GB/T 20643.2-2008 特殊环境条件 环境试验方法 第2部分：人工模拟试验方法及导则 电工电子产品（含通信产品）

　　ICS 19 . 040 K 04

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 20643 . 2—2008

　　特殊环境条件 环境试验方法

　　第 2 部分：人工模拟试验方法及导则

　　电工电子产品(含通信产品)

　　Specificenvironmentcondition—Environmentaltestmethods—

　　part2：Artificialenvironmenttestmethod andguidance—Electricand electronic

　　products(including communication products)

　　2008-04-24 发布 2008-12-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 20643 . 2—2008

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 使用环境条件 2

　　4 人工模拟环境试验项 目 3

　　5 试验设备 6

　　附录 A(资料性附录) 特殊环境条件对电工电子产品包括通信产品性能的主要影响 7

　　Ⅰ

　　GB/T 20643 . 2—2008

　　前 言

　　GB/T 20643 特殊环境条件 环境试验方法系列标准由若干部分组成：

　　—GB/T 20643 . 1 特殊环境条件 环境试验方法 第 1 部分：总则

　　—GB/T 20643 . 2 特殊环境条件 环境试验方法 第 2 部分：人工模拟试验方法及导则 电工电子产品(含通信产品)

　　—GB/T 20643 . 3 特殊环境条件 环境试验方法 第 3 部分：人工模拟试验方法及导则 高分子材料

　　。

　　……

　　本部分为 GB/T 20643 的第 2 部分 。

　　本部分应与第 1 部分总则一起使用 。

　　本部分内容等效引用了一般环境系列基础国家标准的环境条件 、试验方法 、严酷等级，突出了西部高原 、干热 、干热沙漠地区的特殊环境条件，重点在低气压 、低温 、高辐射 、干热 、风沙 、静电等方面对电工电子通信产品提出试验项目和严酷等级，此外在附录中还指出了西部环境对产品的主要影响，供有关人员参考 。

　　本部分的附录 A是资料性附录 。

　　本部分由中国电器工业协会提出并负责归 口 。

　　本部分由广州电器科学研究院 、机械工业北京电工技术经济研究所负责起草 。

　　本部分主要起草人：陆颂梅 、刘奎方 、方晓燕 。

　　本部分委托广州电器科学研究院负责解释 。

　　Ⅲ

　　GB/T 20643 . 2—2008

　　特殊环境条件 环境试验方法

　　第 2 部分：人工模拟试验方法及导则

　　电工电子产品(含通信产品)

　　1 范围

　　本部分规定了高原 、干热 、干热沙漠环境条件下电工电子产品(含通信产品)人工模拟试验方法及导则 。

　　本部分适用于考核在海拔 5 000 m 及以下高原 、干热 、干热沙漠环境条件下使用的电工电子类产品，包含通信类产品的环境适应能力 。

　　本部分中的 “特殊环境条件 ”指我国西部高原 、干热 、干热沙漠地区的环境条件 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的条款通过 GB/T 20643 . 2 的本部分的引用而成为本部分的条款 。凡是注 日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本 。凡是不注 日期的引用文件，其最新版本适用于本部分 。

　　GB/T 2423 . 1 电工 电 子 产 品 环 境 试 验 第 2 部 分：试 验 方 法 试 验 A：低 温 (GB/T 2423 . 1 — 2001 , idt IEC 60068-2-1 :1990)

　　GB/T 2423 . 2 电 工 电 子 产 品 环 境 试 验 第 2 部 分：试 验 方 法 试 验 B：高 温 (GB/T 2423 . 2 — 2001 , idt IEC 60068-2-2:1974)

　　GB/T 2423 . 4 电工电子产品基本环境试验规程 试验 Db：交变湿热试验方法(GB/T 2423 . 4 — 1993 , IEC 68-2-30 : 1980 第二版及 85 年修正件，MOD)

　　GB/T 2423 . 10 电 工 电 子 产 品 环 境 试 验 第 2 部 分：试 验 方 法 试 验 Fc 和 导 则：振 动(正 弦) (GB/T 2423 . 10—1995 , idt IEC 68-2-6:1982)

　　GB/T 2423 . 17 电 工 电 子 产 品 基 本 环 境 试 验 规 程 试 验 Ka：盐 雾 试 验 方 法 (GB/T 2423 . 17 — 1993 , IEC 68-2-11 : 1981 第三版，MOD)

