Isolering af afbrydere: krav til isolering af husholdnings- og industriapparater

Sikker drift af alle typer elektroteknisk udstyr afhænger direkte af den faktiske tilstand af isoleringsmaterialerne, som er indbygget i konstruktionen af de strømførende dele i hvert installationsprodukt. Hvis isoleringen af kontakterne bliver beskadiget, kan der opstå strømsvigt, brand og endda en ulykke.

Vi fortæller alt om de typer isolering, der sikrer fuld sikkerhed ved brug af koblingsapparater. I den artikel, vi foreslår, beskrives naturlige og syntetiske, almindelige og forstærkede varianter detaljeret. Der gives særlige mærkningsfunktioner og råd til købere.

Isoleringsbeskyttelse af elektrisk udstyr

Isoleringsmaterialer beskytter omkringstående mennesker og dyr mod elektrisk stød. Der er én betingelse: man skal vælge det rigtige dielektrikum, dets form, tykkelse og driftsspændingsparametre (spændingen kan variere, ligesom enhedens konstruktion).

Derudover kan produktions- eller husholdningsmiljøforhold for komplekse elektrotekniske enheder have en væsentlig indflydelse på kvaliteten af isolatorer. Isoleringskvaliteten, tykkelsen og graden af elektrisk modstand skal svare til den faktiske påvirkning fra omgivelserne og standard driftsbetingelser.

For at kontrollere isoleringsegenskaberne påføres en testspænding på kablet, og derefter aflæses isolationsmodstanden på den elektriske enhed ved hjælp af et multimeter eller tester

Information om, hvordan man tester spændingen i en stikkontakt, findes i den følgende artikel, som vi anbefaler at læse.

Elektrisk isolering kan bestå af et lag dielektrikum af en bestemt tykkelse såvel som en konstruktionsform (kabinet) lavet af dielektrisk materiale. Dielektrikummet dækker hele overfladen af de strømførende elementer i udstyret eller kun de strømførende elementer, der er isoleret fra andre dele af konstruktionen.

Typer af isoleringsmaterialer

Producenter, der fremstiller moderne elektriske kontakter, som bruges i bolig-, kontor- og industribygninger, skelner mellem følgende typer elektroteknisk isolering: arbejdsisolering (primær), ekstraisolering, dobbeltisolering, forstærket isolering.

Arbejdsisolering (primær isolering)

Dette er i bund og grund den vigtigste beskyttelse af elektriske installationer, som sikrer deres normale og stabile drift uden kortslutninger, og beskytter brugerne mod direkte kontakt med strømførende dele.

I henhold til reglerne skal hele overfladen af ledninger, kabler og andre elementer, som elektrisk strøm passerer igennem, være dækket med driftsisolering. For eksempel er ledninger til elektriske apparater altid dækket med isolering.

PVC-rør-kambrikker anvendes som en billig og hurtig måde at isolere strømførende dele af ledninger, der fører til elektriske apparater.

Den skal garantere modstandsdygtighed over for alle potentielle eksterne påvirkninger, der kan opstå under drift af elektriske kontakter ved samtidig påvirkning fra kraftfelter, termisk opvarmning, mekanisk friktion og aggressive miljøforhold.

De nævnte faktorer påvirker de elektriske egenskaber af dielektriske (isolerende) materialer negativt, og kan også forårsage en uoprettelig forringelse af de nyttige egenskaber, dvs. isoleringen vil være udsat for hurtig slitage.

Et billigt og tilgængeligt isoleringsmateriale. Fremstillet af PVC, fås i forskellige størrelser både i længde og bredde. Farveudvalget kan variere, klæbemidlet er holdbart, vedhæftningen er stærk og modstandsdygtig over for slid.

Hvis det drejer sig om industriel drift af kontakter, skal virksomhedens personale periodisk kontrollere slidintensiteten af isoleringskonstruktioner og rettidigt udføre forebyggende foranstaltninger til kontrol af deres beskyttende egenskaber.

Ansvarlig vedligeholdelse af et højt niveau af isolationsmodstand reducerer potentielle jordfejl, kabinetfejl og eliminerer elektrisk stød.

