Pengaruh tekanan atmosfir rendah (di atas 2000m dpl) terhadap kinerja keselamatan produk elektronik

1,Bahan isolasi di medan listrik juga akan hancur karena kekuatan isolasi dan kehilangan kinerja isolasi, maka akan ada fenomena kerusakan isolasi.

Standar GB4943 dan GB8898 menetapkan jarak bebas listrik, jarak rambat dan jarak penetrasi insulasi sesuai dengan hasil penelitian yang ada, namun media ini dipengaruhi oleh kondisi lingkungan,Misalnya, suhu, kelembaban, tekanan udara, tingkat polusi, dll., akan mengurangi kekuatan insulasi atau kegagalan, di antaranya tekanan udara memiliki efek paling jelas pada izin listrik.

Gas menghasilkan partikel bermuatan dalam dua cara: pertama adalah ionisasi tumbukan, di mana atom dalam gas bertabrakan dengan partikel gas untuk mendapatkan energi dan melompat dari tingkat energi rendah ke tinggi.Ketika energi ini melebihi nilai tertentu, atom terionisasi menjadi elektron bebas dan ion positif。 Yang lainnya adalah ionisasi permukaan, di mana elektron atau ion bekerja pada permukaan padat untuk mentransfer energi yang cukup ke elektron pada permukaan padat, sehingga elektron ini mendapatkan energi yang cukup, sehingga mereka melebihi penghalang energi potensial permukaan dan meninggalkan permukaan.

Di bawah aksi gaya medan listrik tertentu, sebuah elektron terbang dari katoda ke anoda dan akan mengalami ionisasi tumbukan di sepanjang jalan.Setelah tumbukan pertama dengan elektron gas menyebabkan ionisasi, Anda memiliki elektron bebas ekstra.Dua elektron terionisasi oleh tumbukan saat mereka terbang menuju anoda,Jadi kita memiliki empat elektron bebas setelah tumbukan kedua.Keempat elektron ini mengulangi tumbukan yang sama, yang menciptakan lebih banyak elektron, menciptakan longsoran elektron.

Menurut teori tekanan udara, ketika suhu konstan, tekanan udara berbanding terbalik dengan rata-rata langkah bebas elektron dan volume gas.Ketika ketinggian meningkat dan tekanan udara menurun, langkah bebas rata-rata partikel bermuatan meningkat, yang akan mempercepat ionisasi gas, sehingga tegangan tembus gas berkurang.

Hubungan antara tegangan dan tekanan adalah:

Ke dalamnya: P—Tekanan udara pada titik operasi

P0—tekanan atmosfer standar

ASp—Tegangan pelepasan insulasi eksternal pada titik operasi

AS0—Tegangan pelepasan insulasi luar pada atmosfer standar

n—Indeks karakteristik tegangan luahan insulasi eksternal menurun dengan penurunan tekanan

Adapun ukuran indeks karakteristik n nilai tegangan luahan isolasi eksternal menurun, tidak ada data yang jelas saat ini, dan sejumlah besar data dan pengujian diperlukan untuk verifikasi, karena perbedaan metode pengujian, termasuk keseragaman medan listrik,Konsistensi kondisi lingkungan, kontrol jarak pelepasan dan keakuratan pemesinan alat uji akan memengaruhi keakuratan uji dan data.

Pada tekanan barometrik yang lebih rendah, tegangan tembus berkurang.Ini karena densitas udara berkurang dengan penurunan tekanan, sehingga tegangan tembus turun hingga efek penurunan kerapatan elektron karena gas menjadi lebih tipis bekerja。Setelah itu, tegangan tembus naik hingga vakum tidak dapat disebabkan oleh konduksi gas. perincian.Hubungan antara tegangan tembus tekanan dan gas umumnya dijelaskan oleh hukum Bashen.

Dengan bantuan hukum Baschen dan sejumlah besar pengujian, nilai koreksi tegangan tembus dan celah listrik di bawah kondisi tekanan udara yang berbeda diperoleh setelah pengumpulan dan pemrosesan data.

Lihat Tabel 1 dan Tabel 2

Tekanan udara (kPa)

79.5

75

70

67

61.5

58.7

55

Nilai modifikasi (n)

0,90

0,89

0,93

0,95

0,89

0,89

0,85

Tabel 1 Koreksi tegangan tembus pada tekanan barometrik yang berbeda

Ketinggian(m) Tekanan barometrik(kPa) Faktor koreksi(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

Tabel 2 Nilai koreksi celah listrik pada kondisi tekanan udara yang berbeda

2, Pengaruh tekanan rendah pada kenaikan suhu produk.

Produk elektronik dalam operasi normal akan menghasilkan panas dalam jumlah tertentu, panas yang dihasilkan dan perbedaan antara suhu sekitar disebut kenaikan suhu.Kenaikan suhu yang berlebihan dapat menyebabkan luka bakar, kebakaran, dan risiko lainnya.Oleh karena itu, nilai batas yang sesuai ditetapkan dalam GB4943, GB8898 dan standar keselamatan lainnya, yang bertujuan untuk mencegah potensi bahaya yang disebabkan oleh kenaikan suhu yang berlebihan.

