Kapcsolók szigetelése: a háztartási és ipari berendezések szigetelésével szemben támasztott követelmények

Minden elektrotechnikai berendezés biztonságos üzemeltetése közvetlenül függ a szigetelőanyagok tényleges állapotától, amelyek minden szerelvény áramvezető részeinek szerkezetébe vannak beépítve. Ha a kapcsolók szigetelése megsérül, áramszünet, tűz, sőt baleset is előfordulhat.

Mindent elmondunk a szigetelés típusairól, amelyek biztosítják a kapcsolókészülékek teljes körű biztonságos használatát. Az általunk javasolt cikkben részletesen bemutatjuk a természetes és szintetikus, a szokványos és megerősített változatokat. Ismertetjük a jelölések sajátosságait, és tanácsokat adunk a vásárlóknak.

Elektromos berendezések szigetelésvédelme

A szigetelőanyagok védelmet nyújtanak a környező emberek és állatok számára az áramütés ellen. Egy feltétel van: helyesen kell kiválasztani a megfelelő dielektrikumot, annak formáját, vastagságát, az üzemi feszültség paramétereit (amely eltérő lehet, akárcsak a készülék felépítése).

Ezenkívül a szigetelők minőségére jelentős hatással lehetnek az összetett elektrotechnikai eszközök üzemi (ipari vagy háztartási) körülményei. A szigetelés minőségének, vastagságának és elektromos ellenállásának meg kell felelnie a környezet tényleges hatásainak és a szabványos üzemeltetési feltételeknek.

A szigetelési tulajdonságok ellenőrzéséhez a kábelre próbafeszültséget kapcsolnak, majd multiméterrel vagy teszterrel leolvassák az elektromos készülék szigetelési ellenállásának értékét.

Az elektromos csatlakozóaljzat feszültségének ellenőrzéséről szóló információk a következő cikkben találhatók, amelyet javaslunk elolvasni.

Az elektromos szigetelés összetételébe tartozhat egy bizonyos vastagságú dielektrikumréteg, valamint dielektromos anyagból készült szerkezeti forma (ház) is. A dielektrikum bevonja a berendezés áramvezető elemeinek teljes felületét, vagy csak azokat az áramvezető elemeket, amelyek el vannak szigetelve a szerkezet más részeitől.

Szigetelőanyagok típusai

A modern elektromos kapcsolókat gyártó cégek, amelyeket lakó-, iroda- és ipari épületekben használnak, a következő elektrotechnikai szigetelési típusokat különböztetik meg: üzemi (alap), kiegészítő, kettős, megerősített.

Üzemi (alap) szigetelés

Ez lényegében az elektromos berendezések fő védelme, amely biztosítja azok normális és stabil működését, rövidzárlatok fellépése nélkül, és megvédi a fogyasztókat a feszültség alatt álló részekkel való közvetlen érintkezéstől.

Az üzemi szigetelésnek az előírások szerint be kell fednie a vezetékek, kábelek és egyéb áramvezető elemek teljes felületét. Például az elektromos készülékek hálózati kábelei mindig szigetelve vannak.

A polivinil-klorid (PVC) csőkambrikat olcsó és gyors módszerként alkalmazzák az elektromos készülékekhez csatlakozó vezetékek feszültség alatt lévő részeinek szigetelésére.

Ennek ellen kell állnia minden potenciális külső hatással szemben, amely az elektromos kapcsolók üzemeltetése során felléphet, az erőterek, a termikus felmelegedés, a mechanikai súrlódás és a környezet agresszív hatásainak egyidejű fellépése esetén.

A felsorolt tényezők negatívan befolyásolják a dielektromos (szigetelő) anyagok elektromos jellemzőit, továbbá ezek miatt a hasznos tulajdonságok visszafordíthatatlan romlása következhet be, azaz a szigetelés gyors kopásnak lesz kitéve.

