Проводящая часть - часть, которая может проводить электрический ток.

Токоведущая часть - проводящая часть электроустановки, находящаяся в процессе ее работы под рабочим напряжением, в том числе нулевой рабочий проводник (но не РЕN-проводник).

Открытая проводящая часть - доступная прикосновению проводящая часть электроустановки, нормально не находящаяся под напряжением, но которая может оказаться под напряжением при повреждении основной изоляции.

Сторонняя проводящая часть - проводящая часть, не являющаяся частью электроустановки.

Прямое прикосновение - электрический контакт людей или животных с токоведущими частями, находящимися под напряжением.

Защита от прямого прикосновения - защита для предотвращения прикосновения к токоведущим частям, находящимся под напряжением.

Изоляция токоведущих частей (защитное изолирование) - способ защиты от прикосновения к токоведущим частям. Принцип его действия основан на покрытии токоведущих частей изоляционным материалом [21].

Изоляция нетоковедущих частей (защитная изоляция) - мероприятие для защиты от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции. Принцип его действия основан на покрытии нетоковедущих частей в отдельных обоснованных случаях изоляционным материалом или изоляции их от токоведущих частей [21].

Основная изоляция токоведущих частей - изоляция, обеспечивающая в том числе защиту от прямого прикосновения. Она должна покрывать токоведущие части и выдерживать все возможные воздействия, которым она может подвергаться в процессе ее эксплуатации. Удаление изоляции должно быть возможно только путем ее разрушения.

Лакокрасочные покрытия не являются изоляцией, защищающей от поражения электрическим током, за исключением случаев, специально оговоренных техническими условиями на конкретные изделия. При выполнении изоляции во время монтажа она должна быть испытана в соответствии с требованиями соответствующей главы ПУЭ [2, п.1.7.67].

Дополнительная изоляция - независимая изоляция, используемая дополнительно к основной изоляции с целью защиты при наличии неисправности (МЭС 195-06-07).

Двойная изоляция - изоляция, состоящая из основной и допонительной изоляции (МЭС 195-06-08).

 Усиленная изоляция - изоляция опасных токоведущих частей, обеспечивающая степень защиты от поражения электротоком, эквивалентную двойной изоляции.

 Примечание.

Усиленная изоляция может включать несколько слоев, которые не могут испытываться отдельно как основная или дополнительная изоляция (МЭС 195-06-09).

Электрическая изоляция является важнейшей составной частью любого электроустройства. Именно в зависимости от состояния электроизоляции находится безопасность среды обитания и рабочего места человека, работоспособность отдельно взятого оборудования, технологических систем, глобальных и локальных. Поэтому, считаем необходимым более подробно остановиться на ее основных свойствах и параметрах.

Основная (дополнительная, двойная, усиленная) изоляция выполняется из электроизоляционных материалов, которые не проводят электрический ток. Еще их называют диэлектриками.

Диэлектрик - вещество, основным электрическим свойством которого является способность поляризоваться в электрическом поле [39].

В качестве электроизоляционных материалов применяются материалы органического происхождения (целлюлоза, хлопок), минерального (кремниевые соединения, слюда, асбест), синтетические материалы.

Электроизоляционные материа­лы должны обладать ком­плексом определенных свойств: диэлектрических, тепло­вых, механических, физических и др.

Одними из основных свойств электроизоляционных материалов являются их тепловые свойства.

Нагревостойкость диэлектрика - способность диэлектрика выдерживать воздействие повышенной температуры в течение времени, сравнимого со сроком нормальной эксплуатации, без недопустимого ухудшения его свойств [40].

Обычно при повышении температуры ухудшаются диэлектрические свойства и механическая прочность электроизоляцион­ных материалов. Поэтому важно знать максимально до­пустимую температуру, при которой еще не произойдут необратимые процессы в изоляции (механическое разру­шение, электрический пробой и др.).

Классы нагревостойкости электроизоляции и соответствующие им температуры приведены в таблице 3.4.2 [27].

Таблица 3.4.2

Класс нагревостойкости электротехнического изделия отражает максимальную рабочую температуру, свойственную данному изделию при номинальной нагрузке и других условиях.

Температура, приведенная в таблице, является фактической температурой изоляции, но не превышением температуры электротехнического изделия. В технической документации на электротехнические изделия обычно нормируют величину превышения температуры, а не фактическую температуру [27]!

Нагревостойкость электроизоляционных материалов опре­деляется степенью их теплового старения при предельно допустимой для них температуре.

Старение диэлектрика - необратимое ухудшение свойств диэлектрика со временем [40].

Необратимый процесс ухудшения свойств электроизоляции происходит при развитии физических и химических процессов. Физический процесс выражается в появлении неоднородностей в массе диэлектрика, микротрещин, деформаций и напряжений, вследствие многократных циклов нагревания-остывания, вследствие испарения летучих фракций, при этом происходит так называемое "высыхание" пропитанных видов электроизоляции. При нагревании электроизоляции может произойти ее расплавление или размягчение, потеря формы и деформации.

Химические явления в электроизоляции связаны, прежде всего, с термоокислительными процессами, полимеризацией и деполимеризацией, которые могут быть более активными и нежелательными под воздействием влаги, масла.

Итак, материалы, величины сроков службы которых при одинаковых температурах одного порядка, объединяют в один класс.

