1,Изоляционные материалы в электрическом поле также будут разрушены из-за их прочности изоляции и потеряют должные характеристики изоляции, тогда произойдет явление пробоя изоляции.
Стандарты GB4943 и GB8898 предусматривают электрический зазор, путь утечки и расстояние проникновения изоляции в соответствии с существующими результатами исследований, но на эти среды влияют условия окружающей среды. Например, температура, влажность, давление воздуха, уровень загрязнения и т. д. уменьшают прочность изоляции или неисправности, среди которых давление воздуха оказывает наиболее очевидное влияние на электрический зазор.
Газ производит заряженные частицы двумя способами: первый — это ионизация столкновения, при которой атомы в газе сталкиваются с частицами газа, чтобы получить энергию и перепрыгнуть с низкого на высокий энергетический уровень.Когда эта энергия превышает определенное значение, атомы ионизируются в свободные электроны и положительные ионы. Другой - поверхностная ионизация, при которой электроны или ионы действуют на твердую поверхность, чтобы передать достаточное количество энергии электронам на твердой поверхности, так что эти электроны набрать достаточно энергии, чтобы они преодолели потенциальный энергетический барьер поверхности и покинули поверхность.
Под действием определенной силы электрического поля электрон летит от катода к аноду и по пути подвергается ударной ионизации.После первого столкновения электрона с газом вызывает ионизацию, появляется лишний свободный электрон.Два электрона ионизируются столкновениями, когда они летят к аноду, поэтому у нас есть четыре свободных электрона после второго столкновения.Эти четыре электрона повторяют одно и то же столкновение, которое создает больше электронов, создавая электронную лавину.
Согласно теории давления воздуха, при постоянной температуре давление воздуха обратно пропорционально среднему свободному ходу электронов и объему газа.Когда высота увеличивается, а давление воздуха уменьшается, увеличивается средний свободный ход заряженных частиц, что ускоряет ионизацию газа, поэтому напряжение пробоя газа уменьшается.
Соотношение между напряжением и давлением:
Далее: P — давление воздуха в точке работы.
п0- стандартное атмосферное давление
Up— Напряжение разряда внешней изоляции в рабочей точке
U0— Напряжение разряда внешней изоляции при стандартной атмосфере
n — Характеристический показатель напряжения разряда внешней изоляции, уменьшающегося с уменьшением давления.
Что касается величины характеристического показателя n значения снижения разрядного напряжения внешней изоляции, то в настоящее время нет четких данных, и для проверки необходимо большое количество данных и испытаний из-за различий в методах испытаний, включая единообразие электрического поля,Постоянство условий окружающей среды, контроль расстояния разряда и точность обработки испытательного инструментария будут влиять на точность испытаний и данных.
При более низком барометрическом давлении напряжение пробоя уменьшается.Это связано с тем, что плотность воздуха уменьшается по мере снижения давления, поэтому напряжение пробоя падает до тех пор, пока не сработает эффект уменьшения плотности электронов по мере того, как газ становится тоньше. После этого напряжение пробоя возрастает до тех пор, пока вакуум не может быть вызван газопроводностью. авария.Связь между напряжением пробоя под давлением и газом обычно описывается законом Башена.
С помощью закона Башена и большого количества испытаний после сбора и обработки данных получают корректирующие значения напряжения пробоя и электрического зазора при различных условиях давления воздуха.
См. Таблицу 1 и Таблицу 2
Давление воздуха (кПа) | 79,5 | 75 | 70 | 67 | 61,5 | 58,7 | 55 |
Значение модификации (n) | 0,90 | 0,89 | 0,93 | 0,95 | 0,89 | 0,89 | 0,85 |
Таблица 1 Коррекция напряжения пробоя при различном барометрическом давлении
Высота (м) | Барометрическое давление (кПа) | Поправочный коэффициент (n) |
2000 г. | 80,0 | 1,00 |
3000 | 70,0 | 1,14 |
4000 | 62,0 | 1,29 |
5000 | 54,0 | 1,48 |
6000 | 47,0 | 1,70 |
Таблица 2 Поправочные значения электрического зазора при различных условиях давления воздуха
2, Влияние низкого давления на повышение температуры продукта.
