Επίδραση της χαμηλής ατμοσφαιρικής πίεσης (πάνω από 2000 m πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας) στις επιδόσεις ασφαλείας των ηλεκτρονικών προϊόντων

1,Τα μονωτικά υλικά στο ηλεκτρικό πεδίο θα καταστραφούν επίσης λόγω της μονωτικής τους αντοχής και θα χάσουν τη δέουσα απόδοση μόνωσης, τότε θα υπάρξει φαινόμενο κατάρρευσης της μόνωσης.

Τα πρότυπα GB4943 και GB8898 ορίζουν το ηλεκτρικό διάκενο, την απόσταση ερπυσμού και την απόσταση διείσδυσης μόνωσης σύμφωνα με τα υπάρχοντα ερευνητικά αποτελέσματα, αλλά αυτά τα μέσα επηρεάζονται από περιβαλλοντικές συνθήκες· για παράδειγμα, η θερμοκρασία, η υγρασία, η πίεση του αέρα, το επίπεδο ρύπανσης κ.λπ., θα μειώσουν την αντοχή μόνωσης ή αστοχία, μεταξύ των οποίων η πίεση του αέρα έχει την πιο εμφανή επίδραση στην ηλεκτρική απόσταση.

Το αέριο παράγει φορτισμένα σωματίδια με δύο τρόπους: ο ένας είναι ο ιονισμός σύγκρουσης, στον οποίο τα άτομα ενός αερίου συγκρούονται με σωματίδια αερίου για να αποκτήσουν ενέργεια και να μεταπηδήσουν από τα χαμηλά σε υψηλά επίπεδα ενέργειας.Όταν αυτή η ενέργεια υπερβαίνει μια ορισμένη τιμή, τα άτομα ιονίζονται σε ελεύθερα ηλεκτρόνια και θετικά ιόντα. Το άλλο είναι ο επιφανειακός ιονισμός, στον οποίο τα ηλεκτρόνια ή τα ιόντα δρουν σε μια στερεή επιφάνεια για να μεταφέρουν αρκετή ενέργεια στα ηλεκτρόνια στη στερεά επιφάνεια, έτσι ώστε αυτά τα ηλεκτρόνια αποκτούν αρκετή ενέργεια, ώστε να υπερβαίνουν το επιφανειακό ενεργειακό φράγμα δυναμικού και να φεύγουν από την επιφάνεια.

Κάτω από τη δράση μιας ορισμένης δύναμης ηλεκτρικού πεδίου, ένα ηλεκτρόνιο πετά από την κάθοδο στην άνοδο και θα υποστεί ιονισμό σύγκρουσης στην πορεία.Αφού η πρώτη σύγκρουση με το αέριο ηλεκτρόνιο προκαλέσει ιονισμό, έχετε ένα επιπλέον ελεύθερο ηλεκτρόνιο.Τα δύο ηλεκτρόνια ιονίζονται από τις συγκρούσεις καθώς πετούν προς την άνοδο, οπότε έχουμε τέσσερα ελεύθερα ηλεκτρόνια μετά τη δεύτερη σύγκρουση.Αυτά τα τέσσερα ηλεκτρόνια επαναλαμβάνουν την ίδια σύγκρουση, η οποία δημιουργεί περισσότερα ηλεκτρόνια, δημιουργώντας μια χιονοστιβάδα ηλεκτρονίων.

Σύμφωνα με τη θεωρία της πίεσης του αέρα, όταν η θερμοκρασία είναι σταθερή, η πίεση του αέρα είναι αντιστρόφως ανάλογη με τη μέση ελεύθερη διαδρομή των ηλεκτρονίων και τον όγκο του αερίου.Όταν το ύψος αυξάνεται και η πίεση του αέρα μειώνεται, η μέση ελεύθερη διαδρομή των φορτισμένων σωματιδίων αυξάνεται, γεγονός που θα επιταχύνει τον ιονισμό του αερίου, οπότε η τάση διάσπασης του αερίου μειώνεται.

Η σχέση τάσης και πίεσης είναι:

Σε αυτό: P—Η πίεση του αέρα στο σημείο λειτουργίας

Π0— Τυπική ατμοσφαιρική πίεση

Up—Τάση εκφόρτισης εξωτερικής μόνωσης στο σημείο λειτουργίας

U0—Τάση εκφόρτισης της εξωτερικής μόνωσης σε τυπική ατμόσφαιρα

n—Χαρακτηριστικός δείκτης τάσης εκφόρτισης εξωτερικής μόνωσης που μειώνεται με τη μείωση της πίεσης

Όσον αφορά το μέγεθος του χαρακτηριστικού δείκτη n τιμής της τάσης εκφόρτισης εξωτερικής μόνωσης που μειώνεται, δεν υπάρχουν σαφή δεδομένα προς το παρόν και απαιτείται μεγάλος αριθμός δεδομένων και δοκιμών για επαλήθευση, λόγω των διαφορών στις μεθόδους δοκιμής, συμπεριλαμβανομένης της ομοιομορφίας του ηλεκτρικού πεδίου, η συνέπεια των περιβαλλοντικών συνθηκών, ο έλεγχος της απόστασης εκκένωσης και η ακρίβεια μηχανικής επεξεργασίας των εργαλείων δοκιμής θα επηρεάσουν την ακρίβεια της δοκιμής και των δεδομένων.

