Pojistka je jen pojistka. Je to tak? Víme, že pojistka je vyrobena tak, aby se otevřela při překročení určité úrovně proudu. Chrání nás tak před úrazem elektrickým proudem a požáry způsobenými přehřátým vedením. Některé pojistky nás však chrání před ještě závažnějším nebezpečím. Tento článek vysvětluje skrytá nebezpečí, která hrozí při měření napětí a proudu pomocí zkoušečky, která nemá pojistku, jež byla do zkoušečky zabudována – nebezpečí, které může způsobit vážné popáleniny a případně i smrt.
Proč zkoušečka potřebuje pojistky?
Na trhu existuje celá řada zkoušeček, od jednoduchých detektorů napětí až po vysoce sofistikované digitální multimetry (DMM). Zkoušečky, které provádějí měření napětí, mají vysokou vstupní impedanci, díky níž je nadproudový stav nepravděpodobný. V důsledku toho nejsou vstupy pro měření napětí obvykle konstruovány s pojistkovou ochranou, ale s ochranou proti přepětí. Pokud je však tatáž zkoušečka určena také k měření proudu, je pojistka nutná. Vstupy pro měření proudu obvykle používají jednoduchý bočník, kterým protéká měřený proud. Odpor tohoto bočníku je řádově 0,01 ohmu. Připočteme-li k tomu odpor měřicích vodičů (přibližně 0,04 ohmu), dostaneme zkrat menší než 0,1 ohmu. Tento odpor je dostatečný, když tento zkrat umístíte do série s jinou zátěží a změříte proud obvodu. Úplně jiná situace však nastane, když tento obvod umístíte přes zdroj napětí, například zásuvku v obývacím pokoji. To je až příliš častá chyba, které se dopouštějí lidé, kteří měří jak napětí, tak proud. Po provedení měření proudu s měřicími vodiči v konektorech proudového vstupu se uživatel pokusí provést měření napětí, přičemž zapomene, že vodiče jsou v konektorech ampérů. Tím dojde ke zkratu na zdroji napětí. Před lety, kdy byly analogové měřiče jediným přístrojem pro provádění těchto měření, tato chyba docela dobře zničila pohyb měřiče (jehla se obtočila kolem horního kolíku), nemluvě o vnitřním obvodu. Aby se výrobci měřicích přístrojů před tímto častým jevem ochránili, začali do série s konektory měřicího kabelu dávat pojistku, což bylo levné a účinné řešení velmi jednoduché chyby. Většina výrobců dodnes konstruuje své měřicí přístroje s pojistkovou ochranou v obvodech pro měření proudu. S technologickým pokrokem pokročila i věda o konstrukci pojistek. Přestože lidé, kteří konstruují testery, tomu rozumí, většina uživatelů testerů plný dopad pojistek chápe jen málo. Když uděláte tu jednoduchou chybu, že dáte napětí přes proudové zdířky a vyhodíte pojistku, jste v první chvíli vděční, že jste si nevymazali měřicí přístroj. Pak vás ale může mrzet, že musíte před dalším měřením proudu shánět novou pojistku a vyměnit ji. Ještě více frustrující je, když sdílíte měřiče s dalšími lidmi v dílně a někdo jiný vyhodí pojistku a odloží měřič, aby problém objevil nic netušící uživatel.
Kdy se ze zkoušečky stává granát?
Výrobci uvádějí v návodech a často i na měřiči požadované hodnoty amerage, přerušení a napětí pro náhradní pojistky. Pokud vyberete pojistku bez těchto jmenovitých hodnot, nebo ještě hůře, umístíte kolem pojistkových přípojek vodič, věřte nebo ne, právě jste vytvořili tepelný ruční granát. K jeho odpálení potřebujete jen správné podmínky. Při práci s tiskárnou, počítačem, kopírkou nebo zařízením, které má vlastní napájení (CAT I), k výbuchu pravděpodobně nedojde. Možná vám projde i práce na rozvětvených obvodech (CAT II), aniž by došlo k výbuchu. Tato dvě prostředí mají poměrně nízkou spotřebu energie a často mají zabudované pojistky, jističe a obvody nadproudové ochrany. Není to však dobrý nápad ani bezpečný způsob práce. Když přejdete do elektrické rozvodné skříně (CAT III) nebo primárních přívodů (CAT IV), ochranné obvody se výrazně změní. V rozváděči máte mezi sebou a energetickou společností jističe dimenzované na stovky ampérů namísto 15, 20 nebo 30ampérového jističe na odbočce. Při měření napětí na vstupní straně jističového panelu v obydlí je nyní ochrana zpět na sloupu rozvodné sítě nebo v rozvodně. Tyto jističe mohou přenášet tisíce ampérů, než se otevřou, a jejich otevření trvá podstatně déle než otevření jističe na větvi. Když tedy omylem necháte přívody v ampérových zásuvkách a umístíte měřicí vodiče napříč jedním z těchto zdrojů napětí bez vhodně jištěné zkoušečky, vystavili jste svůj život vážnému nebezpečí.
