International Electrotechnical Commission (IEC) menggunakan kategori pengukuran untuk mengelompokkan rangkaian listrik yang menyala yang dipasang dalam pengujian dan pengukuran untuk instalasi dan perangkat, biasanya dalam konteks bangunan (pemukiman dan industri).
Kategori ini mempertimbangkan total energi berkelanjutan yang tersedia pada titik rangkaian tertentu serta terjadinya tegangan impuls. Pemutus rangkaian (circuit breaker) atau sekering dapat membatasi energi, dan tegangan impuls dapat dibatasi oleh tingkat tegangan nominal.
Apa itu Kategori Pengukuran
Perangkat tes dan pengukuran listrik yang berinteraksi dengan listrik dibuat dengan tujuan dan keadaan tertentu. Pengukuran yang tidak akurat atau kecelakaan dapat muncul karena melebihi parameter yang ditentukan. Hasilnya, ada empat kategori sebagai alat pengukuran listrik yang dasar: CAT I, CAT II, CAT III, dan CAT IV.
Kategori pengukuran digunakan untuk memberikan rating pada instrumen berdasarkan kapasitasnya untuk bertahan dari lonjakan tegangan yang diberikan melalui resistansi tertentu.
Semakin tinggi kategori, semakin tinggi kemungkinan overload tegangan tinggi pada sebuah rangkaian dan menyebabkan kerusakan fisik dan listrik.
Semakin tinggi CAT (kategori) rating, faktor keamanan menjadi semakin penting.
Kategori pengukuran listrik adalah klasifikasi untuk pengukuran rangkaian listrik yang ditujukan untuk membantu meningkatkan pengukuran standar keamanan. Perangkat pengukuran (seperti multimeter) diatur sesuai kategori tertinggi yang dapat diukur.
Rangkaian dibagi menjadi empat klasifikasi unik yang disingkat dengan “CAT #”.
Pengukuran pada Kategori I (CAT I) menyatakan bahaya terendah, dengan tiap kategori di atas CAT I memiliki resiko lebih tinggi dari kategori yang lebih rendah. Pengukuran rangkaian dalam Kategori IV(CAT IV) memiliki bahaya paling tinggi saat pengukuran.
Meteran yang diberi label “CAT IV” mampu untuk mengukur rangkaian dengan rentang dari Kategori I sampai Kategori IV. Umumnya, semakin tinggi rating kategori, semakin tinggi tingkat keamanan yang diberikan.
Kategori Pengukuran
Saat pengukuran atau pengujian, mengukur rangkaian dapat terkena tegangan yang sedang bekerja dan kejutan sementara dari rangkaian dimana mereka dipasang.
Ketika mengukur rangkaian dilakukan pada titik utama, tekanan transien dapat diperkirakan sesuai dimana titik pengukuran dilakukan.
Ketika mengukur mengukur rangkaian untuk mengukur sinyal listrik lain, pengguna harus memperhatikan tekanan transien untuk memastikan mereka tidak melebihi kapasitas perangkat pengukuran. Rangkaian dibagi menjadi kategori pengukuran berikut:
Kategori Pengukuran I
Pengukuran rangkaian ini tidak terhubung secara langsung dengan sumber, dikategorikan sebagai Kategori I.
Pengukuran rangkaian pada Kategori I memiliki resiko paling rendah untuk menyebabkan kecelakaan dan situasi berbahaya. Pengukuran rangkaian tidak terhubung ke power grid sama sekali termasuk dalam kategori ini. Rangkaian elektronik yang didayai tegangan rendah adalah contohnya.
Pengukuran rangkaian yang diturunkan dari sumber utama, begitu juga rangkaian lanjutan utama yang dilindungi secara khusus, adalah contohnya. Karena tekanan transien bervariasi, IEC 61010-1-5.4.1(g) menyatakan bahwa pengguna harus diberitahu kapabilitas menahan transien perangkat.
Tegangan dari rangkaian sekunder yang dilindungi masuk pada kategori pengukuran ini. Tingkat sinyal, perangkat khusus, perangkat energi terbatas, rangkaian yang dikontrol sumber tegangan rendah, dan elektronik adalah contoh pengukuran ini.
Kategori Pengukuran II
Pengukuran pada rangkaian ini terhubung secara langsung pada instalasi tegangan rendah masuk dalam Kategori II.
Pengukuran kategori II pada rangkaian yang terhubung ke sumber tegangan rendah, seringkali dari stop kontak dinding perumahan, dan yang memiliki bahaya yang lebih tinggi dari pengukuran CAT I. Kategori ini meliputi perangkat perumahan.
Pengukuran pada peralatan rumah tangga, peralatan portabel, dan peralatan yang sebanding adalah contohnya.
