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適配器僅限海拔 2000m 以下安全使用圖標詮釋

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適配器僅限海拔 2000m 以下安全使用圖標詮釋

適配器僅限海拔 2000m 以下安全使用圖標詮釋
平時我們如果有留意的話會發(fā)現(xiàn)電源適配器上的標簽會有個僅限海拔2000M以下安全使用的圖標。

這是一個所有開關電源都必須遵守的規(guī)則。
1)關于空氣擊穿電壓
由于開關電器,包括家用電器和低壓電器在內,導電材料和觸頭之間的絕緣介質一般都是空氣,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,著名科學家巴申(Paschen)就從實驗中總結出多種氣體的擊穿特性。
我們來看下圖
開關電源適配器

圖中,縱坐標是擊穿電壓,橫坐標是壓強與電極間隙的乘積。
我們發(fā)現(xiàn),對于特定氣體而言,它的擊穿電壓與pd有很密切的關系,并且存在小值。
當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)關于宇宙射線
海拔越高,宇宙射線越強,紫外線當然也越強,空氣也越容易出現(xiàn)非自持性放電。
看下圖:
桌面式電源適配器標簽

這是我繪制的有關氣體放電的曲線,藍色的區(qū)域就是非自持放電區(qū)域,C點的電壓就是擊穿電壓。
結論:
由于以上三個原因,標準中把海拔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。
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提一個問題:
家用電器,例如微波爐、電冰箱、空調器和照明燈,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。
這是因為電機有線圈,線圈需要散熱。高原地區(qū)散熱困難,因此電機類電器需要降容。
(2)凡帶有控制觸點的開關電器,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,以此實現(xiàn)電弧的降溫和熄滅。
所以,不管是洗衣機也好,是電飯鍋也好,是微波爐也好,都存在控制系統(tǒng)更新問題。生產廠家一般會有使用在高原地區(qū)的產品。
(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,與氣壓無關,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,它的機械強度就越低。
適配器標簽參數(shù)

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械強度\sigma 與溫度\theta 的關系曲線。
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,機械強度也越低。
(5)后就是電纜。因為高原地區(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,電器的溫升達到穩(wěn)態(tài)值并長期運行,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,就這樣反反復復,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,特別是手機充電器,滿足短時工作制的工作條件,因此電器的“高原反應”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電器的溫升。

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| 發(fā)布時間:2017.05.08    來源:電源適配器廠家
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