Indflydelse af lavt atmosfærisk tryk (over 2000 m over havets overflade) på elektroniske produkters sikkerhedsydelse

1, Isoleringsmaterialer i det elektriske felt vil også blive ødelagt på grund af dets isoleringsstyrke og miste på grund af isoleringsydelse, så vil der være et isolationsnedbrudsfænomen.

Standarderne GB4943 og GB8898 foreskriver elektrisk frigang, krybeafstand og isoleringsgennemtrængningsafstand i henhold til eksisterende forskningsresultater, men disse medier er påvirket af miljøforhold,For eksempel vil temperatur, fugtighed, lufttryk, forureningsniveau osv. reducere isoleringsstyrken eller svigt, blandt hvilke lufttrykket har den mest tydelige effekt på den elektriske frigang.

Gas producerer ladede partikler på to måder: Den ene er kollisionsionisering, hvor atomer i en gas kolliderer med gaspartikler for at få energi og hoppe fra lavt til højt energiniveau.Når denne energi overstiger en vis værdi, ioniseres atomer til frie elektroner og positive ioner. Den anden er overfladeionisering, hvor elektroner eller ioner virker på en fast overflade til at overføre nok energi til elektronerne på den faste overflade, således at disse elektroner får nok energi, så de overskrider overfladepotentiale energibarrieren og forlader overfladen.

Under påvirkning af en bestemt elektrisk feltkraft flyver en elektron fra katoden til anoden og vil undervejs gennemgå kollisionsionisering.Efter den første kollision med gaselektronen forårsager ionisering, har du en ekstra fri elektron.De to elektroner ioniseres ved kollisioner, når de flyver mod anoden, så vi har fire frie elektroner efter den anden kollision.Disse fire elektroner gentager den samme kollision, som skaber flere elektroner, hvilket skaber en elektronlavine.

Ifølge lufttryksteorien, når temperaturen er konstant, er lufttrykket omvendt proportionalt med det gennemsnitlige frie slag af elektroner og volumenet af gas.Når højden stiger og lufttrykket falder, stiger det gennemsnitlige frie slag af ladede partikler, hvilket vil accelerere ioniseringen af ​​gas, så nedbrydningsspændingen af ​​gas falder.

Forholdet mellem spænding og tryk er:

Deri: P—Lufttrykket ved driftspunktet

P0— standard atmosfærisk tryk

Up— Ekstern isolationsafladningsspænding ved driftspunktet

U0— Afladningsspænding af ydre isolering ved standard atmosfære

n—Karakteristisk indeks for ekstern isolationsafladningsspænding falder med faldende tryk

Med hensyn til størrelsen af ​​det karakteristiske indeks n værdi af den eksterne isolationsafladningsspænding faldende, er der ingen klare data på nuværende tidspunkt, og der er behov for et stort antal data og tests til verifikation på grund af forskellene i testmetoder, herunder ensartetheden af det elektriske felt,Konsistensen af ​​miljøforhold, kontrollen af ​​afladningsafstanden og bearbejdningsnøjagtigheden af ​​testværktøj vil påvirke nøjagtigheden af ​​test og data.

Ved lavere barometertryk falder gennemslagsspændingen.Dette skyldes, at luftens tæthed falder, når trykket falder, så nedbrydningsspændingen falder, indtil effekten af ​​faldende elektrontæthed, efterhånden som gassen bliver tyndere, virker. Derefter stiger nedbrydningsspændingen, indtil vakuumet ikke kan forårsages af gasledning. sammenbrud.Forholdet mellem trykgennembrudsspænding og gas er generelt beskrevet af Bashens lov.

Ved hjælp af Baschens lov og en lang række tests opnås korrektionsværdierne for gennembrudsspænding og elektrisk spalte under forskellige lufttryksforhold efter dataindsamling og -behandling.

Se tabel 1 og tabel 2

Lufttryk (kPa)

79,5

75

70

67

61,5

58,7

55

Ændringsværdi(n)

0,90

0,89

0,93

0,95

0,89

0,89

0,85

Tabel 1 Korrektion af gennemslagsspænding ved forskelligt barometertryk

Højde (m) Barometrisk tryk (kPa) Korrektionsfaktor(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

Tabel 2 Korrektionsværdier for elektrisk frigang under forskellige lufttryksforhold

2, Effekt af lavt tryk på produkttemperaturstigning.

Elektroniske produkter i normal drift vil producere en vis mængde varme, den genererede varme og forskellen mellem den omgivende temperatur kaldes temperaturstigning.Overdreven temperaturstigning kan forårsage forbrændinger, brand og andre risici.Derfor er den tilsvarende grænseværdi fastsat i GB4943, GB8898 og andre sikkerhedsstandarder, med det formål at forhindre potentielle farer forårsaget af for høj temperaturstigning.

