Isolamento degli interruttori automatici: requisiti di isolamento per apparecchi domestici e industriali

Il funzionamento sicuro di tutti i tipi di apparecchiature elettriche dipende direttamente dallo stato reale dei materiali isolanti incorporati nella progettazione delle parti sotto tensione di ciascun prodotto di installazione. Se l'isolamento degli interruttori automatici è rotto, potrebbero verificarsi interruzioni di corrente, incendi e persino un incidente.

Ti diremo tutto sui tipi di isolamento che garantiscono la piena sicurezza dell'uso dei dispositivi di commutazione. Nel nostro articolo proposto, le opzioni naturali e sintetiche, convenzionali e migliorate sono descritte in dettaglio. Vengono fornite le caratteristiche della marcatura, viene fornita consulenza agli acquirenti.

Isolamento elettrico

I materiali isolanti proteggono le persone e gli animali dalle scosse elettriche. C'è solo una condizione: è necessario scegliere il giusto dielettrico, la sua forma, lo spessore e i parametri della tensione operativa (può essere diverso, come il design del dispositivo).

Inoltre, le condizioni operative industriali o domestiche per un dispositivo elettrico complesso possono avere un impatto significativo sulla qualità degli isolanti. La qualità dell'isolamento, lo spessore e la resistenza elettrica devono essere coerenti con le effettive influenze ambientali e le condizioni operative standard.

Per verificare le proprietà di isolamento, viene applicata una tensione di prova attraverso il cavo, quindi con l'aiuto di un multimetro o tester, leggere la resistenza di isolamento del dispositivo elettrico

Le informazioni su come controllare la tensione nella presa elettrica sono contenute in prossimo articoloche ti consigliamo di familiarizzare con.

La composizione dell'isolamento elettrico può comprendere sia un certo spessore dello strato dielettrico sia una forma strutturale (alloggiamento) realizzata in materiale dielettrico. Il dielettrico copre l'intera superficie delle parti in tensione dell'apparecchiatura o solo quelle parti in tensione che sono isolate da altre parti della struttura.

Tipi di materiali isolanti

I produttori che producono moderni interruttori elettrici utilizzati in edifici residenziali, uffici e industriali distinguono i seguenti tipi di isolamento elettrico: funzionante (principale), aggiuntivo, doppio, rinforzato.

Isolamento (principale) funzionante

Questa, in sostanza, è la principale protezione degli impianti elettrici, che fornisce loro un funzionamento normale e stabile, senza causare cortocircuiti, protegge i consumatori dal contatto diretto con parti sotto tensione.

Secondo le norme, l'isolamento funzionante deve coprire l'intera superficie di fili, cavi e altri elementi attraverso i quali passa la corrente elettrica. Ad esempio, i cavi degli apparecchi elettrici sono sempre ricoperti di isolamento.

I tubi in cloruro di polivinile sono usati come un modo economico e rapido per isolare parti in tensione di cavi adatti per apparecchi elettrici

Deve garantire stabilità contro tutte le potenziali influenze esterne che possono verificarsi durante il funzionamento degli interruttori elettrici in caso di esposizione simultanea a campi di forza, riscaldamento termico, attrito meccanico e manifestazioni aggressive dell'ambiente.

I fattori elencati influenzano negativamente le caratteristiche elettriche dei materiali dielettrici (isolanti) e anche a causa loro si può verificare un deterioramento irreversibile delle qualità utili, cioè l'isolamento subirà una rapida usura.

Materiale isolante economico e conveniente. Realizzato in PVC, ha diverse dimensioni sia in lunghezza che in larghezza. La combinazione di colori può essere diversa, la composizione adesiva è resistente, l'adesione è forte e resistente all'abrasione

Se stiamo parlando del funzionamento industriale degli interruttori automatici, il personale aziendale dovrebbe controllare periodicamente il tasso di usura delle strutture isolanti e adottare misure preventive tempestive per controllare le loro proprietà protettive.

La manutenzione responsabile di un elevato livello di resistenza di isolamento riduce i potenziali cortocircuiti verso terra, l'alloggiamento riduce a zero le scosse elettriche.

L'indicatore di resistenza caratterizza l'attuale stato di isolamento tra 2 elementi conduttivi, fornisce un'indicazione del rischio di dispersione di corrente. La natura delicata e non distruttiva di questo controllo è utile per tenere traccia dell'usura e dell'invecchiamento degli strati isolanti.