Distribusi listrik tingkat lokal, seperti yang disediakan oleh stop kontak normal atau beban plug-in, termasuk dalam kategori ini (misalnya, tegangan 115 AC untuk Amerika atau tegangan 200 AC untuk Eropa). Pengukuran pada peralatan rumah tangga, peralatan portabel, dan modul sejenis adalah contoh Pengukuran Kategori II.
Kategori Pengukuran III
Kategori pengukuran III mengacu pada pengukuran yang dilakukan selama proses konstruksi.
Komponen bangunan seperti pemutus sirkuit, papan distribusi, busbar, kabel, sakelar, dan kotak sambungan dikenai pengujian Kategori III. Jika Anda ingin melakukan pekerjaan listrik di sekitar rumah, kategori peringkat ini akan berguna.
Pengukuran pada peralatan berkabel di instalasi tetap, papan distribusi, dan pemutus sirkuit termasuk dalam kategori ini.
Contoh lain termasuk kabel instalasi tetap, yang meliputi kabel, busbar, kotak sambungan, sakelar, stopkontak, dan motor stasioner dengan koneksi permanen ke instalasi tetap.
Kategori Pengukuran IV
Pengukuran yang dilakukan pada sumber instalasi tegangan rendah termasuk dalam kategori pengukuran IV.
Meteran listrik, perangkat proteksi arus berlebih primer, dan unit kontrol riak adalah contohnya.
Pada perangkat proteksi arus berlebih primer dan unit kontrol riak, kategori ini mengacu pada titik pemasangan atau pembacaan tingkat utilitas.
Kategori Pengukuran IV dilakukan pada sumber instalasi tegangan rendah, jalur kabel luar, dan aplikasi tingkat utilitas lainnya.
Meskipun sertifikasi CAT IV tidak diperlukan untuk sebagian besar proyek kelistrikan domestik, akan bermanfaat jika menggunakan pengukur berperingkat CAT IV untuk meningkatkan keamanan atau menyederhanakan proses pemilihan pengukur dan probe.
Mengapa Kategori Pengukuran Diperlukan
Lonjakan tegangan terjadi sepanjang waktu, meskipun listrik yang disediakan oleh jaringan listrik (listrik utama) dinilai untuk tegangan tertentu. Lonjakan tegangan dapat disebabkan oleh sambaran petir, pembongkaran mendadak, kapasitor, dan motor.
Tegangan berlebih transien adalah nama lain untuk lonjakan tegangan ini. Meter akan secara bertahap gagal pada tegangan di bawah nilai tetapnya sebelum efek lonjakan tegangan ini ditemukan.
Saat menguji rangkaian 600V atau lebih rendah, multimeter yang diberi rating 1000V akan segera gagal. Lonjakan tegangan akhirnya ditetapkan untuk menghasilkan tegangan lebih dari 1000V, menyebabkannya gagal.
Akibatnya, instrumen pengukuran (seperti multimeter) harus diatur untuk menahan tegangan yang lebih tinggi (untuk jangka waktu yang singkat) dari tegangan kerja yang ditetapkan untuk rangkaian. Inilah sebabnya mengapa kategori pengukuran listrik sangat penting.
Namun, kategori pengukuran hanyalah salah satu dari beberapa pertimbangan penting; peringkat tegangan operasi adalah hal lain. Peringkat kategori yang lebih tinggi menunjukkan bahwa meter dapat menangani tegangan berlebih transien yang lebih tinggi untuk tegangan kerja yang sama.
Tegangan lebih maksimum yang dirancang untuk ditahan oleh perangkat ditentukan oleh tegangan kerja dan kategori pengukuran.
Jarak Kategori Pengukuran
Pentingnya jarak aman terkait dengan insulasi listrik dan risiko percikan listrik antara dua objek yang disuplai listrik (atau antara bagian aktif dan bagian yang ground). Tegangan yang lebih tinggi memerlukan jarak aman yang lebih jauh. Jarak aman harus dilipat gandakan untuk isolasi ganda.
Nilai yang diperlukan berkisar dari 0,04 mm untuk CAT II, insulasi tunggal 50 V dengan 28 mm untuk CAT IV, insulasi ganda 1000 V. Nilai-nilai yang tepat ditetapkan dalam standar internasional. Selama desain peralatan yang tepat, standar tersebut harus dipatuhi secara ketat.
Kategori Pengukuran – Rating Tegangan Berlebih
Kategori pengukuran dan tegangan ditetapkan untuk peralatan uji. Untuk mengevaluasi apakah peralatan uji akan memberikan perlindungan yang sesuai untuk rangkaian tertentu, diperlukan peringkat tegangan operasi dan peringkat kategori pengukuran.
Peringkat tegangan lebih untuk peralatan uji tercantum dalam tabel di bawah ini, disusun menurut kategori dan tegangan kerja.