Temperaturstigningen på varmeprodukter påvirkes af højden.Temperaturstigningen varierer nogenlunde lineært med højden, og ændringens hældning afhænger af produktets struktur, varmeafgivelsen, den omgivende temperatur og andre faktorer.

Varmeafgivelsen af ​​termiske produkter kan opdeles i tre former: varmeledning, konvektionsvarmeafledning og termisk stråling.Varmeafledningen af ​​et stort antal opvarmningsprodukter afhænger hovedsageligt af konvektionsvarmeveksling, det vil sige, at varmen fra opvarmningsprodukter afhænger af temperaturfeltet, der genereres af selve produktet for at bevæge luftens temperaturgradient rundt om produktet.I højden af ​​5000m er varmeoverførselskoefficienten 21% lavere end værdien ved havoverfladen, og den varme, der overføres ved konvektiv varmeafledning, er også 21% lavere.Den vil nå op på 40 % ved 10.000 meter.Faldet i varmeoverførsel ved konvektiv varmeafledning vil føre til en stigning i produkttemperaturstigningen.

Når højden stiger, falder det atmosfæriske tryk, hvilket resulterer i en stigning i luftviskositetskoefficienten og et fald i varmeoverførslen.Dette skyldes, at luftkonvektiv varmeoverførsel er overførsel af energi gennem molekylær kollision; Når højden stiger, falder det atmosfæriske tryk, og luftens tæthed falder, hvilket resulterer i et fald i antallet af luftmolekyler og resulterer i et fald i varmeoverførslen.

Derudover er der en anden faktor, der påvirker den konvektive varmeafledning af tvungen strøm, det vil sige, at faldet i lufttætheden vil blive ledsaget af faldet i atmosfærisk tryk. Faldet i lufttætheden påvirker direkte varmeafledningen af ​​tvungen strømningskonvektionsvarmeafledning. .Varmeafledning af tvungen konvektionsstrøm afhænger af luftstrømmen for at fjerne varme.Generelt holder køleventilatoren, der bruges af motoren, volumenstrømmen af ​​luften, der strømmer gennem motoren, uændret, når højden stiger, falder luftstrømmens massestrømshastighed, selvom volumen af ​​luftstrømmen forbliver den samme, fordi luftens tæthed falder.Da luftens specifikke varme kan betragtes som en konstant over det temperaturområde, der er involveret i almindelige praktiske problemer, hvis luftstrømmen stiger den samme temperatur, vil den varme, der absorberes af massestrømmen er mindre, blive reduceret, varmeprodukterne påvirkes negativt ved akkumuleringen, og produkternes temperaturstigning vil stige med reduktionen af ​​atmosfærisk tryk.

Lufttrykkets indflydelse på prøvens temperaturstigning, især på varmeelementet, bestemmes ved at sammenligne displayet og adapteren under forskellige temperatur- og trykforhold i henhold til teorien om lufttrykkets indflydelse på temperaturen beskrevet ovenfor. Under tilstanden med lavt tryk er temperaturen på varmeelementet ikke let at sprede på grund af reduktionen af ​​antallet af molekyler i kontrolområdet, hvilket resulterer i en lokal temperaturstigning for høj. Denne situation har ringe effekt på ikke-selv- varmeelementer, fordi varmen fra ikke-selvvarmende elementer overføres fra varmeelementet, så temperaturstigningen ved lavt tryk er lavere end ved stuetemperatur.

3.Konklusion

Gennem forskning og eksperimenter drages følgende konklusioner.For det første opsummeres korrektionsværdierne for gennembrudsspænding og elektrisk spalte i kraft af Baschens lov ved forskellige lufttryksforhold gennem eksperimenter.De to er gensidigt baseret og relativt forenet; For det andet, ifølge målingen af ​​temperaturstigningen på adapteren og displayet under forskellige lufttryksforhold, har temperaturstigningen og lufttrykket et lineært forhold, og gennem statistisk beregning, den lineære ligning af temperaturstigning og lufttryk i forskellige dele kan opnås.Tag adapteren som et eksempel, Korrelationskoefficienten mellem temperaturstigning og lufttryk er -0,97 ifølge den statistiske metode, hvilket er en høj negativ korrelation.Ændringshastigheden for temperaturstigning er, at temperaturstigningen stiger med 5-8% for hver 1000m stigning i højden.Derfor er disse testdata kun til reference og hører til kvalitativ analyse.Faktisk måling er nødvendig for at kontrollere produktets egenskaber under specifik detektion.


Indlægstid: 27. april 2023