Cách điện chuyển mạch: yêu cầu về cách điện của các thiết bị gia dụng và công nghiệp

Hoạt động an toàn của tất cả các loại thiết bị điện trực tiếp phụ thuộc vào tình trạng thực tế của vật liệu cách điện được tích hợp vào thiết kế các bộ phận mang điện của từng sản phẩm lắp đặt.Nếu lớp cách điện của công tắc bị hỏng có thể dẫn đến mất điện, cháy nổ hoặc thậm chí là tai nạn.

Chúng tôi sẽ cho bạn biết mọi thứ về các loại vật liệu cách nhiệt đảm bảo an toàn tuyệt đối khi sử dụng các thiết bị chuyển mạch. Bài viết chúng tôi đề xuất mô tả chi tiết các lựa chọn tự nhiên và tổng hợp, thông thường và nâng cao. Các tính năng ghi nhãn được đưa ra và lời khuyên được đưa ra cho người mua.

Bảo vệ cách điện của thiết bị điện

Vật liệu cách điện giúp bảo vệ người và động vật xung quanh khỏi bị điện giật. Chỉ có một điều kiện: bạn cần chọn chất điện môi tiêu hao phù hợp, hình dạng, độ dày, thông số điện áp hoạt động (nó có thể khác nhau, cũng như thiết kế của thiết bị).

Ngoài ra, điều kiện sản xuất hoặc vận hành trong nước của một thiết bị điện phức tạp có thể có tác động đáng kể đến chất lượng của chất cách điện. Chất lượng cách điện, độ dày và mức độ điện trở phải tương ứng với ảnh hưởng thực tế của môi trường và điều kiện vận hành tiêu chuẩn.

Để kiểm tra các đặc tính cách điện, một điện áp thử nghiệm được đưa qua cáp, sau đó sử dụng đồng hồ vạn năng hoặc máy thử, điện trở cách điện của thiết bị điện sẽ được đo.

Thông tin về cách kiểm tra điện áp trên ổ cắm điện có trong bài viết tiếp theo, mà chúng tôi khuyên bạn nên tự làm quen.

Thành phần của vật liệu cách điện có thể bao gồm cả lớp điện môi có độ dày nhất định và dạng kết cấu (vỏ) làm bằng vật liệu điện môi. Chất điện môi bao phủ toàn bộ bề mặt của các phần tử mang dòng điện của thiết bị hoặc chỉ những phần tử mang dòng điện được cách ly với các bộ phận khác của kết cấu.

Các loại vật liệu cách điện

Các nhà sản xuất sản xuất thiết bị chuyển mạch điện hiện đại được sử dụng trong các tòa nhà dân cư, văn phòng và công nghiệp phân biệt các loại cách điện sau: làm việc (chính), bổ sung, đôi, gia cố.

Cách nhiệt làm việc (cơ bản)

Về bản chất, đây là biện pháp bảo vệ chính cho hệ thống lắp đặt điện, đảm bảo chúng hoạt động bình thường và ổn định, không bị đoản mạch và bảo vệ người tiêu dùng khỏi tiếp xúc trực tiếp với các bộ phận mang điện.

Cách điện làm việc, theo tiêu chuẩn, phải bao phủ toàn bộ bề mặt của dây, cáp và các bộ phận khác mà dòng điện đi qua. Ví dụ, dây điện luôn được bọc cách điện.

Ống cambric polyvinyl clorua được sử dụng như một phương pháp rẻ tiền và nhanh chóng để cách điện các bộ phận mang điện của dây dẫn thích hợp cho các thiết bị điện

Nó phải đảm bảo khả năng chống lại mọi ảnh hưởng tiềm ẩn bên ngoài có thể phát sinh trong quá trình vận hành các công tắc điện trong trường hợp tiếp xúc đồng bộ với trường lực, gia nhiệt, ma sát cơ học và các biểu hiện môi trường khắc nghiệt.

Các yếu tố được liệt kê ảnh hưởng tiêu cực đến đặc tính điện của vật liệu điện môi (cách điện), chúng cũng có thể dẫn đến sự suy giảm không thể khắc phục được các phẩm chất hữu ích, nghĩa là lớp cách điện sẽ bị mài mòn nhanh chóng.

