Οι ειδικές περιβαλλοντικές συνθήκες των κινητήρων μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο κύριες κατηγορίες με βάση τη φύση των περιβαλλοντικών παραγόντων: φυσικά κλιματικά περιβάλλοντα και βιομηχανικά περιβάλλοντα. Τα φυσικά κλιματικά περιβάλλοντα περιλαμβάνουν κυρίως τροπικά, θαλάσσια, ψυχρά, υπόγεια και οροπέδια περιβάλλοντα. Τα βιομηχανικά περιβάλλοντα περιλαμβάνουν κυρίως διαβρωτικά περιβάλλοντα, εκρηκτικά περιβάλλοντα, υψηλές και χαμηλές θερμοκρασίες, υψηλές και χαμηλές πιέσεις, στερεά σωματίδια και σκόνη, ακτινοβολία υψηλής ενέργειας και ειδικά μηχανικά φορτία κ.λπ. Η επίδραση ειδικών περιβαλλόντων στη μόνωση του κινητήρα.
Επίδραση της θερμοκρασίας
Λόγω της υψηλής θερμοκρασίας περιβάλλοντος που επηρεάζει την απαγωγή θερμότητας του κινητήρα, η ισχύς εξόδου του μειώνεται. Η ισχυρή επίδραση της υψηλής θερμοκρασίας και των υπεριωδών ακτίνων επιταχύνει τη γήρανση των μονωτικών υλικών. Σε ξηρές και θερμές περιοχές, η σχετική υγρασία μερικές φορές μειώνεται στο 3%. Η υψηλή θερμοκρασία και η ξηρότητα προκαλούν ξηρότητα, ζάρες, παραμόρφωση και ρωγμές στα μονωτικά υλικά. Η υψηλή θερμοκρασία είναι επιρρεπής στην απώλεια του υλικού στεγανοποίησης. Η χαμηλή θερμοκρασία σκληραίνει το καουτσούκ και το πλαστικό, τα κάνει εύθραυστα και ραγίζουν, και προκαλεί το πάγωμα του λιπαντικού λαδιού και του ψυκτικού υγρού.
Υψηλή υγρασία και επίδραση υγρασίας
Η υψηλή σχετική υγρασία μπορεί να προκαλέσει σχηματισμό φιλμ νερού στην επιφάνεια. Όταν η υγρασία υπερβαίνει το 95%, οι σταγόνες νερού συχνά συμπυκνώνονται στο εσωτερικό του κινητήρα, γεγονός που καθιστά τα μεταλλικά μέρη επιρρεπή σε σκουριά, το λιπαντικό γράσο επιρρεπές σε απορρόφηση υγρασίας και φθορά, και ορισμένα μονωτικά υλικά επιρρεπή σε διόγκωση λόγω απορρόφησης υγρασίας ή μαλακά και κολλώδη. Η μηχανική και ηλεκτρική απόδοση επιδεινώνεται και υπάρχει υψηλός κίνδυνος φθοράς της μόνωσης και υπερχείλισης της επιφάνειας.
Επιρροή μούχλας
Σε περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας και υγρασίας, είναι πολύ πιθανό να αναπτυχθεί μούχλα. Οι εκκρίσεις μούχλας μπορούν να διαβρώσουν μέταλλα και μονωτικά υλικά, προκαλώντας ταχεία γήρανση της μόνωσης και οδηγώντας σε ατυχήματα βραχυκυκλώματος.
