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 [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 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 |
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 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%.
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:
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* |
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 иллюстрирует 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 влажности (100 или 98% при температуре + 25ºС), рекомендованная стандартом продолжительность 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 одинаковой для всех изделий или их составных частей продолжительностью – 7 суток.
Примечание. В связи с тем, что принятая технология сборки изделия из модулей 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 температурах с конденсацией влаги), представляется целесообразным ужесточение режима испытаний по методу 207-2 путем увеличения значения влажности до (98 –3)%.
Литература
watcher
http://www.olgezaharov.narod.ru/2016/78_vlazh.pdf -здесь размещен журнальный вариант статьи
Комментарий проверяется
Текст комментария будет виден после проверки администратором.