Технические меры защиты от поражения электрическим током: безопасность превыше всего

Электроизоляционные материалы и сферы их применения

К основным областям применения электроизоляционных материалов можно отнести различные промышленные ветви, радиотехнику, приборостроение и монтаж электрических сетей. Диэлектрики – это основные элементы, от которых зависит безопасность и стабильность работы любого электроприбора. На качество и функциональность изоляции влияют различные параметры.

Таким образом, главная причина применения электроизоляции – соблюдение правил безопасности. В соответствии с ними строго запрещено эксплуатировать оборудование с частично или полностью отсутствующей изоляцией, поврежденной оболочкой, поскольку даже малые токи могут нанести вред человеческому организму.

Двойная или усиленная изоляция

Существует четыре класса электроинструмента и ручных электрических машин по типу защиты от поражения электрическим током:

класс 0 (обозначение на корпусе – ) – защита от поражения электрическим током обеспечивается основной изоляцией. При пробое основной изоляции защита обеспечивается изолирующими помещениями, зонами, площадками (например, токонепроводящими полами). Примером может служить электрическая дрель с металлическим корпусом без заземляющего контакта (с двухполюсной вилкой). У такой дрели обязательно должна быть изоляционная (резиновая) втулка в месте прохода кабеля питания в корпус.

класс I (обозначение – ) – защита обеспечивается основной изоляцией и соединением открытых проводящих частей оборудования с защитным проводником стационарной проводки PE. Примером может служить бытовая стиральная машина с металлическим корпусом и с трехполюсной вилкой (евровилкой). Другой пример – электродвигатель навозоуборочного транспортера. Зануленный корпус электродвигателя должен быть отделен от корпуса транспортера изолирующими прокладками;

класс II (обозначение – ) – защита обеспечивается применением двойной или усиленной изоляции. Пример – электрическая дрель с пластмассовым корпусом (вилка – двухполюсная, поскольку корпус не заземляется);

класс III (обозначение – ) – защита основана на питании от источника малого (сверхнизкого) напряжения.

Корпуса переносных светильников, электроинструмента, ручных электрических машин, а также стационарных электроустановок должны обеспечивать защиту не только от поражения электрическим током, но также от попадания внутрь аппарата инородных тел и воды. Международная IP-кодировка (от англ. – «international protection») предусматривает несколько степеней защиты. Обозначение – IP XX, где XX – двухзначное число (например, IP54). Первая цифра указывает степень защиты от попадания внутрь электроустановки инородных тел, вторая – воды.

Первая цифра:

0 – защита отсутствует (открытое исполнение корпуса);

1 – защита от попадания внутрь аппарата твердых тел диаметром более 50 мм (корпус обеспечивает защиту устройства от прикосновения ладонями к токоведущим частям);

2 – защита от попадания внутрь аппарата твердых тел диаметром более 12 мм (корпус обеспечивает защиту устройства от прикосновения пальцами к токоведущим частям);

3 – защита от попадания внутрь аппарата твердых тел диаметром более 2,5 мм (корпус обеспечивает защиту устройства от прикосновения проводом к токоведущим частям);

4 – защита от попадания внутрь аппарата твердых тел диаметром более 1 мм (корпус обеспечивает защиту устройства от проникновения насекомых);

5 – защита от попадания внутрь аппарата крупнодисперсной пыли (закрытое исполнение корпуса);

6 – защита от попадания внутрь аппарата мелкодисперсной пыли (пылезащищенное исполнение корпуса).

