Izolacja przełączników: wymagania dotyczące izolacji urządzeń gospodarstwa domowego i urządzeń przemysłowych

Bezpieczna eksploatacja wszystkich typów urządzeń elektrycznych zależy bezpośrednio od rzeczywistego stanu materiałów izolacyjnych, które są uwzględnione w konstrukcji części pod napięciem każdego produktu instalacyjnego.Uszkodzenie izolacji przełączników może spowodować awarię zasilania, pożar lub nawet wypadek.

Opowiemy Ci wszystko o rodzajach izolacji zapewniających pełne bezpieczeństwo użytkowania urządzeń łączeniowych. W zaproponowanym przez nas artykule szczegółowo opisano opcje naturalne i syntetyczne, konwencjonalne i ulepszone. Podano cechy etykietowania i udzielono kupującym porad.

Ochrona izolacji urządzeń elektrycznych

Materiały izolacyjne zapewniają ochronę otaczających ludzi i zwierząt przed porażeniem prądem. Warunek jest tylko jeden: należy wybrać odpowiedni dielektryk eksploatacyjny, jego kształt, grubość, parametry napięcia roboczego (może być inny, a także konstrukcję urządzenia).

Ponadto warunki produkcji lub domowego użytkowania złożonego urządzenia elektrycznego mogą mieć znaczący wpływ na jakość izolatorów. Jakość izolacji, grubość i stopień oporu elektrycznego muszą odpowiadać rzeczywistym wpływom środowiska i normalnym warunkom pracy.

Aby sprawdzić właściwości izolacji, przez kabel przykłada się napięcie probiercze, a następnie za pomocą multimetru lub testera mierzy się rezystancję izolacji urządzenia elektrycznego.

Informacje o tym, jak sprawdzić napięcie w gniazdku elektrycznym, znajdują się w następny artykuł, z którym zalecamy się zapoznać.

Skład izolacji elektrycznej może obejmować zarówno warstwę dielektryczną o określonej grubości, jak i formę konstrukcyjną (obudowę) wykonaną z materiału dielektrycznego. Dielektryk pokrywa całą powierzchnię elementów przewodzących prąd lub tylko te elementy przewodzące prąd, które są odizolowane od innych części konstrukcji.

Rodzaje materiałów izolacyjnych

Producenci produkujący nowoczesne przełączniki elektryczne, mające zastosowanie w budynkach mieszkalnych, biurowych i przemysłowych, wyróżniają następujące rodzaje izolacji elektrycznej: robocza (główna), dodatkowa, podwójna, wzmocniona.

Izolacja robocza (podstawowa).

W istocie jest to główna ochrona instalacji elektrycznych, która zapewnia ich normalną i stabilną pracę bez zwarć oraz chroni odbiorców przed bezpośrednim kontaktem z częściami pod napięciem.

Izolacja robocza zgodnie z normami musi pokrywać całą powierzchnię przewodów, kabli i innych elementów, przez które przepływa prąd elektryczny. Na przykład przewody elektryczne są zawsze pokryte izolacją.

Rurki kambrowe z polichlorku winylu są stosowane jako niedroga i szybka metoda izolowania części czynnych przewodów odpowiednich do urządzeń elektrycznych

Musi gwarantować odporność na wszelkie potencjalne wpływy zewnętrzne, które mogą powstać podczas działania wyłączników elektrycznych w przypadku synchronicznego narażenia na pola siłowe, nagrzewanie termiczne, tarcie mechaniczne i agresywne działanie środowiska.

Wymienione czynniki negatywnie wpływają na właściwości elektryczne materiałów dielektrycznych (izolacyjnych), mogą również prowadzić do nieodwracalnego pogorszenia właściwości użytkowych, to znaczy izolacja będzie podlegać szybkiemu zużyciu.

