Изолация на ключове: изисквания за изолация на битови и промишлени уреди

Безопасната експлоатация на всички видове електротехническо оборудване зависи пряко от фактическото състояние на изолационните материали, които са вградени в конструкцията на тоководещите части на всяко монтажно изделие. Ако бъде нарушена изолацията на прекъсвачите, е възможен срив на електрозахранването, пожар и дори злополука.

Ще ви разкажем всичко за видовете изолация, които осигуряват пълна безопасност при ползване на комутиращите уреди. В предложената от нас статия подробно са описани природните и синтетичните, обикновените и усилените варианти. Посочени са особеностите на маркировката и са дадени съвети на купувачите.

Изолационна защита на електрооборудване

Изолационните материали осигуряват защита на хората и животните от токов удар. Има само едно условие: трябва правилно да се избере консумативният диелектрик, неговата форма, дебелина, параметри на работното напрежение (то може да бъде различно, както и конструкцията на уреда).

Освен това, значително влияние върху качеството на изолаторите могат да оказват производствените или битовите условия на експлоатация на сложното електротехническо устройство. Качеството на изолацията, дебелината и степента на електросъпротивление трябва да съответстват на фактическото влияние на околната среда и на стандартните условия на експлоатация.

За проверка на изолационните свойства по кабела се подава изпитателно напрежение, а след това с помощта на мултиметър или тестер се снемат показанията на съпротивлението на изолацията на електроустройството.

Информация за това как се проверява напрежението в електрически контакт се съдържа в следващата статия, с която препоръчваме да се запознаете.

В състава на електрическата изолация може да влиза както слой диелектрик с определена дебелина, така и конструкционна форма (корпус), изработена от диелектричен материал. С диелектрик се покрива цялата повърхност на тоководещите елементи на оборудването или само онези тоководещи елементи, които са изолирани от други части на конструкцията.

Видове изолационни материали

Производителите, които произвеждат съвременни електрически прекъсвачи, използвани в жилищни, офисни и промишлени сгради, различават следните видове електротехническа изолация: работна (основна), допълнителна, двойна, усилена.

Работна (основна) изолация

Това по същество е основната защита на електрическите инсталации, която им осигурява нормална и стабилна работа, без възникване на къси съединения, и предпазва потребителите от пряк контакт с тоководещите части.

Според нормативните изисквания работната изолация трябва да бъде покрита цялата повърхност на проводниците, кабелите и другите елементи, по които преминава електрическият ток. Например, шнуровете на електрическите уреди винаги са покрити с изолация.

Поливинилхлоридните тръбички-кембрици се използват като евтин и бърз начин за изолиране на тоководещите части на проводниците, които се свързват с електрически уреди.

Тя трябва да гарантира устойчивост срещу всички потенциални външни въздействия, които могат да възникнат в процеса на експлоатация на електрическите превключватели при едновременното въздействие на силови полета, термично нагряване, механично триене и агресивни прояви на околната среда.

Изброените фактори влияят негативно върху електрическите характеристики на диелектричните (изолационни) материали, а също така поради тях може да настъпи необратимо влошаване на полезните качества, тоест изолацията ще бъде подложена на бързо износване.

Евтин и достъпен за всички изолационен материал. Произвежда се от PVC, има различни размери както по дължина, така и по ширина. Цветовата гама може да бъде различна, лепилният състав е устойчив, сцеплението е здраво и устойчиво на изтриване.

Ако става въпрос за промишлена експлоатация на превключватели, то персоналът на предприятието трябва периодично да проверява интензивността на износването на изолационните конструкции, своевременно да провежда профилактични мерки за контрол на техните защитни свойства.

Отговорното поддържане на високо ниво на съпротивление на изолацията намалява потенциално възможните къси съединения към земя и корпус и свежда до нула ударите на ток.

Показателят на съпротивление характеризира текущото състояние на качеството на изолацията между два проводящи елемента и дава индикация за риска от изтичане на ток. Щадящият, неразрушаващ характер на такъв контрол е полезен при проследяване на износването и стареенето на изолационните слоеве.

