Zema atmosfēras spiediena (virs 2000 m virs jūras līmeņa) ietekme uz elektronisko izstrādājumu drošību

1 , Izolācijas materiāli elektriskā laukā tiks iznīcināti arī to izolācijas stiprības dēļ un zaudēs izolācijas veiktspēju, tad būs izolācijas sabrukšanas parādība.

Standarti GB4943 un GB8898 nosaka elektrisko klīrensu, šļūdes attālumu un izolācijas iespiešanās attālumu saskaņā ar esošajiem pētījumu rezultātiem, taču šos materiālus ietekmē vides apstākļi, piemēram, temperatūra, mitrums, gaisa spiediens, piesārņojuma līmenis utt., samazinās izolācijas stiprību vai kļūme, starp kurām gaisa spiedienam ir visredzamākā ietekme uz elektrisko klīrensu.

Gāze rada uzlādētas daļiņas divos veidos: viens ir sadursmes jonizācija, kurā gāzes atomi saduras ar gāzes daļiņām, lai iegūtu enerģiju un pārietu no zema uz augstu enerģijas līmeni.Kad šī enerģija pārsniedz noteiktu vērtību, atomi tiek jonizēti brīvos elektronos un pozitīvos jonos. Otra ir virsmas jonizācija, kurā elektroni vai joni darbojas uz cietas virsmas, lai pārnestu pietiekami daudz enerģijas uz elektroniem uz cietās virsmas, lai šie elektroni iegūst pietiekami daudz enerģijas, lai tie pārsniegtu virsmas potenciālās enerģijas barjeru un atstātu virsmu.

Noteikta elektriskā lauka spēka iedarbībā elektrons lido no katoda uz anodu un pa ceļam tiks pakļauts sadursmes jonizācijai.Pēc pirmās sadursmes ar gāzes elektronu izraisa jonizāciju, jums ir papildu brīvais elektrons.Abus elektronus jonizē sadursmes, lidojot pret anodu, tāpēc pēc otrās sadursmes mums ir četri brīvi elektroni.Šie četri elektroni atkārto vienu un to pašu sadursmi, kas rada vairāk elektronu, radot elektronu lavīnu.

Saskaņā ar gaisa spiediena teoriju, kad temperatūra ir nemainīga, gaisa spiediens ir apgriezti proporcionāls vidējam elektronu brīvajam gājienam un gāzes tilpumam.Palielinoties augstumam un samazinoties gaisa spiedienam, palielinās uzlādēto daļiņu vidējais brīvgājiens, kas paātrinās gāzes jonizāciju, līdz ar to samazinās gāzes pārrāvuma spriegums.

Attiecība starp spriegumu un spiedienu ir:

Tajā: P — gaisa spiediens darbības vietā

P0- standarta atmosfēras spiediens

Up— Ārējās izolācijas izlādes spriegums darba punktā

U0— ārējās izolācijas izlādes spriegums standarta atmosfērā

n — ārējās izolācijas izlādes sprieguma raksturīgs rādītājs, kas samazinās, samazinoties spiedienam

Attiecībā uz ārējās izolācijas izlādes sprieguma samazināšanās raksturlieluma indeksa n lielumu pašlaik nav skaidru datu, un verifikācijai ir nepieciešams liels datu un testu skaits, jo atšķiras testa metodes, tostarp viendabīgums. elektriskā lauka , Vides apstākļu konsekvence, izlādes attāluma kontrole un testa instrumentu apstrādes precizitāte ietekmēs testa un datu precizitāti.

Pie zemāka barometriskā spiediena sabrukšanas spriegums samazinās.Tas notiek tāpēc, ka, samazinoties spiedienam, gaisa blīvums samazinās, tāpēc sabrukšanas spriegums samazinās, līdz darbojas elektronu blīvuma samazināšanās, gāzei kļūstot plānākai. Pēc tam sabrukšanas spriegums palielinās, līdz vakuumu nevar izraisīt gāzes vadīšana. saplīst.Attiecības starp spiediena sadalījuma spriegumu un gāzi parasti apraksta Bašena likums.

Ar Bašena likuma un liela skaita pārbaužu palīdzību pēc datu vākšanas un apstrādes tiek iegūtas pārrāvuma sprieguma un elektriskās spraugas korekcijas vērtības dažādos gaisa spiediena apstākļos.

Skatiet 1. un 2. tabulu

Gaisa spiediens (kPa)

79.5

75

70

67

61.5

58.7

55

Modifikācijas vērtība(n)

0,90

0,89

0,93

0,95

0,89

0,89

0,85

1. tabula Bojājuma sprieguma korekcija pie dažāda barometriskā spiediena

Augstums (m) Barometriskais spiediens (kPa) Korekcijas koeficients (n)

2000. gads

80.0

1.00

3000

70.0

1.14

4000

62.0

1.29

5000

54.0

1.48

6000

47.0

1.70

2. tabula Elektriskā klīrensa korekcijas vērtības dažādos gaisa spiediena apstākļos

2, Zema spiediena ietekme uz produkta temperatūras paaugstināšanos.

Elektroniskie izstrādājumi normālā darbībā radīs noteiktu siltuma daudzumu, radīto siltumu un starpību starp apkārtējās vides temperatūru sauc par temperatūras paaugstināšanos.Pārmērīga temperatūras paaugstināšanās var izraisīt apdegumus, ugunsgrēku un citus riskus.Tāpēc atbilstošā robežvērtība ir noteikta GB4943, GB8898 un citos drošības standartos, kuru mērķis ir novērst iespējamās briesmas, ko izraisa pārmērīga temperatūras paaugstināšanās.

