Электрическая изоляция как средство электробезопасности. Контроль сопротивления изоляция электроустановок.

Электрическая изоляция - важнейшее средство обеспечения электробезопасности. Наиболее важной характеристикой изоляции является величина её электрического сопротивления.

Действие переменных токов меньших 0,5 мА (пороговое значение ощутимого тока), практически не ощущается организмом человека. Согласно ГОСТ 12.1.038-82* переменный ток частотой 50 Гц, протекающий через тело человека при нормальном (неаварийном) режиме работы электроустановки и времени воздействия не более 10 мин в сутки, не должен превышать 0,3 мА.

В электроустановках используется несколько видов изоляции. Рабочая изоляция обеспечивает нормальное функционирование электроустановки. Она выбирается исходя из технических требований, поэтому надежность защиты человека не всегда оказывается приемлемой. Дополнительная (защитная) изоляция - независимая изоляция, являющаяся дополнением к рабочей изоляции и предназначенная для защиты человека от поражения электрическим током при повреждении рабочей изоляции. Двойная изоляция - это совокупность рабочей и дополнительной изоляции, при которой доступные прикосновению части электроустановки не приобретают опасного напряжения при повреждении только рабочей или только защитной (дополнительной) изоляции. Усиленная изоляция - это улучшенная с учетом требований электробезопасности рабочая изоляция, обеспечивающая такую же степень защиты от поражения электрическим током, как и двойная. Она может быть однослойной или иметь несколько слоев, конструктивно выполненных так, что каждую из составляющих изоляции отдельно испытать нельзя. Двойную или усиленную изоляцию обязательно должны иметь устройства бытового и аналогичного общего применения.

В электроустановках с двойной изоляцией должна быть полностью исключена возможность прикосновения человека к неизолированным металлическим частям устройства, которые могут оказаться под напряжением при повреждении рабочей изоляции. Электроустановки с двойной или усиленной изоляцией не следует заземлять или занулять, поэтому они не имеют соответствующих присоединительных элементов.

В качестве дополнительной изоляции наиболее широко используют пластмассовые корпуса, ручки, втулки и т. п. Однако устройство с двойной изоляцией может иметь корпус или другие части, доступные прикосновению и выполненные из металлов. В этом случае их отделяют от всех металлических конструктивных элементов электроаппарата, которые могут оказаться под напряжением (шасси, оси регуляторов, статоры электродвигателей и т.п.), изолирующими слоями.

Электрическая изоляция должна выдерживать предельно возможные в условиях эксплуатации электрические, механические и тепловые нагрузки, соответствовать требованиям электробезопасности.

Для обеспечения надежности изоляции при выборе ее материала и параметров следует учитывать ряд факторов и требований. К ним относятся вид, назначение, особенности электроустановки и ее элементов, напряжения и токи, возможные электрические перегрузки, механические, термические и химические воздействия, параметры среды, требования пожарной безопасности, малой токсичности и др.

Со временем из-за старения и негативно действующих эксплуатационных факторов (резкие перепады температуры, чрезмерная увлажненность или сухость воздуха, загрязнения среды, механические и электрические перегрузки и т.п.) параметры изоляции, влияющие на опасность поражения током, могут ухудшиться. Поэтому систематически следует проводить профилактические осмотры состояния изоляции, устранять выявленные дефекты и осуществлять контроль изоляции - измерять ее активное сопротивление.

Различают непрерывный и периодический контроль изоляции.

Непрерывный контроль постоянно осуществляется в действующей электроустановке, находящейся под напряжением, автоматическими устройствами. Устройства непрерывного контроля позволяют осуществлять постоянное наблюдение за состоянием электрической изоляции. Они могут автоматически сигнализировать о случаях возникновения каких-либо дефектов изоляции, что позволяет принять меры для быстрого поиска, устранения повреждения и исключить длительное существование опасной ситуации. Непрерывный контроль изоляции используется в сетях с изолированной нейтралью, в которых электрическая изоляция (как средство защиты от поражения током) играет исключительно важную роль.

