如何在維護期間使用無電壓測試器來保護操作人員不受高電壓影響

電氣箱常見於工業設施中，其中含有 110 V 或 220 V 線路到數百伏特的高電壓。這些電氣箱的規範包括 UL 與美國消防協會 (NFPA)，都要求在進行任何更新、修復或維護作業前，務必先確認電氣箱內沒有高電壓。

因此操作人員要先穿戴厚重的個人防護裝備才能關閉電氣箱的電源，然後才能開門。操作人員接著必須手動執行內部電壓的測試。測試設備必須先進行自我測試，然後才能確認無電壓。上述都完成後，操作人員才能開始進行電氣箱的維護。此程序耗時又容易出錯，但必須在每個電氣箱上執行。

本文將介紹無電壓測試器 (AVT)，並說明如何用來將流程自動化，確保電氣箱內沒有電壓。本文將查看 AVT 用於高電壓工業電氣箱時的優點，展示如何維護操作人員的安全，同時節省維護工作的時間。接著將查看 Panduit Corporation 的三款 AVT，將測試流程自動化。

保護操作人員免受電氣危害

工業自動化設施是符合工作場所適用之所有 NFPA 標準的必備條件。尤其是 NFPA-70E《工作場所電氣安全標準》規定採用安全工作實務來保護操作人員以免遭受重大電氣危害。其中含有工作場所程序，可避免通電電線所引起的受傷，包括觸電、觸電死亡、電弧閃絡與電弧爆炸。

維護電氣箱時，技術人員首先要依據 NFPA-70E 標準，安全確認電氣箱內無電壓。通常無電壓測試程序需手動執行 (圖 1)。開啟電氣箱前，工程師或維護技術人員必須穿戴個人防護裝備，包括全身隔離衣與面罩、安全帽與手套。

圖 1：進行電氣箱內部維護前 (此圖顯示門已開啟)，必須安全測試電子裝置，確認沒有電壓。(圖片來源： Panduit Corporation)

有些電氣箱含有數百伏特，因此技術人員必須正確防護，以免仍有電壓存在。舉例來說，電源開關可能故障並卡在「開」的位置，或是配置不正確而導致外部電源並未正確關閉。

接著，工程師或技術人員必須使用一個或多個外部開關，關閉電氣箱內電子裝置的所有電源。為了測試內部電壓，會使用探針或伏特計等手持式電壓儀器，且要先測試儀器確認操作正常。步驟包括檢查儀器的顯示器已開啟，確認未出現低電池電量提示。

技術人員正確防護且電壓探針備妥使用後，接著技術人員就可安全打開電氣箱，如圖 1 所示。工程師或技術人員需使用電壓儀器確認電源測試點以及電氣箱內的連接器沒有出現電壓，且所有電容皆已安全放電。因此他們要小心放置兩個電壓探針，一個在待測電壓點，另一個在關聯的接地端子。必須在不干擾電氣箱內既有電氣元件，或移動任何電線的情況下完成此步驟。放置探針不正確，會導致無電壓讀數出錯，某些情況下甚至會導致內部元件受損。電氣箱內的任何電風扇需目視確認已停止，代表沒有殘留電荷。

最後，必須再一次測試電壓儀器正常操作，確保無電壓讀數正確，且設備無故障。接著才可在電氣箱內執行必要的維護。

這是複雜且耗時的流程，容易受到操作人員因眾多因素而失誤的影響，包括分心、疲勞或外在干擾。這會延誤維護作業，若發生故障，則會讓技術人員遭受危險電壓，甚至讓路過電氣箱的未防護技術人員遭受危險電壓。

自動化無電壓測試器

此手動流程的解決方案就是自動化系統，可在門打開前測試電氣箱是否無電壓。Panduit Corporation 推出的解決方案就是 VeriSafe AVT。Panduit 的 AVT 能將電氣箱內整個無電壓測試流程自動化，包括 AVT 事先的自我測試以及之後的電壓測試。

AVT 使用裝在電氣箱內的隔離模組，其會將多餘的感測器引線接至高電壓區，並連接中性與接地線。隔離模組會穩固連接到電池供電式指示器模組，並裝在電氣箱門上的面板頂出區。按下測試按鈕後，AVT 會先進行系統自我測試。若 AVT 自我測試失敗，按鈕上會亮起紅光 LED 並停止測試。若自我測試通過，隔離模組接著會測試是否有任何電壓存在，且是否接地故障。

最後，AVT 會再次進行自我測試。測試按鈕上的 LED 會指出成功或錯誤。順利完成測試且確認無電壓後，技術人員才可安全地打開電氣箱門。這有助於工程師、技術人員與操作人員節省時間，同時增加運轉時間並改善生產力。

Panduit 的 VS-AVT-C08-L10 VeriSafe AVT 是針對工業電氣箱設計的 AVT (圖 2)。隔離模組可裝在 DIN 軌道上，或使用螺絲直接故釘在電氣箱上。能讓既有系統保有安裝彈性。有三對 10 英尺感測器引線，可連接電壓端子，對於高達 600 V AC 或 DC 的系統皆可安全使用。