Nelle reti elettriche di piccole dimensioni a bassa ramificazione, la resistenza di isolamento è un importante fattore di sicurezza. Il controllo dell'isolamento principale può essere effettuato immediatamente dopo l'installazione o la riparazione, o periodicamente, durante il funzionamento dell'apparecchiatura almeno 1 volta all'anno.

In officine molto umide, il monitoraggio viene effettuato da 2 a 4 volte l'anno in modo continuo. Le misurazioni vengono eseguite con un dispositivo di misurazione digitale per il controllo dell'isolamento: un megaohmetro.

Il dispositivo di misurazione è universale. È inteso non solo come un fattore determinante dello stato attuale della resistenza di isolamento, ma anche per testarne la resistenza elettrica. Con esso, gli esperti testano gli strati isolanti delle apparecchiature per rotture di elettricità

Il monitoraggio periodico della resistenza di isolamento negli interruttori automatici installati viene effettuato nei siti di produzione in cui l'apparecchiatura è esposta agli effetti negativi dei fumi corrosivi di prodotti chimici, umidità, polvere e temperature elevate nel tempo. In questo caso, l'isolamento degli interruttori automatici potrebbe essere violato. I dispositivi con isolamento danneggiato sono pericolosi per la vita umana.

L'industria PUE (Electrical Installation Rules), adottato in Russia, richiede una misurazione regolare delle letture della resistenza di isolamento, presenti nelle reti di alimentazione da 1 kV e oltre.

La resistenza dei materiali dielettrici nella rete di impianti di illuminazione nell'area tra 2 fusibili adiacenti, tra qualsiasi filo e terra e anche tra due fili qualsiasi non dovrebbe essere ＜ 0,5 MΩ.

Questo indicatore non è applicabile in pratica ai cavi aerei dei dispositivi elettrici esterni, alle installazioni che si trovano in ambienti estremamente umidi, poiché la loro resistenza è instabile e dipende dagli indicatori dell'umidità dell'aria.

Va notato in particolare che se non ci sono norme per l'isolamento di tali impianti, un tale fattore dovrebbe essere preso in considerazione dalla direzione delle imprese e prendere tutte le misure per il funzionamento sicuro dei dispositivi e monitorare più da vicino lo stato attuale dei materiali isolanti.

Se usi un elettroutensile con doppio isolamento nel tuo lavoro, dovrai testarlo ogni mese con un megaohmetro. Se lo strumento viene consegnato ai dipendenti dell'azienda, è necessario eseguire un controllo di cortocircuito verso l'alloggiamento con un dispositivo speciale: un multimetro

Secondo il PUE, la misurazione della resistenza di isolamento elettrico deve essere eseguita con una tensione di almeno 500 V e il test di isolamento dei cavi multipolari con una tensione di 6-10 kV.

Almeno 2 persone dovrebbero determinare l'integrità dei conduttori dei cavi che trasportano corrente, verificare con un megaohmetro la loro conformità alle fasi. Le regole richiedono che uno di essi debba avere un'autorizzazione di almeno il gruppo IV e il secondo: almeno il gruppo III.

Motivi per una protezione aggiuntiva

L'isolamento aggiuntivo viene installato in impianti elettrici con una tensione di esercizio fino a 1 kV. Questo è un isolamento indipendente che verrà installato insieme all'isolamento principale dell'apparecchiatura al fine di proteggere gli interruttori di circuito in casi difficili e pericolosi di funzionamento dal contatto indiretto con elementi dannosi.

Principalmente, svolge la funzione di contrastare le scosse elettriche in caso di danni allo strato isolante principale. Un esempio pratico di isolamento aggiuntivo è l'alloggiamento in plastica dell'interruttore, boccole, isolanti, cambrici, tubi di plastica e altri tipi di dielettrici.

Per questo tipo di isolamento, vengono utilizzati materiali che differiscono nelle loro proprietà fisiche dalle forme standard di dielettrici, che sono l'isolamento principale degli apparecchi elettrici.

Per impregnare la lacca di vetro, le vernici vengono utilizzate su una base di olio, poliestere, poliestere-epossidica, silicio-organico o con l'uso di fluoroplastico o gomma. Tutti creano perfettamente superfici verniciate e dielettriche sul tessuto.

Ciò viene fatto tenendo conto del fatto che anche nelle condizioni operative o nei metodi più avversi per lo stoccaggio di apparecchiature elettriche, è improbabile che si verifichino danni alla rete, al funzionamento e all'isolamento aggiuntivo allo stesso tempo.

