1. 環(huán)境條件的定義和分類
　　環(huán)境條件是指產(chǎn)品在貯存、運(yùn)輸和使用場(chǎng)所的物理、化學(xué)和生物等條件,例如氣候環(huán)境條件、生物環(huán)境條件、化學(xué)、機(jī)械等環(huán)境條件。每一種環(huán)境條件由各種壞境因素的不同等級(jí)參數(shù)值表示,如氣候環(huán)境條件通常是由溫度、濕度、氣壓、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、砂塵、雨量等參數(shù)值組成。
　　2.環(huán)境影響
　?、贉囟鹊挠绊?。低溫——引起結(jié)冰,使材料收縮、變硬或發(fā)脆;油類粘度增大或凝固;產(chǎn)品的電性能或機(jī)械性能變壞(如密封失效、磨損或潤(rùn)滑性能改變)。
　　高溫——使材料氧化、干裂、裂解,或軟化、熔化、升華;造成產(chǎn)品的絕緣老化,電性能下降,軸承潤(rùn)滑油或脂泄漏,電纜頭密封膠流失等。
　　溫度突變——會(huì)使產(chǎn)品機(jī)械結(jié)構(gòu)變形、開(kāi)裂,瓷絕緣子破裂。在高濕度條件下溫度的突變,將使產(chǎn)品表面凝露,加速潮濕的影響。
　　②溫度的影響。在一定溫度下,當(dāng)空氣中水蒸氣含量增加時(shí),潮氣便滲透、擴(kuò)散進(jìn)入材料內(nèi)部而引起產(chǎn)品理化性能的變化。例如:用作結(jié)構(gòu)材料中的塑料,在受潮后變色、變形或膨脹,使產(chǎn)品外觀變壞或發(fā)生機(jī)構(gòu)失靈;又如絕緣材料受潮后,使產(chǎn)品電性能下降,絕緣電阻和電擊穿強(qiáng)度降低,介質(zhì)損失角增大等。
　　當(dāng)空氣中相對(duì)濕度到達(dá)90%以上或接近飽和時(shí),遇到溫度波動(dòng),將使材料表面水蒸氣凝露形成水膜,引起材料的表面電阻下降,金屬表面腐蝕,導(dǎo)致電工產(chǎn)品表面放電、閃絡(luò)或金屬結(jié)構(gòu)件銹蝕失靈,電觸點(diǎn)接觸不良等現(xiàn)象。
　　當(dāng)相對(duì)濕度為80%～90%、溫度為25℃～30℃時(shí),霉菌將旺盛地繁殖,它破壞產(chǎn)品的外觀,同時(shí)使某些電子產(chǎn)品性能受到影響。
　　常用金屬腐蝕的臨界濕度是:鐵為70%～75%,鋅為65%,鋁為60%～65%;當(dāng)超過(guò)臨界值時(shí),其腐蝕速度將成倍增加。
　　當(dāng)濕度低到30%以下時(shí),木材、皮革、塑料和絕緣材料制品會(huì)產(chǎn)生干燥收縮,變形,甚至龜裂。
　　③大氣壓力的影響。高原地區(qū)的氣壓隨海拔高度增加而降低。低氣壓將引起材料膨脹,從而造成容器變形或機(jī)械故障,它還使空氣介電強(qiáng)度下降,造成開(kāi)關(guān)滅弧困難,直流電機(jī)換向惡化;在高電壓下低氣壓的空氣中容易放電,使絕緣子產(chǎn)生電暈。
　　海拔低于海平面的場(chǎng)所,氣壓將隨深度增加而增高。在高氣壓環(huán)境中材料將被壓縮變形,造成產(chǎn)品機(jī)械故障或密封性能降低而失效。
　?、芴?yáng)輻射的影響。其影響可分為熱效應(yīng)和光效應(yīng)。熱效應(yīng)的影響和高溫相同。光效應(yīng)在與氧、水汽同時(shí)作用下,使有機(jī)材料表面迅速劣化、脆化和退色,材料使用壽命下降。
　?、萦甑挠绊憽Ｓ晁畯漠a(chǎn)品外殼的交接面或密封面滲入,引起內(nèi)部零部件腐蝕,密封材料或潤(rùn)滑脂變質(zhì);還會(huì)影響戶外高壓電器的濕放電壓下降。毛毛雨使產(chǎn)品表面形成污染的水層和高壓絕緣子的外絕緣閃絡(luò)。強(qiáng)雨對(duì)外殼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生水擊作用。
