尘土覆盖密度对电路板电化学迁移失效的作用

高密度电封装在一定温湿环境和电位差作用下,相邻线路、焊点之间易发生电化学迁移导致绝缘失效。在尘土污染严重的情况下,电子设备内部的尘土颗粒沉积改变了电路板表面临界湿度,从而改变电化学迁移的失效机理和时间。该文采用温湿偏置实验研究13～18mm粒径的尘土颗粒覆盖密度与环境温度、湿度、电场强度交互作用下对电路板电化学迁移失效时间的影响,发现颗粒覆盖密度造成的电化学迁移失效时间呈非单调变化。颗粒覆盖密度低于350mg/cm~2时,失效时间与颗粒覆盖密度呈负指数函数;高于350mg/cm~2时,呈正指数函数。从颗粒吸附水分与改变晶枝生长路径两方面分析了颗粒分布在高、低密度区对电化学迁移失效的作用机理,为建立尘土污染环境下高密度电路板的可靠性检测方法奠定了基础。     

电路板硫化失效的研究

本文采用扫描电镜、能谱分析、金相切片等手段，对电路板上含银电子元器件进行失效分析，研究了片状电阻、轻触开关、继电器、TOP—LED等含银电子元器件的失效机理。结果表明，大气环境中的硫、整机原材料和生产辅料中的硫都可能导致电子元器件产生硫化腐蚀或电化学迁移，从而引起接触不良、开路、发黑、绝缘电阻下降等故障。并针对电路板的结构设计、生产工艺、材料选型等方面提出了改进和预防措施。     

浸银电路板上的电化学迁移实验研究

迫于成本压力,大量电路板使用性价比较高的银作为镀层材料.但是,随着电子元器件向小型化、密集化发展,以及使用环境的恶劣,浸银电路板上的电化学迁移现象导致的问题逐渐引起关注.本研究通过自行设计的Y形电路板,使用铜作为基底材料,银作为镀层材料,进行水滴加速实验研究浸银电路板上的电化学迁移现象.从漫银电路板本身的原电池腐蚀和电化学迁移两个方面分析电化学迁移的机理,研究浸银电路板的电化学迁移特性,并对电化学迁移的影响因素进行评估.     

PCB耐离子迁移性影响因素综述

耐离子迁移性是目前市场上比较认可的印制电路板(PCB)绝缘可靠性评价依据。本文对PCB离子迁移的形成机理进行了总结,分析了材料种类、PCB的结构设计、加工、贮存等因素对PCB耐离子迁移性的影响,最后指出了目前PCB耐离子迁移性研究的不足以及未来的研究方向。     

盐雾老化对动车组印制电路板绝缘性能影响研究

为了研究盐雾环境对动车组大功率模块控制电路板绝缘性能的影响,对全新控制电路印制电路板进行盐雾老化实验,搭建印制电路板(PCB)耐冲击电压试验平台,测试盐雾老化对印制电路板层间绝缘以及耐冲击电压的影响,并用扫描电子显微镜(SEM)观察盐雾老化印制电路板表面腐蚀后的微观形貌。结果表明:盐雾环境中,电路板材料受到腐蚀,表面产生裂纹和大量凹坑,且附着大量以铁的氧化物为主要成分的疏松层,导致电路板绝缘性能下降。随着老化时间的延长,印制电路板的层间电阻以及耐冲击电压分3段下降,并且在老化约150 h时,其绝缘性能迅速下降。盐雾对印制电路板表面涂层的腐蚀是其绝缘性能下降的主要原因。     

中压电力电缆用半导电屏蔽料浸水渗透性研究

应用于潮湿场所的中压电力电缆产品,水分会使与绝缘层紧密接触的内外半导电层中的组分迁移或渗透出来,在绝缘层和半导电层界面形成酸性或碱性液滴微粒。这些液滴里的导电离子,在高电场作用下会频繁撞击绝缘表面,形成水树枝,导致电力电缆绝缘层性能迅速劣化击穿,极大降低电缆的使用寿命。通过测试半导电屏蔽料浸水后的pH值、电导率性能,研究了中压电力电缆用半导电屏蔽料浸水渗透性。     

脉冲电压对电机定子绝缘影响的试验研究

变频电机定子绝缘承受来自逆变器的连续高压脉冲方波,其失效机理同工频正弦电压作用下具有很大的差异.本文以匝间绝缘用的电磁线为试验对象,研究了脉冲电压幅值、脉冲上升沿时间、脉冲频率、占空比以及温度对绝缘失效时间的影响.结果指出:高频正弦电压下的电晕老化绝缘失效机理并不适合于连续高压脉冲下的失效.脉冲电压造成电磁线表面变色的针孔状损伤或者大面积的炭化是导致绝缘失效的直接原因.在高频下,脉冲陡上升沿加速了绝缘的失效.     

