Jakie czynniki wpływają na niezawodność sprzętu elektrycznego

Doświadczenie eksploatacyjne pokazuje, że niezawodność urządzeń elektrycznych zależy od wielu i różnych czynników, które warunkowo można podzielić na cztery grupy; konstruktywne, produkcyjne, instalacyjne, eksploatacyjne.

Czynniki projektowe ze względu na instalację niewiarygodnych elementów w urządzeniu; wady schematów i decyzji projektowych podjętych podczas projektowania; stosowanie komponentów niespełniających warunków środowiskowych.

Czynniki produkcji spowodowane naruszeniem procesów technologicznych, zanieczyszczeniem otaczającego powietrza, stanowisk pracy i urządzeń, złą kontrolą jakości produkcji i instalacji itp.

Podczas instalacji urządzeń elektrycznych ich niezawodność może zostać zmniejszona, jeśli nie będą przestrzegane wymagania technologiczne.

Warunki pracy mają największy wpływ na niezawodność urządzeń elektrycznych.Uderzenia, wibracje, przeciążenia, temperatura, wilgotność, promieniowanie słoneczne, piasek, kurz, pleśń, żrące ciecze i gazy, pola elektryczne i magnetyczne wpływają na działanie urządzeń.

Różne warunki pracy mogą w różny sposób wpływać na żywotność i niezawodność instalacji elektrycznych. Obciążenia udarowe i wibracyjne znacznie zmniejszają niezawodność urządzeń elektrycznych.

Wpływ obciążeń udarowych i wibracyjnych w niektórych przypadkach może być większy niż wpływ innych obciążeń mechanicznych, elektrycznych i termicznych. W wyniku długotrwałego działania przemiennego nawet przy niewielkich obciążeniach udarowo-wibracyjnych w elementach kumuluje się zmęczenie, co zwykle prowadzi do nagłych awarii. Pod wpływem drgań i wstrząsów dochodzi do licznych uszkodzeń mechanicznych elementów konstrukcyjnych, poluzowania ich mocowań oraz zerwania styków połączeń elektrycznych.

Obciążenia w cyklicznych trybach pracy związane z częstym włączaniem i wyłączaniem urządzenia elektrycznego oraz obciążenia udarowe i wibracyjne przyczyniają się do powstawania i rozwoju oznak zmęczenia elementów.

Fizyczna natura wzrostu ryzyka uszkodzenia urządzeń podczas ich włączania i wyłączania polega na tym, że podczas procesów przejściowych w ich elementach występują przetężenia i przepięcia, których wartość często znacznie przekracza (choć na krótko) wartości dopuszczalne przez warunki techniczne.

Przeciążenia elektryczne i mechaniczne powstają w wyniku wadliwego działania mechanizmów, znacznych zmian częstotliwości lub napięcia sieci elektroenergetycznej, zgęstnienia smaru mechanizmów w niskich temperaturach, przekroczenia nominalnej projektowej temperatury otoczenia w określonych okresach rok i dzień itp.

Przeciążenia prowadzą do wzrostu temperatury nagrzewania izolacji urządzeń elektrycznych powyżej dopuszczalnego poziomu i gwałtownego zmniejszenia jego żywotności.

Wpływy klimatyczne, zwłaszcza temperatura i wilgotność, wpływają na niezawodność i trwałość każdego urządzenia elektrycznego.

W niskich temperaturach spada udarność metalowych części urządzeń elektrycznych: zmieniają się wartości parametrów technicznych elementów półprzewodnikowych; następuje „sklejenie” styków przekaźnika; opona jest zniszczona.

Zamarznięcie lub zgęstnienie smarów utrudnia obsługę przełączników, pokręteł sterujących i innych elementów. Wysokie temperatury powodują również mechaniczne i elektryczne uszkodzenia elementów urządzenia elektrycznego, przyspieszając jego zużycie.

Wpływ podwyższonej temperatury na niezawodność pracy urządzeń elektrycznych objawia się w bardzo różnych postaciach: powstają pęknięcia materiałów izolacyjnych, zmniejsza się rezystancja izolacji, co oznacza wzrost ryzyka uszkodzenia elektrycznego, pęka szczelność (sadzenie a impregnacja spoin zaczyna się przedawniać.

Uszkodzenie uzwojeń elektromagnesów, silników elektrycznych i transformatorów następuje w wyniku uszkodzenia izolacji. Podwyższona temperatura ma zauważalny wpływ na pracę elementów mechanicznych urządzeń elektrycznych.

Pod wpływem wilgoci dochodzi do bardzo szybkiej korozji metalowych części urządzeń elektrycznych, zmniejsza się rezystancja powierzchniowa i objętościowa materiałów izolacyjnych, pojawiają się różnego rodzaju nieszczelności, gwałtownie wzrasta niebezpieczeństwo zniszczenia powierzchni, tworzy się pleśń grzybowa, pod wpływem której powierzchnia materiałów uległo korozji, właściwości elektryczne urządzeń ulegają pogorszeniu.

Kurz, dostając się do smaru, osadza się na częściach i mechanizmach urządzeń elektrycznych powodując szybkie zużycie części trących i zanieczyszczenie izolacji. Pył jest najbardziej niebezpieczny dla silników elektrycznych, gdzie opada wraz z powietrzem wlotowym w celu wentylacji. Natomiast w innych elementach urządzeń elektrycznych zużycie jest znacznie przyspieszone, jeśli pył przedostanie się przez uszczelnienia na powierzchnię cierną. Dlatego przy dużej zawartości pyłu szczególnie ważna jest jakość uszczelnień elementów urządzeń elektrycznych oraz ich pielęgnacja.

Jakość działania urządzeń elektrycznych zależy od stopnia naukowej zasadności stosowanych metod pracy oraz kwalifikacji personelu serwisowego (znajomość części materiałowej, teorii i praktyki niezawodności, umiejętność szybkiego wykrywania i usuwania usterek itp. ).

Stosowanie środków zapobiegawczych (konserwacje bieżące, przeglądy, testy), naprawy, korzystanie z doświadczenia w eksploatacji urządzeń elektrycznych gwarantuje ich wyższą niezawodność eksploatacyjną.

Zobacz też: Środki zapewniające niezawodność działania urządzeń elektrycznych