　　GB/T 2423 . 21 电工电子产品基本环境试验规程 试 验 M：低 气 压 试 验 方 法(GB/T 2423 . 21 — 1991 , neq IEC 68-2-13:1983)

　　GB/T 2423 . 22 电 工 电 子 产 品 环 境 试 验 第 2 部 分：试 验 方 法 试 验 N：温 度 变 化 试 验 方 法(GB/T 2423 . 22—2002 , idt IEC 60068-2-14:1984)

　　GB/T 2423 . 24 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Sa：模拟地面上的太阳辐射(GB/T 2423 . 24—1995 , idt IEC 68-2-5:75)

　　GB/T 2423 . 25 电 工 电 子 产 品 基 本 环 境 试 验 规 程 试 验 Z/AM：低 温/低 气 压 综 合 试 验

　　(GB/T 2423 . 25—1992 , neq IEC 68-2-40:1976)

　　GB/T 2423 . 37 电工电子产品基本环境试验 规 程 试 验 L：砂 尘 试 验 方 法(GB 2423 . 37—1989 , neq DTN 40046:1978)

　　GB/T 17626 . 2 电 磁 兼 容 试 验 和 测 量 技 术 静 电 放 电 抗 扰 度 试 验 (GB/T 17626 . 2—1998 , idt IEC 61000-4-2:1955)

　　GB/T 19608 . 1 特殊环境条件分级 第 1 部分：干热

　　1

　　GB/T 20643 . 2—2008

　　GB/T 19608 . 2 特殊环境条件分级 第 2 部分：干热沙漠

　　GB/T 19608 . 3 特殊环境条件分级 第 3 部分：高原

　　GB/T 20643 . 3 特殊环境条件 环境试验方法 第 3 部分：人工模拟试验方法及导则 高分子材料

　　3 使用环境条件

　　3 . 1 高原地区

　　高原地区极端环境条件见表 1 。

　　表 1 高原地区极端环境条件

　　环境参数

　　无气候防护场所

　　海拔 2 000 m

　　海拔 3 000 m

　　海拔 4 000 m

　　海拔 5 000 m

　　年最低空气压力/kPa

　　78 . 0

　　68 . 0

　　60 . 0

　　52 . 5

　　最高气温/℃

　　35

　　30

　　25

　　20

　　最低气温/℃

　　- 5 、- 10 、- 25 、- 35

　　太阳辐射强度/( W/m2 )

　　1 120

　　1 120

　　1 180

　　1 180

　　最低空气含氧量/(g/m3 )

　　234 . 8

　　209 . 6

　　182 . 0

　　159 . 7

　　结冰 、结霜 、冻土

　　有

　　凝露

　　有

　　最大风速/(m/s)

　　30

　　最大沙浓度/(mg/m3 )

　　1 000

　　最大尘浓度(漂浮)/(mg/m3 )

　　15

　　最大尘沉积密度(沉降)/[mg/(m2 · h)]

　　40

　　注：高原环境条件详细内容参见 GB/T 19608 . 3 。

　　3 . 2 干热地区

　　干热地区极端环境条件见表 2 。

　　表 2 干热地区极端环境条件

　　环境参数

　　无气候防护场所

　　最高气温/℃

　　45

　　最低气温/℃

　　- 30

　　最大日温差/℃

　　40

　　最低相对湿度/%

　　5

　　太阳辐射强度/( W/m2 )

　　1 120

　　地表最高温度/℃

　　75

　　凝露

　　有

　　最大风速/(m/s)

　　30

　　最大沙浓度/(mg/m3 )

　　1 000

　　最大尘浓度(漂浮)/(mg/m3 )

　　15

　　最大尘沉积密度(沉降)/[mg/(m2 · h)]

　　40

　　注：干热地区环境条件详细内容参见 GB/T 19608 . 1 。

　　2

　　GB/T 20643 . 2—2008

　　3 . 3 干热沙漠地区

　　干热沙漠地区极端环境条件见表 3 。

　　表 3 干热沙漠地区极端环境条件

　　环境参数

　　无气候防护场所

　　最高气温/℃

　　50

　　最低气温/℃

　　- 30

　　最大日温差/℃

　　40

　　最低相对湿度/%

　　5

　　太阳辐射强度/( W/m2 )

　　1 120

　　地表最高沙土温度/℃

　　80

　　凝露

　　有

　　最大风速/(m/s)