Вторая цифра:

0 – защита отсутствует (открытое исполнение корпуса);

1 – защита от вертикально падающих капель воды;

Таблица 5.10 – Условия использования в работе электроинструмента и ручных электрических машин

Место проведения работ Класс электроинструмента и ручных электрических машин
I II III
Помещения без повышенной опасности С применение хотя бы одного электрозащитного средства (ЭЗ) (например, диэлектрических перчаток) При системе ТN-S – подключение через УЗО; при системе TN-C – с применением ЭЗ Без ограничений
Помещения с повышенной опасностью При системе TN-S – с применением ЭЗ, или подключение через УЗО, или подключение через разделительный трансформатор (РТ); при системе TN-C – с применением ЭЗ
Особо опасные помещения и наружные электроустановки Запрещено применять Подключение через УЗО, или с применением ЭЗ
При наличии особо неблагоприятных условий* Запрещено применять Подключение через УЗО, или через РТ, или с применением ЭЗ Без ограничений

*Примечание: особо неблагоприятными считаются условия работы в металлических емкостях с ограниченной возможностью перемещения и выхода (например, в цистернах, в колодцах и т.д.).

2 – защита от капель воды, падающих при наклоне до 15º;

3 – защита от дождя;

4 – защита от брызг (брызгозащищенное исполнение корпуса);

5 – защита от водяных струй;

6 – защита от волн воды;

7 – защита при кратковременном погружении в воду (герметичное исполнение корпуса);

8 – защита при длительном погружении в воду (подводные электроустановки).

В животноводческих помещениях и теплицах запрещено использовать электрооборудование со степенью защиты ниже IP44.

Усиленная изоляция — это… (определение)

Усиленная изоляция — изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, обеспечивающая степень защиты от поражения электрическим током, равноценную двойной изоляции. (ПУЭ, пункт 1.7.42.)

Усиленная изоляция — улучшенная рабочая изоляция, обеспечивающая такую же степень защиты от поражения электрическим током, как и двойная изоляция. (ГОСТ 12.1.009-76, пункт 35)

Основная изоляция токоведущих частей

Основная изоляция является важнейшим элементом электроустановок, определяющим надежность работы и безопасность людей. Изоляция токоведущих частей имеет основную функцию – препятствовать прохождению электрического тока нежелательными путями. В то же время она зачастую обеспечивает защиту от случайного (прямого) прикосновения к токоведущим частям. Это касается в первую очередь проводов и кабелей, прокладываемых в жилых, общественных и производственных зданиях, а также различного рода устройств и аппаратов, применяемых в осветительных сетях и электроприборах (штепсельных розеток, выключателей, предохранителей, патронов для ламп и т.п.).

Основная изоляция токоведущих частей в электрооборудовании до 1 кВ должна покрывать токоведущие части и выдерживать все возможные воздействия, которым она подвергается в процессе эксплуатации. Удаление основной изоляции, как правило, должно быть, возможно, только путём её разрушения.

Состояние изоляции характеризуется её электрической прочностью, диэлектрическими потерями и электрическим сопротивлением.

Электрическая прочность изоляции определяется испытанием её на пробой повышенным (против рабочего) напряжением, диэлектрические потери – специальными испытаниями, а сопротивление – измерениями с помощью специальных приборов (например: мегаомметром).

Состояние изоляции проверяется перед вводом в эксплуатацию и после ремонта электроустановки, а также периодически в межремонтные периоды.

Существует и так называемый непрерывный (постоянный) контроль за состоянием изоляции электрооборудования, находящегося под рабочим напряжением. Как правило, непрерывный контроль сопротивления изоляции осуществляется в электроустановках до 1 кВ с изолированной нейтралью.

Периодичность и объёмы профилактических испытаний изоляции электрооборудования определяются специальными Правилами – “Объёмами и нормами испытания электрооборудования”.

Ограждения и оболочки

К ограждениям и оболочкам относятся защитные устройства, предназначенные для предотвращения прикосновения и приближения людей к токоведущим частям, находящимся под напряжением.

Ограждение токоведущих частей, как правило, предусматривается конструкцией электрооборудования.

Электрические машины, аппараты и приборы имеют корпуса, кожухи и оболочки, надёжно защищающие токоведущие части от прямого (случайного) прикосновения.

