T-CES 124-2022 特殊环境应急电源变换器试验规范

CCSL89团体标准Testspecificationforelectricalpemergencypowersuppliesinsp中国电工技术学会发布IT/CES124—2022前言 Ⅱ 12规范性引用文件 13术语和定义 14试验条件 24.1特殊环境试验参数 24.2测量仪器仪表要求 25试验要求 25.1外观质量 25.2防护等级 35.3壳体机械强度 35.4液冷系统冷却回路密封性能试验 35.5绝缘及耐电压性能 35.6温升 45.7额定功率测试 45.8峰值功率及持续时间 55.9启动时间 55.10可靠性 55.11环境试验 56试验方法 66.1外观质量检查 66.2防护等级检查 66.3壳体机械强度 66.4液冷系统冷却回路密封性能试验 66.5绝缘及耐电压性能试验 76.6温升试验 76.7额定功率试验 76.8峰值功率及持续时间试验 86.9开机启动时间试验 86.10可靠性 86.11环境试验 8附录A（资料性附录）实验用主要仪器、仪表及精度等级 T/CES124—2022本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文采用的GB14048.1，等同国际标准IEC60947-1。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国电工技术学会提出并归口。本文件负责起草单位：北京英博电气股份有限公司。本文件参加起草单位：北京英博电气股份有限公司、新兴重工集团有限公司、新兴际华科技发展有限公司、江西泰豪军工集团有限公司。本文件主要起草人：周洁、姜向龙、彭强、王玉玺、王海良、周波、姜俊杰、尹玉才、徐兰军、张晓昊、杨玲、许沁舒、王冠琼、高菁慧、陈永清、吴敏、洪亮。本文件为首次发布。T/CES124—20221特殊环境应急电源变换器试验规范本文件规定了在特殊环境下用于应急电源的变换器的试验要求、试验内容和试验方法。包括但不限于应急电源中常用的DC/DC变换器、AC/DC变换器、AC/AC变换器、DC/AC变流器。常规型电化学储能系统储能变流器应首先满足通用的技术要求。常规型DC/DC变换器应首先满足通用的技术要求。本文件适用于海岛、高海拔、寒区、热区等特殊环境下的用于应急电源的变换器。作为常规型变换器要求的补充。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB4208外壳防护等级（IP代码）GB14048.1低压开关设备和控制设备第1部分总则GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.18环境试验第2部分：试验方法试验Kb：盐雾，交变（氯化钠溶液）GB/T2423.25环境试验第2部分：试验方法试验Z/AM：低温低气压综合试验GB/T2423.34环境试验第2部分：试验方法试验Z/AD：温度湿度组合循环试验GB/T14597—2010电工产品不同海拔的气候环境条件GB/T17619机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法GB/T18384.1—2015电动汽车安全要求第1部分：车载可充电储能系统（REESS）GB/T18488.2—2015电动汽车用电机及其控制器第2部分：试验方法GB/T24347—2009电动汽车DC/DC变换器GB/T34120—2017电化学储能系统储能变流器技术规范QC/T413汽车电气设备基本技术条件IEC60947-1Low-voltageswitchgearandcontrolgear—Part1:Generalrules3术语和定义GB/T24347、GB/T34120界定的以及下列术语和定义适用于本文件。环境条件environmentalconditions在特定时间内，产品所经受的外部物理、化学和生物条件。环境条件一般包括自然环境条件和产品本身或外源产生的环境条件。特殊环境specialenvironmentT/CES124—20222指自然环境包含：指定范围的海拔、指定范围的温度、指定范围的相对湿度、指定范围的空气盐雾含量，由其中的一个或一个以上组成的环境条件。人工模拟特殊环境Artificialsimulationofthespecialenvironment为检测产品的环境适应性，根据一定海拔高度、环境条件特征而人工设定的环境条件。特殊环境条件Specialenvironmentalconditions本文中的特殊环境条件包含：海拔、高温段、低温段、湿度、盐雾，可以是以下条件中的一个或多个环境条件的组合：——海拔：海拔高度在2000m～5000m；——高温段：环境温度+40℃~+60℃;——低温段：环境温度-45℃~-20℃;——盐雾含量：≥0.15mg/m3；——相对湿度：≥95%。4试验条件4.1特殊环境试验参数——海拔：海拔高度在2000m～5000m；——高温段：环境温度+40℃~+60℃;——低温段：环境温度-45℃~-20℃;——盐雾含量：≥0.15mg/m3；——相对湿度：≥95%。