Olcsó és mindenki számára elérhető szigetelő anyag. PVC-ből készül, különböző méretekben kapható, mind hossz, mind szélesség tekintetében. Színe választéka változatos, a ragasztóanyag tartós, a tapadás erős és kopásálló.

Ha ipari kapcsolók üzemeltetéséről van szó, a vállalat személyzetének rendszeresen ellenőríznie kell a szigetelő szerkezetek kopásának intenzitását, és időben el kell végeznie a megelőző intézkedéseket a védő tulajdonságaik ellenőrzésére.

A szigetelési ellenállás magas szintjének felelősségteljes fenttartása csökkenti a potenciális földzárlatokat és a burkolatra történő zárlatokat, valamint nullára redukálja az áramütések kockázatát.

Az ellenállás értéke jellemzi a szigetelés aktuális minőségi állapotát két vezető elem között, és tájékoztatást ad az áramszivárgás kockázatáról. Az ilyen ellenőrzés kíméletes, rombolásmentes jellege hasznos a szigetelő rétegek kopásának és öregedésének nyomon követésénél.

Kis, kevésbé elágazó elektromos hálózatokban a szigetelési ellenállás az alapvető biztonsági tényező. Az alap szigetelés ellenőrzése lehet átvételi-átadási, amelyet közvetlenül a szerelési munkák vagy javítás után végeznek, vagy időszakos, amelyet a berendezés üzemeltetése során évente legalább egyszervégeznek.

Nagyon nedves üzemcsarnokokban az ellenőrzést évente 2-4 alkalommal, folyamatos jelleggel végezik. A méréseket digitális mérőműszerrel, szigetelés-ellenőrző megohmérővel hajtják vége.

Univerzális mérőműszer. Nemcsak a szigetelési ellenállás tényleges állapotának meghatározására szolgál, hanem annak villamos szilárdságának ellenőrzésére is. Segítségével a szakemberek tesztelik a berendezések szigetelőrétegeit az elektromos áttörésekre.

A beépített kapcsolók szigetelési ellenállásának időszakos ellenőrzését olyan gyártóhelyeken végzik, ahol a berendezések idővel káros hatásoknak vannak kitéve: maró vegyi gőzök, nedvesség, por és magas hőmérséklet. Ilyenkor a kapcsolók szigetelése megsérülhet. A sérült szigetelésű készülékek életveszélyesek.

Az Oroszországban elfogadott ágazati PUE (Elektromos berendezések létesítési szabályzata) előírja a szigetelési ellenállás rendszeres mérését az 1 kV és annál nagyobb tápellátási hálózatokban.

A dielektromos anyagok ellenállása a világítási berendezések hálózatában két szomszédos biztosíték közötti szakaszon, bármely vezeték és a föld között, valamint bármely két vezeték között nem lehet kevesebb, mint 0,5 MΩ.

Ez a mutató a gyakorlatban nem alkalmazható a külső elektromos berendezések légezetékeire, valamint a rendkívül nedves helyiségekben található berendezésekre, mert az ellenállás bennük nem állandó, hanem a levegő páratartalmától függ.

Külön ki kell emelni, hogy ha az ilyen berendezésekre nincsenek szigetelési normák, akkor ezt a tényezőt a vállalatok vezetőségének figyelembe kell vennie, és meg kell tennie minden intézkedést a berendezések biztonságos üzemeltetésére, valamint gondosabban kell ellenőriznie a szigetelési anyagok aktuális állapotát.

Ha Ön dupla szigetelésű elektromos szerszámot használ munka közben, akkor havonta megohmméterrel kell vizsgálni a szigetelését. Ha a szerszámot a vállalatnál a dolgozóknak adják ki, akkor a testzárlat hiányának ellenőrzését egy speciális készülékkel – a multimeterrel kell elvégezni.

A PUE szerint a szigetelési ellenállás mérését legalább 500 V feszültséggel kell végezni, a sodrott kábelek szigetelésének vizsgálatát pedig 6–10 kV feszültséggel.