Голые провода и шины, а также приборы, аппараты, распределительные щиты, клеммники и т.п. конструктивно имеющие незащищенные и доступные прикосновению токоведущие части помещают в специальные шкафы, камеры, ящики, закрывающиеся сплошными или сетчатыми ограждениями.

Сплошные ограждения обязательны для электроустановок, размещённых в местах, где могут находиться люди, не связанные с обслуживанием электроустановок – в бытовых, общественных и производственных (не электротехнических помещениях).

Сетчатые ограждения применяются в электроустановках доступных только квалифицированному электротехническому персоналу. В закрытых электроустановках ограждения должны иметь высоту не менее 1,7 м, а в открытых – не менее 2,0 м.

Барьеры

Барьеры предназначены для защиты персонала от случайного прикосновения к токоведущим частям в электроустановках напряжением до 1 кВ или приближения к ним на опасное расстояние в электроустановках напряжением выше 1 кВ. При обходе барьера не исключается преднамеренное или случайное прикосновение и приближение человека к токоведущим частям.

Для удаления барьеров не требуется применять ключи и инструменты; однако барьеры должны закрепляться так, чтобы их невозможно было снять непреднамеренно. Как правило, барьеры выполняются из изолирующего материала.

Размещение вне зоны досягаемости

Размещение электрооборудования и открытых токоведущих частей вне зоны досягаемости, применяется для защиты людей от прямого прикосновения к токоведущим частям в электроустановках до 1 кВ или приближения к ним на опасное расстояние в электроустановках выше 1 кВ, выполняется в случаях, когда невозможно применить ограждения, оболочки и барьеры.

При этом расстояние между доступными одновременному прикосновению токоведущими частями в электроустановках до 1 кВ должно быть не менее 2,5 м. Внутри зоны досягаемости не должно быть частей, имеющих разные потенциалы и доступных одновременному прикосновению.

В вертикальном направлении зона досягаемости в электроустановках напряжением до 1 кВ должна составлять 2,5 м от поверхности, на которой находится человек.

Указанные размеры приведены без учета применения вспомогательных средств (инструмента, приспособлений, лестниц).

Установка барьеров и размещение открытых токоведущих частей в электроустановках допускается только в помещениях доступных квалифицированному (электротехническому) персоналу. Эти помещения отчетливо обозначены, и доступ в них возможен только с помощью ключа, даже если они заперты на ключ снаружи.

Применение сверхнизкого (малого) напряжения для защиты от прямого и косвенного прикосновений

При выполнении работ с применением переносных ручных электрифицированных инструментов (дрели, рубанка, гайковёрта и т.п.), а также при пользовании ручными переносными светильниками человек имеет длительный контакт с корпусами этого электрооборудования. В результате резко повышается опасность поражения электрическим током в случае повреждения изоляции и появления напряжения на корпусе, особенно в случаях, когда работа производится в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных или вне помещений.

Наиболее эффективной мерой устраняющей эту опасность является применением для питания ручного электрифицированного инструмента и переносных светильников сверхнизкого (малого) напряжения.

Сверхнизкое (малое) напряжение (СНН) – напряжение, не превышающее 50 В переменного и 120 В постоянного тока.

Малое напряжениев электроустановках до 1 кВ применяется для защиты от поражения электрическим током при прямом или косвенном прикосновениях в сочетании с защитным электрическим разделением цепей или в сочетании с автоматическим отключением питания.

Малые напряжения применяются для питания ручного электрифицированного инструмента и переносных ламп (светильников) в любых помещениях, а также вне помещений. Кроме того, они применяются в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных для питания светильников местного стационарного освещения, если они размещены над полом на высоте не менее 2,5 м.

В качестве источников питания цепей СНН применяется безопасный разделительный трансформатор или другой источник СНН, обеспечивающий равноценную степень опасности (батареи гальванических элементов, аккумуляторов, выпрямительные, преобразовательные установки, понижающие трансформаторы).

