Вплив низького атмосферного тиску (вище 2000 м над рівнем моря) на безпечність електронних виробів

1,Ізоляційні матеріали в електричному полі також будуть зруйновані через свою міцність ізоляції та втратять належні ізоляційні характеристики, тоді буде явище пробою ізоляції.

Стандарти GB4943 і GB8898 передбачають електричний зазор, шлях витоку та відстань проникнення ізоляції відповідно до наявних результатів досліджень, але на ці середовища впливають умови навколишнього середовища,Наприклад, температура, вологість, тиск повітря, рівень забруднення тощо зменшують міцність ізоляції або несправності, серед яких тиск повітря має найбільш очевидний вплив на електричний зазор.

Газ утворює заряджені частинки двома способами: один — іонізація при зіткненні, коли атоми в газі стикаються з частинками газу, щоб отримати енергію та перейти з низького рівня енергії на високий.Коли ця енергія перевищує певне значення, атоми іонізуються у вільні електрони та позитивні іони。Інша поверхнева іонізація, коли електрони або іони діють на тверду поверхню, щоб передати достатньо енергії електронам на твердій поверхні, щоб ці електрони отримати достатньо енергії, щоб вони перевищили поверхневий бар'єр потенційної енергії та залишили поверхню.

Під дією певної сили електричного поля електрон летить від катода до анода і попутно зазнає ударної іонізації.Після першого зіткнення електрона з газом викликає іонізацію, у вас з’являється додатковий вільний електрон.Два електрони іонізуються в результаті зіткнень, коли вони летять до анода, тому ми маємо чотири вільних електрони після другого зіткнення.Ці чотири електрони повторюють те саме зіткнення, яке створює більше електронів, створюючи електронну лавину.

Згідно з теорією тиску повітря, коли температура постійна, тиск повітря обернено пропорційний середньому вільному ходу електронів і об’єму газу.При збільшенні висоти і зниженні тиску повітря середній вільний хід заряджених частинок збільшується, що прискорить іонізацію газу, тому напруга пробою газу зменшується.

Співвідношення між напругою і тиском таке:

У нього: P — тиск повітря в робочій точці

П0— нормальний атмосферний тиск

Up— Напруга зовнішнього ізоляції в робочій точці

U0— Напруга розряду зовнішньої ізоляції при стандартній атмосфері

n—характерний показник напруги розряду зовнішньої ізоляції, що зменшується зі зменшенням тиску

Що стосується розміру характеристичного індексу n значення напруги розряду зовнішньої ізоляції, що зменшується, наразі немає чітких даних, і для перевірки потрібна велика кількість даних і випробувань через відмінності в методах випробувань, включаючи однаковість електричного поля,Постійність умов навколишнього середовища, контроль відстані розряду та точність обробки тестового інструменту впливатимуть на точність тесту та даних.

При більш низькому барометричному тиску напруга пробою зменшується.Це пояснюється тим, що щільність повітря зменшується зі зменшенням тиску, тому напруга пробою падає, доки не спрацює ефект зменшення густини електронів, коли газ стає тоншим。Після цього напруга пробою зростає, доки вакуум не може бути спричинений газовою провідністю. зламатися.Зв'язок між напругою пробою під тиском і газом загалом описується законом Башена.

За допомогою закону Башена та великої кількості тестів після збору та обробки даних отримують коригувальні значення напруги пробою та електричного зазору за різних умов атмосферного тиску.

Див. таблицю 1 і таблицю 2

Тиск повітря (кПа)

79,5

75

70

67

61.5

58.7

55

Значення модифікації (n)

0,90

0,89

0,93

0,95

0,89

0,89

0,85

Таблиця 1 Корекція напруги пробою при різному барометричному тиску

Висота (м) Барометричний тиск (кПа) Поправочний коефіцієнт (n)

2000 рік

80,0

1,00

3000

70,0

1.14

4000

62,0

1.29

5000

54,0

1.48

6000

47,0

1.70

Таблиця 2 Коригувальні значення електричного зазору за різних умов атмосферного тиску

2, Вплив низького тиску на підвищення температури продукту.

Електронні вироби під час нормальної роботи виробляють певну кількість тепла, вироблене тепло та різницю між температурою навколишнього середовища називають підвищенням температури.Надмірне підвищення температури може спричинити опіки, пожежу та інші ризики, тому відповідне граничне значення передбачено в GB4943, GB8898 та інших стандартах безпеки, спрямованих на запобігання потенційній небезпеці, спричиненій надмірним підвищенням температури.