Untuk mengetahui nilai tegangan lebih maksimum, cari baris (CAT I/II/III/IV) pada kolom paling kiri yang sesuai dengan kategori pengukuran meteran, dan kemudian cari di sepanjang baris untuk kolom yang sesuai dengan nilai tegangan kerja meteran:
Ketahanan tegangan impuls yang diperlukan berkisar dari 500 V (CAT II, 50 V) hingga 12.000 V (CAT IV, 1000 V), serupa dengan jarak bebas:
Pada rangkaian Kategori III, misalnya, meteran CAT III, 300V dapat bertahan dari tegangan lebih 4000V. Ini cocok untuk rangkaian CAT III hingga tegangan kerja 300V, seperti yang dikatakan dalam peringkat. Ini juga dinilai untuk rangkaian CAT II hingga 600 volt.
Namun, ini tidak dapat diterima untuk digunakan pada rangkaian CAT II 1000V, sirkuit CAT III 300V, atau sirkuit CAT IV apa pun (meskipun faktanya memiliki perlindungan tegangan lebih 4000V, yang sesuai dengan tegangan operasi pengenal sirkuit CAT IV 150V).
Jangan pernah menggunakan meteran untuk melakukan pengukuran dalam kategori yang lebih tinggi dari peringkatnya. Bahkan jika peringkat tegangan lebih memadai, rangkaian tidak dirancang untuk menangani peningkatan arus dari rangkaian kategori yang lebih tinggi.
Bagaimana Melakukan Kategori Pengukuran Sendiri
Pengukuran hanya seaman komponen dengan nilai terendah, seperti halnya rantai hanya sekuat mata rantai terlemahnya. Sirkuit pengukuran dan segala sesuatu yang terkait dengannya harus dinilai untuk jenis pengukuran yang dilakukan.
Uji lead dan probe, seperti peralatan uji, memiliki kategori dan peringkat tegangan kerja. Jika Anda memiliki koleksi lead dan probe dengan peringkat bervariasi, ingatlah ini. Untuk menghindari kegagalan yang tidak disengaja, selalu periksa ulang peringkat lead pengujian Anda.
Pemilihan Peringkat Kategori Pengukuran
Untuk berbagai alasan, umumnya disarankan untuk memilih kategori tertinggi yang tersedia.
Kemampuan beradaptasi – Meteran berperingkat CAT IV dapat digunakan dalam kategori apa pun, sehingga dapat digunakan untuk segala hal mulai dari hobi elektronik hingga perbaikan listrik perumahan.
Sementara sebagian besar pekerjaan listrik di rumah tidak memerlukan peringkat CAT IV (sebagian besar tugas hanya memerlukan CAT III), masih ada baiknya untuk memiliki lebih banyak perlindungan tegangan transien saat bekerja di sirkuit apa pun. CAT I meter sering tidak efektif untuk rangkaian AC.
Meteran dengan grade CAT III atau CAT IV dapat digunakan untuk hampir semua aplikasi, memastikan keserbagunaan optimal untuk pekerjaan rumah tangga atau elektronik.
Kesederhanaan – Satu meter CAT I dapat digunakan untuk pekerjaan elektronik dan meteran CAT II/III lainnya dapat digunakan untuk pekerjaan listrik perumahan. Anda tidak hanya harus ingat untuk memilih probe yang sesuai untuk tugas yang ada, tetapi Anda juga harus memisahkan probe dan attachment agar tidak menjadi bingung.
Anda menempatkan diri Anda dalam bahaya jika Anda menggunakan probe berperingkat CAT I pada pemutus rangkaian Anda secara tidak sengaja.
Daya Tahan – Pengukur dan probe dengan nilai lebih tinggi sering kali dirancang untuk toleransi yang lebih ketat, dengan kontrol kualitas yang unggul dan verifikasi independen. Pengukur CAT IV dibuat agar sangat tahan lama dan, dalam banyak kasus, tahan air.
Fitur – Pengukur terukur CAT III dan CAT IV berisi lebih banyak fitur, seperti True RMS, yang memungkinkan pengukuran pola gelombang non-sinusoidal. True RMS dapat berguna untuk mengukur gelombang persegi dan penyearah dioda dalam elektronik.
Secara umum, meteran CAT III yang baik adalah semua yang Anda perlukan untuk hampir semua aplikasi listrik elektronik atau perumahan. Pilih meteran CAT IV jika Anda menginginkan meteran yang lebih tahan lama atau jaminan bahwa Anda terlindungi semaksimal mungkin.
Meter CAT III dengan peringkat tinggi tersedia dengan harga murah (sekitar $25 USD pada tahun 2020). Tidak ada gunanya mempertaruhkan keselamatan Anda untuk menghemat beberapa dolar.
