Vliv nízkého atmosférického tlaku (nad 2000 m nad mořem) na bezpečnost elektronických produktů

1, Izolační materiály v elektrickém poli budou také zničeny kvůli své izolační síle a ztratí kvůli izolačnímu výkonu, pak dojde k jevu rozpadu izolace.

Normy GB4943 a GB8898 stanoví elektrickou vzdálenost, povrchovou vzdálenost a vzdálenost pronikání izolace podle stávajících výsledků výzkumu, ale tato média jsou ovlivněna podmínkami prostředí, například teplota, vlhkost, tlak vzduchu, úroveň znečištění atd., sníží pevnost izolace nebo selhání, mezi nimiž má tlak vzduchu nejzjevnější vliv na elektrickou vůli.

Plyn produkuje nabité částice dvěma způsoby: jedním je srážková ionizace, při které se atomy v plynu srážejí s částicemi plynu, aby získaly energii a přeskakovaly z nízkých na vysoké energetické hladiny.Když tato energie překročí určitou hodnotu, atomy se ionizují na volné elektrony a kladné ionty. Druhou je povrchová ionizace, při které elektrony nebo ionty působí na pevný povrch, aby přenesly dostatek energie na elektrony na pevném povrchu, takže tyto elektrony získat dostatek energie, aby překročily povrchovou potenciální energetickou bariéru a opustily povrch.

Působením určité síly elektrického pole letí elektron z katody na anodu a po cestě podstoupí srážkovou ionizaci.Poté, co první srážka s elektronem plynu způsobí ionizaci, máte volný elektron navíc.Dva elektrony jsou ionizovány srážkami, když letí směrem k anodě, takže po druhé srážce máme čtyři volné elektrony.Tyto čtyři elektrony opakují stejnou srážku, která vytváří více elektronů a vytváří elektronovou lavinu.

Podle teorie tlaku vzduchu, když je teplota konstantní, je tlak vzduchu nepřímo úměrný průměrnému volnému zdvihu elektronů a objemu plynu.Když se výška zvětší a tlak vzduchu se sníží, průměrný volný zdvih nabitých částic se zvýší, což urychlí ionizaci plynu, takže průrazné napětí plynu klesá.

Vztah mezi napětím a tlakem je:

Do toho: P – tlak vzduchu v místě provozu

P0-standardní atmosférický tlak

Up—Externí izolační vybíjecí napětí v pracovním bodě

U0—Vybíjecí napětí vnější izolace při standardní atmosféře

n—Charakteristický index vnějšího izolačního výbojového napětí klesajícího s klesajícím tlakem

Pokud jde o velikost klesající hodnoty charakteristického indexu n vnějšího izolačního výbojového napětí, nejsou v současné době k dispozici jednoznačné údaje a pro ověření je potřeba velké množství údajů a zkoušek, vzhledem k rozdílům ve zkušebních metodách, včetně jednotnosti elektrického pole, Konzistence podmínek prostředí, kontrola vzdálenosti vybíjení a přesnost obrábění testovacích nástrojů ovlivní přesnost testu a dat.

Při nižším barometrickém tlaku se průrazné napětí snižuje.Je to proto, že hustota vzduchu klesá se snižujícím se tlakem, takže průrazné napětí klesá, dokud funguje efekt klesající hustoty elektronů, jak se plyn stává tenčím. Poté průrazné napětí stoupá, dokud vakuum nemůže být způsobeno vedením plynu. zhroutit se.Vztah mezi tlakovým průrazným napětím a plynem je obecně popsán Bashenovým zákonem.

Pomocí Baschenova zákona a velkého počtu testů jsou po sběru a zpracování dat získány korekční hodnoty průrazného napětí a elektrické mezery za různých podmínek tlaku vzduchu.

Viz tabulka 1 a tabulka 2

Tlak vzduchu (kPa)

79,5

75

70

67

61,5

58,7

55

Hodnota modifikace (n)

0,90

0,89

0,93

0,95

0,89

0,89

0,85

Tabulka 1 Korekce průrazného napětí při různém barometrickém tlaku

Nadmořská výška (m) Barometrický tlak (kPa) Korekční faktor (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

Tabulka 2 Korekční hodnoty elektrické vůle za různých podmínek tlaku vzduchu

2, Vliv nízkého tlaku na zvýšení teploty produktu.

Elektronické výrobky za normálního provozu produkují určité množství tepla, vzniklé teplo a rozdíl mezi okolní teplotou se nazývá nárůst teploty.Nadměrný nárůst teploty může způsobit popáleniny, požár a další rizika. Odpovídající limitní hodnota je proto stanovena v GB4943, GB8898 a dalších bezpečnostních normách, jejichž cílem je zabránit potenciálním nebezpečím způsobeným nadměrným nárůstem teploty.