　　30

　　最大沙浓度/(mg/m3 )

　　4 000

　　最大尘浓度(漂浮)/(mg/m3 )

　　20

　　最大尘沉积密度(沉降)/[mg/(m2 · h)]

　　80

　　注：干热沙漠环境条件详细内容参见 GB/T 19608 . 2 。

　　注：高原 、干热 、干热沙漠特殊环境条件对电工电子产品 、通信产品性能的影响可参考附录 A。

　　4 人工模拟环境试验项目

　　4 . 1 概述

　　用于高原 、干热 、干热沙漠地区的电工电子产品及通信产品应在其基本性能合格后，再根据各类产品受高海拔 、干热 、干热沙漠环境因素影响的敏感程度及自身条件选取相应的人工模拟试验项 目 、严酷等级和检验内容 。

　　4 . 2 人工模拟试验项目 、方法及严酷等级

　　电工电子产品包括通信产品在特殊环境条件下需做的人工模拟试验项目及严酷等级见表 4 。

　　表 4 特殊环境试验项目表

　　序 号

　　试验项 目

　　试验方法标准

　　试验严酷等级

　　使用环境

　　检验内容

　　说明

　　高 原

　　干 热

　　沙 漠

　　1

　　低气压试验

　　GB/T 2423 . 21

　　气 压 值：52 . 5 kPa、 60 kPa、68 kPa、

　　78 kPa、87 kPa

　　持 续 时 间 ：5 min、 30 min、2 h、4 h、16 h

　　√

　　外 观 及 电 气 和 机 械性能

　　(包括耐压强度 、灭弧能力 、防电晕 、启动 、温升 、外观 、密封等)

　　适用于考核受低气压影响的产品在 低 压 条 件 下 的适应性

　　2

　　低温试验

　　GB/T 2423 . 1

　　温度：-40 ℃ 、- 25 ℃

　　持续 时 间：2 h、16 h、 72 h、96 h

　　√

　　√

　　√

　　外 观 及 电 气 和 机 械性能

　　(包括启动性能 、非金属件 机 械 强 度 、电 路的通断能力等)

　　适用于考核受温度影响的产品在低温条件下的适应性

　　3

　　GB/T 20643 . 2—2008

　　表 4(续)

　　序 号

　　试验项 目

　　试验方法标准

　　试验严酷等级

　　使用环境

　　检验内容

　　说明

　　高 原

　　干 热

　　沙 漠

　　3

　　低 温/低 气 压 综合试验

　　GB/T 2423 . 25

　　温度：- 40℃、- 25℃、 -10℃

　　气 压 值：52 . 5 kPa、 60 kPa、68 kPa

　　持续 时 间：2 h、16 h、 72 h、96 h

　　√

　　外 观 及 电 气 和 机 械性能

　　(包括低气压 、低温试验所含各项内容)

　　适用于当产品进行单一环境试验不能揭示综合环境影响时使用

　　4

　　高温试验

　　GB/T 2423 . 2

　　温 度： 85 ℃ 、 70 ℃ 、 55 ℃ 、40 ℃

　　持续 时 间：2 h、16 h、 72 h、96 h

　　√

　　√

　　外 观 及 电 气 和 机 械性能

　　(包括绝缘 、老化 、温升等)

　　适用于考核产品在高温环境条件下的适应性

　　5

　　温度变化试验

　　GB/T 2423 . 22

　　低温：- 40℃、- 25℃、 -10℃、-5℃

　　高 温： 85 ℃ 、 70 ℃ 、 55 ℃ 、40 ℃ 、30 ℃

　　持 续 时 间：0 . 5 h ~ 3 h

　　转 换 时 间：2 min ~ 3 min

　　循环次数：5 个周期

　　√

　　√

　　√

　　外 观 及 电 气 和 机 械性能

　　(包 括 机 械 强 度 、开裂 、绝缘 、电性能等)

