மின்னணு தயாரிப்புகளின் பாதுகாப்பு செயல்திறனில் குறைந்த வளிமண்டல அழுத்தத்தின் தாக்கம் (கடல் மட்டத்திலிருந்து 2000மீக்கு மேல்)

1, மின்புலத்தில் உள்ள காப்புப் பொருட்களும் அதன் காப்பு வலிமையின் காரணமாக அழிக்கப்பட்டு, காப்புத் திறனை இழக்கும், பின்னர் காப்பு முறிவு நிகழ்வு ஏற்படும்.

GB4943 மற்றும் GB8898 தரநிலைகள் தற்போதுள்ள ஆராய்ச்சி முடிவுகளின்படி மின் அனுமதி, ஊர்ந்து செல்லும் தூரம் மற்றும் காப்பு ஊடுருவல் தூரத்தை நிர்ணயிக்கின்றன, ஆனால் இந்த ஊடகங்கள் சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளால் பாதிக்கப்படுகின்றன, எடுத்துக்காட்டாக, வெப்பநிலை, ஈரப்பதம், காற்றழுத்தம், மாசு நிலை போன்றவை, காப்பு வலிமையைக் குறைக்கும் அல்லது தோல்வி, இதில் காற்றழுத்தம் மின் அனுமதியில் மிகத் தெளிவான விளைவைக் கொண்டுள்ளது.

வாயு சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களை இரண்டு வழிகளில் உருவாக்குகிறது: ஒன்று மோதல் அயனியாக்கம், இதில் வாயுவில் உள்ள அணுக்கள் வாயுத் துகள்களுடன் மோதி ஆற்றலைப் பெறுவதற்கும், குறைந்த அளவிலிருந்து அதிக ஆற்றல் நிலைக்குத் தாவுவதற்கும் ஆகும்.இந்த ஆற்றல் ஒரு குறிப்பிட்ட மதிப்பை மீறும் போது, ​​அணுக்கள் இலவச எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் நேர்மறை அயனிகளாக அயனியாக்கம் செய்யப்படுகின்றன. மற்றொன்று மேற்பரப்பு அயனியாக்கம் ஆகும், இதில் எலக்ட்ரான்கள் அல்லது அயனிகள் திடமான மேற்பரப்பில் எலக்ட்ரான்களுக்கு போதுமான ஆற்றலை மாற்ற திட மேற்பரப்பில் செயல்படுகின்றன, இதனால் இந்த எலக்ட்ரான்கள் போதுமான ஆற்றலைப் பெறுகின்றன, இதனால் அவை மேற்பரப்பு சாத்தியமான ஆற்றல் தடையை மீறி மேற்பரப்பை விட்டு வெளியேறுகின்றன.

ஒரு குறிப்பிட்ட மின்புல விசையின் செயல்பாட்டின் கீழ், ஒரு எலக்ட்ரான் கேத்தோடிலிருந்து நேர்மின்முனைக்கு பறக்கிறது மற்றும் வழியில் மோதல் அயனியாக்கத்திற்கு உட்படும்.வாயு எலக்ட்ரானுடன் முதல் மோதலுக்குப் பிறகு அயனியாக்கம் ஏற்படுகிறது, உங்களிடம் கூடுதல் இலவச எலக்ட்ரான் உள்ளது.இரண்டு எலக்ட்ரான்களும் அனோடை நோக்கி பறக்கும்போது மோதல்களால் அயனியாக்கம் செய்யப்படுகின்றன, எனவே இரண்டாவது மோதலுக்குப் பிறகு நமக்கு நான்கு இலவச எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன.இந்த நான்கு எலக்ட்ரான்களும் அதே மோதலை மீண்டும் செய்கின்றன, இது அதிக எலக்ட்ரான்களை உருவாக்குகிறது, இது ஒரு எலக்ட்ரான் பனிச்சரிவை உருவாக்குகிறது.

காற்றழுத்தக் கோட்பாட்டின் படி, வெப்பநிலை நிலையானதாக இருக்கும்போது, ​​காற்றழுத்தமானது எலக்ட்ரான்களின் சராசரி இலவச பக்கவாதம் மற்றும் வாயுவின் அளவு ஆகியவற்றிற்கு நேர்மாறான விகிதத்தில் இருக்கும்.உயரம் அதிகரிக்கும் போது மற்றும் காற்றழுத்தம் குறையும் போது, ​​சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் சராசரி இலவச பக்கவாதம் அதிகரிக்கிறது, இது வாயுவின் அயனியாக்கத்தை துரிதப்படுத்தும், எனவே வாயு முறிவு மின்னழுத்தம் குறைகிறது.