Modstandsværdien karakteriserer den aktuelle tilstand af isoleringskvaliteten mellem 2 ledende elementer og giver en indikation af risikoen for strømlækager. Den skånsonme, ikke-destruktive karakter af en sådan kontrol er nyttig til at overvåge slitage og aldring af isoleringslag.

I små, mindre forgrenede elnet er isolationsmodstanden den vigtigste sikkerhedsfaktor. Kontrol af hovedisoleringen kan være en accepttest udført umiddelbart efter installation eller reparation, eller periodisk kontrol udført under driften af udstyret mindst én gang om året.

I meget fugtige værksteder udføres kontrol 2 til 4 gange om året løbende. Målingerne udføres med et digitalt måleinstrument til isolationskontrol – et megohmmeter.

Måleinstrument, universelt. Det er ikke kun beregnet til at bestemme den faktiske tilstand af isolationsmodstanden, men også til at kontrollere dens elektriske styrke. Med det tester specialister isoleringslagene på udstyr for elektrisk gennemslag.

Periodisk kontrol af isolationsmodstanden på installerede afbrydere udføres på produktionssteder, hvor udstyr over tid udsættes for negativ påvirkning fra ætsende dampe fra kemikalier, fugt, støv og forhøjede temperaturer. Derved kan afbryderens isolering blive beskadiget. Instrumenter med beskadiget isolering er livsfarlige for mennesker.

Branchens PUE (Regler for elektriske installationer), vedtaget i Rusland, kræver regelmæssig måling af isolationsmodstanden, som findes i strømforsyningsnet fra 1 kV og opefter.

Modstanden af dielektriske materialer i belysningsinstallationens net på strækningen mellem 2 tilstødende sikringer, mellem enhver ledning og jord samt mellem to vilkårlige ledninger må ikke være < 0,5 MΩ.

Denne indikator er i praksis ikke anvendelig på luftledninger til eksterne elektriske enheder eller installationer, der befinder sig i ekstremt fugtige rum, fordi modstanden i dem er ikke konstant og afhænger af luftfugtigheden.

Det skal især bemærkes, at hvis der ikke er normer for isolering for sådanne installationer, skal virksomhedens ledelse tage hensyn til denne faktor og træffe alle foranstaltninger for sikker drift af enhederne og mere nøje overvåge den aktuelle tilstand af isoleringsmaterialerne.

Hvis du bruger elværktøj med dobbelt isolering i dit arbejde, skal du hver måned teste dets isolering med et megohmmeter. Hvis værktøjet udleveres til medarbejdere på virksomheden, skal kontrollen for kortslutning til huset udføres med et særligt instrument – et multimeter.

Ifølge PUE skal måling af elektrisk isolationsmodstand udføres med en spænding på mindst 500 V, og test af isoleringen af flerkernede kabler med en spænding på 6–10 kV.

Bestemmelse af integriteten af kablets strømførende ledere, kontrol med megohmmeter for deres overensstemmelse med faserne, skal udføres af mindst 2 personer. Reglerne kræver, at den ene skal have adgang ikke lavere end gruppe IV, og den anden: ikke lavere end gruppe III.

Årsager til etablering af ekstra beskyttelse

Ekstra isolering placeres i elektriske installationer med en driftsspænding op til 1 kV. Det er uafhængig isolering, som monteres sammen med udstyrets primære isolering for at beskytte afbrydere ved indirekte berøring med skadelige elementer i komplicerede og farlige driftssituationer.

Hovedsageligt fungerer den som beskyttelse mod elektrisk stød, hvis det primære isolationslag beskadiges. Et praktisk eksempel på ekstra isolation – er plastikhuset på en afbryder, isoleringsbøsninger, kambrikker, plastikrør og andre typer dielektrika.

Til denne type isolation anvendes materialer, der adskiller sig fysisk fra standarddielektrika, som udgør den primære isolation af elektriske apparater.

Til imprægnering af glaslakstof anvendes lakker på olie-, polyester-, polyester-epoxy-, silikone-organisk basis eller med anvendelse af fluoroplast eller gummi. De skaber alle fremragende lakerede dielektriske overflader på stoffet.

Dette gøres under hensyntagen til, at selv under de mest ugunstige drifts- eller opbevaringsforhold for elektrisk udstyr, ville skader på primær-, drifts- og ekstra isolation samtidigt være usandsynlige.

