常规气候类环境试验规范V3.0

常规气候类环境试验规范

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规范名称: 常规气候类环境试验规范规范编码:TS-S100002015

目录

1.目的 (4)

2.适用范围 (4)

3.定义 (4)

4.引用/参考标准或资料 (4)

5. 规范内容 (4)

5.1 试验分类 (4)

5.2 环境条件等级 (5)

5.3 对试验箱的要求 (5)

5.4 环境试验方法 (5)

5.4.1低温工作试验 (5)

5.4.2高温工作试验 (7)

5.4.3 高温贮存试验 (9)

5.4.4 低温贮存试验 (10)

5.4.5 恒定湿热试验 (12)

5.4.6 交变湿热试验 (14)

5.4.7 温度循环试验 (16)

5.5 判定标准 (17)

5.6 试验中断处理 (18)

5.7 试验报告 (18)

1.目的

1) 评定产品在常规气候类环境因素（温度、湿度）及其组合的规定限值内的工作能力，评定产品对贮存、使用环境的适应性；

2) 暴露产品薄弱环节，为改进产品设计提供信息。

2.适用范围

二次电源和通迅电源、一次电源、变频器、监控产品、UPS、空调、蓄电池及PLC等硬件产品的开发试验、型式试验、批量抽样试验、质量检查试验等类型试验。

3.定义

引用IEC60068-5-2 《环境试验第5部分：试验方法编写导则-术语与定义》。

4.引用/参考标准或资料

IEC60068 《Environmental testing》

IEC60721 《Classification of Environmental Conditions》

GR-63-CORE 《NEBS Requirements: Physical protection》

MIL-HDBK-338B 《Electronic Reliability Design Handbook》,1998.10

5. 规范内容

5.1 试验分类

本规范的内容只涉及常规气候类环境试验。

气候类环境条件包括：高温、低温、湿度、气压、风、雨、阳光辐射等。相应的环境试验分为单因素试验和综合试验。本规范的内容包括了我司产品在有关行业标准和国家标准中规定的经常采用的试验项目，主要包括：

5.2 环境条件等级

如果产品的规格书、企标或采用的相关标准中有明确的环境试验要求，则采用相应的试验条件进行试验。在以下情况下，建议在开发阶段参照5.4中推荐条件进行试验：

1）产品标准（技术条件）操作性不强；

2）条件定义不合理（过严酷或达不到实际应用的要求）。

5.3 对试验箱的要求

1)试验箱的工作空间内，应能提供符合规定的温(湿)度条件与温(湿)度均匀度：

温度：±2℃；湿度：+2/-3％RH

2) 试验箱的升降温(湿)速率可调节；

3) 试验箱的容积与样品体积比不小于5：1（IEC60068-2-2 Appendix A）;

4) 能允许样品有一定的散热量（试验时根据样品散热量大小选择合适的试验箱）

5) 建议使用风速小于0.5m/s的试验箱。

5.4 环境试验方法

5.4.1低温工作试验

试验目的：评判产品在低温条件下的工作适应性。鉴定性试验目的是检查产品在低温时能否正常工作，判定产品是否达到要求；改进性试验主要用做评定产品在低温下的工作裕度、低温耐久性和可靠性适应能力。

如果产品的规格书、企标或相关标准明确合理地规定了试验条件，则参照具体的试验条件执行。否则，建议参照以下条件试验：

布的标准方差，通常σ取4℃）得到的。

测试方法：

试验采用温度渐变方法（IEC60068-2-1：试验方法Ad ）。 试验温度曲线：

25℃

试验温

试验程序

1) 初始检测：按有关标准进行外观检查，机械性能检查和电气参数测量。（外观检查包括：结构与尺寸、颜色、铭牌与标识、机箱或机柜门）。

2) 放置样品：将样品在无包装，不通电的状态下放置于温箱内，接好输入输出及测量引线，试验样品

间应有适当距离，并且不应互相重叠，试验样品不得对箱内条件产生明显的影响；对于带冷却风扇的样品，放置方向应与实际使用之安装方向一致，且样品应与试验箱内壁保持足够距离(15cm 以上)，以免影响样品内部风道。接线完毕应通电检查电气连接是否正常。

