Isolation des interrupteurs : exigences relatives à l'isolation des appareils électroménagers et industriels

Le fonctionnement sûr de tous les types d'équipements électriques dépend directement de l'état réel des matériaux isolants incorporés dans la conception des parties actives de chaque produit d'installation.Si l'isolation des interrupteurs est rompue, il peut y avoir une panne de courant, un incendie ou même un accident.

Nous vous dirons tout sur les types d'isolation qui assurent une totale sécurité d'utilisation des appareils de commutation. L'article que nous vous proposons décrit en détail les options naturelles et synthétiques, conventionnelles et améliorées. Les caractéristiques de l'étiquetage sont données et des conseils sont donnés aux acheteurs.

Protection d'isolation des équipements électriques

Les matériaux isolants protègent les personnes et les animaux environnants contre les chocs électriques. Il n'y a qu'une seule condition : il faut choisir le bon diélectrique consommable, sa forme, son épaisseur, ses paramètres de tension de fonctionnement (cela peut être différent, ainsi que la conception de l'appareil).

De plus, les conditions de production ou de fonctionnement domestique d’un appareil électrique complexe peuvent avoir un impact important sur la qualité des isolants. La qualité de l'isolation, l'épaisseur et le degré de résistance électrique doivent correspondre aux influences environnementales réelles et aux conditions de fonctionnement standard.

Pour vérifier les propriétés d'isolation, une tension d'essai est appliquée à travers le câble, puis à l'aide d'un multimètre ou d'un testeur, la résistance d'isolation de l'appareil électrique est prise.

Des informations sur la façon de vérifier la tension dans une prise électrique sont contenues dans prochain article, avec lequel nous vous recommandons de vous familiariser.

La composition de l'isolation électrique peut comprendre à la fois une couche diélectrique d'une certaine épaisseur et une forme structurelle (boîtier) en matériau diélectrique. Le diélectrique couvre toute la surface des éléments porteurs de courant de l'équipement ou uniquement les éléments porteurs de courant qui sont isolés des autres parties de la structure.

Types de matériaux isolants

Les fabricants produisant des interrupteurs électriques modernes, utilisés dans les bâtiments résidentiels, de bureaux et industriels, distinguent les types d'isolation électrique suivants : de travail (principale), supplémentaire, double, renforcée.

Isolation de travail (de base)

Il s'agit essentiellement de la principale protection des installations électriques, qui assure leur fonctionnement normal et stable, sans courts-circuits, et protège les consommateurs du contact direct avec des pièces sous tension.

L'isolation de travail, selon les normes, doit couvrir toute la surface des fils, câbles et autres éléments traversés par le courant électrique. Par exemple, les cordons électriques sont toujours recouverts d’isolant.

Les tubes batistes en polychlorure de vinyle sont utilisés comme méthode peu coûteuse et rapide pour isoler les parties sous tension des fils adaptés aux appareils électriques.

Il doit garantir la résistance à toutes les influences extérieures potentielles pouvant survenir lors du fonctionnement des interrupteurs électriques en cas d'exposition synchrone à des champs de force, à un échauffement thermique, à un frottement mécanique et à des manifestations environnementales agressives.

Les facteurs énumérés affectent négativement les caractéristiques électriques des matériaux diélectriques (isolants), ils peuvent également conduire à une détérioration irréversible des qualités utiles, c'est-à-dire que l'isolation sera sujette à une usure rapide.

Matériau isolant peu coûteux et accessible à tous. Fabriqué en PVC, il existe en différentes tailles en longueur et en largeur. La palette de couleurs peut être différente, la composition adhésive est durable, l'adhérence est forte et résistante à l'abrasion

Si nous parlons de l'exploitation industrielle des interrupteurs, le personnel de l'entreprise doit alors vérifier périodiquement le taux d'usure des structures isolantes et prendre en temps opportun des mesures préventives pour surveiller leurs propriétés de protection.

Le maintien responsable d'un niveau élevé de résistance d'isolation réduit les défauts potentiels à la terre, les défauts de châssis et les chocs électriques.

L'indicateur de résistance caractérise l'état actuel de la qualité de l'isolation entre 2 éléments conducteurs et donne une indication sur le risque de fuite de courant. La nature douce et non destructive d'un tel contrôle est utile pour surveiller l'usure et le vieillissement des couches isolantes.