Безопасный разделительный трансформатор – разделительный трансформатор, предназначенный для питания цепей сверхнизким напряжением (первичная обмотка которого отделена от вторичной обмотки при помощи защитного электрического разделения цепей).

Цепи СНН, как правило, прокладываются отдельно от цепей более высоких напряжений и защитных проводников, либо отделяются от них заземленным металлическим экраном (оболочкой), либо заключаются в оболочку, дополнительно к основной изоляции.

Вилки и розетки штепсельных соединений в цепях СНН отличаются от вилок и розеток других напряжений. Штепсельные розетки должны быть без защитного контакта.

При значениях СНН выше 25 В переменного и 60 В постоянного тока дополнительно к применению разделения цепей должна также быть выполнена защита от прямого прикосновения при помощи ограждений или оболочек или изоляции с испытательным напряжением 500 В переменного тока в течение 1 мин.

При применении СНН в сочетании с электрическим разделением цепей – открытые проводящие части СНН не должны быть преднамеренно присоединяться к заземлителю, защитным проводникам или к открытым проводящим частям других цепей.

При применении СНН в сочетании с автоматическим отключением питания один из выводов источника малого напряжения и его корпус должны быть присоединены к защитному проводнику цепи, питающей источник.

Схемы применения СНН приведены на рис.4.6.

Применение СНН в сочетании с электрическим разделением цепей (а) и в сочетании с автоматическим отключением питания.
Тр – однофазный разделительный понижающий трансформатор
АВ – автоматический выключатель
УЗО – устройство защитного отключения

Свойства диэлектриков

Электроизоляционные материалы должны иметь определенные свойства, чтобы выполнять свои функции. Главным отличием диэлектриков от проводников является большая величина удельного объемного сопротивления (109–1020 ом·см). Электрическая проводимость проводников в сравнении с диэлектриками раз в 15 раз больше. Это связано с тем, что изоляторы по своей природе имеют в несколько раз меньше свободных ионов и электронов, которые обеспечивают токопроводимость материала. Но при нагревании материала их становится больше, что способствует увеличению токопроводимости.

Различают активные и пассивные свойства диэлектриков. Для изоляционных материалов наиболее важны пассивные свойства. Диэлектрическая проницаемость материала должна быть как можно меньшей. Это позволяет изолятору не вносить в схему паразитные емкости. Для материала, который используется в качестве диэлектрика конденсатора, диэлектрическая проницаемость должна быть, наоборот, как можно большей.

Параметры изоляции

К основным параметрам электроизоляции относят электрическую прочность, удельное электрическое сопротивление, относительную диэлектрическую проницаемость, угол диэлектрических потерь. При оценке электроизоляционных свойств материала учитывается также зависимость перечисленных характеристик от величин электрического тока и напряжения.

Электроизоляционные изделия и материалы обладают большей величиной электрической прочности в сравнении с проводниками и полупроводниками. Важна также для диэлектрика стабильность удельных величин при нагревании, повышении напряжении и других изменениях.

Классификация диэлектрических материалов

Выбор того или иного изоляционного материала зависит от мощности тока, протекающего по проводникам оборудования. Существует несколько критериев для классификации диэлектриков, но наиболее важными являются два – агрегатное состояние и происхождение. Для изоляции шнуров бытовых электроприборов используют твердые изоляторы, трансформаторов и прочего высокомощного оборудования – жидкие и газообразные.

Классификация по агрегатному состоянию

По агрегатному состоянию выделяют три типа диэлектрических материалов – твердые, жидкие и газообразные.

Твердые диэлектрики

Электроизоляционные материалы данного типа считаются наиболее распространенными и популярными, используются практически во всех сферах, где присутствует оборудование с токоведущими частями. Их качество зависит от некоторых химических свойств, при этом диэлектрическая проницаемость может быть совершенно разной – 10-50 000 (безразмерная величина).