Fordelen ved dobbeltisolering

En sådan potentiel fare for mennesker, som elektrisk stød ved indirekte kontakt med udstyrets dele, kan reduceres betydeligt ved installation af dobbelt isolation.

Disse holdbare beskyttelsesmaterialer anvendes i elektriske enheder med spænding op til 1 kV. Her anvendes 2 beskyttelsesniveauer – primær og ekstra. Dobbelt isolation installeres af producenter i forskellige elektriske apparater: håndlamper, håndholdt elektrisk værktøj, adskillelsestransformatorer.

I produktionen anvendes mange typer afbrydere, som ifølge GOST skal have både dobbelt og forstærket isolation; det specifikke tilfælde afhænger af produktionsteknologiens kompleksitet.

Den praktiske betydning af dobbelt isolation er, at ud over det primære dielektriske lag placeres et andet isolationslag på afbrydernes strømførende dele. Det beskytter mennesker mod kontakt med metaldele, der leder strøm og som kan være under højspænding.

For at undgå dette, dækkes metalhusene på højteknologisk elektrisk udstyr med et isolerende lag; håndtag, knapper og betjeningspaneler laves på basis af dielektrika.

I husholdningsapparater isoleres også knapper, ledninger og metalhusets ydre beklædning. Ulempen ved denne type belægning anses for at være relativt høj mekanisk skrøbelighed: der er en teoretisk mulighed for ødelæggelse af isolationslaget på grund af gentagne mekaniske påvirkninger.

På grund af dette kan metalliske, ikke-strømførende dele af elektriske enheder blive spændingsførende. Derfor er det meget vigtigt at måle isolationens fysiske tilstand med passende instrumenter i overensstemmelse med det elektriske diagram.

Principielt elektrisk kredsløbsdiagram til måling af isolationslækstrøm i henhold til GOST IEC 60335-1-2008 under hensyntagen til behovene i den russiske nationale økonomi

Det skal bemærkes, at ødelæggelse af det andet isoleringslag ikke på nogen måde kan påvirke enhedernes grundlæggende funktion og opdages som regel ikke under testning. Dobbelt isolation giver mening for de typer elektrisk udstyr, der i husholdningsbrug ikke vil blive udsat for mekaniske stød og tryk på strømførende dele.

Den mest pålidelige beskyttelse af mennesker opnås med dobbelt isolation på udstyr, hvor kabinettet er lavet af ikke-ledende, isolerende materiale: det tjener som garanti mod farlig elektrisk stød.

Enhedens ikke-strømførende kabinet beskytter mod strøm ikke kun ved dielektrisk nedbrud inde i produktet, men også ved utilsigtet menneskelig kontakt med strømførende elementer. Hvis kabinettet ødelægges, vil den konstruktive placering af dele og elementer blive forstyrret, og enheden holder op med at fungere.

Hvis der er beskyttelse i den, vil den udløse automatisk og afbryde det defekte produkt fra nettet. I enhedernes metalkabinet udfører specielle bøsninger funktionen som ekstra isolation.

Gennem dem føres netkablet ind i kabinettet, og isoleringspakninger adskiller udstyrets elektromotor fra kabinettet. Mærkepladen på et elektrisk apparat med dobbelt isolation bærer et billede af et specielt tegn: en firkant inde i en anden firkant.

Hvad er forstærket isolering til?

I produktionsmiljøer er der tidspunkter, hvor det er problematisk at anvende dobbelt isolation på grund af elektriske enheders konstruktionsmæssige træk. For eksempel i kontakter, børsteholdere osv. Så er det nødvendigt at bruge en anden type beskyttelse – forstærket isolation.

Forstærket isolation anvendes på elektriske installationer med en nominel spænding op til 1 kV. Den er i stand til at give en sådan grad af beskyttelse mod elektrisk stød, der svarer til egenskaberne ved dobbelt isolation.

I henhold til kravene i GOST R 12.1.009-2009 SSBT kan forstærket isolation have flere dielektriske lag, som hver især ikke kan testes separat for kortslutningsnedbrud, kun som en helhed.

Overensstemmelse af isolation med normative krav til grænseværdier fastsat ved test. Procedure og grænseværdier er reguleret af GOST IEC 60335-1-2008.