Периодический контроль изоляции - это измерение ее активного сопротивления в установленные Правилами сроки, а также после проведения планово-предупредительных работ, ремонта, монтажа. В помещениях без повышенной опасности (в них отсутствуют химически активная среда и признаки повышенной опасности: относительная влажность воздуха более 75 %, токопроводящие пыль или пол, температура воздуха более 35 0С; возможность одновременного прикосновения к металлическим корпусам электрооборудования и металлическим элементам зданий, имеющих соединение с землей) периодичность измерения -1 раза в 3 года. В помещениях с повышенной опасностью, где действует лишь один из признаков повышенной опасности и отсутствуют химически активная среда и особая сырость (относительная влажность близка к 100 %), измерения должны проводиться 1 раз в год. В особо опасных помещениях (в них действует не менее двух признаков повышенной опасности или же химически активная среда, или особая сырость) изоляцию контролируют 2 раза в год. Изоляцию переносного электроинструмента проверяют перед выдачей на руки для пользования, после ремонта и периодически - 1 раз в месяц.

Все измерения, связанные с периодическим контролем изоляции, должны осуществляться при обесточенном участке электрической сети и отключенных электроустановках. К токоведущим элементам, изоляция между которыми контролируется, в процессе измерения прикладывается измерительное напряжение, повышенное относительно напряжения электрической сети, что обеспечивается специальными измерительными приборами - мегаомметрами.

Мегаомметр предназначен для измерения сопротивлений и испытания на электрическую прочность (т. е. на отсутствие электрического пробоя) изоляции электрооборудования, не находящегося под напряжением. В процессе контроля в мегаомметре формируется измерительное напряжение постоянного тока, прикладываемое к объекту испытания. Величина этого напряжения регламентирована Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) [3] и может быть равной от 100 до 2500 В.

В мегаомметрах М4100, М1101 для получения измерительного напряжения используется встроенный электромеханический генератор, приводимый в действие путём вращения от руки. Скорость вращения указывается в паспорте (обычно 1-2 об/с). В приборе Ф4101 для формирования измерительного напряжения используется электронный преобразователь низковольтного напряжения элементов питания в высоковольтное со значениями о 100 до 1000 В.

В процессе измерения не следует прикасаться к соединительным проводам, клеммам и элементам испытуемой цепи для исключения протекания тока через тело работающего с прибором.

При контроле сетевых электропроводок измеряют сопротивления изоляции на отдельных, предварительно обесточенных и отсоединенных от остальной части сети участках. Под участком электрической сети в данном случае понимают её часть, расположенную между двумя смежными аппаратами защиты (плавкими предохранителями, автоматическими выключателями) или за последним из них и нагрузкой.

Перед измерениями ограничивающие участок автоматы защиты отключают, плавкие вставки предохранителей удаляют, принимают меры для разряда емкостей с целью снятия возможных остаточных зарядов. Участок сети оказывается обесточенным. В силовых цепях отключают все электроприемники (приборы, оборудование), в осветительных цепях вывинчивают (вынимают) лампы, а штепсельные розетки, выключатели и групповые щитки оставляют присоединенными.

После этого на исследуемом участке сети мегаомметром измеряют сопротивления изоляции между каждым проводом и землей (заземленным корпусом), а также между двумя любыми проводами.

Согласно ПУЭ контролируемое сопротивление изоляции на каждом участке сети с напряжением до 1 кВ должно быть не менее 500 кОм.

После окончания контроля участки сети подключают друг к другу, включают потребители и их сопротивления изоляции оказываются соединенными параллельно. Разветвленная сеть имеет большое число участков, поэтому результирующее сопротивление изоляции сети в целом может составлять, например, десятки кОм.

В электроинструментах сопротивление рабочей изоляции должно быть не менее 2 МОм, а усиленной или двойной - 7 МОм.

Выводы о соответствии сопротивлений изоляции требованиям ПУЭ делают на основе сравнения измеренных значений сопротивлений с нормативными.