в чем различие между двойной и усиленной изоляцией

Защита при косвенном прикосновении

Стандарты и нормативные правила выделяют два вида опасных прикосновений: прямое и косвенное. В данной статье речь пойдет о мерах защиты от поражения электрическим током при косвенном прикосновении.

Косвенное прикосновение обозначает контакт человека с открытой проводящей частью оборудования, которая в нормальном режиме работы электроустановки не находится под напряжением, но по какой-то причине оказалась под напряжением, например из-за повреждения изоляции. В этом случае случайный контакт человека с этой частью может оказаться крайне опасным, поскольку через тело человека потечет ток.

Для защиты при косвенном прикосновении, чтобы предупредить поражение людей или животных электрическим током в случае повреждения изоляции, применяют специальные меры, отдельно или сразу несколько из них:

Защитное заземление

Для обеспечения электробезопасности выполняют защитное заземление оборудования. Это заземление отличается от функционального заземления, и подразумевает соединение проводящей, потенциально опасной части оборудования с заземляющим устройством.

Функция защитного заземления — устранить опасность для человека стоящего на земле, и прикоснувшегося к части оборудования, которое оказалось под напряжением из-за замыкания. Все потенциально опасные проводящие части оборудования соединяются с землей посредством заземляющих проводников, соединенных с заземлителем. Благодаря защитному заземлению, напряжение заземленных частей уменьшается до безопасного относительно земли значения.

Защитное заземление применяется к оборудованию, работающему под напряжением до 1000 вольт:

Заземлителем для защитного заземления может служить специально для этой цели искусственно заземленный проводник (искусственный заземлитель), либо какой-нибудь проводящий объект, находящийся в земле, например железобетонный фундамент (естественный заземлитель). Коммуникационные трубопроводы, например канализационные, газовые или трубопровод системы отопления, для этой цели использовать запрещено.

Автоматическое отключение питания

В целях защиты от поражения электрическим током при косвенном прикосновении, реализуют автоматическое отключение питания путем размыкания сразу нескольких фазных проводников, а в некоторых случаях еще и нулевого проводника. Данный способ защиты сочетается с системами защитного заземления и зануления. Применим он и в тех случаях, когда защитное заземление реализовать невозможно.

Этот способ защиты относится к быстродействующим системам, способным за время менее 0,2 секунд отключить оборудование от сети в случае наступления опасной ситуации. Целесообразно применять защитное отключение ручных электроинструментов, мобильных электроустановок, бытовых электроприборов.

Когда фаза замыкается на корпус, либо сопротивление изоляции относительно земли сильно падает, или при соприкосновении токоведущей части с телом человека, электрические параметры цепи изменяются, и это изменение выступает сигналом для срабатывания УЗО, состоящего из прибора защитного отключения и выключателя. Прибор защитного отключения регистрирует изменение параметров цепи и подает сигнал на выключатель, который в свою очередь отключает опасный прибор от сети.

УЗО для защиты при косвенном прикосновении могут реагировать на различные параметры: на токи КЗ в системе зануления или на дифференциальный ток, на напряжение корпуса относительно земли или на напряжение нулевой последовательности.

По типу входного сигнала данный УЗО различаются. На оборудовании с автоматическими УЗО, после регистрации аварийной ситуации реализуется уравнивание потенциалов, затем происходит отключение питания.

Уравнивание потенциалов

Если в одной и той же электросети имеется несколько электроустановок, часть корпусов которых заземлена через отдельный заземлитель без соединения с PE-проводником, а часть оборудования имеет соединение с PE-проводником, такое положение дел опасно, и так заземлять электроустановки запрещается. Почему? Потому что если произойдет замыкание фазы на корпус, скажем, двигателя, заземленного отдельным заземлителем, то корпуса зануленных электроустановок окажутся под напряжением относительно земли. Напомним, что зануление — это соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки с нулевым проводником сети.

Опасно здесь то, что оборудование с правильно организованной защитой окажется под напряжением. Печальный опыт из животноводческого хозяйства свидетельствует о том, что такое неправильное заземление оборудования имело следствием массовую гибель животных.

