一 ｔａｎｄａｒｄ Ａｐｐｌｉｃａ Ｉ 标准应用与解读 （续上期） 温度环境试验及其标准综述（二） 典型温度试验程序 翟波 ，蔡良续。，李宝晗 ，祝耀昌 （１．中航工业洛阳光电所，洛阳４７１００９； ２．中国航空综合技术研究所，北京１０００２８） 中图分类号：Ｖ４１６．６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４—７２０４（２０１４）０５—００８９—０４ Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｔｅｓｔｓ ａｎｄ Ｒｅｌｅｖａｎｔ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ（Ｐａｒｔ Ｔｗｏ） Ｔｙｐｉｃａｌ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｔｅｓｔ Ｐｒｏｇｒａｍ ＺＨＡＩ Ｂｏ ，ＣＡＩ Ｌｉａｎｇ—ＸＵ。，ＬＩ Ｂａｏ—ｈａｎ ，ＺＨＵ Ｙａｏ—ｃｈａｎｇ （Ｌ ＡＶＩＣ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｏｐｔｉｃｓ、Ｌｕｏｙａｎｇ ４７１００９￣ ２．Ｃｈｉｎ８ Ａｅｒｏ—ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ，Ｂｅｉ ｊｉｎｇ １０００２８） 温度试验一般包括高、低温贮存试验，高、低温 气条件，达到温度稳定后进行最终检测。可见ＧＪＢ １５０的 Ｔ作和短时工作试验，温度冲击试验和温度变化试 温度试验与８１０Ｃ中程序Ｉ相似。 验。ＧＪＢ １５０／１５０Ａ、ＨＢ ６１６７／６ｌ６７Ａ、ＧＢ／Ｔ ２４２３等系 ８１０Ｃ程序ＩＩ是一个恒温贮存和恒温工作连续进行的 列环境试验标准中的主要温度试验程序如表１所示。上 组合试验，ＧＪＢ １５Ｏ则将恒温贮存和恒温工作分开，成为 述 个系列标准对应的国外标准是８ｌ０Ｃ／８１ＯＦ，ＲＴＣＡ 二个的试验程序。其主要目的是更便于分清出现的 ＤＯ１６０Ｂ／１６０Ｆ和ＩＥＣ ６８号出版物。表１中还说明了各种试 故障是高温贮存引起的还是高温Ｔ作时引起的。ＧＪＢ １５０ 验程序的目的和模拟的环境。 未采用８１０Ｃ中的循环试验程序是因为该程序既模拟了最 热天气下的无太阳照射诱发作用的最高空气温度４９￣Ｃ， １ ＧＪＢ １ ５０／１ ５０Ａ的高低温试验程序 又模拟了太阳辐射诱发引起的最高温度７１ ｏＣ，这两种情 一般人认为，ＧＪＢ １５０等效采用了８ＩＯＣ标准的相应部 况不可能同时存在，但反映了其模拟日循环的思路，这 分，｛ＨＧＪＢ １５０中的温度试验则不是这样，８１０Ｃ的温度试 种模拟不符合实际。 验方法中有二个试验程序。程序ＩＩ模拟户外直接暴露于 美标８１０Ｆ则更强调真实模拟，因此干脆模拟最 太阳照射下的装备遇到温度循环变化环境，共有三个循 热天气温度日循环，而且将模拟贮存的日循环和模拟丁 环，一个循环的时间为１２ｈ，包括４９℃，６ｈ和７１℃，４ｈ和 作状态的日循环分开，这样做确实达到了真实模拟的目 升降温各２ｈ，而后将试验箱内温度调到设计最高工作温 的，但使试验时间大大加长。ＧＪＢ １５０Ａ作为等效标准全 度，保持此温度直至试件达到温度稳定，使试件工作直 面采用８１０Ｆ的日循环试验程序。８１０Ｆ考虑到有许多装备 至温度再次稳定后进行中间检测，最后试件停止工作， 会贮存或 作于不受太阳辐射影响，而受某一恒定热源 回到试验室大气条件达到温度稳定后进行最终检测。 影响的热环境，因此还安排了恒温贮存试验程序。 ８１０Ｃ中的程序Ｉ则是恒温模拟装备＿Ｔ作前暴露于高温贮存 应当注意，１５０Ａ／８ＩＯＦ中恒温贮存试验的温度绝不是 环境中的一个程序，因而将试件暴露于７１℃贮存温度， ＧＪＢ １５０中恒温贮存温度ｆ７１ ｏＣ），而是实际贮存于其他热 ４８ｈ后，将温度调节到试件设计最高＿Ｔ作温度并使试件在 源影响造成的高温温度。 