適配器僅限海拔 2000m 以下安全使用圖標(biāo)詮釋 |
適配器僅限海拔 2000m 以下安全使用圖標(biāo)詮釋 平時我們?nèi)绻辛粢獾脑挄l(fā)現(xiàn)電源適配器上的標(biāo)簽會有個僅限海拔2000M以下安全使用的圖標(biāo)。 這是一個所有開關(guān)電源都必須遵守的規(guī)則。 1)關(guān)于空氣擊穿電壓 由于開關(guān)電器,包括家用電器和低壓電器在內(nèi),導(dǎo)電材料和觸頭之間的絕緣介質(zhì)一般都是空氣,因此,空氣的絕緣能力和空氣的擊穿電壓成為一個極為重要的問題。 早在1889年,著名科學(xué)家巴申(Paschen)就從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出多種氣體的擊穿特性。 我們來看下圖 圖中,縱坐標(biāo)是擊穿電壓,橫坐標(biāo)是壓強(qiáng)與電極間隙的乘積。 我們發(fā)現(xiàn),對于特定氣體而言,它的擊穿電壓與pd有很密切的關(guān)系,并且存在小值。 當(dāng)pd大于或者小于它的小值時,擊穿電壓降隨之升高。 由此可見: 如果加大電極間隙的氣壓,或者將間隙抽成真空,都能提高氣體的擊穿電壓。 2)關(guān)于散熱能力 海拔越高,空氣越稀薄,電器的散熱能力也越差。 3)關(guān)于宇宙射線 海拔越高,宇宙射線越強(qiáng),紫外線當(dāng)然也越強(qiáng),空氣也越容易出現(xiàn)非自持性放電。 看下圖: 這是我繪制的有關(guān)氣體放電的曲線,藍(lán)色的區(qū)域就是非自持放電區(qū)域,C點(diǎn)的電壓就是擊穿電壓。 結(jié)論: 由于以上三個原因,標(biāo)準(zhǔn)中把海拔2000米定為限制值。一般的電器在2000米以下使用不會有任何問題,之上使用就要降容。 ============== 提一個問題: 家用電器,例如微波爐、電冰箱、空調(diào)器和照明燈,在海拔2000米之上使用時,需要降容嗎? 回答: 是否降容由絕緣能力、能力,散熱能力和滅弧能力決定的。 (1)凡帶有電機(jī)的家用電器,在高海拔地區(qū)散熱困難,因此需要降容。 這是因?yàn)殡姍C(jī)有線圈,線圈需要散熱。高原地區(qū)散熱困難,因此電機(jī)類電器需要降容。 (2)凡帶有控制觸點(diǎn)的開關(guān)電器,例如斷路器、繼電器和接觸器,由于觸頭滅弧困難,因此需要降容。特別是繼電器,其觸頭本來就不具備滅弧能力,在高海拔地區(qū)滅弧就更加困難,因此要用兩個同類觸頭去串聯(lián),以期提高電弧長度,以此實(shí)現(xiàn)電弧的降溫和熄滅。 所以,不管是洗衣機(jī)也好,是電飯鍋也好,是微波爐也好,都存在控制系統(tǒng)更新問題。生產(chǎn)廠家一般會有使用在高原地區(qū)的產(chǎn)品。 (3)對于照明燈,由于燈具的發(fā)光器件一般都是密封在玻璃管內(nèi),與氣壓無關(guān),因此照明燈具無需降容。不過,由于控制電器(例如微斷)需要降容,所以控制電器所帶的燈具數(shù)量需要減少。 (4)金屬材料的溫度越高,它的機(jī)械強(qiáng)度就越低。 上圖是《低壓電器手冊》中的附圖。我們從左圖的曲線1中可以看到銅材料的機(jī)械強(qiáng)度\sigma 與溫度\theta 的關(guān)系曲線。 右圖曲線3是鋁,5是鋼。這是兩種和常見的材料。我們看到它們也是如此。 對于絕緣材料,例如陶瓷,情況也類似。溫度越高,它的擊穿電壓越低,機(jī)械強(qiáng)度也越低。 (5)后就是電纜。因?yàn)楦咴貐^(qū)散熱困難,電纜也需要降容。 至此,相信大家都能對題主的問題作出判定了。 看了評論區(qū)的評論,許多知友說小電器似乎對海拔高度不敏感,其中特指手機(jī)充電器。我來解釋一下。 電器在使用上存在工作制的問題。電器的工作制,包括長期工作制、8小時工作制、短時工作制和短時周期工作制等等。 長期工作制下,電器長期工作下,電器的溫升達(dá)到穩(wěn)態(tài)值并長期運(yùn)行,一旦停用降溫又能降到環(huán)境溫度;短時工作制下,電器短暫地使用,它的溫度不會升高到長期使用溫度,而停用時間又很長,使得溫度降低到環(huán)境溫度;反復(fù)短時工作制下,電器工作周期時間較短,雖然首次工作周期下溫度并未升高到穩(wěn)定溫升就停機(jī)降溫,但溫度還高于環(huán)境溫度時又開始下一周期的工作升溫,就這樣反反復(fù)復(fù),使得電器的溫度越來越高。 對于短時工作制,理論上講,電器的使用功率可以加大。 在高原條件下,按長期工作制工作的電器,例如電冰箱必須降容,否則要使用高原產(chǎn)品;按短時工作制工作的電器,在高原地區(qū)使用時,只要能確保它停機(jī)時溫度能夠降低到環(huán)境溫度,則可以繼續(xù)使用而無需降容;按反復(fù)短時工作制工作的電器,則必須降容。 所以許多小電器,特別是手機(jī)充電器,滿足短時工作制的工作條件,因此電器的“高原反應(yīng)”不是很明顯。 提個醒:電器的工作制所涉及的問題被稱為開關(guān)電器的溫升。
資深工程師從7個方面分析開關(guān)電源的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié) 電源適配器的新技術(shù)來滿足新的能源效率VI標(biāo)準(zhǔn) 文章轉(zhuǎn)載自網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán),請聯(lián)系刪除。 |
| 發(fā)布時間:2017.05.08 來源:電源適配器廠家 |
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