Помимо необходимой нагревостойкости электроизоля­ционные материалы должны обладать максимально вы­сокой теплопроводностью, так как тепло от потерь в про­водниках обычно отдается через изоляцию в окружаю­щую среду.

Чтобы выполнить свою основную функцию, электроизоляционные материалы должны иметь необходимую электрическую прочность – способность сохранять диэлектрические свойства в диапазоне рабо­чих температур.

В ГОСТ 21515-76 "Материалы диэлектрические. Термины и определения" приведено несколько иное определение:

Электрическая прочность диэлектрика - минимальная напряженность однородного электрического поля, приводящая к пробою диэлектрика.

Если электроизоляция не обладает необходимыми свойствами, или произошло ухудшение ее свойств, происходит физическое разрушение электроизоляции, которому предшествует, как правило, пробой.

Пробой - явление образования в диэлектрике проводящего канала под действием электрического поля [40].

Пробои различают объемные и поверхностные.

Поверхностный пробой - пробой твердого диэлектрика по его поверхности в газе или в жидкости.

В зависимости от основной причины различают: тепловой, электрохимический, электрический, ионизационный, электромеханический пробой.

Тепловой пробой - пробой, обусловленный нарушением теплового равновесия диэлектрика вследствие диэлектрических потерь.

Трекинг диэлектрика - связанное с образованием проводящих следов повреждение поверхности твердого диэлектрика поверхностным пробоем.

В случае применения в ма­шинах высокого напряжения электроизоляционные материалы должны обладать короностойкостью — способностью длительно работать в полях с высокой напряженностью (способность диэлектрика выдерживать воздействие коронного разряда без недопустимого ухудшения его свойств [40]).

Совершенно нежелательное явление для работоспособности электроизоляции - так называемые ча­стичные разряды в полостях и несплошностях изоляции.

Частичный разряд диэлектрика - пробой газового или жидкого включения диэлектрика [40].

Примечание.

Внутренние разряды вызывают перераспределение напряжения в изоляции и могут ее повредить от нагрева около очагов разряда, так как при увеличении температуры повышаются проводимость и тангенс угла диэлектрических потерь, еще более увеличивающие местный нагрев, отчего происходит тепловой пробой. Ионизирован­ные частицы могут вызвать эрозию материала.

Озон, получившийся при разряде в воздухе, переходит в окись азота, которая в сочетании с влагой образует азотную кислоту, раз­рушающую изоляцию. Освободившиеся газы увеличивают размеры полости, что приводит к прогрессирующему разрушению изоляции. Особенно велики энергия разрядов и эрозия изоляции в воздушных зазорах у стенок паза.

Ввиду кумулятивного характера воздействий частич­ных разрядов важную роль играет длительность воздей­ствия электрического поля. Различные диэлектрики по-разному старятся в полях высокой напряженности  [Л].

Изоляционные материалы должны иметь достаточ­ную влагостойкость.

Влагостойкость диэлектрика - способность диэлектрика выдерживать воздействие атмосферы, близкой к состоянию насыщения водяным паром, без недопустимого ухудшения его свойств.

Водостойкость диэлектрика - способность диэлектрика выдерживать воздействие водной среды без недопустимого ухудшения его свойств.

Поверхностный слой влаги и загрязнения резко понижают электроизоляционные свойства.

Примечание.

Взаимодействие влаги с материалом может быть механическим, химическим и физико-химическим. При механическом взаимодействии пленка воды адсорбируется на поверхности изоляционного ма­териала. Толщина ее зависит от относительной влажности воздуха. При этом чем толще пленка, тем больше она уменьшает поверхностное сопротивление, которое также зависит от чистоты поверхности материала и полярности его молекул. Вода не смачи­вает неполярные вещества, и только загрязнения приводят к снижению поверх постного сопротивления неполярных диэлектриков. Поверхностное сопротивление полярных и пористых материалов низкое, резко меняется в зависимости от влажности воздуха и в меньшей степени реагирует на загрязнения

В изоляции электрических машин имеются пустоты вследствие наличия трещин, пор, неплотного прилегания слоев и т. д. При недостаточной влагозащите поверхности изоляции крупные пустоты быстро заполняются влажным воздухом и на их внутренней поверхно­сти адсорбируется влага аналогично то­му, как она адсорбируется на поверхно­сти материала. Из этих пустот влага постепенно диффундирует внутрь изоля­ции, содержание влаги в материале увеличивается по логарифмиче­скому закону. Постоянная времени процесса водопоглощения зави­сит от материала, температуры, отношения поверхности к объему и так далее [Л].

Еще целый ряд свойств диэлектриков: холодостойкость, дугостойкость, радиационную стойкость, трекингостойкость – учитывают в каждом конкретном случае применения в тех или иных условиях.

Дугостойкость диэлектрика - способность диэлектрика выдерживать воздействие электрической дуги без недопустимого ухудшения его свойств [40].

Трекингостойкость диэлектрика - способность диэлектрика выдерживать воздействие поверхностных пробоев без трекинга [40].

Наконец, материалы должны быть технологичными, то есть обес­печивать приемлемую трудоемкость изготовления изоля­ционной конструкции и минимальное снижение электри­ческой и механической прочности изоляции.