電機知識
特殊運行環境對電機絕緣的要求
發布時間:2019/5/28 16:19:36   瀏覽次數:2978次 


將電機貯存、使用過程的特殊條件進行基本歸納,并將特殊條件與電機性能的關系與各位做一個分享。

電機產品在貯存、運輸和使用過程中,經常受到周圍環境的有害因素的影響。電機的特殊環境條件,按產生環境因素的性質,可分為天然氣候環境和工業環境兩大類。天然氣候環境主要包括熱帶、海洋、寒冷、地下和高原環境;工業環境主要包括腐蝕性環境、爆炸性環境、高低溫、高低壓、固體顆粒及粉塵、高能射線和特種機械負荷等環境。

特殊環境對電機絕緣的影響

天然氣候環境和工業環境兩大類特殊環境因素,有的是單一地對電機作用,有的是幾種因素綜合地作用(如熱帶戶外有腐蝕性及爆炸性危險的場所);有的是斷續地作用,有的是連續地作用,加之各種因素作用先后次序的不同,造成的影響也不同,因而形成了十分復雜的情況。

● 溫度影響

由于環境溫度高影響電機散熱,出力降低。高溫和紫外線作用強,使絕緣材料加速老化,干熱地區的相對濕度有時降低到3%,高溫干燥使絕緣干枯、縐縮、變形和龜裂。高溫易使灌膠流失。低溫使橡膠和塑料等硬化、管脆龜裂、潤滑油脂和冷卻液凍結。

●高濕及水分影響

相對濕度高易使表面凝附水膜,濕度高于95%以上時,電機內部經常凝聚水滴,使金屬件易銹蝕,潤滑脂受潮變質,絕緣材料有的受潮膨脹,有的發軟發粘,機械和電氣性能惡化,容易發生絕緣擊穿和表面閃絡。

●霉菌影響

在高溫高濕的環境下,霉菌最易滋長,霉菌的分泌物能腐蝕金屬和絕緣材料,使絕緣迅速老化,引起短路事故。

●灰塵和沙塵

灰塵(包括工業粉塵)指直徑為1~150微米范圍內的顆粒;沙塵是指直徑10~1000微米范圍內的石英質顆粒。多灰塵和沙塵沉積在絕緣表面時,會因吸潮而使電氣絕緣性能下降,而導電灰塵更易造成絕緣漏電或短路事故。

不論酸性或堿性的腐蝕性灰塵均易潮解,因而使金屬零部件和絕緣件產生腐蝕。當灰塵和沙塵進入電機內部時,會引起機械故障和零部件磨損,如量多,將使風道堵塞,影響通風散熱。因此在工業多塵作業區和戶外沙塵地區使用的電機,必須采取防沙塵措施。

●鹽霧影響

海洋中的激浪及波浪沖擊巖岸時,使飛藏的水沫成為霧狀而進入空氣,這樣在空氣中懸浮的氯化物液體微粒稱為鹽霧。鹽霧使絕緣及金屬表面形成電解液,加速腐蝕作用,并嚴重影響絕緣性能,如產生電暈放電、漏導電流增大等。

●昆蟲及小生物的危害

在熱帶地區昆蟲及小生物的危害特別嚴重。一方而在電機內部做窩及遺留尸體,造成機械阻塞;另一方面是咬傷絕緣或吞食絕緣材料,造成短路故障。特別以白蟻、飛墩、鼠、蛇的危害性最大。

●腐蝕性氣體

在化學工業(包括礦井、化肥、醫藥、橡膠等)生產場所,主要有較多的氯、氯化氫、二氧化硫、氧化氮、氨、硫化氫等氣體,它們在干燥空氣中(最大相對混度低于70%的環境),腐蝕雖小,但在潮濕大的空氣中,會形成酸性,堿性等腐蝕氣霧。通常腐蝕性氣體在空氣相對濕度未達到飽和而產品表面又存在凝露時,將大大加速金屬零、部件的腐蝕和絕緣性能的惡化。故腐蝕性氣體對電機產品的影響程度,取決于空氣濕度和腐蝕性氣體的性質及其濃度。

●大氣壓力

在高原地區(1000米以上),由于空氣密度隨海撥上升而下降,影響電機溫升增高和出力下降。高壓電機的電暈起始電壓亦將隨之降低,如電機長期帶電暈運行,就會影響電機使用壽命和安全運轉。

此外,海撥變化對直流換向和電刷磨損亦有很大影響,在缺乏水分和氧(特別是水分)的大氣條件下,換向表面氧化亞銅薄膜生成速度減慢,不能與磨損平衡,因此導致換向惡化和電刷磨損量增大。

●高能射線

高能射線(如核輻射的電子、質子或Y射線)能使物質的原子發生位移,產生晶格缺陷,形成空位-間隙原子對,而使物質結構受到輻射損傷。另外物質受輻射后使電子脫離軌道,產生空穴-電子對,易使物質發生電離。輻射對絕緣材料的影響,取決于輻射類型和劑量(以劑量率或累積劑量值表示),輻射的能譜,被輻射的絕緣材料性質及環境溫度有關。

輻射主要是使絕緣材料發生損傷,其中對有機絕緣材料的機械性能損傷較嚴重,它的允許吸收輻射劑量為10°拉德,而無機絕緣材料抗輻射性能較好,如石英,云母的允許吸收輻射劑量可達10°拉德以上。

●機械力

高氣壓、沖擊和振動負載,易使電機的金屬零部件和絕緣結構產生機械損傷事故。






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