Vật liệu cách nhiệt không tốn kém và dễ tiếp cận với mọi người. Được làm từ nhựa PVC, nó có nhiều kích cỡ khác nhau cả về chiều dài và chiều rộng. Cách phối màu có thể khác nhau, thành phần kết dính bền, độ bám dính mạnh và chống mài mòn

Nếu chúng ta đang nói về hoạt động công nghiệp của thiết bị chuyển mạch, thì nhân viên doanh nghiệp phải kiểm tra định kỳ tốc độ mài mòn của kết cấu cách điện và kịp thời thực hiện các biện pháp phòng ngừa để theo dõi đặc tính bảo vệ của chúng.

Việc duy trì điện trở cách điện ở mức cao một cách có trách nhiệm sẽ giúp giảm các sự cố nối đất, lỗi khung và điện giật có thể xảy ra.

Chỉ báo điện trở mô tả trạng thái hiện tại của chất lượng cách điện giữa 2 phần tử dẫn điện và đưa ra dấu hiệu về nguy cơ rò rỉ dòng điện. Bản chất nhẹ nhàng, không phá hủy của việc kiểm soát như vậy rất hữu ích trong việc theo dõi sự hao mòn và lão hóa của các lớp cách nhiệt

Trong các mạng điện nhỏ, phân nhánh thưa, điện trở cách điện là yếu tố an toàn chính. Việc kiểm tra cách điện chính có thể là thử nghiệm nghiệm thu, được thực hiện ngay sau khi lắp đặt hoặc sửa chữa, hoặc định kỳ, được thực hiện trong quá trình vận hành thiết bị ít nhất mỗi năm một lần.

Trong các xưởng rất ẩm ướt, việc kiểm soát được thực hiện liên tục 2 đến 4 lần một năm. Các phép đo được thực hiện bằng thiết bị đo kỹ thuật số để kiểm soát cách điện - megohmmeter.

Thiết bị đo lường, phổ quát. Được thiết kế không chỉ để xác định trạng thái thực tế của điện trở cách điện mà còn để kiểm tra độ bền điện của nó. Với nó, các chuyên gia kiểm tra các lớp cách điện của thiết bị xem có sự cố về điện không

Việc giám sát định kỳ điện trở cách điện trên các công tắc đã lắp đặt được thực hiện tại các cơ sở sản xuất, nơi thiết bị theo thời gian phải chịu tác động tiêu cực của hơi hóa chất ăn da, độ ẩm, bụi và nhiệt độ cao. Trong trường hợp này, lớp cách điện của công tắc có thể bị hỏng. Các thiết bị có lớp cách điện bị hư hỏng rất nguy hiểm đến tính mạng con người.

Công nghiệp PUE (Quy tắc lắp đặt điện) được thông qua ở Nga yêu cầu đo thường xuyên điện trở cách điện, hiện diện trong mạng lưới cung cấp điện từ 1 kV trở lên.

Điện trở của vật liệu điện môi trong mạng lưới lắp đặt chiếu sáng ở khu vực giữa 2 cầu chì liền kề, giữa bất kỳ dây nào và đất, cũng như giữa hai dây bất kỳ không được ＜ 0,5 MOhm.

Chỉ báo này không áp dụng được trong thực tế cho dây dẫn trên cao của các thiết bị điện bên ngoài, cho các hệ thống lắp đặt đặt trong phòng cực kỳ ẩm ướt, vì điện trở trong chúng không đổi và phụ thuộc vào độ ẩm không khí.

Cần đặc biệt lưu ý rằng nếu không có tiêu chuẩn cách nhiệt cho việc lắp đặt như vậy thì ban quản lý doanh nghiệp phải tính đến yếu tố này và thực hiện mọi biện pháp để thiết bị vận hành an toàn và giám sát chặt chẽ hơn tình trạng hiện tại của vật liệu cách nhiệt.

Nếu sử dụng dụng cụ điện cầm tay cách điện kép, bạn sẽ cần kiểm tra khả năng cách điện của nó hàng tháng bằng megohm kế. Nếu công cụ này được cấp cho nhân viên tại doanh nghiệp, thì việc kiểm tra xem có bị đoản mạch ở nhà ở hay không bằng một thiết bị đặc biệt - đồng hồ vạn năng

Theo PUE, việc đo điện trở cách điện phải được thực hiện với điện áp ít nhất là 500 V và kiểm tra khả năng cách điện của cáp nhiều lõi có điện áp 6-10 kV.

