Influența presiunii atmosferice scăzute (peste 2000 m deasupra nivelului mării) asupra performanței de siguranță a produselor electronice

1,Materialele de izolație din câmpul electric vor fi, de asemenea, distruse din cauza rezistenței sale de izolație și își vor pierde performanța datorată izolației, apoi va exista un fenomen de defectare a izolației.

Standardele GB4943 și GB8898 stipulează spațiul electric, distanța de curgere și distanța de penetrare a izolației conform rezultatelor cercetării existente, dar aceste medii sunt afectate de condițiile de mediu, De exemplu, temperatura, umiditatea, presiunea aerului, nivelul de poluare etc., vor reduce rezistența izolației sau defecțiune, printre care presiunea aerului are cel mai evident efect asupra jocului electric.

Gazul produce particule încărcate în două moduri: unul este ionizarea prin coliziune, în care atomii dintr-un gaz se ciocnesc cu particulele de gaz pentru a câștiga energie și a sari de la niveluri scăzute la niveluri ridicate de energie.Când această energie depășește o anumită valoare, atomii sunt ionizați în electroni liberi și ioni pozitivi。Calaltă este ionizarea de suprafață, în care electronii sau ionii acționează pe o suprafață solidă pentru a transfera suficientă energie electronilor de pe suprafața solidă, astfel încât acești electroni câștigă suficientă energie, astfel încât să depășească bariera de energie potențială de suprafață și să părăsească suprafața.

Sub acțiunea unei anumite forțe de câmp electric, un electron zboară de la catod la anod și va suferi ionizare prin coliziune pe parcurs.După ce prima ciocnire cu electronul gazos provoacă ionizare, aveți un electron liber în plus.Cei doi electroni sunt ionizați prin ciocniri în timp ce zboară spre anod, deci avem patru electroni liberi după a doua ciocnire.Acești patru electroni repetă aceeași coliziune, care creează mai mulți electroni, creând o avalanșă de electroni.

Conform teoriei presiunii aerului, atunci când temperatura este constantă, presiunea aerului este invers proporțională cu cursa medie liberă a electronilor și cu volumul de gaz.Când înălțimea crește și presiunea aerului scade, cursa medie liberă a particulelor încărcate crește, ceea ce va accelera ionizarea gazului, astfel încât tensiunea de defalcare a gazului scade.

Relația dintre tensiune și presiune este:

Thereinto: P—Presiunea aerului la punctul de operare

P0- presiunea atmosferică standard

Up— Tensiunea de descărcare a izolației externe la punctul de funcționare

U0— Tensiunea de descărcare a izolației exterioare la atmosfera standard

n—Indexul caracteristic al tensiunii de descărcare a izolației externe care scade odată cu scăderea presiunii

În ceea ce privește dimensiunea valorii indicelui caracteristic n a tensiunii de descărcare a izolației externe în scădere, în prezent nu există date clare și este nevoie de un număr mare de date și teste pentru verificare, din cauza diferențelor dintre metodele de testare, inclusiv uniformitatea. a câmpului electric, consistența condițiilor de mediu, controlul distanței de descărcare și precizia de prelucrare a sculelor de testare vor afecta acuratețea testului și a datelor.

La presiunea barometrică mai mică, tensiunea de avarie scade.Acest lucru se datorează faptului că densitatea aerului scade pe măsură ce presiunea scade, astfel încât tensiunea de defalcare scade până când efectul de scădere a densității electronilor pe măsură ce gazul devine mai subțire funcționează。După aceea, tensiunea de defalcare crește până când vidul nu poate fi cauzat de conducția gazului. dărâma.Relația dintre tensiunea de rupere a presiunii și gaz este descrisă în general de legea lui Bashen.

Cu ajutorul legii lui Baschen și a unui număr mare de teste, valorile de corecție ale tensiunii de defecțiune și ale decalajului electric în diferite condiții de presiune a aerului sunt obținute după colectarea și prelucrarea datelor.

Vezi Tabelul 1 și Tabelul 2

Presiunea aerului (kPa)

79,5

75

70

67

61,5

58,7

55

Valoarea modificării (n)

0,90

0,89

0,93

0,95

0,89

0,89

0,85

Tabelul 1 Corectarea tensiunii de avarie la diferite presiuni barometrice

altitudine (m) Presiune barometrică (kPa) Factorul de corecție(n)

2000

80,0

1.00

3000

70,0

1.14

4000

62,0

1.29

5000

54,0

1.48

6000

47,0

1,70

Tabelul 2 Valori de corecție ale jocului electric în diferite condiții de presiune a aerului

2, Efectul presiunii scăzute asupra creșterii temperaturii produsului.

