Izolácia vypínačov: požiadavky na izoláciu domácich a priemyselných prístrojov

Bezpečná prevádzka všetkých typov elektrotechnických zariadení priamo závisí od skutočného stavu izolačných materiálov, ktoré sú zabudované do konštrukcie prúdovodných častí každého inštalačného výrobku. Ak dôjde k porušeniu izolácie vypínačov, je možný výpadok napájania, požiar a dokonca nehoda.

Povieme vám všetko o typoch izolácie, ktoré zabezpečujú úplnú bezpečnosť používania spínacích zariadení. V nami navrhovanom článku sú podrobne opísané prírodné a syntetické, bežné a zosilnené varianty. Uvádzame vlastnosti označovania a dávame rady kupujúcim.

Izolačná ochrana elektrických zariadení

Izolačné materiály poskytujú ochranu okolitých ľudí a zvierat pred úrazom elektrickým prúdom. Podmienka je jedna: je potrebné správne vybrať spotrebný dielektrikum, jeho tvar, hrúbku, parametre pracovného napätia (môže byť rôzne, rovnako ako konštrukcia zariadenia).

Okrem toho, výrazný vplyv na kvalitu izolátorov môžu mať výrobné alebo domáce podmienky prevádzky zložitého elektrotechnického zariadenia. Kvalita izolácie, hrúbka a stupeň elektrického odporu musia zodpovedať skutočnému vplyvu okolitého prostredia a štandardným podmienkam prevádzky.

Na kontrolu izolačných vlastností sa na kábel privádza skúšobné napätie a potom sa pomocou multimetra alebo testera odčítajú hodnoty izolačného odporu elektrozariadenia

Informácie o tom, ako sa kontroluje napätie v elektrickej zásuvke, sú uvedené v nasledujúcom článku, ktorý vám odporúčame prečítať.

Súčasťou elektrickej izolácie môže byť vrstva dielektrika určitej hrúbky, ako aj konštrukčná forma (kryt) vyrobená z dielektrického materiálu. Dielektrikum pokrýva celý povrch prúdovodných prvkov zariadenia alebo len tie prúdovodné prvky, ktoré sú izolované od ostatných častí konštrukcie.

Typy izolačných materiálov

Výrobcovia, ktorí vyrábajú moderné elektrické vypínače používané v obytných, kancelárskych a priemyselných budovách, rozlišujú nasledujúce typy elektrotechnickej izolácie: pracovnú (základnú), doplnkovú, dvojitú, zosilnenú.

Pracovná (základná) izolácia

Toto je v podstate hlavná ochrana elektrických zariadení, ktorá im zabezpečuje normálnu a stabilnú prevádzku bez vzniku skratov, chráni spotrebiteľov pred priamym kontaktom s časťami pod napätím.

Pracovnou izoláciou musí byť podľa noriem pokrytý celý povrch vodičov, káblov a ďalších prvkov, ktorými prechádza elektrický prúd. Napríklad šnúry elektrických spotrebičov sú vždy pokryté izoláciou.

Polyvinylchloridové hadičky-kambríky sa používajú ako lacný a rýchly spôsob izolácie častí vodičov pod napätím, ktoré sú pripojené k elektrickým spotrebičom.

Musí zaručiť odolnosť voči všetkým potenciálnym vonkajším vplyvom, ktoré sa môžu vyskytnúť počas prevádzky elektrických spínačov pri súčasnom pôsobení silových polí, tepelného ohrevu, mechanického trenia a agresívnych prejavov okolitého prostredia.

Uvedené faktory negatívne ovplyvňujú elektrické charakteristiky dielektrických (izolačných) materiálov a tiež kvôli nim môže dôjsť k nezvratnému zhoršeniu užitočných vlastností, teda izolácia bude podliehať rýchlemu opotrebovaniu.

Lacný a všetkým dostupný izolačný materiál. Vyrába sa z PVC, má rôzne rozmery ako na dĺžku, tak aj na šírku. Farebná škála môže byť rôzna, lepiaca zmes je odolná, priľnavosť pevná a odolná voči oderu.

Pokiaľ ide o priemyselnú prevádzku spínačov, personál podniku musí pravidelne kontrolovať intenzitu opotrebovania izolačných konštrukcií a včas vykonávať preventívne opatrenia na kontrolu ich ochranných vlastností.

Zodpovedné udržiavanie vysokej úrovne izolačného odporu znižuje potenciálne možné skraty na zem, na kryt a eliminuje úrazy elektrickým prúdom.

Hodnota odporu charakterizuje aktuálny stav kvality izolácie medzi 2 vodivými prvkami a udáva riziko zvodových prúdov. Šetrný, nedeštruktívny charakter takejto kontroly je užitočný pri sledovaní opotrebovania a starnutia izolačných vrstiev.

