Influenza della bassa pressione atmosferica (sopra i 2000 m sopra il livello del mare) sulle prestazioni di sicurezza dei prodotti elettronici

1 ,Anche i materiali isolanti nel campo elettrico verranno distrutti a causa della sua resistenza all'isolamento e perderanno le dovute prestazioni di isolamento, quindi si verificherà un fenomeno di rottura dell'isolamento.

Gli standard GB4943 e GB8898 stabiliscono la distanza elettrica, la distanza di fuga e la distanza di penetrazione dell'isolamento in base ai risultati della ricerca esistente, ma questi mezzi sono influenzati dalle condizioni ambientali , Ad esempio, temperatura, umidità, pressione atmosferica, livello di inquinamento, ecc., ridurranno la resistenza dell'isolamento o guasto, tra i quali la pressione dell'aria ha l'effetto più evidente sulla distanza elettrica.

Il gas produce particelle cariche in due modi: uno è la ionizzazione di collisione, in cui gli atomi in un gas si scontrano con le particelle di gas per guadagnare energia e saltare da livelli di energia bassi a alti.Quando questa energia supera un certo valore, gli atomi vengono ionizzati in elettroni liberi e ioni positivi. L'altro è la ionizzazione superficiale, in cui elettroni o ioni agiscono su una superficie solida per trasferire energia sufficiente agli elettroni sulla superficie solida, in modo che guadagnano abbastanza energia, in modo che superino la barriera di energia potenziale superficiale e lascino la superficie.

Sotto l'azione di una certa forza di campo elettrico, un elettrone vola dal catodo all'anodo e subirà la ionizzazione di collisione lungo il percorso.Dopo che la prima collisione con l'elettrone del gas provoca la ionizzazione, hai un elettrone libero in più.I due elettroni vengono ionizzati dalle collisioni mentre volano verso l'anodo, quindi abbiamo quattro elettroni liberi dopo la seconda collisione.Questi quattro elettroni ripetono la stessa collisione, che crea più elettroni, creando una valanga di elettroni.

Secondo la teoria della pressione dell'aria, quando la temperatura è costante, la pressione dell'aria è inversamente proporzionale alla corsa libera media degli elettroni e al volume del gas.Quando l'altezza aumenta e la pressione dell'aria diminuisce, aumenta la corsa libera media delle particelle cariche, che accelererà la ionizzazione del gas, quindi la tensione di rottura del gas diminuisce.

La relazione tra tensione e pressione è:

Thereinto: P—La pressione dell'aria nel punto di funzionamento

P0—pressione atmosferica standard

Up—Tensione di scarica dell'isolamento esterno nel punto di lavoro

U0—Tensione di scarica dell'isolamento esterno in atmosfera standard

n—Indice caratteristico della tensione di scarica dell'isolamento esterno che diminuisce al diminuire della pressione

Per quanto riguarda la dimensione del valore dell'indice caratteristico n della tensione di scarica dell'isolamento esterno decrescente, al momento non ci sono dati chiari e sono necessari numerosi dati e test per la verifica, a causa delle differenze nei metodi di prova, inclusa l'uniformità del campo elettrico , La coerenza delle condizioni ambientali, il controllo della distanza di scarica e l'accuratezza della lavorazione degli strumenti di prova influiranno sull'accuratezza del test e dei dati.

A una pressione barometrica inferiore, la tensione di rottura diminuisce.Questo perché la densità dell'aria diminuisce al diminuire della pressione, quindi la tensione di rottura diminuisce fino a quando l'effetto della diminuzione della densità elettronica man mano che il gas diventa più sottile funziona. Dopodiché, la tensione di rottura aumenta fino a quando il vuoto non può essere causato dalla conduzione del gas guasto.La relazione tra la tensione di rottura della pressione e il gas è generalmente descritta dalla legge di Bashen.

Con l'aiuto della legge di Baschen e di un gran numero di test, i valori di correzione della tensione di rottura e del gap elettrico in diverse condizioni di pressione dell'aria vengono ottenuti dopo la raccolta e l'elaborazione dei dati.

Vedere la tabella 1 e la tabella 2

Pressione dell'aria (kPa)

79,5

75

70

67

61.5

58.7

55

Valore di modifica(n)

0,90

0,89

0,93

0,95

0,89

0,89

0,85

Tabella 1 Correzione della tensione di rottura a diverse pressioni barometriche

Altitudine(m) Pressione barometrica (kPa) Fattore di correzione (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

Tabella 2 Valori di correzione del gioco elettrico in diverse condizioni di pressione dell'aria

2, Effetto della bassa pressione sull'aumento della temperatura del prodotto.

I prodotti elettronici durante il normale funzionamento produrranno una certa quantità di calore, il calore generato e la differenza tra la temperatura ambiente è chiamata aumento di temperatura.Un aumento eccessivo della temperatura può causare ustioni, incendi e altri rischi, pertanto, il valore limite corrispondente è stabilito in GB4943, GB8898 e altri standard di sicurezza, allo scopo di prevenire potenziali pericoli causati da un aumento eccessivo della temperatura.

