溫度/低氣壓試驗的試驗機理及國標試驗方法的應用

隨著人們在地球上活動范圍的擴大，隨著航天航空和海洋開發事業的迅速發展，隨著電工電子
產品在各個方面的廣泛應用，產品所遇到的環境條件變得日益復雜和多樣。
大氣壓力的變化就是其中之一。,
而大氣壓只要取決于海拔高度，隨著高度增加,大氣壓逐漸降低,大氣逐漸變得稀薄,高度接近
5.5km處時,大氣壓降低到海平面標準大氣壓的一半；接近16km處的大氣壓為標準海平面值的1/10；
接近31km 處的大氣壓為標準海平面值的1/100。.地球表面有相當大的地區的地勢較高，我國約有
50%的面積高于1000m, 約有25%的面積高于2000m，地勢較高的地區的氣壓較沿海地區的氣壓要
低。對于航空產品，由于飛機最低也要飛幾千米，一般均要在萬米及萬米以上，最高可達30km,故
機載設備將承受著更低的氣壓作用。氣壓的降低勢必對高原地區使用的電工電子產品及機載設備產
生影響。
許多產品的試驗報告及實地考察都反映了氣壓降低對性能的影響。氣壓降低對產品的直接影響
主要實氣壓變化產生的壓差作用。這對于密封產品的外殼會產生一個壓力，在這個壓力的作用下會
使密封破壞。然而氣壓降低的主意作用還在于因氣壓降低伴隨著大氣密度的降低及空氣的平均自由
程增大，有次會使產品的性能受到很大影響。
散熱產品的溫升隨大氣壓降低而增加。電工電子產品有相當一部分是發熱產品，如電機、變壓
器、接觸器、電阻器等。這些產品在使用中要消耗一部分電能變成為熱能，這樣產品會發熱，溫度
升高。產品因發熱而使溫度升高，這溫度升高部分稱之為溫升。散熱產品的溫升隨大氣壓的降低而
增加，隨海撥高度的增加而增加。導致產品的性能下降或運行不穩定等現象出現。
低氣壓對密封產品的影響。
低氣壓對密封產品的影響主要是由于大氣壓的變化形成壓差。壓差引起一個從高壓指向低壓的
力。在該力作用下，使氣體流動來達到平衡。而對于密封產品，其外殼將承受此力。此力可以使外
殼變形、密封件破裂造成產品失效。
低氣壓對電性能的影響。海撥高度增加氣壓降低，對電工電子產品的電氣性能也會產生影響。
特別是以空氣作為絕緣介質的設備，低氣壓對設備的影響更為顯著。在正常大氣條件下，空氣可以
是較好的絕緣介質，許多電氣產品以空氣為絕緣介質。這些產品用于高海撥地區或作為機載設備時，
由于大氣壓降低，常常在電場較強的電極附近產生局部放電現象，稱之為電暈。更嚴重的是，有時
會發生空氣間隙擊穿。這意味著設備的 正常工作狀態被破壞。
在低氣壓下,特別是伴隨高溫條件時空氣介電強度顯著降低，即電暈起始電壓和擊穿電壓顯著降
低，從而使電弧.表面放電或電暈放電的危險性增加。
低氣壓試驗的目的。
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由于大氣壓的降低,產品的機械性能和電氣性能都會受到很大影響,有時會導致產品的破壞。由于
高度的增加，大氣壓的降低，大氣密度的降低，空氣也變得稀薄。在我們考慮得高度范圍內（低于
3000 米），空氣中得分子得平均自由程仍然很小，大氣仍可看成是連續介質流體�？諝獾牧鲃犹匦�
和熱力學特性在低氣壓條件下于正常大氣條件下一樣遵循相同的物理規律。但低氣壓的情況于正常
大氣相比。產品受到不同的影響。例如產品散熱情況于正常大氣條件不同。由此可知，低氣壓條件
下，輻射散熱所占比例增大，對流散熱所占比例降低，此外由于大氣密度的降低，散熱產品周圍也
將發生變化。低氣壓對產品的影響在正常大氣條件下是無法模擬的，因此必須進行低氣壓試驗。由
于氣壓低，產品的機械和電氣性能都會受到很大影響，有時會導致產品的損壞。低氣壓環境條件對
產品的影響在正常大氣條件下是無法模擬的，必須按相關標準進行試驗。只有這樣，產品質量才能
得到保證。隨著市場經濟體制的逐步建立，企業間的競爭愈來愈激烈，而競爭的焦點則是產品的質
量和價格，但更主要的是質量。保證產品的高質量才能保證企業在競爭中永遠立于不敗之地。為此，
一定要加強環境條件試驗的標準化工作，從產品設計就開始 考慮環境變化對產品的影響，提高產品
對環境的適應性，從而提高產品質量。
目前有關低氣壓試驗的國家標準有：
GB2421-1989《電工電子產品基本環境試驗規程總則》
GB2423.21-1991《電工電子產品基本環境試驗規程試驗M：低氣壓試驗方法》
GB/T2423.25-1992《電工電子產品基本環境試驗規程試驗 Z/AM：低溫/低氣壓綜合試驗方法》
GB/T2423.26-1992《電工電子產品基本環境試驗規程試驗Z/BM ：高溫/低氣壓綜合試驗方法》
GB2423.27-2005《電工電子產品基本環境試驗規程試驗Z/AMD：低溫/低氣壓/濕熱連續綜合試
驗方法》
GB/T2424.15-1992《電工電子產品基本環境試驗規程溫度/低氣壓綜合試驗導則》
GJB150.2-86 《軍用設備環境試驗方法 低氣壓（高度）試驗》
在GB/T2424.15-1992《電工電子產品基本環境試驗規程溫度/低氣壓綜合試驗導則》中主要對溫
度、低氣壓的適用范圍，綜合影響試驗設備等進行了闡述。
而在GB/T2423.25-1992《電工電子產品基本環境試驗規程試驗 Z/AM：低溫/低氣壓綜合試驗方
法》GB/T2423.26-1992《電工電子產品基本環境試驗規程試驗Z/BM ：高溫/低氣壓綜合試驗方法》
中對試驗方法，嚴酷等級、試驗目的，條件試驗進行了具體規范。
如在GB/T2423.25-1992《電工電子產品基本環境試驗規程試驗 Z/AM：低溫/低氣壓綜合試驗方
法》規定：
1．2．2試驗方法一次只能試驗一個散熱試驗樣品，試驗樣品一般應安GB2423.1的規定在無強
迫空氣循環的試驗箱中進行。
3．2．2 如過試驗過程中試驗樣品要工作，則要對其進行檢測，以保證試驗樣品能夠正常工作。
而后在溫度保持在規定值的情況下，將試驗箱壓力降到有關標準規定的試驗壓力。將此溫度、壓力
條件保持規定的時間。
在試驗中要區分散熱和非散熱試驗樣品，下圖是標準規定的試驗剖面圖：
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在標準中還規定了嚴酷等級