Σωματίδια σκόνης και άμμου
Η σκόνη (συμπεριλαμβανομένης της βιομηχανικής σκόνης) αναφέρεται σε σωματίδια με διάμετρο που κυμαίνεται από 1 έως 150 μικρόμετρα. Η σκόνη άμμου αναφέρεται σε σωματίδια χαλαζία με διάμετρο που κυμαίνεται από 10 έως 1000 μικρόμετρα. Όταν συσσωρεύονται εναποθέσεις σκόνης και άμμου στην επιφάνεια της μόνωσης, προκαλούν μείωση της απόδοσης της ηλεκτρικής μόνωσης λόγω απορρόφησης υγρασίας, και η αγώγιμη σκόνη είναι πιο πιθανό να προκαλέσει διαρροή μόνωσης ή ατυχήματα βραχυκυκλώματος. Τόσο οι όξινες όσο και οι αλκαλικές διαβρωτικές σκόνες είναι επιρρεπείς σε υγροποίηση, προκαλώντας έτσι διάβρωση μεταλλικών εξαρτημάτων και μονωτικών μερών. Όταν η σκόνη και η άμμος εισέρχονται στον κινητήρα, μπορούν να προκαλέσουν μηχανικές βλάβες και φθορά των εξαρτημάτων. Εάν η ποσότητα είναι μεγάλη, θα φράξει τον αγωγό αέρα και θα επηρεάσει τον αερισμό και την απαγωγή θερμότητας. Επομένως, για κινητήρες που χρησιμοποιούνται σε βιομηχανικές σκονισμένες περιοχές και σε εξωτερικές περιοχές με άμμο, πρέπει να λαμβάνονται μέτρα για την πρόληψη της άμμου και της σκόνης.
Επίδραση του σπρέι αλατιού
Όταν τα ταραγμένα κύματα στον ωκεανό χτυπούν την βραχώδη ακτή, οι σταγόνες νερού εκτοξεύονται και γίνονται ομίχλη και εισέρχονται στον αέρα. Αυτά τα αιωρούμενα υγρά σωματίδια χλωρίου στον αέρα ονομάζονται αλατούχα ομίχλη. Η αλατούχα ομίχλη σχηματίζει έναν ηλεκτρολύτη σε μονωτικές και μεταλλικές επιφάνειες, επιταχύνοντας τη διαδικασία διάβρωσης και επηρεάζοντας σοβαρά την απόδοση της μόνωσης. Για παράδειγμα, μπορεί να προκαλέσει εκκένωση κορώνας και αύξηση του ρεύματος διαρροής.
Οι κίνδυνοι από έντομα και μικρά πλάσματα
Στις τροπικές περιοχές, η βλάβη που προκαλείται από έντομα και μικρά πλάσματα είναι ιδιαίτερα σοβαρή. Αφενός, χτίζουν φωλιές μέσα σε ηλεκτρικές μηχανές και αφήνουν πίσω τους πτώματα, προκαλώντας μηχανικά μπλοκαρίσματα· αφετέρου, δαγκώνουν τη μόνωση ή καταναλώνουν μονωτικά υλικά, με αποτέλεσμα βλάβες βραχυκυκλώματος. Συγκεκριμένα, οι τερμίτες, τα ξυλοφάγα μυρμήγκια, οι αρουραίοι και τα φίδια είναι τα πιο επιβλαβή.
Διαβρωτικό αέριο
Στις εγκαταστάσεις παραγωγής της χημικής βιομηχανίας (συμπεριλαμβανομένων ορυχείων, λιπασμάτων, φαρμακευτικών προϊόντων, καουτσούκ κ.λπ.), υπάρχει κυρίως μεγάλη ποσότητα αερίων όπως χλώριο, υδροχλώριο, διοξείδιο του θείου, οξείδιο του αζώτου, αμμωνία, υδρόθειο κ.λπ. Αν και η διάβρωσή τους είναι σχετικά μικρή σε ξηρό αέρα (με μέγιστο σχετικό βαθμό ανάμειξης μικρότερο από 70%), σχηματίζουν όξινα ή αλκαλικά διαβρωτικά αερολύματα σε υγρό αέρα. Γενικά, όταν η σχετική υγρασία του αέρα δεν έχει φτάσει σε κορεσμό και υπάρχει συμπύκνωση στην επιφάνεια του προϊόντος, η διάβρωση των μεταλλικών μερών και εξαρτημάτων και η υποβάθμιση της απόδοσης της μόνωσης θα επιταχυνθούν σημαντικά. Επομένως, η επίδραση των διαβρωτικών αερίων στα προϊόντα κινητήρων εξαρτάται από την υγρασία του αέρα, τη φύση και τη συγκέντρωση των διαβρωτικών αερίων.