Il vantaggio del doppio isolamento

Tale potenziale pericolo per le persone come una scossa elettrica al momento del contatto indiretto con gli elementi dell'attrezzatura può essere significativamente ridotto installando un doppio isolamento.

Questi materiali protettivi durevoli sono utilizzati in dispositivi elettrici in cui vi è una tensione fino a 1 kV. Qui mettono 2 gradi di protezione - primaria e secondaria. I produttori installano un doppio isolamento in vari dispositivi elettrici: lampade portatili, utensili elettrici portatili, trasformatori di isolamento.

Sono in funzione molti tipi di interruttori, che secondo GOST devono avere un isolamento doppio e rinforzato, il caso specifico dipende dalla complessità della tecnologia di produzione

Il significato pratico del doppio isolamento sta nel fatto che oltre allo strato dielettrico principale. posizionare il secondo strato isolante sulle parti in tensione degli interruttori. Protegge una persona dal contatto con una corrente conduttiva di metallo che potrebbe essere sotto alta tensione.

Per evitare ciò, le custodie metalliche di apparecchiature elettriche ad alta tecnologia sono coperte da uno strato di isolante, maniglie, pulsanti e pannelli di controllo sono realizzati sulla base di dielettrici.

Negli elettrodomestici sono isolati anche pulsanti, fili e un alloggiamento in metallo. Lo svantaggio di questo tipo di rivestimento è considerato una fragilità meccanica relativamente elevata: esiste una possibilità teorica di distruzione dello strato isolante da ripetute sollecitazioni meccaniche.

Per questo motivo, le parti metalliche e non conduttive dei dispositivi elettrici possono essere sotto tensione. Pertanto, è molto importante misurare lo stato fisico dell'isolamento con dispositivi adeguati, in conformità con il circuito elettrico.

Diagramma schematico del circuito elettrico mostrato per misurare la dispersione di corrente nell'isolamento, secondo GOST IEC 60335-1-2008, tenendo conto delle esigenze dell'economia nazionale della Federazione Russa

Va notato che la distruzione del secondo strato di isolamento non sarà in grado di influire sul funzionamento principale dei dispositivi e, di norma, non viene rilevata al momento della verifica. Il doppio isolamento ha senso applicare per quei tipi di apparecchiature elettriche che nell'uso domestico non saranno soggette a shock meccanici e pressioni sulle parti in tensione.

La protezione più affidabile per le persone sarà fornita da un doppio metodo di isolamento sull'apparecchiatura in cui la custodia è realizzata in materiale isolante non conduttivo: serve da garanzia contro pericolose scosse elettriche.

Il caso non conduttivo dei dispositivi proteggerà dalla corrente non solo durante le rotture del dielettrico all'interno del prodotto, ma in caso di contatto accidentale di una persona con elementi che trasportano corrente. In caso di distruzione del caso, la disposizione strutturale di parti ed elementi verrà violata e il dispositivo smetterà di funzionare.

Se è presente una protezione, funzionerà automaticamente e disconnetterà il prodotto difettoso dalla rete. Nell'involucro metallico dei dispositivi, la funzione di isolamento aggiuntivo è svolta da speciali boccole.

Attraverso di essi, il cavo di rete passa nell'alloggiamento e le guarnizioni isolanti separano il motore dell'attrezzatura dall'alloggiamento. La targhetta di un apparecchio elettrico con doppio isolamento reca l'immagine di un segno speciale: un quadrato all'interno di un altro quadrato.

A cosa serve l'isolamento rinforzato?

In condizioni di produzione, ci sono momenti in cui il doppio isolamento è abbastanza problematico da utilizzare in base alle caratteristiche di progettazione dei dispositivi elettrici. Ad esempio, negli interruttori, nei portaspazzole, ecc. Quindi devi usare un diverso tipo di protezione: si tratta di un isolamento rinforzato.

L'isolamento rinforzato viene posizionato su impianti elettrici con una tensione nominale fino a 1 kV. È in grado di fornire un tale grado di protezione contro le scosse elettriche che è equivalente alle proprietà del doppio isolamento.

Secondo i requisiti di GOST R 12.1.009-2009 SSBT, l'isolamento rinforzato può avere diversi strati di dielettrico, ognuno dei quali non può essere testato separatamente per una rottura di un cortocircuito, ma solo nell'intera forma.