V malých, málo rozvetvených elektrických sieťach je izolačný odpor hlavným bezpečnostným faktorom. Kontrola základnej izolácie môže byť preberacia, vykonaná ihneď po montážnych prácach alebo oprave, alebo periodická, vykonávaná počas prevádzky zariadenia najmenej 1 krát ročne.

Vo veľmi vlhkých dielňach sa kontrola vykonáva 2 až 4 krát ročne v nepretržitom režime. Merania sa vykonávajú digitálnym meracím prístrojom na kontrolu izolácie – megaohmmetrom.

Univerzálny merací prístroj. Je určený nielen na zisťovanie skutočného stavu izolačného odporu, ale aj na kontrolu jeho elektrickej pevnosti. S ním odborníci testujú izolačné vrstvy zariadení na elektrické prierazy.

Pravidelná kontrola izolačného odporu na inštalovaných vypínačoch sa vykonáva na výrobných plochách, kde je zariadenie v priebehu času vystavené negatívnemu vplyvu agresívnych výparov chemických látok, vlhkosti, prachu a zvýšených teplôt. Pritom môže byť izolácia vypínačov narušená. Prístroje s poškodenou izoláciou sú nebezpečné pre ľudský život.

Odvetvové PUE (Pravidlá pre elektrické zariadenia), prijaté v Rusku, vyžadujú vykonávať pravidelné meranie hodnôt izolačného odporu, ktorý je prítomný v elektrických sieťach od 1 kV a vyššie.

Odpor dielektrických materiálov v sieti osvetľovacích zariadení na úseku medzi 2 súvislými poistkami, medzi ľubovoľným vodičom a zemou, ako aj medzi ľubovoľnými dvoma vodičmi musí byť nie < 0,5 MΩ.

Tento ukazovateľ nie je v praxi použiteľný na vzdušné vodiče vonkajších elektrických zariadení, na zariadenia, ktoré sa nachádzajú v extrémne vlhkých priestoroch, pretože odpor v nich nie je konštantný a závisí od hodnôt vlhkosti vzduchu.

Treba osobitne poznamenať, že ak pre takéto zariadenia neexistujú normy pre izoláciu, tento faktor musí vedenie podnikov zohľadniť a prijať všetky opatrenia na bezpečnú prevádzku zariadení a dôkladnejšie kontrolovať aktuálny stav izolačných materiálov.

Ak pri práci používate elektrické náradie s dvojitou izoláciou, budete musieť každý mesiac testovať jeho izoláciu megohmmeterom. Ak je náradie vydávané v podniku pracovníkom, kontrolu na neprítomnosť skratu na kryt treba vykonať špeciálnym prístrojom – multimetrom.

Podľa PUE, meranie izolačného odporu treba vykonať napätím nie menej ako 500 V, a skúšku izolácie viacžilových káblov napätím 6—10 kV.

Určenie celistvosti prúdových jadier kábla, kontrolu megohmmeterom na ich fázovú zhodu, musia vykonávať najmenej 2 osoby. Pravidlá vyžadujú, aby jeden z nich mal oprávnenie najmenej IV. skupiny a druhý: najmenej III. skupiny.

Dôvody na zavedenie dodatočnej ochrany

Dodatočná izolácia sa umiestňuje do elektrických zariadení s pracovným napätím do 1 kV. Je to nezávislá izolácia, ktorá bude namontovaná spolu so základnou izoláciou zariadenia, aby v zložitých a nebezpečných prípadoch prevádzky chránila vypínače pri nepriamom dotyku s poškodzujúcimi prvkami.

V prvom rade plní funkciu ochrany pred úrazom elektrickým prúdom, ak dôjde k poškodeniu hlavnej izolačnej vrstvy. Praktickým príkladom doplnkovej izolácie – je plastové puzdro vypínača, izolačné priechodky, cambriky, plastové rúrky a iné typy dielektrík.

Pre tento druh izolácie sa používajú materiály, ktoré sa svojimi fyzikálnymi vlastnosťami líšia od štandardných foriem dielektrík, ktoré sú hlavnou izoláciou elektrických spotrebičov.

Na impregnáciu sklenolakovej tkaniny sa používajú laky na olejovej, polyesterovej, polyester-epoxidovej, kremíkovo-organickej báze alebo s použitím fluoroplastu alebo gumy. Všetky výborne vytvárajú na tkanine lakovité, dielektrické povrchy.

Robí sa to s ohľadom na to, aby aj v najnepriaznivejších prevádzkových podmienkach alebo spôsoboch skladovania elektrických zariadení bolo nepravdepodobné súčasné poškodenie hlavnej, prevádzkovej a doplnkovej izolácie.

