मोटर इन्सुलेशन पर विशेष पर्यावरणीय परिस्थितियों की आवश्यकताएं और प्रभाव

मोटरों की विशेष पर्यावरणीय परिस्थितियों को पर्यावरणीय कारकों की प्रकृति के आधार पर दो प्रमुख श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है: प्राकृतिक जलवायु वातावरण और औद्योगिक वातावरण। प्राकृतिक जलवायु वातावरण में मुख्य रूप से उष्णकटिबंधीय, समुद्री, ठंडे, भूमिगत और पठारी वातावरण शामिल हैं; औद्योगिक वातावरण में मुख्य रूप से संक्षारक वातावरण, विस्फोटक वातावरण, उच्च और निम्न तापमान, उच्च और निम्न दबाव, ठोस कण और धूल, उच्च-ऊर्जा विकिरण और विशेष यांत्रिक भार आदि शामिल हैं। विशेष वातावरण का मोटर इन्सुलेशन पर प्रभाव।

तापमान का प्रभाव

परिवेश के उच्च तापमान के कारण मोटर की ऊष्मा अपव्यय पर असर पड़ता है, जिससे उसकी उत्पादन क्षमता कम हो जाती है। उच्च तापमान और पराबैंगनी किरणों का तीव्र प्रभाव इन्सुलेटिंग पदार्थों के क्षरण को तेज करता है। शुष्क और गर्म क्षेत्रों में, सापेक्ष आर्द्रता कभी-कभी 3% तक गिर जाती है। उच्च तापमान और शुष्कता के कारण इन्सुलेटिंग पदार्थ सूख जाते हैं, सिकुड़ जाते हैं, विकृत हो जाते हैं और उनमें दरारें पड़ जाती हैं। उच्च तापमान के कारण कोटिंग यौगिक के नष्ट होने की संभावना रहती है। निम्न तापमान के कारण रबर और प्लास्टिक कठोर, भंगुर और फट जाते हैं, और चिकनाई वाले तेल और शीतलक जम जाते हैं।

उच्च आर्द्रता और नमी का प्रभाव

उच्च सापेक्ष आर्द्रता के कारण सतह पर पानी की परतें बन सकती हैं। जब आर्द्रता 95% से अधिक हो जाती है, तो मोटर के अंदर पानी की बूंदें अक्सर संघनित हो जाती हैं, जिससे धातु के पुर्जों में जंग लगने का खतरा बढ़ जाता है, चिकनाई वाली ग्रीस नमी सोखकर खराब होने लगती है, और कुछ इन्सुलेटिंग सामग्री नमी सोखने के कारण फूलने लगती हैं या नरम और चिपचिपी हो जाती हैं। इससे यांत्रिक और विद्युत कार्यक्षमता कम हो जाती है, और इन्सुलेशन के टूटने और सतह पर ज्वलनशील पदार्थ निकलने का खतरा बढ़ जाता है।

मोल्ड का प्रभाव

उच्च तापमान और उच्च आर्द्रता वाले वातावरण में फफूंद लगने की संभावना सबसे अधिक होती है। फफूंद से निकलने वाले स्राव धातुओं और इन्सुलेटिंग सामग्रियों को संक्षारित कर सकते हैं, जिससे इन्सुलेशन तेजी से खराब हो जाता है और शॉर्ट-सर्किट दुर्घटनाएं हो सकती हैं।

धूल और रेत के कण

धूल (औद्योगिक धूल सहित) से तात्पर्य 1 से 150 माइक्रोमीटर व्यास वाले कणों से है; रेत की धूल से तात्पर्य 10 से 1000 माइक्रोमीटर व्यास वाले क्वार्ट्ज कणों से है। जब धूल और रेत इन्सुलेशन सतह पर जमा हो जाते हैं, तो नमी सोखने के कारण विद्युत इन्सुलेशन की क्षमता कम हो जाती है, और चालक धूल से इन्सुलेशन रिसाव या शॉर्ट सर्किट जैसी दुर्घटनाएं होने की संभावना बढ़ जाती है। अम्लीय और क्षारीय दोनों प्रकार की संक्षारक धूल में द्रवीकरण की प्रवृत्ति होती है, जिससे धातु के पुर्जों और इन्सुलेटिंग भागों में जंग लग जाती है। जब धूल और रेत मोटर में प्रवेश करते हैं, तो इससे यांत्रिक खराबी और पुर्जों का घिसाव हो सकता है। यदि मात्रा अधिक हो, तो यह वायु वाहिनी को अवरुद्ध कर सकता है और वेंटिलेशन और ऊष्मा अपव्यय को प्रभावित कर सकता है। इसलिए, औद्योगिक धूल भरे क्षेत्रों और बाहरी रेत-धूल वाले क्षेत्रों में उपयोग की जाने वाली मोटरों के लिए, धूल और धूल को रोकने के उपाय किए जाने चाहिए।

नमक के छिड़काव का प्रभाव

जब समुद्र की उग्र लहरें चट्टानी तट से टकराती हैं, तो पानी की बूंदें छिटककर धुंध जैसी बन जाती हैं और हवा में फैल जाती हैं। हवा में मौजूद क्लोराइड के इन निलंबित तरल कणों को लवणीय धुंध कहा जाता है। लवणीय धुंध इन्सुलेटिंग और धात्विक सतहों पर इलेक्ट्रोलाइट बनाती है, जिससे संक्षारण प्रक्रिया तेज हो जाती है और इन्सुलेशन क्षमता गंभीर रूप से प्रभावित होती है। उदाहरण के लिए, यह कोरोना डिस्चार्ज और रिसाव धारा में वृद्धि का कारण बन सकती है।

