标准概述与目的
标准名称: GB/T 2423.21-2008 《电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验M:低气压》
等效采用: IEC 60068-2-13
核心目的: 用于确定元件、设备或其他产品在低气压条件下(如高海拔地区、航空运输或航天环境)的:
贮存、运输的适应性: 检查产品在低气压环境下包装或本身是否会损坏(如密封件破裂、容器变形)。
使用的可靠性: 评估产品在低气压环境下能否正常工作,特别是电气性能是否会因气压变化而劣化(如介电强度下降、电弧击穿、散热不良)。
试验原理与模拟场景
该试验通过在密闭的低气压试验箱内抽真空,模拟产品所处的低气压环境。其主要模拟两种场景:
高海拔地理环境:
例如,在海拔5000米的高原地区,大气压约为标准海平面气压(约101.3 kPa)的一半。
产品在此环境下可能会面临密封压力失衡、电气绝缘性能变化等问题。
航空/航天飞行环境:
飞机货舱的非增压舱或高空飞行的设备舱,气压可能低至数十甚至几个千帕。
这是更严酷的考核,可能引发更严重的物理和电气性能问题。
试验流程详解
一项标准的低气压试验通常遵循以下流程,其核心在于精确控制气压与时间的关系:
1、试验准备:
样品准备: 确保样品清洁、完好。
初始检测: 在标准大气条件下对样品进行全面的外观检查和电气性能测量,记录基线数据。
2、样品安装:
将样品按正常使用位置放入低气压箱内。注意样品体积不应超过箱体有效容积的1/3,以确保空气流通,避免局部过热。
3、降压/压力保持:
以不超过10 kPa/min的速率将箱内压力降至规定值。
在规定的低压下保持规定的时间。在此期间,根据试验目的:
贮存/运输模拟: 样品不通电,仅承受低气压应力。
运行考核: 样品需通电工作,并监测其性能参数。
4、恢复:
保持时间结束后,以不超过10 kPa/min的速率将压力恢复至正常值。
恢复后,样品应在标准大气条件下放置足够时间(如1-2小时),使其温度稳定。
5、最终检测:
对样品进行与初始检测相同的外观和电气性能检查。
主要失效模式与合格判据
主要失效模式:
物理性损坏: 密封容器(如铝电解电容器、电池、气密元件)鼓胀、破裂;壳体或包装变形。
电气性能故障:
介电强度下降: 低气压下空气稀薄,绝缘材料易被击穿,产生电弧、电晕放电。
散热不良: 空气对流散热能力减弱,导致元器件过热,性能失效或损坏。
开关电弧: 继电器、开关等触点在分断时电弧不易熄灭,可能烧毁触点。
合格判据:
试验后,样品应无机械损伤(如破裂、永久变形)。
电气性能应符合产品规范要求,无参数漂移超标或功能失灵。