Plazmová ohnivá koule
V této situaci je zkrat představovaný špatnou pojistkou (nebo vodičem omotaným kolem pojistkových přípojek) a měřicími vodiči napájen téměř neomezeným množstvím energie. Kovový prvek v pojistce (nebo vodiči) se velmi rychle zahřeje a začne se vypařovat a vytvoří malý výbuch. V případě špatné pojistky se může kryt pojistky silou výbuchu roztrhnout a najít neomezené množství kyslíku, který pohání plazmovou ohnivou kouli. Mohou se také začít tavit zkušební vodiče a velmi rychle se oheň a žhavý kov dostanou na vaše ruce, paže, obličej a oblečení. O tom, jak vážná budou vaše zranění, rozhoduje to, jak dlouho zůstane energie přiložena ke zkoušečce, dostupný kyslík a přítomnost bezpečnostních pomůcek, jako jsou obličejové štíty a silné rukavice. To vše se odehrává v milisekundách a ponechává jen velmi málo času na reakci na chybu. Pokud budete mít štěstí, může se stát, že budete odhozeni od vodičů nebo zkoušečky a přerušíte tak obvod. Na štěstí se však příliš spoléhat nedá, zvláště když se můžete problému zcela vyhnout použitím správné pojistky.
Použití správné pojistky
Speciálně navržené „vysokoenergetické“ pojistky jsou navrženy tak, aby udržely energii vzniklou takovým elektrickým zkratem uvnitř pojistkového pouzdra a chránily tak uživatele před úrazem elektrickým proudem a popáleninami. Tyto vysokoenergetické pojistky jsou navrženy tak, aby omezovaly dobu působení energie a množství kyslíku, které je k dispozici pro hoření. Pojistky mohou být navrženy tak, aby se rozepínaly nejen při určitém konstantním proudu, ale také při okamžitém vysokém proudu. Tento vysoký proud je specifikován jako „minimální přerušovací proud“. Společnost Fluke používá ve svých testerech pojistky s minimálním přerušovacím proudem 10 000 a 17 000 ampérů. Pokud vezmete měřicí přístroj CAT III 1000 V se zkušebními vodiči v ampérových zásuvkách, budete mít mezi vodiči sériový odpor přibližně 0,1 ohmu (0,01 pro bočník, 0,04 pro zkušební vodiče a 0,05 pro pojistku a vodiče desky plošných spojů). Když nyní omylem umístíte vodiče napříč zdrojem 1 000 V, podle Ohmova zákona vznikne proud 10 000 A (E/R=I, 1 000/0,1 = 10 000). Chcete pojistku, která tento proud přeruší, a to rychle. Kromě speciálně navrženého pojistkového prvku je vysokoenergetická pojistka naplněna pískem. Písek nejenže pomůže absorbovat rázovou energii vytvořenou explodujícím prvkem, ale vysoké teploty (až 10 000 °F), které energie vyvolá, písek roztaví a změní ho na sklo. Sklo pokryje prvek a zmírní ohnivou kouli tím, že odřízne dostupný kyslík, čímž vás i zkoušejícího ochrání před újmou. Jak vidíte, ne všechny pojistky se stejným jmenovitým proudem a napětím jsou stejné. V zájmu vlastní bezpečnosti se musíte ujistit, že pojistky, které používáte, jsou ty, které konstruktér do zkoušečky navrhl. Vždy se podívejte do návodu ke zkoušečce nebo se informujte u výrobce zkoušečky, zda máte správnou pojistku. Náhradní pojistky pro testery Fluke můžete vždy získat objednáním čísla dílu uvedeného v příručce k testeru. Vaše bezpečnost má mnohem větší cenu než peníze potřebné k nákupu správné pojistky, pro kterou byl tester navržen.