一、标准概述

IEC 60068-2-2:2007是国际电工委员会发布的环境试验基础标准之一，规定了电工电子产品在干热环境下的试验方法。该标准用于评价产品在干热条件下因材料软化、膨胀、老化、润滑失效、电子元器件性能漂移等引发的性能变化、结构完整性和功能可靠性。干热环境是电工电子产品在热带地区、夏季露天暴晒、发动机舱附近、密闭舱室等场景中必然面临的环境因素。干热会导致材料力学性能下降、电气绝缘老化、密封件失效、润滑剂变质、电子元件参数漂移等问题。

二、适用范围

IEC 60068-2-2:2007适用于各类电工电子产品在干热环境下的适应性验证，主要包括：

●  电子元器件：电阻、电容、电感、半导体器件、集成电路等

●  电子设备：通信设备、计算机、仪器仪表、控制设备等

●  电工产品：电机、电器、电缆、开关、连接器等

●  含橡胶与塑料件的产品：密封件、外壳、线缆护套等

●  含润滑剂的产品：轴承、齿轮、传动机构等

●  发热量大的产品：电源、功率器件、变压器等

该标准既适用于散热试样，也适用于非散热试样，两者的温度控制策略不同。

三、试验条件与所需仪器

试验条件

试验名称：干热试验，代号为试验B。

试验分类：

●  试验Ba：试样在不通电状态下放入高温箱，温度快速变化

●  试验Bb：试样在不通电状态下放入高温箱，温度缓慢变化

●  试验Bc：试样在通电发热状态下放入高温箱，温度缓慢变化

●  试验Bd：针对特定散热试样的高温试验

温度条件：

●  根据产品实际使用环境确定试验温度

●  常用试验温度：+40℃、+55℃、+70℃、+85℃、+100℃、+125℃、+155℃、+175℃、+200℃等

●  具体温度值按产品规范或实际使用剖面选取

●  温度容差：一般±2℃，±2%

温度变化速率：

●  试验Ba：放入已预热的高温箱，温度变化速率较快

●  试验Bb/Bc/Bd：以不超过1℃/min的速率升温

●  具体速率按试验类型和产品规范确定

持续时间：

●  按产品规范确定，通常为2h、16h、24h、48h、96h、168h等

●  标准推荐典型持续时间：2h、16h、24h、48h、96h、168h

●  具体持续时间按产品规范或实际使用剖面选取

温度稳定判据：

●  试样最热点温度在规定时间内变化不超过2℃

●  试样最热点温度在规定时间内变化不超过2℃

●  具体判据按产品规范确定

所需仪器

●  高温试验箱：用于提供规定的高温环境，要求温度均匀性好、温控精度高，能在整个试验周期内稳定维持设定温度。箱体需具备强迫空气循环功能，确保温度均匀。容积需能容纳试样及测试工装，试样与箱壁间距≥15cm，箱体与试样体积比≥5:1。

●  温度控制系统：包括加热器、温度传感器、控制器，用于精确控制箱内温度，升降温速率可控。

●  温度传感器：热电偶或RTD，用于监测试样表面温度和箱内温度，精度一般±1℃。散热试样测表面最热点，非散热试样测内部最热点。

●  数据采集与记录系统：同时记录温度、时间等参数，生成完整试验报告，满足可追溯性要求。

●  功能检测设备：用于在高温条件下对试样进行电气、机械性能检测，需能在高温环境下正常工作。

●  必要的辅助工装：包括耐高温夹具、隔热垫片、导线高温防护套等，确保试样在高温环境下固定可靠且不受额外损伤。

四、试验过程与要求

试验目的

验证电工电子产品在干热环境下能否保持结构完好性和功能正常性，暴露因材料软化、膨胀、老化、润滑失效、电子元器件性能漂移等引发的缺陷。

试验设备

●  高温试验箱

●  温度控制系统

●  温度测量监控系统

●  数据采集与记录系统

●  功能检测设备

●  专用夹具与工装

试验过程

●  初始检测：在标准大气条件下进行外观、电气、机械性能全项检测，记录基准值。

●  试样安装：将试样按实际安装方式固定在试验箱内，连接测试线缆和传感器。确保夹具不影响温度场，导线耐高温。

●  升温

   试验Ba：试样放入已预热至规定温度的高温箱

   试验Bb/Bc/Bd：以不超过1℃/min的速率将箱内温度升至规定值

●  温度稳定与保持：温度达到规定值后，保持规定时间。期间按产品规范进行功能检测，记录试样性能变化。温度稳定判据：试样最热点温度在规定时间内变化不超过2℃。

●  功能检测：在高温保持期间，按产品规范规定的时间节点进行功能检测。散热试样通常不进行功能检测，非散热试样可进行功能检测。

●  降温：试验结束后，以不超过1℃/min的速率将温度降至恢复温度。严禁急冷。

●  取出试样：温度降至恢复范围后，将试样从试验箱中取出。

●  恢复检测：试样在标准大气条件下恢复不少于1h，再进行全项检测并与初始值对比。

试验要求

温度容差：一般±2℃，±2%。

温度变化速率：≤1℃/min，具体按产品规范。

持续时间：按产品规范确定，典型为2h至168h。

温度稳定判据：试样最热点温度在规定时间内变化不超过2℃。

功能检测：按产品规范规定的时间节点和检测项目执行，检测线缆需耐高温。

试样数量：一般不少于3个，结果取算术平均值。

记录完整性：温度、时间、功能检测数据须全程记录。

判据明确：合格准则须在试验大纲中预先规定。

五、恢复条件

恢复步骤

停止加热：到达规定试验时间后，停止加热，让试样随箱体自然降温。

降温：以不超过1℃/min的速率将温度降至恢复温度，取5min滑动平均值。

取出试样：温度降至恢复范围后，将试样从试验箱中取出。

静置恢复：在标准大气条件下放置不少于1小时。

最终检测：恢复时间到达后立即进行外观、电气、机械性能全项检测，与初始值对比。

关键要求

●  环境条件：温度15℃~35℃，相对湿度25%~75%，气压86kPa~106kPa

●  恢复时间：≥1h，具体由产品规范规定

●  操作顺序：先停止加热，再降温，最后取出试样

●  降温速率：≤1℃/min，严禁急冷

●  检测时机：恢复结束后立即检测，不得超时搁置

六、设备要求

●  高温试验箱：强迫空气循环，温度均匀，容差±2℃或±2%，升降温≤1℃/min。散热试样测表面最热点，非散热试样测内部最热点。试样与箱壁间距≥15cm，箱体与试样体积比≥5:1。

●  温度控制系统：加热功率满足升温速率要求，温度均匀性和波动度满足标准要求。

●  测量监控系统：温度传感器精度±1℃，温度参数全程连续记录。

●  夹具安装：耐高温材料，按IEC 60068-2-47要求安装，试样刚性固定防止滑移。

●  功能检测设备：能在高温环境下正常工作，测试线缆需耐高温，不得影响箱内温度场。

结语

IEC 60068-2-2:2007是电工电子产品干热环境适应性验证的核心国际标准，其核心在于温度条件真实、升降温速率可控、温度稳定判据明确、恢复过程规范、判据明确。试验人员应重点关注温度均匀性、温度稳定判据、散热与非散热试样的区分以及数据的完整记录，确保试验结果的重复性与可比性，为电工电子产品的干热环境适应性设计和定型提供有效依据。

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