Le particolari condizioni ambientali dei motori possono essere classificate in due categorie principali in base alla natura dei fattori ambientali: ambienti climatici naturali e ambienti industriali. Gli ambienti climatici naturali includono principalmente ambienti tropicali, marini, freddi, sotterranei e di altopiano; gli ambienti industriali includono principalmente ambienti corrosivi, ambienti esplosivi, temperature elevate e basse, pressioni elevate e basse, particelle solide e polveri, radiazioni ad alta energia e carichi meccanici speciali, ecc. L'influenza degli ambienti speciali sull'isolamento del motore.
Influenza della temperatura
A causa dell'elevata temperatura ambiente che influisce sulla dissipazione del calore del motore, la sua potenza in uscita diminuisce. Il forte effetto delle alte temperature e dei raggi ultravioletti accelera l'invecchiamento dei materiali isolanti. Nelle zone calde e secche, l'umidità relativa a volte scende al 3%. Le alte temperature e la secchezza causano l'essiccazione, la formazione di rughe, la deformazione e la screpolatura dei materiali isolanti. Le alte temperature tendono a causare la perdita del composto di incapsulamento. Le basse temperature induriscono la gomma e la plastica, rendendole fragili e soggette a screpolature, e provocano il congelamento dell'olio lubrificante e del liquido di raffreddamento.
Elevata umidità e influenza dell'umidità
Un'elevata umidità relativa può causare la formazione di pellicole d'acqua sulla superficie. Quando l'umidità supera il 95%, le goccioline d'acqua spesso si condensano all'interno del motore, rendendo le parti metalliche soggette a ruggine, il grasso lubrificante soggetto ad assorbimento di umidità e deterioramento, e alcuni materiali isolanti soggetti a rigonfiamento a causa dell'assorbimento di umidità o a diventare morbidi e appiccicosi. Le prestazioni meccaniche ed elettriche si deteriorano e sussiste un alto rischio di rottura dell'isolamento e di scariche superficiali.
influenza della muffa
In ambienti ad alta temperatura e umidità, la muffa ha maggiori probabilità di proliferare. Le secrezioni della muffa possono corrodere metalli e materiali isolanti, causando un rapido invecchiamento dell'isolamento e provocando cortocircuiti.
Particelle di polvere e sabbia
La polvere (inclusa la polvere industriale) si riferisce a particelle con diametro compreso tra 1 e 150 micrometri; la polvere di sabbia si riferisce a particelle di quarzo con diametro compreso tra 10 e 1000 micrometri. Quando i depositi di polvere e sabbia si accumulano sulla superficie isolante, causano una diminuzione delle prestazioni di isolamento elettrico a causa dell'assorbimento di umidità, e la polvere conduttiva è più soggetta a causare perdite di isolamento o cortocircuiti. Sia le polveri corrosive acide che quelle alcaline sono soggette a deliquescenza, causando quindi corrosione dei componenti metallici e delle parti isolanti. Quando polvere e sabbia penetrano nel motore, possono causare guasti meccanici e usura dei componenti. Se la quantità è elevata, ostruiscono il condotto dell'aria e compromettono la ventilazione e la dissipazione del calore. Pertanto, per i motori utilizzati in aree industriali polverose e in regioni esterne con presenza di sabbia e polvere, è necessario adottare misure per prevenire l'ingresso di sabbia e polvere.
influenza della nebbia salina
Quando le onde turbolente dell'oceano si infrangono sulla costa rocciosa, le goccioline d'acqua schizzano via trasformandosi in nebbia e disperdendosi nell'aria. Queste particelle liquide di cloruro sospese nell'aria sono chiamate nebbia salina. La nebbia salina forma un elettrolita sulle superfici isolanti e metalliche, accelerando il processo di corrosione e compromettendo seriamente le prestazioni di isolamento. Ad esempio, può causare scariche a corona e un aumento della corrente di dispersione.
I pericoli degli insetti e dei piccoli animali
Nelle regioni tropicali, i danni causati da insetti e piccoli animali sono particolarmente gravi. Da un lato, costruiscono nidi all'interno di apparecchiature elettriche, lasciando dietro di sé carcasse che provocano blocchi meccanici; dall'altro, rosicchiano l'isolamento o consumano i materiali isolanti, causando cortocircuiti. In particolare, termiti, formiche xilofaghe, ratti e serpenti sono tra i più dannosi.
Gas corrosivo
Negli impianti di produzione dell'industria chimica (tra cui miniere, fertilizzanti, prodotti farmaceutici, gomma, ecc.) sono presenti grandi quantità di gas come cloro, acido cloridrico, anidride solforosa, ossido di azoto, ammoniaca, acido solfidrico, ecc. Sebbene la loro azione corrosiva sia relativamente limitata in aria secca (con un grado di miscelazione relativo massimo inferiore al 70%), in presenza di aria umida formano aerosol corrosivi acidi o alcalini. Generalmente, quando l'umidità relativa dell'aria non raggiunge la saturazione e si verifica condensa sulla superficie del prodotto, la corrosione delle parti e dei componenti metallici e il deterioramento delle prestazioni di isolamento vengono notevolmente accelerati. Pertanto, l'impatto dei gas corrosivi sui prodotti per motori dipende dall'umidità dell'aria, dalla natura e dalla concentrazione dei gas corrosivi.
pressione barometrica
Nelle zone ad alta quota (oltre i 1000 metri), la diminuzione della densità dell'aria con l'aumentare dell'altitudine influisce sull'aumento della temperatura del motore e sulla conseguente riduzione della potenza erogata. Anche la tensione di avviamento dell'effetto corona nei motori ad alta tensione diminuisce di conseguenza. Se il motore funziona a lungo in presenza di effetto corona, ciò influirà sulla sua durata e sulla sicurezza di funzionamento. Inoltre, le variazioni di altitudine hanno un impatto significativo sulla commutazione in corrente continua e sull'usura delle spazzole. In atmosfere povere di umidità e ossigeno (soprattutto umidità), la velocità di formazione dei film di ossido di rame sulla superficie di commutazione rallenta, non riuscendo a compensare l'usura, con conseguente deterioramento della commutazione e aumento dell'usura delle spazzole.
Alta energia
I raggi ad alta energia (come elettroni, protoni o raggi gamma provenienti da radiazioni nucleari) possono causare lo spostamento degli atomi di una sostanza, con conseguente formazione di difetti reticolari e di coppie atomiche lacune-elettroni, provocando così danni da radiazione alla struttura del materiale. Inoltre, quando una sostanza è esposta a radiazioni, gli elettroni si staccano dalle loro orbite, generando coppie elettrone-lacuna, il che rende la sostanza soggetta a ionizzazione. L'effetto delle radiazioni sui materiali isolanti dipende dal tipo e dalla dose di radiazione (espressa in tasso di dose o valore di dose cumulativa), dallo spettro energetico della radiazione, dalle proprietà del materiale isolante irradiato e dalla temperatura ambiente. Le radiazioni causano principalmente danni ai materiali isolanti. Tra questi, le proprietà meccaniche dei materiali isolanti organici sono le più gravemente compromesse. La dose di radiazione ammissibile per i materiali isolanti è di 10 roentgen. Tuttavia, i materiali isolanti inorganici hanno una migliore resistenza alle radiazioni, come il quarzo e la mica, che possono tollerare una dose di radiazione ammissibile superiore a 10 roentgen.
Forza meccanica
Elevate pressioni, urti e vibrazioni possono facilmente causare danni meccanici ai componenti metallici e alle strutture isolanti del motore.
Data di pubblicazione: 12 giugno 2025