烧结式锌极板银锌蓄电池制备及其低温(-20℃)电容量试验

一 引言 目前在实际应用中,银锌蓄电池的低温电性能远较常温电性能为差,这是迫切需要研究解决的问题。我们利用近代电化学研究方法,在常温与低温(—20℃)下对锌电极在KOH溶液中的阳极过程进行过研究,结果表明,延迟电极表面附近OH-离子浓度的下降能够提高电池低温电容量。因而我们从改变电极结构入手研制有利于延缓OH-离子浓度下降的电极,这种电极的结构应具有如下特点:(1)电极的有效面积大,以利于延缓OH-离子浓度的降低,     

恒电流阶跃法研究金属络离子还原反应的机理

本文从理论上阐述了恒电流阶跃法,研竟金属络离子放电还原反应机理在金属—配位体—水系组成的电解质溶液中,若配位体浓度远大于金属离子总浓度,且恒定溶液离子强度和“主要存在形式”的金属络离子浓度,恒电流阶跃法则得电位波的过渡时间只与溶液中配位体浓度有关。由两者之间的定量关系,可确定在电极表面直接放电还原金属络离子和前置转化反应的具体式,由对应的电位一时间曲线方程可确定电极反应性质和有关电化学动力学参数。     

用电顾问

<正>?电缆半导电层的作用问:电缆的半导电层起什么作用?答:电缆的半导电层起屏蔽作用,能使电缆绝缘层内、外表面电场分布趋于均匀,并可减小畸变。电缆导体由多根导线绞合而成,与绝缘层之间易形成气隙。在导体表面加一层半导电材料的屏蔽层,与被屏蔽的导体等电位并与绝缘层良好接触,可避免导体与绝缘层之间发生局部放电。这一屏蔽层为内半导电屏蔽层。同样,绝缘表面和护套接触处也可能存在间隙,在绝缘层     

特殊工业粉尘地区复合绝缘子腐蚀失效过程研究

硅橡胶复合绝缘子因其优异的憎水性及憎水迁移性而具备较好的防污闪能力,往往作为应对污闪事故的首选方案。但在部分特殊工业粉尘地区,复合绝缘子在短时间运行后会出现爬电及蚀损现象,并发展为绝缘失效。为研究特殊工业粉尘地区复合绝缘子的腐蚀失效过程,测试了某特殊工业园区内运行的复合绝缘子的表面污秽度及污秽成分、污闪电压梯度、憎水性能及微观性能,并分析了其腐蚀失效过程。主要结论如下:绝缘子表面等值盐密为0.1~0.2 mg/cm²,其污秽成分与化工污源类似;存在自然污秽时绝缘子表面憎水性良好,但其憎水性的减弱、恢复及迁移特性均不能满足运行要求;绝缘失效的起因是电晕放电导致憎水性降低,进而导致伞裙电蚀损,最后发展为绝缘失效。     

Effects of agricultural fires on the performance of overheadtransmission lines

It is noted that the occurrence of fires under transmission lines is responsible for a great number of line outages in many countries. The insulation requirements for lines of several voltage levels were established on the basis of field investigations and laboratory tests under fire conditions. The results obtained and the statistics presented indicate that for actual AC transmission lines with rated voltage up to 500 kV, faults are mainly due to conductor-to-ground short circuit at midspan or phase-to-phase short circuit, depending on line configuration. Another problem arising from the burning is the contamination of the insulators due to the accumulation of particles (soot, dust) on their surface. Pollution severity in terms of ESDD (equivalent salt deposit density) measured on insulators coming from regions of sugar cane fields in Brazil has shown values of up to 0.1 mg/cm²     

盐/灰密对不同型式绝缘子交流人工污秽闪络特性的影响

污秽闪络特性是输电线路外绝缘选择的重要依据之一。根据一系列人工污秽试验，文中分析了等值附盐密度、灰密对不同型式绝缘子交流污闪特性的影响。结果表明：随着盐密或灰密的增加，绝缘子的污闪电压下降，且盐密和灰密对污闪电压的影响是相互独立的。使用最小二乘法分析6种绝缘子的污闪试验结果，得到其污闪电压校正公式。分析可知盐密和灰密对不同型式绝缘子污闪电压的影响有差异，特征指数c、d反应了盐密和灰密对污闪特性的影响程度。     

Proving test on removal of PCB from pole transformer by vacuum heating separation method

In 1989, PCB was found in recycled insulation oils used in some pole transformers at a concentration of 50 mg per kg of insulation oil, prompting quick establishment of their safe separation method. One of the prospective methods for removing, for example, recycled insulation oils attached to and impregnated into the transformer coils, may be a vacuum heating separation method which heats and vaporizes PCB under vacuum conditions for separation. A proving test for the applicability of the specific vacuum heating separation method was carried out with actually used transformers, which confirmed that residual PCB on coils was minimized to less than the quantitative determination threshold of 0.05 mg per kg of insulation oil under the following standard applicable conditions: vacuum lower than 0.05 Torr; heating temperature 200 °C; and vacuum holding time 10 hours. Thus, the reduction of effects on the environment was verified. © 1997 Scripta Technica, Inc. Electr Eng Jpn 120 (3): 17–28, 1997     

