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特殊环境条件对电机绝缘的要求和影响

2019年07月04日 14:10:51 中国传动网

电机产品在贮存、运输和使用过程中,经常受到周围环境的有害因素的影响。电机的特殊环境条件,按产生环境因素的性质,可分为天然气候环境和工业环境两大类。天然气候环境主要包括热带、海洋、寒冷、地下和高原环境;

电机产品在贮存、运输和使用过程中,经常受到周围环境的有害因素的影响。电机的特殊环境条件,按产生环境因素的性质,可分为天然气候环境和工业环境两大类。天然气候环境主要包括热带、海洋、寒冷、地下和高原环境;工业环境主要包括腐蚀性环境、爆炸性环境、高低温、高低压、固体颗粒及粉尘、高能射线和特种机械负荷等环境。

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特殊环境对电机绝缘的影响

天然气候环境和工业环境两大类特殊环境因素,有的是单一地对电机作用,有的是几种因素综合地作用(如热带户外有腐蚀性及爆炸性危险的场所);有的是断续地作用,有的是连续地作用,加之各种因素作用先后次序的不同,造成的影响也不同,因而形成了十分复杂的情况。

●温度影响

由于环境温度高影响电机散热,出力降低。高温和紫外线作用强,使绝缘材料加速老化,干热地区的相对湿度有时降低到3%,高温干燥使绝缘干枯、绉缩、变形和龟裂。高温易使灌胶流失。低温使橡胶和塑料等硬化、管脆龟裂、润滑油脂和冷却液冻结。

●高湿及水分影响

相对湿度高易使表面凝附水膜,湿度高于95%以上时,电机内部经常凝聚水滴,使金属件易锈蚀,润滑脂受潮变质,绝缘材料有的受潮膨胀,有的发软发粘,机械和电气性能恶化,容易发生绝缘击穿和表面闪络。

●霉菌影响

在高温高湿的环境下,霉菌最易滋长,霉菌的分泌物能腐蚀金属和绝缘材料,使绝缘迅速老化,引起短路事故。

●灰尘和沙尘

灰尘(包括工业粉尘)指直径为1~150微米范围内的颗粒;沙尘是指直径10~1000微米范围内的石英质颗粒。多灰尘和沙尘沉积在绝缘表面时,会因吸潮而使电气绝缘性能下降,而导电灰尘更易造成绝缘漏电或短路事故。

不论酸性或碱性的腐蚀性灰尘均易潮解,因而使金属零部件和绝缘件产生腐蚀。当灰尘和沙尘进入电机内部时,会引起机械故障和零部件磨损,如量多,将使风道堵塞,影响通风散热。因此在工业多尘作业区和户外沙尘地区使用的电机,必须采取防沙尘措施。

●盐雾影响

海洋中的激浪及波浪冲击岩岸时,使飞藏的水沫成为雾状而进入空气,这样在空气中悬浮的氯化物液体微粒称为盐雾。盐雾使绝缘及金属表面形成电解液,加速腐蚀作用,并严重影响绝缘性能,如产生电晕放电、漏导电流增大等。

●昆虫及小生物的危害

在热带地区昆虫及小生物的危害特别严重。一方而在电机内部做窝及遗留尸体,造成机械阻塞;另一方面是咬伤绝缘或吞食绝缘材料,造成短路故障。特别以白蚁、飞墩、鼠、蛇的危害性最大。

●腐蚀性气体

在化学工业(包括矿井、化肥、医药、橡胶等)生产场所,主要有较多的氯、氯化氢、二氧化硫、氧化氮、氨、硫化氢等气体,它们在干燥空气中(最大相对混度低于70%的环境),腐蚀虽小,但在潮湿大的空气中,会形成酸性,碱性等腐蚀气雾。通常腐蚀性气体在空气相对湿度未达到饱和而产品表面又存在凝露时,将大大加速金属零、部件的腐蚀和绝缘性能的恶化。故腐蚀性气体对电机产品的影响程度,取决于空气湿度和腐蚀性气体的性质及其浓度。

●大气压力

在高原地区(1000米以上),由于空气密度随海拨上升而下降,影响电机温升增高和出力下降。高压电机的电晕起始电压亦将随之降低,如电机长期带电晕运行,就会影响电机使用寿命和安全运转。

此外,海拨变化对直流换向和电刷磨损亦有很大影响,在缺乏水分和氧(特别是水分)的大气条件下,换向表面氧化亚铜薄膜生成速度减慢,不能与磨损平衡,因此导致换向恶化和电刷磨损量增大。

●高能射线

高能射线(如核辐射的电子、质子或Y射线)能使物质的原子发生位移,产生晶格缺陷,形成空位-间隙原子对,而使物质结构受到辐射损伤。另外物质受辐射后使电子脱离轨道,产生空穴-电子对,易使物质发生电离。辐射对绝缘材料的影响,取决于辐射类型和剂量(以剂量率或累积剂量值表示),辐射的能谱,被辐射的绝缘材料性质及环境温度有关。

辐射主要是使绝缘材料发生损伤,其中对有机绝缘材料的机械性能损伤较严重,它的允许吸收辐射剂量为10°拉德,而无机绝缘材料抗辐射性能较好,如石英,云母的允许吸收辐射剂量可达10°拉德以上。

●机械力

高气压、冲击和振动负载,易使电机的金属零部件和绝缘结构产生机械损伤事故。


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供稿:电机技术日参

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