Чтобы избежать подобных опасностей, реализуют уравнивание потенциалов. Проводящие части защищаемого оборудования соединяют, чтобы потенциалы их были одинаковыми, и таким образом обеспечивается электробезопасность электросети при косвенном прикосновении.

Согласно ПУЭ, у электроустановок на напряжение до 1000 вольт между собой соединяют нулевой защитный PEN- или PE-проводник питающей линии системы TN с заземляющим проводником заземляющего устройства систем IT и TT и с заземляющим устройством заземлителя повторного заземления на вводе в здание.

Сюда же присоединяют металлические коммуникационные трубы сооружения, проводящие части каркаса здания, проводящие части централизованных систем кондиционирования и вентиляции, заземляющие устройства системы молниезащиты 3 и 2 кат., проводящие оболочки телекоммуникационных кабелей, а также функциональное заземление, если нет ограничений по ПУЭ. Проводники системы уравнивания потенциалов от всех этих частей присоединяют затем к главной заземляющей шине.

Выравнивание потенциалов

Выравнивание потенциалов позволяет значительно снизить шаговое напряжение на поверхности земли или пола при помощи защитных проводников, которые прокладываются в земле, в полу, либо на их поверхности, и присоединяются к заземляющему устройству. В некоторых случаях применяют специальные покрытия земли. Можно рассматривать выравнивание потенциалов как частный случай уравнивания, если считать проводящий пол сторонней проводящей частью в электроустановке наряду с металлоконструкциями, трубопроводами.

Двойная или усиленная изоляция

Для защиты при косвенном прикосновении, в электроустановках напряжением до 1000 вольт, применяют двойную изоляцию. Основная изоляция защищена независимой дополнительной изоляцией. В случае повреждения дополнительной изоляции, основная изоляция оказывается защищена.

Усиленная изоляция по своей защитной функции аналогична двойной изоляции, ее степень защиты соответствует двойной изоляции.

Проводящие части электроустановок в двойной защитной и усиленной изоляции не присоединяют ни к защитному проводнику, ни к системе уравнивания потенциалов.

Здесь уместным будет отметить, что электроинструмент и ручные электрические машины по классу защиты от поражения электрическим током подразделяются на четыре класса: 0,I,II,III. Далее рассмотрим некоторые детали реализуемых в них защит.

Класс 0. Основная изоляция обеспечивает защиту от поражения током. При повреждении изоляции, от косвенного прикосновения человека защищают изолирующие помещения, изолирующие зоны, площадки, изолирующие полы. Примером может служить дрель, металлический корпус которой не имеет заземляющего контакта, при этом вилка двухполюсная. Между кабелем и корпусом, в месте входа кабеля в корпус, обязательно установлена резиновая втулка, обеспечивающая изоляцию.

Класс I. Основная изоляция обеспечивает защиту от поражения током, при этом открытые проводящие части соединены с PE-проводником сети, например стиральные машины с трехполюсной евровилкой защищены именно таким образом.

Класс II. Двойная или усиленная изоляция корпуса. Пример — пластмассовый корпус перфоратора с двухполюсной вилкой и без заземления.

Класс III. Напряжение источника питания не опасно для человека. Это так называемое сверхнизкое (малое) напряжение. Примером может служить бытовой шуруповерт.

Малое (сверхнизкое) напряжение

Малое, или по-другому сверхнизкое напряжение само по себе является защитой при косвенном прикосновении. В сочетании с защитным электрическим разделением цепей, например с применением разделительного трансформатора, безопасность оказывается столь же высокой. Цепи малого напряжения отделяются от цепей высокого напряжения, а в случаях, когда сверхнизкое напряжение выше 60 вольт по постоянному току или выше 25 вольт по переменному току, применяются дополнительные меры: изоляция, оболочка.

Применение сверхнизкого напряжения в электроприборах позволяет отказаться от защитного заземления их проводящих корпусов, кроме ситуаций вынужденного соединения с проводящими частями приборов опасного напряжения. Если малое напряжение используется совместно с автоматическим отключением питания, то один из выводов источника присоединяют к защитному проводнику сети, которая этот источник питает.