Apkures produktu temperatūras paaugstināšanos ietekmē augstums.Temperatūras paaugstināšanās mainās aptuveni lineāri atkarībā no augstuma, un izmaiņu slīpums ir atkarīgs no izstrādājuma struktūras, siltuma izkliedes, apkārtējās vides temperatūras un citiem faktoriem.

Siltuma produktu siltuma izkliedi var iedalīt trīs veidos: siltuma vadīšana, konvekcijas siltuma izkliede un siltuma starojums.Liela skaita apkures produktu siltuma izkliede galvenokārt ir atkarīga no konvekcijas siltuma apmaiņas, tas ir, sildīšanas produktu siltums ir atkarīgs no temperatūras lauka, ko rada pats produkts, lai pārvietotos pa gaisa temperatūras gradientu ap produktu.5000m augstumā siltuma pārneses koeficients ir par 21% zemāks nekā vērtība jūras līmenī, un arī konvekcijas siltuma izkliedes rezultātā nodotais siltums ir par 21% zemāks.10 000 metru augstumā tas sasniegs 40%.Siltuma pārneses samazināšanās ar konvektīvās siltuma izkliedi izraisīs produkta temperatūras paaugstināšanos.

Palielinoties augstumam, atmosfēras spiediens samazinās, kā rezultātā palielinās gaisa viskozitātes koeficients un samazinās siltuma pārnese.Tas ir tāpēc, ka gaisa konvektīvā siltuma pārnese ir enerģijas pārnešana molekulārās sadursmes ceļā ;Palielinoties augstumam, atmosfēras spiediens samazinās un gaisa blīvums samazinās, kā rezultātā samazinās gaisa molekulu skaits un siltuma pārnese.

Turklāt ir vēl viens faktors, kas ietekmē piespiedu plūsmas konvektīvo siltuma izkliedi, tas ir, gaisa blīvuma samazināšanos pavadīs atmosfēras spiediena samazināšanās. Gaisa blīvuma samazināšanās tieši ietekmē piespiedu plūsmas konvekcijas siltuma izkliedi. .Piespiedu plūsmas konvekcijas siltuma izkliede ir atkarīga no gaisa plūsmas, lai noņemtu siltumu.Parasti motora izmantotais dzesēšanas ventilators nemaina caur motoru plūstošā gaisa tilpuma plūsmu ,Palielinoties augstumam, gaisa plūsmas masas plūsmas ātrums samazinās, pat ja gaisa plūsmas tilpums paliek nemainīgs, jo gaisa blīvums samazinās.Tā kā gaisa īpatnējo siltumu var uzskatīt par konstantu temperatūras diapazonā, kas saistīts ar parastām praktiskām problēmām, ja gaisa plūsma paaugstina tādu pašu temperatūru, masas plūsmas absorbētais siltums samazināsies, sildīšanas produkti tiek negatīvi ietekmēti. uzkrājoties, un, samazinoties atmosfēras spiedienam, paaugstināsies produktu temperatūra.

Gaisa spiediena ietekmi uz parauga temperatūras paaugstināšanos, īpaši uz sildelementu, nosaka, salīdzinot displeju un adapteri dažādos temperatūras un spiediena apstākļos saskaņā ar iepriekš aprakstīto teoriju par gaisa spiediena ietekmi uz temperatūru, Zema spiediena apstākļos sildelementa temperatūru nav viegli izkliedēt molekulu skaita samazināšanās dēļ kontroles zonā, kā rezultātā lokālā temperatūra paaugstinās pārāk augstu. Šai situācijai ir maza ietekme uz ne-pašsajūtu. sildelementi, jo no sildelementa tiek pārnests pašsildošo elementu siltums, līdz ar to temperatūras paaugstināšanās pie zema spiediena ir mazāka nekā istabas temperatūrā.

3.Secinājums

Veicot pētījumus un eksperimentus, tiek izdarīti šādi secinājumi.Pirmkārt, saskaņā ar Bašena likumu ar eksperimentu palīdzību tiek apkopotas pārrāvuma sprieguma un elektriskās spraugas korekcijas vērtības dažādos gaisa spiediena apstākļos.Abas ir savstarpēji balstītas un salīdzinoši vienotas; Otrkārt, saskaņā ar adaptera un displeja temperatūras paaugstināšanās mērījumu dažādos gaisa spiediena apstākļos temperatūras paaugstināšanās un gaisa spiediens ir lineāras attiecības, un, izmantojot statistiskus aprēķinus, lineārais vienādojums. var iegūt temperatūras paaugstināšanos un gaisa spiedienu dažādās daļās.Kā piemēru ņemiet adapteri , Korelācijas koeficients starp temperatūras paaugstināšanos un gaisa spiedienu ir -0,97 saskaņā ar statistikas metodi, kas ir augsta negatīvā korelācija.Temperatūras paaugstināšanās maiņas ātrums ir tāds, ka temperatūras paaugstināšanās palielinās par 5-8% uz katriem 1000 m augstuma pieaugumu.Tāpēc šie testa dati ir paredzēti tikai atsaucei un attiecas uz kvalitatīvo analīzi.Faktiskais mērījums ir nepieciešams, lai pārbaudītu produkta īpašības konkrētas noteikšanas laikā.


Publicēšanas laiks: 27.04.2023