Schalterisolierung: Anforderungen an die Isolierung von Haushalts- und Industriegeräten

Der sichere Betrieb aller Arten elektrischer Geräte hängt direkt vom tatsächlichen Zustand der Isoliermaterialien ab, die in die Konstruktion der spannungsführenden Teile jedes Installationsprodukts einbezogen werden.Wenn die Isolierung der Schalter beschädigt ist, kann es zu einem Stromausfall, einem Brand oder sogar einem Unfall kommen.

Wir verraten Ihnen alles über die Isolationsarten, die absolute Sicherheit beim Einsatz von Schaltgeräten gewährleisten. Der von uns vorgeschlagene Artikel beschreibt ausführlich natürliche und synthetische, konventionelle und verbesserte Optionen. Es werden Merkmale der Kennzeichnung erläutert und Käufer beraten.

Isolationsschutz elektrischer Geräte

Isoliermaterialien schützen umliegende Menschen und Tiere vor Stromschlägen. Es gibt nur eine Bedingung: Sie müssen das richtige Verbrauchsdielektrikum, seine Form, Dicke, Betriebsspannungsparameter (diese können unterschiedlich sein, ebenso wie das Design des Geräts) auswählen.

Darüber hinaus können die Produktions- oder häuslichen Betriebsbedingungen eines komplexen elektrischen Geräts einen erheblichen Einfluss auf die Qualität von Isolatoren haben. Qualität der Isolierung, Dicke und Grad des elektrischen Widerstandes müssen den tatsächlichen Umgebungseinflüssen und üblichen Betriebsbedingungen entsprechen.

Um die Isolationseigenschaften zu überprüfen, wird eine Prüfspannung über das Kabel angelegt und anschließend mit einem Multimeter oder Tester der Isolationswiderstand des elektrischen Geräts gemessen.

Informationen zum Überprüfen der Spannung in einer Steckdose finden Sie in nächster ArtikelWir empfehlen Ihnen, sich damit vertraut zu machen.

Die Zusammensetzung der elektrischen Isolierung kann sowohl eine dielektrische Schicht einer bestimmten Dicke als auch eine Strukturform (Gehäuse) aus dielektrischem Material umfassen. Das Dielektrikum bedeckt die gesamte Oberfläche stromführender Geräteelemente oder nur die stromführenden Elemente, die von anderen Teilen der Struktur isoliert sind.

Arten von Isoliermaterialien

Hersteller moderner elektrischer Schalter, die in Wohn-, Büro- und Industriegebäuden eingesetzt werden, unterscheiden folgende Arten der elektrischen Isolierung: Arbeits- (Haupt-), zusätzliche, doppelte, verstärkte.

Funktionierende (Grund-)Isolierung

Dies ist im Wesentlichen der Hauptschutz elektrischer Anlagen, der deren normalen und stabilen Betrieb ohne Kurzschlüsse gewährleistet und Verbraucher vor direktem Kontakt mit spannungsführenden Teilen schützt.

Gemäß den Normen muss die Arbeitsisolierung die gesamte Oberfläche von Drähten, Kabeln und anderen Elementen bedecken, durch die elektrischer Strom fließt. Beispielsweise sind Stromkabel immer mit einer Isolierung versehen.

Polyvinylchlorid-Schläuche werden als kostengünstige und schnelle Methode zur Isolierung spannungsführender Teile von Leitungen für Elektrogeräte eingesetzt

Sie muss die Beständigkeit gegen alle möglichen äußeren Einflüsse gewährleisten, die beim Betrieb elektrischer Schalter bei synchroner Einwirkung von Kraftfeldern, thermischer Erwärmung, mechanischer Reibung und aggressiven Umwelteinflüssen auftreten können.

Die aufgeführten Faktoren wirken sich negativ auf die elektrischen Eigenschaften dielektrischer (Isolier-)Materialien aus und können auch zu einer irreversiblen Verschlechterung der Gebrauchseigenschaften führen, d. h. die Isolierung unterliegt einem schnellen Verschleiß.