Защитное электрическое разделение цепей

В электроустановках напряжением до 1000 вольт реализуется защитное электрическое разделение цепей. При помощи усиленной либо двойной изоляции или основной изоляции и защитного проводящего экрана, одни токоведущие части или цепи отделяются от других. Наибольшее напряжение цепи, которая отделяется, не должно быть выше 500 вольт. Защитное электрическое разделение цепей реализовано например в разделительном трансформаторе. Токоведущие части питаемой цепи прокладываются отдельно от других цепей.

Электрическое разделение цепей значительно повышает безопасность протяженных сетей, благодаря именно разделительным трансформаторам. Участки сетей, изолированные от земли, и имеющие малую протяженность, отличаются незначительной электроемкостью и высоким сопротивлением изоляции, если сравнивать со всей разветвленной сетью. При косвенном прикосновении через тело человека от фазы к земле протечет небольшой ток. Отдельный участок цепи оказывается более безопасным при таком разделении.

Изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки

Значительное электрическое сопротивление стен и полов некоторых помещений, зон, площадок, обеспечивает достаточную защиту при косвенном прикосновении даже в отсутствие заземления проводящих частей электроустановок напряжением до 1000 вольт. Изолирующие помещения применяют для защиты людей при косвенном прикосновении в случаях, когда иные методы защиты неприменимы или нецелесообразны.

Однако есть важное условие: при напряжении электроустановки более 500 вольт, сопротивление изолирующих стен и пола относительно локальной земли не должно быть ниже 100 кОм в любой точке помещения, а при напряжении до 500 вольт — не менее 50 кОм. Изолированные помещения не предполагают наличия защитного проводника, поэтому в них всеми путями исключен занос потенциала извне на проводящие части зоны.

Источник

Двойная или усиленная изоляция

Двойная изоляция– это изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, состоящая из основной и дополнительной изоляции. Дополнительная изоляция независима от основной и в случае ее повреждения служит для защиты при косвенном прикосновении.

Усиленная изоляция– это такая изоляция, которая обеспечивает степень защиты от поражения током, равноценную двойной изоляции.

Проводящие части оборудования с двойной изоляцией не должны присоединяться к защитному проводнику и к системе уравнивания потенциалов.

В агропромышленном комплексе двойная изоляция используется в переносных светильниках и электроинструментах.

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.

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).

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

*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.

Дата добавления: 2015-01-05 ; просмотров: 222 ; Нарушение авторских прав

Источник

изоляция (основная, дополнительная, двойная, усиленная)

3.17 изоляция (основная, дополнительная, двойная, усиленная):

1) основная изоляция: Изоляция, применяемая для частей оборудования, находящихся под напряжением, с целью обеспечения защиты от поражения электрическим током;

2) дополнительная изоляция: Независимая изоляция, применяемая в дополнение к основной изоляции для того, чтобы гарантировать защиту от поражения электрическим током в случае отказа основной изоляции;

3) двойная изоляция: Изоляция, включающая основную и дополнительную изоляцию;

4) усиленная изоляция: Отдельная система изоляции, применяемая для частей под напряжением, которая обеспечивает степень защиты от поражения электрическим током, эквивалентную двойной изоляции в условиях, определенных в настоящем стандарте.

Полезное

Смотреть что такое «изоляция (основная, дополнительная, двойная, усиленная)» в других словарях:

изоляция — 3.6 изоляция (containment): Состояние, достигаемое в изолирующем устройстве с высокой степенью разделения между процессом и оператором. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

усиленная изоляция — 3.4.4 усиленная изоляция: Одна изоляционная система, примененная к находящимся под напряжением частям, которая обеспечивает степень защиты от поражения электрическим током, эквивалентную двойной изоляции. Примечание Термин «изоляционная система»… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

усиленная изоляция — Единая система изоляции токоведущих частей, которая в условиях, предусмотренных настоящим стандартом, обеспечивает такую же степень защиты от поражения электрическим током, как и двойная изоляция. Примечание. Это не означает, что усиленная… … Справочник технического переводчика

Двойная изоляция — изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, состоящая из основной и дополнительной изоляций. Основная изоляция изоляция токоведущих частей, обеспечивающая защиту от прямого прикосновения. Дополнительная изоляция независимая изоляция,… … Российская энциклопедия по охране труда