மின்னழுத்தத்திற்கும் அழுத்தத்திற்கும் உள்ள தொடர்பு:

அதில்: பி - செயல்படும் இடத்தில் காற்றழுத்தம்

பி0- நிலையான வளிமண்டல அழுத்தம்

யுp- இயக்க புள்ளியில் வெளிப்புற காப்பு வெளியேற்ற மின்னழுத்தம்

யு0நிலையான வளிமண்டலத்தில் வெளிப்புற காப்பு வெளியேற்ற மின்னழுத்தம்

n-வெளிப்புற காப்பு வெளியேற்ற மின்னழுத்தத்தின் சிறப்பியல்பு குறியீடானது அழுத்தம் குறைவதால் குறைகிறது

வெளிப்புற காப்பு வெளியேற்ற மின்னழுத்தத்தின் சிறப்பியல்பு குறியீட்டு n மதிப்பின் அளவைப் பொறுத்தவரை, தற்போது தெளிவான தரவு எதுவும் இல்லை, மேலும் சீரான தன்மை உட்பட சோதனை முறைகளில் உள்ள வேறுபாடுகள் காரணமாக சரிபார்ப்புக்கு அதிக எண்ணிக்கையிலான தரவு மற்றும் சோதனைகள் தேவைப்படுகின்றன. மின்சார புலம்,சுற்றுச்சூழல் நிலைகளின் நிலைத்தன்மை, வெளியேற்ற தூரத்தின் கட்டுப்பாடு மற்றும் சோதனை கருவியின் இயந்திர துல்லியம் ஆகியவை சோதனை மற்றும் தரவின் துல்லியத்தை பாதிக்கும்.

குறைந்த பாரோமெட்ரிக் அழுத்தத்தில், முறிவு மின்னழுத்தம் குறைகிறது.ஏனென்றால், அழுத்தம் குறையும்போது காற்றின் அடர்த்தி குறைகிறது, எனவே வாயு மெல்லியதாக மாறும்போது எலக்ட்ரான் அடர்த்தி குறைவதன் விளைவு வரை முறிவு மின்னழுத்தம் குறையும் முறிவு.அழுத்தம் முறிவு மின்னழுத்தத்திற்கும் வாயுவிற்கும் இடையிலான உறவு பொதுவாக பாஷனின் சட்டத்தால் விவரிக்கப்படுகிறது.

Baschen's சட்டம் மற்றும் அதிக எண்ணிக்கையிலான சோதனைகளின் உதவியுடன், தரவு சேகரிப்பு மற்றும் செயலாக்கத்திற்குப் பிறகு, பல்வேறு காற்று அழுத்த நிலைமைகளின் கீழ் முறிவு மின்னழுத்தம் மற்றும் மின் இடைவெளியின் திருத்த மதிப்புகள் பெறப்படுகின்றன.

அட்டவணை 1 மற்றும் அட்டவணை 2 ஐப் பார்க்கவும்

காற்றழுத்தம்(kPa)

79.5

75

70

67

61.5

58.7

55

மாற்ற மதிப்பு(n)

0.90

0.89

0.93

0.95

0.89

0.89

0.85

அட்டவணை 1 வெவ்வேறு பாரோமெட்ரிக் அழுத்தத்தில் முறிவு மின்னழுத்தத்தின் திருத்தம்

உயரம் (மீ) பாரோமெட்ரிக் அழுத்தம் (kPa) திருத்தம் காரணி (in)

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

அட்டவணை 2 வெவ்வேறு காற்று அழுத்த நிலைகளின் கீழ் மின் அனுமதியின் திருத்த மதிப்புகள்

2, தயாரிப்பு வெப்பநிலை உயர்வில் குறைந்த அழுத்தத்தின் விளைவு.

சாதாரண செயல்பாட்டில் மின்னணு பொருட்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு வெப்பத்தை உருவாக்கும், உருவாக்கப்படும் வெப்பம் மற்றும் சுற்றுப்புற வெப்பநிலைக்கு இடையிலான வேறுபாடு வெப்பநிலை உயர்வு என்று அழைக்கப்படுகிறது.அதிகப்படியான வெப்பநிலை அதிகரிப்பு தீக்காயங்கள், தீ மற்றும் பிற அபாயங்களை ஏற்படுத்தும், எனவே, GB4943, GB8898 மற்றும் பிற பாதுகாப்புத் தரங்களில் தொடர்புடைய வரம்பு மதிப்பு நிர்ணயிக்கப்பட்டுள்ளது, இது அதிக வெப்பநிலை உயர்வினால் ஏற்படக்கூடிய ஆபத்துகளைத் தடுப்பதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது.