Dans les petits réseaux électriques peu ramifiés, la résistance d’isolement est un facteur de sécurité majeur. L'inspection de l'isolation principale peut être un test de réception, effectué immédiatement après les travaux d'installation ou de réparation, ou périodique, effectué pendant le fonctionnement de l'équipement au moins une fois par an.

Dans les ateliers très humides, le contrôle est effectué 2 à 4 fois par an de manière continue. Les mesures sont effectuées à l'aide d'un appareil de mesure numérique pour le contrôle de l'isolement - un mégohmmètre.

Appareil de mesure, universel. Conçu non seulement pour déterminer l'état réel de la résistance d'isolation, mais également pour tester sa résistance électrique. Avec lui, les spécialistes testent les couches isolantes des équipements pour détecter les pannes électriques

Une surveillance périodique de la résistance d'isolement des interrupteurs installés est effectuée sur les sites de production, où les équipements sont exposés au fil du temps aux effets négatifs des vapeurs chimiques caustiques, de l'humidité, de la poussière et des températures élevées. Dans ce cas, l'isolation des interrupteurs pourrait être endommagée. Les appareils dont l'isolation est endommagée sont dangereux pour la vie humaine.

Les PUE industriels (Règles d'installation électrique) adoptés en Russie nécessitent des mesures régulières de la résistance d'isolement, présente dans les réseaux d'alimentation électrique à partir de 1 kV.

La résistance des matériaux diélectriques dans le réseau d'installations d'éclairage dans la zone située entre 2 fusibles adjacents, entre n'importe quel fil et la terre, ainsi qu'entre deux fils quelconques ne doit pas être ＜ 0,5 MOhm.

Cet indicateur n'est pas applicable en pratique aux lignes aériennes d'appareils électriques externes, aux installations situées dans des pièces extrêmement humides, car la résistance qu'elles contiennent n'est pas constante et dépend de l'humidité de l'air.

Il convient particulièrement de noter que s'il n'existe pas de normes d'isolation pour de telles installations, la direction de l'entreprise doit alors prendre en compte ce facteur et prendre toutes les mesures pour le fonctionnement sûr des appareils et surveiller de plus près l'état actuel des matériaux isolants.

Si vous utilisez un outil électrique à double isolation, vous devrez tester son isolation mensuellement avec un mégohmmètre. Si l'outil est remis aux employés de l'entreprise, la vérification de l'absence de court-circuit dans le boîtier doit être effectuée à l'aide d'un appareil spécial - un multimètre.

Selon le PUE, la mesure de la résistance d'isolation électrique doit être effectuée avec une tension d'au moins 500 V et le test de l'isolation des câbles multiconducteurs avec une tension de 6 à 10 kV.

La détermination de l'intégrité des âmes des câbles porteurs de courant et la vérification de leur conformité de phase avec un mégohmmètre doivent être effectuées par au moins 2 personnes. Les règles exigent que l'un d'entre eux ait une autorisation non inférieure au groupe IV, et le second : non inférieur au groupe III.

Raisons pour des dispositifs de protection supplémentaires

Une isolation supplémentaire est placée dans les installations électriques avec une tension de fonctionnement allant jusqu'à 1 kV. Il s'agit d'une isolation indépendante, qui sera montée avec l'isolation principale de l'équipement afin de protéger les interrupteurs dans les cas de fonctionnement difficiles et dangereux en cas de contact indirect avec des éléments dommageables.

Il remplit principalement la fonction de neutraliser les chocs électriques si la couche isolante principale est endommagée. Un exemple pratique d'isolation supplémentaire est le boîtier de commutateur en plastique, les bagues isolantes, les boîtiers, les tubes en plastique et d'autres types de diélectriques.

Pour ce type d'isolation, on utilise des matériaux qui diffèrent par leurs propriétés physiques des formes standard de diélectriques, qui constituent la principale isolation des appareils électriques.

Pour imprégner le tissu en fibre de verre, des vernis sont utilisés à base d'huile, de polyester, de polyester-époxy, de silicium organique ou à base de plastique fluoré ou de caoutchouc. Tous créent parfaitement des surfaces vernies et diélectriques sur le tissu

Ceci est fait en tenant compte du fait que même dans les conditions de fonctionnement ou les méthodes de stockage des équipements électriques les plus défavorables, il serait peu probable que l'isolation principale, de travail et supplémentaire soit endommagée simultanément.