银基触点硫化失效分析及改进措施

在大气中,多数金属表面会生成硫化物。承担电路接通、分断的银基触点表面形成的硫化膜会影响电路的正常导通,使继电器控制功能失效。用抗硫化液处理后可有效提高银基触点的抗硫化腐蚀能力,保护触点表面,是目前较经济的选择。     

基于光功率损耗的外绝缘表面污秽度检测系统影响因素研究

为了提高基于光功率损耗的绝缘表面污秽度测量方法的精度,搭建了基于裸光纤的表面污秽度检测系统。基于该系统,对盐溶液浓度、灰悬浊液浓度、光纤形状、光源类型和光纤类型对表面附盐导致的光功率损耗的影响进行了实验研究,并对实验结果进行了较为深入的理论分析。实验结果表明:随着盐溶液浓度的增加,光功率损耗逐渐增大;灰悬浊溶液浓度对光功率损耗影响不大;采用U型光纤时的光功率衰减比直线型光纤更显著;采用宽谱(多纵模)光源时的光功率衰减比窄谱(单纵横)光源更显著;采用多模光纤的光功率衰减比单模更显著。理论分析结果很好地解释了以上实验结果,验证了实验结果的可靠性。进行基于光纤的外绝缘表面污秽度测量时应采用U型状态、半导体光源和多模光纤以提高测量精度。     

二苄基二硫含量对矿物绝缘油老化特性的影响

为研究油中二苄基二硫(DBDS)含量对矿物绝缘油老化特性的影响,分别制备了DBDS含量为0%、0.05%、0.1%的绝缘油样品,与绝缘纸复合后在130℃下进行加速热老化试验,定期取油样测试离子迁移率、介质损耗、电导率、酸值、油中铜含量等性能参数并进行分析。结果表明:DBDS能加速绝缘油老化,DBDS含量越高,绝缘油老化越严重;在老化过程中,离子迁移率活化能呈现先减小后增大的趋势,即存在一个拐点,这是由不同老化时期油中载流子种类及含量变化导致,DBDS含量越高,绝缘油老化越严重,拐点时间越靠前;绝缘油电导率和油中离子浓度随老化时间变化规律一致,离子浓度增大是导致老化后绝缘油电导率增大的主要原因。     

Insulation failure in telecommunication cables resulting from water condensation in aerial terminal closures and its prevention using a humidity-controlling polymer

Insulation failure in telecommunications cables after extended use in aerial terminal closures has been examined. Extensive cracking and sea salt deposition were observed on the polyethylene (PE) insulation of wires in a terminal closure recovered from the field after 27 years of service. The insulation failure mechanism appears to be the formation, by bulk water condensation with deposited sea salt dissolution on degraded PE insulation, of ionically conductive pathways among the PE insulation cracks. An experiment using wires with PE insulation that was deliberately cut to simulate cracking showed that controlling the humidity within the terminal closure is an efficient way to prevent insulation failure. A field experiment showed that placing a polymer that absorbs moisture when the humidity is high and releases it when the humidity is low in the closure effectively buffered changes in humidity, thus preventing water condensation. Another experiment using wires with deliberately cut insulation in a terminal closure with 100% RH and with the water-absorbent polymer placed inside showed that the resistance of the wires stayed at around 10⁸ Omega without fluctuation. Since the absorbent polymer continues to function for many years, this proposed prevention method is well suited for practical application     

面粉厂氧气和粉尘浓度检测系统的设计

面粉加工厂的粉尘浓度如果控制不好,不仅会提高工人职业病的发病率,而且极易引起粉尘爆炸事故,为了控制预防危害的发生,系统以STC89C52作为主要控制芯片,结合粉尘浓度传感器和氧气浓度传感器、A/D转换器、LCD显示电路以及报警电路等模块,实现对粉尘浓度和氧气浓度的值进行实时检测、显示,并在安全范围之外自动发出声光报警信号。通过对某小型面粉制粉车间的测试数据及误差分析,表明该系统可以实时监测一个相对密闭空间的氧气和粉尘浓度含量,该系统结构简单、易于操作,具有一定的实用价值。     

开关电源高频平面变压器并联PCB线圈交流损耗建模及分析

并联PCB线圈可很好克服厚导体交流损耗大的不足,提高高频平面变压器的载流能力,但由于并联PCB线圈并联层间特有的环流效应,线圈设计变得十分复杂。通过建立并联PCB线圈交流损耗模型,对并联层间环流的产生机理及影响因素进行了深入分析。结果表明,电流频率、原副边线圈交叉换位与组内线圈交错、PCB厚度以及绝缘层厚度等对环流/线圈交流损耗均有很大影响。分析结果和系统化实现的模型为设计提供了方法和指导。实验验证了损耗模型的正确性。