　?、扪⒈挠绊?。細(xì)小的雪晶在產(chǎn)品外殼合縫處有滲透作用,當(dāng)進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)中設(shè)備時(shí)融成水,在停機(jī)后便凍結(jié),影響設(shè)備性能和安全。戶外隔離開(kāi)關(guān)受冰雪作用會(huì)使分合困難,還影響觸頭導(dǎo)電性能而使局部發(fā)熱或觸頭機(jī)械損傷。冰雪還影響戶外產(chǎn)品的外絕緣性能,如產(chǎn)品電氣間隙覆蓋冰雪時(shí),其放電電壓隨著冰雪電阻率的減小而降低,當(dāng)冰雪受污穢時(shí)更為嚴(yán)重。積在絕緣子瓷裙上的雪花,融化時(shí)遇氣溫驟降至-4℃以下,會(huì)形成冰串而引起閃絡(luò)。
　　⑦腐蝕大氣的影響。大氣中腐蝕氣體有鹽霧、二氧化硫、硫化氫、氯氣、鹽酸、氨氣、臭氧和氧化氮等。在潮濕大氣中(最大相對(duì)濕度高于70%),這些氣體就會(huì)加速腐蝕金屬材料,破壞產(chǎn)品外觀和機(jī)構(gòu)操作,同時(shí)還嚴(yán)重的影響電觸點(diǎn)的導(dǎo)電性能。
　　⑧爆炸性混合物的影響。煤礦井下的甲烷、氫、煤塵,化學(xué)工業(yè)中的乙炔、二氧化碳、水煤氣、石油等易燃易爆和面粉廠中的粉塵等物質(zhì),在大氣中與空氣混合而成為爆炸性混合物。當(dāng)電工產(chǎn)品在這類環(huán)境中工作而產(chǎn)生火花、電弧或危險(xiǎn)溫度時(shí),就有爆炸危險(xiǎn)。
　?、崦咕?、昆蟲(chóng)及其他有害動(dòng)物的影響。霉菌分泌物會(huì)污染產(chǎn)品外表,甚至引起纖細(xì)金屬導(dǎo)線腐蝕。霉菌細(xì)胞中包含大量水分的菌緣體及其在代謝過(guò)程分泌的酸性物質(zhì),使材料絕緣性能下降,光學(xué)儀器鏡頭長(zhǎng)霉,損壞光學(xué)玻璃透光性能。
　　白蟻、木蜂和長(zhǎng)蠢蟲(chóng)以及老鼠、蟑螂、樹(shù)蛙和壁虎等,都會(huì)咬穿地下塑料電纜及鉛包電纜,或進(jìn)入電機(jī)、高低壓開(kāi)關(guān)柜造成電氣短路。
　　⑩機(jī)械力(沖擊、振動(dòng)和加速度)的影響。由于機(jī)械力作用使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)松動(dòng)或疲勞破壞;在振動(dòng)時(shí)有可能產(chǎn)生共振,更加劇上述破壞效應(yīng)。沖擊力還會(huì)使電接觸點(diǎn)位移或變形,造成電氣故障。
　　(11)雷電的影響。直接雷擊或受雷擊感應(yīng)造成的過(guò)電壓,使產(chǎn)品內(nèi)部絕緣擊穿或外絕緣閃絡(luò)。雷電流使產(chǎn)品燒壞,或產(chǎn)生強(qiáng)大電動(dòng)力使導(dǎo)電部分變形和損壞。閃電雷擊的電磁波會(huì)干擾無(wú)線電通信。
　　3. 自然環(huán)境條件分類和分級(jí)
　　自然環(huán)境條件是指由地理或氣候因素形成的環(huán)境參數(shù)值的組合。根據(jù)其對(duì)產(chǎn)品影響特點(diǎn)確定其標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值或劃分氣候分區(qū),供設(shè)計(jì)者選擇應(yīng)用環(huán)境條件等級(jí)時(shí)參考。IEC721-2將自然環(huán)境條件按溫度和濕度、降雨和風(fēng)、氣壓、太陽(yáng)輻射和溫度、砂塵、鹽霧、風(fēng)、地震引起的振動(dòng)和沖擊、植物、物和霉菌等種類組合分別進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)定值和分區(qū)。參考IEC的標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)已制訂了GB4794.1-84《溫度和濕度》及GB4797. ×-××《生物環(huán)境條件》等。
　　①溫度和濕度