В малките, слабо разклонени електрически мрежи съпротивлението на изолацията е основният фактор за безопасност. Контролът на основната изолация бива приемо-предавателен, извършен веднага след монтажни работи или ремонт, или периодичен, извършван по време на експлоатация на оборудването не по-рядко от веднъж годишно.

В много влажните помещения контролът се осъществява от 2 до 4 пъти годишно в постоянен режим. Измерванията се извършват с цифров измервателен уред за контрол на изолацията – мегаомметър.

Уред измервателен, универсален. Предназначен е не само като определител на фактическото състояние на съпротивлението на изолацията, но и за проверка на нейната електрическа якост. С него специалистите изпитват изолационните слоеве на оборудването за електрически пробиви.

Периодичен контрол на съпротивлението на изолацията на монтираните ключове се извършва на производствени площадки, където оборудването с течение на времето е подложено на негативно въздействие от агресивни пари на химически вещества, влага, прах и повишени температури. При това изолацията на ключовете може да бъде нарушена. Уредите с повредена изолация са опасни за човешкия живот.

Отрасловите ПУЕ (Правила за устройство на електроустановките), приети в Русия, изискват да се извършва редовно измерване на показанията на съпротивлението на изолацията, която присъства в мрежите за електрозахранване от 1 kV и нагоре.

Съпротивлението на диелектричните материали в мрежата на осветителните уредби на участъка между 2 съседни предпазители, между всеки проводник и земя, както и между всякакви два проводника трябва да бъде не по-малко от 0,5 MΩ.

Даденият показател не е приложим на практика към въздушните проводници на външните електроуреди, към уредбите, които се намират в изключително влажни помещения, защото съпротивлението в тях е непостоянно и зависи от показателите на влажността на въздуха.

Трябва особено да се отбележи, че ако за такива уредби няма норми за изолация, то такъв фактор ръководството на предприятията трябва да вземе предвид и да предприеме всички мерки за безопасна експлоатация на устройствата и по-внимателно да контролира текущото състояние на изолационните материали.

Ако Вие използвате в работата електроинструмент с двойна изолация, то ще се изисква ежемесечно да се изпитва неговата изолация с мегаомметър. Ако инструментът се предоставя в предприятието на работниците, то проверката за липса на късо съединение към корпуса трябва да се извършва със специален уред – мултиметър.

Съгласно ПУЕ, измерването на съпротивлението на електроизолацията трябва да се провежда с напрежение не по-малко от 500 V, а изпитването на изолацията на многожилни кабели с напрежение 6–10 kV.

Определянето на цялостта на тоководещите жили на кабела, проверката с мегаомметър за тяхното съответствие на фазите, трябва да се извършва от най-малко 2 души. Правилата изискват единият от тях да има допуск не по-нисък от IV група, а вторият: не по-нисък от III група.

Причини за инсталиране на допълнителна защита

Допълнителната изолация се поставя в електроуредби, които имат работно напрежение до 1 kV. Това е независима изолация, която ще бъде монтирана заедно с основната изолация на оборудването, за да в сложни и опасни случаи на експлоатация да защити ключовете при непряко докосване с повреждащи елементи.

Основно, тя изпълнява функцията за противодействие на електрически удари, ако настъпи повреда на основния изолационен слой. Практически пример за допълнителна изолация – това е пластмасовият корпус на ключа, изолационни втулки, кембрици, пластмасови тръби и други видове диелектрици.

За този вид изолация се използват материали, които се различават по своите физични свойства от стандартните форми на диелектриците, които служат като основна изолация на електроуредите.

За импрегниране на стъклолакотъканта се използват лакове на маслена, полиестерна, полиестерно-епоксидна, органо-силициева основа или с използване на флуоропласт или гума. Всички те отлично създават върху тъканта лакови, диелектрични повърхности.

Това се прави, като се има предвид, че дори при най-неблагоприятните работни условия или начини на съхранение на електрооборудването, повредите на основната, работната и допълнителната изолация да бъдат малко вероятни едновременно.

