Как классифицируются испытания на воздействие влаги

Испытания на воздействие повышенной влаги

РЕФЕРАТ

на тему:

«Испытания РЭСИ на воздействие повышенной влаги и на воздействие инея с последующим его оттаиванием»

Испытания на воздействие повышенной влаги

Характер воздействия влаги на РЭСИ и ее элементы определяется свойствами воды в жидком, твердом и газообразном состояниях, наличием растворенных примесей и их свойствами. Возможны две основные формы взаимодействия воды с материалами. При первой влага проникает в трещины, зазоры, капилляры или находится на поверхности, удерживаясь на его мелкодисперсных частицах. Это ухудшает физико-химические, электрические и тепловые свойства, ускоряет процессы старения.

При второй форме вода оказывается химически связанной с элементами вещества, что приводит к ускорению процессов коррозии металлов, к гидролизу и способствует распаду некоторых материалов, что нередко приводит к выходу из строя различных ЭРЭ.

При ненадежной влагозащите в различных типах конденсаторов с твердым диэлектриком резко снижается сопротивление изоляции, растут емкость и потери, уменьшается допустимая величина рабочего напряжения. В керамических и герметизированных конденсаторах влага, хотя и не проникает внутрь, но, конденсируясь на поверхности, уменьшает поверхностное сопротивление изоляции. Наличие паров воды в воздухе вызывает изменение его диэлектрической проницаемости, что в свою очередь приводит к изменению емкости конденсаторов с воздушным диэлектриком и нарушению стабильности РЭА. Тем не менее, конденсаторы с воздушным диэлектриком и большими зазорами наиболее устойчивы против действия влажной атмосферы. На емкость конденсаторов с воздушным диэлектриком оказывает влияние также коррозия его металлических обкладок.

Влага интенсивно влияет на сопротивление резисторов различных типов и конструкций. Периодическое действие влаги на тонкослойные пленочные резисторы типа ВС или МЛТ приводит к набуханию лакового покрытия и частичным отрывам проводящего слоя от основания, следствием чего является уменьшение сопротивления и поверхностный пробой, уменьшение надежности контактов. В проволочных резисторах наличие влаги приводит к коррозии и интенсивному окислению проводников и особенно поверхностей подвижных контактов, что способствует уменьшению фактического сечения проводников, росту их сопротивления и снижению надежности контактов.

При воздействии влаги на высокочастотные катушки и дроссели увеличиваются собственные емкости, потери и соответственно снижается добротность. Более чувствительны к действию влаги катушки с каркасами из гигроскопических материалов, намотанные проводами в шелковой и хлопчатобумажной изоляции. Действие влаги снижает добротность таких катушек до 40 %. В трансформаторах и дросселях низкой частоты происходит не только рост потерь, но и увеличивается местный тепловой перегрев, что ухудшает коэффициент полезного действия трансформатора и изменяет индуктивность дросселя. Влага, проникая через трещины в заливке, уменьшает сопротивление межвитковой и межслойной изоляции, способствует развитию электрохимических процессов между витками, что увеличивает вероятность коротких замыканий.

Различают два вида испытаний на влагоустойчивость: длительные и ускоренные. Ускоренные испытания проводят с целью оперативного выявления грубых технологических дефектов, которые могут возникнуть из-за нарушения технологии производства изделий и низкого качества применяемых в производстве материалов, а также с целью выявления дефектов, которые могут возникнуть в изделиях при других видах испытаний.

Степени жесткости испытаний в зависимости от условий эксплуатации изделий в течение года приведены в таблице 1.

Связь между степенями жесткости по влажности воздуха и исполнением изделий приведена в таблице 2.

В зависимости от условий эксплуатации, в которых должны работать испытываемые изделия, их подвергают циклическим или непрерывным испытаниям с выпадением и без выпадения росы. Циклическим испытаниям подвергают изделия, предназначенные для работы на открытом воздухе и в открытых производственных помещениях, под навесами, а также в крытых транспортных средствах. Непрерывным испытаниям на влагоустойчивость подвергают изделия, предназначенные для работы в помещениях, где нет резких изменений температуры воздуха, солнечной радиации и осадков.

