Påvirkning av lavt atmosfærisk trykk (over 2000 m over havet) på sikkerhetsytelsen til elektroniske produkter

1,Isolasjonsmaterialer i det elektriske feltet vil også bli ødelagt på grunn av isolasjonsstyrken og miste på grunn av isolasjonsytelsen, da vil det oppstå isolasjonsnedbrytningsfenomen.

Standardene GB4943 og GB8898 fastsetter elektrisk klaring, krypeavstand og isolasjonsgjennomtrengningsavstand i henhold til eksisterende forskningsresultater, men disse mediene påvirkes av miljøforhold,For eksempel vil temperatur, fuktighet, lufttrykk, forurensningsnivå, etc. redusere isolasjonsstyrken eller feil, blant hvilke lufttrykk har den mest åpenbare effekten på elektrisk klaring.

Gass produserer ladede partikler på to måter: den ene er kollisjons-ionisering, der atomer i en gass kolliderer med gasspartikler for å få energi og hoppe fra lave til høye energinivåer.Når denne energien overstiger en viss verdi, ioniseres atomer til frie elektroner og positive ioner. Den andre er overflateionisering, der elektroner eller ioner virker på en fast overflate for å overføre nok energi til elektronene på den faste overflaten, slik at disse elektronene få nok energi, slik at de overskrider overflatepotensialenergibarrieren og forlater overflaten.

Under påvirkning av en viss elektrisk feltkraft flyr et elektron fra katoden til anoden og vil gjennomgå kollisjons-ionisering underveis.Etter at den første kollisjonen med gasselektronet forårsaker ionisering, har du et ekstra fritt elektron.De to elektronene ioniseres ved kollisjoner når de flyr mot anoden, så vi har fire frie elektroner etter den andre kollisjonen.Disse fire elektronene gjentar den samme kollisjonen, som skaper flere elektroner, og skaper et elektronskred.

I følge lufttrykkteorien, når temperaturen er konstant, er lufttrykket omvendt proporsjonalt med det gjennomsnittlige frie slag av elektroner og volumet av gass.Når høyden øker og lufttrykket synker, øker det gjennomsnittlige frie slaget av ladede partikler, noe som vil akselerere ioniseringen av gass, slik at nedbrytningsspenningen til gassen synker.

Forholdet mellom spenning og trykk er:

Into: P—lufttrykket ved operasjonspunktet

P0— standard atmosfærisk trykk

Up— Ekstern isolasjonsutladningsspenning ved driftspunktet

U0—Utladningsspenning av ytre isolasjon ved standard atmosfære

n—Karakteristisk indeks for ekstern isolasjonsutladningsspenning som synker med synkende trykk

Når det gjelder størrelsen på den karakteristiske indeksen n-verdien til den eksterne isolasjonsutladningsspenningen som synker, er det ingen klare data for øyeblikket, og et stort antall data og tester er nødvendig for verifisering, på grunn av forskjellene i testmetoder, inkludert ensartetheten av det elektriske feltet,Konsistensen av miljøforhold, kontrollen av utladningsavstanden og maskineringsnøyaktigheten til testverktøy vil påvirke nøyaktigheten til test og data.

Ved lavere barometertrykk avtar gjennomslagsspenningen.Dette er fordi luftens tetthet avtar når trykket avtar, så nedbrytningsspenningen synker til effekten av avtagende elektrontetthet når gassen blir tynnere virker. Deretter stiger nedbrytningsspenningen til vakuumet ikke kan forårsakes av gassledning sammenbrudd.Forholdet mellom trykkgjennomslagsspenning og gass er generelt beskrevet av Bashens lov.

Ved hjelp av Baschens lov og et stort antall tester oppnås korreksjonsverdiene for sammenbruddsspenning og elektrisk gap under forskjellige lufttrykkforhold etter datainnsamling og behandling.

Se tabell 1 og tabell 2

Lufttrykk (kPa)

79,5

75

70

67

61,5

58,7

55

Modifikasjonsverdi(n)

0,90

0,89

0,93

0,95

0,89

0,89

0,85

Tabell 1 Korrigering av gjennomslagsspenning ved forskjellig barometertrykk

Høyde (m) Barometrisk trykk (kPa) Korreksjonsfaktor(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

Tabell 2 Korreksjonsverdier for elektrisk klaring under forskjellige lufttrykkforhold

2, Effekt av lavt trykk på produkttemperaturstigning.

Elektroniske produkter i normal drift vil produsere en viss mengde varme, varmen som genereres og forskjellen mellom omgivelsestemperaturen kalles temperaturstigning.Overdreven temperaturøkning kan forårsake brannskader, brann og andre risikoer.Derfor er den tilsvarende grenseverdien fastsatt i GB4943, GB8898 og andre sikkerhetsstandarder, med sikte på å forhindre potensielle farer forårsaket av overdreven temperaturøkning.

