Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC) thiết lập và phân phối các tiêu chuẩn quốc tế cho các công nghệ điện, bao gồm cả thiết bị dùng để kiểm tra và đo lường các mạch điện đang hoạt động.
Hệ thống phân loại được gọi là danh mục đo lường (measurement category) này đánh giá tổng năng lượng liên tục tiềm năng tại bất kỳ điểm nào trong mạch, bao gồm cả khả năng điện áp quá tải có thể làm tăng điện áp vượt xa mức bình thường. Điện áp quá tải có thể do sét đánh, hồ quang hoặc các hiện tượng điện tự nhiên khác, có thể gây nguy hiểm lớn cho nhân viên làm việc trên hoặc gần thiết bị điện, từ việc sửa chữa máy photocopy đến kiểm tra cơ sở hạ tầng điện lực.
Các danh mục đo lường được chia thành bốn loại, được gọi là xếp hạng danh mục (CAT): CAT I, CAT II, CAT III và CAT IV. Hiểu rõ ý nghĩa của từng loại là rất quan trọng để chọn đúng thiết bị cho công việc, nhằm tránh rủi ro không cần thiết. Hệ thống xếp hạng này giúp người làm việc với thiết bị điện biết công cụ nào phù hợp cho công việc, từ việc một vạn năng kế cơ bản có đủ hay không đến việc chọn thiết bị phù hợp cho kiểm tra cơ sở hạ tầng công nghiệp.
Tìm hiểu về danh mục quá tải CAT
Trong danh mục xếp hạng điện áp, CAT là viết tắt của "Category" (Danh mục), được sử dụng để phân loại mức độ bảo vệ của các thiết bị đo lường điện đối với các điện áp quá tải. Xếp hạng này được xác định bởi Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC) và giúp người dùng biết thiết bị có thể sử dụng an toàn trong những điều kiện điện áp nào, các chữ số La Mã (I đến IV) chỉ vị trí của mạch so với nguồn điện, dựa trên tổng nguy hiểm tiềm tàng của điện áp quá tải.
- CAT I: Mô tả các mạch thứ cấp không được kết nối trực tiếp với lưới điện chính, như các thiết bị điện tử (ví dụ: máy tính xách tay) và các mạch được cấp nguồn bởi các nguồn điện áp thấp được điều chỉnh.
- CAT II: Định nghĩa là phân phối điện ở cấp địa phương, như ổ cắm điện tiêu chuẩn và các tải điện cắm vào. Danh mục này bao gồm các thiết bị gia dụng, như máy giặt và các công cụ điện di động cắm vào.
- CAT III: Tham chiếu đến các lắp đặt điện của tòa nhà, bao gồm các bộ ngắt mạch, dây điện, công tắc và thiết bị công nghiệp.
- CAT IV: Liên quan đến nguồn của các cài đặt điện áp thấp, cơ bản là cơ sở hạ tầng lưới điện, như các hầm tiện ích ngầm hoặc các đường dây điện ngoài trời.
Việc xác định đúng danh mục điện áp chỉ là một phần của vấn đề. Đơn giản là khớp điện áp giả định với thiết bị kiểm tra và đo lường sẽ không đảm bảo an toàn đầy đủ. Các thiết bị điện có thể trải qua điện áp xung hoặc quá tải với mức cao hơn nhiều lần so với xếp hạng của công cụ điện. Ví dụ, một đường dây có thể có điện áp bình thường là 120 hoặc 240V, nhưng một cú đánh sét có thể tạo ra điện áp quá tải lên đến hàng ngàn vôn, gây ra ngắn mạch và hồ quang, có thể gây thương tích nghiêm trọng cho nhân viên kiểm tra cơ sở hạ tầng điện với thiết bị không đủ tiêu chuẩn.
| Điện áp định mức | IEC 61010-1 Ấn bản lần 2 | UL61010B-1 (UL 31111-1) | ||||
| CATIV | CAT III | CATII | CAT III | CAT II | CAT I | |
| 150V | 4000V | 2500V | 1500V | 2500V | 1500V | 800V |
| 300V | 6000V | 4000V | 2500V | 4000V | 2500V | 1500V |
| 600V | 8000V | 6000V | 4000V | 6000V | 4000V | 2500V |
| 1000V | 12kV | 8000V | 6000V | 8000V | 6000V | 4000V |
| Điện trở | 2-ohm | 2-ohm | 12-ohm | 2-ohm | 12-ohm | 30-ohm |
Nói ngắn gọn, công cụ không chỉ cần có xếp hạng CAT thích hợp cho ứng dụng mà còn phải có xếp hạng điện áp cao hơn điện áp tối đa của môi trường sử dụng để chịu được các đột biến điện áp nguy hiểm.
IEC cung cấp bảng tham khảo nhanh để xác định liệu một công cụ điện cụ thể có phù hợp với nhiệm vụ hay không.
Chọn công cụ điện phù hợp cho công việc
Nếu đặc điểm kỹ thuật yêu cầu công cụ được xếp hạng CAT III 600V và CAT II 1000V, thì module đó có thể chịu được điện áp xung hoặc quá tải lên đến 6000V. Thông số này cũng cho biết thiết bị không được sử dụng với các mạch CAT III có khả năng điện áp vượt quá 6000V. Ngược lại, công cụ được xếp hạng như vậy không được sử dụng với các mạch CAT IV trong bất kỳ trường hợp nào, ngay cả khi kịch bản không yêu cầu hơn 6000V.
Ví dụ, với vạn năng kế Vogel Germany 640364 với xếp hạng quá tải CAT III 600V, điều này có nghĩa là thiết bị này có thể chịu được các đột biến điện áp lên đến 6000V. Đây là mức điện áp xung hoặc quá tải tối đa mà thiết bị có thể chịu được một cách an toàn mà không bị hỏng hóc hoặc gây nguy hiểm cho người sử dụng.
Theo tiêu chuẩn của IEC, xếp hạng CAT III dành cho các thiết bị đo lường được sử dụng trong lắp đặt điện trong tòa nhà, bao gồm các bộ ngắt mạch, dây điện, công tắc và thiết bị công nghiệp. Điều này đảm bảo rằng thiết bị có thể chịu được các điều kiện điện áp khắc nghiệt thường gặp trong các môi trường này.
Để đảm bảo an toàn, bạn nên luôn chọn thiết bị có xếp hạng điện áp và danh mục phù hợp với môi trường làm việc cụ thể của bạn. Trong trường hợp này, nếu bạn sử dụng vạn năng kế Vogel Germany 640364 cho các ứng dụng có điện áp lên tới 600V trong môi trường CAT III, bạn có thể yên tâm rằng thiết bị có thể chịu được các đột biến điện áp lên tới 6000V mà không gây nguy hiểm.
Cuối cùng, hệ thống xếp hạng CAT nhằm cung cấp phương pháp dễ hiểu và nhanh chóng để chọn công cụ phù hợp cho công việc, giúp ngăn ngừa chấn thương nghiêm trọng hoặc tử vong do điện giật, cháy nổ. Khi xem xét các vạn năng kế, ampe kìm và thiết bị kiểm tra điện khác của FLIR, hãy kiểm tra các xếp hạng an toàn trong thông số kỹ thuật của mỗi sản phẩm để đảm bảo thiết bị phù hợp với các muc đích sử dụng.