表1 中國(guó)溫濕度氣候分區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)

環(huán)境參數(shù)		氣候分區(qū)
		寒冷	寒溫			干熱	亞濕熱	濕熱
			Ⅰ	Ⅲ
日年 　　平極 　　均值 　　值平 　　的均	低溫/℃ 　　高溫/℃ 　　RH>95%時(shí)最高溫度/℃ 　　最大絕對(duì)濕度/(g/m3)	-40 　　25 　　15 　　17	-29 　　29 　　-18 　　19	-26 　　22 　　6 　　10	-15 　　32 　　24 　　24	-15 　　35 　　- 　　13	-5 　　35 　　25 　　25	7 　　35 　　26 　　26

續(xù)表

環(huán)境參數(shù)		氣候分區(qū)
		寒冷	寒溫			干熱	亞濕熱	濕熱
			Ⅰ	Ⅲ
年 　　極 　　值 　　的 　　平 　　均 　　絕 　　對(duì) 　　極 　　值	低溫/℃ 　　高溫/℃ 　　RH>95%時(shí)最高溫度/℃ 　　最大絕對(duì)濕度/(g/m3)	-50 　　35 　　20 　　18	-33 　　37 　　23 　　21	-33 　　31 　　12 　　11	-20 　　38 　　26 　　26	-22 　　40 　　15 　　17	-10 　　40 　　27 　　27	5 　　40 　　28 　　28
	低溫/℃ 　　高溫/℃ 　　RH>95%時(shí)最高溫度/℃ 　　最大絕對(duì)濕度/g/m3	-55 　　40 　　23 　　22	-40 　　40 　　26 　　25	-45 　　34 　　15 　　15	-30 　　45 　　28 　　29	-30 　　45 　　20 　　20	15 　　45 　　29 　　29	0 　　40 　　29 　　29

表2 我國(guó)主要城市所屬的溫濕度氣候分區(qū)一覽表

氣候分區(qū)	主要大城市
寒冷	漠河、呼瑪、嫩江、伊春、圖里河、海拉爾、阿勒泰
寒溫Ⅰ	博克圖、齊齊哈爾、哈爾濱、通河、牡丹江、長(zhǎng)春、沈陽(yáng)、呼和浩特、銀川、張掖、酒泉等
寒溫Ⅱ	大柴旦、噶爾、帕里、五臺(tái)山等
暖溫	丹東、北京、石家莊、太原、濟(jì)南、延安、西安、蘭州、安陽(yáng)、寶雞、徐州、峨嵋山、昆明、拉薩、黃山、廬山等
干熱	哈密、喀什、和田、吐魯番、庫(kù)爾勒等
亞濕熱	南京、上海、合肥、宜昌、漢口、長(zhǎng)沙、贛州、南昌、南寧、桂林、貴陽(yáng)、成都、重慶、杭州、福州、舟山、韶關(guān)、梅 　　縣、廣州、汕頭等
濕熱	上川島、湛江、?？诘?/td>

　　②生物

表3 我國(guó)生物環(huán)境條件分區(qū)

分區(qū)	氣候條件	危害條件	分布地區(qū)
B1	氣候條件復(fù)雜,多數(shù)為干旱地區(qū),如南 　　溫帶、中溫帶或高原氣候區(qū)	鼠類	北起額爾古納河、海拉爾、錫林浩特、呼 　　和浩特、榆林、吳忠、蘭州、西寧、穿過(guò)黃河 　　至昌都、林芝、雅魯藏布江以北地區(qū)
B2	全年月平均RH≥70%,月平均溫度≥ 　　18℃的月份達(dá)1～2個(gè)月;年平均RH≈ 　　60%,溫度0～5℃	霉菌、鼠類和鳥(niǎo)類	東起富錦、哈爾濱、長(zhǎng)春、沈陽(yáng)、遼陽(yáng)、秦 　　皇島、北京、石家莊、鄭州、西安、寶雞、天 　　水、武都、馬爾康、康定、德欽以西亞熱帶, 　　B1區(qū)以南地區(qū)
B3	全年月平均RH≥70%,月平均溫度≥ 　　18℃的月份達(dá)3～4個(gè)月;年平均RH≥ 　　60%,年平均溫度10～15℃	霉菌、鼠類、蟻類、鳥(niǎo)類等	東起連云港、靖江、南京、六安、武漢、宜 　　昌、萬(wàn)縣、南充、綿陽(yáng)、雅安、西昌、渡口、騰 　　沖以北,B2區(qū)以南的地區(qū)
B4	全年月平均RH≥70%,月平均溫度≥ 　　18℃的月份達(dá)5個(gè)月以上。全年RH> 　　70%的月份達(dá)10個(gè)月,每年梅雨季節(jié) 　　有2～3個(gè)月	生物活動(dòng)頻繁,存在各種 　　生物的危害	B3區(qū)以南地區(qū)