வெப்பமூட்டும் பொருட்களின் வெப்பநிலை உயர்வு உயரத்தால் பாதிக்கப்படுகிறது.வெப்பநிலை உயர்வு உயரத்துடன் தோராயமாக நேர்கோட்டில் மாறுபடும், மேலும் மாற்றத்தின் சாய்வு உற்பத்தியின் அமைப்பு, வெப்பச் சிதறல், சுற்றுப்புற வெப்பநிலை மற்றும் பிற காரணிகளைப் பொறுத்தது.

வெப்பப் பொருட்களின் வெப்பச் சிதறலை மூன்று வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்: வெப்பக் கடத்தல், வெப்பச்சலன வெப்பச் சிதறல் மற்றும் வெப்பக் கதிர்வீச்சு.அதிக எண்ணிக்கையிலான வெப்பமூட்டும் பொருட்களின் வெப்பச் சிதறல் முக்கியமாக வெப்பச்சலன வெப்பப் பரிமாற்றத்தைப் பொறுத்தது, அதாவது, வெப்பமூட்டும் பொருட்களின் வெப்பமானது, தயாரிப்பைச் சுற்றியுள்ள காற்றின் வெப்பநிலை சாய்வைப் பயணிக்க தயாரிப்பு உருவாக்கிய வெப்பநிலைப் புலத்தைப் பொறுத்தது.5000 மீ உயரத்தில், வெப்ப பரிமாற்ற குணகம் கடல் மட்டத்தில் உள்ள மதிப்பை விட 21% குறைவாக உள்ளது, மேலும் வெப்பச்சலன வெப்பச் சிதறலால் மாற்றப்படும் வெப்பம் 21% குறைவாக உள்ளது.இது 10,000 மீட்டரில் 40% அடையும்.வெப்பச்சலன வெப்பச் சிதறல் மூலம் வெப்பப் பரிமாற்றம் குறைவது, உற்பத்தியின் வெப்பநிலை அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கும்.

உயரம் அதிகரிக்கும் போது, ​​வளிமண்டல அழுத்தம் குறைகிறது, இதன் விளைவாக காற்று பாகுத்தன்மையின் குணகம் அதிகரிக்கிறது மற்றும் வெப்ப பரிமாற்றத்தில் குறைவு ஏற்படுகிறது.ஏனென்றால், காற்று வெப்பச்சலன வெப்ப பரிமாற்றம் என்பது மூலக்கூறு மோதல் மூலம் ஆற்றலைப் பரிமாற்றுவதாகும்;உயரம் அதிகரிக்கும்போது, ​​வளிமண்டல அழுத்தம் குறைகிறது மற்றும் காற்றின் அடர்த்தி குறைகிறது, இதன் விளைவாக காற்று மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை குறைந்து வெப்ப பரிமாற்றம் குறைகிறது.

கூடுதலாக, கட்டாய ஓட்டத்தின் வெப்பச்சலன வெப்பச் சிதறலை பாதிக்கும் மற்றொரு காரணி உள்ளது, அதாவது காற்றின் அடர்த்தி குறைவதோடு வளிமண்டல அழுத்தம் குறையும். காற்றின் அடர்த்தி குறைவது கட்டாய ஓட்டம் வெப்பச் சிதறலின் வெப்பச் சிதறலை நேரடியாகப் பாதிக்கிறது. .கட்டாய ஓட்டம் வெப்பச் சிதறல் வெப்பத்தை எடுத்துச் செல்ல காற்று ஓட்டத்தை நம்பியுள்ளது.பொதுவாக, மோட்டாரால் பயன்படுத்தப்படும் குளிரூட்டும் விசிறி, மோட்டார் வழியாகப் பாயும் காற்றின் அளவு ஓட்டத்தை மாற்றாமல் வைத்திருக்கிறது,உயரம் அதிகரிக்கும் போது, ​​காற்றோட்டத்தின் அளவு ஒரே மாதிரியாக இருந்தாலும், காற்றோட்டத்தின் நிறை ஓட்ட விகிதம் குறைகிறது. காற்றின் அடர்த்தி குறைகிறது.காற்றின் குறிப்பிட்ட வெப்பமானது சாதாரண நடைமுறைச் சிக்கல்களில் ஈடுபடும் வெப்பநிலை வரம்பில் நிலையானதாகக் கருதப்படுவதால், காற்று ஓட்டம் அதே வெப்பநிலையை அதிகரித்தால், வெகுஜன ஓட்டத்தால் உறிஞ்சப்படும் வெப்பம் குறையும், வெப்பமூட்டும் பொருட்கள் மோசமாக பாதிக்கப்படுகின்றன. திரட்சியின் மூலம், மற்றும் வளிமண்டல அழுத்தம் குறைப்பதன் மூலம் தயாரிப்புகளின் வெப்பநிலை உயர்வு உயரும்.