Любому виду испытаний предшествует визуальный осмотр и измерение параметров изделия. Далее изделия помещают в камеру влажности, повышают температуру до 40±2 ºС и выдерживают при этой температуре в течение времени, указанного в стандартах, ТУ на изделия и ПИ, но не менее 1ч. Затем, в зависимости от заданного режима испытаний устанавливают требуемую температуру и относительную влажность (обычно 95-98 %). При непрерывных испытаниях температуру и влажность в камере поддерживают постоянными в течение всего времени испытаний (от 2 до 10 суток при ускоренном и от 10 до 56 суток при длительном воздействии).

В случае длительного испытания на влагоустойчивость при циклическом режиме общую продолжительность испытаний в зависимости от степени жесткости выбирают по таблице 3. Рекомендуемая температура длительных испытаний 40±2 ºС, при ускоренных 55±2 ºС.

В непрерывном режиме испытаний не предусматривается конденсация влаги на изделиях, поэтому непрерывное испытание проводят при постоянных значениях температуры и влажности камеры. Изделия помещают в камеру тепла и влаги и выдерживают при температуре, указанной в таблице 4 Время выдержки при заданной температуре определяется временем достижения изделиями теплового равновесия. Затем относительную влажность воздуха в камере повышают до 95±3 % и далее поддерживают это значение постоянным в течение всего времени испытаний.

Испытания изделий под электрической нагрузкой предусматривают в том случае, если в условиях эксплуатации у этих изделий при увлажнении под напряжением возможно проявление разрушающих действий электролиза или электрохимической коррозии.

В процессе испытания рекомендуется периодически проверять параметры изделий, оговоренные в ПИ и ТУ. Перед измерением параметров изделия прогревают (выдерживают во включенном состоянии) в течение времени, указанного в ПИ или ТУ, но не более 15 мин. Длительность измерений не должна превышать 10-15 мин. При измерениях в камере в процессе испытаний необходимо учитывать тепловое излучение изделий, которое не должно вносить изменений в режим работы камеры. Измерение параметров следует производить при отсутствии росы на поверхности РЭСИ.

Источник

Как классифицируются испытания на воздействие влаги

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ НА СТОЙКОСТЬ К КЛИМАТИЧЕСКИМ ВНЕШНИМ ВОЗДЕЙСТВУЮЩИМ ФАКТОРАМ МАШИН, ПРИБОРОВ И ДРУГИХ ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Испытания на воздействие воды

Climatic environment stability test methods for machines instruments and other industrial products. Test methods for water influence

Дата введения 2015-01-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 341 «Внешние воздействия»

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 14 ноября 2013 г. N 44)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны
по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 10 сентября 2014 г. N 1076-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 30630.2.6-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации c 1 января 2015 г.

5 Настоящий стандарт соответствует следующим международным стандартам:

IEC 60529:2001, издание 2.1 с поправками 1:2003 и 2:2007 «Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP)» в части испытаний на воздействие воды [«Degrees of protection provided by enclosures (IP code)», NEQ]

7 ИЗДАНИЕ (сентябрь 2019 г.) с Поправкой* (ИУС 4-2015)

* См. ярлык «Примечания».

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»

Введение

Требования настоящего стандарта относятся к вопросам безопасности, обеспечиваемой стойкостью технических изделий к внешним воздействующим факторам при эксплуатации.

Настоящий стандарт является частью комплекса стандартов «Методы испытаний на стойкость к внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий» (комплекс стандартов ГОСТ 30630), состав которого приведен в ГОСТ 30630.0.0-99, приложение Е.

В настоящем стандарте уточнены формулировки применяемости метода 218, 220; стандарт дополнен новым методом испытаний 220-1.3.

Настоящий стандарт соответствует международным стандартам, указанным в предисловии, но дополняет и уточняет методы проведения испытаний, их классификацию и состав, увязывая методы (режимы) испытаний с условиями и сроками эксплуатации изделий и охватывая всю совокупность технических изделий, что в настоящее время отсутствует в международных стандартах, относящихся к внешним воздействующим факторам.

1 Область применения

Настоящий стандарт следует применять совместно с ГОСТ 30630.0.0 и ГОСТ 14254.

Требования разделов 4-9 настоящего стандарта относятся к требованиям безопасности и являются обязательными.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 14254 (IEC 60529:2013) Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP)

ГОСТ 15150 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 26883 Внешние воздействующие факторы. Термины и определения

ГОСТ 30630.0.0-99 Методы испытаний на стойкость к внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Общие требования

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применяют термины с соответствующими определениями и сокращениями, относящиеся к областям:

4 Общие требования

4.1 Стойкость изделия к воздействию воды может обеспечиваться оболочками изделий или другими способами (полностью или частично).