L'aumento della temperatura dei prodotti di riscaldamento è influenzato dall'altitudine.L'aumento della temperatura varia approssimativamente linearmente con l'altitudine e la pendenza del cambiamento dipende dalla struttura del prodotto, dalla dissipazione del calore, dalla temperatura ambiente e da altri fattori.

La dissipazione del calore dei prodotti termici può essere suddivisa in tre forme: conduzione del calore, dissipazione del calore per convezione e radiazione termica.La dissipazione del calore di un gran numero di prodotti riscaldanti dipende principalmente dallo scambio termico per convezione, ovvero il calore dei prodotti riscaldanti dipende dal campo di temperatura generato dal prodotto stesso per percorrere il gradiente di temperatura dell'aria attorno al prodotto.All'altezza di 5000 m, il coefficiente di scambio termico è inferiore del 21% rispetto al valore al livello del mare e anche il calore trasferito per dissipazione convettiva è inferiore del 21%.Raggiungerà il 40% a 10.000 metri.La diminuzione del trasferimento di calore per dissipazione del calore convettivo porterà all'aumento dell'aumento della temperatura del prodotto.

Quando l'altezza aumenta, la pressione atmosferica diminuisce, determinando un aumento del coefficiente di viscosità dell'aria e una diminuzione del trasferimento di calore.Questo perché il trasferimento di calore convettivo dell'aria è il trasferimento di energia attraverso la collisione molecolare; all'aumentare dell'altezza, la pressione atmosferica diminuisce e la densità dell'aria diminuisce, con conseguente diminuzione del numero di molecole d'aria e conseguente diminuzione del trasferimento di calore.

Inoltre, c'è un altro fattore che influenza la dissipazione del calore convettivo del flusso forzato, ovvero la diminuzione della densità dell'aria sarà accompagnata dalla diminuzione della pressione atmosferica. La diminuzione della densità dell'aria influisce direttamente sulla dissipazione del calore della dissipazione del calore per convezione del flusso forzato .La dissipazione del calore per convezione a flusso forzato si basa sul flusso d'aria per rimuovere il calore.Generalmente, la ventola di raffreddamento utilizzata dal motore mantiene invariato il flusso volumetrico dell'aria che scorre attraverso il motore , All'aumentare dell'altezza, la portata massica del flusso d'aria diminuisce, anche se il volume del flusso d'aria rimane lo stesso, perché il la densità dell'aria diminuisce.Poiché il calore specifico dell'aria può essere considerato una costante nell'intervallo di temperature coinvolte in problemi pratici ordinari, se il flusso d'aria aumenta della stessa temperatura, il calore assorbito dal flusso di massa sarà inferiore, i prodotti di riscaldamento ne risentiranno negativamente dall'accumulo e l'aumento della temperatura dei prodotti aumenterà con la riduzione della pressione atmosferica.

L'influenza della pressione dell'aria sull'aumento di temperatura del campione, in particolare sull'elemento riscaldante, viene stabilita confrontando il display e l'adattatore in diverse condizioni di temperatura e pressione, secondo la teoria dell'influenza della pressione dell'aria sulla temperatura sopra descritta, In condizioni di bassa pressione, la temperatura dell'elemento riscaldante non è facile da disperdere a causa della riduzione del numero di molecole nell'area di controllo, con conseguente aumento della temperatura locale troppo elevato. Questa situazione ha scarso effetto su non auto- elementi riscaldanti, perché il calore degli elementi non autoriscaldanti viene trasferito dall'elemento riscaldante, quindi l'aumento di temperatura a bassa pressione è inferiore a quello a temperatura ambiente.

3.Conclusione

Attraverso la ricerca e l'esperimento, vengono tratte le seguenti conclusioni.In primo luogo, in virtù della legge di Baschen, i valori di correzione della tensione di rottura e del gap elettrico in diverse condizioni di pressione dell'aria vengono riassunti attraverso esperimenti.I due sono reciprocamente basati e relativamente unificati; in secondo luogo, in base alla misurazione dell'aumento di temperatura dell'adattatore e del display in diverse condizioni di pressione dell'aria, l'aumento di temperatura e la pressione dell'aria hanno una relazione lineare e, attraverso il calcolo statistico, l'equazione lineare dell'aumento di temperatura e della pressione dell'aria in diverse parti possono essere ottenuti.Prendi l'adattatore come esempio , Il coefficiente di correlazione tra l'aumento della temperatura e la pressione dell'aria è -0,97 secondo il metodo statistico, che è un'alta correlazione negativa.Il tasso di variazione dell'aumento della temperatura è che l'aumento della temperatura aumenta del 5-8% per ogni aumento di altitudine di 1000 m.Pertanto, questi dati di test sono solo di riferimento e appartengono all'analisi qualitativa.La misurazione effettiva è necessaria per verificare le caratteristiche del prodotto durante il rilevamento specifico.


Tempo di pubblicazione: 27 aprile 2023