Pengertian Kategori (CAT) pada alat ukur

Standardisasi Alat Ukur Listrik (IEC 61010)

IEC 61010 adalah standarisasi terbaru yang menekankan aspek safety pada alat ukur tegangan rendah (<1000V). IEC 61010 menggantikan standarisasi terdahulu yakni IEC 348. Pada perkembangannya, standarisasi  IEC 61010 digunakan sebangai acuan dari berbagai lembaga standarisasi seperti EN61010-1, ANSI/ISA-S82.01-94 dan CAN C22.2 No. 1010.1-92. Beberapa konsep safety yang tawarkan oleh IEC 61010 berkaitan erat dengan proteksi bahaya transient. Salah satu standarisasi yang di tekankan adalah penggunaan konsep kategori (CAT) pada area pengukuran. IEC 61010 membagi area transient menjadi 4 lokasi yakni CAT I, CAT II, CAT III dan CAT IV. Daerah CAT I adalah daerah yang paling aman terhadap bahaya transient sementara daerah CAT IV adalah daerah paling berbahaya (paling beresiko terkena transient). Sedangkan dari segi impedansi, daerah CAT I memiliki impedansi yang paling besar dan CAT IV adalah yang terkecil. Pencantuman kategori pada alat ukur selalu diiukuti dengan voltage ratingnya. Misalnya CAT II 1000V atau CAT III 600V. Berikut adalah tabel yang menyatakan besarnya tegangan impuls yang diujikan.

Transient adalah fenomena naiknya peak tegangan hingga ribuan volt dan terjadi dalam waktu yang sangat singkat. Beberapa penyebab dari munculnya fenomena transient adalah sambaran petir pada jalur distribusi listrik.

Kilatan petir yang berkekuatan jutaan volt akan menginduksi kabel distribusi dan memicu terjadinya transient tegangan (terlihat seperti pada gambar 1). Bila tegangan transient dilewatkan pada beban (kabel listrik), maka akan mengakibatkan terjadinya lonjakan arus secara spontan dari 500 A hingga 20.000 A. Jika fenomena ini terjadi pada saat kita sedang melakukan pengukuran listrik, maka arus transient akan ikut  mengalir pada kedua probe multimeter. Dalam kondisi seperti ini, biasanya secara spontan kita akan menarik test lead dari titik ukur.

Gambar1

Pada saat ujung test lead diangkat, terjadilah loncatan bunga api yang menimbulkan ledakan plasma yang dahsyat (gambar2). Ledakan plasma tersebut seperti bola api dan mampu menghasilkan panas hingga 6000 ° C. Fenomena ini dapat mengakibatkan resiko cedera parah hingga kematian.  

 Gambar 2

 

Pada alat ukur atau multimeter  yang  menitikberatkan aspek proteksi pada voltage rating, antisipasi terhadap fenomena bahaya transient tidak diperhitungkan dalam desain pembuatannya. Dengan demikian, besar kemungkinan multimeter tersebut tidak akan mampu menahan arus hingga ribuan amper, meskipun hanya dalam waktu yang singkat. Kedua test lead biasanya akan meleleh karena tidak mampu menahan panas. Sementara itu, kondisi multimeter secara keselurahan akan mengalami kerusakan sangat parah.

CAT II 1000V atau CAT III 600V ?

Bagian standarisasi IEC yang sering membuat kita bingung adalah rating tegangan yang dibubuhkan pada penamaan kategori.  Pemahaman kita mengatakan bahwa tegangan yang lebih besar mencerminkan tingkat safety yang lebih baik. Dengan kata lain, sebuah alat ukur yang tertera nilai kategori 1000V akan lebih aman dibandingkan 600V. Coba kita lihat pada tabel kategori IEC  (Tabel 1). Bandingkan antara CAT II 1000V dengan dengan CAT III 600V!.  Kedua kategori tersebut telah lolos test tegangan impuls sebesar 6 KV. Yang menjadi pertanyaan, lebih aman CAT II 1000V atau CAT III 600V?

Kedua kategori tersebut terlihat sama. Akan tetapi, jika suatu alat ukur telah dibubuhi tanda CAT III 600V maka alat tersebut telah lolos test dan mampu menahan arus hingga 6 kali lipat dari alat ukur CAT II 1000V. Mengapa? Karena pada kondisi riil, lokasi CAT III berada lebih dekat dengan sumber transient dibanding lokasi CAT II. Dengan demikian, lokasi CAT III akan memiliki impedansi yang yang jauh lebih kecil dibandingkan CAT II. Dalam pengujian impuls tegangan, meski keduanya di test dengan tegangan yang sama (6KV) namun uji CAT III menggunakan sumber tegangan yang ber impedansi output rendah (2 ohm). Bandingkan dengat CAT II 1000V  yang hanya 12 ohm. Sesuai dengan kaidah hukum ohm, maka batas threshold arus pada pengujian CAT III adalah 6 KV/2 ohm = 3000 A.  Berbeda dengan CAT II yang hanya 500A meskipun diberi tegangan impuls yang sama besar. Nah, jika anda menggunakan multimeter HIOKI, perhatikan list katogeri yang tercantum pada probe maupun alat ukur.

 

dikutip dari www.tridinamika.co.id (sole agent HIOKI Indonesia)