Izolacija prekidača: zahtjevi za izolaciju kućanskih i industrijskih uređaja

Siguran rad svih vrsta elektrotehničke opreme izravno ovisi o stvarnom stanju izolacijskih materijala koji su ugrađeni u konstrukciju dijelova pod naponom svakog ugradbenog proizvoda. Ako je izolacija prekidača narušena, moguć je prekid napajanja, požar, pa čak i nesreća.

Ispričat ćemo sve o vrstama izolacije koje osiguravaju potpunu sigurnost korištenja sklopnih uređaja. U predloženom članku detaljno su opisani prirodni i sintetički, obični i pojačani izolacijski materijali. Navedene su značajke označavanja, te dani savjeti kupcima.

Izolacijska zaštita električne opreme

Izolacijski materijali osiguravaju zaštitu okolnih ljudi i životinja od električnog udara. Uvjet je jedan: potrebno je pravilno odabrati potrošni dielektrik, njegov oblik, debljinu, parametre radnog napona (on može biti različit, kao i konstrukcija uređaja).

Osim toga, značajan utjecaj na kvalitetu izolatora mogu imati proizvodni ili kućanski uvjeti rada složenog elektrotehničkog uređaja. Kvaliteta izolacije, debljina i stupanj električnog otpora moraju odgovarati stvarnom utjecaju okoliša i standardnim uvjetima rada.

Za provjeru izolacijskih svojstava na kabel se dovodi ispitni napon, a zatim se pomoću multimetra ili testera očitavaju vrijednosti otpora izolacije električnog uređaja.

Informacije o tome kako provjeriti napon u električnoj utičnici nalaze se u sljedećem članku koji preporučujemo pročitati.

U sastav električne izolacije može ulaziti kako sloj dielektrika određene debljine, tako i konstrukcijski oblik (kućište) izrađen od dielektričnog materijala. Dielektrikom se pokriva cijela površina elemenata pod naponom opreme ili samo oni elementi pod naponom koji su izolirani od ostalih dijelova konstrukcije.

Vrste izolacijskih materijala

Proizvođači koji proizvode moderne električne prekidače koji se koriste u stambenim, uredskim i industrijskim zgradama razlikuju sljedeće vrste elektrotehničke izolacije: radnu (osnovnu), dodatnu, dvostruku, pojačanu.

Radna (osnovna) izolacija

Ovo je, u svojoj biti, glavna zaštita električnih instalacija koja im osigurava normalan i stabilan rad, bez pojave kratkih spojeva, štiti korisnike od izravnog kontakta s dijelovima pod naponom.

Radnom izolacijom, prema normativima, mora biti prekrivena cijela površina žica, kabela i ostalih elemenata kroz koje prolazi električna struja. Na primjer, kabeli električnih uređaja uvijek su prekriveni izolacijom.

Polivinilkloridne cijevi-kambrici koriste se kao jeftin i brz način izolacije dijelova pod naponom žica koje vode do električnih uređaja.

Ona mora jamčiti otpornost na sve potencijalne vanjske utjecaje koji mogu nastati tijekom eksploatacije električnih prekidača u slučaju istovremenog djelovanja silnih polja, toplinskog zagrijavanja, mehaničkog trenja i agresivnih utjecaja okoline.

Navedeni čimbenici negativno utječu na električne karakteristike dielektričkih (izolacijskih) materijala, a zbog njih može doći do nepovratnog pogoršanja korisnih svojstava, odnosno izolacija će biti podložna brzom trošenju.

Jeftin i svima dostupan izolacijski materijal. Proizvodi se od PVC-a, ima različite veličine kako po duljini tako i po širini. Raspon boja može biti različit, ljepljivi sastav je postojan, prianjanje čvrsto i otporno na habanje.

Ako se radi o industrijskoj eksploataciji prekidača, osoblje poduzeća mora povremeno provjeravati intenzitet trošenja izolacijskih konstrukcija te pravovremeno provoditi preventivne mjere za kontrolu njihovih zaštitnih svojstava.

Odgovorno održavanje visoke razine otpora izolacije smanjuje potencijalne kratke spojeve na zemlju i kućište te svodi na nulu udare struje.

Pokazatelj otpora karakterizira trenutno stanje kvalitete izolacije između dva vodljiva elementa te daje naznaku o riziku od curenja struje. Blagi, nerazorni karakter takve kontrole koristan je pri praćenju trošenja i starenja slojeva izolacije.