Preiswertes und für jedermann zugängliches Dämmmaterial. Es besteht aus PVC und ist in verschiedenen Größen sowohl in der Länge als auch in der Breite erhältlich. Die Farbgebung kann unterschiedlich sein, die Klebstoffzusammensetzung ist langlebig, die Haftung ist stark und abriebfest

Wenn es um den industriellen Betrieb von Schaltern geht, muss das Personal des Unternehmens regelmäßig die Verschleißrate der Isolierstrukturen überprüfen und rechtzeitig vorbeugende Maßnahmen zur Überwachung ihrer Schutzeigenschaften ergreifen.

Durch die verantwortungsvolle Aufrechterhaltung eines hohen Isolationswiderstands werden mögliche Erdschlüsse, Gehäusefehler und Stromschläge reduziert.

Der Widerstandsindikator charakterisiert den aktuellen Zustand der Isolationsqualität zwischen zwei leitenden Elementen und gibt einen Hinweis auf die Gefahr eines Stromlecks. Die sanfte, zerstörungsfreie Natur einer solchen Kontrolle ist nützlich bei der Überwachung des Verschleißes und der Alterung von Isolierschichten

In kleinen, wenig verzweigten Stromnetzen ist der Isolationswiderstand ein wesentlicher Sicherheitsfaktor. Die Inspektion der Hauptisolierung kann eine Abnahmeprüfung sein, die unmittelbar nach Installationsarbeiten oder Reparaturen durchgeführt wird, oder eine periodische Prüfung, die mindestens einmal im Jahr während des Betriebs der Ausrüstung durchgeführt wird.

In sehr nassen Werkstätten erfolgt die Kontrolle kontinuierlich 2 bis 4 Mal im Jahr. Die Messungen werden mit einem digitalen Messgerät zur Isolationskontrolle – einem Megaohmmeter – durchgeführt.

Messgerät, universell. Entwickelt, um nicht nur den tatsächlichen Zustand des Isolationswiderstands zu bestimmen, sondern auch dessen elektrische Festigkeit zu testen. Damit prüfen Spezialisten die Isolierschichten von Geräten auf elektrische Ausfälle

An Produktionsstandorten, an denen die Ausrüstung im Laufe der Zeit den negativen Auswirkungen ätzender chemischer Dämpfe, Feuchtigkeit, Staub und erhöhter Temperaturen ausgesetzt ist, wird eine regelmäßige Überwachung des Isolationswiderstands installierter Schalter durchgeführt. In diesem Fall kann die Isolierung der Schalter beschädigt werden. Geräte mit beschädigter Isolierung sind lebensgefährlich.

Die in Russland verabschiedeten Industrie-PUE (Electrical Installation Rules) erfordern regelmäßige Messungen des Isolationswiderstands, der in Stromversorgungsnetzen ab 1 kV vorhanden ist.

Der Widerstand dielektrischer Materialien im Netzwerk von Beleuchtungsanlagen im Bereich zwischen zwei benachbarten Sicherungen, zwischen einem beliebigen Draht und Erde sowie zwischen zwei beliebigen Drähten sollte nicht ＜ 0,5 MOhm betragen.

Dieser Indikator ist in der Praxis nicht auf Freileitungen externer elektrischer Geräte anwendbar, auf Installationen, die sich in extrem feuchten Räumen befinden, da der Widerstand in ihnen nicht konstant ist und von der Luftfeuchtigkeit abhängt.

Besonders zu beachten ist, dass die Unternehmensleitung, wenn für solche Anlagen keine Dämmnormen vorliegen, diesen Umstand berücksichtigen und alle Maßnahmen für den sicheren Betrieb der Geräte ergreifen und den aktuellen Zustand der Dämmstoffe genauer überwachen muss.

Wenn Sie ein doppelt isoliertes Elektrowerkzeug verwenden, müssen Sie dessen Isolierung monatlich mit einem Megaohmmeter testen. Wenn das Werkzeug an Mitarbeiter im Unternehmen ausgegeben wird, sollte die Überprüfung, ob kein Kurzschluss zum Gehäuse vorliegt, mit einem speziellen Gerät – einem Multimeter – durchgeführt werden

Laut PUE sollte die Messung des elektrischen Isolationswiderstands mit einer Spannung von mindestens 500 V und die Prüfung der Isolierung von mehradrigen Kabeln mit einer Spannung von 6-10 kV erfolgen.