3) 降温： 将箱温以每分钟不超过1℃/min 的速度（五分钟的平均值）调到工作温度的规定值，此阶段

持续时间1小时，需要设置温度变化斜率控制；

4) 热平衡：在温箱温度达到设定温度情况下，在温箱内放置2小时（根据样品大小决定，一般1～2小

时），使模块内部温度和环境温度一致，本阶段温箱设为等待模式。（温度是否达到平衡取决于热容量最大的部件-散热器、铁心等，以每小时温度变化小于3℃为判据）；

5) 条件试验：在低压输入，额定负载条件下接通试验样品电源，反复开关模块，检查样品是否能正常

启动，检查主要指标和功能是否正常；接通电源，最小负载条件下在低温段保持规定的试验时间2小时，试验过程中是否进行测试按照有关标准规定进行；

6) 检测：在条件试验结束，保持温度，直接在温箱内进行全面的测试（检测过程中不允检许打开箱门），

时间约1小时；

7) 升温：测试完成后，将箱温以每分钟不超过1℃的速度（五分钟的平均值）调到室温，此阶段持续

时间1小时，需要设置温度变化斜率控制；

8) 恢复：根据其后的试验项目要求决定是否进行。

5.4.2高温工作试验

试验目的：评判产品在高温条件下的工作适应性。鉴定性试验目的是检查产品在高温时能否正常工作，判定产品是否达到要求；改进性试验主要用做评定产品在高温下的工作裕度、耐久性和可靠性适应能力。

如果产品的规格书、企标或相关标准明确合理地规定了试验条件，则参照具体的试验条件执行。否则，建议参照以下条件试验：

测试方法

试验采用温度渐变的方法（IEC60068-2-2：试验方法Bd）。

试验温度曲线：

试验温

25℃

试验程序

1) 初始检测：按有关标准进行外观检查，机械性能检查和电气参数测量。（外观检查包括：结构与尺寸、

颜色、铭牌与标识、机箱或机柜门）。

2) 放置样品：将样品在无包装，不通电的状态下放置于温箱内，接好输入输出及测量引线，试验样品

间应有适当距离，并且不应互相重叠，试验样品不得对箱内条件产生明显的影响；对于带冷却风扇的样品，放置方向应与实际使用之安装方向一致，且样品应与试验箱内壁保持足够距离(15cm以上)，以免影响样品内部风道。接线完毕应通电检查电气连接是否正常。

