Bezpečná prevádzka všetkých typov elektrických zariadení priamo závisí od skutočného stavu izolačných materiálov, ktoré sú súčasťou konštrukcie živých častí každého inštalačného produktu. Izolačné materiály poskytujú ochranu okolitým ľuďom a zvieratám pred úrazom elektrickým prúdom. Ak je porušená izolácia spínačov, môže dôjsť k výpadku prúdu, požiaru alebo dokonca k nehode. Existuje len jedna podmienka: musíte vybrať správny spotrebný dielektrikum, jeho tvar, hrúbku, parametre prevádzkového napätia.
Kvalita izolácie, hrúbka a stupeň elektrického odporu musia zodpovedať skutočným vplyvom prostredia a štandardným prevádzkovým podmienkam. Výrobcovia rozlišujú niekoľko typov elektrickej izolácie, ktoré zaisťujú úplnú bezpečnosť používania spínacích zariadení: pracovná (základná), prídavná, dvojitá a zosilnená.
Pracovná (základná) izolácia
Pracovná (základná) izolácia je vo svojej podstate hlavná ochrana elektrických inštalácií, ktorá zabezpečuje ich normálnu a stabilnú prevádzku bez skratov a chráni spotrebiteľov pred priamym kontaktom so živými časťami. Podľa noriem musí pokrývať celý povrch drôtov, káblov a iných prvkov, ktorými prechádza elektrický prúd. Napríklad elektrické káble sú vždy pokryté izoláciou. Musí zaručovať odolnosť voči všetkým potenciálnym vonkajším vplyvom, ktoré môžu vzniknúť pri prevádzke elektrických spínačov v prípade synchrónneho vystavenia silovým poliam, tepelnému ohrevu, mechanickému treniu a agresívnym prejavom prostredia.
Uvedené faktory negatívne ovplyvňujú elektrické vlastnosti dielektrických (izolačných) materiálov a môžu viesť k nezvratnému zhoršeniu úžitkových vlastností. Zloženie elektrickej izolácie môže zahŕňať ako dielektrickú vrstvu určitej hrúbky, tak aj konštrukčnú formu (kryt) vyrobenú z dielektrického materiálu. Dielektrikum pokrýva celý povrch prúdových prvkov zariadenia alebo len tie prúdové prvky, ktoré sú izolované od ostatných častí konštrukcie.
Kontrola pracovnej izolácie
Zodpovedné udržiavanie vysokej úrovne izolačného odporu znižuje potenciálne zemné poruchy, poruchy rámu a elektrické šoky. Indikátor odporu charakterizuje aktuálny stav kvality izolácie medzi 2 vodivými prvkami a udáva riziko úniku prúdu. Na kontrolu izolačných vlastností sa cez kábel aplikuje testovacie napätie a potom sa pomocou multimetra alebo testera odoberie izolačný odpor elektrického zariadenia.
Kontrola hlavnej izolácie môže byť preberacia skúška, vykonávaná bezprostredne po montážnych prácach alebo opravách, alebo periodická, vykonávaná počas prevádzky zariadenia najmenej raz ročne. Vo veľmi vlhkých dielňach sa kontrola vykonáva 2 až 4-krát ročne nepretržite. Priemyselné PUE (Pravidlá elektrickej inštalácie) vyžadujú pravidelné merania izolačného odporu, ktorý je prítomný v napájacích sieťach od 1 kV a viac. Odpor dielektrických materiálov v sieti osvetľovacích zariadení by nemal byť < 0,5 MOhm. Podľa PUE by sa meranie elektrického izolačného odporu malo vykonávať s napätím najmenej 500 V a testovanie izolácie viacžilových káblov s napätím 6-10 kV.
Meranie izolačného stavu - bytová prípojka.
Prídavná izolácia
Prídavná izolácia je nezávislá izolácia, ktorá sa pridáva k základnej izolácii ako doplnok základnej izolácie. Umiestňuje sa v elektrických inštaláciách s prevádzkovým napätím do 1 kV. Plní hlavne funkciu pôsobenia proti elektrickým šokom, ak je poškodená hlavná izolačná vrstva. Praktickým príkladom dodatočnej izolácie je plastový kryt spínača, izolátorové puzdrá, kryty, plastové rúrky a iné typy dielektrík.
Na tento typ izolácie sa používajú materiály, ktoré sa svojimi fyzikálnymi vlastnosťami líšia od štandardných foriem dielektrík, ktoré sú hlavnou izoláciou elektrických spotrebičov. Na impregnáciu sklolaminátovej tkaniny sa používajú laky na olejovej, polyesterovej, polyester-epoxidovej, kremíkovo-organickej báze alebo s použitím fluoroplastu či gumy. Všetky dokonale vytvárajú lak, dielektrické povrchy na tkanine.