U malim, slabo razgranatim električnim mrežama otpor izolacije glavni je čimbenik sigurnosti. Kontrola osnovne izolacije može biti prijamno-predajna, provedena odmah nakon montažnih radova ili popravka, ili periodična, koja se provodi tijekom eksploatacije opreme najmanje jednom godišnje.

U vrlo vlažnim radionicama kontrola se provodi 2 do 4 puta godišnje u stalnom režimu. Mjerenja se izvode digitalnim mjernim instrumentom za kontrolu izolacije – megoommetrom.

Mjerni uređaj, univerzalan. Namijenjen ne samo za određivanje stvarnog stanja otpora izolacije, već i za provjeru njezine električne čvrstoće. S njim stručnjaci ispituju izolacijske slojeve opreme na proboje električne energije.

Periodična kontrola otpora izolacije na ugrađenim prekidačima provodi se na proizvodnim mjestima, gdje je oprema s vremenom izložena negativnom utjecaju nagrizajućih para kemijskih tvari, vlage, prašine i povišenih temperatura. Pritom izolacija prekidača može biti oštećena. Uređaji s oštećenom izolacijom opasni su po ljudski život.

Industrijski PUE (Pravila za uređenje električnih instalacija), usvojeni u Rusiji, zahtijevaju redovito mjerenje vrijednosti otpora izolacije, koja je prisutna u mrežama napajanja od 1 kV i više.

Otpor dielektričnih materijala u mreži rasvjetnih instalacija na dionici između 2 susjedna osigurača, između bilo kojeg vodiča i zemlje, te između bilo koja dva vodiča mora biti ne < 0,5 MOhm.

Taj pokazatelj u praksi nije primjenjiv na nadzemne vodiče vanjskih električnih uređaja, na instalacije koje se nalaze u izrazito vlažnim prostorijama, jer je otpor u njima nestalan i ovisi o vrijednostima vlažnosti zraka.

Posebno treba napomenuti da ako za takve instalacije ne postoje norme za izolaciju, tada bi uprava poduzeća trebala uzeti u obzir taj čimbenik i poduzeti sve mjere za siguran rad uređaja te pažljivije kontrolirati trenutno stanje izolacijskih materijala.

Ako u radu koristite električni alat s dvostrukom izolacijom, tada ćete morati mjesečno ispitivati njegovu izolaciju megoommetrom. Ako se alat izdaje u poduzeću radnicima, provjeru odsustva kratkog spoja na kućište treba obaviti posebnim uređajem – multimetrom.

Prema PUE, mjerenje otpora električne izolacije treba provoditi naponom od najmanje 500 V, a ispitivanje izolacije višežilnih kabela naponom od 6–10 kV.

Određivanje cjelovitosti tokovodnih žila kabela i provjeru megoommetrom njihove usklađenosti s fazama moraju provoditi najmanje 2 osobe. Pravila zahtijevaju da jedan od njih mora imati ovlaštenje ne niže od IV skupine, a drugi: ne niže od III skupine.

Razlozi za postavljanje dodatne zaštite

Dodatna izolacija postavlja se u električnim instalacijama koje imaju radni napon do 1 kV. To je neovisna izolacija koja se montira zajedno s glavnom izolacijom opreme kako bi u složenim i opasnim slučajevima rada zaštitila prekidače pri neizravnom dodiru s oštećujućim elementima.

Uglavnom, ona obavlja funkciju zaštite od električnog udara, ako dođe do oštećenja osnovnog sloja izolacije. Praktični primjer dodatne izolacije – jest plastično kućište prekidača, izolacijske čahure, kembrici, plastične cijevi i druge vrste dielektrika.

Za ovu vrstu izolacije primjenjuju se materijali koji se po svojim fizičkim svojstvima razlikuju od standardnih oblika dielektrika, koji su osnovna izolacija električnih uređaja.

Za impregnaciju staklenolakirane tkanine koriste se lakovi na bazi ulja, poliestera, poliester-epoksida, silikonske baze ili uz primjenu fluoroplasta ili gume. Svi oni izvrsno stvaraju na tkanini lakirane, dielektrične površine.

To se izvodi vodeći računa o tome da čak i u najnepovoljnijim uvjetima rada ili načinima skladištenja električne opreme, oštećenja osnovne, radne i dodatne izolacije istovremeno budu malo vjerojatna.

Prednost dvostruke izolacije

Takva potencijalna opasnost za ljude, kao što je strujni udar prilikom neizravnog dodira s elementima opreme, može se znatno smanjiti ugradnjom dvostruke izolacije.