Việc xác định tính nguyên vẹn của lõi cáp mang dòng và kiểm tra sự tuân thủ pha bằng megger phải được thực hiện bởi ít nhất 2 người. Các quy tắc yêu cầu một trong số chúng phải có độ thanh thải không thấp hơn nhóm IV và thứ hai: không thấp hơn nhóm III.

Lý do cần có thêm thiết bị bảo vệ

Cách điện bổ sung được đặt trong các hệ thống điện có điện áp hoạt động lên đến 1 kV. Đây là lớp cách điện độc lập, sẽ được gắn cùng với lớp cách điện chính của thiết bị nhằm bảo vệ các công tắc trong trường hợp vận hành khó khăn, nguy hiểm khi tiếp xúc gián tiếp với các bộ phận gây hư hỏng.

Chủ yếu, nó thực hiện chức năng chống lại các cú sốc điện nếu lớp cách điện chính bị hư hỏng. Một ví dụ thực tế về cách điện bổ sung là vỏ công tắc bằng nhựa, ống lót cách điện, vỏ bọc, ống nhựa và các loại chất điện môi khác.

Đối với loại cách điện này, các vật liệu được sử dụng có đặc tính vật lý khác với các dạng điện môi tiêu chuẩn, là vật liệu cách điện chính của các thiết bị điện.

Để ngâm tẩm vải sợi thủy tinh, vecni được sử dụng trên nền dầu, polyester, polyester-epoxy, silicon-hữu cơ hoặc sử dụng nhựa dẻo hoặc cao su. Tất cả đều tạo nên bề mặt sơn bóng, điện môi trên vải một cách hoàn hảo

Điều này được thực hiện có tính đến thực tế là ngay cả trong những điều kiện vận hành hoặc phương pháp bảo quản bất lợi nhất của thiết bị điện, cách điện chính, cách điện làm việc và cách điện bổ sung khó có thể bị hư hỏng đồng thời.

Ưu điểm của cách nhiệt kép

Mối nguy hiểm tiềm ẩn đối với con người như điện giật khi tiếp xúc gián tiếp với các bộ phận của thiết bị có thể giảm đáng kể bằng cách lắp đặt lớp cách điện kép.

Những vật liệu bảo vệ bền này được sử dụng trong các thiết bị điện có điện áp lên tới 1 kV. Có 2 mức độ bảo vệ ở đây - cơ bản và bổ sung. Các nhà sản xuất lắp đặt lớp cách điện kép trong nhiều thiết bị điện khác nhau: đèn cầm tay, dụng cụ điện cầm tay và máy biến áp cách ly.

Có nhiều loại công tắc được sử dụng trong sản xuất, theo GOST phải có cả cách điện kép và cách điện tăng cường, trường hợp cụ thể phụ thuộc vào độ phức tạp của công nghệ sản xuất.

Ý nghĩa thực tế của cách điện kép nằm ở chỗ, ngoài lớp điện môi chính, nó còn có lớp cách điện kép. đặt lớp cách điện thứ hai lên các bộ phận mang dòng điện của công tắc. Nó bảo vệ một người khỏi chạm vào kim loại dẫn dòng điện, có thể ở điện áp cao.

Để tránh điều này, vỏ kim loại của thiết bị điện công nghệ cao được phủ một lớp cách điện, tay cầm, nút bấm và bảng điều khiển được chế tạo trên cơ sở chất điện môi.

Trong các thiết bị gia dụng, nút bấm, dây điện và vỏ kim loại cũng được cách điện. Nhược điểm của loại lớp phủ này là độ dễ vỡ cơ học tương đối cao: về mặt lý thuyết có khả năng phá hủy lớp cách điện do các tác động cơ học lặp đi lặp lại.

Do đó, các bộ phận kim loại, không mang dòng điện của thiết bị điện có thể trở nên mang điện. Vì vậy, điều rất quan trọng là phải đo trạng thái vật lý của cách điện bằng các dụng cụ thích hợp, phù hợp với sơ đồ điện.

