Influència de la baixa pressió atmosfèrica (per sobre dels 2000 m sobre el nivell del mar) en el rendiment de seguretat dels productes electrònics

1,Els materials d'aïllament en el camp elèctric també es destruiran a causa de la seva força d'aïllament i perdran el rendiment degut a l'aïllament, llavors hi haurà un fenomen de ruptura de l'aïllament.

Les normes GB4943 i GB8898 estipulen l'espai lliure elèctric, la distància de fuga i la distància de penetració de l'aïllament segons els resultats de la investigació existents, però aquests mitjans es veuen afectats per les condicions ambientals, per exemple, la temperatura, la humitat, la pressió de l'aire, el nivell de contaminació, etc., reduiran la força d'aïllament o fallada, entre les quals la pressió de l'aire té l'efecte més evident sobre l'espai elèctric.

El gas produeix partícules carregades de dues maneres: una és la ionització per col·lisió, en la qual els àtoms d'un gas xoquen amb les partícules de gas per obtenir energia i saltar de nivells d'energia baixos a alts.Quan aquesta energia supera un cert valor, els àtoms s'ionitzen en electrons lliures i ions positius。L'altra és la ionització superficial, en la qual els electrons o ions actuen sobre una superfície sòlida per transferir prou energia als electrons de la superfície sòlida, de manera que aquests electrons guanyen prou energia, de manera que superin la barrera d'energia potencial superficial i surtin de la superfície.

Sota l'acció d'una certa força de camp elèctric, un electró vola del càtode a l'ànode i patirà una ionització de col·lisió al llarg del camí.Després que la primera col·lisió amb l'electró del gas provoqui ionització, teniu un electró lliure addicional.Els dos electrons s'ionitzen per col·lisions mentre volen cap a l'ànode, de manera que tenim quatre electrons lliures després de la segona col·lisió.Aquests quatre electrons repeteixen la mateixa col·lisió, la qual cosa crea més electrons, creant una allau d'electrons.

Segons la teoria de la pressió de l'aire, quan la temperatura és constant, la pressió de l'aire és inversament proporcional a la carrera lliure mitjana dels electrons i al volum de gas.Quan l'alçada augmenta i la pressió de l'aire disminueix, augmenta la carrera lliure mitjana de les partícules carregades, la qual cosa accelerarà la ionització del gas, de manera que la tensió de ruptura del gas disminueix.

La relació entre tensió i pressió és:

Thereinto: P: la pressió de l'aire al punt d'operació

P0- Pressió atmosfèrica estàndard

Up—Tensió de descàrrega d'aïllament extern al punt de funcionament

U0—Tensió de descàrrega de l'aïllament exterior a l'atmosfera estàndard

n—Índex característic de la tensió de descàrrega d'aïllament extern que disminueix amb la pressió decreixent

Pel que fa a la mida del valor de l'índex característic n de la tensió de descàrrega d'aïllament extern que disminueix, actualment no hi ha dades clares i es necessiten un gran nombre de dades i proves per a la verificació, a causa de les diferències en els mètodes de prova, inclosa la uniformitat. del camp elèctric, la consistència de les condicions ambientals, el control de la distància de descàrrega i la precisió de mecanitzat de les eines de prova afectaran la precisió de la prova i les dades.

A menor pressió baromètrica, la tensió de ruptura disminueix.Això es deu al fet que la densitat de l'aire disminueix a mesura que disminueix la pressió, de manera que la tensió de ruptura cau fins que l'efecte de la disminució de la densitat electrònica a mesura que el gas es fa més prim funciona. Després d'això, la tensió de ruptura augmenta fins que el buit no pot ser causat per la conducció del gas. desglossament.La relació entre la tensió de ruptura de pressió i el gas es descriu generalment per la llei de Bashen.

Amb l'ajuda de la llei de Baschen i un gran nombre de proves, els valors de correcció de la tensió de ruptura i el buit elèctric en diferents condicions de pressió d'aire s'obtenen després de la recollida i processament de dades.

Vegeu la taula 1 i la taula 2

Pressió de l'aire (kPa)

79,5

75

70

67

61.5

58.7

55

Valor de modificació (n)

0,90

0,89

0,93

0,95

0,89

0,89

0,85

Taula 1 Correcció de la tensió de ruptura a diferents pressions baromètriques

Altitud (m) Pressió baromètrica (kPa) Factor de correcció (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

Taula 2 Valors de correcció de l'espai elèctric en diferents condicions de pressió d'aire

2, Efecte de la baixa pressió sobre l'augment de la temperatura del producte.

Els productes electrònics en funcionament normal produiran una certa quantitat de calor, la calor generada i la diferència entre la temperatura ambient s'anomena augment de temperatura.L'augment excessiu de la temperatura pot provocar cremades, incendis i altres riscos, per tant, el valor límit corresponent està estipulat a GB4943, GB8898 i altres normes de seguretat, amb l'objectiu de prevenir els perills potencials causats per un augment excessiu de la temperatura.

