Isolamento de interruptores: requisitos para isolamento de aparelhos domésticos e industriais

O funcionamento seguro de todos os tipos de equipamentos elétricos depende diretamente do estado real dos materiais isolantes que são incorporados no projeto das partes vivas de cada produto de instalação.Se o isolamento dos interruptores for quebrado, poderá ocorrer falha de energia, incêndio ou até mesmo acidente.

Contaremos tudo sobre os tipos de isolamento que garantem total segurança no uso de dispositivos de comutação. O artigo que propomos descreve detalhadamente opções naturais e sintéticas, convencionais e melhoradas. São fornecidas características de rotulagem e conselhos aos compradores.

Proteção de isolamento de equipamentos elétricos

Os materiais isolantes fornecem proteção às pessoas e animais ao redor contra choques elétricos. Há apenas uma condição: você precisa escolher o dielétrico consumível correto, sua forma, espessura, parâmetros de tensão de operação (pode ser diferente, assim como o design do dispositivo).

Além disso, as condições de produção ou de operação doméstica de um dispositivo elétrico complexo podem ter um impacto significativo na qualidade dos isoladores. A qualidade do isolamento, a espessura e o grau de resistência elétrica devem corresponder às influências ambientais reais e às condições operacionais padrão.

Para verificar as propriedades de isolamento, uma tensão de teste é aplicada através do cabo e, em seguida, usando um multímetro ou testador, é medida a resistência de isolamento do dispositivo elétrico.

Informações sobre como verificar a tensão em uma tomada elétrica estão contidas em próximo artigo, com o qual recomendamos que você se familiarize.

A composição do isolamento elétrico pode incluir uma camada dielétrica de determinada espessura e uma forma estrutural (invólucro) feita de material dielétrico. O dielétrico cobre toda a superfície dos elementos condutores de corrente do equipamento ou apenas aqueles elementos condutores de corrente que estão isolados de outras partes da estrutura.

Tipos de materiais isolantes

Os fabricantes que produzem interruptores elétricos modernos, utilizados em edifícios residenciais, de escritórios e industriais, distinguem os seguintes tipos de isolamento elétrico: funcional (principal), adicional, duplo, reforçado.

Isolamento de trabalho (básico)

Esta, em sua essência, é a principal proteção das instalações elétricas, que garante seu funcionamento normal e estável, sem curtos-circuitos, e protege os consumidores do contato direto com partes energizadas.

O isolamento de trabalho, segundo as normas, deve cobrir toda a superfície dos fios, cabos e demais elementos por onde passa a corrente elétrica. Por exemplo, os cabos elétricos são sempre cobertos com isolamento.

Os tubos de cambraia de cloreto de polivinila são usados ​​como um método barato e rápido para isolar partes energizadas de fios adequados para aparelhos elétricos

Deve garantir resistência contra todas as potenciais influências externas que possam surgir durante o funcionamento dos interruptores elétricos em caso de exposição síncrona a campos de força, aquecimento térmico, atrito mecânico e manifestações ambientais agressivas.

Os fatores listados afetam negativamente as características elétricas dos materiais dielétricos (isolantes), podendo também levar a uma deterioração irreversível das qualidades úteis, ou seja, o isolamento estará sujeito a um rápido desgaste.

Material de isolamento barato e acessível a todos. Fabricado em PVC, possui diversos tamanhos tanto em comprimento quanto em largura. O esquema de cores pode ser diferente, a composição adesiva é durável, a adesão é forte e resistente à abrasão

Se se trata da operação industrial de interruptores, o pessoal da empresa deve verificar periodicamente o índice de desgaste das estruturas isolantes e tomar medidas preventivas em tempo hábil para monitorar suas propriedades de proteção.

A manutenção responsável de um alto nível de resistência de isolamento reduz possíveis falhas de aterramento, falhas de estrutura e choques elétricos.

O indicador de resistência caracteriza o estado atual da qualidade do isolamento entre 2 elementos condutores e dá uma indicação do risco de fuga de corrente. A natureza suave e não destrutiva desse controle é útil no monitoramento do desgaste e envelhecimento das camadas de isolamento.