Sơ đồ mạch điện để đo rò rỉ dòng điện trong cách điện, theo GOST IEC 60335-1-2008, có tính đến nhu cầu của nền kinh tế quốc gia Liên bang Nga

Cần lưu ý rằng việc phá hủy lớp cách nhiệt thứ hai không thể ảnh hưởng đến hoạt động chính của thiết bị và theo quy luật, không được phát hiện tại thời điểm thử nghiệm. Sẽ rất hợp lý khi sử dụng cách điện kép cho những loại thiết bị điện mà khi sử dụng trong gia đình sẽ không chịu tác động cơ học và áp lực lên các bộ phận mang điện.

Sự bảo vệ đáng tin cậy nhất cho con người sẽ được cung cấp bằng cách điện kép trên thiết bị có vỏ được làm bằng vật liệu cách điện không dẫn điện: nó đóng vai trò đảm bảo chống lại điện giật nguy hiểm.

Vỏ không dẫn điện của thiết bị sẽ bảo vệ chống lại dòng điện không chỉ trong trường hợp có sự cố điện môi bên trong sản phẩm mà còn trong trường hợp con người vô tình tiếp xúc với các bộ phận mang dòng điện. Nếu vỏ bị phá hủy, việc sắp xếp cấu trúc của các bộ phận và bộ phận sẽ bị gián đoạn và thiết bị sẽ ngừng hoạt động.

Nếu có bảo vệ, nó sẽ tự động hoạt động và ngắt kết nối sản phẩm bị lỗi khỏi mạng. Trong vỏ kim loại của thiết bị, các ống lót đặc biệt thực hiện chức năng cách nhiệt bổ sung.

Thông qua chúng, cáp mạng đi vào vỏ và các miếng đệm cách điện ngăn cách động cơ điện của thiết bị với vỏ. Biển tên của thiết bị điện có cách điện kép mang hình ảnh một biểu tượng đặc biệt: một hình vuông nằm bên trong một hình vuông khác.

Tại sao cần cách nhiệt tăng cường?

Trong điều kiện sản xuất, đôi khi việc sử dụng cách điện kép khá khó khăn do đặc điểm thiết kế của các thiết bị điện.Ví dụ, trong các công tắc, giá đỡ chổi than, v.v. Sau đó, bạn phải sử dụng một loại bảo vệ khác - đây là cách điện tăng cường.

Cách điện tăng cường được lắp đặt trên các hệ thống điện có điện áp định mức lên đến 1 kV. Nó có khả năng cung cấp mức độ bảo vệ chống điện giật tương đương với các đặc tính của cách điện kép.

Theo yêu cầu của GOST R 12.1.009-2009 SSBT, cách điện tăng cường có thể có nhiều lớp điện môi, mỗi lớp không thể được kiểm tra riêng biệt về sự cố ngắn mạch mà chỉ ở dạng toàn bộ.

Sự tuân thủ của vật liệu cách nhiệt với các yêu cầu quy định theo các giá trị giới hạn được thiết lập từ kết quả thử nghiệm. Các giá trị quy trình và giới hạn được quy định bởi GOST IEC 60335-1-2008

Chất điện môi tự nhiên và tổng hợp

Vật liệu cách điện, hay còn gọi là chất điện môi, được chia theo nguồn gốc của chúng thành tự nhiên (mica, gỗ, mủ cao su) và tổng hợp:

• chất cách điện màng và băng dựa trên polyme;
• vecni, men cách điện - dung dịch chất tạo màng được làm trên cơ sở dung môi hữu cơ;
• các hợp chất cách điện cứng lại ở trạng thái lỏng ngay sau khi bôi vào các phần tử dẫn điện. Các chất này không chứa dung môi, theo mục đích sử dụng, chúng được chia thành các hợp chất tẩm (xử lý cuộn dây của các thiết bị điện) và hợp chất bầu, được sử dụng để lấp đầy các khớp nối cáp và khoang của các thiết bị và bộ phận điện nhằm mục đích bịt kín;
• vật liệu cách nhiệt dạng tấm và cuộn, bao gồm các sợi không ngâm tẩm có nguồn gốc hữu cơ và vô cơ. Nó có thể là giấy, bìa cứng, sợi hoặc vải. Chúng được làm từ gỗ, lụa tự nhiên hoặc bông;
• Vải sơn mài có đặc tính cách điện là vật liệu nhựa đặc biệt trên cơ sở vải, được tẩm thành phần cách điện, sau khi đông cứng sẽ tạo thành một màng cách điện.

