Деградация и разбивка
Наиболее частым сбоем в электрооборудовании является разрушение и пробой (утечка) изоляции. Электрическая изоляция может быть жидкой или твердой, органической или неорганической.
2 Наиболее распространенные факторы, влияющие на отказ от изоляции двигателя
Органический изоляционный материал состоит из: эмалей, лаков, смол или полимеров, которые наносятся на стальную поверхность для обеспечения высокой межслойной (между обмотками) сопротивления, как на большинстве машин с воздушным охлаждением и некоторых масляных трансформаторов.
Более крупные трансформаторы заполнены маслом с использованием чистого минерального масла, чтобы обеспечить более высокую изоляционную способность и более эффективную теплоотдачу при использовании внешних радиаторов, вентиляторов и насосов. Физическая изоляция внутри этих трансформаторов часто представляет собой пропитанную маслом бумагу, обернутую вокруг проводников.
Неорганический изоляционный материал может включать комбинацию:
- Оксид магния,
- Силикаты,
- Фосфаты и
- Керамический порошок.
Этот тип изоляции обычно подвергается термической обработке на поверхности стали и менее распространен, чем органическая изоляция.
Независимо от типа изоляции, двумя наиболее распространенными факторами, влияющими на отказ изоляции, являются влажность и тепло.
Чрезмерная влажность
В электрических машинах с воздушным охлаждением очень важно влажность воздуха. При старении изоляции в изоляции будут появляться небольшие трещины на волосах. Влажность будет просачиваться в эти трещины и разрешить электрический путь к короткому замыканию между соседними витками провода.
Несмотря на то, что напряжение между витками довольно мало, при коротких замыканиях предусмотрен замкнутый контур магнитного потока, что приводит к возникновению огромных токов в закороченной петле. Это обычно разрушает электрическую машину, и ее необходимо удалить и снова ранить / заменить.
На машинах с масляным охлаждением (т. Е. Трансформаторах) влажность может быть обнаружена только обычными образцами масла. Влага будет всасываться в масло через вентиляционное отверстие для расширительного отверстия масла, в результате непрерывного процесса нагрева и охлаждения трансформатора.
Специальные воздушные сушилки (т. Е. Drycol) и абсорбенты могут способствовать уменьшению скорости впитывания влаги в масло.
С маслонаполненными трансформаторами важно отметить, что очень мало влажности требуется для значительного снижения теплоизоляции масла. Только 30 частей воды на миллион частей масла могут уменьшить теплоизоляцию на 50%.
Чрезмерная температура
На электрических машинах с воздушным охлаждением длительная высокая температура вызывает термическое старение. Это приводит к тому, что изоляция становится хрупкой. Возможный сбой может произойти из-за проникновения влаги, как только что обсуждалось, или физического контакта проводников.
В маслонаполненных трансформаторах эффект называется износом изоляции. Химическое старение происходит быстрее при высоких температурах, при этом потеря срока службы изоляции почти экспоненциальна при температуре.
В качестве примера - для стандартной номинальной изоляции с температурой 65 ° C потери жизни возрастают от 0, 001% в час при 100 ° C до 0, 05% в час при 140 ° C и 1, 0% в час при 180 ° C.
При переходе на временной промежуток ожидаемый срок службы изоляции составлял 11, 4 года при 100 ° C, 83 дня при 140 ° C, 100 часов при 180 ° C.
Достаточно ясно видеть важность поддержания ежедневного учета рабочих температур и обеспечения сохранения всего электрооборудования при низких температурах окружающей среды.
Справка: Основы науки и реактора и электричество - Техническая группа по CNSC