表4 電工電子產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)體系

標(biāo)準(zhǔn)號(hào)	名 稱
GB4796-1984 　　GB4797 　　DG4797.1-84 　　GB4797.×-×× 　　GB4797.×-×× 　　GB4797.×-×× 　　GB4797.×-×× 　　GB4797.×-×× 　　GB4798 　　GB4798.10-84 　　GB4798.×-×× 　　GB4798.2-84 　　GB4798.×-×× 　　GB4798.×-×× 　　GB4798.×-×× 　　GB4798.6-84 　　GB4798.×-××	電工電子產(chǎn)品環(huán)境參數(shù)及其嚴(yán)酷程度分級(jí) 　　自然環(huán)境條件 　　溫度和濕度 　　降雨和風(fēng) 　　氣壓 　　太陽(yáng)輻射和溫度 　　地震的振動(dòng)和沖擊 　　生物 　　電工電子產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境條件 　　導(dǎo)言 　　儲(chǔ)存 　　運(yùn)輸 　　固定使用,氣候防護(hù) 　　固定使用,無(wú)氣候防護(hù) 　　地面車載 　　船用 　　移動(dòng)式

　　4. 應(yīng)用環(huán)境條件的分類和分級(jí)
　　應(yīng)用環(huán)境條件是指產(chǎn)品在運(yùn)輸、貯存過(guò)程中或在不同場(chǎng)所工作時(shí)所處的真實(shí)環(huán)境條件。它常是自然環(huán)境條件和產(chǎn)品所處場(chǎng)所由于其他原因產(chǎn)生的誘發(fā)環(huán)境條件的綜合結(jié)果;例如在熱帶潮濕的自然地區(qū)具有空調(diào)裝置的辦公室和一般無(wú)空調(diào)的室內(nèi),其應(yīng)用環(huán)境條件就不一樣了。
　　5.應(yīng)用環(huán)境條件參數(shù)值的確定
　　一類應(yīng)用環(huán)境條件的參數(shù)特征,可用一組代表不同等級(jí)的符號(hào)組合表示。如在寒溫、非沿海地區(qū)、室內(nèi)有取暖裝置的一個(gè)印刷電路板生產(chǎn)車間,可用:3K4|3Z2|3Z7|3B2|3C3|3S2|3M4一組符號(hào)標(biāo)志。符號(hào)的概念舉例說(shuō)明如下:

 

表5 氣候環(huán)境的分級(jí)(戶內(nèi))

環(huán)境參數(shù)	單位	等 級(jí)
		3K1	3K2	3K3	3K4	3K5	3K5L	3K6	3K6L	3K7	3K7L 3K8 3K8L 3K8H
a)低溫	℃	+20	+15	+5	+5	-5	-5	-25	-25	-40	-40 -55 -55 -25
b)高溫	℃	+25	+30	+40	+40	+45	+40	+55	+40	+70	+40 +70 +55 +70
c)低相對(duì)濕度	%	20	10	5	5	5	5	10	10	10	10 10 10 10
d)高相對(duì)濕度	%	75	75	85	95	95	95	100	100	100	100 100 100 100
e)低絕對(duì)濕度	g/m3	4	2	1	1	1	1	0.5	0.5	0.1	0.1 0.02 0.02 0.5
f)高絕對(duì)濕度	g/m3	15	22	25	29	29	29	29	29	35	35 35 29 35