На підвищення температури продуктів опалення впливає висота.Підвищення температури змінюється приблизно лінійно з висотою, а нахил зміни залежить від структури продукту, розсіювання тепла, температури навколишнього середовища та інших факторів.

Розсіювання тепла тепловими продуктами можна розділити на три форми: теплопровідність, конвекційне розсіювання тепла та теплове випромінювання.Розсіювання тепла великою кількістю продуктів опалення в основному залежить від конвекційного теплообміну, тобто тепло продуктів опалення залежить від температурного поля, створюваного самим продуктом для проходження градієнта температури повітря навколо продукту.На висоті 5000 м коефіцієнт тепловіддачі на 21% нижчий, ніж значення на рівні моря, а тепло, що передається шляхом конвективного розсіювання тепла, також на 21% нижче.На 10 000 метрів він досягне 40%.Зменшення теплопередачі шляхом конвективного розсіювання тепла призведе до підвищення температури продукту.

Зі збільшенням висоти атмосферний тиск знижується, внаслідок чого збільшується коефіцієнт в'язкості повітря і зменшується тепловіддача.Це пояснюється тим, що конвективний теплообмін повітрям — це передача енергії через молекулярне зіткнення;Зі збільшенням висоти атмосферний тиск зменшується, а щільність повітря зменшується, що призводить до зменшення кількості молекул повітря та зменшення теплопередачі.

Крім того, існує ще один фактор, який впливає на конвективне тепловідведення примусового потоку, тобто зменшення щільності повітря супроводжуватиметься зниженням атмосферного тиску. Зменшення щільності повітря безпосередньо впливає на тепловідведення примусового потоку конвекційне тепловідведення .Примусова конвекція розсіювання тепла залежить від повітряного потоку, який відбирає тепло.Як правило, охолоджуючий вентилятор, який використовується двигуном, зберігає об’ємний потік повітря, що протікає через двигун, незмінним. Зі збільшенням висоти масова швидкість потоку повітря зменшується, навіть якщо об’єм повітряного потоку залишається незмінним, оскільки щільність повітря зменшується.Оскільки питому теплоємність повітря можна вважати постійною в діапазоні температур, що бере участь у звичайних практичних задачах, якщо потік повітря збільшує ту саму температуру, тепло, що поглинається масовим потоком, зменшується, що негативно впливає на продукти нагрівання. шляхом накопичення, а підвищення температури продуктів зростатиме зі зниженням атмосферного тиску.

Вплив тиску повітря на підвищення температури зразка, особливо на нагрівальний елемент, встановлюється шляхом порівняння дисплея та адаптера за різних умов температури та тиску відповідно до теорії впливу тиску повітря на температуру, описаної вище, За умов низького тиску температуру нагрівального елемента важко розігнати через зменшення кількості молекул у контрольній зоні, що призводить до занадто високого підвищення місцевої температури. Ця ситуація мало впливає на несамостійні нагрівальних елементів, тому що тепло несамонагрівальних елементів передається від нагрівального елементу, тому підвищення температури при низькому тиску нижче, ніж при кімнатній температурі.

3.Висновок

Шляхом дослідження та експерименту зроблено наступні висновки.По-перше, на підставі закону Башена, значення корекції напруги пробою та електричного зазору за різних умов атмосферного тиску підсумовуються за допомогою експериментів.Вони є взаємними та відносно уніфікованими. По-друге, згідно з вимірюванням підвищення температури адаптера та дисплея за різних умов тиску повітря, підвищення температури та тиск повітря мають лінійну залежність, а за допомогою статистичних розрахунків лінійне рівняння підвищення температури і тиску повітря в різних частинах можна отримати.Візьмемо адаптер як приклад. Коефіцієнт кореляції між підвищенням температури та тиском повітря становить -0,97 відповідно до статистичного методу, що є високою негативною кореляцією.Швидкість зміни температури полягає в тому, що підвищення температури збільшується на 5-8% на кожні 1000 м підвищення висоти.Таким чином, ці дані тесту є лише довідковими та належать до якісного аналізу.Фактичні вимірювання необхідні для перевірки характеристик продукту під час конкретного виявлення.


Час публікації: 27 квітня 2023 р