Produsele electronice în funcționare normală vor produce o anumită cantitate de căldură, căldura generată și diferența dintre temperatura ambiantă se numește creșterea temperaturii.Creșterea excesivă a temperaturii poate provoca arsuri, incendii și alte riscuri, Prin urmare, valoarea limită corespunzătoare este stipulată în GB4943, GB8898 și alte standarde de siguranță, având ca scop prevenirea potențialelor pericole cauzate de creșterea excesivă a temperaturii.

Creșterea temperaturii produselor de încălzire este afectată de altitudine.Creșterea temperaturii variază aproximativ liniar cu altitudinea, iar panta schimbării depinde de structura produsului, de disiparea căldurii, de temperatura ambiantă și de alți factori.

Disiparea căldurii a produselor termice poate fi împărțită în trei forme: conducția căldurii, disiparea căldurii prin convecție și radiația termică.Disiparea căldurii unui număr mare de produse de încălzire depinde în principal de schimbul de căldură prin convecție, adică căldura produselor de încălzire depinde de câmpul de temperatură generat de produsul însuși pentru a parcurge gradientul de temperatură al aerului în jurul produsului.La înălțimea de 5000m, coeficientul de transfer de căldură este cu 21% mai mic decât valoarea la nivelul mării, iar căldura transferată prin disiparea căldurii convectivă este, de asemenea, cu 21% mai mică.Va ajunge la 40% la 10.000 de metri.Scăderea transferului de căldură prin disiparea convectivă a căldurii va duce la creșterea creșterii temperaturii produsului.

Când înălțimea crește, presiunea atmosferică scade, rezultând o creștere a coeficientului de vâscozitate a aerului și o scădere a transferului de căldură.Acest lucru se datorează faptului că transferul de căldură convectiv al aerului este transferul de energie prin ciocnire moleculară; pe măsură ce înălțimea crește, presiunea atmosferică scade și densitatea aerului scade, ducând la o scădere a numărului de molecule de aer și ducând la o scădere a transferului de căldură.

În plus, există un alt factor care afectează disiparea căldurii convectivă a fluxului forțat, adică scăderea densității aerului va fi însoțită de scăderea presiunii atmosferice. Scăderea densității aerului afectează în mod direct disiparea căldurii a fluxului forțat disiparea căldurii prin convecție. .Disiparea căldurii prin convecție cu flux forțat se bazează pe fluxul de aer pentru a elimina căldura.În general, ventilatorul de răcire utilizat de motor menține neschimbat debitul volumic al aerului care curge prin motor, pe măsură ce înălțimea crește, debitul masic al fluxului de aer scade, chiar dacă volumul fluxului de aer rămâne același, deoarece densitatea aerului scade.Deoarece căldura specifică a aerului poate fi considerată o constantă în intervalul de temperaturi implicate în probleme practice obișnuite, dacă debitul de aer crește la aceeași temperatură, căldura absorbită de debitul de masă este mai mică va fi redusă, produsele de încălzire sunt afectate negativ prin acumulare, iar creșterea temperaturii produselor va crește odată cu reducerea presiunii atmosferice.

Influența presiunii aerului asupra creșterii temperaturii probei, în special asupra elementului de încălzire, este stabilită prin compararea afișajului și a adaptorului în diferite condiții de temperatură și presiune, conform teoriei influenței presiunii aerului asupra temperaturii descrisă mai sus, În condițiile unei presiuni scăzute, temperatura elementului de încălzire nu este ușor de dispersat din cauza reducerii numărului de molecule din zona de control, ceea ce duce la creșterea prea mare a temperaturii locale. Această situație are un efect redus asupra non-auto- elemente de încălzire, deoarece căldura elementelor care nu se autoîncălzi este transferată de la elementul de încălzire, astfel încât creșterea temperaturii la presiune scăzută este mai mică decât la temperatura camerei.

3.Concluzie

Prin cercetare și experiment se trag următoarele concluzii.În primul rând, în virtutea legii lui Baschen, valorile de corecție ale tensiunii de defecțiune și ale decalajului electric în diferite condiții de presiune a aerului sunt rezumate prin experimente.Cele două se bazează reciproc și sunt relativ unificate; În al doilea rând, în funcție de măsurarea creșterii temperaturii adaptorului și a afișajului în diferite condiții de presiune a aerului, creșterea temperaturii și presiunea aerului au o relație liniară, iar prin calcul statistic, ecuația liniară de creștere a temperaturii și a presiunii aerului în diferite părți pot fi obținute.Luați adaptorul ca exemplu, coeficientul de corelație dintre creșterea temperaturii și presiunea aerului este -0,97 conform metodei statistice, care este o corelație negativă ridicată.Rata de schimbare a creșterii temperaturii este aceea că creșterea temperaturii crește cu 5-8% pentru fiecare 1000m de creștere a altitudinii.Prin urmare, aceste date de testare sunt doar pentru referință și aparțin analizei calitative.Măsurarea efectivă este necesară pentru a verifica caracteristicile produsului în timpul detectării specifice.


Ora postării: Apr-27-2023