Toto sa robí s prihliadnutím na skutočnosť, že aj pri najnepriaznivejších prevádzkových podmienkach alebo spôsoboch skladovania elektrických zariadení by bolo nepravdepodobné, že by sa súčasne poškodila hlavná, pracovná a dodatočná izolácia.
Dvojitá izolácia
Dvojitá izolácia je univerzálna ochrana, ktorá chráni pred nebezpečným dotykom neživé aj živé časti. Tieto odolné ochranné materiály sa používajú v elektrických zariadeniach s napätím do 1 kV. Spočíva v kombinácii základnej (pracovnej) a prídavnej izolácie. Praktický význam dvojitej izolácie spočíva v tom, že okrem hlavnej, dielektrickej vrstvy, sa umiestni druhá izolačná vrstva na časti spínačov, ktoré vedú prúd. Chráni osobu pred dotykom kovu, ktorý vedie prúd, ktorý môže byť pod vysokým napätím.
Výrobcovia inštalujú dvojitú izoláciu do rôznych elektrických zariadení: ručné lampy, ručné elektrické náradie a izolačné transformátory. V domácich spotrebičoch sú tiež izolované gombíky, drôty a plášť krytu vyrobený z kovu. Aby sa zabránilo zásahu elektrickým prúdom, kovové kryty high-tech elektrických zariadení sú pokryté vrstvou izolátora, rukoväte, tlačidlá a ovládacie panely sú vyrobené na báze dielektrika.
Najspoľahlivejšiu ochranu ľuďom poskytne dvojitá izolácia na zariadeniach, ktorých kryt je vyrobený z nevodivého izolačného materiálu: slúži ako záruka proti nebezpečnému úrazu elektrickým prúdom. Nevodivé puzdro zariadení bude chrániť pred prúdom nielen v prípade dielektrických porúch vo vnútri produktu, ale aj v prípade náhodného kontaktu človeka s prvkami prenášajúcimi prúd. Typový štítok elektrického zariadenia s dvojitou izoláciou nesie obrázok špeciálneho symbolu: štvorec umiestnený vo vnútri iného štvorca.
Zosilnená izolácia
Zosilnená izolácia sa inštaluje na elektrické inštalácie s menovitým napätím do 1 kV. Je schopná poskytnúť stupeň ochrany pred úrazom elektrickým prúdom, ktorý je ekvivalentný vlastnostiam dvojitej izolácie. Je to izolácia nebezpečných živých častí, ktorá zabezpečuje rovnaký stupeň ochrany pred zásahom elektrickým prúdom ako aj dvojitá izolácia.
V podmienkach výroby sú prípady, keď je použitie dvojitej izolácie dosť problematické kvôli konštrukčným vlastnostiam elektrických zariadení, napríklad vo vypínačoch, držiakoch kefiek atď. Vtedy je potrebné použiť zosilnenú izoláciu. Podľa požiadaviek GOST R 12.1.009-2009 SSBT môže mať zosilnená izolácia niekoľko vrstiev dielektrika, z ktorých každá nemôže byť testovaná samostatne na skrat, ale iba v celej svojej forme.
Syntetické dielektriká majú elektrické a fyzikálno-chemické vlastnosti, ktoré sú dôležité pre spoľahlivú prevádzku zariadení, dané špecifickou technológiou ich výroby. Používajú sa napríklad na dielektrické plášte káblov a vodičov, rámy elektrických výrobkov, prvky elektroinštalačných armatúr (rozvodné skrine, zásuvky, vypínače) a elektronické dosky plošných spojov.
Klasifikácia izolačných tried
Elektrická izolácia v domácich spotrebičoch je rozdelená do zodpovedajúcich tried:
- Trieda 0: Zariadenia majú pracovnú izolačnú vrstvu, ale bez použitia uzemňovacích prvkov. Ich konštrukcia nemá svorku na pripojenie ochranného vodiča.
- Trieda 0I: Zariadenia majú izoláciu + uzemňovací prvok, ale obsahujú vodič na pripojenie k zdroju, ktorý nemá uzemňovací vodič. Uzemnenie je označené ako samostatný symbol na mieste pripojenia vodiča. Žltozelený vodič je pripojený ku kontaktom zásuvky, lustra atď.
- Trieda I: Spotrebiče obsahujú 3-žilový kábel a 3-kolíkovú zástrčku. Elektroinštalačné zariadenia tejto kategórie podliehajú inštalácii s pripojením na uzemnenie.
- Trieda II: Elektrické spotrebiče s izoláciou triedy „II“, to znamená dvojité alebo zosilnené. Takáto izolácia spoľahlivo ochráni spotrebiteľov pred úrazom elektrickým prúdom, ak je poškodená hlavná izolácia zariadenia. Výrobky vybavené odolnou dvojitou izoláciou sú v energetických zariadeniach označené značkou B, čo znamená: „izolácia v izolácii“.
- Trieda III: Zariadenia, ktoré pracujú s veľmi nízkym napätím.