Conformità dell'isolamento ai requisiti normativi per i valori limite stabiliti a seguito di test. La procedura e i valori limite sono regolati da GOST IEC 60335-1-2008

Dielettrici naturali e sintetici

I materiali isolanti e, di conseguenza, i dielettrici, per la loro origine sono divisi in naturali (mica, legno, lattice) e sintetici:

• isolanti e nastri polimerici e film;
• vernici isolanti elettriche, smalti - soluzioni di sostanze filmogene realizzate sulla base di solventi organici;
• composti isolanti allo stato liquido indurimento immediatamente dopo l'applicazione su elementi conduttivi. Queste sostanze non contengono solventi, in base al loro scopo sono suddivise in impregnanti (avvolgimenti di processo di apparecchi elettrici) e composti di colata, che vengono utilizzati per riempire giunti e cavità di dispositivi e unità elettriche a scopo di tenuta;
• materiali isolanti in lamiera e rotolo, costituiti da fibre non impregnate di origine sia organica che inorganica. Può essere di carta, cartone, fibra o tessuto. Sono realizzati in legno, seta naturale o cotone;
• tessuti verniciati con proprietà isolanti - materiali plastici speciali su base di tessuto, impregnati di una composizione isolante elettrica, che dopo l'indurimento forma un film isolante.

I dielettrici sintetici hanno importanti caratteristiche elettriche e fisico-chimiche che sono importanti per il funzionamento affidabile dei dispositivi, dato dalla tecnologia specifica della loro produzione.

Sono ampiamente utilizzati nella moderna ingegneria elettrica e nell'industria elettronica per commercializzare i seguenti tipi di prodotti:

• guaine dielettriche di cavi e conduttori;
• telai di prodotti elettrici come induttori, alloggiamenti, rack, pannelli, ecc .;
• elementi di accessori di cablaggio - scatole di distribuzione, prese, cartucce, connettori per cavi, interruttori, ecc.

Vengono inoltre prodotti circuiti stampati radioelettronici, compresi i pannelli utilizzati per l'allineamento dei conduttori.

Classificazione dei materiali isolanti

L'isolamento elettrico negli elettrodomestici è suddiviso nelle classi corrispondenti:

• 0;
• 0I;
• I;
• II;
• III.

I dispositivi con classe di isolamento "0" hanno uno strato isolante funzionante, ma senza l'uso di elementi di messa a terra. Nel loro design non esiste un morsetto per il collegamento del conduttore di protezione.

I dispositivi con isolamento di classe “0I” hanno un isolamento + un elemento per la messa a terra, ma contengono un filo per il collegamento a una fonte di alimentazione che non ha un nucleo di messa a terra.

L'isolamento è appositamente etichettato. La messa a terra è indicata come un'icona separata nel punto di connessione del conduttore. Questo viene fatto al fine di equalizzare i potenziali. Il conduttore giallo-verde è attaccato ai contatti della presa, lampadario, ecc.

I dispositivi con isolamento di classe "I" contengono un cavo a 3 conduttori e una spina con 3 contatti. I dispositivi di cablaggio di questa categoria sono soggetti a installazione con messa a terra.

Gli apparecchi elettrici con isolamento di Classe II, ovvero doppio o rinforzato, si trovano spesso nell'uso domestico. Tale isolamento proteggerà in modo affidabile i consumatori da scosse elettriche se l'isolamento principale è danneggiato nel dispositivo.

I prodotti dotati di doppio isolamento resistente sono indicati nelle apparecchiature elettriche dal segno B, che significa: "isolamento in isolamento". I dispositivi contenenti tale segno non devono essere messi a terra e messi a terra.

Tutti i moderni apparecchi elettrici con isolamento di classe “III” possono svolgere il loro lavoro in reti elettriche dove esiste una tensione nominale non superiore a 42 V.

Viene fornita la sicurezza assoluta quando si attiva l'attrezzatura elettrica interruttori di prossimità, con le caratteristiche del dispositivo, il principio di funzionamento e i tipi di cui ci familiarizzerà con l'articolo da noi raccomandato.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Il video contiene istruzioni sull'uso della famosa marca di megaohmmetro:

Una piccola rassegna video di materiali isolanti e metodi per proteggere le parti che trasportano corrente degli accessori di cablaggio:

Tipi speciali di isolamento sono utilizzati nelle apparecchiature di interruttori industriali, ad esempio tipo di aria o olio. Nella vita di tutti i giorni non vengono utilizzati. Se dovessi affrontare una violazione dell'isolamento degli interruttori automatici in fabbrica, contatta gli specialisti che effettuano la manutenzione degli impianti elettrici.

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