电气工业中“三防”设计

在电气工业中，“三防”设计是指防潮湿、防盐雾、防霉菌设计。我国幅员辽阔，电气产品使用环境极其复杂，尤其是在沿海地带的户外使用的电气产品，必须具备完善的“三防”设计才能保证其正常工作。“三防”设计是电气产品在各种不同的环境中正常运行的重要保证，产品开发研制时即应从电路设计、材料应用、结构设计和工艺技术等诸方面进行系统性的“三防”设计。在电气化应用日益广泛的现代社会里，电气工业的蓬勃发展是一个必然的趋势。“三防”设计的完善在电气产品的整个系统中显得特别重要。
在绝大部分电气产品的整机设计中，“三防”设计都是非常关键的。本文综合的分析了“三防”问题的产生的机理和实际“三防”设计中的注意事项。
⑴潮湿
当空气相对湿度大于80%时，电气产品中的有机和无机材料构件由于受潮将增加重量、膨胀、变形，金属结构件腐蚀也会加速。如果绝缘材料选用及工艺处理不当，则绝缘电阻会迅速下降，以致绝缘被击穿。为保证电气产品的可靠性，防潮湿设计显得特别重要。
⑵盐雾
盐雾指悬浮在大气中的气溶液状的Na2O粒子。它的形成主要是因为风引起海面扰动和涨、落潮时，海水相互间的冲击和海浪拍击海岸，致使很多海浪粒子拖入空中，水分发蒸后，留下一些极小的盐粒，在大气团的平流和紊流交换作用下，这些盐粒在空气中散开来，并随风流动形成沿海地区盐雾。盐雾与潮湿空气结合时，其中所含的直径很小的氯离子对金属保护膜有穿透作用。盐和水结合能使材料导电，故可使绝缘电阻降低，引起金属电蚀、化学腐蚀加速，使金属件与电镀件受到破坏。在盐雾环境中，各类端子搭接处腐蚀较为明显：铜-铜接头腐蚀比较轻；铝-铝接头的腐蚀就很严重；铜-铝接头处则明显可看出，铝接头侧通常会白色斑斑，并有烧伤的痕迹。如果不加以预防，会造成空气开关，隔离开关、接触器，变压器等设备的正常工作。
⑶霉菌
霉菌在一定温度、湿度（一般温度在25℃~35℃，相对湿度在80以上）的环境条件，繁殖生长迅速，其分泌物形成的斑点影响产品外观。这些分泌物所含的弱酸会使电工仪表的金属细线腐蚀断裂，损坏电路功能。尤其在光学检测相关的仪器上长霉，会使玻璃的反射和透光性能明显下降，破坏光学性能。
霉菌在新陈代谢中能分泌出大量的酵素和有机酸，对材料进行分解反应或老化．影响材料的机械性能和外观。特别是不抗霉菌的材料最容易被霉菌分解，并作为它的食物而直接被破坏，导致材料物理性能的明显恶化。在绝缘材料上生长的霉菌丝含有水分，水具有导电性，因而影响电子产品及材料的电气性能。有时菌丝层会越过绝缘材料形成电气回路，使绝缘材料的绝缘电阻明显降低．通电时容易造成短路，烧坏仪器。菌丝还可能改变有效电容．而使设备的谐振电路不协调。这可能给某些电气设备造成严重故障。菌丝还可能改变有效电容，而使设备的谐振电路不协调。这可能给某些电气产品造成严重故障。
电气产品内部的元器件材质一般分为金属与非金属。金属在水、盐雾、霉菌的环境中会加快氧化腐蚀；非金属在太阳光、氧、盐雾以及粉尘中也会加快腐蚀。因此，必须采取防止发生氧化反应的措施，防止环境因素对电气产品因机械性能的变化导致电性能发生变化并对其造成破坏。“三防”设计就是调查产品在贮存、运输和工作过程中可能遇到潮湿、盐雾、霉菌等环境影响因素，以便研究对策，采取有效措施，设计和制造耐环境的电气产品，提高产品的可靠性，这也是“三防”设计基本出发点。