Предимство на двойната изолация

Такава потенциална опасност за хората, като токов удар при непряк контакт с елементи на оборудването, може значително да бъде намалена чрез монтиране на двойна изолация.

Тези здрави защитни материали се използват в електротехнически устройства, където има напрежение до 1 кВ. Тук се поставят 2 степени на защита – основна и допълнителна. Производителите монтират двойна изолация в различни електротехнически уреди: ръчни осветителни тела, ръчни електрически инструменти, разделителни трансформатори.

В производството се използват много видове превключватели, които според ГОСТ трябва да имат както двойна, така и усилена изолация, конкретният случай зависи от сложността на производствената технология.

Практическият смисъл на двойната изолация е, че освен основния диелектричен слой, се поставя втори изолационен слой върху тоководещите части на превключвателите. Той предпазва човека от допир до металните, проводящи ток части, които могат да се окажат под високо напрежение.

За да се избегне това, металните корпуси на високотехнологичното електрооборудване се покриват със слой изолатор, дръжките, бутоните и контролните панели се правят от диелектрици.

В битовите уреди се изолират също бутоните, проводниците и корпусната обвивка, изработена от метал. Недостатък на този вид покрития се счита относително високата механична крехкост: съществува теоретична възможност за разрушаване на изолационния слой от многократни механични въздействия.

Поради това металните, нетоководещи части на електрически устройства могат да се окажат под напрежение. Затова е много важно да се извършват измервания на физическото състояние на изолацията със съответните уреди, в съответствие с електрическата схема.

Принципна схема на електрическата верига, представена за измерване на утечката на ток в изолацията, съгласно ГОСТ МЕК 60335-1-2008, като се вземат предвид нуждите на националната икономика на РФ

Трябва да се отбележи фактът, че разрушаването на втория слой изолация по никакъв начин няма да може да повлияе на основната работа на уредите и, като правило, не се установява при проверката. Двойната изолация има смисъл да се прилага за онези видове електрическо оборудване, които при битова експлоатация няма да бъдат подложени на механични удари и натиск върху тоководещите части.

Най-надеждна защита на хората ще осигурява начинът на двойна изолация на онова оборудване, чийто корпус е изработен от непровеждащ, изолационен материал: той служи като гаранция срещу опасно поразяване от електрически ток.

Непровеждащият ток корпус на уредите ще защити от ток не само при пробиви на диелектрика вътре в изделието, но и при случаен контакт на човека с токонесущите елементи. В случай на разрушаване на корпуса ще бъде нарушено конструктивното разположение на частите и елементите, и уредът ще престане да работи.

Ако в него има защита, тя ще се задейства автоматично и ще изключи повреденото изделие от мрежата. В металния корпус на устройствата функцията на допълнителна изолация се изпълнява от специални втулки.

През тях мрежовият кабел преминава в корпуса, а изолиращите подложки отделят електродвигателя на оборудването от корпуса. Именната табелка на електротехническия уред с двойна изолация носи изображение на специален знак: квадрат, намиращ се вътре в друг квадрат.

За какво е необходима усилената изолация?

В производствени условия има моменти, когато двойната изолация е доста проблематично да се приложи поради конструктивни особености на електроустройствата. Например в ключове, държачи на четки и др. Тогава се налага да се използва друг вид защита – това е усилената изолация.

Усилената изолация се поставя на електроинсталации с номинално напрежение до 1 kV. Тя е способна да осигури такава степен на защита от поразяване от електрически ток, която е равностойна на свойствата на двойната изолация.

Съгласно изискванията на ГОСТ Р 12.1.009-2009 ССБТ, усилената изолация може да има няколко слоя диелектрик, всеки от които не може да се изпитва отделно за пробив на КЗ, а само в цялостна форма.