A kábel áramvezető ereinek integritásának meghatározását és a fázisoknak való megfelelőség ellenőrzését megohmméterrel legalább két személynek kell végeznie. A szabályok előírják, hogy az egyiküknek legalább IV. csoportú, a másiknak legalább III. csoportú engedéllyel kell rendelkeznie.

A kiegészítő védelem alkalmazásának okai

A kiegészítő szigetelést azokba az elektromos berendezésekbe helyezik, amelyek üzemi feszültsége legfeljebb 1 kV. Ez egy független szigetelés, amelyet a berendezés alapszigetelésével együtt szerelnek fel, hogy bonyolult és veszélyes üzemeltetési esetekben megvédje a kapcsolókat a károsító elemekkel való közvetett érintkezéstől.

Főként azt a funkciót tölti be, hogy megakadályozza az áramütést, ha a fő szigetelőréteg megsérül. A kiegészítő szigetelés gyakorlati példája a kapcsoló műanyag háza, a szigetelő perselyek, a kambrikok, a műanyag csövek és más típusú dielektrikumok.

Ehhez a szigeteléstípushoz olyan anyagokat használnak, amelyek fizikai tulajdonságaikban eltérnek a szabványos dielektrikumoktól, amelyek az elektromos készülékek fő szigetelését képezik.

Az üveglakk-szövet impregnálásához olaj-, poliészter-, poliészter-epoxi-, szilikon-szerves alapú lakkokat, illetve fluoroplastból vagy gumiból készült lakkokat használnak. Mindegyik kiválóan hoz létre lakkozott, dielektromos felületeket a szöveten.

Ezt annak figyelembevételével végzik, hogy a legkedvezőtlenebb üzemi körülmények vagy tárolási módok között is valószínűtlen legyen a fő, az üzemi és a kiegészítő szigetelés egyidejű sérülése.

A kettős szigetelés előnyei

Az emberekre leselkedő olyan potenciális veszély, mint az áramütés a berendezés elemeivel való közvetett érintkezés pillanatában, jelentősen csökkenthető a kettős szigetelés felszerelésével.

Ezeket a tartós védőanyagokat olyan elektrotechnikai eszközökben használják, ahol a feszültség legfeljebb 1 kV. Itt két védelmi fokozatot alkalmaznak: az alap- és a kiegészítő védelmet. A gyártók a kettős szigetelést különböző elektrotechnikai készülékekbe építik: kézi lámpákba, kézi elektromos szerszámokba, leválasztó transzformátorokba.

A gyártás során számos kapcsolótípus van üzemben, amelyeknek a GOST szerint rendelkezniük kell kettős és megerősített szigeteléssel is; a konkrét eset a gyártástechnológia összetettségétől függ.

A kettős szigetelés gyakorlati jelentése abban rejlik, hogy a fő dielektromos rétegen kívül egy második szigetelőréteget helyeznek el a kapcsolók áramvezető részein. Ez megvédi az embert attól, hogy megérintse a fém, áramvezető részeket, amelyek könnyen nagyfeszültség alá kerülhetnek.

Ennek elkerülése érdekében a csúcstechnológiás elektromos berendezések fémházát szigetelőanyag réteggel vonják be, a fogantyúkat, gombokat és vezérlőpaneleket dielektrikumokból készítik.

A háztartási készülékekben a gombokat, a vezetékeket és a fémből készült házburkolatot is szigetelik. Az ilyen típusú bevonatok hátrányának tekintik a viszonylag magas mechanikai törékenységet: elméletileg lehetséges a szigetelőréteg többszöri mechanikai hatások miatti megsemmisülése.

Emiatt az elektromos berendezések fém, nem áramvezető részei feszültség alá kerülhetnek. Ezért nagyon fontos a szigetelés fizikai állapotának mérése a megfelelő műszerekkel, az elektromos kapcsolási rajznak megfelelően.

A szigetelés szivárgóáramának mérésére szolgáló elektromos áramkör elvi kapcsolási rajza a Goszt MEK 60335-1-2008 szabvány szerint, figyelembe véve az Orosz Föderáció nemzetgazdaságának igényeit.

