Виды и причины износа электрооборудования

Все объекты, созданные человеком или при его участии, подлежат износу с первых мгновений окончания работы над ними. Происходит это во время работы, хранения или даже консервации. Это касается и электрооборудования. В результате ему время от времени требуются ремонты и восстановительные работы. По виду износ электрооборудования может быть механическим, моральным и электрическим.

Механический износ электрооборудования

Если говорить о механическом износе электроборудования, то под ним подразумевается изменение первоначальных форм всего агрегата, составляющих его частей или отдельных деталей, которые происходят в процессе постоянных или временных, как внешних, так и внутренних, воздействий.

Механический износ может выражаться в образовании канавок, царапин, истончении покрытий или технологических слоев. Чаще всего такое происходит в местах соприкосновения движущихся одна относительно другой деталей. Так, в процессе эксплуатации происходит механический износ коллектора электрических машин. На нем появляются дорожки, выработки из-за того, что металл стирается в процессе трения, превращаясь в металлическую пыль, которая выдувается из корпуса потоком воздуха, или оседает на внутренней поверхности корпуса.

Быстрому износу электрического коллектора может способствовать более сильное, чем это требуется, прижатие щеток, или же использование щетки, более твердой, чем это предусмотрено заводом-изготовителем. Каждая пара соприкасающихся между собой деталей рассчитывается отдельно по твердости. И та, которая конструктивно рассчитана не на ремонт, а на регулярную замену, как угольная щетка, должна быть мягче, чем та, с которой она соприкасается – коллектор. Тогда и износ будет минимальным.

В случае с электрическими аппаратами также возможен механический износ. Он выражается в том, что в процессе эксплуатации, нагрева изменяется первоначальная геометрия контактов, ослабляются и деформируются прижимные или возвратные пружины механизмов.

Что касается приводных электродвигателей, то основной износ у них приходится на места контактов движущихся деталей с неподвижными. Это шейка вала, кольца на роторе, все виды подшипников. Также механический износ угрожает и внешним защитным покрытиям, если они регулярно подвергаются разрушительным механическим воздействиям.

В большинстве случаев механический износ требует регулярного проведения профилактического осмотра, ремонта электрооборудования, замены износившихся деталей и сборочных единиц. В некоторых случаях возможно частичное восстановление их эксплуатационных свойств и повторное использование.

Электрический износ электрооборудования

Для электрооборудования различают еще такой вид износа, как электрический. При этом геометрия изделий, их масса может оставаться прежней, но происходит невосстановимая утрата электроизоляционных свойств отдельных элементов электрооборудования. Так, в электрической машине может износиться изоляции в пазах.

Или же случится износ трансформаторных обмоток. Такой износ иногда незаметен глазу, и может быть обнаружен лишь приборами. Иногда, электрический износ – следствие воздействия, происходящего из-за многолетней эксплуатации в нормальных условиях. Однако, чаще всего – это действие агрессивной среды, высокой температуры и других неблагоприятных факторов, ускоряющих выход оборудования из строя или же его частичную порчу.

Под воздействием недопустимой по техническим нормативам температуры или же при превышении концентрации агрессивных химических веществ происходит разрушение изоляционных слоев. В результате они постепенно или одномоментно разрушаются, теряют, изменяют свои электроизоляционные свойства. Тогда и происходит замыкание между витками обмоток, случаются пробои в изоляции, возникает выход потенциала на те части оборудования, какие не должны находится под напряжением.

Такой электрический износ может угрожать не только работоспособности электрического оборудования, но и приводить к авариям, пожарам, несчастным случаям, травмированию и гибели людей, имеющих к нему доступ.

Своевременное выявление электрического износа, качественное устранение его последствий, одно из основных условий безопасности. Обычно это происходит во время капитального ремонта электрооборудования, поскольку выявить конкретное место износа, как в случае в повреждением изоляции в отельных витках обмоток, проникнуть к нему, не разрушая другие слои, не всегда представляется возможным.

Электрический износ возможен и в результате оседания угольной пыли, металлической, проникновения влаги и, как следствие, появления ржавчины в местах контактов.

Еще можно говорить и о моральном износе электрооборудования. Это специфический вид износа. Он имеет место даже тогда, когда отсутствует сам факт эксплуатации. Оборудование хранится на складе, или исправно и безопасно работает. Однако, дальнейшее его использование или установка делается нецелесообразной в связи с тем, что уже созданы и реализуются более совершенные аналоги. Они технологичнее и экономичнее.

Такой процесс происходит повсеместно. Касается всех видов материалов и техники, изделий легкой промышленности, товаров народного потребления. Прогресс постоянно создает более привлекательный, безопасный и удобный продукт. Научные открытия позволяют наделять оборудование ранее недоступными для него свойствами и функциями.