Твердые изоляторы бывают полярными, неполярными и сегнетоэлектрическими. Главное отличие трех разновидностей – принцип поляризации. Основными свойствами данных материалов являются химическая стойкость, трекингостойкость и дендритостойкость. От химической стойкости зависят возможности диэлектрика противостоять воздействию агрессивной среды – кислотам, щелочам, активным жидкостям. Трекингостойкость влияет на защиту от электрической дуги, дендритостойкость – от появления дендритов.

Керамические изоляторы эксплуатируют как линейные и проходные диэлектрики в составе подстанций. Для защиты бытовых электрических приборов могут применяться текстолиты, полимеры и бумажные изделия, промышленного оборудования – лаки, картон и различные компаунды.

Сочетая несколько разных материалов, производителям диэлектриков удается получить особые свойства изделия. Благодаря этому повышается устойчивость к нагреву, воздействию влаги, экстремально низких температур и даже радиации.

Наличие нагревостойкости говорит о том, что изолятор способен выдерживать высокие температуры, но в каждом отдельном случае максимальная планка будет разной (она может достигать и 200, и 700 град. Цельсия). К числу таковых относятся стеклотекстолитовые, органосиликатные и некоторые полимерные материалы. Фторопластовые диэлектрики устойчивы к воздействию влаги, могут эксплуатироваться в тропиках. Вообще фторопласт не только гидрофобен, но еще и негигроскопичен.

Если в состав электротехнического оборудования включены атомные элементы, то важно использовать изоляцию, устойчивую к радиоактивному фону. На помощь приходят неорганические пленки, часть полимеров, стеклотекстолиты и различные слюдинитовые изделия.

К морозостойким диэлектрикам относятся компоненты, сохраняющие свои удельные свойства при температуре до -90 град. Цельсия. Наконец, в электроприборах, эксплуатируемых в космосе, применяются изоляционные материалы с повышенной вакуумной плотностью (например, керамика).

Жидкие диэлектрики

Диэлектрики в подобном агрегатном состоянии зачастую эксплуатируются в промышленном электрооборудовании. Наиболее ярким примером являются трансформаторы, для безопасной работы которых требуется специальное масло. К числу жидких диэлектриков можно отнести сжиженный газ, парафиновое или вазелиновое масло, спреи, дистиллированную воду, которая была очищена от солей и других примесей.

Жидкие электроизоляционные материалы описываются следующими технико-эксплуатационными характеристиками:

  • диэлектрическая проницаемость;
  • электропрочность;
  • электропроводность.

Величина физических параметров жидких диэлектриков зависит от степени их чистоты (загрязнения). Наличие твердых примесей в воде или масле приводит к существенному повышению электрической проводимости, что связано с увеличением числа свободных электронов и ионов. Жидкости очищаются разными методами, начиная от дистилляции и заканчивая ионным обменом. После выполнения данного процесса повышается электропрочность материала и снижается его электропроводность.

Жидкие электроизоляторы можно разделить на три основные группы:

  1. Из нефти изготавливают трансформаторное, конденсаторное и кабельное масла.
  2. Синтетические жидкости активно применяются в промышленном приборостроении. К их числу можно отнести соединения на основе фтор- и кремнийорганики. Кремнийорганические материалы способны выдерживать сильные морозы, они относятся к числу гигроскопичных, поэтому могут применяться в малых трансформаторах. С другой стороны, стоимость таких соединений намного выше, чем у нефтяных масел.
  3. Растительные жидкости крайне редко используются при изготовлении электроизоляции. Речь идет о касторовом, льняном, конопляном и других маслах. Все перечисленные вещества считаются слабополярными диэлектриками, поэтому могут применяться только для пропитки бумажных конденсаторов или для образования пленки в электроизоляционных лаках и красках.

Газообразные диэлектрики

Самыми популярными газообразными диэлектриками считаются электротехнический газ, азот, водород и воздух. Все они могут быть разделены на две категории – естественные и искусственные. К первым относится воздух, который часто эксплуатируют в качестве диэлектрика для защиты токоведущих частей линий электрической передачи и машин.