圖 2：Panduit 的 VS-AVT-C08-L10 是自動化 AVT，具有 10 英尺感測器引線以及 8 英尺系統纜線。可用於 AC 或 DC 電壓系統。(圖片來源：Panduit Corporation)

提供 8 英尺系統纜線，可將隔離盒穩固連接到指示器模組。在亮黃色指示器模組 (如圖 3 所示) 的 Panduit 標誌上方，有一個小型瞬時按鈕。按下後就會開始測試。若順利完成自我測試與電壓測試，指示器模組上的 L1、L2 與 L3 電壓 LED 就都會亮起綠色。若偵測到危險電壓，一或多個電壓偵測器就會亮起紅色。此安全可靠的測試方法可確保機櫃內沒有危險電壓，即可打開電氣箱門。

圖 3：Panduit 的 AVT 系統顯示器模組具有瞬時按鈕，按下就會開始測試。自我測試與電壓測試的結果會由指示器模組內的多個綠色、黃色與紅色 LED 燈號表示。(圖片來源：Panduit Corporation)

外接指示器模組的直徑為 48.6 mm，採用亮黃色設計，在電氣箱門上清晰可見。安裝直徑最多 30 mm，因此可輕易裝在工業電氣箱門上 30 mm 凹痕的頂出面板。

AVT 由裝在指示器模組上的工業 3.6 V 鋰電池供電。電池可替換，只要將指示模組上的螺絲鬆開即可。如此可提供額外安全性，因為電氣箱門可在電池替換時穩固關閉。

若要提升可靠度，每個電壓觸點 (共三個) 都有兩條感測器引線，若不小心有引線斷開，可提供備援性。VS-AVT-C08-L10 的三對 10 英尺感測器引線可用來連接 AC 電壓系統的火線、中性線與接地線。在 DC 電壓系統中，這些雙引線會接到電壓+、電壓-，以及大地接地引線。此外，還有第四對感測器引線可用來連接實體接地。AVT 未操作時，每個感測器引線會開啟高阻抗狀態，因此不會影響電氣箱內電子裝置的操作。

對每一對備援引線來說，每一對都不可機械連接到相同觸點，否則會有損雙引線的安全性與備援性。每一對引線必須連接到相同的纜線，且彼此相隔一定距離，藉此提供備援性並預防單點接觸失敗。

Panduit 的 AVT 可提升操作人員的安全，並降低操作人員在打開電氣箱時需要穿戴個人防護裝備的需求。然而要注意的是，穿戴防護裝備的需求對於不在 AVT 指定能力所其範圍內的話仍然適用，可能包括鄰近設備、該區域其他活動以及操作人員的訓練等因素。有鑑於此，應由設施的安全管理人員決定是否要在電氣箱維護期間使用 Panduit 的 AVT 來降低個人防護裝備的需求。

在易燃氣體中指示無電壓

若電氣箱位於可能具有易燃氣體的工業環境中，Panduit 提供的 VS-AVT2-C02L03 AVT 可用於危險場所。其操作與外觀與 VS-AVT-C08-L10 相同，但專門用於 OSHA Class I Division 2 危險場所，該場所有使用並含有易燃液體，但大氣中可能仍有易燃氣體。

圖 4：VS-AVT2-CO2L03 在外觀與操作上類似於 VS-AVT-CO8-L10，但專門用於 OSHA Class I Divison 2 危險場所。(圖片來源： Panduit Corp.)

VS-AVT2-C02L03 有 3 英尺的感測器引線以及 2 英尺的系統纜線，可安全指出無電壓情況，因此打開電氣箱門時，不會有高壓暴露在易燃氣體中的危險。

改裝既有系統

若既有的電氣箱並未內建感測器點，或是電氣箱無法長時間離線來安裝感測器接點，可參考 Panduit 提供的 VS-AVT-RKP1 改裝 AVT。其元件與 Panduit 的 VS-AVT-C08-L10 AVT 完全相同，包括 10 英尺感測器引線與 8 英尺系統纜線，但多具備了 VeriSafe 穿孔連接器套件。

圖 5：VS-AVT-RKP1 改裝 AVT 隨附穿孔連接器套件，可用於無法離線安裝感測器觸點的電氣箱。(圖片來源：Panduit Corp.)

能以節省空間的方式改裝電氣箱，以便安裝 AVT，又不會折損既有導線的完整性。可快速連接 14 至 6 線規 (AWG) 的導線，無需切割或剝線。如此即可節省時間並且快速安全地安裝 Panduit AVT，重要的是不用長時間停機。此外還有 12 條紮線帶與 6 個紮線帶座，可保持感測器引線安全遠離既有電子裝置。

結論

確保工程師、技術人員與操作人員的安全，以免遭受危險電壓是工業設施的第一要務。電氣箱可能含有數百伏特，因此在打開電氣箱進行維護前，必須確保內部已經沒有電壓。AVT 能以安全、輕鬆且有效的方式，將電氣箱內的無電壓測試流程自動化，然後再打開機門。如此即可確保安全，同時節省時間並提升生產力。