ОМИКРОН ОМИКРОН ОМИКРОН
Система Orphus

Унификация испытаний на воздействие повышенной влажности. Захаров О.Г.

Во многих цифровых устройствах релейной защиты в основном используются одни и те же комплектующие изделия, устанавливаются одинаковые модули, а при их изготовлении применяются единые технологические процессы. Однако, в связи с уста- новленными ЕСКД правилами присвоения децимальных номеров по классификационным признакам, эти изделия выпускают по различным техническим условиям, в которых зачастую установлены различные требования к одним и тем же свойствам [1-6].
Рассмотрим эти различия на примере такого свойства как влагоустойчивость, характеризующего способность изделия сохранять в заданных в технической документации пределах свои параметры и внешний вид в условиях длительного воздей- ствия влажности и после него [7].
В технических условиях [1- 6] содержатся два варианта требований к влагоус- тойчивости изделий:

  1. Изделия «должны сохранять работоспособность при относительной влаж- ности воздуха до 100% при +25ºС и более низких температурах с конденсацией влаги» [1, 2, 3];
  2. Изделия….«должны сохранять работоспособность при относительной влаж- ности воздуха до 98% при +25ºС без конденсации влаги» [4, 5, 6].

Необходимо отметить, что формулировка второго варианта не включает слов
«и более низких температурах», которые содержатся в первом варианте в соответствии со стандартом [8].
Согласно определению, данному в [9, приложение 1], влажность воздуха рас- сматривается как естественно изменяющиеся значения относительной и абсолютной влажности воздуха в сочетании с изменяющейся при этом его температурой, поэтому при увеличении температуры относительная влажность воздуха, соответствовавшая 100% (или 98%) при +25ºС, будет уменьшаться.
Соотношения между значениями влажности и температуры для различных климатических исполнений изделий регламентированы в [10], выдержка из которого дана ниже.

Таблица 1 Значения относительной влажности воздуха для различных климатических исполнений изделий по ГОСТ 15150-69

Климатические исполнения изделий

Рабочее значение

Эффективное значение

Верхнее

Среднее

%

ºС

%

ºС

%

ºС

ТС1

 

100

 

25

40

27

60

27

УХЛ1, УХЛ1а, УХЛ1в, У1а, У2а, УХЛ2, УХЛ2а, УХЛ2в, У1, У2

80

15

80

20

М1, М2

80

22

85

22

УХЛТС5, УХЛТС5а

90

15

90

20

УХЛ1.1, У1.1

 

98

 

25

70

15

70

20

УХЛ3, У3, УХЛ3а, У3а

80

15

80

20

М3.1, М4

80

22

75

22

Из таблицы 1 следует, что одному и тому же верхнему рабочему значению влаж- ности 100% или 98% в зависимости от климатического исполнения изделия соответст- вует несколько сочетаний среднего рабочего и эффективного значений влажности, причем в любом случае и среднее и эффективное значения влажности не превышают 90%.
По верхнему рабочему значению влажности воздуха и относительному значению влажности, определяемому условиями эксплуатации изделия, по табл. 2 выбирают сте-пень жесткости испытаний на воздействие повышенной влажности (источник – При- ложение 13 к [9]). В программе и методике [11] установлена степень жесткости испытаний IV. Для других изделий степень жесткости испытаний в документации не установлена, но указаны условия испытаний и их продолжительность. Например, для изделий [5, 6] установлено два варианта проведения испытаний:

 

  1. продолжительностью 240 часов при температуре (40±2) ºС и относительной влажности (93±3)%;
  2. продолжительностью 96 часов при температуре (55±2) ºС и относительной влажности (93±3)%;

Для блоков по техническим условиям [1] установлен иной вариант проведения испытаний:

  1. 4 цикла по 24 часа при температуре первой части цикла равной (55±2) ºС.