Ατμοσφαιρική πίεση
Σε περιοχές μεγάλου υψομέτρου (πάνω από 1000 μέτρα), λόγω της μείωσης της πυκνότητας του αέρα καθώς αυξάνεται το υψόμετρο, επηρεάζει την αύξηση της θερμοκρασίας του κινητήρα και τη μείωση της εξόδου. Η τάση εκκίνησης του κορωνοϊού στους κινητήρες υψηλής τάσης θα μειωθεί επίσης ανάλογα. Εάν ο κινητήρας λειτουργεί με κορωνοϊό για μεγάλο χρονικό διάστημα, αυτό θα επηρεάσει τη διάρκεια ζωής και την ασφαλή λειτουργία του κινητήρα. Επιπλέον, οι αλλαγές στο υψόμετρο έχουν σημαντικό αντίκτυπο στη μεταγωγή DC και στη φθορά των ψηκτρών. Σε ατμόσφαιρες που δεν έχουν υγρασία και οξυγόνο (ειδικά υγρασία), ο ρυθμός σχηματισμού φιλμ οξειδίου του χαλκού στην επιφάνεια μεταγωγής επιβραδύνεται, κάτι που δεν μπορεί να εξισορροπηθεί με τη φθορά, οδηγώντας έτσι σε επιδείνωση της μεταγωγής και αύξηση της φθοράς των ψηκτρών.
Υψηλής ενέργειας
Οι ακτίνες υψηλής ενέργειας (όπως ηλεκτρόνια, πρωτόνια ή ακτίνες Υ από πυρηνική ακτινοβολία) μπορούν να προκαλέσουν μετατόπιση των ατόμων μιας ουσίας, με αποτέλεσμα ελαττώματα στο πλέγμα και σχηματισμό ζευγών ατόμων με κενό, προκαλώντας έτσι βλάβη από την ακτινοβολία στη δομή του υλικού. Επιπλέον, όταν μια ουσία εκτίθεται σε ακτινοβολία, τα ηλεκτρόνια αποκολλώνται από τις τροχιές τους, δημιουργώντας ζεύγη οπών-ηλεκτρονίων, γεγονός που καθιστά την ουσία επιρρεπή σε ιονισμό. Η επίδραση της ακτινοβολίας στα μονωτικά υλικά εξαρτάται από τον τύπο και τη δόση της ακτινοβολίας (εκφρασμένη σε ρυθμό δόσης ή αθροιστική τιμή δόσης), το ενεργειακό φάσμα της ακτινοβολίας, τις ιδιότητες του ακτινοβολημένου μονωτικού υλικού και τη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Η ακτινοβολία προκαλεί κυρίως βλάβη στα μονωτικά υλικά. Μεταξύ αυτών, οι μηχανικές ιδιότητες των οργανικών μονωτικών υλικών επηρεάζονται σοβαρότερα. Η επιτρεπόμενη δόση ακτινοβολίας για τα μονωτικά υλικά είναι 10 ακτινογραφίες. Ωστόσο, τα ανόργανα μονωτικά υλικά έχουν καλύτερη αντοχή στην ακτινοβολία, όπως ο χαλαζίας και ο μαρμαρυγίας, τα οποία μπορούν να ανεχθούν επιτρεπόμενη δόση ακτινοβολίας μεγαλύτερη από 10 ακτινογραφίες.
Μηχανική δύναμη
Τα υψηλά φορτία πίεσης, κρούσης και κραδασμών μπορούν εύκολα να προκαλέσουν μηχανικές βλάβες στα μεταλλικά εξαρτήματα και στις μονωτικές δομές του κινητήρα.
Ώρα δημοσίευσης: 12 Ιουνίου 2025