Ovi čvrsti zaštitni materijali koriste se u elektrotehničkim uređajima gdje postoji napon do 1 kV. Ovdje se postavljaju 2 stupnja zaštite – osnovna i dodatna. Dvostruku izolaciju proizvođači ugrađuju u razne elektrotehničke uređaje: ručne svjetiljke, ručni električni alat, odvojne transformatore.

U proizvodnji je u pogonu mnogo vrsta prekidača, koji prema GOST-u moraju imati dvostruku i pojačanu izolaciju, konkretan slučaj ovisi o složenosti proizvodne tehnologije.

Praktični smisao dvostruke izolacije sastoji se u tome da se pored osnovnog dielektričnog sloja postavlja drugi izolacijski sloj na dijelove prekidača koji vode struju. On štiti čovjeka od dodira s metalnim, vodljivim dijelovima koji bi se mogli naći pod visokim naponom.

Kako bi se to izbjeglo, metalna kućišta visokotehnološke električne opreme prekrivaju se slojem izolatora, a ručke, tipke i upravljačke ploče izrađuju se na bazi dielektrika.

U kućanskim uređajima izoliraju se i tipke, žice i kućište izrađeno od metala. Nedostatak takve vrste premaza smatra se relativno visoka mehanička krhkost: postoji teoretska mogućnost uništenja izolacijskog sloja uslijed višekratnih mehaničkih utjecaja.

Zbog toga metalni, nevodljivi dijelovi električnih uređaja mogu se naći pod naponom. Stoga je vrlo važno vršiti mjerenja fizičkog stanja izolacije odgovarajućim instrumentima, u skladu s električnom shemom.

Principijelna shema električnog kruga, prikazana za mjerenje curenja struje u izolaciji, prema GOST IEC 60335-1-2008, uzimajući u obzir potrebe nacionalnog gospodarstva Ruske Federacije

Treba istaknuti činjenicu da uništenje drugog sloja izolacije nikako ne može utjecati na osnovni rad uređaja i, u pravilu, ne otkriva se tijekom provjere. Dvostruku izolaciju ima smisla primjenjivati za one vrste električne opreme koje u kućanskoj uporabi neće biti izložene mehaničkim udarcima i pritisku na dijelove koji su pod naponom.

Najpouzdaniju zaštitu ljudi pružat će metoda dvostruke izolacije na onoj opremi čije je kućište izrađeno od neprovodnog, izolacijskog materijala: ono služi kao jamstvo protiv opasnog strujnog udara.

Neprovodno kućište uređaja štitit će od struje ne samo kod proboja dielektrika unutar proizvoda, već i kod slučajnog kontakta čovjeka s dijelovima pod naponom. U slučaju uništenja kućišta bit će narušen konstrukcijski raspored dijelova i elemenata, te će uređaj prestati raditi.

Ako u njemu postoji zaštita, ona će djelovati automatski i isključiti neispravan proizvod iz mreže. U metalnom kućištu uređaja funkciju dodatne izolacije obavljaju posebne čahure.

Kroz njih mrežni kabel prolazi u kućište, a izolacijske brtve odvajaju elektromotor opreme od kućišta. Natpisna pločica elektrotehničkog uređaja s dvostrukom izolacijom nosi sliku posebnog znaka: kvadrat unutar drugog kvadrata.

Čemu služi pojačana izolacija?

U uvjetima proizvodnje postoje trenuci kada je dvostruku izolaciju prilično problematično primijeniti zbog konstrukcijskih značajki električnih uređaja. Na primjer, u prekidačima, držačima četkica i dr. Tada se mora koristiti druga vrsta zaštite – to je ojačana izolacija.

Ojačana izolacija postavlja se na električne instalacije s nazivnim naponom do 1 kV. Ona je u stanju osigurati takvu razinu zaštite od strujnog udara koja je ekvivalentna svojstvima dvostruke izolacije.

Prema zahtjevima GOST R 12.1.009-2009 SSBT, ojačana izolacija može imati više slojeva dielektrika, od kojih se svaki ne može ispitivati zasebno na proboj kratkog spoja, već samo u cjelovitom obliku.

Sukladnost izolacije normativnim zahtjevima za granične vrijednosti utvrđene provedbom ispitivanja. Postupak provedbe i granične vrijednosti propisani su GOST IEC 60335-1-2008

Prirodni i sintetički dielektrici

Izolacijski materijali, odnosno dielektrici, prema svom podrijetlu dijele se na prirodne (mika, drvo, lateks) i sintetske:

• folijski i trakasti izolatori na bazi polimera;
• elektroizolacijski lakovi, emajli – otopine tvari koje stvaraju film, proizvedene na bazi organskih otapala;
• izolacijski kompaundi, u tekućem stanju koji očvršćuju odmah nakon nanošenja na provodne elemente. Ove tvari ne sadrže otapala, a prema namjeni dijele se na impregnacijske (obrada namota električnih uređaja) i zalijevne smjese, kojima se zalijevaju kabelske spojnice i šupljine uređaja i elektroagregata radi brtvljenja;
• listni i rolani izolacijski materijali koji se sastoje od neimpregniranih vlakana organskog i anorganskog podrijetla. To mogu biti papir, karton, fibra ili tkanina. Izrađuju se od drveta, prirodne svile ili pamuka;
• lakotkanine s izolacijskim svojstvima – posebni plastični materijali na tkaninskoj osnovi, impregnirani elektroizolacijskim sastavom koji nakon stvrdnjavanja oblikuje izolacijski film.

Sintetički dielektrici imaju važne električne i fizikalno-kemijske karakteristike za pouzdan rad uređaja, određene konkretnom tehnologijom njihove proizvodnje.

Oni se široko koriste u suvremenoj elektrotehnici i elektroničkoj industriji za puštanje na tržište sljedećih vrsta proizvoda:

• dielektrični omotači kabelske i vodljive proizvodnje;
• okviri elektrotehničkih proizvoda, poput zavojnica induktiviteta, kućišta, postolja, panela i sl.;
• elementi elektroinstalacijske armature – razvodne kutije, utičnice, grla, kabelski priključci, sklopke i dr.

Također se proizvode radioelektroničke tiskane ploče, uključujući ploče koje se koriste za raspored vodiča.

Klasifikacija izolacijskih materijala

Elektrotehnička izolacija u kućanskim uređajima dijeli se na odgovarajuće klase:

• 0;
• 0I;
• I;
• II;
• III.

Uređaji s klasom izolacije «0» imaju radni izolacijski sloj, ali bez upotrebe elemenata za uzemljenje. U njihovoj konstrukciji nema stezaljke za spajanje zaštitnog vodiča.

Uređaji s izolacijom klase «0I» imaju izolaciju + element za nuliranje, ali sadrže vod za spajanje s izvorom napajanja koji nema nulirajuću žilu.

Izolacija ima posebnu oznaku. Uzemljenje je označeno zasebnom ikonom na mjestu spajanja vodiča. To se radi kako bi se izjednačili potencijali. Vodič žuto-zelene boje spaja se na kontakte utičnice, lustera i sl.

Uređaji s izolacijom klase «I» sadrže 3-žilni kabel i utikač s 3 kontakta. Elektroinstalacijski uređaji ove kategorije podliježu ugradnji sa spajanjem na uzemljenje.

Električni uređaji koji imaju izolaciju klase «II», odnosno dvostruku ili pojačanu, često se susreću u kućanskoj uporabi. Takva izolacija pouzdano će zaštititi korisnike od strujnog udara ako dođe do oštećenja osnovne izolacije u uređaju.

Proizvodi opremljeni čvrstom dvostrukom izolacijom označavaju se u energetskoj opremi znakom B, što znači: "izolacija unutar izolacije". Uređaji koji sadrže takav znak ne smiju se nulirati niti uzemljivati.

Svi suvremeni električni uređaji s izolacijom klase III mogu raditi u električnim mrežama s nazivnim naponom ne višim od 42 V.

Apsolutnu sigurnost pri aktivaciji električne opreme pružaju beskontaktni prekidači, s čijim značajkama uređaja, principom rada i vrstama će vas upoznati preporučeni članak.

Zaključci i koristan video na temu

Videozapis sadrži upute za korištenje popularne marke megaommetra:

Kratki video pregled izolacijskih materijala i načini zaštite dijelova koji provode struju elektroinstalacijske opreme:

Posebne vrste izolacije koriste se kod opremanja industrijskih prekidača, primjerice zračnog ili uljnog tipa. U kućanstvu se ne koriste. Ako ste naišli na poremećaj u radu izolacije prekidača u proizvodnji, obratite se stručnjacima koji servisiraju električne instalacije.

Molimo napišite komentare u donjem bloku. Podijelite korisne informacije vezane uz temu članka koje će posjetiteljima stranice biti od koristi. Postavljajte pitanja o spornim i nejasnim točkama, objavljujte fotografije.