Utjecaj niskog atmosferskog tlaka (iznad 2000m nadmorske visine) na sigurnosne performanse elektronskih proizvoda

1,Izolacijski materijali u električnom polju također će biti uništeni zbog svoje izolacijske čvrstoće i izgubiti zbog izolacijskih performansi, tada će doći do pojave kvara izolacije.

Standardi GB4943 i GB8898 propisuju električni razmak, puznu stazu i udaljenost prodiranja izolacije prema postojećim rezultatima istraživanja, ali na ove medije utječu uvjeti okoline, na primjer, temperatura, vlažnost, vazdušni pritisak, nivo zagađenja, itd., će smanjiti čvrstoću izolacije ili kvar, među kojima vazdušni pritisak ima najočigledniji uticaj na električni zazor.

Plin proizvodi nabijene čestice na dva načina: jedan je ionizacija sudara, u kojoj se atomi u plinu sudaraju s česticama plina kako bi dobili energiju i skočili s niskih na visoke energetske razine.Kada ova energija pređe određenu vrijednost, atomi se jonizuju u slobodne elektrone i pozitivne ione. Druga je površinska jonizacija, u kojoj elektroni ili ioni djeluju na čvrstu površinu kako bi prenijeli dovoljno energije na elektrone na površini čvrstog tijela, tako da ti elektroni dobijaju dovoljno energije, tako da prelaze površinsku potencijalnu energetsku barijeru i napuštaju površinu.

Pod djelovanjem određene sile električnog polja, elektron leti od katode do anode i usput će doživjeti kolizijsku ionizaciju.Nakon što prvi sudar sa gasnim elektronom izazove jonizaciju, imate dodatni slobodni elektron.Dva elektrona su ionizirana sudarima dok lete prema anodi, tako da nakon drugog sudara imamo četiri slobodna elektrona.Ova četiri elektrona ponavljaju isti sudar, koji stvara više elektrona, stvarajući lavinu elektrona.

Prema teoriji vazdušnog pritiska, kada je temperatura konstantna, pritisak vazduha je obrnuto proporcionalan prosečnom slobodnom hodu elektrona i zapremini gasa.Kada se visina poveća, a tlak zraka smanji, prosječni slobodni hod nabijenih čestica se povećava, što će ubrzati ionizaciju plina, pa se probojni napon plina smanjuje.

Odnos između napona i pritiska je:

U to: P—Pritisak vazduha u tački rada

P0-standardni atmosferski pritisak

Up—Napon pražnjenja vanjske izolacije na radnoj tački

U0—Napon pražnjenja vanjske izolacije u standardnoj atmosferi

n—Karakteristični indeks napona pražnjenja vanjske izolacije koji opada sa smanjenjem pritiska

Što se tiče veličine karakterističnog indeksa n vrijednosti opadajućeg napona pražnjenja vanjske izolacije, za sada nema jasnih podataka, a za verifikaciju je potreban veliki broj podataka i testova, zbog razlika u metodama ispitivanja, uključujući ujednačenost električnog polja, konzistentnost uslova okoline, kontrola udaljenosti pražnjenja i tačnost obrade alata za ispitivanje će uticati na tačnost testa i podataka.

Pri nižem barometarskom pritisku, probojni napon se smanjuje.To je zato što se gustoća zraka smanjuje kako se tlak smanjuje, tako da probojni napon opada sve dok ne djeluje efekat smanjenja gustine elektrona kako plin postaje tanji。Nakon toga, probojni napon raste sve dok vakuum ne može biti uzrokovan provođenjem plina. slom.Odnos između napona proboja pritiska i gasa općenito je opisan Bashenovim zakonom.

Uz pomoć Baschenovog zakona i velikog broja testova, nakon prikupljanja i obrade podataka dobijaju se korekcijske vrijednosti probojnog napona i električnog jaza u različitim uslovima vazdušnog pritiska.

Pogledajte tabelu 1 i tabelu 2

Pritisak vazduha (kPa)

79.5

75

70

67

61.5

58.7

55

Vrijednost modifikacije (n)

0,90

0,89

0,93

0,95

0,89

0,89

0,85

Tabela 1. Korekcija probojnog napona pri različitom barometarskom pritisku

Nadmorska visina (m) Barometarski pritisak (kPa) Korekcioni 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

Tabela 2 Korekcione vrijednosti električnog zazora pod različitim uslovima vazdušnog pritiska

2, Utjecaj niskog tlaka na porast temperature proizvoda.