Niedrogi i dostępny dla każdego materiał izolacyjny. Wykonane z PCV, dostępne w różnych rozmiarach, zarówno pod względem długości, jak i szerokości. Kolorystyka może być inna, kompozycja kleju jest trwała, przyczepność jest silna i odporna na ścieranie

Jeśli mówimy o przemysłowej eksploatacji przełączników, personel przedsiębiorstwa musi okresowo sprawdzać stopień zużycia konstrukcji izolacyjnych i terminowo przeprowadzać działania zapobiegawcze w celu monitorowania ich właściwości ochronnych.

Odpowiedzialne utrzymywanie wysokiego poziomu rezystancji izolacji zmniejsza potencjalne zwarcia doziemne, uszkodzenia ramy i porażenia prądem.

Wskaźnik rezystancji charakteryzuje aktualny stan jakości izolacji pomiędzy 2 elementami przewodzącymi i wskazuje ryzyko upływu prądu. Delikatny, nieniszczący charakter takiej kontroli jest przydatny w monitorowaniu zużycia i starzenia się warstw izolacyjnych

W małych, słabo rozgałęzionych sieciach elektrycznych rezystancja izolacji jest głównym czynnikiem bezpieczeństwa. Przegląd izolacji głównej może mieć charakter odbiorczy, przeprowadzany bezpośrednio po pracach instalacyjnych lub naprawach, lub okresowy, przeprowadzany w trakcie eksploatacji urządzenia co najmniej raz w roku.

W bardzo wilgotnych warsztatach kontrolę przeprowadza się 2 do 4 razy w roku w sposób ciągły. Pomiary przeprowadza się za pomocą cyfrowego urządzenia pomiarowego do kontroli izolacji - megaomomierza.

Urządzenie pomiarowe, uniwersalne. Zaprojektowany nie tylko jako wyznacznik rzeczywistego stanu rezystancji izolacji, ale także do badania jej wytrzymałości elektrycznej. Za jego pomocą specjaliści testują warstwy izolacyjne sprzętu pod kątem awarii elektrycznych

Okresowy monitoring rezystancji izolacji zainstalowanych wyłączników prowadzony jest w zakładach produkcyjnych, gdzie urządzenia z biegiem czasu narażone są na negatywne działanie żrących oparów środków chemicznych, wilgoci, pyłu i podwyższonych temperatur. W takim przypadku izolacja przełączników może zostać uszkodzona. Urządzenia z uszkodzoną izolacją stanowią zagrożenie dla życia ludzkiego.

Przemysłowe PUE (Zasady instalacji elektrycznej) przyjęte w Rosji wymagają regularnych pomiarów rezystancji izolacji, która występuje w sieciach zasilających od 1 kV i więcej.

Rezystancja materiałów dielektrycznych w sieci instalacji oświetleniowych w obszarze pomiędzy 2 sąsiednimi bezpiecznikami, pomiędzy dowolnym przewodem a masą oraz pomiędzy dowolnymi dwoma przewodami nie powinna wynosić < 0,5 MOhm.

Wskaźnik ten nie ma zastosowania w praktyce do przewodów napowietrznych zewnętrznych urządzeń elektrycznych, do instalacji znajdujących się w pomieszczeniach wyjątkowo wilgotnych, gdyż rezystancja w nich nie jest stała i zależy od wilgotności powietrza.

Należy szczególnie zauważyć, że jeśli nie ma standardów izolacji dla takich instalacji, wówczas kierownictwo przedsiębiorstwa musi wziąć pod uwagę ten czynnik i podjąć wszelkie środki zapewniające bezpieczną eksploatację urządzeń oraz dokładniej monitorować aktualny stan materiałów izolacyjnych.

Jeśli używasz elektronarzędzia z podwójną izolacją, będziesz musiał co miesiąc testować jego izolację za pomocą megaomomierza. Jeśli narzędzie jest wydawane pracownikom przedsiębiorstwa, sprawdzenie braku zwarcia w obudowie należy przeprowadzić za pomocą specjalnego urządzenia - multimetru

Według PUE pomiar rezystancji izolacji elektrycznej należy wykonywać napięciem co najmniej 500 V, a badanie izolacji kabli wielożyłowych napięciem 6-10 kV.

