Az alacsony légköri nyomás (2000 m tengerszint feletti magasság) hatása az elektronikai termékek biztonsági teljesítményére

1, Az elektromos térben lévő szigetelőanyagok szintén megsemmisülnek szigetelési szilárdsága miatt, és elveszítik a megfelelő szigetelési teljesítményt, akkor a szigetelés meghibásodásának jelensége következik be.

A GB4943 és GB8898 szabványok előírják az elektromos távolságot, a kúszótávolságot és a szigetelés behatolási távolságát a meglévő kutatási eredmények szerint, de ezekre a közegekre hatással vannak a környezeti feltételek, például a hőmérséklet, páratartalom, légnyomás, szennyezettségi szint stb. csökkentik a szigetelés szilárdságát vagy meghibásodás, amelyek közül a légnyomásnak van a legnyilvánvalóbb hatása az elektromos távolságra.

A gáz kétféleképpen állít elő töltött részecskéket: az egyik az ütközési ionizáció, amelynek során a gáz atomjai gázrészecskékkel ütköznek, hogy energiát nyerjenek, és alacsony energiaszintről magasra ugorjanak.Ha ez az energia meghalad egy bizonyos értéket, az atomok szabad elektronokká és pozitív ionokká ionizálódnak. A másik a felületi ionizáció, amelyben az elektronok vagy ionok egy szilárd felületre hatva elegendő energiát adnak át a szilárd felületen lévő elektronoknak, így ezek az elektronok elegendő energiát kapnak ahhoz, hogy túllépjék a felületi potenciálenergia-korlátot és elhagyják a felszínt.

Egy bizonyos elektromos térerő hatására egy elektron a katódról az anódra repül, és az út során ütközési ionizáción megy keresztül.Miután a gázelektronnal való első ütközés ionizációt okoz, van egy extra szabad elektron.A két elektron ütközés következtében ionizálódik, miközben az anód felé repülnek, így a második ütközés után négy szabad elektronunk van.Ez a négy elektron megismétli ugyanazt az ütközést, amely több elektront hoz létre, és elektronlavinát hoz létre.

A légnyomáselmélet szerint, ha a hőmérséklet állandó, a légnyomás fordítottan arányos az elektronok átlagos szabadlöketével és a gáz térfogatával.A magasság növekedésével és a légnyomás csökkenésével a töltött részecskék átlagos szabadlökete növekszik, ami felgyorsítja a gáz ionizációját, így a gáz áttörési feszültsége csökken.

A feszültség és a nyomás közötti összefüggés:

Ide: P – A légnyomás a működési ponton

P0- normál légköri nyomás

Up—Külső szigetelés kisülési feszültsége a működési ponton

U0— A külső szigetelés kisülési feszültsége normál légkörben

n – A nyomás csökkenésével csökkenő külső szigetelés kisülési feszültségének jellemző indexe

A csökkenő külső szigetelés kisülési feszültségének karakterisztikus index n értékének nagyságáról egyelőre nincs egyértelmű adat, az igazoláshoz nagyszámú adat és vizsgálat szükséges a vizsgálati módszerek – köztük az egyenletesség – eltérései miatt. Az elektromos mező , A környezeti feltételek konzisztenciája, a kisülési távolság szabályozása és a tesztszerszámok megmunkálási pontossága befolyásolja a teszt és az adatok pontosságát.

Alacsonyabb légnyomásnál a letörési feszültség csökken.Ennek az az oka, hogy a levegő sűrűsége a nyomás csökkenésével csökken, így a letörési feszültség addig csökken, amíg a gáz elvékonyodásával csökkenő elektronsűrűség hatása kifejti hatását. Ezt követően a letörési feszültség addig emelkedik, amíg a vákuumot nem okozhatja a gázvezetés bontás.A nyomásletörési feszültség és a gáz kapcsolatát általában Bashen törvénye írja le.

A Baschen-törvény és a nagyszámú vizsgálat segítségével az adatgyűjtés és -feldolgozás után megkapjuk az áttörési feszültség és az elektromos rés korrekciós értékeit különböző légnyomási feltételek mellett.

Lásd 1. és 2. táblázat

légnyomás (kPa)

79.5

75

70

67

61.5

58.7

55

Módosítási érték (n)

0,90

0,89

0,93

0,95

0,89

0,89

0,85

1. táblázat Az áttörési feszültség korrekciója különböző légnyomásnál

Magasság (m) Légköri nyomás (kPa) Korrekciós tényező (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

2. táblázat Az elektromos hézag korrekciós értékei különböző légnyomási feltételek mellett

2, Az alacsony nyomás hatása a termék hőmérséklet-emelkedésére.

Az elektronikus termékek normál üzemben bizonyos mennyiségű hőt termelnek, a keletkező hőt és a környezeti hőmérséklet közötti különbséget hőmérséklet-emelkedésnek nevezzük.A túlzott hőmérséklet-emelkedés égési sérüléseket, tüzet és egyéb kockázatokat okozhat.Ezért a megfelelő határértéket a GB4943, GB8898 és más biztonsági szabványok írják elő, amelyek célja a túlzott hőmérséklet-emelkedés okozta potenciális veszélyek megelőzése.