Приведем некоторые терминологические пояснения.
Испытания на воздействие повышенной влажности воздуха по признаку «нали- чие/отсутствие конденсации влаги» в стандарте [8] подразделяются на проводимые в циклическом (см. выше испытания по техническим условиям [2]) или постоянном (см. выше испытания по техническим условиям[5, 6]) режиме.
Однократное испытание изделия в циклическом режиме продолжительностью 1 цикл принято называть кратковременным. Кратковременные испытания проводят в том случае, когда можно предположить, что дефект может быть выявлен за один цикл испытаний или же необходимо выявить дефект, возникший при других испытаниях.
По признаку «продолжительность испытаний», независимо от режима испыта- ний, различают длительные (см. выше испытания продолжительностью 240 часов при температуре (40±2) ºС) и ускоренные (см. выше испытания продолжительностью 96 часов при температуре (55±2) ºС) испытания.
При циклических испытаниях температура и влажность в соответствии со стан- дартом [8] изменяются в течение каждого цикла продолжительностью 24 часа (кален- дарные сутки), следующим образом:

  1. воздействие воздуха с относительной влажностью (93 ± 3) % при температуре (40±2) ºС (длительное испытание) или (55±2)ºС (ускоренное испытание), независимо от количества циклов выдержки. Продолжительность такого воздействия может быть равной 16 (см. рис. 1) или 12 часов;
  2. охлаждение изделия до температуры не выше (35±2) ºС (длительное испыта- ние) или (50±2)ºС (ускоренное испытание), при этом относительная влажность в каме- ре должна быть в диапазоне (94-100) %. Продолжительность такого воздействия может быть равной 8 (см. рис. 1) или 12 часов.

Здесь необходимо отметить, что стандарт [8] не требует поддержания значения относительной влажности в период испытаний в точности равной 100%, но указывает диапазон допустимых значений этой величины – от 94 до 100%.

Рис. 1 Циклический режим испытаний на воздействие повышенной влажности Цикл испытаний (16+8) обозначен в стандарте [8] как метод 207-1, а цикл
испытаний (12+12) - как метод 207-3.
Метод 207-1 рекомендуется применять в двух случаях:

  1. при испытаниях методом переноса изделий из камеры в камеру, в которых созданы условия, соответствующие разным частям цикла;
  2. при испытаниях в камерах влаги, не обеспечивающих  автоматического изме- нения температуры и влажности со скоростью, соответствующей диаграмме, приведен- ной на рис.1.

Метод 207-1 может быть реализован либо при наличии двух камер влажности, либо при наличии камеры с такой постоянной времени, которая позволяет изделию остывать в соответствии с рис.1.
Метод 207-3 (см. п. 7.19.1 документа [11]) может быть реализован только тогда, когда камера влаги обеспечивает поддержание режимов указанных в [8]. В противном случае целесообразно для проведения испытаний на воздействие повышенной влажно- сти применить метод испытаний, обозначенный в стандарте [8] как 207-2 (постоянный режим без конденсации влаги).
Для определения продолжительности выбранного метода испытаний на воздей- ствие влажности используем информацию о степени жесткости испытаний (табл.2), составленную по материалам стандарта [8].

Таблица 2 Степени жесткости испытаний изделий

Верхнее значение относительной влажности*

Среднемесячные значения **

Продолжи- тельность***

Степень жесткости

100% при + 25ºС и более низких температурах с конденсацией влаги

80% при 20ºС

6

IV

90% при 20ºС

12

V

100% при + 25ºС и более низких температурах без конденсации влаги

 

90% при 20ºС

 

6

 

XII

 

 

98% при + 25ºС и более низких температурах без конденсации влаги

 

80% при 20ºС

2

II

6

III

 

90% при 20ºС

12

VI

6

XIII

* При более высоких температурах относительная влажность ниже
**В наиболее теплый и влажный период
*** В течение года (месяцев) или суток (часов)

Зависимость продолжительность испытаний от степени их жесткости иллюстри- рует табл. 3 (источник - стандарт [8]).

Таблица 3 Продолжительность испытаний

Степень жесткости

Длительных*, для режима

Ускоренных*, для режима

циклического

продолжительного

циклического

продолжительного

II

 

4 суток**

 

4 суток

III

4 цикла

10 суток

 

4 суток

IV

4 цикла

10 суток

 

4 суток

V

9 циклов

21 день

4 цикла

7 суток

VI

9 циклов

21 день

4 цикла

7 суток

XII

4 цикла

10 суток

 

4 суток

XII

4 цикла

10 суток

 