Σε χαμηλότερη βαρομετρική πίεση, η τάση διάσπασης μειώνεται.Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η πυκνότητα του αέρα μειώνεται καθώς μειώνεται η πίεση, έτσι η τάση διάσπασης πέφτει έως ότου λειτουργεί το αποτέλεσμα της μείωσης της πυκνότητας ηλεκτρονίων καθώς το αέριο γίνεται πιο λεπτό. έπαθε βλάβη.Η σχέση μεταξύ της τάσης διάσπασης πίεσης και του αερίου περιγράφεται γενικά από το νόμο του Bashen.

Με τη βοήθεια του νόμου του Baschen και ενός μεγάλου αριθμού δοκιμών, οι διορθωτικές τιμές της τάσης διάσπασης και του ηλεκτρικού διακένου υπό διαφορετικές συνθήκες πίεσης αέρα λαμβάνονται μετά από συλλογή και επεξεργασία δεδομένων.

Δείτε τον Πίνακα 1 και τον Πίνακα 2

Πίεση αέρα (kPa)

79,5

75

70

67

61,5

58.7

55

Τιμή(n) τροποποίησης

0,90

0,89

0,93

0,95

0,89

0,89

0,85

Πίνακας 1 Διόρθωση της τάσης διάσπασης σε διαφορετική βαρομετρική πίεση

Υψόμετρο (m) Βαρομετρική πίεση (kPa) Συντελεστής διόρθωσης (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

Πίνακας 2 Διορθωτικές τιμές ηλεκτρικής απόστασης υπό διαφορετικές συνθήκες πίεσης αέρα

2, Επίδραση της χαμηλής πίεσης στην αύξηση της θερμοκρασίας του προϊόντος.

Τα ηλεκτρονικά προϊόντα σε κανονική λειτουργία θα παράγουν μια ορισμένη ποσότητα θερμότητας, η θερμότητα που παράγεται και η διαφορά μεταξύ της θερμοκρασίας περιβάλλοντος ονομάζεται αύξηση της θερμοκρασίας.Η υπερβολική άνοδος της θερμοκρασίας μπορεί να προκαλέσει εγκαύματα, πυρκαγιά και άλλους κινδύνους, Ως εκ τούτου, η αντίστοιχη οριακή τιμή ορίζεται στα GB4943, GB8898 και άλλα πρότυπα ασφαλείας, με στόχο την πρόληψη πιθανών κινδύνων που προκαλούνται από την υπερβολική αύξηση της θερμοκρασίας.

Η άνοδος της θερμοκρασίας των προϊόντων θέρμανσης επηρεάζεται από το υψόμετρο.Η αύξηση της θερμοκρασίας ποικίλλει χονδρικά γραμμικά ανάλογα με το υψόμετρο και η κλίση της αλλαγής εξαρτάται από τη δομή του προϊόντος, την απαγωγή θερμότητας, τη θερμοκρασία περιβάλλοντος και άλλους παράγοντες.

Η απαγωγή θερμότητας των θερμικών προϊόντων μπορεί να χωριστεί σε τρεις μορφές: αγωγιμότητα θερμότητας, διάχυση θερμότητας με συναγωγή και θερμική ακτινοβολία.Η απαγωγή θερμότητας ενός μεγάλου αριθμού προϊόντων θέρμανσης εξαρτάται κυρίως από την εναλλαγή θερμότητας με συναγωγή, δηλαδή, η θερμότητα των προϊόντων θέρμανσης εξαρτάται από το πεδίο θερμοκρασίας που δημιουργείται από το ίδιο το προϊόν για να ταξιδέψει τη διαβάθμιση θερμοκρασίας του αέρα γύρω από το προϊόν.Στο ύψος των 5000 m, ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας είναι 21% χαμηλότερος από την τιμή στο επίπεδο της θάλασσας και η θερμότητα που μεταφέρεται από τη μεταφορά θερμότητας είναι επίσης 21% χαμηλότερη.Θα φτάσει το 40% στα 10.000 μέτρα.Η μείωση της μεταφοράς θερμότητας από τη μεταφορά θερμότητας θα οδηγήσει σε αύξηση της θερμοκρασίας του προϊόντος.

Όταν το ύψος αυξάνεται, η ατμοσφαιρική πίεση μειώνεται, με αποτέλεσμα να αυξάνεται ο συντελεστής ιξώδους του αέρα και να μειώνεται η μεταφορά θερμότητας.Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η μεταφορά θερμότητας με μεταφορά αέρα είναι η μεταφορά ενέργειας μέσω μοριακής σύγκρουσης. Καθώς αυξάνεται το ύψος, η ατμοσφαιρική πίεση μειώνεται και η πυκνότητα του αέρα μειώνεται, με αποτέλεσμα τη μείωση του αριθμού των μορίων του αέρα και με αποτέλεσμα τη μείωση της μεταφοράς θερμότητας.