L'augment de temperatura dels productes de calefacció es veu afectat per l'altitud.L'augment de la temperatura varia aproximadament linealment amb l'altitud, i el pendent del canvi depèn de l'estructura del producte, la dissipació de calor, la temperatura ambient i altres factors.

La dissipació de calor dels productes tèrmics es pot dividir en tres formes: conducció de calor, dissipació de calor per convecció i radiació tèrmica.La dissipació de calor d'un gran nombre de productes de calefacció depèn principalment de l'intercanvi de calor per convecció, és a dir, la calor dels productes de calefacció depèn del camp de temperatura generat pel propi producte per recórrer el gradient de temperatura de l'aire al voltant del producte.A l'alçada de 5000 m, el coeficient de transferència de calor és un 21% més baix que el valor al nivell del mar, i la calor transferida per dissipació de calor convectiva també és un 21% més baixa.Arribarà al 40% als 10.000 metres.La disminució de la transferència de calor per dissipació de calor convectiva comportarà un augment de la temperatura del producte.

Quan augmenta l'alçada, la pressió atmosfèrica disminueix, donant lloc a un augment del coeficient de viscositat de l'aire i una disminució de la transferència de calor.Això es deu al fet que la transferència de calor convectiva de l'aire és la transferència d'energia mitjançant col·lisió molecular; a mesura que augmenta l'alçada, la pressió atmosfèrica disminueix i la densitat de l'aire disminueix, donant lloc a una disminució del nombre de molècules d'aire i a una disminució de la transferència de calor.

A més, hi ha un altre factor que afecta la dissipació de calor convectiva del flux forçat, és a dir, la disminució de la densitat de l'aire anirà acompanyada de la disminució de la pressió atmosfèrica. La disminució de la densitat de l'aire afecta directament la dissipació de calor del flux forçat de la dissipació de la calor per convecció. .La dissipació de calor per convecció de flux forçat depèn del flux d'aire per eliminar la calor.En general, el ventilador de refrigeració utilitzat pel motor manté el flux de volum de l'aire que flueix a través del motor sense canvis, a mesura que augmenta l'alçada, el cabal de massa del corrent d'aire disminueix, fins i tot si el volum del corrent d'aire segueix sent el mateix, perquè la densitat de l'aire disminueix.Atès que la calor específica de l'aire es pot considerar una constant en el rang de temperatures implicades en problemes pràctics ordinaris, si el flux d'aire augmenta la mateixa temperatura, la calor absorbida pel flux massiu es reduirà, els productes de calefacció es veuran afectats negativament. per l'acumulació, i l'augment de la temperatura dels productes augmentarà amb la reducció de la pressió atmosfèrica.

La influència de la pressió de l'aire en l'augment de temperatura de la mostra, especialment en l'element de calefacció, s'estableix comparant la pantalla i l'adaptador en diferents condicions de temperatura i pressió, segons la teoria de la influència de la pressió de l'aire sobre la temperatura descrita anteriorment, En condicions de baixa pressió, la temperatura de l'element de calefacció no és fàcil de dispersar a causa de la reducció del nombre de molècules a l'àrea de control, donant lloc a un augment de la temperatura local massa alt. elements de calefacció, perquè la calor dels elements no autoescalfadors es transfereix des de l'element de calefacció, de manera que l'augment de la temperatura a baixa pressió és menor que a temperatura ambient.

3.Conclusió

Mitjançant la investigació i l'experimentació, s'extreuen les següents conclusions.En primer lloc, en virtut de la llei de Baschen, els valors de correcció de la tensió de ruptura i el buit elèctric en diferents condicions de pressió d'aire es resumeixen mitjançant experiments.Els dos es basen mútuament i estan relativament unificats; en segon lloc, segons la mesura de l'augment de temperatura de l'adaptador i la pantalla en diferents condicions de pressió de l'aire, l'augment de la temperatura i la pressió de l'aire tenen una relació lineal i, mitjançant el càlcul estadístic, l'equació lineal d'augment de temperatura i pressió de l'aire en diferents parts es pot obtenir.Prengui l'adaptador com a exemple, el coeficient de correlació entre l'augment de la temperatura i la pressió de l'aire és de -0,97 segons el mètode estadístic, que és una alta correlació negativa.La taxa de canvi de l'augment de la temperatura és que l'augment de la temperatura augmenta entre un 5 i un 8% per cada augment de 1000 m d'altitud.Per tant, aquestes dades de prova són només de referència i pertanyen a l'anàlisi qualitativa.La mesura real és necessària per comprovar les característiques del producte durant la detecció específica.


Hora de publicació: 27-abril-2023