Em redes elétricas pequenas e pouco ramificadas, a resistência de isolamento é um importante fator de segurança. A inspeção do isolamento principal pode ser um teste de aceitação, realizado imediatamente após os trabalhos de instalação ou reparos, ou periódico, realizado durante a operação do equipamento pelo menos uma vez por ano.

Em oficinas muito molhadas, o controle é realizado 2 a 4 vezes por ano de forma contínua. As medições são realizadas usando um dispositivo de medição digital para controle de isolamento - um megôhmetro.

Dispositivo de medição universal. Projetado não apenas como um determinante do estado real da resistência de isolamento, mas também para testar sua resistência elétrica. Com ele, especialistas testam as camadas isolantes dos equipamentos quanto a falhas elétricas

O monitoramento periódico da resistência de isolamento nas chaves instaladas é realizado nos locais de produção, onde os equipamentos ficam expostos ao longo do tempo aos efeitos negativos de vapores químicos cáusticos, umidade, poeira e temperaturas elevadas. Neste caso, o isolamento dos interruptores pode ser danificado. Dispositivos com isolamento danificado são perigosos para a vida humana.

As PUE (Regras de Instalação Elétrica) da indústria adotadas na Rússia exigem medições regulares da resistência de isolamento, que está presente em redes de fornecimento de energia de 1 kV e acima.

A resistência dos materiais dielétricos na rede de instalações de iluminação na área entre 2 fusíveis adjacentes, entre qualquer fio e terra, bem como entre quaisquer dois fios não deve ser <0,5 MOhm.

Este indicador não é aplicável na prática a fios aéreos de dispositivos elétricos externos, a instalações localizadas em ambientes extremamente úmidos, pois a resistência neles não é constante e depende da umidade do ar.

Deve-se notar especialmente que, se não houver padrões de isolamento para tais instalações, a gestão empresarial deve levar esse fator em consideração e tomar todas as medidas para a operação segura dos dispositivos e monitorar mais de perto o estado atual dos materiais de isolamento.

Se você usar uma ferramenta elétrica com isolamento duplo, precisará testar seu isolamento mensalmente com um megôhmetro. Se a ferramenta for entregue aos funcionários da empresa, a verificação da ausência de curto-circuito na caixa deverá ser realizada com um dispositivo especial - um multímetro

De acordo com a PUE, a medição da resistência do isolamento elétrico deve ser realizada com tensão de pelo menos 500 V, e o teste do isolamento de cabos multipolares com tensão de 6 a 10 kV.

A determinação da integridade dos núcleos dos cabos condutores de corrente e sua verificação com um megômetro quanto à conformidade de fase devem ser realizadas por pelo menos 2 pessoas. As regras exigem que um deles tenha autorização não inferior ao grupo IV, e o segundo: não inferior ao grupo III.

Razões para dispositivos de proteção adicionais

Isolamento adicional é colocado em instalações elétricas com tensão operacional de até 1 kV. Trata-se de uma isolação independente, que será montada juntamente com a isolação principal do equipamento para proteger as chaves em casos difíceis e perigosos de operação em caso de contato indireto com elementos prejudiciais.

Principalmente, desempenha a função de neutralizar choques elétricos se a camada de isolamento principal estiver danificada. Um exemplo prático de isolamento adicional é o invólucro plástico da chave, buchas isolantes, invólucros, tubos plásticos e outros tipos de dielétricos.

Para este tipo de isolamento são utilizados materiais que diferem em suas propriedades físicas das formas padrão de dielétricos, que são o principal isolamento dos aparelhos elétricos.

Para impregnar o tecido de fibra de vidro, são utilizados vernizes à base de óleo, poliéster, poliéster-epóxi, silício-orgânico ou fluoroplástico ou borracha. Todos eles criam perfeitamente vernizes e superfícies dielétricas em tecido

Isso é feito levando em consideração o fato de que mesmo nas condições de operação ou métodos de armazenamento de equipamentos elétricos mais desfavoráveis, seria improvável que o isolamento principal, de trabalho e adicional fosse danificado simultaneamente.