Kenaikan suhu produk pemanas dipengaruhi oleh ketinggian.Kenaikan suhu bervariasi secara linear dengan ketinggian, dan kemiringan perubahan tergantung pada struktur produk, pembuangan panas, suhu sekitar, dan faktor lainnya.

Pembuangan panas produk termal dapat dibagi menjadi tiga bentuk: konduksi panas, pembuangan panas konveksi dan radiasi termal.Pembuangan panas dari sejumlah besar produk pemanas terutama bergantung pada pertukaran panas konveksi, yaitu, panas produk pemanas bergantung pada medan suhu yang dihasilkan oleh produk itu sendiri untuk menempuh gradien suhu udara di sekitar produk.Pada ketinggian 5000m, koefisien perpindahan panas 21% lebih rendah dari nilai di permukaan laut, dan panas yang dipindahkan oleh pembuangan panas konvektif juga 21% lebih rendah.Ini akan mencapai 40% pada 10.000 meter.Penurunan perpindahan panas dengan pembuangan panas konvektif akan menyebabkan peningkatan kenaikan suhu produk.

Ketika ketinggian bertambah, tekanan atmosfer berkurang, mengakibatkan peningkatan koefisien viskositas udara dan penurunan perpindahan panas.Ini karena perpindahan panas konvektif udara adalah perpindahan energi melalui tumbukan molekul ;Seiring bertambahnya ketinggian, tekanan atmosfer menurun dan kerapatan udara berkurang, mengakibatkan penurunan jumlah molekul udara dan mengakibatkan penurunan perpindahan panas.

Selain itu, ada faktor lain yang mempengaruhi pelepasan panas konvektif aliran paksa, yaitu penurunan densitas udara akan disertai dengan penurunan tekanan atmosfer. Penurunan densitas udara secara langsung mempengaruhi pelepasan panas konveksi aliran paksa. .Pembuangan panas konveksi aliran paksa bergantung pada aliran udara untuk menghilangkan panas.Umumnya, kipas pendingin yang digunakan oleh motor menjaga aliran volume udara yang mengalir melalui motor tidak berubah. Dengan bertambahnya ketinggian, laju aliran massa aliran udara berkurang, bahkan jika volume aliran udara tetap sama, karena kerapatan udara berkurang.Karena panas spesifik udara dapat dianggap konstan pada kisaran suhu yang terlibat dalam masalah praktis biasa, Jika aliran udara meningkatkan suhu yang sama, panas yang diserap oleh aliran massa lebih sedikit akan berkurang, produk pemanas terpengaruh secara negatif. oleh akumulasi, dan kenaikan suhu produk akan naik dengan penurunan tekanan atmosfer.

Pengaruh tekanan udara pada kenaikan suhu sampel, terutama pada elemen pemanas, ditetapkan dengan membandingkan tampilan dan adaptor pada kondisi suhu dan tekanan yang berbeda, sesuai dengan teori pengaruh tekanan udara pada suhu yang dijelaskan di atas, Di bawah kondisi tekanan rendah, suhu elemen pemanas tidak mudah menyebar karena pengurangan jumlah molekul di area kontrol, mengakibatkan kenaikan suhu lokal terlalu tinggi. Situasi ini berdampak kecil pada non-self- elemen pemanas, karena panas elemen pemanas non-sendiri dipindahkan dari elemen pemanas, sehingga kenaikan suhu pada tekanan rendah lebih rendah daripada suhu kamar.

3.Kesimpulan

Melalui penelitian dan percobaan, kesimpulan berikut ditarik.Pertama, berdasarkan hukum Baschen, nilai koreksi tegangan tembus dan celah listrik di bawah kondisi tekanan udara yang berbeda dirangkum melalui eksperimen.Keduanya saling berbasis dan relatif bersatu ; Kedua, menurut pengukuran kenaikan suhu adaptor dan tampilan di bawah kondisi tekanan udara yang berbeda, kenaikan suhu dan tekanan udara memiliki hubungan linier, dan melalui perhitungan statistik, persamaan linier kenaikan suhu dan tekanan udara di berbagai bagian dapat diperoleh.Ambil adaptor sebagai contoh,Koefisien korelasi antara kenaikan suhu dan tekanan udara adalah -0,97 menurut metode statistik, yang merupakan korelasi negatif yang tinggi.Laju perubahan kenaikan suhu adalah kenaikan suhu sebesar 5-8% untuk setiap kenaikan ketinggian 1000m.Oleh karena itu, data uji ini hanya untuk referensi dan termasuk dalam analisis kualitatif.Pengukuran aktual diperlukan untuk memeriksa karakteristik produk selama deteksi spesifik.


Waktu posting: Apr-27-2023