Die Feststellung der Unversehrtheit der stromführenden Kabeladern und deren Überprüfung mit einem Megger auf Phasenkonformität muss von mindestens 2 Personen durchgeführt werden. Die Regeln verlangen, dass einer von ihnen eine Freigabe von mindestens Gruppe IV und der zweite mindestens eine Freigabe von Gruppe III haben muss.

Gründe für zusätzliche Schutzeinrichtungen

Bei Elektroinstallationen mit einer Betriebsspannung bis 1 kV wird eine zusätzliche Isolierung angebracht. Hierbei handelt es sich um eine unabhängige Isolierung, die zusammen mit der Hauptisolierung des Geräts montiert wird, um Schalter in schwierigen und gefährlichen Betriebsfällen bei indirektem Kontakt mit schädlichen Elementen zu schützen.

Es übernimmt vor allem die Funktion, Stromschlägen entgegenzuwirken, wenn die Hauptisolationsschicht beschädigt ist. Ein praktisches Beispiel für eine zusätzliche Isolierung sind Schaltergehäuse aus Kunststoff, Isolatorbuchsen, Gehäuse, Kunststoffrohre und andere Arten von Dielektrika.

Für diese Art der Isolierung werden Materialien verwendet, die sich in ihren physikalischen Eigenschaften von Standardformen von Dielektrika unterscheiden, die die Hauptisolierung von Elektrogeräten darstellen.

Zur Imprägnierung von Glasfasergewebe werden Lacke auf Öl-, Polyester-, Polyester-Epoxid-, Silikon-organischer Basis oder unter Verwendung von Fluorkunststoff oder Gummi verwendet. Sie alle erzeugen perfekt Lack- und dielektrische Oberflächen auf Stoffen

Dies geschieht unter Berücksichtigung der Tatsache, dass es selbst bei den ungünstigsten Betriebsbedingungen oder Lagerungsmethoden elektrischer Geräte unwahrscheinlich ist, dass die Haupt-, Arbeits- und Zusatzisolierung gleichzeitig beschädigt werden.

Vorteil der doppelten Isolierung

Potenzielle Gefahren für Personen wie Stromschläge bei indirektem Kontakt mit Geräteelementen können durch den Einbau einer doppelten Isolierung deutlich reduziert werden.

Diese langlebigen Schutzmaterialien werden in elektrischen Geräten eingesetzt, in denen Spannungen bis zu 1 kV anliegen. Hier gibt es 2 Schutzgrade – Basis und zusätzlich. Hersteller verbauen in verschiedenen Elektrogeräten eine Doppelisolierung: Handlampen, handgeführte Elektrowerkzeuge und Trenntransformatoren.

In der Produktion kommen viele Arten von Schaltern zum Einsatz, die laut GOST sowohl über eine doppelte als auch über eine verstärkte Isolierung verfügen müssen; der Einzelfall hängt von der Komplexität der Produktionstechnologie ab

Die praktische Bedeutung der Doppelisolierung liegt darin, dass zusätzlich zur Haupt-Dielektrikumschicht. Platzieren Sie die zweite Isolierschicht auf den stromführenden Teilen der Schalter. Es schützt eine Person davor, stromleitendes Metall zu berühren, das durchaus unter Hochspannung stehen kann.

Um dies zu vermeiden, werden die Metallgehäuse von Hightech-Elektrogeräten mit einer Isolierschicht überzogen; Griffe, Knöpfe und Bedienfelder werden auf Basis von Dielektrika hergestellt.

Bei Haushaltsgeräten werden zusätzlich Knöpfe, Leitungen und ein Gehäusemantel aus Metall isoliert. Der Nachteil dieser Beschichtungsart ist ihre relativ hohe mechanische Zerbrechlichkeit: Es besteht theoretisch die Möglichkeit einer Zerstörung der Isolierschicht durch wiederholte mechanische Einwirkungen.

Dadurch können metallische, nicht stromführende Teile elektrischer Geräte unter Spannung stehen. Daher ist es sehr wichtig, den physikalischen Zustand der Isolierung mit geeigneten Instrumenten gemäß dem Schaltplan zu messen.