續(xù)表

環(huán)境參數(shù)	單位	等 級(jí)
		3K1	3K2	3K3	3K4	3K5	3K5L	3K6	3K6L	3K7	3K7L 3K8 3K8L 3K8H
g)溫度變化率	℃/min	0.1	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	1.0	1.0 1.0 1.0 1.0
h)低氣壓	kPa	70
i)高氣壓	kPa	106
j)太陽(yáng)輻射	W/m2	500	700	700	700	700	1120	1120	1120	無(wú)	1120 1120 1120
k)熱輻射	-	-
l)周圍空氣 　　運(yùn)動(dòng)	m/s	0.5	1.0							5.0
m)冷凝條件	-	沒(méi)有	沒(méi)有	沒(méi)有	有	有	有	有	有	有	有 有 有 有
n)降落物條件 　　(雨、雪、雹等)	-	沒(méi)有	沒(méi)有	沒(méi)有	沒(méi)有	沒(méi)有	沒(méi)有	沒(méi)有	沒(méi)有	有	有 有 有 有
o)除雨以外 　　的水	-	沒(méi)有	沒(méi)有	沒(méi)有
p)結(jié)冰條件	-	沒(méi)有	沒(méi)有	沒(méi)有	沒(méi)有	有	有	有	有	有	有 有 有 有

表6 特殊氣候環(huán)境的分級(jí)(戶內(nèi))

環(huán)境參數(shù)	等級(jí)	特殊條件
k)熱輻射	3Z1	可以忽略
	3Z2	有熱輻射條件,例如室內(nèi)加熱系統(tǒng)附近
	3Z4	有熱輻射條件,例如室內(nèi)加熱系統(tǒng)或工業(yè)、商業(yè)爐附近
1)周圍空氣運(yùn)動(dòng)	3Z3	5m/s
	3Z5	10m/s
	3Z6	30m/s
o)除雨以外的水	3Z7	滴水條件
	3Z8	淋水條件
	3Z9	濺水條件
	3Z10	噴水條件

表7 機(jī)械活性物質(zhì)環(huán)境的分級(jí)(戶內(nèi))

機(jī)械活性物質(zhì)	單位	等 級(jí)
		3S1	3S2	3S3	3S4
砂	mg/m8	-	30	300	3000
塵(飄浮)	mg/m3	0.01	0.2	0.4	>4.0
塵(沉積)	mg/(m2·d)	10	35	350	1000

表8 化學(xué)活性物質(zhì)環(huán)境的分級(jí)(戶內(nèi))

環(huán)境參數(shù)	單位	等 級(jí)
		3C1 　　最大值	3C2		3C3		3C4
			平均值	最大值	平均值	最大值	平均值	最大值
a)海鹽①	-	有鹽霧條件

續(xù)表

環(huán)境參數(shù)	單位	等 級(jí)
		3C1 　　最大值	3C4		3C2		3C3
			平均值	最大值	平均值	最大值	平均值	最大值
b)二氧化硫	mg/m3 　　cm3/m3	0.1 　　0.037	0.3 　　0.11	1.0 　　0.37	5.0 　　1.85	10 　　3.7	13 　　4.8	40 　　14.8
c)硫化氫	mg3/m3 　　cm3/m3	0.01 　　0.0071	0.1 　　0.071	0.5 　　0.36	3.0 　　2.1	10 　　7.1	14 　　9.9	70 　　49.7
d)氯	mg/m3 　　cm3/m3	0.1 　　0.034	0.1 　　0.034	0.3 　　0.1	0.3 　　0.1	1.0 　　0.34	0.6 　　0.2	3.0 　　1.0
e)鹽酸	mg/m3 　　cm3/m3	0.1 　　0.066	0.1 　　0.066	0.5 　　0.33	1.0 　　0.66	5.0 　　3.3	1.0 　　0.66	5.0 　　3.3
f)氫氟酸	mg/m3 　　cm3/m3	0.003 　　0.0036	0.01 　　0.012	0.03 　　0.036	0.1 　　0.12	2.0 　　2.4	0.1 　　0.12	2.0 　　2.4
g)氨	mg/m3 　　cm3/m3	0.3 　　0.42	1.0 　　1.4	3.0 　　4.2	10 　　14	35 　　49	35 　　49	175 　　247
h)臭氧	mg/m3 　　cm3/m3	0.01 　　0.005	0.05 　　0.25	0.1 　　0.05	0.1 　　0.05	0.3 　　0.15	0.2 　　0.1	2.0 　　1.0
i)氧化氮	mg/m3 　　cm3/m3	0.1 　　0.52	0.5 　　0.26	1.0 　　0.52	3.0 　　1.56	9.0 　　4.68	10 　　5.2	20 　　10.4

　　① 只有近海和沿海地區(qū)掩蔽場(chǎng)所可能有鹽霧。