Określenie integralności żył kabla przewodzącego prąd i sprawdzenie ich za pomocą miernika pod kątem zgodności fazowej muszą być wykonywane przez co najmniej 2 osoby. Przepisy wymagają, aby jeden z nich miał prześwit nie niższy niż grupa IV, a drugi nie niższy niż grupa III.

Powody stosowania dodatkowych urządzeń ochronnych

Dodatkową izolację umieszcza się w instalacjach elektrycznych o napięciu roboczym do 1 kV. Jest to izolacja niezależna, która będzie montowana razem z izolacją główną urządzenia w celu zabezpieczenia wyłączników w trudnych i niebezpiecznych przypadkach pracy w przypadku pośredniego kontaktu z elementami uszkadzającymi.

Pełni przede wszystkim funkcję przeciwdziałania porażeniom elektrycznym w przypadku uszkodzenia głównej warstwy izolacyjnej. Praktycznym przykładem dodatkowej izolacji są plastikowe obudowy przełączników, tuleje izolatorów, obudowy, rurki z tworzyw sztucznych i inne rodzaje dielektryków.

Do tego typu izolacji stosuje się materiały, które różnią się właściwościami fizycznymi od standardowych form dielektryków, które stanowią główną izolację urządzeń elektrycznych.

Do impregnacji tkanin z włókna szklanego stosuje się lakiery na bazie oleju, poliestru, poliestru-epoksydu, krzemoorganicznego lub z użyciem fluoroplastiku lub gumy. Wszystkie doskonale tworzą lakierowane, dielektryczne powierzchnie na tkaninie

Odbywa się to z uwzględnieniem faktu, że nawet w najbardziej niekorzystnych warunkach pracy lub sposobie przechowywania sprzętu elektrycznego jest mało prawdopodobne, aby izolacja główna, robocza i dodatkowa uległy jednoczesnemu uszkodzeniu.

Zaleta podwójnej izolacji

Takie potencjalne zagrożenie dla ludzi, jak porażenie prądem podczas pośredniego kontaktu z elementami urządzeń, można znacznie zmniejszyć, instalując podwójną izolację.

Te trwałe materiały ochronne znajdują zastosowanie w urządzeniach elektrycznych, w których występują napięcia do 1 kV. Występują tu 2 stopnie ochrony – podstawowy i dodatkowy. Producenci instalują podwójną izolację w różnych urządzeniach elektrycznych: lampach ręcznych, ręcznych narzędziach elektrycznych i transformatorach separacyjnych.

W produkcji stosuje się wiele rodzajów przełączników, które według GOST muszą mieć zarówno podwójną, jak i wzmocnioną izolację; konkretny przypadek zależy od złożoności technologii produkcji

Praktyczne znaczenie podwójnej izolacji polega na tym, że oprócz głównej warstwy dielektrycznej. umieść drugą warstwę izolacyjną na częściach przewodzących prąd przełączników. Chroni osobę przed dotknięciem metalu przewodzącego prąd, który może znajdować się pod wysokim napięciem.

Aby tego uniknąć, metalowe obudowy zaawansowanych technologicznie urządzeń elektrycznych pokrywane są warstwą izolatora, a uchwyty, przyciski i panele sterujące wykonane są na bazie dielektryków.

W sprzęcie AGD izolowane są również przyciski, przewody i obudowa wykonana z metalu. Wadą tego typu powłok jest ich stosunkowo duża kruchość mechaniczna: istnieje teoretyczna możliwość zniszczenia warstwy izolacyjnej w wyniku powtarzających się uderzeń mechanicznych.

Z tego powodu metalowe, nieprzewodzące prądu części urządzeń elektrycznych mogą znaleźć się pod napięciem. Dlatego bardzo ważny jest pomiar stanu fizycznego izolacji odpowiednimi przyrządami, zgodnie ze schematem elektrycznym.