Naturlige og syntetiske dielektrika

Isoleringsmaterialer, også kaldet dielektrika, klassificeres efter oprindelse som naturlige (glimmer, træ, latex) og syntetiske:

• film- og båndisolatorer baseret på polymerer;
• elektriske isoleringslakker, emaljer – opløsninger af filmdannende stoffer, fremstillet på basis af organiske opløsningsmidler;
• isoleringsblandinger, der i flydende tilstand hærder straks efter påføring på strømførende elementer. Disse stoffer indeholder ikke opløsningsmidler, og efter deres formål opdeles de i imprægneringsmidler (behandling af viklinger i elektriske apparater) og støbemasser, som bruges til at fylde kabelforskruninger og hulrum i apparater og elektriske enheder med henblik på tætning;
• plade- og rulleformede isoleringsmaterialer, som består af uimprægnerede fibre af både organisk og uorganisk oprindelse. Det kan være papir, pap, fiber eller stof. De fremstilles af træ, naturlig silke eller bomuld;
• laklærreder med isoleringsegenskaber – særlige plastiske materialer på stofbasis, imprægneret med en elektrisk isoleringsmasse, som efter hærdning danner en isolerende film.

Syntetiske dielektrika har vigtige elektriske og fysisk-kemiske egenskaber for pålidelig funktion af apparater, som er bestemt af den specifikke teknologi i deres fremstilling.

De anvendes bredt i moderne elektroteknik og elektronikindustri til at markedsføre følgende typer produkter:

• dielektriske kapper til kabel- og ledningsprodukter;
• rammer til elektrotekniske produkter såsom induktansspoler, kabinetter, stativer, paneler osv.;
• elementer til elektrisk installationsudstyr – fordelingsbokse, stikkontakter, fatninger, kabelstik, kontakter m.m.

Der produceres også radioelektroniske trykte kredsløb, herunder paneler, der bruges til at føre ledninger.

Klassificering af isoleringsmaterialer

Elektrisk isolering i husholdningsapparater inddeles i følgende klasser:

• 0;
• 0I;
• I;
• II;
• III.

Apparater med isolationsklasse «0» har et arbejdsisoleringslag, men uden brug af jordforbindelseselementer. Deres konstruktion har ingen terminal til tilslutning af beskyttelseslederen.

Apparater med isolationsklasse «0I» har isolering + et element til nulstilling, men de indeholder en ledning til tilslutning til strømkilden, som ikke har en nul-leder.

Isoleringen har en speciel mærkning. Jordforbindelse angives som et separat symbol på tilslutningsstedet for lederen. Dette gøres for at udligne potentialer. Den gul-grønne leder tilsluttes til kontakterne på stikkontakten, lysekronen osv.

Apparater med isolationsklasse «I» indeholder et 3-leder kabel og en stikprop med 3 ben. Elektriske installationer i denne kategori skal installeres med tilslutning til jord.

Elektriske apparater med isolationsklasse «II», dvs. dobbelt eller forstærket isolering, findes ofte i husholdninger. Sådan isolering beskytter pålideligt brugerne mod elektrisk stød, hvis der opstår skade på grundisoleringen.

Produkter udstyret med kraftig dobbeltisolering betegnes i eludstyr med symbolet B, der betyder 'isolering i isolering'. Apparater med dette symbol må ikke nullstilles eller jordes.

Alle moderne elektriske apparater med isolationsklasse III kan fungere i strømforsyningsnet, hvor mærkespændingen ikke overstiger 42 V.

Absolut sikkerhed ved aktivering af elektrisk udstyr gives af berøringsfrie kontakter, hvis konstruktion, funktionsprincip og typer vil blive præsenteret i vores anbefalede artikel.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Videoen indeholder instruktion i brug af et populært mærke af megohmmeter:

En kort videooversigt over isoleringsmaterialer og metoder til beskyttelse af strømførende dele af elinstallationsbeslag:

Særlige isoleringstyper anvendes i industrielle kontakter, f.eks. luft- eller olietype. De anvendes ikke i hjemmet. Hvis man støder på svigt i kontakternes isolering på en arbejdsplads, bør man kontakte specialister, der servicerer elinstallationer.

Skriv venligst kommentarer i feltet nedenfor. Del nyttig information om artikelens emne, som kan være nyttig for besøgende på webstedet. Stil spørgsmål om kontroversielle og uklare punkter, og indsend fotos.