Деградация и разложение
Наиболее распространёнными неисправностями электрического оборудования являются деградация и пробой (перекрытие) изоляционных материалов. Электрическая изоляция может быть жидкой или твёрдой, органической или неорганической.
Два наиболее распространенных фактора, влияющих на отказ изоляции электродвигателя
Органические изоляционные материалы включают: эмаль, лак, смолу или полимер, наносимые на стальную поверхность для обеспечения высокого межвиткового (между обмотками) сопротивления, что характерно для большинства машин с воздушным охлаждением и некоторых трансформаторов с масляным охлаждением.
Более крупные трансформаторы заполняются чистым минеральным маслом, которое обеспечивает более высокую изоляцию и более эффективный отвод тепла при наличии внешних радиаторов, вентиляторов и насосов. Физическая изоляция внутри этих трансформаторов обычно представляет собой пропитанную маслом бумагу, обёртывающую проводники.
Слишком много воды
В двигателях с воздушным охлаждением влажность воздуха имеет очень важное значение. По мере старения изоляционного материала в нём появляются мелкие трещины. Влага может проникать в эти трещины и вызывать короткое замыкание между соседними витками провода.
Хотя напряжение между витками невелико, при их коротком замыкании друг с другом образуется замкнутый магнитный поток, что вызывает протекание большого тока в контуре короткого замыкания. Это обычно приводит к повреждению двигателя, поэтому его необходимо демонтировать и перемотать/заменить.
На масляных охлаждаемых машинах (например, трансформаторах) влажность можно обнаружить только с помощью обычных проб масла. В непрерывном процессе цикла нагрева и охлаждения трансформатора вода будет всасываться в масло через клапан расширения масла.
Для трансформаторов с масляным охлаждением следует отметить, что для значительного снижения изоляционных свойств масла требуется лишь небольшое количество воды. Всего 30 частей воды на миллион частей масла приведут к снижению изоляционной способности на 50%.
Температура слишком высокая
На двигателях с воздушным охлаждением продолжительное воздействие высокой температуры вызывает термическое старение. В результате изоляция становится хрупкой. Как упоминалось ранее, окончательный отказ может быть вызван проникновением влаги или физическим контактом проводников.
В трансформаторах с масляным охлаждением этот эффект называется старением изоляции. Химическое старение происходит быстрее при высоких температурах, а потеря срока службы изоляции увеличивается почти экспоненциально с ростом температуры.
Очевидно, что важно вести ежедневные записи температуры эксплуатации и обеспечивать поддержание всех электрических устройств при более низкой окружающей температуре.