Elektronski proizvodi u normalnom radu proizvodit će određenu količinu topline, proizvedena toplina i razlika između temperature okoline naziva se porast temperature.Prekomjeran porast temperature može uzrokovati opekotine, požar i druge rizike, stoga je odgovarajuća granična vrijednost propisana u GB4943, GB8898 i drugim sigurnosnim standardima, s ciljem sprječavanja potencijalnih opasnosti uzrokovanih prekomjernim porastom temperature.

Na porast temperature proizvoda grijanja utiče nadmorska visina.Porast temperature varira otprilike linearno sa nadmorskom visinom, a nagib promjene zavisi od strukture proizvoda, odvođenja toplote, temperature okoline i drugih faktora.

Odvođenje topline toplinskih proizvoda može se podijeliti u tri oblika: provođenje topline, konvekcijsko odvođenje topline i toplinsko zračenje.Odvođenje topline velikog broja proizvoda za grijanje uglavnom ovisi o konvekcijskoj razmjeni topline, odnosno toplina proizvoda grijanja ovisi o temperaturnom polju koje proizvodi sam proizvod da putuje temperaturnim gradijentom zraka oko proizvoda.Na visini od 5000m koeficijent prolaza toplote je za 21% manji od vrednosti na nivou mora, a toplota koja se prenosi konvektivnim odvođenjem toplote je takođe za 21% niža.Dostiže 40% na 10.000 metara.Smanjenje prijenosa topline konvektivnim odvođenjem topline će dovesti do povećanja temperature proizvoda.

Kada se visina povećava, atmosferski tlak se smanjuje, što rezultira povećanjem koeficijenta viskoznosti zraka i smanjenjem prijenosa topline.To je zato što je zračni konvektivni prijenos topline prijenos energije putem molekularnog sudara; kako se visina povećava, atmosferski tlak opada, a gustoća zraka opada, što rezultira smanjenjem broja molekula zraka i smanjenjem prijenosa topline.

Osim toga, postoji još jedan faktor koji utiče na konvektivnu disipaciju toplote prinudnog strujanja, odnosno smanjenje gustine vazduha će biti praćeno smanjenjem atmosferskog pritiska. .Prisilno strujanje konvekcijske disipacije topline se oslanja na protok zraka koji oduzima toplinu.Generalno, ventilator za hlađenje koji koristi motor održava volumen protoka zraka koji teče kroz motor nepromijenjenim, kako se visina povećava, maseni protok struje zraka se smanjuje, čak i ako volumen struje zraka ostaje isti, jer gustina vazduha se smanjuje.Budući da se specifična toplina zraka može smatrati konstantom u rasponu temperatura uključenih u obične praktične probleme, ako protok zraka poveća istu temperaturu, toplina koju apsorbira maseni protok je manja će se smanjiti, proizvodi grijanja će negativno utjecati akumulacijom, a porast temperature proizvoda će rasti sa smanjenjem atmosferskog pritiska.

Utjecaj tlaka zraka na porast temperature uzorka, posebno na grijaćem elementu, utvrđuje se poređenjem displeja i adaptera pod različitim temperaturnim i tlačnim uvjetima, prema gore opisanoj teoriji utjecaja tlaka zraka na temperaturu, U uslovima niskog pritiska, temperaturu grejnog elementa nije lako raspršiti zbog smanjenja broja molekula u kontrolnom području, što dovodi do previsokog lokalnog porasta temperature. Ova situacija ima mali uticaj na nesamostalnu grijaćih elemenata, jer se toplina nesamozagrijavajućih elemenata prenosi sa grijaćeg elementa, pa je porast temperature pri niskom tlaku manji nego na sobnoj temperaturi.

3.Zaključak

Istraživanjem i eksperimentom dolazi se do sljedećih zaključaka.Prvo, na osnovu Baschenovog zakona, vrijednosti korekcije napona proboja i električnog jaza u različitim uslovima vazdušnog pritiska sumirane su kroz eksperimente.To dvoje su međusobno zasnovani i relativno ujedinjeni; Drugo, prema mjerenju porasta temperature adaptera i displeja pod različitim uslovima vazdušnog pritiska, porast temperature i vazdušni pritisak imaju linearnu vezu, a kroz statistički proračun, linearna jednačina porasta temperature i vazdušnog pritiska u različitim delovima.Uzmite adapter kao primjer,Koeficijent korelacije između porasta temperature i tlaka zraka je -0,97 prema statističkoj metodi, što je visoka negativna korelacija.Brzina promjene porasta temperature je da se porast temperature povećava za 5-8% na svakih 1000m povećanja visine.Stoga su ovi podaci testa samo za referencu i pripadaju kvalitativnoj analizi.Stvarno mjerenje je potrebno za provjeru karakteristika proizvoda tokom specifične detekcije.


Vrijeme objave: Apr-27-2023