В других случаях применяют методы проверки соответствия и их обозначения по настоящему стандарту. При этом учитывают, что большинство методов проверки соответствия идентичны, а их обозначения различны, так как обозначения методов по настоящему стандарту входят в общую систему обозначений методов испытаний на стойкость к ВВФ по ГОСТ 30630.0.0.

Данные о соответствии между методами проверки соответствия и их обозначениями приведены в основном тексте настоящего стандарта и приложении Б.

1. Ситуация, аналогичная указанной в настоящем пункте, существует в МЭК (см. приложение А).

2. Требования испытаний 217 и 219 распространяются также на оболочки изделий.

4.2 При испытаниях учитывают требования разделов 4, 7, 8 ГОСТ 30630.0.0.

Должно быть указано, испытывают ли изделие в работе, в нерабочем состоянии или в состоянии готовности к работе. При этом для ЭРИ и других изделий, работающих с присоединением их к источникам электропитания, уточняют условия проверки электрической прочности изоляции изделия. Кроме того, для такого изделия не должно быть:

— накопления воды на электроизоляционных частях, где вода может вызвать трекинг (образование токопроводящих следов) на путях утечки;

— попадания воды на части, находящиеся под напряжением, или на обмотки, не рассчитанные на работу в увлажненном состоянии;

— накопления воды вблизи кабельных вводов и (для электротехнических изделий) коробки выводов либо проникновения внутрь кабелей.

4.4 Вода, применяемая для испытаний, должна быть чистой, отфильтрованной и деминерализованной, если иное не указано в настоящем стандарте.

5 Испытание на воздействие статического гидравлического давления (испытание 216)

5.1 Испытание проводят с целью проверки сохранения параметров изделия в условиях длительного пребывания под водой. Испытание проводят методом 216-1.

5.2 Испытание соответствует методу испытаний на соответствие второй характеристической цифре 8 по ГОСТ 14254, но в настоящем разделе установлены более конкретные требования.

5.3 Изделие помещают в резервуар с водой, в котором создают статическое гидравлическое давление, соответствующее значению на 50% большему, чем давление на предельной глубине погружения, установленному в НД на изделие.

5.4 Изделие выдерживают при этом давлении в течение 15 мин, после чего давление снижают до нормального. Затем давление повторно повышают до значения, соответствующего предельной глубине погружения в соответствии с таблицей 1.

Источник

Испытания на воздействие влаги

Содержание

2 Испытания на воздействие влаги. 3

2.1 Измерение влажности. 3

2.1.1 Влага в твердых материалах и жидкостях. 3

2.1.2 Величины, характеризующие содержание влаги в твердых материалах и жидкостях. 4

2.1.3 Обзор и классификация методов измерения влажности. 5

2.1.4 Влагометры сверх высоких частот. 9

2.1.5 Измерение влажности газов. 11

2.1.6 Обзор и классификация методов измерения влажности газов. 11

2.2 Измерения влажности воздуха и газов. 16

2.2.1 Методы измерения. 16

2.2.2 Психрометрический метод. 16

2.2.3 Метод точки росы.. 18

2.2.4 Метод сорбционных гигрометров деформационного типа. 19

2.2.5 Метод электрических гигрометров. 19

2.3 Воздействие повышенной влажности. 21

2.3.1 Испытания на влагоустойчивость, длительное и ускоренное (испытание 207) 22

Список литературы.. 25

Введение

Климатические параметры представляют собой часть условий окружающей среды, воздействующей на технические изделия. Известно так же, как влияет окружающая среда на работоспособность, надежность и срок службы технических изделий. Это влияние особенно сказывается на радиоэлектронной аппаратуре. Многие виды радиоэлектронной аппаратуры и измерительные приборы разрабатываются и конструируются с учетом их применения в довольно точно заданных условиях воздействия окружающей среды. Даже небольшие отклонения от этих заданных условий окружающей среды могут иметь решающее влияние на работоспособность устройства. Высокие требования, например, к постоянству частоты генератора обусловливают необходимость компенсации влияния окружающей среды. С другой стороны, радиоэлектронная аппаратура содержит часто некоторые элементы точной механики. Такие приборы не только в электрическом, но и в механическом отношении весьма чувствительно реагируют па изменения условий окружающей среды.