Электронные изделия при нормальной работе производят определенное количество тепла, выделяемое тепло и разницу между температурой окружающей среды называют повышением температуры.Чрезмерное повышение температуры может вызвать ожоги, возгорание и другие риски. Поэтому соответствующие предельные значения указаны в GB4943, GB8898 и других стандартах безопасности, направленных на предотвращение потенциальных опасностей, вызванных чрезмерным повышением температуры.
Высота над уровнем моря влияет на повышение температуры продуктов нагрева.Повышение температуры изменяется примерно линейно с высотой, а наклон изменения зависит от структуры продукта, тепловыделения, температуры окружающей среды и других факторов.
Теплоотдача термических продуктов может быть разделена на три формы: теплопроводность, конвекционная теплоотдача и тепловое излучение.Теплоотдача большого количества продуктов нагрева в основном зависит от конвекционного теплообмена, то есть теплота продуктов нагрева зависит от температурного поля, создаваемого самим продуктом для перемещения температурного градиента воздуха вокруг продукта.На высоте 5000 м коэффициент теплопередачи на 21 % ниже значения на уровне моря, а тепло, передаваемое за счет конвективного теплоотвода, также на 21 % ниже.На 10 000 метров он достигнет 40%.Уменьшение теплопередачи за счет конвективного отвода тепла приведет к увеличению повышения температуры продукта.
При увеличении высоты атмосферное давление уменьшается, что приводит к увеличению коэффициента вязкости воздуха и уменьшению теплоотдачи.Это связано с тем, что воздушная конвективная теплопередача представляет собой передачу энергии посредством столкновения молекул; по мере увеличения высоты атмосферное давление уменьшается, а плотность воздуха уменьшается, что приводит к уменьшению количества молекул воздуха и, как следствие, к уменьшению теплопередачи.
Кроме того, существует еще один фактор, влияющий на конвективный теплоотвод принудительного потока, то есть уменьшение плотности воздуха будет сопровождаться уменьшением атмосферного давления. .Отвод тепла принудительной конвекцией зависит от потока воздуха, отводящего тепло.Как правило, охлаждающий вентилятор, используемый двигателем, поддерживает объемный расход воздуха, проходящего через двигатель, без изменений. По мере увеличения высоты массовый расход воздушного потока уменьшается, даже если объем воздушного потока остается прежним, потому что плотность воздуха уменьшается.Поскольку удельную теплоемкость воздуха можно считать постоянной в диапазоне температур, связанных с обычными практическими задачами, если поток воздуха увеличивает ту же температуру, тепло, поглощаемое массовым потоком, будет меньше, что отрицательно влияет на продукты нагрева. накоплением, и повышение температуры продуктов будет повышаться с уменьшением атмосферного давления.
Влияние давления воздуха на повышение температуры образца, особенно на нагревательном элементе, устанавливается путем сравнения дисплея и адаптера при различных условиях температуры и давления, в соответствии с теорией влияния давления воздуха на температуру, описанной выше, В условиях низкого давления температуру нагревательного элемента нелегко рассеять из-за уменьшения количества молекул в зоне контроля, что приводит к слишком высокому локальному повышению температуры. Эта ситуация мало влияет на несамостоятельность. нагревательные элементы, так как тепло несамонагревающихся элементов передается от нагревательного элемента, поэтому повышение температуры при низком давлении ниже, чем при комнатной температуре.
3.Заключение
В результате исследований и экспериментов сделаны следующие выводы.Во-первых, в силу закона Башена поправочные значения напряжения пробоя и электрического зазора при различных условиях давления воздуха суммируются экспериментально.Они взаимно основаны и относительно унифицированы; во-вторых, согласно измерению повышения температуры адаптера и дисплея при различных условиях давления воздуха, повышение температуры и давление воздуха имеют линейную зависимость, и посредством статистических расчетов линейное уравнение повышения температуры и давления воздуха в различных частях могут быть получены.Возьмите адаптер в качестве примера. Коэффициент корреляции между повышением температуры и давлением воздуха составляет -0,97 в соответствии со статистическим методом, что является высокой отрицательной корреляцией.Скорость изменения повышения температуры такова, что повышение температуры увеличивается на 5-8% на каждые 1000 м подъема над уровнем моря.Таким образом, эти тестовые данные предназначены только для справки и относятся к качественному анализу.Фактические измерения необходимы для проверки характеристик продукта во время конкретного обнаружения.
Время публикации: 27 апреля 2023 г.