ЗАЩИТА ДВИГАТЕЛЕЙ ОТ ДЕЙСТВИЯ НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ УСЛОВИЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
С точки зрения влияния окружающей среды на электрооборудование все сельскохозяйственные помещения подразделяют следующим образом:
заведомо сухие (жилые помещения в домах городского типа);
сухие (конторы, жилые дома крестьянского типа, постоянное общежитие, общественное помещение, отапливаемые мастерские);
сырые (неотапливаемые коридоры, кухни, сараи, склады, гаражи и др.);
особо сырые (бани, прачечные, кормохранилища, кормоприготовительные цехи, насосные станции);
содержащие аммиак (скотные дворы, навозохранилища);
пожароопасные (сушилки, сенохранилища);
взрывоопасные (помещения с высоким содержанием взрывоопасной пыли, например мельница).
Кроме того, следует выделить электроустановки, работающие на открытом воздухе в различных условиях в зависимости от погоды. Самыми неблагоприятными следует считать животноводческие помещения, в которых высокая влажность сочетается с повышенным содержанием аммиака.
Для примера можно привести данные обследования ряда животноводческих ферм. Как показали измерения, относительная влажность воздуха в зимнее время в доильном зале колеблется от 85 до 90%, в телятнике — 80 — 85%, в свинарнике — 90 — 100% [8].
Концентрация аммиака в свинарнике колеблется в больших пределах и достигает величины 0,17 мг/л, в коровнике — 0,05 мг/л.
Содержание влаги и аммиака в помещении во многом зависит от действия системы вентиляции. Там, где она функционирует эффективно, влажность и содержание аммиака ниже приведенных цифр, однако они остаются на достаточно высоком уровне для того, чтобы эти помещения относить к категории помещений с повышенным содержанием влажности и аммиака.
Действие влаги на изоляцию также зависит от режима работы установки и интенсивности использования двигателя.
При постоянной работе двигателя его обмотка всегда находится в нагретом состоянии. Температура проводников. выше температуры окружающей среды. При этом даже при сильном насыщении воздуха водяными парами изоляция не увлажняется. Основной причиной ее износа является тепловое старение.
В сельском хозяйстве много установок, которые работают по нескольку часов в сутки. Например, транспортеры для уборки навоза на животноводческих фермах. Их включают 3 — 4 раза в сутки по 15 — 20 мин, остальное время они не работают. За время работы двигатель прогревается током, а затем остывает. В эти периоды изоляция также периодически то подсыхает, то вновь увлажняется. Но так как длительность рабочего состояния невелика, то преобладает увлажнение. При включениях на небольшие периоды изоляция не подсыхает. В то же время при частых включениях изоляция подвергается действию перенапряжений, возникающих при включениях в сеть. Возрастает вероятность пробоя изоляции. Стойкость к действию влаги быстро ухудшается, если в процессе работы возникают перегрузки, приводящие к тепловому старению.
Весьма неблагоприятно для изоляции сочетание высокой влажности с высокой температурой окружающей среды. Как показывают опыты, скорость проникновения влаги в изоляционные материалы в таких условиях возрастает во много раз. В связи с этим для районов с высокой температурой и повышенной влажностью выпускают специальные двигатели и аппаратуру тропического исполнения.
 |
| Рис, 26. Изменение сопротивления изоляции двигателей общего назначения и влагоморозостойкого исполнения; w — 100%, tокр = 20°С |
Быстрое увлажнение может происходить при хранении двигателей и аппаратуры в неблагоприятных условиях (на открытом воздухе, в помещении с повышенной влажностью). По данным измерений [8], сопротивление изоляции электродвигателей, хранившихся под открытым небом, за полтора месяца снизилось в несколько раз. При этом наблюдалось, что изменение сопротивления зависит от погодных условий. Вслед за дождливой погодой в теплые дни сопротивление изоляции резко снижается. Один из наблюдаемых двигателей вышел из строя в результате пробоя изоляции во время измерения ее сопротивления.
Асинхронные электродвигатели единой серии А и А02, а также 4А основного исполнения предназначены для привода механизмов, не предъявляющих специальных требований к условиям окружающей среды. Их используют для работы в помещениях с нормальной средой, влажность которой не превышает 75 — 80%, без повышенного содержания в них пыли и химически активных веществ. В сельском хозяйстве такие двигатели рекомендуется использовать в сухих помещениях. Допускается их использование в сырых и особо сырых помещениях при наличии отдельных помещений для двигателей и устранении влажности и запыленности воздуха.
Электродвигатели сельскохозяйственного исполнения серии 4А выпускают влагоморозостойкого и химовлагостойкого исполнения. Первые предназначены для работы в среде с влажностью до 98% (в помещениях сырых, особо сырых, а также на открытом воздухе). Двигатели химовлагостойкого исполнения предназначены для использования в животноводческих помещениях, содержащих аммиак и подвергающихся дезинфекции.
Применение специальных пропиточных составов позволяет поддерживать сопротивление изоляции на высоком уровне, несмотря на неблагоприятные условия. На рисунке 26 показано изменение сопротивления изоляции двигателей общего назначения 1 и влагоморозостойкого 2 исполнения.