3) 升温：将箱温以每分钟不超过1℃/min的速度（五分钟的平均值）调到工作温度的规定值，此阶段

持续时间1小时，需要设置温度变化斜率控制；

4) 热平衡：在温箱温度达到设定温度情况下，在温箱内放置2小时（根据样品大小决定，一般1～2

小时），使模块内部温度和环境温度一致，本阶段温箱设为等待模式；（温度是否达到平衡取决于热容量最大的部件-散热器、铁心等，以每小时温度变化小于3℃为判据）；

5) 条件试验：接通试验样品电源，反复开关模块，检查样品是否能正常启动，检查主要指标和功能是

否正常；接通电源，在高温段保持规定的试验时间2小时，试验过程中是否进行测试按照有关标准规定进行；

6) 检测：在条件试验结束后，保持温度，直接在温箱内进行全面的测试（检测过程中不允许打开箱门），

时间约1小时；

7) 降温：测试完成后，将箱温以每分钟不超过1℃的速度（五分钟的平均值）调到室温，此阶段持续

时间1小时，需要设置温度变化斜率控制；

8) 恢复：根据其后的试验项目要求决定是否进行

5.4.3 高温贮存试验

试验目的：评判产品在高温条件下的存贮适应性。鉴定性试验目的是检查产品是否达到有关标准的

要求；改进性试验主要用做评定产品在高温下的存贮能力裕度、耐久性和可靠性适应能力。

如果产品的规格书、企标或相关标准明确合理地规定了试验条件，则参照具体的试验条件执行。否

则，建议参照以下条件试验：

测试方法

试验采用温度渐变的方法（IEC60068-2-2：试验方法Bb ）。 试验温度曲线：

25℃

试验温

试验程序

1) 初始检测：按有关标准进行外观检查，机械性能检查和电气参数测量。（外观检查包括：结构与尺寸、

颜色、铭牌与标识、机箱或机柜门）。

2) 放置样品：将样品在无包装，不通电的状态下放置于温箱内，试验样品间应有适当距离，并且不应

互相重叠，试验样品不得对箱内条件产生明显的影响（样品体积小于试验箱容积的五分之一，样品与实验箱内壁距离至少15cm）；

3) 升温：将箱温以每分钟不超过1℃/min的速度（五分钟的平均值）调到贮存温度的规定值，此阶

段持续时间1小时，需要设置温度变化斜率控制；

4) 热平衡：在温箱温度达到设定温度情况下，在温箱内放置2小时（根据样品大小决定，一般1～

2小时），使模块内部温度和环境温度一致，本阶段温箱设为等待模式；（温度是否达到平衡取决于热容量最大的部件-散热器、铁心等，以每小时温度变化小于3℃为判据）；

5) 条件试验：在高温段保持规定的试验时间16小时；

6) 降温：温度试验期满，将箱温以每分钟不超过1℃的速度（五分钟的平均值）调到室温，此阶段持

续时间1小时，需要设置温度变化斜率控制；

7) 恢复：将试验箱温度设为25 ℃，相对湿度设为73～77％，在此条件下恢复2小时，对于热容量较

大的试验样品，可适当延长时间，直到试验样品温度稳定为止；

8) 最后检测：试验样品在恢复之后，立即按有关标准规定进行外观检查，机械性能检查和电气参数测

量。

5.4.4 低温贮存试验

试验目的：评判产品在低温条件下的存贮适应性。鉴定性试验目的是检查产品是否达到有关标准的要求；改进试验主要用做评定产品在低温下的存贮能力裕度、耐久性和可靠性适应能力。

如果产品的规格书、企标或相关标准明确合理地规定了试验条件，则参照具体的试验条件执行。否则，建议参照以下条件试验：

测试方法

试验采用温度渐变方法GB2423.1 Ab。

试验温度曲线：

试验程序

1) 初始检测：按有关标准进行外观检查，机械性能检查和电气参数测量。（外观检查包括：结构与尺寸、

颜色、铭牌与标识、机箱或机柜门）。

2) 放置样品：将样品在无包装，不通电的状态下放置于温箱内，试验样品间应有适当距离，并且不应

互相重叠，试验样品不得对箱内条件产生明显的影响（样品体积小于试验箱容积的五分之一，样品与实验箱内壁距离至少15cm）；

3) 降温：将箱温以每分钟不超过1℃/min的速度（五分钟的平均值）调到贮存温度的规定值，此阶

段持续时间1小时，需要设置温度变化斜率控制；

4) 热平衡：在温箱温度达到设定温度情况下，在温箱内放置2小时（根据样品大小决定，一般1～2小时），使模块内部温度和环境温度一致，本阶段温箱设为等待模式；（温度是否达到平衡取决于热容量最大的部件-散热器、铁心等，以每小时温度变化小于3℃为判据）；

5) 条件试验：在低温段保持规定的试验时间16小时；

6) 升温：温度试验期满，将箱温以每分钟不超过1℃的速度（五分钟的平均值）调到室温，此阶段持

续时间1小时，需要设置温度变化斜率控制；

7) 恢复：将试验箱箱设置温度为25 ℃，相对湿度为73～77％，在此条件下恢复2 小时，对于热容量

较大的试验样品，可适当延长时间，直到试验样品温度稳定为止，如果样品表面有明显水珠则需要进行干燥程序；

8) 最后检测：试验样品在恢复之后，立即按有关标准规定进行外观检查，机械性能检查和电气参数测

量。

5.4.5 恒定湿热试验

试验目的：评判产品在高温和高湿条件下的工作或存贮适应性。鉴定性试验目的是检查产品是否达到有关标准的要求；改进试验主要用做评定产品在高温、高湿条件下的存贮或工作能力裕度、耐久性和可靠性适应能力。

如果产品的规格书、企标或相关标准明确合理地规定了试验条件，则参照具体的试验条件执行。否则，建议参照以下条件试验：

湿热工作试验

湿热存贮试验

测试方法 试验采用IEC60068-2-3试验方法Ca.

