Quali fattori influenzano l'affidabilità delle apparecchiature elettriche
L'esperienza operativa mostra che l'affidabilità delle apparecchiature elettriche dipende da numerosi e diversi fattori, che possono essere suddivisi condizionatamente in quattro gruppi; costruttivo, produttivo, installativo, operativo.
Fattori di progettazione dovuti all'installazione di elementi inaffidabili nel dispositivo; carenze di schemi e decisioni progettuali prese durante la progettazione; l'uso di componenti che non soddisfano le condizioni ambientali.
Fattori di produzione causati da violazioni dei processi tecnologici, inquinamento dell'aria circostante, luoghi di lavoro e dispositivi, scarso controllo di qualità della produzione e dell'installazione, ecc.
Durante l'installazione di dispositivi elettrici, la loro affidabilità può essere ridotta se non vengono rispettati i requisiti tecnologici.
Le condizioni operative hanno la maggiore influenza sull'affidabilità dei dispositivi elettrici.Urti, vibrazioni, sovraccarico, temperatura, umidità, radiazione solare, sabbia, polvere, muffe, liquidi e gas corrosivi, campi elettrici e magnetici influenzano il funzionamento dei dispositivi.
Diverse condizioni operative possono influenzare la durata e l'affidabilità degli impianti elettrici in modi diversi. I carichi di urti e vibrazioni riducono significativamente l'affidabilità dei dispositivi elettrici.
L'impatto dei carichi di urti e vibrazioni in alcuni casi può essere più significativo dell'impatto di altri carichi meccanici, elettrici e termici. Come risultato di un'azione alternata prolungata anche sotto piccoli carichi d'urto-vibrazione, la fatica si accumula negli elementi, che di solito porta a cedimenti improvvisi. Sotto l'influenza di vibrazioni e urti, si verificano numerosi danni meccanici agli elementi strutturali, i loro fissaggi si allentano e i contatti dei collegamenti elettrici si rompono.
I carichi nelle modalità di funzionamento cicliche associate a frequenti accensioni e spegnimenti di un dispositivo elettrico, nonché carichi di urti e vibrazioni, contribuiscono alla comparsa e allo sviluppo di segni di affaticamento degli elementi.
La natura fisica dell'aumento del rischio di danni ai dispositivi quando vengono accesi e spenti è che durante i processi transitori si verificano sovracorrenti e sovratensioni nei loro elementi, il cui valore spesso supera significativamente (anche se brevemente) i valori consentiti dalle condizioni tecniche.
I sovraccarichi elettrici e meccanici si verificano a seguito di malfunzionamento dei meccanismi, variazioni significative della frequenza o della tensione della rete elettrica, ispessimento del lubrificante dei meccanismi a basse temperature, superamento della temperatura nominale di progetto dell'ambiente in determinati momenti del anno e giorno, ecc.
I sovraccarichi portano ad un aumento della temperatura di riscaldamento dell'isolamento dei dispositivi elettrici al di sopra del livello consentito e una forte riduzione della sua durata.
Le influenze climatiche, in particolare la temperatura e l'umidità, influenzano l'affidabilità e la durata di qualsiasi dispositivo elettrico.
A basse temperature, la resistenza all'urto delle parti metalliche dei dispositivi elettrici diminuisce: cambiano i valori dei parametri tecnici degli elementi semiconduttori; c'è "incollaggio" dei contatti del relè; il pneumatico è distrutto.
Il congelamento o l'ispessimento dei lubrificanti rende difficile l'azionamento di interruttori, manopole di controllo e altri elementi. Le alte temperature provocano anche danni meccanici ed elettrici agli elementi di un dispositivo elettrico, accelerandone l'usura.
L'effetto dell'aumento della temperatura sull'affidabilità del funzionamento dei dispositivi elettrici si manifesta in un'ampia varietà di forme: si formano crepe nei materiali isolanti, la resistenza dell'isolamento diminuisce, il che significa che aumenta il rischio di danni elettrici, la tenuta viene interrotta (impianto e i giunti impregnanti iniziano a scadere.
I danni agli avvolgimenti di elettromagneti, motori elettrici e trasformatori si verificano a causa del guasto dell'isolamento. La temperatura elevata ha un notevole effetto sul funzionamento degli elementi meccanici dei dispositivi elettrici.
Sotto l'influenza dell'umidità, si verifica una corrosione molto rapida delle parti metalliche dei dispositivi elettrici, la resistenza superficiale e volumetrica dei materiali isolanti diminuisce, compaiono varie perdite, il pericolo di distruzione della superficie aumenta bruscamente, si formano muffe fungine, sotto l'influenza della quale la superficie dei materiali ha corroso le proprietà elettriche dei dispositivi si deteriorano.
La polvere, penetrando nel lubrificante, si deposita sulle parti e sui meccanismi dei dispositivi elettrici e provoca una rapida usura delle parti di sfregamento e contaminazione dell'isolamento. La polvere è più pericolosa per i motori elettrici, dove cade con l'aria aspirata per la ventilazione. In altri elementi di dispositivi elettrici, tuttavia, l'usura è notevolmente accelerata se la polvere penetra attraverso le guarnizioni fino alla superficie di attrito. Pertanto, con un alto contenuto di polvere, la qualità delle guarnizioni degli elementi dei dispositivi elettrici e la loro cura sono di particolare importanza.
La qualità del funzionamento dei dispositivi elettrici dipende dal grado di validità scientifica dei metodi di lavoro utilizzati e dalla qualificazione del personale di servizio (conoscenza della parte materiale, teoria e pratica dell'affidabilità, capacità di rilevare ed eliminare rapidamente i guasti, ecc. ).
L'uso di misure preventive (manutenzione ordinaria, ispezioni, prove), riparazioni, uso dell'esperienza nel funzionamento dei dispositivi elettrici garantisce la loro maggiore affidabilità operativa.
Guarda anche: Misure per garantire l'affidabilità del funzionamento dei dispositivi elettrici