　　适用于考核产品经受环境温度迅速变化的能力

　　6

　　湿热试验

　　GB/T 2423 . 4

　　温度：40 ℃

　　试 验 周 期：2 d、6 d、 12 d、21 d

　　√

　　√

　　√

　　绝缘强度和电气性能

　　适用于考核因温差变化而产生凝露现象的产品

　　7

　　振动(正弦)试验

　　GB/T 2423 . 10

　　从相关标准选定

　　√

　　√

　　√

　　外 观 及 电 气 和 机 械性能

　　适用于考核产品在 实 际 使 用和 运输 安 装 过 程 中 或安装在运输工具上使用时承受振动的能力

　　8

　　太阳辐射试验

　　GB/T 2423 . 24

　　辐射强度：

　　1 120 W/m2试验时间：

　　方法 A、B或 C试验周期：

　　3 d、10 d、56 d

　　√

　　√

　　√

　　外 观 及 电 气 和 机 械性能

　　(包括绝缘 、老化 、变形 、温升等)

　　确 定 太 阳 辐 射 对产品的影响

　　9

　　砂尘试验

　　GB/T 2423 . 37

　　外壳防尘：La

　　自 由降尘：Lb

　　吹砂尘：Lc

　　√

　　√

　　√

　　外 观 及 电 气 和 机 械性能

　　适用于在砂尘环境中使用的产品

　　4

　　GB/T 20643 . 2—2008

　　表 4(续)

　　序 号

　　试验项 目

　　试验方法标准

　　试验严酷等级

　　使用环境

　　检验内容

　　说明

　　高 原

　　干 热

　　沙 漠

　　10

　　抗静电试验

　　GB/T 17626 . 2

　　接 触 放 电 ：2 kV、 4 kV、6 kV、8 kV

　　空 气 放 电 ：2 kV、 4 kV、8 kV、15 kV

　　试 验 次 数：正 负 各10 次

　　√

　　√

　　检验产品是否能正常工作或能及时恢复正常工作

　　适用于考核产品因气候干燥遭受静电干扰时的抵抗能力

　　11

　　盐雾试验

　　GB/T 2423 . 17

　　氯 化 钠 浓 度：5% ± 0 . 1%

　　pH 值：6 . 5 ~ 7 . 2

　　温度：35 ℃ ± 2 ℃

　　试验周期：24 h、 48 h、96 h

　　√

　　外观 、绝缘 、腐蚀

　　适用于考核产品抗 盐 雾 腐 蚀 的能力

　　注：“√ ”表示干热沙漠和高原需要做的试验项 目 。

　　4 . 3 试验严酷等级的推荐选用

　　4 . 3 . 1 表 4 列出的试验项 目 、严酷等级 、可由生产厂和用户协商确定选用 。

　　4 . 3 . 2 低气压试验应以所在海拔高度来选择气压参数 。 推荐以 3 000 m 和 5 000 m 海拔高度年最低气压值 68 kPa 和 52 . 5 kPa作为两个等级，持续时间 2 h 或 4 h 。

　　4 . 3 . 3 低温试验温度应与产品实际使用环境条件的下限温度相一致或更严酷 。 推荐选择 -25℃或

　　-40 ℃ ,有动力系统的产品主要考核其能否正常启动运行，持续时间可选 2 h;电子产品及非金属件等需要较长时间考核其对低温的适应性，试验持续时间建议选 4 h 或 16 h 。

　　4 . 3 . 4 低温低气压试验适用于在产品进行单一环境试验不能揭示综合环境影响时使用，严酷等级的使用原则，应考虑我国的实际情况，气温除了与海拔高度有关，还与纬度有关，表 4 列出了气压和温度的等级，产品可根据实际使用地区搭配 。

　　4 . 3 . 5 高温试验温度除考虑产品实际使用环境温度的上限温度外，必要时还应考虑地表的传导温度和太阳辐射温度等附加温度 。推荐选择 50℃或 80 ℃ ,持续时间根据产品大小及热传导性能，以达到温度平衡为准，推荐 4 h 或 16 h 。

　　4 . 3 . 6 温度变化试验主要针对无气候防护场所下的产品，可根据实际使用环境优先选择表 4 所推荐的高低温试验温度，持续时间 2 h ,转换时间 3 min,试验周期 5 个循环 。

　　4 . 3 . 7 湿热试验仅针 对 因 温 差 变 化 会 产 生 凝 露 现 象 的 产 品，只 做 交 变 湿 热 试 验，推 荐 严 酷 等 级 高 温40 ℃ ,持续时间 2 d 或 6 d 。

　　4 . 3 . 8 太阳辐射试验如整机试验条件不能达到时，推荐考虑对其部件或材料进行试验，试验方法可参照 GB/T 20643 . 3 中 4 . 2 表 1 的氙灯试验或荧光紫外灯试验 。