试验温/湿度曲线：

RH(%)

试验温升温

试验程序

1) 初始检测： 按有关标准进行外观检查，机械性能检查和电气参数测量；（外观检查包括：结构与尺寸、颜色、铭牌与标识、机箱或机柜门）。

2) 放置样品：将试验样品在无包装，不通电的状态下放入试验箱，若进行加电试验，连接输入、输出

和测试引线，试验样品间应有适当距离，并且不应互相重叠，试验样品不得对箱内条件产生明显的影响（样品体积小于试验箱容积的五分之一，样品距离实验箱内壁至少15cm ）；接线完毕应通电检查电气连接是否正常。

3) 升温预热：将箱温以每分钟不超过1℃/min的速度（五分钟的平均值）调到温度的规定值，此阶

段持续时间1小时（时间由试验样品热容量和尺寸的大小而定），需要设置温度变化斜率控制；

4) 加湿：当温度达到稳定后再加湿，以免在样品表面产品凝露，此阶段1小时；

5) 条件试验：试验时间计算的起点，应从试验箱温度达到40±2℃或55±2℃，同时相对湿度达到90～

95％时算起，试验周期在上表中选定。

在湿热试验进行期间，是否需要定期对试验样品进行电气参数测量以及测量的项目和时间，由有关标准规定（若没有特殊规定的情况下，产品要求加电工作），当规定必要进行测量时，应在不打开试验箱门的情况下，直接对箱内试验样品进行测量；

6) 减湿：在完成了规定湿热试验的总天数后，将湿度调节到75％，此阶段时间1小时；

7) 降温：将箱温以每分钟不超过1℃/min的速度（五分钟的平均值）调到室温25℃，此阶段持续时间

1小时（对复杂样品，时间由试验样品热容量和尺寸的大小而规定），需要设置温度变化斜率控制；

8) 恢复：将试验箱箱设置温度为25 ℃，相对湿度为73～77％，在此条件下恢复2小时，对于热容量

较大的试验样品，可适当延长时间，直到试验样品温度稳定为止；

9) 最后检测：试验样品在恢复之后，立即按有关标准规定进行外观检查，机械性能检查和电气参数测

量。

5.4.6 交变湿热试验

试验目的：评判产品在高温高湿并伴有温度变化条件下的存贮适应性。鉴定性试验目的是检查产品是否达到有关标准的要求；改进试验主要用做评定产品在高温高湿条件下的存贮能力裕度、耐久性和可靠性适应能力。

如果产品的规格书、企标或相关标准明确合理地规定了试验条件，则参照具体的试验条件执行。否则，建议参照以下条件试验：

测试方法

试验采用温度渐变方法GB2423.4. Db 。 试验温/湿度曲线：

RH(%)

45～T(℃)

试验t(h)

试验程序

1) 初始检测：按有关标准进行外观检查，机械性能检查和电气参数测量。（外观检查包括：结构与尺寸、颜色、铭牌与标识、机箱或机柜门）。

2）放置样品：将试验样品在无包装，不通电的状态下放入试验箱，试验样品间应有适当距离，并且不应互相重叠，试验样品的体积不得对箱内条件产生明显的影响（样品体积小于试验箱容积的五分之一，样品距离实验箱内壁至少15cm ）；

3) 预处理：在温度为25±2℃的情况下提高相对湿度，并使其不低于95％，此阶段持续1 小时； 试验第一周期计算的起点，应从试验箱温度在25±2℃，相对湿度≥95%的情况下开始升温时算起； 交变湿热试验采用对称循环的方法，每一周期分为升温、高温高湿、降温及低温高湿四个阶段，各阶段温湿度条件及控制程序按以下条件进行：

4) 升温阶段：在3±0.5小时内将试验箱的温度由25±3℃升到40±2℃或55±2℃。在此阶段中相对湿度应不低于95％，但在最后15分钟，相对湿度可以不小于90％，在此升温阶段，试验样品上应出现凝露。

5) 高温高湿阶段：温度保持在40±2℃或55±2℃，此阶段持续时间与升温阶段时间总共为12±0.5小时。在此阶段中相对湿度应为90～95％，但在初始和最后15分钟，相对湿度可不小于90％，在此阶段最后的15分钟内，不应出现凝露。

6) 降温阶段：在3 小时内将试验箱温度由40±2℃或55±2℃降至25±2℃，在初始的1.5小时内可以适当加快降温速度，该速度应该能使箱温在3小时±15分钟降到25±2℃。在此阶段中相对湿度应不低于95％，但在初始的15分钟，相对湿度可以不小于90％。

