낮은 기압(해발 2000m 이상)이 전자 제품의 안전 성능에 미치는 영향

1, 전계의 절연 재료도 절연 강도로 인해 파괴되고 절연 성능으로 인해 절연 파괴 현상이 발생합니다.

표준 GB4943 및 GB8898은 기존 연구 결과에 따라 전기 간극, 연면 거리 및 절연 침투 거리를 규정하지만 이러한 매체는 환경 조건의 영향을 받습니다. 예를 들어 온도, 습도, 기압, 오염 수준 등은 절연 강도를 감소시키거나 그 중 기압은 전기적 간극에 가장 분명한 영향을 미칩니다.

가스는 두 가지 방식으로 하전 입자를 생성합니다. 하나는 가스의 원자가 가스 입자와 충돌하여 에너지를 얻고 낮은 에너지 수준에서 높은 에너지 수준으로 점프하는 충돌 이온화입니다.이 에너지가 일정 값을 초과하면 원자가 자유 전자와 양이온으로 이온화됩니다. 다른 하나는 표면 이온화로 전자 또는 이온이 고체 표면에 작용하여 고체 표면의 전자에 충분한 에너지를 전달하여 이러한 전자가 충분한 에너지를 얻어 표면 퍼텐셜 에너지 장벽을 넘어 표면을 떠납니다.

특정 전기장의 작용에 따라 전자는 음극에서 양극으로 날아가는 도중에 충돌 이온화를 겪습니다.가스 전자와의 첫 번째 충돌로 인해 이온화가 발생하면 여분의 자유 전자가 생깁니다.두 개의 전자는 양극을 향해 날아가면서 충돌에 의해 이온화됩니다. 따라서 두 번째 충돌 후에는 4개의 자유 전자가 생깁니다.이 4개의 전자는 동일한 충돌을 반복하여 더 많은 전자를 생성하여 전자 사태를 일으킵니다.

기압 이론에 따르면 온도가 일정할 때 기압은 전자의 평균 자유 행정과 기체의 부피에 반비례합니다.높이가 증가하고 기압이 감소하면 하전 입자의 평균 자유 행정이 증가하여 가스의 이온화를 가속화하므로 가스의 항복 전압이 감소합니다.

전압과 압력의 관계는 다음과 같습니다.

거기에: P - 작동 지점의 공기압

0—표준 대기압

p—작동 지점에서 외부 절연 방전 전압

0—표준 대기에서 외부 절연의 방전 전압

n - 압력이 감소함에 따라 감소하는 외부 절연 방전 전압의 특성 지수

외부절연방전전압이 감소하는 특성지수 n값의 크기는 현재 명확한 자료가 없고, 균일성 등 시험방법의 차이로 인해 검증을 위해 많은 자료와 시험이 필요하다. 전기장의 일관성, 환경 조건의 일관성, 방전 거리 제어 및 테스트 툴링의 가공 정확도는 테스트 및 데이터의 정확도에 영향을 미칩니다.

낮은 기압에서는 항복 전압이 감소합니다.이것은 압력이 감소함에 따라 공기의 밀도가 감소하기 때문에 가스가 얇아짐에 따라 전자 밀도를 감소시키는 효과가 작용할 때까지 항복 전압이 떨어지기 때문입니다. 그 후 가스 전도에 의해 진공이 발생할 수 없을 때까지 항복 전압이 상승합니다. 고장.압력 파괴 전압과 가스 사이의 관계는 일반적으로 Bashen의 법칙으로 설명됩니다.

Baschen의 법칙과 많은 테스트의 도움으로 데이터 수집 및 처리 후 다양한 기압 조건에서 항복 전압 및 전기적 갭의 보정 값을 얻습니다.

표 1 및 표 2 참조

기압(kPa)

79.5

75

70

67

61.5

58.7

55

수정값(n)

0.90

0.89

0.93

0.95

0.89

0.89

0.85

표 1 서로 다른 기압에서 항복 전압 보정

고도(m) 기압(kPa) 보정계수(n)

2000년

80.0

1.00

3000

70.0

1.14

4000

62.0

1.29

5000

54.0

1.48

6000

47.0

1.70

표 2 다른 기압 조건에서 전기 간극의 보정값

2, 낮은 압력이 제품 온도 상승에 미치는 영향.