Schematische Darstellung eines Stromkreises zur Messung des Leckstroms in der Isolierung gemäß GOST IEC 60335-1-2008 unter Berücksichtigung der Bedürfnisse der Volkswirtschaft der Russischen Föderation

Es ist zu beachten, dass die Zerstörung der zweiten Isolationsschicht den Hauptbetrieb der Geräte in keiner Weise beeinträchtigen kann und in der Regel zum Zeitpunkt der Prüfung nicht erkannt wird. Es ist sinnvoll, eine doppelte Isolierung für solche elektrischen Geräte zu verwenden, die im häuslichen Gebrauch keinen mechanischen Stößen und keinem Druck auf spannungsführende Teile ausgesetzt sind.

Den zuverlässigsten Schutz für Menschen bietet die doppelte Isolierung von Geräten, deren Gehäuse aus nicht leitendem Isoliermaterial besteht: Sie dient als Garantie gegen gefährlichen Stromschlag.

Das nicht leitende Gehäuse der Geräte schützt vor Strom nicht nur bei dielektrischen Durchschlägen im Inneren des Produkts, sondern auch bei versehentlichem menschlichen Kontakt mit stromführenden Elementen. Bei Zerstörung des Gehäuses wird die strukturelle Anordnung der Teile und Elemente gestört und das Gerät funktioniert nicht mehr.

Wenn es geschützt ist, funktioniert es automatisch und trennt das fehlerhafte Produkt vom Netzwerk. Im Metallgehäuse der Geräte übernehmen spezielle Durchführungen die Funktion einer zusätzlichen Isolierung.

Durch sie gelangt das Netzwerkkabel in das Gehäuse und isolierende Dichtungen trennen den Elektromotor des Geräts vom Gehäuse. Auf dem Typenschild eines doppelt isolierten Elektrogeräts ist ein besonderes Symbol abgebildet: ein Quadrat, das sich innerhalb eines anderen Quadrats befindet.

Warum ist eine verstärkte Isolierung erforderlich?

Unter Produktionsbedingungen kann es vorkommen, dass die Verwendung einer Doppelisolierung aufgrund der Konstruktionsmerkmale elektrischer Geräte recht problematisch ist.Zum Beispiel in Schaltern, Bürstenhaltern usw. Dann müssen Sie eine andere Schutzart verwenden – das ist eine verstärkte Isolierung.

Bei Elektroinstallationen mit einer Nennspannung bis 1 kV wird eine verstärkte Isolierung eingebaut. Es ist in der Lage, einen Schutz gegen elektrischen Schlag zu bieten, der den Eigenschaften einer doppelten Isolierung entspricht.

Gemäß den Anforderungen von GOST R 12.1.009-2009 SSBT kann eine verstärkte Isolierung mehrere Dielektrikumschichten aufweisen, von denen jede nicht einzeln, sondern nur in ihrer gesamten Form auf Kurzschlussdurchschlag geprüft werden kann.

Übereinstimmung der Isolierung mit den gesetzlichen Anforderungen gemäß den als Ergebnis der Prüfung festgelegten Grenzwerten. Das Verfahren und die Grenzwerte werden durch GOST IEC 60335-1-2008 geregelt

Natürliche und synthetische Dielektrika

Isoliermaterialien, auch Dielektrika genannt, werden nach ihrer Herkunft in natürliche (Glimmer, Holz, Latex) und synthetische Materialien unterteilt:

• Film- und Bandisolatoren auf Polymerbasis;
• elektrische Isolierlacke, Emails – Lösungen filmbildender Substanzen auf Basis organischer Lösungsmittel;
• isolierende Verbindungen, die unmittelbar nach dem Auftragen auf leitfähige Elemente im flüssigen Zustand aushärten. Diese Stoffe enthalten keine Lösungsmittel; je nach Verwendungszweck werden sie in Imprägniermittel (Bearbeitung der Wicklungen von Elektrogeräten) und Vergussmassen unterteilt, die zum Verfüllen von Kabelkupplungen und Hohlräumen von Geräten und Elektroaggregaten zum Zwecke der Abdichtung verwendet werden;
• Platten- und Rollendämmstoffe, die aus unimprägnierten Fasern sowohl organischen als auch anorganischen Ursprungs bestehen. Es kann Papier, Pappe, Faser oder Stoff sein. Sie bestehen aus Holz, Naturseide oder Baumwolle;
• Lackgewebe mit isolierenden Eigenschaften sind spezielle Kunststoffmaterialien auf Gewebebasis, die mit einer elektrisch isolierenden Zusammensetzung imprägniert sind und nach dem Aushärten einen Isolierfilm bilden.