Но при этом, моральный износ электрооборудования – не окончательный приговор, чтобы его отправлять в утиль. Чаще всего новации касаются каких-то элементов, узлов, систем управления. Основной же принцип работы, скажем, обмоток трансформатора или его корпус, остаются прежними и позволяют его успешно эксплуатировать в дальнейшем.

Улучшить качество дальнейшей эксплуатации морально изношенного, или, как говорят еще, морально устаревшего оборудования, может модернизация. И, чем она глубже, тем больше приближаются параметры устаревшего оборудования к параметрам более нового и совершенного в техническом отношении. Модернизация помогает продлевать жизнь устаревшим производствам, вписывая их в постоянно обновляющийся технический мир, при этом она позволяет экономить значительные средства.

Устранение всех видов износа

Для устранения всех видов износа электрооборудования наиболее предпочтительной является система плановых профилактических его ремонтов и осмотров. Суть ее заключается в том, что, не дожидаясь поломок или выхода оборудования из строя, регулярно, по графику, проводятся профилактические работы, плановый ремонт, замена наиболее уязвимых в смысле износа узлов и деталей.

Межремонтный период устанавливается с учетом режима и условий эксплуатации, возраста оборудования, его изношенности, состояния. Но это не единственные условия, определяющие периодичность. В ее выборе также учитываются факторы наличия дублирующих систем, бесперебойность и безопасность, которыми должно обладать предприятие, где эксплуатируется электрооборудование, а также наличие или отсутствие собственных бригад по его обслуживанию. Не всегда у администрации есть возможность держать в штате таких специалистов в необходимом объеме.

В последнее время популярность приобретает заключение договоров на такой вид профилактического обслуживания электрооборудования с компаниями, которые занимаются его установкой, пусконаладочными работами. Широко стали использоваться системы мониторинга и диагностики, они позволяют в ранние сроки выявлять места возможного преждевременного износа. Такой подход дал возможность в последние годы значительно сократить случаи аварийной поломки электродвигателей, повысить надежность и бесперебойность работы генерирующих установок, трансформаторных подстанций.

Износ электрических машин

В процессе эксплуатации происходит износ электротехнического оборудования. Условно по характеру физических процессов, лежащих в его основе, можно выделить три вида износа: механический, электрический и моральный.
Механический износ является следствием длительных и многократных знакопостоянных или знакопеременных механических воздействий на отдельные узлы и детали электрических машин. В результате этих воздействий их первоначальные форма и качество ухудшаются. В электрических машинах подвержены износу трущиеся детали — коллектор, контактные кольца, щетки, подшипники шейки валов, а также бандажи, пружины и др. Кроме того в ходе эксплуатации истирается изоляция в местах выхода проводников обмотки из пазов электрических машин и изоляция смежных витков обмоток трансформаторов.

К механическому износу приводит и абразивное истирание узлов и деталей электрических машин под влиянием твердых частиц (пыли), содержащихся в окружающей среде. Электрический износ приводит к восстанавливаемой потере электроизоляционными материалами своих изоляционных свойств. Износ изоляции происходит под действием четырех основных факторов: тепловых, электрических, механических и окружающей среды. С повышением температуры уменьшается механическая прочность твердой изоляции и коэффициент теплопередачи, при тепловом расширении изоляции ослабляется ее структура, возникают внутренние термомеханические напряжения, которые особенно велики в жестко связанных изоляционных системах со значительно отличающимися коэффициентами теплового расширения. В процессе износа в изоляции могут накапливаться продукты ее распада, приводящие к появлению газовых пузырей и проводящих примесей, которые снижают ее пробивное напряжение. Тепловое воздействие делает твердую изоляцию уязвимой для механических воздействий. Электрические воздействия на изоляцию определяются уровнем напряжения оборудования. Наибольшее влияние на износ оказывают коммутационные и атмосферные перенапряжения, которые приводят к неравномерному распределению напряжения вдоль катушки (обмотки) и могут вызвать ее пробой. Неравномерное распределение напряжения характерно и для обмоток электрических машин, питаемых от преобразователен частоты с поворотно-импульсной модуляцией. Условия работы изоляции ухудшаются вследствие атмосферных воздействий, в частности влаги и вредных химических примесей, содержащихся в атмосфере. Наличие влаги в изоляции может существенно уменьшить механическую прочность твердой изоляции, усилить процессы ионизации. ускорить ее химическое старение.
Механические воздействия появляются из-за вибрации оборудования, протекания переменных токов по его обмоткам, приводящим к возникновению знакопеременных электродинамических усилий, а также из-за центробежных сил в подвижных и вращающихся частях. Причем механические усилия, действующие на твердую изоляцию в аварийных режимах (как правило, в режимах короткого замыкания) могут в сотни раз превосходить усилия, действующие в нормальных режимах.
В результате этих воздействий может происходить пробой изоляции, а на частях оборудования, не находящихся в нормальных условиях под напряжением, могут появляться высокие электрические потенциалы. Устранение этого вида износа, как правило, требует капитального ремонта электрического и электромеханического оборудования.
Моральный износ обусловлен появлением в эксплуатации нового оборудования, характеризующегося более высокими технико-экономическими показателями (КПД, производительность, надежность работы и т.д.) и меньшей стоимостью. В этих условиях дальнейшее использование устаревшего оборудования является нецелесообразным из-за повышенных издержек, приводящих к росту стоимости готовой продукции по сравнению с произведенной на новом, технически более совершенном оборудовании. Только изменением конструкции и улучшением технических показателей действующего оборудования при капитальном ремонте в процессе модернизации можно продлить сроки его экономически оправданной эксплуатации.
Приведенная классификация износов является в известной мере условной, так как все три типа износа нельзя рассматривать в отрыве друг от друга. Например, на механический износ токоведуших частей сильное влияние оказывают плотность тока, температура и влажность окружающей среды; на электрический износ изоляции сильное влияние оказывают механические факторы (вибрация, термомеханические усилия, абразивный износ). На ухудшение технических характеристик электрических машин и, следовательно, на их моральный износ оказывают влияние степень их механического и электрического износа.
Тем не менее анализ каждого вида износа позволяет более полно выявить физические факторы, лежащие в основе этих процессов, для выработки мер по ослаблению их влияния на работу машин.
Рассмотрим наиболее характерные неисправности электрических машин, приводящие к отказу или выходу машины из строя, которые могут наблюдаться при проведении работ по их техническому обслуживанию.