Schemat ideowy obwodu elektrycznego pokazany do pomiaru upływu prądu w izolacji, zgodnie z GOST IEC 60335-1-2008, z uwzględnieniem potrzeb gospodarki narodowej Federacji Rosyjskiej

Należy zaznaczyć, że zniszczenie drugiej warstwy izolacji nie może w żaden sposób wpłynąć na podstawową pracę urządzeń i z reguły nie jest wykrywane w momencie badania. W przypadku tego rodzaju sprzętu elektrycznego, który w użytku domowym nie będzie narażony na wstrząsy mechaniczne i naciski na części pod napięciem, sensowne jest stosowanie podwójnej izolacji.

Najbardziej niezawodną ochronę ludzi zapewni podwójna izolacja sprzętu, którego obudowa wykonana jest z nieprzewodzącego materiału izolacyjnego: służy ona jako gwarancja przed niebezpiecznym porażeniem prądem.

Nieprzewodząca obudowa urządzeń zabezpieczy przed prądem nie tylko w przypadku przebicia dielektrycznego wewnątrz produktu, ale także w przypadku przypadkowego kontaktu człowieka z elementami przewodzącymi prąd. Jeśli obudowa zostanie zniszczona, konstrukcyjny układ części i elementów zostanie zakłócony, a urządzenie przestanie działać.

Jeśli posiada zabezpieczenie, zadziała automatycznie i odłączy wadliwy produkt od sieci. W metalowej obudowie urządzeń specjalne tulejki pełnią funkcję dodatkowej izolacji.

Przez nie kabel sieciowy przechodzi do obudowy, a uszczelki izolacyjne oddzielają silnik elektryczny urządzenia od obudowy. Na tabliczce znamionowej urządzenia elektrycznego z podwójną izolacją widnieje specjalny symbol: kwadrat znajdujący się wewnątrz innego kwadratu.

Dlaczego potrzebna jest wzmocniona izolacja?

W warunkach produkcyjnych zdarzają się przypadki, gdy zastosowanie podwójnej izolacji jest dość problematyczne ze względu na cechy konstrukcyjne urządzeń elektrycznych.Na przykład w przełącznikach, uchwytach szczotek itp. Wtedy trzeba zastosować inny rodzaj zabezpieczenia - jest to wzmocniona izolacja.

Wzmocniona izolacja jest instalowana na instalacjach elektrycznych o napięciu znamionowym do 1 kV. Jest w stanie zapewnić stopień ochrony przed porażeniem elektrycznym porównywalny z właściwościami podwójnej izolacji.

Zgodnie z wymogami GOST R 12.1.009-2009 SSBT wzmocniona izolacja może mieć kilka warstw dielektryka, z których każda nie może być badana osobno pod kątem przebicia zwarciowego, ale tylko w całej postaci.

Zgodność izolacji z wymaganiami przepisów zgodnie z wartościami granicznymi ustalonymi w wyniku badań. Procedura i wartości graniczne są regulowane przez GOST IEC 60335-1-2008

Dielektryki naturalne i syntetyczne

Materiały izolacyjne, zwane inaczej dielektrykami, dzielimy ze względu na pochodzenie na naturalne (mika, drewno, lateks) i syntetyczne:

• izolatory foliowe i taśmowe na bazie polimerów;
• lakiery elektroizolacyjne, emalie - roztwory substancji błonotwórczych na bazie rozpuszczalników organicznych;
• masy izolacyjne, które utwardzają się w stanie ciekłym bezpośrednio po nałożeniu na elementy przewodzące. Substancje te nie zawierają rozpuszczalników, ze względu na ich przeznaczenie dzielą się na impregnaty (obróbka uzwojeń urządzeń elektrycznych) i masy zalewowe, które służą do wypełniania złączy kablowych oraz wnęk urządzeń i zespołów elektrycznych w celu uszczelnienia;
• materiały izolacyjne w arkuszach i rolkach, które składają się z nieimpregnowanych włókien pochodzenia organicznego i nieorganicznego. Może to być papier, tektura, włókno lub tkanina. Wykonywane są z drewna, naturalnego jedwabiu lub bawełny;
• Tkaniny lakierowe o właściwościach izolacyjnych to specjalne tworzywa sztuczne na bazie tkaniny, impregnowane kompozycją elektroizolacyjną, która po utwardzeniu tworzy warstwę izolacyjną.