此温度下达到温度稳定，而后使试件工作直至再次温度 ＧＪＢ １５０Ａ／８ＩＯＦ中的低温贮存试验和低温工作试验与 稳定后，进行中间检测，而后停止工作，回到试验室大 ＧＪＢ １５０／８１０Ｃ基本相同，其增加的低温装拆试验，主要 ８９ ２０１４年１ ０月・环境技术 ｔａｎｄａｒｄ Ａｐ ｐｌｉ 时。ｃａ ｔｉ∞ｆ 标准应用与解读—一 表１典型温度试验程序 类别 试验程序（试验项目） 恒温贮存 贮存试验 对应标准 ＧＪＢ １５０．３／１５０．３Ａ 模拟环境 装备在露天太阳辐射下 考核装备对高温贮存环境的耐 或人为热源附近贮存遇 受能力 试验目的 备注 高温 日循环贮存 低温 恒温贮存 恒温工作 高温 到的极端温度环境 装备在露天太阳照射下 诱发的日循环环境 ＧＪＢ １５０．３Ａ ６ＪＢ １５０．３／１５０．３Ａ 考核装备对低温贮存环境的耐 装备在户外极端低温下 受能力 贮存遇到的环境 考核装备对高温工作环境的耐 装备工作中遇到的高温 受能力 环境 ＧＢ／Ｔ ２４２３ 考核装备耐受日循环高温作用 装备户外太阳照射下遇 未明确工作 的能力 到的日循环温度环境 试验和贮存 工作试验 日循环工作 ＧＪＢ １５０．３／１５０．３Ａ ＧＢ ２４２３．２ ＧＪＢ １５０３Ａ ．低温 恒温工作 ＧＪＢ １５０４／１５０．４Ａ ．考核装备耐受低温工作环境的 装备在户外工作时遇到 试验 能力 的低温工作环境 考核装备对极端贮存高温耐受 装备户外存放和工作时 分为循环和 能力和工作高温的适应性 遇到的高温环境 恒温两个程 序 高温耐受和工作 ８ＩＯＣ 试验 耐受和工作 试验（恒温且 连续进行） 高温 高温耐受和短时 工作试验（恒 ＨＢ ６１６７／６１６７Ａ 温） ＤＯ １６０Ｂ／１６０Ｆ 民机机载设备对地面存放遇到 民用飞机机场停放和起 仅适用于民 的极端高温的耐受能力和短时 动初期遇到的极端高温 用飞机机载 工作能力 环境 设备 低温 低温耐受和工作 ＨＢ ６１６７／６．１６７Ａ 试验 ＤＯ ｉ６０Ｂ／１６０Ｆ 低温耐受和短时 ＨＢ ６１６７Ａ 工作试验 ＤＯ １６０Ｆ 冷却能力损失试 ｆｉＢ ６１６７／６１６７Ａ 民用飞机机载设备耐受地面存 民用飞机机场地面停放 适用于民用 放遇到的极端低温能力和对工 遇到的极端环境和低温 飞机机载设 作低温的环境的适应性 工作环境 备 民用飞机机载设备对地面存放 民用飞机机场地面停放 遇到的极端低温的耐受和短时 和起动初期遇到的极端 工作能力 低温环境 民用飞机环境控制系统失灵后 民用飞机环控系统失灵 遇到的高温下正常工作能力 后机载设备遇到的高温 考核装备设计的可装拆性 环境 装备地面遇到的极端低 陆军装备地 温环境 面装拆 耐受和工作 试验（恒温且 连续进行） 冷却能力 损失试验 拆装操作 低温 高温 低温 验 ＤＯ １６０Ｂ／１６０Ｆ 拆装操作试验 ６ＪＢ １５０．４Ａ ８１ＯＦ ６ＪＢ １５０．５／１５０．５Ａ 恒温冲击 温度冲击 试验 ８１ｏｃ／８１０Ｆ ＧＢ／Ｔ ２４２３．２２ＮａＮｃ 考核装备经受极端温度变化的 装备工作或搬运遇到的 能力 极端高低温环境 高温 低温 ＨＢ ６１６７Ａ／ＤＯ １６０Ｆ ｓ２类 基于高温日循环 ６－ＪＢ １５０．５Ａ 考核装备经受地面户外暴露和 装备户外贮存遇到极端 的温度冲击 ８１０Ｆ 温度变化 试验 高温 低温 ＨＢ ６１６７／６１６７Ａ Ｓ１类 ６Ｂ／Ｔ ２４２３．２２Ｎｂ 工作遇到的极端高低温的变化 循环高温和遇到的极端 的能力 低温之间的变化环境 考核装备耐受高低温连续变化 装备工作中遇到的极端 温度之间变化环境 温度变化试验 ＤＯ １６０Ｂ／Ｄ０ １６０Ｆ Ｓ１类 下正常工作能力 高、低温 耐受、工作和 （耐受、工 温度变化试验与 ＨＢ ６１６７／６１６７Ａ 温度变化试验 作、短时 高低温耐受、工 中的Ａ、Ｂ、Ｃ类 （连续进行） 工作）与 作、短时工作试 ＤＯ １６０Ｂ／ＤＯ １６０Ｆ 温度变化 装备地面户外存放遇 仅适用于民 综合考核装备经受各种温度环 极端高、低温、短时高 机用飞机机 境组合作用的能力 低温和工作状态高、低 载装备适航 验的组合试验 中的Ａ、Ｂ、Ｃ类 温以及这些温度变化 取证试验 是考核装备设计，是否便于在低温环境中快速操作，不 影响作战效能。 ２ ＨＢ ６１ ６７／６１ ６７Ａ高低温试验程序 ＨＢ ６１６７／６１６７Ａ中的温度试验程序分别等效采用美国航 空无线电技术委员会（Ｒ．Ｋ ）的ＤＯ １６０Ｂ／１６０Ｆ中的试胃摊序。 ● ｔａｎｄａｒｄ．ＡｐｐｌｉｃａＨｏ“Ｉ标准应用与解读 从表１中可以看出，民用飞机机载设备环境试验中 的高低温试验包括地面高、低温耐受试验，高低温工作 试验和高低温短时工作试验，以及冷却能力损失试验四 种类型，分别模拟机载设备在飞机地面停放和启动阶段 和飞行过程遇到的低温环境。其中地面高、低温耐受试 验相当于军用飞机地面贮存试验。军用飞机地面贮存试 验，是模拟飞机在机场存放待机时遇到的高低温环境， 美军标准这种状态称之为“ｓｏａｋ”，即是飞机“浸泡” 在地面高低温极端环境中的意思，而民机试验方法中称 为耐受试验，是指飞机在机场上停放时，耐受会遇到高 低温环境，将其称“ｓｕｒｖｉｖａｌｅ”，即能在高低温极端环境 作用下不被破坏而保持完好存活下来意思。可见这两者 模拟的是同类环境只是方法不同。 从表１可以看出，作为民用飞机机载设备适航取证 用的环境试验方法标准，其规定的温度试验方法与ＧＪＢ １５０／１５０Ａ和美军标８１０Ｃ／８１０Ｆ有较大的区别。如将模拟飞 机或装备地面存放状态遇到的高温、低温温度称为耐受 温度，相应试验称为耐受试验而不叫贮存试验；此外增 加了高、低温短时工作试验项目，以考核处于地面高、 低温耐受温度下的机载设备立即起动并在一定的时间内 能保证正常工作能力，此外还引入了冷却能力损失试 验，这一试验实际上考虑到飞机环控系统失灵后失去冷 却能力，造成机载设备工作环境温度升高，要求在此高 温下机载设备仍能正常工作一段时间，以便飞机紧急返 回和确保人员安全。民机环境试验方法标准中是将这些 恒定温度试验连续一起进行，如耐受试验与工作试验和 短时工作试验连在一起进行，这样做可以省掉一些最终 检测和初始检测的步骤，节省资源。不足之处则是一旦 出现故障，难以弄清故障是何时，何种应力下发生，不 利于故障分析定位和纠正。因而更适用于取证过程的试 验，而在研制阶段不宜使用，即应分别进行。 ３温度冲击试验程序 ＧＪＢ １５０／１５０Ａ和ＧＢ／Ｔ ２４２３，ＨＢ ６１６７／６１６７Ａ中均设 置有温度冲击试验程序。温度冲击试验通常用二箱法或 ９１ ２０１４年ｌｏ月・环境技术 一箱两室法进行，受试产品快速放入或转入温度保持在 设定的高、低温温度上的高温箱或低温箱或者一个试验 箱的高温室或低温室中，也有试验样品固定在一个试验 箱中，试验箱内温度快速地向高温或低温转换，这种方 法不容易产生上述的方法的效果，用得较少。因此一般 应使用两箱法和两室法。ＧＢ／Ｔ ２４２３中规定，温度冲击试 验一般使用空气作为介质。使用液体作为介质的两液槽 法，这种方法比空气介质产生更为剧烈的热冲击，适用 于玻璃一金属组成的密封件或类似试验样品。 需要说明的是，ＧＪＢ １５０Ａ／８ＩＯＦ中提供了基于高温日 循环的温度冲击试验程序，这一试验程序的特点是在高 温阶段要模拟受试产品从日循环的峰值温度降到受试产 品最高响应温度这一段时间内的温度日循环历程，日循 环中这一段过程时间一般要几个小时，而后使受试产品 在最高响应温度下保持其达到温度稳定或规定时间，因 此使温度冲击的高温阶段变得复杂和时间加长，这种做 法原因或原理不清楚，可操作性差，８１０Ｇ中已取消，因 此不建议使用此程序。 ＧＪＢ １５０Ａ／８１ＯＦ的冲击试验思路也有改变，不再是原 来或通常的三个循环，每循环进行两次相反方向的热冲 击，而是仅规定冲击方向和冲击次数，热到冷为一个方 向，冷到热为另一方向。 ４温度变化试验程序 ＨＢ ６１６７／６１６７Ａ、ＤＯ １６０Ｂ／１６０Ｆ及ＧＢ ２４２３中均有温度 变化试验程序。