2.2. Контроль изоляции

Поддержание сопротивления изоляции на высоком уровне уменьшает вероятность замыканий на землю, на корпус и пораже­ний людей электрическим током. Контроль изоляции может быть приёмосдаточным, периодическим или постоянным (непрерывным). В мало разветвлённых сетях с изолированной нейтралью, где ём­кость фаз относительно земли невелика, сопротивление изоляции яв­ляется основным фактором безопасности. Поэтому ПУЭ требуют в се­тях до и выше 1 кВ с изолированной нейтралью осуществлять по­стоянный контроль изоляции.

В сетях с большой ёмкостью и в сетях с заземлённой нейтралью сопротивление изоляции не определяет безопасности, однако повре­ждение изоляции может стать причиной поражения при прикоснове­нии к изолированной токоведущей части. Поэтому и в таких сетях должен проводиться контроль изоляции, правда, можно ограничиться периодическим контролем.

Правила предусматривают проведение периодических проверок сопротивления изоляции мегомметром, измерительное напряжение которого должно быть равным или несколько большим номинального напряжения электроуста­новки, так как сопротивление изоляции является нелинейной функцией приложенного напряжения... Измеряется сопротивление изоляции каждой фазы относительно земли и между фазами на каж­дом участке между двумя последовательно установленными предо­хранителями, выключателями и другими устройствами или за послед­ним предохранителем (выключателем). Сопротивление изоляции электропроводок (в том числе осветительных) и кабельных линий каж­дого участка в установках напряжением до 1000 В согласно ПУЭ и ПТЭЭП должно быть не ниже 0,5 МОм на фазу; распределительных устройств, щитов и токопроводов – не менее 1 МОм; кранов и лифтов – не менее 0,5 МОм. В результате измерений обнаруживаются участки с низким сопротивлением изоляции, требующие профилактических мероприятий для предупреждения замыканий на землю и коротких замыканий Неудобство таких измерений состоит в том, что они должны проводиться при полном снятии на­пряжения с установки и при отключенных электроприёмниках (в осве­тительных сетях - при вывернутых лампах накаливания). В настоящее время разработаны приборы, позволяющие измерять сопротивление изоляции под напряжением и при включённых электроприёмниках.

Постоянный (непрерывный) контроль изоляции проводится под рабочим напряжением с подключёнными потребителями, поэтому °н даёт информацию о величине сопротивления изоляции всей

электроустановки. Наиболее простой схемой постоянного контроля изоляции является схема трёх вольтметров, представленная на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Схема трёх вольтметров

Принцип действия схемы трёх вольтметров можно уяснить с помощью векторных диаграмм (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Векторная диаграмма фазных напряжений( три стадии ухудшения изоляции фазы А):

а — при исправной изоляции фаз; б — при глухом замыкании фазы А на землю; в — при не­полном замыкании фазы А на землю

а б в

Рис. 2.2.. Три стадии ухудшения изоляции фазы А

а - изоляция исправна

б - глухое замыкание на землю фазы А

в - неполное замыкание на землю фазы А

При нормальном состоянии изоляции (рис. 2.2.а) каждый из вольтметров показывает напряжение соответствующей фазы отно­сительно земли. При полном (металлическом, глухом) замыкания одной из фаз, например, фазы А, на землю (рис. 2.2.6) вольтметра подключённый к этой фазе, покажет нуль, а вольтметры, подключённые к другим фазам - линейное напряжение.

На практике чаще возникают замыкания на землю через переходное сопротивление (неполное замыкание). В этом случае (рис.2.2.в) вольтметр повреждённой фазы покажет напряжение больше нуля, но меньше фазного, а вольтметры исправных фаз - напряжение больше фазного, но меньше линейного. Конкретныезначения показаний вольтметров определяются величиной переход­ного сопротивления в месте замыкания на землю.

Схема трех вольтметров не измеряет сопротивление изоляции, а лишь указывает на наличие или отсутствие замыкания на землю в электрически связанной сети. Конкретное место замыкания на землю определяется по­следовательным отключением потребителей (электроприемников).

При симметричном снижении уровня изоляции всех трех фаз вплоть до короткого замыкания все вольтметры будут показывать фазные напряжения, т.е. схема теряет работоспособность.

Следует подчеркнуть, что в сети с изолированной нейтралью при замыкании фазы на землю искажаются лишь напряжения фаз и нейтральной точки относительно земли, тогда как напряжения меж­дуфазные (линейные) и напряжения фаз относительно нейтральной точки сохраняются неизменными, что видно из рис.2.2. Поэтому при указанных неисправностях электроснабжение потребителей не на­рушается. Вместе с тем режим однофазного замыкания на землю является аварийным и, согласно ПУЭ, должен быть устранен за время, не превышающее 2-х часов.

Опасность поражения электрическим током при косвенных прикосновениях может быть снижена применением двойной изоляции.

Двойная изоляция - изоляция в электроустановках напряжени­ем до 1 кВ, состоящая из основной и дополнительной изоляции

Дополнительная изоляция - независимая изоляция в электро­установках напряжением до 1 кВ, выполняемая дополнительно к основной изоляции для защиты при косвенном прикосновении.

С двойной изоляцией изготавливаются отдельные электротехни­ческие изделия, например, ручные светильники, ручные электрические машины (электроинструмент), разделительные трансформаторы.

Сущность двойной изоляции заклю­чается в том, что помимо основного наносится еще один слой изо­ляции токоведущих частей, который предохраняет человека от прикосновения к металлическим нетоковедущим частям, могущим случайно оказаться под напряжением. Для этого металлические корпуса электрооборудования покрывают слоем изоляционного материала и рукоятки изготовляют из диэлектрика. Недостатком такого покрытия является воможность его разрушения от механи­ческих воздействий, вследствие чего становятся доступными для прикосновения случайно оказавшиеся под напряжением металли­ческие нетоковедущие части. При этом разрушение второго слоя изоляции не влияет на работу электроустановки и поэтому при проверках не выявляется. Следовательно, такой способ не обес­печивает надежной защиты от прикосновения к токоведущим ме­таллическим частям и может быть использован для электрообору­дования, не подвергающегося механическим ударам.

Надежную защиту людей обеспечивает такой способ выполне­ния двойной изоляции, при котором корпуса электрооборудова­ния изготовляются из изоляционного материала. Такой корпус защищает от поражения электрическим током не только при пробое изоляции внутри изделия, но и при случайном прикосновении рабочей части электрооборудования к токоведущей части. При разруше­нии корпуса нарушается взаимное расположение размещенных в нем частей и электрооборудование продолжать работать не мо­жет. При этом сработает защита и отключит неисправное элек­троустройство от сети.

Если же корпус изделия ме­таллический, то роль дополнительной изоляции играют изоляционные втулки, через которые питающий кабель проходит внутрь корпуса, и изолирующие прокладки, отделяющие электродвигатель от корпуса. Проводящие части оборудования с двойной изоляцией не должны быть присоединены к защитному РЕ – проводнику и к системе уравнивания потенциалов.

На паспортной табличке электротехнического изделия с двойной изоляцией помещается знак - квадрат внутри квадрата.

При эксплуатации электроинструмента с двойной изоляцией необходимо ежемесячное испытание изоляции мегаомметром, а при каждой выдаче для работы - проверка отсутствия замыкания на корпус при помощи специального прибора - нормометра

В тех случаях, когда двойную изоляцию затруднительно применять по конструктивным причинам, например, в выключателях, щёткодержателях и др., используют усиленную изоляцию.

Усиленная изоляция - изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, обеспечивающая степень защиты от поражения электрическим током, равноценную двойной изоляции.