Avantage de la double isolation

Un danger potentiel pour les personnes tel qu'un choc électrique lors d'un contact indirect avec des éléments de l'équipement peut être considérablement réduit en installant une double isolation.

Ces matériaux de protection durables sont utilisés dans les appareils électriques où des tensions allant jusqu'à 1 kV sont présentes. Il existe ici 2 degrés de protection - de base et supplémentaire. Les fabricants installent une double isolation dans divers appareils électriques : lampes portatives, outils électriques portatifs et transformateurs d'isolement.

Il existe de nombreux types d'interrupteurs utilisés dans la production qui, selon GOST, doivent avoir une isolation à la fois double et renforcée ; le cas spécifique dépend de la complexité de la technologie de production.

L'importance pratique de la double isolation réside dans le fait qu'en plus de la couche diélectrique principale. placez la deuxième couche isolante sur les parties conductrices de courant des interrupteurs. Il protège une personne de toucher un métal conducteur de courant, qui peut très bien être sous haute tension.

Pour éviter cela, les boîtiers métalliques des équipements électriques de haute technologie sont recouverts d'une couche d'isolant ; les poignées, les boutons et les panneaux de commande sont réalisés à base de diélectriques.

Dans les appareils électroménagers, les boutons, les fils et le boîtier en métal sont également isolés. L'inconvénient de ce type de revêtement est sa fragilité mécanique relativement élevée : il existe une possibilité théorique de destruction de la couche isolante par des impacts mécaniques répétés.

De ce fait, les parties métalliques non conductrices de courant des appareils électriques peuvent devenir sous tension. Il est donc très important de mesurer l’état physique de l’isolation avec des instruments appropriés, conformément au schéma électrique.

Schéma schématique d'un circuit électrique montré pour mesurer les fuites de courant dans l'isolation, conformément à GOST IEC 60335-1-2008, en tenant compte des besoins de l'économie nationale de la Fédération de Russie

Il convient de noter que la destruction de la deuxième couche d'isolation ne peut en aucun cas affecter le fonctionnement principal des appareils et, en règle générale, n'est pas détectée au moment des tests. Il est logique d'utiliser une double isolation pour les types d'équipements électriques qui, en usage domestique, ne seront pas soumis à des chocs mécaniques ni à des pressions sur les pièces sous tension.

La protection la plus fiable des personnes sera assurée par une double isolation sur les équipements dont le boîtier est en matériau isolant non conducteur : elle sert de garantie contre les chocs électriques dangereux.

Le boîtier non conducteur des appareils protégera contre le courant non seulement en cas de pannes diélectriques à l'intérieur du produit, mais aussi en cas de contact humain accidentel avec des éléments porteurs de courant. Si le boîtier est détruit, la disposition structurelle des pièces et des éléments sera perturbée et l'appareil cessera de fonctionner.

S'il dispose d'une protection, il fonctionnera automatiquement et déconnectera le produit défectueux du réseau. Dans le boîtier métallique des appareils, des bagues spéciales remplissent la fonction d'isolation supplémentaire.

À travers eux, le câble réseau passe dans le boîtier et des joints isolants séparent le moteur électrique de l'équipement du boîtier. La plaque signalétique d'un appareil électrique à double isolation porte l'image d'un symbole particulier : un carré situé à l'intérieur d'un autre carré.

Pourquoi faut-il une isolation renforcée ?

Dans les conditions de production, il arrive parfois que la double isolation soit assez problématique à utiliser en raison des caractéristiques de conception des appareils électriques.Par exemple, dans les interrupteurs, les porte-balais, etc. Vous devez ensuite utiliser un autre type de protection : l'isolation renforcée.

Une isolation renforcée est installée sur les installations électriques avec une tension nominale allant jusqu'à 1 kV. Il est capable de fournir un degré de protection contre les chocs électriques équivalent aux propriétés d’une double isolation.

Selon les exigences de GOST R 12.1.009-2009 SSBT, l'isolation renforcée peut comporter plusieurs couches de diélectrique, dont chacune ne peut pas être testée séparément pour les claquages ​​par court-circuit, mais uniquement sous sa forme complète.

