Оборудование для выполнения функций релейной защиты и автоматики (РЗА), устанавливаемое в закрытых распределительных устройствах 6–10 кВ, работает в жестких климатических условиях, характеризующихся широким диапазоном температур и высокой влажностью. При высоких положительных температурах ухудшаются механические и электрические свойства изоляционных материалов (прочность, хрупкость, текучесть, удельное объемное и поверхностное сопротивление, угол диэлектрических потерь, электрическая прочность) и характеристики деталей, изготовленных из металлов (удельное сопротивление, теплопроводность, упругость). Изменение характеристик деталей приводит к ухудшению параметров аппарата, к отказам, вследствие поломки деталей, заклинивания подвижных частей, изменения уставок срабатывания, ускоренного окисления токоведущих частей. Так для расчета толщины окисной пленки в зависимости от температуры может быть использована следующая эмпирическая формула [1]:

где:

– время, ч;

Т – температура, К.

Из формулы следует, что, чем выше температура, тем быстрее идет процесс окисления. При пониженных температурах (особенно отрицательных) также ухудшаются физические и механические свойства материалов. Например, пластмассы могут терять эластичность и становиться хрупкими, некоторые цветные металлы также становятся хрупкими (хладноломкость), оловянные припои пре- терпевают структурные изменения (оловянная чума). Из-за разного изменения линейных размеров сопрягаемых деталей могут заклиниваться подвижные части аппарата и разрушаться соединения из разнородных материалов (металл– пластмасса). Из-за замерзания влаги, скопившейся на зазорах между деталями, могут разрушаться соединения деталей и сами детали, изменяются характеристики расцепителей с тепловыми элементами и т. п. [2].

В целом общая классификация дестабилизирующих факторов представлена на рис.1. Одним из наиболее опасных воздействующих факторов внешней среды является влажность. При длительном воздействии повышенной влажности, особенно в сочетании с повышенной температурой, существенно снижается сопротивление изоляции аппарата (на несколько порядков) [3] и его электрическая прочность, поверхности металлических деталей усиленно корродируют, разрушаются защитные и декоративные покрытия, изоляционные материалы из-за впитывания влаги коробятся, растрескиваются или расслаиваются.