温度变化试验应在一个试验箱中进行，试 验样品固定不动，试验箱内的温度按规定的速率在高低温 之间变化。温度变化试验更加注意在温度变化期问检测受 试产品的功能和性能，确认其是否受温度变化的影响。 ＨＢ ６１６７／６１６７Ａ和ＤＯ １６０Ｂ／１６０Ｆ中的温度变化试验可以 单独进行，也推荐了将温度变化试验与地面耐受试验、工 作试验和短时工作试验合并连续进行的程序，这种做法同 样是有利有弊的。ＨＢ ６１６７／６１６７Ａ和ＧＢ／Ｔ ２４２３两个标准中 均包含有温度冲击和温度变化两种试验程序。 （下转９５页） ｔａｎｄａｒｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉ０“Ｉ标准应用与解读 规定。 ５）低压产品和设备微观环境的污染等级原来按照 ＧＢ／Ｔ １６９３５．１—１９９７中２．５．１的规定，现在按新标准ＧＢ／Ｔ １６９３５．１－２００８中３．１３的规定。 ６）ＤＵＴ ４３６—２００５代替ＤＬ ４３６—１ ９９ １《高压直流架空 送电线路技术导则》。 ７）ＤＩｄＴ ４３７—２０１２代替ＤＬ ４３７—１９９１《高压直流接地 极技术导则》。 ８）ＧＢ ３１１．１－２０１２代替ＧＢ ３１ １．１－１９９７《绝缘配合第 一部分：定义、原则和配合》。 ９）ＧＢ／Ｔ １４５９７—２０１０代替ＧＢ １４５９７／Ｔ一１９９３《电工产 品不同海拔的气候环境条件》。 １０）ＧＢ／Ｔ １６９２７．１—２０１１代替ＧＢ／Ｔ １６９２７．１－１９９７《高 电压试验技术第一部分：一般试验要求》。 ８结论 高原环境条件是一个复杂的环境系统，它对电工电 子产品的使用具有深刻的不可忽视的影响，这是我们环 境技术研究的重要领域。 标准为我们提供了高原环境条件下电工电子产品和 设备在高原雷电、凝露与污秽的防护要求，对增强电工 电子产品和设备在高原雷电、凝露与污秽条件下的适应 性能，提高电工电子产品和设备在高原特殊环境条件下 的可靠性水平、规范生产、配套和使用行为准则都做出 了一定的贡献。这是目前国际、国内唯一提出高原环境 条件下电工电子产品和设备的雷电、凝露与污秽的防护 要求。 随着标准的发展和昆明电器科学研究所嵩明基地新 的高原环境实验室和高压实验室的建设，高原环境技术 研究会得到进一步提高、系统和深化，更多的问题将进 一步得到解决，而进一步定量化。那么，我们的高原电 工环境技术标准也将进一步得到广泛、深入和系统的发 展，从而相继制定出更符合发展要求的新标准。 ９５ ２（３１４年１０月・环境技术 参考文献 ＩＩ】ＧＢＩＴ ２６２１８ １—２０１０，污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸 确定第１部分：定义、信息和一般原则【ｓ】 【２】ＧＢＩＴ ２６２１８．２—２０１０，污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸 确定第２部分：交流系统用瓷和玻璃绝缘子ＩＳ］． 【３】ＧＢＩＴ ２６２１８．３—２０１ １，污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸 确定第３部分：交流系统用复合绝缘子［Ｓ】 作者简介 田华，昆明电器科学研究所，高级工程师，质保，多年来一直从 事高原环境技术研究、高海拔高低压电器产品试验研究、高原电工环境技 术标准研究。 （上接９ｌ页） ５温度组合试验程序 民用飞机环境试验标准中还提出了温度试验的组合 试验，即将高低温耐受试验，高低温工作试验ｆ包括短时 工作试验），甚至与温度变化试验有机地结合起来序贯进 行。这种试验可以省去许多初始检测和最终检测操作， 节省时间、经费和试验量，但问题是一旦出现故障，难 于准确分辨引起故障的应力。因此，不适用于研制阶 段，主要用于适航取证过程和鉴定试验，此时只要不出 故障均可通过，出了故障均不能通过，并不关注引起故 障的原因和故障归零。 （待续）