Наряду с преимуществами, есть у воздуха недостатки, из-за чего он не подходит для эксплуатации в герметичном оборудовании. Поскольку в его состав входит большое содержание кислорода, то данный газ является окислителем, поэтому в неоднородном поле существенно снижается электрическая прочность.

Азот – отличный вариант для изоляции силовых трансформаторов и высоковольтных линий электропередач. Помимо хороших изоляционных свойств, водород способен принудительно охлаждать оборудование, поэтому зачастую применяется в высокомощных электромашинах. Для герметизированных установок подойдет электротехнический газ, при использовании которого снижается взрывоопасность любых агрегатов. Электротехнический газ часто эксплуатируется в высоковольтных выключателях, что обусловлено способностью к гашению электрической дуги.

Классификация по происхождению

По происхождению диэлектрики делятся на органические и неорганические.

Органические диэлектрики

Органические электроизоляционные изделия можно разделить на естественные и синтетические. Все материалы, относящиеся к первой категории, в последнее время практически не эксплуатируются, что связано с увеличением производственных мощностей синтетических диэлектриков, стоимость которых намного ниже.

Естественными диэлектриками являются растительные масла, парафин, целлюлоза и каучук. К синтетическим материалам можно отнести пластмассы и эластомеры разных типов, применяемые в бытовых приборах и другой электротехники.

Неорганические диэлектрики

Электроизоляционные материалы неорганического типа бывают естественные и искусственными. Из компонентов природного происхождения можно выделить слюду с большой устойчивостью к воздействию химически активных веществ и высоких температур. Не менее популярными являются мусковит и флогопит.

Искусственные диэлектрики – стекло в чистом или разбавленном видах, фарфор и керамика. Материалам данной категории зачастую придают особые свойства, добавляя в их состав различные компоненты. Если изолятор проходной, то нужно применять полевошпатовую керамику с большим тангенсом диэлектрических потерь.

Волокнистые электроизоляционные материалы

Волокнистые диэлектрики эксплуатируются для защиты различного оборудования. К числу таковых относятся каучук, целлюлоза, различные ткани, нейлоновые и капроновые изделия, полистирол и полиамид.

Органические волокнистые диэлектрики имеют высокую гигроскопичность, поэтому практически никогда не используются без специальной пропитки. В последние годы вместо органических изоляторов применяют синтетические волокнистые изделия с ярко выраженной нагревостойкостью.

В качестве примера можно выделить стеклянные волокна и асбест: первые пропитываются лаками и смолами, улучшающими гидрофобность, вторые характеризуются минимальной прочностью, поэтому в их состав добавляют хлопчатобумажные элементы. Речь идет о материалах, которые не плавятся при нагреве.

Электроизоляционные материалы, применяемые в промышленности

В настоящее время электрохимическая промышленность выпускает огромное количество электроизоляционных материалов. Материалы на основе стекловолокна с добавлением синтетических смол прочно вошли в нашу жизнь. Эти материалы обладают такими свойствами, как влагостойкость и нагревостойкость, высокая электрическая и механическая и прочность.
Наряду с природными электроизоляционными материалами (электрокартон, хлопчатобумажные ленты, асбест, слюда) распространены материалы на основе стекловолокна в сочетании с синтетическими смолами, обладающие, хорошими диэлектрическими свойствами. Например, стекловолокно, применяемое для многих видов изоляции (стеклолакоткань, стеклолента, стекломиканит, стеклотекстолит), имеет высокую влагостойкость, нагревостойкость, прочность на разрыв, химическую стойкость и высокую теплопроводность. Широкое распространение получили синтетические пленки, такие, как лавсан, мелинекс и др.
Синтетические изоляционные материалы позволяют повысить мощность электротехнического оборудования при сохранении их внешних физических размеров (двигателей, агрегатов, трансформаторов) и обеспечить наиболее продолжительный их срок службы.
Представляем наиболее распространенные и применяемые изоляционные материалы.