Dielektryki syntetyczne posiadają właściwości elektryczne i fizykochemiczne istotne dla niezawodnej pracy urządzeń, zdeterminowane specyfiką technologii ich wytwarzania.

Są szeroko stosowane w nowoczesnym przemyśle elektrotechnicznym i elektronicznym do sprzedaży następujących rodzajów produktów:

• powłoki dielektryczne produktów kablowych i przewodzących;
• ramy produktów elektrycznych, takich jak cewki indukcyjne, obudowy, stojaki, panele itp.;
• elementy osprzętu elektroinstalacyjnego - puszki rozdzielcze, gniazdka, gniazdka, złączki kablowe, wyłączniki itp.

Produkowane są także elektroniczne płytki drukowane, w tym panele służące do okablowania przewodów.

Klasyfikacja materiałów izolacyjnych

Izolacja elektryczna w sprzęcie AGD dzieli się na odpowiednie klasy:

• 0;
• 0I;
• I;
• II;
• III.

Urządzenia o klasie izolacji „0” posiadają roboczą warstwę izolacyjną, jednak bez zastosowania elementów uziemiających. Ich konstrukcja nie posiada zacisku do podłączenia przewodu ochronnego.

Urządzenia z klasą izolacji „0I” posiadają izolację + element uziemiający, ale zawierają przewód umożliwiający podłączenie do źródła zasilania, które nie posiada przewodu uziemiającego.

Izolacja posiada specjalne oznaczenie. Uziemienie jest oznaczone oddzielnym symbolem w miejscu podłączenia przewodu. Odbywa się to w celu wyrównania potencjałów. Żółto-zielony przewód jest podłączony do styków gniazdka, żyrandola itp.

Urządzenia z izolacją klasy I zawierają 3-żyłowy przewód i 3-bolcową wtyczkę. Urządzenia elektroinstalacyjne tej kategorii podlegają instalacja z podłączeniem do uziemienia.

Urządzenia elektryczne z izolacją klasy „II”, czyli podwójną lub wzmocnioną, często spotyka się w użytku domowym. Taka izolacja niezawodnie ochroni konsumentów przed porażeniem prądem, jeśli główna izolacja urządzenia zostanie uszkodzona.

Produkty wyposażone w trwałą podwójną izolację oznaczone są w urządzeniach elektroenergetycznych znakiem B, co oznacza: „izolacja w izolacji”. Urządzenia posiadające takie oznaczenie nie mogą być neutralizowane ani uziemiane.

Wszystkie nowoczesne urządzenia elektryczne posiadające izolację klasy III mogą pracować w sieciach elektroenergetycznych o napięciu znamionowym nie wyższym niż 42 V.

Całkowite bezpieczeństwo podczas uruchamiania urządzeń elektrycznych zapewnia Przełączniki zbliżeniowe, polecany przez nas artykuł zapozna Cię z funkcjami urządzenia, zasadą działania i typami.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Film zawiera instrukcje dotyczące korzystania z popularnej marki megaomomierza:

Krótki filmrecenzja materiałów izolacyjnych i sposobów zabezpieczania części przewodzących prąd osprzętu elektroinstalacyjnego:

Przy wyposażaniu przełączników przemysłowych stosuje się specjalne rodzaje izolacji, na przykład typu powietrznego lub olejowego. Nie są używane w życiu codziennym. Jeśli podczas produkcji napotkałeś awarię izolacji przełączników, powinieneś skontaktować się ze specjalistami zajmującymi się serwisem instalacji elektrycznych.

Proszę pisać komentarze w bloku poniżej. Udostępnij przydatne informacje na temat artykułu, które będą przydatne dla osób odwiedzających witrynę.Zadawaj pytania dotyczące kontrowersyjnych i niejasnych punktów, publikuj zdjęcia.