Επιπλέον, υπάρχει ένας άλλος παράγοντας που επηρεάζει τη συναγωγή θερμότητας της εξαναγκασμένης ροής, δηλαδή, η μείωση της πυκνότητας του αέρα θα συνοδεύεται από τη μείωση της ατμοσφαιρικής πίεσης. Η μείωση της πυκνότητας του αέρα επηρεάζει άμεσα τη διάχυση θερμότητας της απαγωγής θερμότητας εξαναγκασμένης ροής. .Η διάχυση θερμότητας με συναγωγή με εξαναγκασμένη ροή βασίζεται στη ροή αέρα για την απομάκρυνση της θερμότητας.Γενικά, ο ανεμιστήρας ψύξης που χρησιμοποιείται από τον κινητήρα διατηρεί αμετάβλητη τη ροή όγκου του αέρα που ρέει μέσω του κινητήρα. Καθώς αυξάνεται το ύψος, ο ρυθμός ροής μάζας του ρεύματος αέρα μειώνεται, ακόμη και αν ο όγκος του ρεύματος αέρα παραμένει ο ίδιος, επειδή η πυκνότητα του αέρα μειώνεται.Δεδομένου ότι η ειδική θερμότητα του αέρα μπορεί να θεωρηθεί σταθερή στο εύρος των θερμοκρασιών που εμπλέκονται σε συνηθισμένα πρακτικά προβλήματα, εάν η ροή του αέρα αυξήσει την ίδια θερμοκρασία, η θερμότητα που απορροφάται από τη ροή μάζας είναι μικρότερη θα μειωθεί, τα προϊόντα θέρμανσης επηρεάζονται αρνητικά από τη συσσώρευση, και η άνοδος της θερμοκρασίας των προϊόντων θα αυξηθεί με τη μείωση της ατμοσφαιρικής πίεσης.

Η επίδραση της πίεσης του αέρα στην αύξηση της θερμοκρασίας του δείγματος, ειδικά στο θερμαντικό στοιχείο, καθορίζεται συγκρίνοντας την οθόνη και τον προσαρμογέα υπό διαφορετικές συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης, σύμφωνα με τη θεωρία της επίδρασης της πίεσης του αέρα στη θερμοκρασία που περιγράφεται παραπάνω. Υπό συνθήκες χαμηλής πίεσης, η θερμοκρασία του θερμαντικού στοιχείου δεν είναι εύκολο να διασκορπιστεί λόγω της μείωσης του αριθμού των μορίων στην περιοχή ελέγχου, με αποτέλεσμα την τοπική αύξηση της θερμοκρασίας πολύ υψηλή. Αυτή η κατάσταση έχει μικρή επίδραση στη μη αυτο θερμαντικά στοιχεία, επειδή η θερμότητα των μη αυτοθερμαινόμενων στοιχείων μεταφέρεται από το θερμαντικό στοιχείο, επομένως η άνοδος της θερμοκρασίας σε χαμηλή πίεση είναι χαμηλότερη από τη θερμοκρασία δωματίου.

3.συμπέρασμα

Μέσα από έρευνα και πειράματα εξάγονται τα ακόλουθα συμπεράσματα.Πρώτον, δυνάμει του νόμου του Baschen, οι διορθωτικές τιμές της τάσης διάσπασης και του ηλεκτρικού διακένου υπό διαφορετικές συνθήκες πίεσης αέρα συνοψίζονται μέσω πειραμάτων.Τα δύο είναι αμοιβαία βασισμένα και σχετικά ενοποιημένα. Δεύτερον, σύμφωνα με τη μέτρηση της αύξησης θερμοκρασίας του προσαρμογέα και της οθόνης υπό διαφορετικές συνθήκες πίεσης αέρα, η αύξηση θερμοκρασίας και η πίεση του αέρα έχουν μια γραμμική σχέση και μέσω στατιστικών υπολογισμών, η γραμμική εξίσωση μπορεί να επιτευχθεί αύξηση της θερμοκρασίας και πίεση αέρα σε διάφορα μέρη.Πάρτε τον προσαρμογέα ως παράδειγμα· ο συντελεστής συσχέτισης μεταξύ της αύξησης της θερμοκρασίας και της πίεσης του αέρα είναι -0,97 σύμφωνα με τη στατιστική μέθοδο, η οποία είναι μια υψηλή αρνητική συσχέτιση.Ο ρυθμός μεταβολής της αύξησης της θερμοκρασίας είναι ότι η άνοδος της θερμοκρασίας αυξάνεται κατά 5-8% για κάθε αύξηση 1000 m στο υψόμετρο.Επομένως, αυτά τα δεδομένα δοκιμής είναι μόνο για αναφορά και ανήκουν σε ποιοτική ανάλυση.Απαιτείται πραγματική μέτρηση για τον έλεγχο των χαρακτηριστικών του προϊόντος κατά την ειδική ανίχνευση.


Ώρα δημοσίευσης: Απρ-27-2023