Conformité de l'isolation aux exigences réglementaires selon les valeurs limites​​établies à la suite des essais. La procédure et les valeurs limites sont réglementées par GOST IEC 60335-1-2008

Diélectriques naturels et synthétiques

Les matériaux isolants, autrement appelés diélectriques, sont divisés selon leur origine en naturels (mica, bois, latex) et synthétiques :

• isolateurs en films et rubans à base de polymères;
• vernis isolants électriques, émaux - solutions de substances filmogènes à base de solvants organiques;
• composés isolants qui durcissent à l'état liquide immédiatement après application sur des éléments conducteurs. Ces substances ne contiennent pas de solvants ; selon leur destination, elles sont divisées en composés d'imprégnation (traitement des enroulements d'appareils électriques) et d'enrobage, qui sont utilisés pour remplir les raccords de câbles et les cavités des appareils et unités électriques à des fins d'étanchéité ;
• matériaux isolants en feuilles et en rouleaux, constitués de fibres non imprégnées d'origine organique et inorganique. Il peut s'agir de papier, de carton, de fibre ou de tissu. Ils sont fabriqués à partir de bois, de soie naturelle ou de coton ;
• Les tissus laqués aux propriétés isolantes sont des matières plastiques spéciales à base de tissu, imprégnées d'une composition isolante électrique qui, après durcissement, forme un film isolant.

Les diélectriques synthétiques possèdent des caractéristiques électriques et physico-chimiques importantes pour le fonctionnement fiable des appareils, déterminées par la technologie spécifique de leur production.

Ils sont largement utilisés dans les industries modernes de l’électrotechnique et de l’électronique pour commercialiser les types de produits suivants :

• coques diélectriques de câbles et de produits conducteurs ;
• cadres de produits électriques, tels que inducteurs, boîtiers, racks, panneaux, etc. ;
• éléments d'équipement d'installation électrique - coffrets de distribution, prises, prises, connecteurs de câbles, interrupteurs, etc.

Des cartes de circuits imprimés électroniques sont également produites, notamment des panneaux utilisés pour le câblage des conducteurs.

Classification des matériaux isolants

L'isolation électrique des appareils électroménagers est divisée en classes correspondantes :

• 0;
• 0Je;
• JE;
• II ;
• III.

Les appareils de classe d'isolation « 0 » ont une couche isolante fonctionnelle, mais sans utiliser d'éléments de mise à la terre. Leur conception ne comporte pas de pince pour connecter le conducteur de protection.

Les appareils avec isolation de classe « 0I » ont une isolation + un élément de mise à la terre, mais ils contiennent un fil pour se connecter à une source d'alimentation qui n'a pas de conducteur de terre.

L'isolation porte un marquage spécial. La mise à la terre est indiquée par un symbole distinct au point de connexion du conducteur. Ceci est fait afin d'égaliser les potentiels. Le conducteur jaune-vert est connecté aux contacts d'une prise, d'un lustre, etc.

Les appareils avec isolation de classe I contiennent un cordon à 3 fils et une fiche à 3 broches. Les appareils d'installation électrique de cette catégorie sont soumis à installation avec connexion à la terre.

Les appareils électriques avec une isolation de classe « II », c'est-à-dire double ou renforcée, sont souvent utilisés dans les ménages. Une telle isolation protégera de manière fiable les consommateurs contre les chocs électriques si l'isolation principale de l'appareil est endommagée.

Les produits équipés d'une double isolation durable sont désignés dans les équipements électriques par le signe B, signifiant : « isolation dans l'isolation ». Les appareils contenant un tel signe ne doivent pas être neutralisés ou mis à la terre.

Tous les appareils électriques modernes dotés d'une isolation de classe III peuvent fonctionner dans des réseaux d'alimentation dont la tension nominale ne dépasse pas 42 V.

La sécurité absolue lors de l'activation des équipements électriques est assurée par interrupteurs de proximité, l'article que nous vous recommandons vous présentera les caractéristiques de l'appareil, les principes de fonctionnement et les types.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

La vidéo contient des instructions sur la façon d'utiliser une marque populaire de mégohmmètre :

Une courte revue vidéo des matériaux isolants et des méthodes de protection des parties sous tension des accessoires d'installation électrique :

Des types spéciaux d'isolation sont utilisés lors de l'équipement d'interrupteurs industriels, par exemple de type air ou huile. Ils ne sont pas utilisés dans la vie de tous les jours. Si vous rencontrez un dysfonctionnement de l'isolation des interrupteurs en production, vous devez contacter des spécialistes qui entretiennent les installations électriques.

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