Synthetische Dielektrika verfügen über elektrische und physikalisch-chemische Eigenschaften, die für den zuverlässigen Betrieb von Geräten wichtig sind und durch die spezifische Technologie ihrer Herstellung bestimmt werden.

Sie werden in der modernen Elektrotechnik- und Elektronikindustrie häufig zur Vermarktung folgender Produktarten eingesetzt:

• dielektrische Hüllen von Kabel- und Leiterprodukten;
• Rahmen für elektrische Produkte wie Induktoren, Gehäuse, Gestelle, Schalttafeln usw.;
• Elemente der Elektroinstallationsarmaturen - Verteilerkästen, Steckdosen, Steckdosen, Kabelverbinder, Schalter usw.

Es werden auch elektronische Leiterplatten hergestellt, darunter Platten zur Verdrahtung von Leitern.

Klassifizierung von Dämmstoffen

Die elektrische Isolierung von Haushaltsgeräten wird in entsprechende Klassen eingeteilt:

• 0;
• 0I;
• ICH;
• II;
• III.

Geräte der Isolationsklasse „0“ verfügen über eine funktionierende Isolierschicht, jedoch ohne den Einsatz von Erdungselementen. Ihre Konstruktion verfügt über keine Klemme zum Anschluss des Schutzleiters.

Geräte mit der Isolationsklasse „0I“ verfügen über eine Isolierung + ein Erdungselement, enthalten jedoch einen Draht zum Anschluss an eine Stromquelle, die keinen Erdungsleiter hat.

Die Isolierung ist mit einer besonderen Kennzeichnung versehen. Die Erdung wird als separates Symbol am Leiteranschlusspunkt angezeigt. Dies geschieht, um die Potenziale auszugleichen. Der gelbgrüne Leiter wird an die Kontakte einer Steckdose, eines Kronleuchters usw. angeschlossen.

Geräte mit Isolierung der Klasse I enthalten ein dreiadriges Kabel und einen dreipoligen Stecker. Elektroinstallationsgeräte dieser Kategorie unterliegen Installation mit Anschluss an die Erdung.

Elektrogeräte mit Isolierung der Klasse „II“, also doppelter oder verstärkter Isolierung, sind im Haushalt häufig anzutreffen. Eine solche Isolierung schützt Verbraucher zuverlässig vor Stromschlägen, wenn die Hauptisolierung des Geräts beschädigt ist.

Produkte, die mit einer dauerhaften Doppelisolierung ausgestattet sind, werden in Elektrogeräten mit dem Zeichen B gekennzeichnet, was bedeutet: „Isolierung in Isolierung“. Geräte mit einem solchen Zeichen dürfen nicht neutralisiert oder geerdet werden.

Alle modernen Elektrogeräte mit Isolationsklasse III können in Stromversorgungsnetzen mit einer Nennspannung von maximal 42 V betrieben werden.

Absolute Sicherheit beim Einschalten elektrischer Geräte ist gewährleistet Näherungsschalter, der von uns empfohlene Artikel stellt Ihnen die Funktionen des Geräts, die Funktionsweise und die Typen vor.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Das Video enthält Anweisungen zur Verwendung eines Megaohmmeters einer beliebten Marke:

Ein kurzer Videoüberblick über Isoliermaterialien und Methoden zum Schutz stromführender Teile von Elektroinstallationszubehör:

Bei der Ausrüstung von Industrieschaltern kommen spezielle Isolationsarten zum Einsatz, beispielsweise Luft- oder Ölisolierungen. Sie werden im Alltag nicht verwendet. Wenn Sie in der Produktion auf eine Fehlfunktion der Isolierung von Schaltern stoßen, sollten Sie sich an Spezialisten wenden, die Elektroinstallationen warten.

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