Chất điện môi tổng hợp có các đặc tính điện và hóa lý rất quan trọng đối với hoạt động đáng tin cậy của các thiết bị, được xác định bởi công nghệ sản xuất cụ thể của chúng.

Chúng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp điện và điện tử hiện đại để tiếp thị các loại sản phẩm sau:

• vỏ điện môi của sản phẩm cáp và dây dẫn;
• khung của các sản phẩm điện, chẳng hạn như cuộn cảm, vỏ, giá đỡ, bảng điều khiển, v.v.;
• các bộ phận của phụ kiện lắp đặt điện - hộp phân phối, ổ cắm, ổ cắm, đầu nối cáp, công tắc, v.v.

Các bảng mạch in điện tử cũng được sản xuất, bao gồm cả các tấm dùng làm dây dẫn.

Phân loại vật liệu cách điện

Cách điện trong các thiết bị gia dụng được chia thành các lớp tương ứng:

• 0;
• 0I;
• TÔI;
• II;
• III.

Các thiết bị có lớp cách điện “0” có lớp cách điện hoạt động nhưng không sử dụng các phần tử nối đất. Thiết kế của họ không có kẹp để kết nối dây dẫn bảo vệ.

Các thiết bị có lớp cách điện “0I” có lớp cách điện + phần tử nối đất, nhưng chúng chứa một dây để kết nối với nguồn điện không có dây dẫn nối đất.

Lớp cách nhiệt có một dấu hiệu đặc biệt. Việc nối đất được biểu thị bằng một ký hiệu riêng tại điểm kết nối dây dẫn. Điều này được thực hiện để cân bằng tiềm năng. Dây dẫn màu vàng-xanh được nối với các tiếp điểm của ổ cắm, đèn chùm, v.v.

Thiết bị có lớp cách điện loại I có dây 3 dây và phích cắm 3 chân. Các thiết bị lắp đặt điện thuộc loại này phải tuân theo lắp đặt có nối đất.

Các thiết bị điện có lớp cách điện “II”, nghĩa là cách điện gấp đôi hoặc được gia cố, thường được sử dụng trong gia đình. Lớp cách nhiệt như vậy sẽ bảo vệ người tiêu dùng khỏi bị điện giật một cách đáng tin cậy nếu lớp cách điện chính của thiết bị bị hỏng.

Các sản phẩm được trang bị lớp cách điện kép bền bỉ được ký hiệu trong thiết bị điện bằng ký hiệu B, nghĩa là: “cách điện trong cách điện”. Các thiết bị có ký hiệu như vậy không được vô hiệu hóa hoặc nối đất.

Tất cả các thiết bị điện hiện đại có lớp cách điện cấp III đều có thể hoạt động trong mạng lưới cung cấp điện có điện áp định mức không cao hơn 42 V.

An toàn tuyệt đối khi kích hoạt các thiết bị điện được cung cấp bởi công tắc lân cận, bài viết chúng tôi giới thiệu sẽ giới thiệu cho bạn các tính năng của thiết bị, nguyên lý hoạt động và các loại.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Video chứa hướng dẫn về cách sử dụng nhãn hiệu megohmmeter phổ biến:

Video ngắn đánh giá về vật liệu cách điện và phương pháp bảo vệ các bộ phận mang dòng điện của phụ kiện lắp đặt điện:

Các loại cách điện đặc biệt được sử dụng khi trang bị các thiết bị chuyển mạch công nghiệp, ví dụ như loại không khí hoặc dầu. Chúng không được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày. Nếu bạn gặp phải sự cố về cách điện của công tắc trong quá trình sản xuất, bạn nên liên hệ với các chuyên gia bảo trì lắp đặt điện.

Vui lòng viết bình luận vào khối bên dưới. Chia sẻ thông tin hữu ích về chủ đề của bài viết sẽ hữu ích cho khách truy cập trang web.Đặt câu hỏi về những điểm gây tranh cãi, chưa rõ ràng, đăng ảnh.