ГОСТ Р 51841-2001: Программируемые контроллеры. Общие технические требования и методы испытаний — Терминология ГОСТ Р 51841 2001: Программируемые контроллеры. Общие технические требования и методы испытаний оригинал документа: 3.15 аналоговый вход: Вход, который преобразует непрерывный сигнал в дискретный, представляемый в виде… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р 52161.1-2004: Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Часть 1. Общие требования — Терминология ГОСТ Р 52161.1 2004: Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Часть 1. Общие требования оригинал документа: 3.4.2 безопасное сверхнизкое напряжение (safety extra low voltage): Напряжение, не превышающее 42 В между… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р МЭК 60745-1-2009: Машины ручные электрические. Безопасность и методы испытаний. Часть 1. Общие требования — Терминология ГОСТ Р МЭК 60745 1 2009: Машины ручные электрические. Безопасность и методы испытаний. Часть 1. Общие требования оригинал документа: 3.45 безопасное сверхнизкое напряжение (safety extra low voltage): Номинальное напряжение, не… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р 51350-99: Безопасность электрических контрольно-измерительных приборов и лабораторного оборудования. Часть 1. Общие требования — Терминология ГОСТ Р 51350 99: Безопасность электрических контрольно измерительных приборов и лабораторного оборудования. Часть 1. Общие требования оригинал документа: 3.5.3 высокая надежность: Пренебрежимо малая вероятность возникновения… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

защита — 3.25 защита (security): Сохранение информации и данных так, чтобы недопущенные к ним лица или системы не могли их читать или изменять, а допущенные лица или системы не ограничивались в доступе к ним. Источник: ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207 99:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

СТ СЭВ 2186-80: Соединители электрические цилиндрические промышленные от 16 до 200 А, 660 V. Технические требования. Методы испытаний — Терминология СТ СЭВ 2186 80: Соединители электрические цилиндрические промышленные от 16 до 200 А, 660 V. Технические требования. Методы испытаний: 19. Вилка Часть электрического соединителя со штыревыми контактами Определения термина из разных… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

Как выбрать лучший тип изоляции для вашего устройства?

Хотя у вас уже может быть хорошее представление о том, что такое изоляция, но, возможно, у вас есть вопросы о различных ее типах и способах применения. В этой статье мы рассмотрим четыре основных типа изоляции и разберемся, как инженеры могут извлечь выгоду из новой полностью интегрированной трансформаторной технологии TI, которая обеспечивает ряд преимуществ по сравнению с другими решениями с усиленной изоляцией.

Проще говоря, изоляция блокирует нежелательные электрические контакты постоянного и переменного тока между отдельными частями системы при передаче желаемых сигналов и / или мощности. Разработчики будут применять изоляцию во многих приложениях для питания драйверов затвора транзисторов высокого напряжения в цепях преобразователей частоты для питания электродвигателя, защиты цепей низкого напряжения в высоковольтных системах (таких как микропроцессоры в электрических системах автомобиля), предотвращать контакты между системами с различными потенциалами напряжения или предотвратить поражение электрическим током пользователей высоковольтного оборудования. Существует много разных уровней изоляции, включая функциональную, основную, двойную и усиленную изоляцию.

Функциональная изоляция

Функциональная изоляция, как следует из названия, просто обеспечивает функцию. Она предотвращает контакт между двумя системами с разными потенциалами напряжения, но не защищает пользователей от поражения электрическим током.

Основная изоляция

Основная изоляция — это следующий шаг. Это та же функциональная изоляция, но добавляет защиту от поражения электрическим током. Устройства класса I используют функциональную изоляцию вместе с заземлением для защиты пользователей. На рисунке ниже показано типичное устройство класса I.

Двойная изоляция

Двойная изоляция берет систему с основной изоляцией (базовый уровень защиты от поражения электрическим током) и добавляет дополнительный слой изоляции между токоведущими частями и конечным пользователем, чтобы уменьшить вероятность поражения электрическим током в случае отказа основной изоляции. Продукты класса II требуют двойной изоляции. Эти изделия изготавливаются с вилками переменного тока, на которых нет заземляющего контакта, что повышает безопасность изделия, поскольку оно не зависит от внешней проводки для безопасности пользователя. Примеры конечного оборудования с двойной изоляцией включают в себя системы мониторинга электрической сети (электроизмерительные приборы), портативные медицинские устройства, такие как внутривенные насосы, и электрические устройства, такие как блендеры или зарядные устройства для мобильных телефонов.