Виды износа электрических машин

В процессе эксплуатации электрические машины изнашиваются и условно можно выделить три вида износа по характеру физических процессов, лежащих в его основе: механический, электрический и моральный.

Механический износ. Этот вид износа является следствием длительных знакопостоянных или знакопеременных механических воздействий на отдельные части и детали электрических машин. В результате этих воздействий их первоначальные формы и качество ухудшаются. Например, износ трущихся деталей электрических машин — коллектора, контактных колец, подшипников, шеек валов и др.

Электрический износ. Такой вид износа приводит к невосстановимой потере электроизоляционными материалами своих изоляционных свойств и ему подвержены изоляция проводов, пазовая, лобовых частей и выводов электрических машин. Электрическому износу способствует высокая рабочая температура, наличие в окружающей среде химически активных веществ, пыли и т. п. В результате этих воздействий происходит пробой изоляции, а на частях электрооборудования, не находящихся нормально под напряжением, могут появляться высокие электрические потенциалы. Устранение этих повреждений требует, как правило, капитального ремонта машины.

Моральный износ. Этот вид износа обусловлен появлением нового оборудования, имеющего более высокие технико-экономические показатели. В этих условиях дальнейшая эксплуатация устаревшего оборудования является нецелесообразной, так как приводит к увеличению стоимости выпускаемой на нем продукции. Изменением конструкции и улучшением технических показателей такого оборудования при капитальном ремонте в процессе модернизации можно продлить сроки его экономически оправданной эксплуатации.

Приведенная классификация износов электрооборудования является условной, так как все три типа износа нельзя рассматривать изолированно друг от друга. На механический износ токо- ведущих частей сильное влияние оказывают уровни электромагнитных нагрузок, определяющих уровень механических вибраций и усилий; на электрический износ изоляции значительное влияние оказывают чисто механические факторы (давление щетки, внешние вибрации, абразивный износ изоляции и др.). Степень механического и электрического износа, с другой стороны, определяет и степень морального износа, поскольку определяет энергетические характеристики электрических машин.

Тем не менее раздельный анализ видов износа позволяет более четко выявить физические факторы, лежащие в основе этих явлений, с целью выработки мероприятий, направленных на ослабление их влияния на работу машины.

На 79 показаны разные виды износа токарного резца, которые могут проявляться раздельно или одновременно.
Процесс и причины износа металлического режущего материала при обработке резанием очень сложны.

Такой вид износа в основном происходит при обработке пластичных металлов, особенно труднообрабатываемых сталей (Жаростойких, нержавеющих и др.).
1. Укажите причины и виды износа резцов.

Основные причины износов и повреждений кузовов.
Характерными видами износа и повреждений кузова в процессе эксплуатации автомобиля являются коррозия металла, возникающая на поверхности корпуса под действием химических или.

Износ строений возникает под воздействием трех основных причин, которые могут проявляться как комплексно, так и изолировано.
Практически все виды износа можно наблюдать даже на только что построенных зданиях, даже тех, которые.

Причиной того, что изнашивание является еще и сейчас книгой за семью печатями
Результат изнашивания, проявляющийся в виде разрушения материала, называется износом. Величина износа зависит от структуры материала в приповерхностном слое.