Vantagem do isolamento duplo

Um perigo potencial para as pessoas, como choque elétrico durante o contato indireto com elementos do equipamento, pode ser significativamente reduzido com a instalação de isolamento duplo.

Esses materiais de proteção duráveis ​​são usados ​​em dispositivos elétricos onde estão presentes tensões de até 1 kV. Existem 2 graus de proteção aqui - básico e adicional. Os fabricantes instalam isolamento duplo em vários dispositivos elétricos: lâmpadas portáteis, ferramentas elétricas manuais e transformadores isolantes.

Existem muitos tipos de interruptores em uso na produção, que, segundo GOST, devem ter isolamento duplo e reforçado; o caso específico depende da complexidade da tecnologia de produção

O significado prático do isolamento duplo reside no fato de que além da camada dielétrica principal. coloque a segunda camada isolante nas partes que transportam corrente dos interruptores. Ele protege uma pessoa de tocar em metal que conduz corrente, que pode estar sob alta tensão.

Para evitar isso, as carcaças metálicas dos equipamentos elétricos de alta tecnologia são revestidas com uma camada de isolante: alças, botões e painéis de controle são feitos à base de dielétricos.

Em eletrodomésticos, botões, fios e uma carcaça de metal também são isolados. A desvantagem deste tipo de revestimento é a sua fragilidade mecânica relativamente elevada: existe a possibilidade teórica de destruição da camada isolante por repetidos impactos mecânicos.

Por causa disso, peças metálicas que não transportam corrente de dispositivos elétricos podem ficar energizadas. Portanto, é muito importante medir o estado físico da isolação com instrumentos apropriados, de acordo com o diagrama elétrico.

Diagrama esquemático de um circuito elétrico mostrado para medir fuga de corrente no isolamento, de acordo com GOST IEC 60335-1-2008, levando em consideração as necessidades da economia nacional da Federação Russa

Ressalta-se que a destruição da segunda camada de isolamento não pode de forma alguma afetar o funcionamento principal dos dispositivos e, via de regra, não é detectada no momento do teste. Faz sentido utilizar isolamento duplo para aqueles tipos de equipamentos elétricos que em uso doméstico não estarão sujeitos a choques mecânicos e pressões sobre partes energizadas.

A proteção mais confiável para as pessoas será proporcionada pelo duplo isolamento dos equipamentos cuja carcaça é feita de material isolante não condutor: serve como garantia contra choques elétricos perigosos.

A caixa não condutora dos dispositivos protegerá contra a corrente não apenas em caso de quebra dielétrica no interior do produto, mas também em caso de contato humano acidental com elementos condutores de corrente. Se a caixa for destruída, a disposição estrutural das peças e elementos será perturbada e o dispositivo deixará de funcionar.

Se tiver proteção, funcionará automaticamente e desconectará o produto defeituoso da rede. Na carcaça metálica dos dispositivos, buchas especiais desempenham a função de isolamento adicional.

Através deles, o cabo de rede passa para dentro da carcaça e juntas isolantes separam o motor elétrico do equipamento da carcaça. A placa de identificação de um dispositivo elétrico com isolamento duplo traz a imagem de um símbolo especial: um quadrado localizado dentro de outro quadrado.

Por que é necessário isolamento reforçado?

Nas condições de produção, há momentos em que o uso do isolamento duplo é bastante problemático devido às características de design dos dispositivos elétricos.Por exemplo, em interruptores, porta-escovas, etc. Então você terá que usar outro tipo de proteção - este é o isolamento reforçado.

O isolamento reforçado é instalado em instalações elétricas com tensão nominal de até 1 kV. É capaz de fornecer um grau de proteção contra choques elétricos equivalente às propriedades do isolamento duplo.

De acordo com os requisitos do GOST R 12.1.009-2009 SSBT, o isolamento reforçado pode ter várias camadas de dielétrico, cada uma das quais não pode ser testada separadamente para quebra de curto-circuito, mas apenas em sua forma completa.