A fűtőtermékek hőmérséklet-emelkedését a magasság befolyásolja.A hőmérséklet-emelkedés nagyjából lineárisan változik a magassággal, a változás meredeksége a termék szerkezetétől, a hőleadástól, a környezeti hőmérséklettől és egyéb tényezőktől függ.

A termikus termékek hőleadása három formára osztható: hővezetésre, konvekciós hőleadásra és hősugárzásra.Nagyszámú fűtőtermék hőleadása elsősorban a konvekciós hőcserétől függ, vagyis a fűtőtermékek hője attól függ, hogy maga a termék milyen hőmérsékleti mezőt hoz létre, hogy a levegő hőmérsékleti gradiensét a termék körül mozgassa.5000m magasságban a hőátbocsátási tényező 21%-kal alacsonyabb a tengerszinti értéknél, és a konvektív hőelvezetéssel átadott hő is 21%-kal alacsonyabb.10 000 méteren eléri a 40%-ot.A hőátadás konvektív hőleadás általi csökkenése a termékhőmérséklet-emelkedés növekedéséhez vezet.

A magasság növekedésével a légköri nyomás csökken, ami a levegő viszkozitási együtthatójának növekedését és a hőátadás csökkenését eredményezi.Ennek az az oka, hogy a légkonvektív hőátadás az energia átadása molekuláris ütközéseken keresztül: A magasság növekedésével a légköri nyomás és a levegő sűrűsége csökken, ami a levegőmolekulák számának csökkenését és a hőátadás csökkenését eredményezi.

Emellett van egy másik tényező is, amely befolyásolja a kényszeráramlás konvektív hőleadását, vagyis a levegő sűrűségének csökkenését a légköri nyomás csökkenése kíséri. A levegősűrűség csökkenése közvetlenül befolyásolja a kényszeráramú konvekciós hőleadás hőleadását. .A kényszeráramú konvekciós hőelvezetés a levegő áramlásán alapul, hogy elvonja a hőt.Általában a motor által használt hűtőventilátor változatlanul tartja a motoron átáramló levegő térfogatáramát, a magasság növekedésével a légáram tömegárama csökken, még akkor is, ha a légáram térfogata változatlan marad, mert a levegő sűrűsége csökken.Mivel a levegő fajhője állandónak tekinthető a hétköznapi gyakorlati problémákban előforduló hőmérsékleti tartományban, ha a levegőáram ugyanazt a hőmérsékletet növeli, a tömegáram által felvett hő kevésbé csökken, a fűtési termékek károsan befolyásolják a felhalmozódás által, és a termékek hőmérséklet-emelkedése a légköri nyomás csökkenésével emelkedni fog.

A légnyomás hatását a minta hőmérséklet-emelkedésére, különösen a fűtőelemre, úgy határozzuk meg, hogy összehasonlítjuk a kijelzőt és az adaptert különböző hőmérsékleti és nyomásviszonyok között, a levegőnyomás hőmérsékletre gyakorolt ​​hatásának fentebb leírt elmélete szerint , Alacsony nyomás mellett a fűtőelem hőmérsékletét nem könnyű eloszlatni, mivel csökken a molekulák száma a szabályozási területen, ami túl magas helyi hőmérséklet-emelkedést eredményez. Ez a helyzet kevéssé befolyásolja a nem ön- fűtőelemek, mert a nem önfűtő elemek hője a fűtőelemből kerül átadásra, így a hőmérséklet emelkedés alacsony nyomáson kisebb, mint szobahőmérsékleten.

3.Következtetés

Kutatások és kísérletek során a következő következtetéseket vonjuk le.Először is, a Baschen-törvény értelmében kísérletekkel összegzik az áttörési feszültség és az elektromos rés korrekciós értékeit különböző légnyomási feltételek mellett.A kettő kölcsönösen alapul és viszonylag egységes;Másodszor, az adapter és a kijelző hőmérséklet-emelkedésének mérése szerint különböző légnyomási feltételek mellett a hőmérséklet-emelkedés és a légnyomás lineáris összefüggésben van egymással, és statisztikai számítások révén a lineáris egyenlet hőmérséklet-emelkedés és légnyomás a különböző részeken.Vegyük például az adaptert, a hőmérséklet-emelkedés és a légnyomás közötti korrelációs együttható a statisztikai módszer szerint -0,97, ami erős negatív korreláció.A hőmérséklet-emelkedés változási sebessége az, hogy a hőmérséklet-emelkedés minden 1000 méteres magasságnövekedéssel 5-8%-kal nő.Ezért ezek a tesztadatok csak tájékoztató jellegűek, és a kvalitatív elemzéshez tartoznak.A tényleges mérés szükséges a termék jellemzőinek ellenőrzéséhez a konkrét észlelés során.


Feladás időpontja: 2023.04.27