Výhoda dvojitej izolácie

Takéto potenciálne nebezpečenstvo pre ľudí, ako je zásah elektrickým prúdom pri nepriamom kontakte s časťami zariadenia, môže byť výrazne znížené inštaláciou dvojitej izolácie.

Tieto pevné ochranné materiály sa používajú v elektrotechnických zariadeniach, kde je napätie do 1 kV. Tu sa umiestňujú 2 stupne ochrany – základná a doplnková. Dvojitú izoláciu výrobcovia inštalujú do rôznych elektrotechnických spotrebičov: ručné svietidlá, ručné elektrické náradie, do oddeľovacích transformátorov.

Vo výrobe je v prevádzke veľa typov vypínačov, ktoré podľa GOST musia mať dvojitú aj zosilnenú izoláciu, konkrétny prípad závisí od zložitosti technológie výroby.

Praktický význam dvojitej izolácie spočíva v tom, že okrem hlavnej dielektrickej vrstvy sa umiestňuje druhá izolačná vrstva na prúdové časti vypínačov. Chráni človeka pred dotykom kovových, vodivých častí, ktoré sa môžu dostať pod vysoké napätie.

Aby sa tomu zabránilo, kovové kryty vysokotechnologických elektrických zariadení sa pokrývajú vrstvou izolantu, rukoväte, tlačidlá a ovládacie panely sa vyrábajú na báze dielektrík.

V domácich spotrebičoch sa izolujú aj tlačidlá, vodiče a kovový plášť krytu. Nevýhodou takýchto náterov je pomerne vysoká mechanická krehkosť: existuje teoretická možnosť zničenia izolačnej vrstvy opakovanými mechanickými vplyvmi.

Kvôli tomu sa kovové, neprúdové časti elektrických zariadení môžu dostať pod napätie. Preto je veľmi dôležité vykonávať merania fyzického stavu izolácie príslušnými prístrojmi v súlade s elektrickou schémou.

Principiálna schéma elektrického obvodu uvedená na meranie unikajúceho prúdu v izolácii podľa GOST IEC 60335-1-2008, s ohľadom na potreby národného hospodárstva Ruskej federácie

Treba poznamenať, že zničenie druhej vrstvy izolácie nemôže nijako ovplyvniť základnú prevádzku prístrojov a spravidla sa pri kontrole nezistí. Dvojitú izoláciu má zmysel používať pre tie typy elektrických zariadení, ktoré pri domácom používaní nebudú vystavené mechanickým nárazom a tlaku na časti pod prúdom.

Najspoľahlivejšiu ochranu ľudí bude poskytovať metóda dvojitej izolácie na zariadeniach, ktorých kryt je vyrobený z nevodivého izolačného materiálu: slúži ako záruka proti nebezpečnému zásahu elektrickým prúdom.

Nevodivý kryt prístrojov ochráni pred prúdom nielen pri prierazoch dielektrika vo vnútri zariadenia, ale aj pri náhodnom kontakte človeka s časťami pod prúdom. V prípade zničenia krytu bude narušené konštrukčné usporiadanie súčiastok a prvkov a prístroj prestane fungovať.

Ak je v ňom ochrana, automaticky sa aktivuje a odpojí chybné zariadenie od siete. V kovovom kryte zariadení plnia funkciu dodatočnej izolácie špeciálne priechodky.

Cez ne prechádza sieťový kábel do krytu a izolačné podložky oddeľujú elektromotor zariadenia od krytu. Výrobný štítok elektrotechnického zariadenia s dvojitou izoláciou nesie obraz špeciálneho znaku: štvorec umiestnený vnútri iného štvorca.

Na čo slúži zosilnená izolácia?

Vo výrobných podmienkach nastávajú situácie, kedy je dvojitú izoláciu pomerne problematické aplikovať z konštrukčných dôvodov elektrických zariadení. Napríklad pri vypínačoch, držiakoch kief a pod. Potom je potrebné použiť iný typ ochrany – a to zosilnenú izoláciu.

Zosilnená izolácia sa používa na elektrické inštalácie s menovitým napätím do 1 kV. Je schopná poskytnúť taký stupeň ochrany pred úrazom elektrickým prúdom, ktorý je rovnocenný vlastnostiam dvojitej izolácie.

Podľa požiadaviek GOST R 12.1.009-2009 SSBT, zosilnená izolácia môže mať niekoľko vrstiev dielektrika, pričom každú z nich nemožno testovať samostatne na prieraz skratom, ale len v celistvej forme.