До сих пор еще в ряде стран не установлены условия климатических испытаний аппаратуры. Более того, часто потребителю сообщают только, какие испытания прошло изделие, и предоставляют потребителю самому установить, выдержало ли такое изделие заданные испытания, удовлетворит ли оно требованиям потребителя или нет. Иногда потребитель в своих требованиях предусматривает чрезмерно большую надежность и тем самым вынуждает изготовителя предусматривать такие мероприятия, которые влияют на эксплуатационные параметры изделия. Разнообразие климатических условий на Земле создает существенные трудности для систематического определения и фиксирования особенностей климата. Эта проблема несколько упрощается лишь тем, что в природе имеется ограниченное количество комбинации климатических условий, представляющих технический интерес.

Разнообразию климатических условий противопоставляется ограниченность технических возможностей при производстве аппаратуры. Чтобы изготовлять доступную по цене радиоэлектронную аппаратуру, необходимо в ее конструкции предусмотреть широкое применение стандартных элементов, блоков и узлов. С другой стороны, экономичный подход требует ограничить число технологических процессов. Возможности технических испытаний аппаратуры относительно ограничены, если учитывать при этом вопросы экономики.

ВЛИЯНИЕ ВЛАЖНОСТИ НА ИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ПРОЦЕСС ПОГЛОЩЕНИЯ ВЛАГИ

Изоляционных пластмасс, которые противостоят поглощению влаги, не существует. Если влага в виде воды или пара (влажность воздуха) воздействует на изоляционный материал, то она проникает в него и влияет на его свойства. Количество проникшей влаги и время, необходимое для ее проникновения, неодинаковы для разных материалов. Как показано далее, это различие весьма велико. Проникновение влаги происходит различными способами. Если имеются грубые макроскопические поры, трещины или другие дефекты материала, то влага проникает через капилляры. Так как подобные дефекты материала неравномерны, то редко можно получить точное представление о проникшей через них влаге.

В электронике должны применяться только высококачественные изоляционные материалы, которые практически свободны от таких дефектов. Поэтому существенно большее значение имеет проникновение влаги вследствие диффузионного процесса, чем поглощение влаги через капилляры. Эти процессы нельзя смешивать, потому что механизмы проникновения влаги совершенно разные.

Если электроизоляционный материал поглощает влагу из окружающей атмосферы, то сопротивление изоляции материала снижается. Это явление давно известно не только из опыта, но и на основании весьма простых понятий о физической природе диэлектрика. Электрическая проводимость воды довольно высока по сравнению с проводимостью изоляционного материала, если вообще о последней можно говорить. Проникшие водяные пары образуют с молекулами изоляционного материала как последовательные, так и ‘параллельные цепи для тока, протекающего между точками приложенных потенциалов, что и должно уменьшить сопротивление изоляции.

При воздействии влажной теплой атмосферы водяные пары проникают в изоляционный материал и ухудшают сопротивление изоляции. Таким образом, в конечном итоге сопротивление изоляции зависит от содержания водяных паров в изоляционном материале.

Содержание водяных паров в изоляционном материале зависит от воздействий климата и времени. Сопротивление изоляции уменьшается с увеличением содержания водяных паров и, таким образом, обратно пропорционально поглощению влаги. Следовательно, каждый изоляционный синтетический материал изменяет свои свойства при воздействии влажной теплой атмосферы. Степень изменения для каждого материала различна и зависит также от геометрической формы изоляционной детали.

Испытания на воздействие влаги

Испытание РЭА является частью контроля, определяющего технические показатели аппаратуры (приборов) с помощью различных средств. К этим показателям относятся различные технические параметры: надежность, безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость и др.

Источник

Унификация испытаний на воздействие повышенной влажности

12 октября 2015 в 23:39

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 установленными 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 4.

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 воздействия влажности и после него [7].

В технических условиях [1- 6] содержатся два варианта требований к влагоустойчивости изделий:

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 рассматривается 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

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

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 степень жесткости испытаний на воздействие повышенной влажности (источник – Приложение 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:

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

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 испытаний, 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 стандартом [8] изменяются в течение каждого цикла продолжительностью 24 часа (кален- дарные сутки), следующим образом:

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%.

Метод 207-1 рекомендуется применять в двух случаях:

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 воздействие влажности используем информацию о степени жесткости испытаний (табл.2), составленную по материалам стандарта [8].

Таблица 2 Степени жесткости испытаний изделий

Верхнее значение относительной влажности*

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

Источник