7) 低温高湿阶段：温度保持在25±2℃直到24小时一个周期结束，在此阶段中相对湿度应不低于95％。

在湿热试验进行期间，是否需要定期对试验样品进行电气参数测量以及测量的项目和时间，由有关标准规定（若无特殊规定，样品不加电工作），当规定必要进行测量时，应在不打开试验箱门的情况下，直接对箱内试验样品进行测量；

8) 恢复：在完成规定的湿热试验的总周期数后，将温度调整为25℃，相对湿度为75％，在此条件下

恢复2小时，（对于热容量较大的设备，可适当延长时间，直到试验样品温度稳定为止）；

9) 最后测试：试验样品在恢复之后，立即按有关标准进行外观检查，机械性能检查和电气参数测量，

对湿度敏感的电气参数应首先测量。

5.4.7 温度循环试验

试验目的：评判产品在温度变化条件下的存贮或工作适应性。鉴定性试验目的是检查产品是否达到有关标准的要求；改进试验主要用做评定产品在温度变化条件下的耐久性和可靠性适应能力。

温度变化试验分为①规定转换时间的快速温度变化试验（即温度冲击）；②规定温度变化速率的温度变化试验（即温度渐变）。以下介绍的是第二种，关于温度冲击试验请参考相关规范。

如果产品的规格书、企标或相关标准明确合理地规定了试验条件，则参照具体的试验条件执行。否则，建议参照以下条件试验：

注：（1）温度变化率为1℃/min，t1＝3h（对应IEC60068-2-14试验方法Nb）;

（2）（-5/+25℃）及（-25/+25℃）主要用于工作试验，（-33/+25℃）主要用于存贮试验。

测试方法

试验采用IEC60068-2-14试验方法Nb。

试验温度曲线：

25℃

下

试验程序

1) 初始检测：按有关标准进行外观检查，机械性能检查和电气参数测量。（外观检查包括：结构与尺寸、

颜色、铭牌与标识、机箱或机柜门）。

2）放置样品：将试验样品在无包装，不通电的状态下放入试验箱，试验样品间应有适当距离，并且不应互相重叠，试验样品的体积不得对箱内条件产生明显的影响（样品体积小于试验箱容积的五分之一，样品距离实验箱内壁至少15cm）；如果样品需通电试验，应先连接输入、输出和测试引线，并通电检查电气连接是否正常。

3）降温：将试验箱内温度以1℃/min的速率降至温度下限；

4）低温保持：保持3小时；

5）升温：将试验箱内温度以1℃/min的速率升至25℃；

6）高温保持：保持3小时；

7）中间检测：如需通电检测，可按照产品技术要求在高温段或低温段进行；

8）恢复：在完成规定的总循环数后，将温度调整为25℃，相对湿度为75％，在此条件下恢复2小时；9）最后检测：按照有关标准的要求对样品进行外观检查及电气、机械性能检查。

5.5 判定标准

A) 对于鉴定性检验，当样品发生下列任何一种情况时，则被认为不合格。

(1)电性能指标的偏离超出了试验样品有关标准和技术文件规定的允许值；

(2)结构和外观上的损坏影响了试验样品的功能；

(3)不能满足安全要求，或出现危及安全的故障；

(4)试验样品出现某些变化（例如：某一部分被腐蚀）使其不能满足维修要求；

试验样品有关标准和技术文件规定的其他判据。

B) 对于改进性质的试验，由于试验条件比实际严酷，主要目的是发现薄弱环节，因此不作为判断产品是否合格的依据，不设合格标准。

5.6 试验中断处理

A) 容差内中断：当中断期间试验条件没有超出允许误差范围时，中断时间应作为总试验持续时间的一部分。

B) 欠试验条件中断：当试验条件低于允许误差下限时，应从低于试验条件的点重新达到预先规定的试验条件，恢复试验，一直进行到完成预定的试验周期。

C) 过试验条件中断：当试验条件高于允许误差上限时最好停止此试验，用新的试验样品重做。如果过试验条件不会直接造成影响试验样品特性的损坏，或者此试验样品可以修复，则应从高于试验条件的点重新达到预先规定的试验条件，恢复试验，一直进行到预定的试验周期。如果以后试验中出现试验样品失效，则应认为此试验结果无效。

5.7 试验报告

试验完成后，应将测试数据与记录整理成试验报告。如果这些环境试验项目是作为一组测试中的一部分，则与其它环境条件测试数据整合成一份测试报告，但试验的主要信息应当描述完整。