7 суток

*Температура воздуха для длительного режима (40±2) ºС (кроме отмеченного **), для ускоренного - (55±2)ºС.
** Температура воздуха (25±2) ºС.
Из таблицы 3 следует, что для любого верхнего значение относительной влажно- сти (100 или 98% при температуре + 25ºС), рекомендованная стандартом продолжи- тельность ускоренных испытаний не превышает 7 суток.
Учитывая сказанное выше о единой элементной и аппаратной базе изделий, представляется целесообразным установить не только единый метод испытаний (207-2 по стандарту [8]), но и один вариант этого метода – ускоренные испытания с одина- ковой для всех изделий или их составных частей продолжительностью – 7 суток.
Примечание. В связи с тем, что принятая технология сборки изделия из моду- лей исключает повреждения отдельных деталей и узлов, то в соответствии с п.п.
2.22.6.11 стандарта [8] допускается проводить испытания отдельных деталей и узлов в том же режиме, который установлен для изделия в целом.
В стандарте [8] для методы испытаний 207-2 указано, что все время испытаний в камере должна поддерживаться влажность (93±3)% при температуре (55±2) ºС и не требуется поддержания 100% влажности.
В связи с тем, что для изделий установлены достаточно жесткие требования по влагоустойчивости (воздействие 100% влажности при + 25ºС и более низких темпе- ратурах с конденсацией влаги), представляется целесообразным ужесточение режима испытаний по методу 207-2 путем увеличения значения влажности до (98 –3)%.

Литература

  1. Блоки микропроцессорные релейной защиты  БМРЗ. Технические условия. ДИВГ.648228.001 ТУ.
  2. Блоки микропроцессорные релейной защиты БМРЗ. Технические условия. ДИВГ.648228.007 ТУ.
  3. Блоки микропроцессорные релейной защиты БМРЗ-ТД. Технические условия. ДИВГ.648228.016 ТУ.
  4. Блоки микропроцессорные релейной защиты БМРЗ-0,4. Технические условия. ДИВГ.648228.006 ТУ.
  5. Блоки микропроцессорные многофункциональных реле частоты БММРЧ. Программа и методика испытаний. ДИВГ.648228.003 ТУ.
  6. Блок микропроцессорный противоаварийной автоматики БМПА-0,4. Технические условия. ДИВГ.421235.001 ТУ.

7.Петинов О.В., Щербаков Е.Ф. Испытание электрических аппаратов. М.: Высшая шко- ла, 1985, 215 с.

  1. Комплексная система контроля качества. Изделия электронной техники, квантовой электроники и электротехнические. Методы испытаний. ГОСТ 20.57.406-81. М.: Изда- тельство стандартов, 1988.
  2. Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных кли- матических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды. ГОСТ 15150-69. М.: Издательство стандартов, 2000.
  3. Изделия электротехнические. Общие требования в части стойкости к климатичес- ким внешним воздействующим факторам. ГОСТ 15543.1-89. М.: Издательство стандар- тов, 1993.
  4. Блок микропроцессорный релейной защиты БМРЗ. Программа и методика испытаний. ДИВГ.648228.001 ПМ.
  5. Блоки микропроцессорные центральной сигнализации БМЦС. Технические условия. ДИВГ.421452.001 ТУ.
  6. Блок микропроцессорный центральной сигнализации БМЦС. Программа и методика испытаний .ДИВГ.421452.001 ПМ.
  7. Захаров О.Г. Испытания электротехнических изделий. М.Высшая школа, 1987, 247 с.
18 Октябрь, 2015              2944              ]]>Печать]]>
7 / 35 ( Отлично )

Последние комментарии : 4

Maxim Arsenev             Добавлен: 20 Декабрь, 2015 21:06       Ответить
https://youtu.be/8StuMBo-uFo - испытания на пониженные температуры
Maxim Arsenev             Добавлен: 14 Январь, 2016 00:46       Ответить
журнальный вариант этой статьи размещен здесь - http://www.olgezaharov.narod.ru/2016/januar/01_84.pdf (корректура) http://www.olgezaharov.narod.ru/2016/78_vlazh.pdf (типографский оттиск)
Maxim Arsenev             Добавлен: 22 Апрель, 2016 06:50       Ответить
Заметка об испытаниях в НТЦ "Механотроника" - http://www.olgezaharov.narod.ru/2016/may/ispyt2.htm
Maxim Arsenev             Добавлен: 21 Июнь, 2016 08:42       Ответить
предлагаю сравнить предлагаемую методику с методикой испытаний авиационного оборудования, описанной в разделе 6.0 Влажность Документа KT-160 D. Условия эксплуатации и окружающей среды для бортового авиационного оборудования. (Внешние воздействующие факторы). Требования, нормы и методы испытаний. http://www.rfimmunity.com/_Uploads/dbsAttachedFiles/KT_I60D_RTCA_Russian.pdf

Добавить комментарий

Ваше имя

Текст

Контрольный вопрос

Дva plus trи ? (цифрой)

Вверх страницы