　　4 . 3 . 9 砂尘试验，可根据不同的使用场合从外壳防尘 、自 由尘降和吹砂尘三种试验方法中选用 。

　　4 . 3 . 10 抗静电试验应根据产品的技术要求选择放电电压强度 。 推荐选用接触放电 4 kV 或空气放电8 kV,正 、负 各 10 次;对 于 在 相 对 湿 度 低 于 10%的 环 境 下 使 用 的 产 品，试 验 电 压 可 增 加 到 接 触 放 电8 kV 或空气放电 15 kV 。试验主要针对仪器和电子元器件 。

　　4 . 3 . 1 1 盐雾试验仅在高原盐湖地区考虑 。试验持续时间推荐 48 h 或 96 h 。

　　5

　　GB/T 20643 . 2—2008

　　5 试验设备

　　— 低压试验箱;

　　— 低温试验箱;

　　— 低温低压试验箱;

　　— 高温试验箱;

　　— 高低温试验箱;

　　— 湿热试验箱;

　　— 振动台;

　　— 氙灯老化箱;

　　— 荧光紫外灯试验箱;

　　— 砂尘试验箱;

　　— 静电发生器;

　　— 盐雾试验箱 。

　　6

　　GB/T 20643 . 2—2008

　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　特殊环境条件对电工电子产品包括通信产品性能的主要影响

　　A.1 低气压

　　A.1 . 1 随着海拔的升高气压降低，空气密度减少，使以空气作为绝缘介质的电气产品绝缘强度降低 、高压设备的电晕起始电压降低 、电器产品的局部放电起始电压降低 。

　　A.1 . 2 随着气压的降低，空气密度的减少，使以 自然对流 、强迫通风或空气散热为主要散热方式的产品散热能力下降，温升增高 。(但由于随着海拔的增高气温随着降低，这一现象有时可忽略)

　　A.1 . 3 海拔升高，空气密度降低，以空气为灭弧介质的开关电气产品触点灭弧能力降低，通断能力和电寿命受到一定的影响 。

　　A.1 . 4 随着海拔的升高，气压降低，使有密封容器的产品腔体内外压力差增大，容易引起气体或液体从密封容器的结合处向外泄露，甚至可能引起容器破裂 。

　　A.1 . 5 气压降低，会使某些材料中含有的填料和溶剂物质加速挥发 。

　　A.1 . 6 低气压低氧还会影响动力点火系统的启动 。

　　A.2 高低温和大温差

　　A.2 . 1 低温会使产品尤其是塑料和橡胶制品变硬 、变脆 、开裂 、变形，从而造成电路开路 。

　　A.2 . 2 低温还会使油等液体冻结影响动力系统的启动性能 。

　　A.2 . 3 高温对产品的耐热 、绝缘 、老化都有很大的影响，尤其是运行中发热的产品在高温环境下散热困难，温升提高，更易造成绝缘损坏或加速老化 。

　　A.2 . 4 温差变化大，易引起产品变形 、开裂 、电路开路 。 大温差还容易形成凝露，影响产品的绝缘，尤其是使有箱体封闭的产品因产生凝露而积水受潮，造成绝缘短路 。

　　A.3 干燥

　　干燥气候特别有助于静电电荷的产生，静电荷的积累以及随后的放电会对电子线路或通信系统产生严重干扰，使其误动作或失灵，严重的会被静电打坏，计算机存贮系统 、积成块等微电子电路中这种现象尤其严重 。

　　A.4 太阳辐射

　　高原和干热沙漠地区太阳辐射非常强烈，高原因空气稀薄太阳直接照射，紫外线绝对通过量是平原地区 2 . 3 倍以上;沙漠地区雨水少太阳 日照长 。太阳光会提高产品的温升 、加速产品的绝缘老化，缩短使用寿命和可靠性 。

　　A.5 沙尘

　　高原 、沙漠地区的大沙尘往往会使电气触点接触不良 、线路被灰尘腐蚀 、管道堵塞 、运转的机械磨损 、冷却或润滑油污染 、另外大风沙还会使设备外壳抛光磨损 。

　　7

　　GB/T 20643 . 2—2008

　　A.6 运输

　　高原沙漠地区的运输条件恶劣、主要是振动、颠簸、高低温度极端严酷，易使产品在运输过程中损坏 。

　　A.7 振动

　　沙漠地区土质疏松，会因振动使仪器设备损坏 。

　　8