Съответствие на изолацията с нормативните изисквания за граничните стойности, установени в резултат на провеждане на изпитвания. Редът за провеждане и граничните стойности са регламентирани от ГОСТ МЕК 60335-1-2008

Природни и синтетични диелектрици

Изолационните материали, или диелектрици, по своя произход се подразделят на естествени (слюда, дърво, латекс) и синтетични:

• филмови и лентови изолатори на основата на полимери;
• електроизолационни лакове, емайли – разтвори на филмообразуващи вещества, произвеждани на основата на органични разтворители;
• изолационни компаунди, в течно състояние втвърдяващи се веднага след нанасяне върху токопроводящи елементи. Тези вещества не съдържат в състава си разтворители, по предназначение се подразделят на импрегниращи (обработка на намотки на електроприбори) и заливъчни състави, с които се заливат кабелни муфи и кухини на прибори и електроагрегати за целите на херметизацията;
• листови и рулонни изолационни материали, които се състоят от ненапоени влакна както от органичен, така и от неорганичен произход. Това могат да бъдат хартия, картон, фибра или плат. Те се изработват от дървесина, естествена коприна или памук;
• лакоплатна с изолационни свойства – особени пластични материали на платнена основа, напоени с електроизолационен състав, който след втвърдяване формира изолационен филм.

Синтетичните диелектрици имат важни за надеждната работа на приборите електрически и физико-химични характеристики, зададени от конкретната технология на тяхното производство.

Те се използват широко в съвременната електротехника и електронна промишленост за пускане на пазара на следните видове изделия:

• диелектрични обвивки на кабелна и проводникова продукция;
• рамки на електротехнически изделия, като бобини на индуктивност, корпуси, стойки, панели и т.н.;
• елементи на електроинсталационна арматура – разпределителни кутии, контакти, патрони, кабелни съединители, превключватели и др.

Също така се произвеждат радиоелектронни печатни платки, включително панели, използвани за разшивка на проводници.

Класификация на изолационните материали

Електротехническата изолация в битовите прибори се подразделя на съответните класове:

• 0;
• 0I;
• I;
• II;
• III.

Приборите с клас на изолация «0» имат работен изолационен слой, но без използване на елементи за заземяване. В тяхната конструкция няма клема за свързване на защитния проводник.

Приборите с изолация клас «0I» имат изолация + елемент за зануляване, но в тях се съдържа проводник за свързване с източника на захранване, който няма зануляваща жила.

Изолацията има специална маркировка. Заземяването се посочва под формата на отделна значка на мястото на свързване на проводника. Това се прави, за да се изравнят потенциалите. Проводникът с жълто-зелен цвят се присъединява към контактите на контакта, полилея и т.н.

Приборите с изолация клас «I» съдържат 3-жилен шнур и щепсел с 3 контакта. Електроинсталационните устройства от тази категория подлежат на инсталация с включване към заземяване.

Електроприборите, които имат изолация клас «II», тоест двойна или усилена, често се срещат в битова употреба. Подобна изолация надеждно ще защити потребителите от поразяване с електрически ток, ако в прибора настъпи повреда на основната изолация.

Изделията, комплектовани с двойна изолация, се обозначават в силовото оборудване със знак B, означаващ: „изолация в изолацията“. Уредите, съдържащи такъв знак, не могат да бъдат занулявани и заземявани.

Всички съвременни електрически уреди с изолация клас «III» могат да работят в мрежи за захранване, където номиналното напрежение не е по-високо от 42 V.

Абсолютна безопасност при активиране на електрическо оборудване осигуряват безконтактни ключове, с особеностите на устройството, принципа на работа и видовете, с които ще запознае препоръчваната от нас статия.

Изводи и полезно видео по темата

Видеоклипът съдържа инструктаж за използването на популярна марка мегаомметър:

Малък видеообзор на изолационни материали и начини за защита на тоководещите части на електроинсталационната фурнитура:

Специални видове изолация се използват при оборудването на промишлени ключове, например от въздушен или маслен тип. В бита те не се използват. Ако се е наложило да се сблъскате с нарушение на работата на изолацията на ключове в производството, следва да се обърнете към специалистите, обслужващи електрическите инсталации.

Пишете, моля, коментари в разположения по-долу блок. Споделяйте полезна информация по темата на статията, която ще бъде полезна на посетителите на сайта. Задавайте въпроси по спорни и неясни моменти, публикувайте снимки.