Influencia da baixa presión atmosférica (por riba dos 2000 m sobre o nivel do mar) no rendemento de seguridade dos produtos electrónicos

1,Os materiais de illamento no campo eléctrico tamén se destruirán debido á súa forza de illamento e perderán o rendemento de illamento debido, entón haberá un fenómeno de avaría do illamento.

As normas GB4943 e GB8898 estipulan a separación eléctrica, a distancia de fuga e a distancia de penetración do illamento segundo os resultados da investigación existente, pero estes medios están afectados polas condicións ambientais, por exemplo, a temperatura, a humidade, a presión do aire, o nivel de contaminación, etc., reducirán a forza de illamento ou fallo, entre os que a presión do aire ten o efecto máis evidente sobre a separación eléctrica.

O gas produce partículas cargadas de dúas formas: unha é a ionización por colisión, na que os átomos dun gas chocan con partículas de gas para gañar enerxía e saltar de niveis de enerxía baixos a altos.Cando esta enerxía supera un determinado valor, os átomos son ionizados en electróns libres e ións positivos。A outra é a ionización superficial, na que os electróns ou ións actúan sobre unha superficie sólida para transferir enerxía suficiente aos electróns da superficie sólida, de modo que estes electróns gañan enerxía suficiente, para que superen a barreira de enerxía potencial superficial e abandonen a superficie.

Baixo a acción dunha determinada forza de campo eléctrico, un electrón voa do cátodo ao ánodo e sufrirá ionización por colisión ao longo do camiño.Despois de que a primeira colisión co electrón do gas provoca a ionización, tes un electrón libre extra.Os dous electróns son ionizados por colisións mentres voan cara ao ánodo, polo que temos catro electróns libres despois da segunda colisión.Estes catro electróns repiten a mesma colisión, o que crea máis electróns, creando unha avalancha de electróns.

Segundo a teoría da presión do aire, cando a temperatura é constante, a presión do aire é inversamente proporcional á carreira libre media dos electróns e ao volume de gas.Cando a altura aumenta e a presión do aire diminúe, a carreira libre media das partículas cargadas aumenta, o que acelerará a ionización do gas, polo que a tensión de ruptura do gas diminúe.

A relación entre tensión e presión é:

Thereinto: P: a presión do aire no punto de operación

P0-Presión atmosférica estándar

Up—Tensión de descarga de illamento externo no punto de funcionamento

U0—Tensión de descarga do illamento exterior en atmosfera estándar

n—Índice característico da tensión de descarga de illamento externo decrecente coa presión decrecente

En canto ao tamaño do valor do índice característico n da tensión de descarga de illamento externo decrecente, actualmente non hai datos claros e necesítanse un gran número de datos e probas para a verificación, debido ás diferenzas nos métodos de proba, incluída a uniformidade. do campo eléctrico, a consistencia das condicións ambientais, o control da distancia de descarga e a precisión de mecanizado das ferramentas de proba afectarán a precisión da proba e dos datos.

A menor presión barométrica, a tensión de ruptura diminúe.Isto débese a que a densidade do aire diminúe a medida que diminúe a presión, polo que a tensión de ruptura cae ata que o efecto de diminución da densidade electrónica a medida que o gas se fai máis fino funciona. Despois diso, a tensión de ruptura aumenta ata que o baleiro non pode ser causado pola condución do gas. avaría.A relación entre a tensión de ruptura da presión e o gas é xeralmente descrita pola lei de Bashen.

Coa axuda da lei de Baschen e un gran número de probas, obtéñense os valores de corrección da tensión de avaría e a fenda eléctrica en diferentes condicións de presión do aire despois da recollida e procesamento de datos.

Consulte a táboa 1 e a táboa 2

Presión de aire (kPa)

79.5

75

70

67

61.5

58.7

55

Valor de modificación(n)

0,90

0,89

0,93

0,95

0,89

0,89

0,85

Táboa 1 Corrección da tensión de avaría a diferentes presións barométricas

Altitude (m) Presión barométrica (kPa) Factor de corrección (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

Táboa 2 Valores de corrección da separación eléctrica en diferentes condicións de presión de aire

2, Efecto da baixa presión sobre o aumento da temperatura do produto.

Os produtos electrónicos en funcionamento normal producirán unha certa cantidade de calor, a calor xerada e a diferenza entre a temperatura ambiente chámase aumento de temperatura.O aumento excesivo da temperatura pode causar queimaduras, incendios e outros riscos, polo que o valor límite correspondente está estipulado en GB4943, GB8898 e outras normas de seguridade, co obxectivo de previr os posibles perigos causados ​​por un aumento excesivo da temperatura.