정상적인 작동 상태의 전자 제품은 일정량의 열을 발생시키며, 발생하는 열과 주변 온도의 차이를 온도 상승이라고 합니다.과도한 온도 상승은 화상, 화재 및 기타 위험을 유발할 수 있으므로 GB4943, GB8898 및 기타 안전 표준에 해당 제한 값이 규정되어 과도한 온도 상승으로 인한 잠재적 위험을 방지합니다.

가열 제품의 온도 상승은 고도의 영향을 받습니다.온도 상승은 고도에 따라 대략 선형적으로 변화하며 변화의 기울기는 제품의 구조, 방열, 주변 온도 및 기타 요인에 따라 다릅니다.

열 제품의 방열은 열 전도, 대류 방열 및 열 복사의 세 가지 형태로 나눌 수 있습니다.많은 가열 제품의 방열은 주로 대류 열교환에 따라 달라집니다. 즉, 가열 제품의 열은 제품 주변의 공기 온도 구배를 이동하기 위해 제품 자체에서 생성된 온도 필드에 따라 달라집니다.5000m 높이에서 열전달 계수는 해수면보다 21% 낮고 대류 열 방출에 의해 전달되는 열도 21% 더 낮습니다.10,000미터에서 40%에 도달합니다.대류 열 소산에 의한 열 전달 감소는 제품 온도 상승 증가로 이어질 것입니다.

높이가 증가하면 대기압이 감소하여 공기 점도 계수가 증가하고 열 전달이 감소합니다.이것은 공기 대류 열전달이 분자 충돌을 통한 에너지 전달이기 때문입니다. 높이가 높아질수록 기압이 낮아지고 공기 밀도가 낮아져 공기 분자 수가 줄어들어 열전달이 감소합니다.

또한 강제 흐름의 대류 열 소산에 영향을 미치는 또 다른 요인이 있습니다. 즉, 공기 밀도의 감소는 대기압의 감소를 동반합니다. 공기 밀도의 감소는 강제 흐름 대류 열 소산의 열 소산에 직접적인 영향을 미칩니다 .강제 흐름 대류 열 분산은 열을 제거하기 위해 공기 흐름에 의존합니다.일반적으로 모터에 사용되는 냉각 팬은 모터를 통해 흐르는 공기의 체적 유량을 일정하게 유지합니다. 공기의 밀도가 감소합니다.공기의 비열은 일반적인 실제 문제와 관련된 온도 범위에서 상수로 간주될 수 있으므로 공기 흐름이 동일한 온도로 증가하면 질량 흐름에 의해 흡수되는 열이 줄어들고 가열 제품에 악영향을 미칩니다. 축적에 의해 제품의 온도 상승은 대기압의 감소와 함께 증가할 것입니다.

샘플의 온도 상승, 특히 발열체에 대한 기압의 영향은 위에서 설명한 온도에 대한 기압의 영향 이론에 따라 다른 온도 및 압력 조건에서 디스플레이와 어댑터를 비교하여 설정됩니다. 저압 조건에서 제어 영역의 분자 수 감소로 인해 가열 요소의 온도가 분산되기 쉽지 않아 국부 온도 상승이 너무 높습니다. 이 상황은 비자기에 거의 영향을 미치지 않습니다. 발열체는 비자발 발열체의 열이 발열체에서 전달되기 때문에 낮은 압력에서 온도 상승이 실온보다 낮습니다.

3.결론

연구와 실험을 통해 다음과 같은 결론을 얻었다.먼저 Baschen의 법칙에 의해 기압 조건에 따른 항복전압과 전기적 갭의 보정값을 실험을 통해 정리하였다.이 둘은 상호 기반이며 상대적으로 통합되어 있습니다. 둘째, 다른 기압 조건에서 어댑터와 디스플레이의 온도 상승 측정에 따라 온도 상승과 기압은 선형 관계가 있으며 통계 계산을 통해 선형 방정식 다른 부분의 온도 상승 및 기압을 얻을 수 있습니다.어댑터를 예로 들면 온도 상승과 기압 사이의 상관 계수는 통계적 방법에 따라 -0.97이며 이는 높은 음의 상관 관계입니다.온도 상승의 변화율은 고도가 1000m 증가할 때마다 온도 상승이 5-8%씩 증가한다는 것입니다.따라서 이 테스트 데이터는 참고용이며 정성 분석에 속합니다.특정 감지 시 제품의 특성을 확인하기 위해서는 실제 측정이 필요합니다.


게시 시간: 2023년 4월 27일