Электрокартон

Выпускается в нескольких видах. Электрокартон для работы в воздушной среде (марки ЭВТ и ЭВ) толщина (0,1мм—3 мм). Электрокартон для работы в масле (марки ЭМТ и ЭМЦ), толщина (1мм—3 мм). Выпускается как в листах (листовой), так и в рулонах (рольный).
Если электрокартон выпущен в непропитанном виде, то является невлагостойким материалом, и хранят его надо в сухом помещении. Диэлектрическая прочность сухого электрокартона марки ЭВ, который имеет влажность около 8%, равна 8—11 кВ/мм, а марки ЭМТ уже 20—30 кВ/мм.

Изоляционные бумаги

Изготовляется из измельченной древесины хвойных пород и обрабатывается щелочью.
Имеется несколько видов изоляционной бумаги. Это телефонная бумага, кабельная бумага и конденсаторная бумага.
Телефонная бумага. Марка бумаги КТ-05 выпускается толщиной 0,04 — 0,05 мм. Кабельная бумага марки К-120. Ее толщина 0,12 ми она пропитана трансформаторным маслом, имеющим хорошие диэлектрические свойства. Такими же свойствами обладает конденсаторная бумага, только толщина ее гораздо меньше.

Фибра

Изготовляется из бумаги и обрабатывается раствором хлористого цинка. Имеет малую механическую прочность по этому хорошо обрабатывается. Диэлектрическая прочность фибры составляет 5 – 11 кВ/мм. Не стойкая к щелочам и кислотам. Выпускается в виде листов и имеет толщину 0,6— 12 мм. Так же выпускается в виде трубок и круглых стержней. Из фибры делают каркасы катушек, прокладки.

Летероид

Электроизоляционный материал, который представляет собой одну из разновидностей фибры, имеющей малую толщину. Летероид выпускается в виде рулонов и листов и имеет толщину 0,1—0,5 мм.

Слоистые изоляционные материалы

К слоистым изоляционным материалам относятся текстолит, стеклотекстолит, и гетинакс.

Текстолит

Текстолит представляет собой слоистый изоляционный материал. Изготовлен методом прессованния при 150°С многослойной х/б ткани, пропитанную резольной смолой. По сравнению с другим изоляционным материалом, гетинаксом имеет более высокую механическую прочность, но худшие некоторые характеристики, такие, как влагостойкость и цена. Выпускается в форме цилиндров, стержней, трубок и листов. Имеет две основные марки: А — которая обладает высокой электрической прочностью, и Б — с лучшими механическими свойствами и хорошей влагостойкостью. Текстолит хорошо механически обрабатывается. Из него изготавливаются каркасы катушек, диэлектрические щиты, платы, штанги, прокладки. Благодаря хорошим износостойким свойствам из него делают шестеренки, вкладыши для подшипников.

Стеклотекстолит

Стеклотекстолит изготовляют та же, как и текстолит, только из стеклоткани, пропитанной теплостойкой смолой. Характеристики стеклотекстолита выше, чем у текстолита и гетинакса. Стеклотекстолит имеет высокую электрическую прочность (20 кВ/мм), большую механическую прочность, нагревостойкость (от 180 до 225° С) и влагостойкостью. Но имеет себестоимость выше текстолита.

Гетинакс

Гетинакс изготовляют из прессованной бумаги, пропитанной бакелитовой смолой. Современная промышленность выпускает в виде листов толщиной от 0,4 до 50 мм. Так же гетинакс выпускается в виде стержней различного диаметра. Гетинакс маркируется А, Б, В, Вс. Диэлектрическая прочность гетинакса составляет 20 – 25 кВ/мм и может работать как на воздухе, так и в масле. Гетинакс превосходно обрабатывается как ручным инструментом, так и станками. Из гетинакса могут изготовляться диэлектрические щиты, штанги, прокладки, платы, каркасы катушек и трансформаторов. К недостаткам можно отнести низкую нагревостойкость. При нагреве поверхность гетинакса обугливается и начинает проводить электрический ток.