Meg kell jegyezni, hogy a szigetelés második rétegének megsemmisülése semmilyen módon nem befolyásolhatja a készülékek alapvető működését, és általában az ellenőrzés során nem derül ki. A kettős szigetelést azoknál az elektromos berendezéseknél érdemes alkalmazni, amelyek háztartási használat során nem lesznek kitéve mechanikai ütéseknek és a feszültség alatti részekre gyakorolt nyomásnak.

A legmegbízhatóbb védelmet az emberek számára a kettős szigetelés módszere nyújtja azokon a berendezéseken, amelyek háza nem vezető, szigetelő anyagból készült: ez garanciát jelent az áramütés veszélye ellen.

A készülékek nem vezető háza nemcsak a dielektrikum átszakadása esetén véd az áramtól a terméken belül, hanem az ember véletlen érintkezésekor a feszültség alatti elemekkel is. A ház megsemmisülése esetén az alkatrészek és elemek szerkezeti elrendezése megbomlik, és a készülék leáll.

Ha van benne védelem, az automatikusan működésbe lép, és leválasztja a hibás terméket a hálózatról. A fémházas készülékekben a kiegészítő szigetelés funkcióját speciális perselyek látják el.

Rajtuk keresztül a hálózati kábel belép a házba, a szigetelő alátétek pedig elválasztják a berendezés villanymotorját a háztól. A kettős szigetelésű elektrotechnikai készülék adattábláján egy speciális jel látható: egy négyzet, amely egy másik négyzeten belül helyezkedik el.

Mire való a megerősített szigetelés?

A termelés körülményei között előfordulnak olyan esetek, amikor a kettős szigetelés alkalmazása elég problémás az elektromos eszközök szerkezeti sajátosságai miatt. Például kapcsolókban, kefetartókban stb. Ilyenkor másfajta védelmet kell használni – ez a megerősített szigetelés.

A megerősített szigetelést a legfeljebb 1 kV névleges feszültségű elektromos berendezéseken alkalmazzák. Olyan fokú védelmet képes nyújtani az áramütés ellen, amely egyenértékű a kettős szigetelés tulajdonságaival.

A Goszt R 12.1.009-2009 SZSZBT előírásai szerint a megerősített szigetelésnek több dielektrikumrétege lehet, amelyek mindegyikét külön-külön nem szabad rövidzárlati átszakadásra vizsgálni, csak egész formájukban.

A szigetelés megfelelése a határértékekre vonatkozó szabályozási követelményeknek, amelyeket a vizsgálatok eredményeként állapítottak meg. Az eljárás rendjét és a határértékeket a Goszt MEK 60335-1-2008 szabályozza.

Természetes és szintetikus dielektrikumok

A szigetelőanyagokat, más néven dielektrikumokat, származásuk szerint természetes (csillám, fa, latex) és szintetikus anyagokra osztják:

• polimer alapú fólia- és szalag szigetelők;
• Elektromos szigetelő lakkok, zománcok – szerves oldószerek alapján készült filmképző anyagok oldatai;
• Szigetelő kompaundok, amelyek folyékony állapotban közvetlenül a vezető elemekre történő felvitel után megszilárdulnak. Ezek az anyagok nem tartalmaznak oldószereket; rendeltetésük szerint impregnáló (elektromos készülékek tekercseinek kezelésére) és öntőanyagokra oszlanak, amelyekkel kábelkötéseket és készülékek, elektromos egységek üregeit töltik ki tömítés céljából;
• Lemezes és tekercses szigetelőanyagok, amelyek szerves és szervetlen eredetű, impregnált anyagokkal kezeletlen szálakból állnak. Ezek lehetnek papír, karton, szállemez vagy textília. Készítésükhöz fát, természetes selymet vagy pamutot használnak;
• Szigetelő tulajdonságú lakktextíliák – különleges, textil alapú hajlékony anyagok, amelyeket elektromos szigetelő kompozícióval impregnálnak, és amely a megszilárdulás után szigetelőfóliát képez.