Conformidade do isolamento com os requisitos regulamentares de acordo com os valores limites estabelecidos em resultado de testes. O procedimento e os valores limites são regulamentados pelo GOST IEC 60335-1-2008

Dielétricos naturais e sintéticos

Os materiais isolantes, também conhecidos como dielétricos, são divididos por sua origem em naturais (mica, madeira, látex) e sintéticos:

• isoladores de filme e fita à base de polímeros;
• vernizes isolantes elétricos, esmaltes - soluções de substâncias filmogênicas à base de solventes orgânicos;
• compostos isolantes que endurecem no estado líquido imediatamente após aplicação em elementos condutores. Essas substâncias não contêm solventes, de acordo com sua finalidade são divididas em compostos de impregnação (processamento de enrolamentos de aparelhos elétricos) e de encapsulamento, que são utilizados para preencher acoplamentos de cabos e cavidades de dispositivos e unidades elétricas para fins de vedação;
• materiais isolantes de folhas e rolos, que consistem em fibras não impregnadas de origem orgânica e inorgânica. Pode ser papel, papelão, fibra ou tecido. São feitos de madeira, seda natural ou algodão;
• Os tecidos lacados com propriedades isolantes são materiais plásticos especiais à base de tecido, impregnados com uma composição isolante elétrica que, após o endurecimento, forma uma película isolante.

Os dielétricos sintéticos possuem características elétricas e físico-químicas importantes para o funcionamento confiável dos dispositivos, determinadas pela tecnologia específica de sua produção.

Eles são amplamente utilizados nas indústrias modernas de engenharia elétrica e eletrônica para comercializar os seguintes tipos de produtos:

• invólucros dielétricos de produtos de cabos e condutores;
• molduras de produtos elétricos, como indutores, invólucros, racks, painéis, etc.;
• elementos de acessórios de instalação elétrica - caixas de distribuição, tomadas, tomadas, conectores de cabos, interruptores, etc.

Também são produzidas placas de circuito impresso eletrônico, incluindo painéis utilizados para fiação de condutores.

Classificação de materiais isolantes

O isolamento elétrico em eletrodomésticos é dividido nas classes correspondentes:

• 0;
• 0I;
• EU;
• II;
• III.

Dispositivos com classe de isolamento “0” possuem uma camada isolante funcional, mas sem a utilização de elementos de aterramento. Seu projeto não possui pinça para conexão do condutor de proteção.

Dispositivos com isolamento classe “0I” possuem isolamento + elemento de aterramento, mas contêm um fio para conexão a uma fonte de alimentação que não possui condutor de aterramento.

O isolamento possui uma marcação especial. O aterramento é indicado como um símbolo separado no ponto de conexão do condutor. Isso é feito para equalizar os potenciais. O condutor amarelo-verde está conectado aos contatos de uma tomada, lustre, etc.

Os aparelhos com isolamento Classe I contêm um cabo de 3 fios e um plugue de 3 pinos. Os dispositivos de instalação elétrica desta categoria estão sujeitos a instalação com ligação à terra.

Aparelhos elétricos com isolamento classe “II”, ou seja, duplo ou reforçado, são frequentemente encontrados no uso doméstico. Esse isolamento protegerá de forma confiável os consumidores contra choques elétricos se o isolamento principal do dispositivo estiver danificado.

Os produtos equipados com isolamento duplo durável são designados em equipamentos de energia pelo sinal B, que significa: “isolamento em isolamento”. Dispositivos que contenham tal sinal não devem ser neutralizados ou aterrados.

Todos os dispositivos elétricos modernos com isolamento classe III podem operar em redes de alimentação com tensão nominal não superior a 42 V.

Segurança absoluta ao ativar equipamentos elétricos é fornecida por sensores de proximidade, o artigo que recomendamos apresentará os recursos do dispositivo, princípios operacionais e tipos.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

O vídeo contém instruções sobre como usar uma marca popular de megôhmetro:

Uma breve revisão em vídeo de materiais isolantes e métodos de proteção de peças que transportam corrente de acessórios de instalação elétrica:

Tipos especiais de isolamento são usados ​​​​ao equipar interruptores industriais, por exemplo, do tipo ar ou óleo. Eles não são usados ​​na vida cotidiana. Se você encontrar um mau funcionamento no isolamento dos interruptores na produção, entre em contato com especialistas que atendem instalações elétricas.

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