Пластмассовая изоляция

Жилы покрываются пластмассовой изоляцией с помощью экструзии. Это более технологично, чем мотать бумагу, а потом пропитывать и сушить. Пластмассовая изоляция лучше бумажной маслопропитанной по всем параметрам:

— большая пропускная способность кабеля за счет увеличения длительно допустимой температуры жилы,

— высокий ток термической устойчивости при коротком замыкании,

— меньше вес и диаметр,

— можно прокладывать кабель на морозе без предварительного подогрева,

— нет ограничений по разнице уровней на трассе (ничего никуда не стечет),

— монтаж проще из-за отсутствия жидких компонентов.

Есть четыре вида пластмассовой изоляции.

ПВХ пластикат

Смесь поливинилхлоридной смолы с пластификаторами и стабилизаторами. Пластификаторы с добавлением антиоксидантов делают изоляцию гибкой и замедляют деградацию удельного электрического сопротивления.

ПВХ не лучший изолятор, зато устойчив к агрессивным средам. Не поддерживает горения, но горит. Начинает разлагаться при 140° C и выделяет токсичный газ хлороводород. Свойства ПВХ ухудшаются от света, и пигментные добавки не вполне спасают.

ПВХ пластикат — самый популярный вид пластмассовой изоляции кабелей.

Сшитый полиэтилен (СПЭ)

По свойствам примерно то же, что ПВХ пластикат. Изоляция из сшитого полиэтилена применяется только на одножильных и трехжильных кабелях. Преимущество СПЭ перед ПВХ: меньшая толщина диэлектрика при равном рабочем напряжении на линии.

При использовании СПЭ в конструкцию кабеля включаются два полупроводниковых слоя: по жиле и по изоляции. Это нужно для выравнивания напряженности электрического поля и электромагнитной совместимости кабеля с внешними электрическими цепями.

Сшитый полиэтилен СПЭ отличается от обычного термопластичного ПЭ сохранением механических и электрических свойств при приближении к температуре плавления. Причина: сшивка полимерных нитей на молекулярном уровне с помощью реактивов или радиации. Это как производство термоусадочной трубки, но без раздувки.

Резина

Отличается повышенной гибкостью, влагозащитой и стоимостью, делается из каучуков. Силовые кабели в резиновой изоляции соединяют подвижные элементы с электросетью.

Кабель в резиновой изоляции имеет избыточный диаметр из-за округлой формы. Резина боится света и со временем теряет эластичность.

Помимо каучуковой, есть кремнийорганическая резина: кроме гибкости, она обладает повышенной термостойкостью.

Фторопласт

Максимально сильный диэлектрик, стойкий к высоким температурам и агрессивным средам. Фторопластовая изоляция очень дорогая, поэтому используется либо в жестких условиях эксплуатации, либо для высоковольтных греющих кабелей.

При равных габаритах кабели во фторопластовой изоляции передают большую мощность, чем кабели в СПЭ изоляции, не говоря уж о ПВХ.

Источники

  • https://220.guru/electroprovodka/provoda-kabeli/elektroizolyacionnye-materialy.html
  • https://lektsii.com/1-59910.html
  • https://elektroshkola.ru/terminy-i-opredeleniya/u/usilennaya-izolyaciya-eto-opredelenie/
  • http://ohrana-bgd.ru/elektro/elektro1_09.html
  • http://msel.ru/news/e-lektroizolyatsionny-e-materialy-i-ih-vidy-2/
  • http://electry.ru/elektrotehnicheskie-materialy/elektroizolyatsionnyie-materialyi.html
  • https://zen.yandex.ru/media/mttn/tipy-izoliacii-silovyh-kabelei-5c078194285bee00a96f7c30

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: