|
|
ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА И ЕЁ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА РЭАКлимат, климатические зоны, и характерные группы эксплуатации Климат – характерная для данной области (региона) на поверхности Земли совокупность типичных изменений атмосферных процессов, обуславливаемых географическими координатами, уровнем солнечной радиации, строением земной поверхности, вертикальным теплообменом и др. определяющими факторами за длительное время. Выделяют: А) Макроклимат (горы, моря, и т.д.) Б) Мезоклимат (местные факторы) В) Микроклимат Основополагающие – микроклимат и мезоклимат
Основные климатические факторы: -солнечная радиация -температура -влажность, движение воздушных масс, наличие примесей -образование снега, тумана, инея -плесневые грибки
(интегральная плотность светового потока) Колебания солнечной радиации приводит к изменению температуры. Если повышение температуры происходит менее чем на 3 градуса, то считается, что воздействие солнечной радиации отсутствует.
Различают: -эффективную температуру внешней среды -температуру для расчётов изделий -среднюю температуру за многолетний период -температуру внешней среды при эксплуатации ГОСТ 15150-69 Для изделий с естественным воздушным охлаждением температура внешней среды – это температура среды на уровне расположения РЭА.
Отношение кол-ва водяного пара при данной температуре в данном объёме к их максимальному количеству.
Кол-во водяного пара в 1м3
Температура, при которой наступает пересыщение (влажность = 100%)
Бывают жидкие (дождь, роса, туман) и твёрдые (снег, град, иней) Возникают вследствие охлаждения ниже точки росы. Капельки малых размеров – туман – висят в воздухе при охлаждении поверхности земли охлаждаются и образуют росу. Если Т<<Т росы, то образуется снег, град или иней. 7. Ветер Горизонтальное движение воздуха, которое характеризуется направлением и силой. Наличие твёрдых или газообразных примесей существенно влияет на характер воздействия воздушной среды на РЭА. 8. Пыль - до 20 мкм – тонкая пыль - более 20 мкм – грубая пыль 9. Плесневые грибки Способны разлагать высокомолекулярные естественные (древесина) и искусственные (пластмасса) соединения и нарушать работу РЭА.
Макроклиматические районы
Воздействие ветра и гололёда (Для РЭА вне помещений и укрытий) При оледенении увеличиваются поперечные размеры и масса элементов, что приводит к росту аэродинамических и механических нагрузок. При расчёте прочности элементов РЭА широко используется метод эквивалентных нагрузок, основанный на обработке графиков загрузки этих элементов во времени. Гололёдно-ветровая нагрузка определяется как геометрическая сумма ветровой горизонтальной и гололёдной вертикальной нагрузок. Воздействие влаги, пыли, солнечной радиации и биологических факторов Воздействие влаги на металлы и изоляционный материал имеют разную природу, но один и тот же результат – разрушение исходной структуры материала (в металле за счёт коррозии, а в изоляционных материалах за счёт влагопоглощения). Влага является причиной и различных побочных явлений, увеличивающих дестабилизирующее влияние пыли и биологических факторов.
Влияние влаги на изоляционные материалы определяется отсутствием изоляционных пластмасс, которые могут противостоять воздействию влаги. Низкокачественные изоляционные материалы с макроскопическими порами или трещинами поглощают влагу за счёт капиллярных эффектов. В высококачественных изоляционных материалах определяющим фактором является диффузия. Диффузия – процесс поглощения вещества (воды) изоляционным материалом до полного уравновешивания давления в окружающей среде и изоляционном материале, после чего процесс поглощения влаги прекращается.
Проникновение водяных паров включает в себя 3 стадии: 1) Проникновение влаги через поверхность со стороны повышенной концентрации влаги. 2) Диффузия от наружной поверхности плёнки к внутренней. 3) выход влаги через внутренние поверхности плёнки. Процесс диффузии определяется в основном свойствами, формой и размерами изолируемой детали. Процесс проникновения зависит от концентрации частиц вне корпуса и внутри корпуса.
Песок и пыль Максимальная опасность исходит не от крупных частиц пыли и песка (у них меньше острых граней), а от мелких, взвешенных в атмосфере с величиной зерна 1-40мкм. Попадание мелких частиц песка и пыли в подшипник выводит его из строя. В контактах это препятствие нормальной работе реле и переключателей. На поверхности изоляционных материалов – паразитная проводимость. На поверхности металлических деталей – приводит к стиранию защитной поверхности и последующей коррозии. В тропических условиях пыль может быть питательной средой для плесневых микроорганизмов. Пыль в пустыне более твёрдая и абразивная. При значительной запыленности, повышенной температуре пыли, наличии кислорода и источника энергии – пыль взрывоопасна.
Оптисальные условия работы РЭА – это обеспыленная среда с постоянной температурой.
Солнечная радиация Различают 2 группы воздействия: - фотолитическая. Фотолитическоевоздействие характеризуется избирательным поглощением солнечных лучей. Воздействие фотонов приводит к отрыву фотоэлектронов и разрыву молекулярных связей, следствием чего является изменение цвета ряда полимерных материалов, хрупкости, нарушению лакокрасочных покрытий нарушение прочности. - фотоокислительная. Фотоокислительное воздействие – это разрыв химических связей при определённом воздействии излучения, кислорода, воздуха и влаги. Как результат – ускорение процессов коррозии.
Перегрев РЭА до 25-30град. От поглощения энергии происходит за счёт воздействия излучения солнца, излучения, рассеянного и отражённого атмосферой, тёплых слоёв воздуха, излучения от грунта.
Биологические факторы К биологическим факторам относят: -плесневые грибки. Основное условие образования – высокая влажность (80-100%), наличие питательной среды и малая освещённость. Изоляционные материалы на основе целлюлозы при воздействии плесневых грибков ухудшают свои механические и электрические параметры и могут разрушаться. -насекомые. Редко повреждают РЭА, самыми опасными являются термиты (в тропических условиях). Наиболее эффективная защита от термитов это бетонный фундамент, пропитка деревянных материалов и специальная пластмасса, специальные пропитки ядом от термитов. Опасность летающих насекомых в том, что они летят на источники тепла и света. В связи с этим вентиляционные и другие отверстия следует закрывать мелкой сеткой. -грызуны. Повреждают кабели и пластмассовую и неармированную резиновую изоляцию. Для защиты применяют стальную оплётку, но обычно повреждение не превышает 2%.
Воздействие полей СВЧ В электромагнитном поле СВЧ ряд определённых свойств материалов существенно изменяется за счёт поверхностного (скин) эффекта. Уменьшается проводимость металлов и сплавов. За счёт поляризации изменяется диэлектрическая проницаемость, увеличиваются диэлектрические потери, следовательно, свойства материала ухудшаются. За счёт гиромагнитного эффекта изменяется магнитная проницаемость ферритов. Металлические материалы в СВЧ используются в качестве проводниковых поверхностей. Поверхностный эффект – уменьшение плотности тока СВЧ в направлении от поверхности внутрь проводника по экспоненциальному закону. Глубина проникновения зависит от длины волны СВЧ поля. Потери энергии СВЧ определяются величиной удельного активного сопротивления:
Где Проводимость материала зависит от вида обработки токонесущих поверхностей. При выборе способа обработки токонесущей поверхности следует учитывать, что после чистовой механической обработки образуется поверхностный слой толщиной до десятков мкм с размельчёнными до 0,01мкм зёрнами металла. Такой слой будет …
Диэлектрические материалы широко используются в качестве заполнителей, герметиков, покрытий, поглотителей мощности.
Для миниатюризации устройств СВЧ их заполняют титановыми соединениями, имеющими более высокие значения диэлектрической проницаемости.
Ферриты используются для создания различного рода устройств СВЧ (модуляторы, переключатели и др.).
Ферриты – это твердые хрупкие материалы с механическими свойствами близкими к керамике.
По химическим свойствам ферриты можно разделить на: -никелевые -бариевые -магниевые и др.
К основным параметрам ферритов относятся: -ширина линии ферромагнитного резонанса – 2дН -намагниченность при насыщении – I - относительная диэлектрическая проницаемость – эпсилон -угол диэлектрических потерь – тангенс тетта -точка кюри – O’ -магнитная индукция – В -остаточная магнитная индукция – В1 -коэрцитивная сила – Н -относительная магнитная проницаемость – мю -удельное электрическое сопротивление
Никелевые ферриты используются в диапазоне миллиметровых и сантиметровых волн, обладают высокой термостабильностью. Основной недостаток – большие потери. Магниевые ферриты применяются в сантиметровом диапазоне. Т.к. длина волны больше, то нагреваются они сильнее, следовательно, термостабильность у них ниже. Обладают малыми магнитными и диэлектрическими потерями, высоким коэффициентом прямоугольности. Магниевые ферриалюминаты используются в длинноволновой части диапазона, характеризующимся малыми значениями индукции при насыщении. Основной недостаток – низкая термостабиоьность. Никелевые феррохромиты – применяются в резонаторах, устойчивых к высокому уровню мощности. Иттриевые феррогранаты используются в низкочастотной области СВЧ.
Ионизирующее излучение Ионизирующее излучение – любое излучение, при воздействии с которым происходит процесс ионизации среды. Излучение делится на: 1) первичное – приходит от источника излучения 2) вторичное – излучается облучённым материалом Ионизирующие излучения могут быть электромагнитными в виде гамма- и рентгеновского излучения, корпускулярными в виде потока частиц с массой покоя от нуля (альфа и бета излучение) Ионизирующее излучение характеризуется: -полем -потоком ионизирующих частиц (Фн) -плотностью потока (фи-н) -поток энергии (Фии) -плотность потока энергии (фи-ии) -перенос ионизирующих частиц (Fн) -перенос энергии (Fии)
Поток ионизирующих частиц
dN – число ……………………………………………….. всякие формулы …………………………………………………………….. Взаимодействие ионизирующего излучения со средой оценивается поглощённой дозой D и мощностью поглощённой дозы P …………………..опять формула……………………….. Наиболее опасным для работы устройств является гамма и рентгеновское излучение. Опасность состоит в том, что они приводят к необратимым последствиям – устройства выходят из строя.
При рассмотрении ионизирующего излучения вводятся следующие понятия: Радиационный эффект – это изменение значений параметров изделий и материалов в результате воздействия ионизирующего излучения. Ионизационный эффект – радиационный эффект, обусловленный ионизацией и облучением атома вещества. Радиационный дефект – дефекты, вызванные воздействием радиации, которые могут иметь обратимый и необратимый характер. Радиационный разогрев – появление дефектов под воздействием излучения, связанное с разогревом материала. При воздействии гамма излучения наблюдается увеличение носителей заряда, что влечёт к увеличению проводимости как проводников, так и диэлектриков и полупроводников.
  Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...  Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...  Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...  ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
- электропроводность материала.