Temperaturstigningen til varmeprodukter påvirkes av høyden.Temperaturstigningen varierer omtrent lineært med høyden, og helningen på endringen avhenger av produktets struktur, varmespredningen, omgivelsestemperaturen og andre faktorer.

Varmespredningen til termiske produkter kan deles inn i tre former: varmeledning, konveksjonsvarmespredning og termisk stråling.Varmespredningen til et stort antall varmeprodukter avhenger hovedsakelig av konveksjonsvarmeveksling, det vil si at varmen til oppvarmingsprodukter avhenger av temperaturfeltet som genereres av selve produktet for å bevege temperaturgradienten til luften rundt produktet.I høyden 5000m er varmeoverføringskoeffisienten 21 % lavere enn verdien ved havnivå, og varmen som overføres ved konvektiv varmespredning er også 21 % lavere.Den vil nå 40 % på 10 000 meter.Nedgangen i varmeoverføring ved konvektiv varmespredning vil føre til økning i produkttemperaturøkning.

Når høyden øker, synker det atmosfæriske trykket, noe som resulterer i en økning i koeffisienten for luftviskositet og en reduksjon i varmeoverføring.Dette er fordi luftkonvektiv varmeoverføring er overføring av energi gjennom molekylær kollisjon; Når høyden øker, synker atmosfærisk trykk og lufttettheten reduseres, noe som resulterer i en reduksjon i antall luftmolekyler og resulterer i en reduksjon i varmeoverføring.

I tillegg er det en annen faktor som påvirker den konvektive varmespredningen av tvungen strømning, det vil si at reduksjonen i lufttettheten vil bli ledsaget av reduksjonen i atmosfærisk trykk.Reduksjonen i lufttettheten påvirker direkte varmespredningen av tvungen strømningskonveksjonsvarmeavledning. .Varmespredning av tvungen strømningskonveksjon er avhengig av luftstrøm for å ta bort varme.Vanligvis holder kjøleviften som brukes av motoren volumstrømmen til luften som strømmer gjennom motoren uendret,Når høyden øker, synker massestrømningshastigheten til luftstrømmen, selv om volumet til luftstrømmen forblir det samme, fordi luftens tetthet reduseres.Siden luftens spesifikke varme kan betraktes som en konstant over temperaturområdet som er involvert i vanlige praktiske problemer, hvis luftstrømmen øker samme temperatur, vil varmen som absorberes av massestrømmen reduseres, varmeproduktene påvirkes negativt ved akkumulering, og temperaturstigningen til produktene vil stige med reduksjon av atmosfærisk trykk.

Påvirkningen av lufttrykk på temperaturstigningen til prøven, spesielt på varmeelementet, etableres ved å sammenligne skjermen og adapteren under forskjellige temperatur- og trykkforhold, i henhold til teorien om lufttrykkets påvirkning på temperaturen beskrevet ovenfor. Under forhold med lavt trykk er temperaturen på varmeelementet ikke lett å spre på grunn av reduksjonen av antall molekyler i kontrollområdet, noe som resulterer i lokal temperaturøkning for høy. Denne situasjonen har liten effekt på ikke-selv- varmeelementer, fordi varmen til ikke-selvvarmende elementer overføres fra varmeelementet, så temperaturstigningen ved lavt trykk er lavere enn ved romtemperatur.

3.Konklusjon

Gjennom forskning og eksperimenter trekkes følgende konklusjoner.For det første, i kraft av Baschens lov, oppsummeres korreksjonsverdiene for sammenbruddsspenning og elektrisk gap under forskjellige lufttrykkforhold gjennom eksperimenter.De to er gjensidig basert og relativt forent; For det andre, i henhold til målingen av temperaturstigningen til adapteren og displayet under forskjellige lufttrykkforhold, har temperaturstigningen og lufttrykket et lineært forhold, og gjennom statistisk beregning, den lineære ligningen av temperaturstigning og lufttrykk i forskjellige deler kan oppnås.Ta adapteren som et eksempel, Korrelasjonskoeffisienten mellom temperaturstigning og lufttrykk er -0,97 i henhold til den statistiske metoden, som er en høy negativ korrelasjon.Endringshastigheten for temperaturstigning er at temperaturstigningen øker med 5-8 % for hver 1000m høydeøkning.Derfor er disse testdataene kun for referanse og tilhører kvalitativ analyse.Faktisk måling er nødvendig for å kontrollere egenskapene til produktet under spesifikk deteksjon.


Innleggstid: 27. april 2023