Nárůst teploty topných produktů je ovlivněn nadmořskou výškou.Nárůst teploty se mění zhruba lineárně s nadmořskou výškou a sklon změny závisí na struktuře produktu, rozptylu tepla, okolní teplotě a dalších faktorech.

Odvod tepla tepelnými produkty lze rozdělit do tří forem: vedení tepla, odvod tepla konvekcí a tepelné záření.Odvod tepla velkého počtu topných produktů závisí hlavně na konvekční výměně tepla, to znamená, že teplo topných produktů závisí na teplotním poli generovaném samotným produktem, aby se pohybovalo teplotním gradientem vzduchu kolem produktu.Ve výšce 5000 m je součinitel prostupu tepla o 21 % nižší než hodnota na hladině moře a o 21 % nižší je také teplo přenášené konvekčním odvodem tepla.Na 10 000 metrů dosáhne 40 %.Snížení přenosu tepla konvekčním odvodem tepla povede ke zvýšení nárůstu teploty produktu.

Při zvýšení výšky se atmosférický tlak snižuje, což má za následek zvýšení koeficientu viskozity vzduchu a snížení přenosu tepla.Je to proto, že přenos tepla konvekcí vzduchem je přenos energie prostřednictvím molekulární srážky;S rostoucí výškou klesá atmosférický tlak a klesá hustota vzduchu, což má za následek snížení počtu molekul vzduchu a snížení přenosu tepla.

Kromě toho existuje další faktor ovlivňující odvod tepla prouděním nuceného proudění, to znamená, že pokles hustoty vzduchu bude doprovázen poklesem atmosférického tlaku. Pokles hustoty vzduchu přímo ovlivňuje odvod tepla nuceným prouděním odvod tepla konvekcí. .Nucené proudění odvod tepla konvekcí závisí na proudění vzduchu, který odebírá teplo.Obecně platí, že chladicí ventilátor používaný motorem udržuje objemový průtok vzduchu proudícího motorem nezměněný,Jak se zvyšuje výška, hmotnostní průtok proudu vzduchu klesá, i když objem proudu vzduchu zůstává stejný, protože hustota vzduchu klesá.Vzhledem k tomu, že měrné teplo vzduchu lze považovat za konstantní v rozsahu teplot zahrnutých v běžných praktických problémech, pokud se proud vzduchu zvýší o stejnou teplotu, teplo absorbované hmotnostním tokem se sníží, budou nepříznivě ovlivněny produkty ohřevu akumulací a zvýšení teploty produktů se bude zvyšovat se snížením atmosférického tlaku.

Vliv tlaku vzduchu na nárůst teploty vzorku, zejména na topném tělese, je stanoven porovnáním displeje a adaptéru za různých teplotních a tlakových podmínek, podle výše popsané teorie vlivu tlaku vzduchu na teplotu, Za podmínek nízkého tlaku není snadné rozptýlit teplotu topného tělesa kvůli snížení počtu molekul v regulační oblasti, což má za následek příliš vysoký místní nárůst teploty. Tato situace má malý vliv na to, že topných těles, protože teplo nesamoohřevných těles se přenáší z topného tělesa, takže nárůst teploty při nízkém tlaku je nižší než při pokojové teplotě.

3.Závěr

Prostřednictvím výzkumu a experimentu byly vyvozeny následující závěry.Za prvé, na základě Baschenova zákona jsou pomocí experimentů shrnuty korekční hodnoty průrazného napětí a elektrické mezery za různých podmínek tlaku vzduchu.Oba jsou vzájemně založeny a relativně sjednoceny;Za druhé, podle měření nárůstu teploty adaptéru a displeje za různých podmínek tlaku vzduchu mají nárůst teploty a tlak vzduchu lineární vztah a prostřednictvím statistického výpočtu lineární rovnice zvýšení teploty a tlaku vzduchu v různých částech lze získat.Vezměte adaptér jako příklad, korelační koeficient mezi nárůstem teploty a tlakem vzduchu je -0,97 podle statistické metody, což je vysoká negativní korelace.Rychlost změny nárůstu teploty je taková, že nárůst teploty se zvýší o 5-8% na každých 1000 m zvýšení nadmořské výšky.Proto jsou tato testovací data pouze orientační a patří do kvalitativní analýzy.Skutečné měření je potřebné ke kontrole vlastností produktu během specifické detekce.


Čas odeslání: 27. dubna 2023