மேலே விவரிக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில் காற்று அழுத்தத்தின் செல்வாக்கின் கோட்பாட்டின் படி, மாதிரியின் வெப்பநிலை உயர்வில் காற்றழுத்தத்தின் தாக்கம், குறிப்பாக வெப்பமூட்டும் உறுப்பு மீது, வெவ்வேறு வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்த நிலைகளின் கீழ் காட்சி மற்றும் அடாப்டரை ஒப்பிடுவதன் மூலம் நிறுவப்பட்டது. குறைந்த அழுத்தத்தின் கீழ், வெப்பமூட்டும் உறுப்புகளின் வெப்பநிலையானது கட்டுப்பாட்டுப் பகுதியில் உள்ள மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கையைக் குறைப்பதால் எளிதில் சிதறாது, இதன் விளைவாக உள்ளூர் வெப்பநிலை மிக அதிகமாக உயர்கிறது. வெப்பமூட்டும் கூறுகள், ஏனெனில் சுய-வெப்பம் அல்லாத உறுப்புகளின் வெப்பம் வெப்பமூட்டும் உறுப்புகளிலிருந்து மாற்றப்படுகிறது, எனவே குறைந்த அழுத்தத்தில் வெப்பநிலை உயர்வு அறை வெப்பநிலையை விட குறைவாக உள்ளது.

3.முடிவுரை

ஆராய்ச்சி மற்றும் சோதனை மூலம், பின்வரும் முடிவுகள் எடுக்கப்படுகின்றன.முதலாவதாக, பாஸ்செனின் சட்டத்தின் மூலம், பல்வேறு காற்றழுத்த நிலைகளில் முறிவு மின்னழுத்தம் மற்றும் மின் இடைவெளியின் திருத்த மதிப்புகள் சோதனைகள் மூலம் சுருக்கப்பட்டுள்ளன.இரண்டும் பரஸ்பரம் சார்ந்து ஒப்பீட்டளவில் ஒன்றுபட்டன;இரண்டாவதாக, அடாப்டரின் வெப்பநிலை உயர்வு மற்றும் வெவ்வேறு காற்றழுத்த நிலைகளின் கீழ் உள்ள டிஸ்ப்ளே ஆகியவற்றின் அளவீட்டின் படி, வெப்பநிலை உயர்வு மற்றும் காற்றழுத்தம் நேரியல் உறவைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் புள்ளியியல் கணக்கீடு மூலம், நேரியல் சமன்பாடு வெப்பநிலை உயர்வு மற்றும் வெவ்வேறு பகுதிகளில் காற்றழுத்தம் ஆகியவற்றைப் பெறலாம்.உதாரணமாக அடாப்டரை எடுத்துக் கொள்ளுங்கள்,வெப்பநிலை உயர்வு மற்றும் காற்றழுத்தம் இடையே உள்ள தொடர்பு குணகம் புள்ளியியல் முறையின்படி -0.97 ஆகும், இது அதிக எதிர்மறை தொடர்பு.ஒவ்வொரு 1000மீ உயரத்திற்கும் வெப்பநிலை உயர்வு 5-8% அதிகரிக்கும் என்பது வெப்பநிலை உயர்வின் மாற்ற விகிதம் ஆகும்.எனவே, இந்த சோதனை தரவு குறிப்புக்காக மட்டுமே மற்றும் தரமான பகுப்பாய்விற்கு சொந்தமானது.குறிப்பிட்ட கண்டறிதலின் போது உற்பத்தியின் பண்புகளை சரிபார்க்க உண்மையான அளவீடு தேவைப்படுகிறது.


பின் நேரம்: ஏப்-27-2023