Súlad izolácie s normatívnymi požiadavkami na limitné hodnoty stanovené na základe vykonaných skúšok. Postup vykonania a limitné hodnoty sú upravené normou GOST IEC 60335-1-2008

Prírodné a syntetické dielektriká

Izolačné materiály, inak dielektriká, sa podľa svojho pôvodu delia na prírodné (sľuda, drevo, latex) a syntetické:

• fóliové a pásové izolátory na báze polymérov;
• Elektroizolačné laky, emaily – roztoky filmotvorných látok vyrábané na báze organických rozpúšťadiel;
• Izolačné kompoundy, v kvapalnom stave tvrdnúce ihneď po nanesení na vodivé prvky. Tieto látky neobsahujú vo svojom zložení rozpúšťadlá, podľa svojho určenia sa delia na impregnačné (spracovanie vinutí elektrických zariadení) a zalievacie zmesi, ktorými sa zalievajú káblové spojky a dutiny zariadení a elektroagregátov za účelom utesnenia;
• Doskové a kotúčové izolačné materiály, ktoré pozostávajú z neimpregnovaných vlákien organického aj anorganického pôvodu. Môže to byť papier, kartón, fibra alebo tkanina. Vyrábajú sa z dreva, prírodného hodvábu alebo bavlny;
• Lakotkaniny s izolačnými vlastnosťami – osobitné plastické materiály na textilnej báze impregnované elektroizolačným zložením, ktoré po stvrdnutí vytvára izolačnú fóliu.

Syntetické dielektriká majú dôležité pre spoľahlivú prevádzku zariadení elektrické a fyzikálno-chemické charakteristiky dané konkrétnou technológiou ich výroby.

Široko sa používajú v modernej elektrotechnike a elektronickom priemysle na uvedenie na trh nasledujúcich druhov výrobkov:

• dielektrické obaly káblovej a vodičovej produkcie;
• konštrukcie elektrotechnických výrobkov, ako sú cievky indukčnosti, kryty, stojany, panely a pod.;
• prvky elektroinštalačnej armatúry – rozvodné krabice, zásuvky, pätice, káblové konektory, prepínače a pod.

Tiež sa vyrábajú rádioelektronické dosky plošných spojov vrátane panelov používaných na rozvedenie vodičov.

Klasifikácia izolačných materiálov

Elektrotechnická izolácia v domácich spotrebičoch sa delí na príslušné triedy:

• 0;
• 0I;
• I;
• II;
• III.

Prístroje s triedou izolácie «0» majú pracovnú izolačnú vrstvu, ale bez použitia prvkov na uzemnenie. V ich konštrukcii nie je svorka na pripojenie ochranného vodiča.

Prístroje s izoláciou triedy «0I» majú izoláciu + prvok na uzemnenie, ale obsahujú vodič na pripojenie k zdroju napájania, ktorý nemá uzemňovacie jadro.

Izolácia má špeciálne označenie. Uzemnenie sa uvádza vo forme samostatnej značky v mieste pripojenia vodiča. Robí sa to na vyrovnanie potenciálov. Vodič žltozelenej farby sa pripája ku kontaktom zásuvky, lustra a pod.

Prístroje s izoláciou triedy «I» obsahujú 3-žilový prívodný kábel a zástrčku s 3 kontaktmi. Elektroinštalačné zariadenia tejto kategórie podliehajú inštalácii s pripojením na uzemnenie.

Elektrické spotrebiče s izoláciou triedy «II», teda dvojitou alebo zosilnenou, sa často vyskytujú v domácom používaní. Takáto izolácia spoľahlivo ochráni používateľov pred úrazom elektrickým prúdom, ak dôjde k poškodeniu hlavnej izolácie v spotrebiči.

Výrobky vybavené pevnou dvojitou izoláciou sa v silovom zariadení označujú značkou V, ktorá znamená: „izolácia v izolácii“. Prístroje s touto značkou sa nesmú nulovať ani uzemňovať.

Všetky moderné elektrické prístroje s izoláciou triedy „III“ môžu pracovať v elektrických sieťach s menovitým napätím najviac 42 V.

Absolútnu bezpečnosť pri aktivácii elektrického zariadenia poskytujú bezkontaktné vypínače, s ktorých konštrukčnými osobitosťami, princípom činnosti a druhmi Vás oboznámi nami odporúčaný článok.

Závery a užitočné video k téme

Video obsahuje inštruktáž o používaní obľúbenej značky megohmetra:

Malý videoprehľad izolačných materiálov a spôsoby ochrany prúdových častí elektroinštalačného príslušenstva:

Osobitné druhy izolácie sa používajú pri vybavovaní priemyselných vypínačov, napríklad vzduchového alebo olejového typu. V domácnostiach sa nepoužívajú. Ak sa stretnete s poruchou izolácie vypínačov vo výrobe, mali by ste sa obrátiť na špecialistov, ktorí obsluhujú elektrické zariadenia.

Napíšte, prosím, komentáre do bloku umiestneného nižšie. Podeľte sa o užitočné informácie k téme článku, ktoré budú užitočné pre návštevníkov stránky. Pýtajte sa na sporné a nejasné body, uverejňujte fotografie.