Đảm Bảo An Toàn Khi Đo Công Suất Bằng Đầu Kẹp Cảm Biến Không Tiếp Xúc Kim Loại

ĐẢM BẢO AN TOÀN KHI ĐO CÔNG SUẤT BẰNG ĐẦU KẸP CẢM BIẾN KHÔNG TIẾP XÚC KIM LOẠI

Đầu kẹp tiếp xúc kim loại trực tiếp tại điện áp cao luôn luôn mang đến rủi ro cho cả người vận hành lẫn các thiết bị xung quanh. Điều đó trước kia là không thể tránh được khi sử dụng thiết bị phân tích năng lượng. Những sáng kiến mới trong công nghệ cảm biến điện áp đã loại bỏ được việc phải sử dụng tiếp xúc trực tiếp kim loại cùng với cảm biến kẹp dòng nay đã làm cho việc đo công suất trở nên an toàn và tiện lợi hơn, tránh được bị điện giật gây thương tích hay tệ nhất là bị tử vong.

Hình 1: Đo điện áp ở tủ điện

Việc đo công suất được thực hiện bằng cách tính toán dựa trên giá trị đo của điện áp và dòng điện. Nhờ có cảm biến kẹp dòng tiện lợi mà các máy đo công suất cầm tay được sử dụng rộng rãi do không cần phải ngắt mạch điện để đấu nối tiếp thiết bị đo theo phương thức truyền thống. Tuy nhiên, để đo được điện áp thì vẫn cần phải kẹp trực tiếp đầu đo vào phần hở kim loại (VD: cổng nối dây) thường được che chắn và đặt bên trong tủ điện vì lý do an toàn. Kết quả là phải thực hiện một loại các bước như mở khóa tủ điện, gỡ bỏ miếng che, đi găng tay cách điện và kẹp đầu dây đo áp. Việc kẹp vào đầu kim loại đôi khi gây ra tia lửa điện hoặc chập mạch, dẫn đến sập nguồn, hỏng thiết bị hay thậm chí bị giật điện.

Tất cả các vấn đề đó có thể được giải quyết nếu có thể đo được điện áp từ bên ngoài vỏ cách điện của dây dẫn mà không cần phải gỡ bỏ miếng che trong tủ điện, hay thậm chí trong một số trường hợp là đo được bên ngoài tủ điện. Các khả năng đó sẽ giúp cho người dùng thấy thoải mái và tiện lợi hơn nữa khi sử dụng máy đo công suất.

Các công nghệ mới đang được giới thiệu trong bài viết này mang đến một mức độ cao hơn về độ an toàn và tiện dụng cho máy đo công suất với khả năng đo điện áp từ bên ngoài vỏ cách điện. Hình 2 dưới đây mô phỏng kiến trúc của một loại cảm biến điện áp mới và nguyên lý họat động của nó:

Hình 2: Nguyên lý đo điện áp không tiếp xúc kim loại

Cảm biến điện áp có một điện cực trong hình dạng của một tấm kim loại. Khi tồn tại một hiệu điện thế giữa cáp điện cần đo và điên cực này thì sẽ có một dòng điện chạy qua do có ghép nối điện dung và cảm ứng tĩnh điện. Hiện tượng này không xuất hiện với dòng điện một chiều nhưng máy đo công suất nói chung được thiết kế để sử dụng với mạch điện xoay chiều 50 Hz hoặc 60 Hz AC tạo ra hiện tượng đó. Dòng điện đó cực nhỏ và an toàn nên bạn không cảm nhận được gì. Nó chạy qua cả vỏ cách điện của dây dẫn và vỏ bọc nhựa của đầu kẹp điện cực.

Về cơ bản, dòng điện này tăng lên khi điện áp tăng và bị giảm khi khoảng cách giữa dây dẫn và điện cực tăng kể cả khi điện áp không đổi. Có nghĩa là việc đo dòng điện này chưa thể làm cơ sở để tính toán giá trị điện áp.

Công nghệ mới giải quyết vấn đề này bằng cách thêm vào một bộ phát điện cho đầu cảm biến điện áp. Dòng điện chạy giữa các điện cực như đã mô tả ở trên được đo trong khi một điện áp được tạo ra bên trong cảm biến. Điện áp đó được điều chỉnh cho tới khi dòng điện về giá trị bằng không là lúc đạt được cân bằng điện áp, không còn dòng điện nữa và giá trị điện áp được đo tại điểm đó. Phương pháp đo này được thực hiện bởi công nghệ đo dòng giá trị nhỏ ở cấp độ chính xác cao, công nghệ phát và điều khiển điện áp chính xác cũng như khả năng tích hợp cao trong một công cụ gọn nhẹ.

Theo cách này, giờ đây có khả năng đo được điện áp bên ngoài lớp vỏ cách điện mà không cần phải tiếp xúc với phần kim loại. Các nguy cơ cố hữu trong việc đo công suất đã được giảm thiểu rất lớn và mở rộng nhiều hơn nhiều lựa chọn vị trí để thực hiện đo công suất.

Hioki E.E. Corporation, đơn vị phát triển công nghệ này đã đăng ký một số bằng sáng chế liên quan đến công nghệ tiên tiến này. PW9020 là đầu kẹp cảm biến điện áp không cần tiếp xúc kim loại trực tiếp (non-metallic contact) dùng cho máy ghi công suất PW3365 của Hioki.

Hình 3: Đầu kẹp cảm biến không tiếp xúc kim loại

PW3365 là máy đo công suất đầu tiên trên thế giới dùng loại đầu kẹp cảm biến điện áp này. Kỹ thuật viên chỉ cần kẹp đầu cảm biến lên vỏ cách điện của dây dẫn mà máy đo vẫn có thể đo được điện áp. Việc này không những tăng mức độ an toàn khi đo mà còn giúp tiết kiệm thời gian, tăng hiệu suất công việc.

Hình 4: Thiết bị ghi công suất 3 pha Hioki PW3365-20

Bằng việc cho phép máy đo PW3365 đo chính xác điện áp từ bên ngoài vỏ cách điện, PW9020 giúp người sử dụng tránh được bị điện giật và nguy cơ gây chập mạch khi đo công suất. Ngoài ra hội đồng đánh giá của German Design Award 2016 Special còn đánh giá cao thiết kế của đầu kẹp giúp dễ dùng ngay cả khi đang mang găng tay và kẹp được các đường kính cáp khác nhau.

Bộ đôi sản phẩm máy đo công suất PW3365 và PW9020 chính là sự lựa chọn đáng tin cậy cho những kỹ sư phụ trách vận hành và xử lý các vấn đề liên quan đến dòng có điện áp cao, những người luôn phải đối mặt với những rủi ro trong công việc hàng ngày.

GIẢM THIỂU RỦI RO KHI ĐO ĐIỆN VỚI HIOKI! Liên lạc ngay để được chúng tôi tư vấn về sản phẩm!

Chia Sẻ