O aumento da temperatura dos produtos de calefacción vese afectado pola altitude.O aumento da temperatura varía aproximadamente linealmente coa altitude, e a pendente do cambio depende da estrutura do produto, a disipación de calor, a temperatura ambiente e outros factores.

A disipación de calor dos produtos térmicos pódese dividir en tres formas: condución de calor, disipación de calor por convección e radiación térmica.A disipación de calor dun gran número de produtos de calefacción depende principalmente do intercambio de calor por convección, é dicir, a calor dos produtos de calefacción depende do campo de temperatura xerado polo propio produto para percorrer o gradiente de temperatura do aire ao redor do produto.Á altura de 5000 m, o coeficiente de transferencia de calor é un 21% inferior ao valor ao nivel do mar, e a calor transferida pola disipación de calor convectiva tamén é un 21% inferior.Chegará ao 40% a 10.000 metros.A diminución da transferencia de calor por disipación de calor convectiva levará a un aumento da temperatura do produto.

Cando a altura aumenta, a presión atmosférica diminúe, o que provoca un aumento do coeficiente de viscosidade do aire e unha diminución da transferencia de calor.Isto débese a que a transferencia de calor convectiva do aire é a transferencia de enerxía mediante colisión molecular; a medida que aumenta a altura, a presión atmosférica diminúe e a densidade do aire diminúe, o que provoca unha diminución do número de moléculas de aire e unha diminución da transferencia de calor.

Ademais, hai outro factor que afecta a disipación de calor convectiva do fluxo forzado, é dicir, a diminución da densidade do aire estará acompañada pola diminución da presión atmosférica. A diminución da densidade do aire afecta directamente á disipación de calor do fluxo forzado da disipación da calor por convección. .A disipación de calor por convección de fluxo forzado depende do fluxo de aire para quitar a calor.Xeralmente, o ventilador de refrixeración utilizado polo motor mantén inalterado o fluxo de aire que flúe a través do motor, a medida que aumenta a altura, o caudal máisico do fluxo de aire diminúe, aínda que o volume do fluxo de aire siga sendo o mesmo, porque o a densidade do aire diminúe.Dado que a calor específica do aire pode considerarse unha constante no intervalo de temperaturas implicadas en problemas prácticos comúns, se o fluxo de aire aumenta a mesma temperatura, a calor absorbida polo fluxo de masa é menor reducirase, os produtos de calefacción veranse afectados negativamente. pola acumulación, e o aumento da temperatura dos produtos aumentará coa redución da presión atmosférica.

A influencia da presión do aire no aumento da temperatura da mostra, especialmente no elemento de calefacción, establécese comparando a pantalla e o adaptador en diferentes condicións de temperatura e presión, segundo a teoría da influencia da presión do aire na temperatura descrita anteriormente, Baixo a condición de baixa presión, a temperatura do elemento de calefacción non é fácil de dispersar debido á redución do número de moléculas na área de control, o que provoca un aumento da temperatura local demasiado alto. Esta situación ten pouco efecto sobre os non-auto elementos de calefacción, porque a calor dos elementos non autoquentantes transfírese desde o elemento de calefacción, polo que o aumento da temperatura a baixa presión é menor que a temperatura ambiente.

3.Conclusión

Mediante a investigación e a experimentación sácanse as seguintes conclusións.En primeiro lugar, en virtude da lei de Baschen, os valores de corrección da tensión de avaría e a fenda eléctrica en diferentes condicións de presión do aire resúmense mediante experimentos.Os dous están baseados mutuamente e relativamente unificados; en segundo lugar, segundo a medición do aumento de temperatura do adaptador e da pantalla en diferentes condicións de presión do aire, o aumento da temperatura e a presión do aire teñen unha relación lineal e, a través do cálculo estatístico, a ecuación lineal pódese obter de aumento de temperatura e presión do aire en diferentes partes.Tome o adaptador como exemplo, o coeficiente de correlación entre o aumento da temperatura e a presión do aire é de -0,97 segundo o método estatístico, que é unha alta correlación negativa.A taxa de cambio do aumento da temperatura é que o aumento da temperatura aumenta nun 5-8% por cada 1000 m de aumento de altitude.Polo tanto, estes datos de proba son só de referencia e pertencen á análise cualitativa.É necesaria unha medición real para comprobar as características do produto durante a detección específica.


Hora de publicación: 27-Abr-2023