कीड़े-मकोड़ों और छोटे जीवों से होने वाले खतरे

उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में, कीड़ों और छोटे जीवों से होने वाला नुकसान विशेष रूप से गंभीर होता है। एक ओर, वे बिजली की मशीनों के अंदर घोंसले बना लेते हैं और मृत शरीर छोड़ जाते हैं, जिससे यांत्रिक अवरोध उत्पन्न होते हैं; दूसरी ओर, वे इन्सुलेशन को कुतर देते हैं या इन्सुलेशन सामग्री को खा जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप शॉर्ट-सर्किट की समस्या उत्पन्न होती है। विशेष रूप से, दीमक, लकड़ी खाने वाली चींटियाँ, चूहे और साँप सबसे अधिक हानिकारक होते हैं।

संक्षारक गैस

रासायनिक उद्योग के उत्पादन स्थलों (खनन, उर्वरक, फार्मास्यूटिकल्स, रबर आदि सहित) में मुख्य रूप से क्लोरीन, हाइड्रोजन क्लोराइड, सल्फर डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड, अमोनिया, हाइड्रोजन सल्फाइड आदि जैसी गैसें बड़ी मात्रा में मौजूद होती हैं। हालांकि शुष्क हवा में (अधिकतम सापेक्ष मिश्रण स्तर 70% से कम होने पर) इनका संक्षारण अपेक्षाकृत कम होता है, लेकिन नम हवा में ये अम्लीय या क्षारीय संक्षारक एरोसोल बनाती हैं। सामान्यतः, जब हवा की सापेक्ष आर्द्रता संतृप्ति स्तर तक नहीं पहुंचती और उत्पाद की सतह पर संघनन होता है, तो धातु के पुर्जों और घटकों का संक्षारण और इन्सुलेशन प्रदर्शन में गिरावट बहुत तेजी से होती है। इसलिए, मोटर उत्पादों पर संक्षारक गैसों का प्रभाव हवा की नमी, संक्षारक गैसों की प्रकृति और सांद्रता पर निर्भर करता है।

बैरोमेट्रिक दबाव

उच्च ऊंचाई वाले क्षेत्रों (1000 मीटर से ऊपर) में, ऊंचाई बढ़ने के साथ वायु घनत्व में कमी आने के कारण, मोटर का तापमान बढ़ जाता है और उत्पादन घट जाता है। उच्च-वोल्टेज मोटरों में कोरोना का प्रारंभिक वोल्टेज भी तदनुसार कम हो जाता है। यदि मोटर लंबे समय तक कोरोना के साथ चलती है, तो इससे मोटर की सेवा अवधि और सुरक्षित संचालन प्रभावित होता है। इसके अलावा, ऊंचाई में परिवर्तन डीसी कम्यूटेशन और ब्रश के घिसाव पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालते हैं। नमी और ऑक्सीजन की कमी वाले वातावरण (विशेषकर नमी) में, कम्यूटेशन सतह पर कॉपर ऑक्साइड फिल्म बनने की दर धीमी हो जाती है, जो घिसाव के साथ संतुलन नहीं बना पाती, जिससे कम्यूटेशन खराब हो जाता है और ब्रश का घिसाव बढ़ जाता है।

उच्च-ऊर्जा

उच्च ऊर्जा वाली किरणें (जैसे परमाणु विकिरण से इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन या वाई-किरणें) किसी पदार्थ के परमाणुओं को विस्थापित कर सकती हैं, जिससे जाली दोष और रिक्ति-अंतराल परमाणु युग्मों का निर्माण होता है, और इस प्रकार पदार्थ की संरचना को विकिरण क्षति पहुँचती है। इसके अतिरिक्त, जब कोई पदार्थ विकिरण के संपर्क में आता है, तो इलेक्ट्रॉन अपनी कक्षाओं से अलग हो जाते हैं, जिससे छिद्र-इलेक्ट्रॉन युग्म उत्पन्न होते हैं, जो पदार्थ को आयनीकरण के प्रति संवेदनशील बना देता है। इन्सुलेटिंग पदार्थों पर विकिरण का प्रभाव विकिरण के प्रकार और मात्रा (मात्रा दर या संचयी मात्रा मान में व्यक्त), विकिरण के ऊर्जा स्पेक्ट्रम, विकिरणित इन्सुलेटिंग पदार्थ के गुणों और परिवेश के तापमान पर निर्भर करता है। विकिरण मुख्य रूप से इन्सुलेटिंग पदार्थों को क्षति पहुँचाता है। इनमें से, कार्बनिक इन्सुलेटिंग पदार्थों के यांत्रिक गुण सबसे अधिक प्रभावित होते हैं। इन्सुलेटिंग पदार्थों के लिए अनुमेय विकिरण मात्रा 10 रोएंटजेन है। हालांकि, क्वार्ट्ज और अभ्रक जैसे अकार्बनिक इन्सुलेटिंग पदार्थों में विकिरण प्रतिरोध बेहतर होता है, जो 10 रोएंटजेन से अधिक की अनुमेय विकिरण खुराक को सहन कर सकते हैं।

यांत्रिक बल

उच्च दबाव, प्रभाव और कंपन भार के कारण मोटर के धातु घटकों और इन्सुलेशन संरचनाओं को आसानी से यांत्रिक क्षति हो सकती है।