Второй слой физически изолирует внутренние токоведущие части (которые могут оказаться “под фазой”) от внешнего корпуса или использует непроводящий внешний корпус, такой как пластик. Устройства класса II обеспечивают некоторую степень безопасности по сравнению с устройствами класса I, поскольку они не зависят от внешней проводки для обеспечения избыточной защиты. Рисунок ниже иллюстрирует типичное устройство класса II.

Усиленная изоляция

Усиленная изоляция достигает того же результата, что и двойная изоляция с использованием одного слоя. Устройство с усиленной изоляцией обеспечивает основную изоляцию; Кроме того, оно предназначено для обеспечения физического разделения между дорожками печатной платы, сердечниками трансформатора или катушки, обмотками, контактами и другими элементами электрооборудования при соблюдении безопасного пути утечки электрического тока и зазора (которые относятся к физическому расстоянию между двумя системами напряжения). Усиленное устройство разработано с двойной изоляцией, но может быть проверено только как единое целое.

Стандарты безопасности определяют значения, которые должны быть достигнуты для сертификации. Например, Международная электротехническая комиссия (МЭК) 60950-1 требует пути утечки / зазора для основной изоляции 3,2 мм и пути утечки / зазора для усиленной и двойной изоляции 6,4 мм. Требования к номинальному напряжению для основной изоляции: 2500 ВРМС в течение 1 минуты и 3000 ВРМС в течение 1 секунды; для усиленной и двойной изоляции — 5000 VRMS за 1 минуту и ​​6000 VRMS за 1 секунду. Вы можете видеть, что именно усиленная / двойная изоляция — двойная основная изоляция. Устройства с двойной изоляцией обозначаются символами двойного корпуса, как показано на рисунке ниже.

После того как вы решили создать устройство класса II, вам потребуется двойная или усиленная изоляция. Зачем выбирать один из двух типов? Ответ заключается в габаритах и стоимости вашего решения. Как вы можете себе представить, одно устройство, которое выполняет работу двух, поддается физически меньшему решению. Вы добьетесь экономии не только за счет интеграции в единое устройство, но и за счет сокращения технических затрат, необходимых для соответствия стандарту безопасности изоляции.

Полностью интегрированные решения с усиленной изоляцией доступны в небольших корпусах, и их легко реализовать. Такие устройства имеют ряд преимуществ по сравнению с другими решениями. Например, Texas Instruments UCC12050 объединяет все элементы управления, драйверы, полевые транзисторы и магниты в одном корпусе. Вам нужно только разместить устройство на плате с несколькими обходными конденсаторами и следовать указаниям для правильной компоновки платы, чтобы разработать усиленное изолированное решение для приложений смещения питания с очень маленькой занимаемой площадью. Все инженерные работы были выполнены: не нужно проводить расчет электромагнитной совместимости, выбирать контроллера питания.

Стандарты, такие как Verband der Elektrotechnik (VDE) 0884-10 и Международная электротехническая комиссия (IEC) 60747-17, обеспечивают минимальные требования для сертификации устройств с усиленной изоляцией. UCC12050 отвечает всем требованиям для усиленной изоляции, с минимальной защитой 7 kVPK (в течение 1 секунды, испытано на производстве) и 5 ​​кВРМС (в течение 1 минуты) изоляции.

Таким образом, функциональная и основная изоляция электрически изолирует одну шину напряжения от другой, в то время как двойная и усиленная изоляция предлагают взаимозаменяемые решения для одной и той же цели проектирования — удаления заземляющего штыря с вилки.

Усиленная изоляция обеспечивает преимущество по сравнению с двойной изоляцией, сводя два слоя изоляции электрического устройства к одному. Это хороший выбор в вашей системе, позволяющий сэкономить время, усилия, пространство и, возможно, затраты по сравнению с другими изолированными решениями для защиты пользователей от поражения электрическим током.

Источник