A szintetikus dielektrikumok olyan elektromos és fizikai-kémiai jellemzőkkel rendelkeznek, amelyek fontosak a készülékek megbízható működéséhez, és ezeket a jellemzőket az adott gyártástechnológia határozza meg.

Széles körben használják őket a modern elektrotechnikában és az elektronikai iparban a következő terméktípusok előállítására:

• Kábel- és vezetőtermékek dielektromos külső burkolatai;
• Elektrotechnikai termékek keretei, mint például induktív tekercsek, házak, állványok, panelek stb.;
• Elektromos szerelési szerelvények elemei – elosztódobozok, aljzatok, foglalatok, kábelcsatlakozók, kapcsolók stb.

Ezenkívül rádióelektronikai nyomtatott áramköri lapokat is gyártanak, beleértve a vezetők elrendezéséhez használt paneleket.

Szigetelőanyagok osztályozása

Az elektrotechnikai szigetelés a háztartási készülékekben a következő osztályokba sorolható:

• 0;
• 0I;
• I;
• II;
• III.

A «0» szigetelési osztályú készülékek rendelkeznek üzemi szigetelőréteggel, de földelő elemek nélkül. Szerkezetükben nincs kapocs a védővezető csatlakoztatásához.

A «0I» osztályú szigetelésű készülékek rendelkeznek szigeteléssel és nullázó elemmel, de olyan tápellátásra csatlakozó vezetéket tartalmaznak, amelyben nincs nullázó ér.

A szigetelés speciális jelöléssel rendelkezik. A földelést külön ikon jelzi a vezető bekötési helyén. Ezt a potenciálkiegyenlítés érdekében teszik. A sárga-zöld színű vezetőt az aljzat, a csillár stb. érintkezőihez csatlakoztatják.

A «I» osztályú szigetelésű készülékek háromeres tápkábelt és három érintkezős dugót tartalmaznak. Az ilyen kategóriájú elektromos szerelési eszközöket földeléssel kell telepíteni.

A «II» osztályú, azaz dupla vagy megerősített szigetelésű elektromos készülékek gyakoriak a háztartási használatban. Az ilyen szigetelés megbízhatóan megvédi a felhasználókat az áramütéstől, ha a készülékben az alap szigetelés megsérül.

A tartós kettős szigeteléssel ellátott termékeket az erősáramú berendezésekben a B jelzés jelöli, ami azt jelenti: „szigetelés a szigetelésben”. Az ilyen jelzéssel ellátott készülékeket nem szabad nullázni és földelni.

Minden olyan modern elektromos készülék, amely „III” osztályú szigeteléssel rendelkezik, olyan elektromos hálózatokban működhet, ahol a névleges feszültség nem haladja meg a 42 V-ot.

Az elektromos berendezések aktiválásakor abszolút biztonságot nyújtanak az érintésmentes kapcsolók, amelyek készülék sajátosságaival, működési elvével és típusaival az általunk ajánlott cikk ismertet meg.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

A videó utasításokat tartalmaz egy népszerű megaohmmérő márka használatához:

Egy rövid videó áttekintés a szigetelőanyagokról és az elektromos szerelvények áramvezető részeinek védelmi módjairól:

Különleges szigetelési típusokat alkalmaznak az ipari kapcsolók berendezéseiben, például a levegő vagy olaj típusúaknál. A háztartásban ezeket nem használják. Ha a gyártás során a kapcsolók szigetelésének meghibásodásával kell szembesülni, akkor az elektromos berendezéseket karbantartó szakemberekhez kell fordulni.

Kérem, írjon megjegyzéseket az alábbi blokkban. Ossza meg a cikk témájával kapcsolatos hasznos információkat, amelyek hasznosak lesznek a webhely látogatói számára. Tegyen fel kérdéseket vitatott és tisztázatlan pontokkal kapcsolatban, és töltsön fel fényképeket.