4.2测量仪器仪表要求测量仪器仪表的要求如下：a）试验中使用的仪器、仪表、传感器均应经计量检定部门检定合格并在有效期内。b）试验中使用的电气测量仪表的准确度不应低于0.5级（兆欧表除外），温度级的误差不应大于±1℃。其他测量仪器仪表应符合相关文件的规定，具体要求参见附录A。c）不适用于特殊环境的仪器应设置在特殊环境之外，保证人工模拟特殊环境不对测试仪器仪表造成影响。5试验要求5.1外观质量用于应急电源的变换器的外观质量应符合GB/T24347—2009中5.17的要求：——变换器外表面应平整，无明显的划伤、变形等缺陷；表面涂镀层应均匀；——铭牌、标志安装端正牢固，字迹清晰；——零部件紧固可靠，无锈蚀、毛刺、裂纹等缺陷和损伤。3T/CES124—20225.2防护等级用于应急电源的变换器要求具有可靠的密封性。产品防护等级应不低于GB4208中IP67的要求。5.3壳体机械强度用于应急电源的变换器应按GB/T24347—2009中6.3所述的方法试验后，不发生明显的塑形变形。5.4液冷系统冷却回路密封性能试验用于应急电源的变换器应按GB/T18488.2—2015中4.8所述的方法试验后，不发生渗漏现象。5.5绝缘及耐电压性能5.5.1电气间隙和爬电距离应用在特殊环境的用于应急电源的变换器，电气间隙的确定应按GB14048—2006中表13和表15的规定值乘以相应的海拔修正系数，其海拔修正系数见表1。如电气间隙达不到要求，可用冲击耐受电压来验证。海拔HmkPa15.5.2接地用于应急电源的变换器应按GB/T24347—2009中5.8所述的方法试验后，电阻值应不大于0.1Ω。接地点应有明显的接地标识。5.5.3绝缘电阻用于应急电源的变换器中带电电路与地（外壳）之间的绝缘电阻，在4.1规定的环境条件下，不小于500Ω/V。试验电压按表2的规定进行。5.5.4耐电压性能接线端子对地（外壳）和彼此无电连接的电路之间的介电强度，应按GB/T24347—2009中5.7的要求值，进行试验，应用在特殊环境的设备需乘以相应的海拔修正系数，其海拔修正系数见表3。H1为产品试验地点，单位为米（m）。4T/CES124—2022表2绝缘电阻试验电压等级表3工频耐受电压和冲击耐受电压的海拔修正系数Ka产品使用地点海拔H1mm0111115.6温升用于应急电源的变换器的温升应符合QC/T413—2002中3.3的要求。用于应急电源的变换器的温升随使用地海拔的升高需要进行海拔修正。各海拔高度除的温升极限值应按公式（1）确定：τ=τ0+Δτ………………（1）0——常规型用于应急电源的变换器规定的温升极限值；Δτ——温升极限值的海拔修正值，由表4查出。5.7额定功率测试在特殊环境（根据技术协议约定的特殊环境）下，试验结果均应先符合24347—2009中5.10的要在规定的环境条件下，额定电压和连续工作情况下，DC/DC达到稳定温升后可输出的最大功率应大于或等于铭牌中标出的额定功率值。5表4温升极限值的海拔修正值单位为开02468点时，温升极限值为相应产品文件规定的温升值加上修正值。当试验地点的海拔低于使5.8峰值功率及持续时间在特殊环境（根据技术协议约定的特殊环境）下，试验结果均应先符合24347—2009中5.11的要——DC/DC变换器的过载输出功率不小于其额定功率的1.1倍。持续时间不小于30min。——DC/DC变换器的过载输出功率不小于其额定功率的1.2倍。持续时间不小于6min。5.9启动时间在特殊环境（根据技术协议约定的特殊环境）下，用于应急电源的变换器开机至输出额定功率的时间不得超过5min。5.10可靠性在特殊环境（根据技术协议约定的特殊环境）下，试验结果应符合24347—2009中5.14的要求。在额定负载或按照设定的循环工况运行条件下，用于应急电源的变换器无故障工作时间应不小于3000h。5.11环境试验设备在进行过GB/T24347—2009文件中6.1的环境试验并合格后。依据特殊环境的特征，选用以下试验进行特殊环境适应性验证。特殊环境包含：海拔、高温段、低温段、湿度、盐雾，或其中几种的5.11.1低温试验适用于特殊环境含有：低温段用于应急电源的变换器应能在环境温度为一40℃时正常开机启动并运行至铭牌中标出的额定功率值。5.11.2高温试验适用于特殊环境含有：高温段T/CES124—20226用于应急电源的变换器应能在环境温度为55℃时正常开机启动并运行至铭牌中标出的额定功率值。5.11.3耐温度变化试验适用于特殊环境含有：高温段用于应急电源的变换器的湿度试验按QC/T413—2002中的3.10.3的规定进行，进行2个循环，试验过程中在0℃~55℃时，在实验中设备应设置为额定工作状态。5.11.4耐温度、湿度循环变化试验适用于特殊环境含有：湿度用于应急电源的变换器的湿度试验按GB/T2423.34的规定在-25℃~55℃之间进行10个循环的温度、湿度组合循环试验。每个循环为24h，其每个循环周期中的温度和湿度的变化情况如QC/T413—2002中的图1所示。在低温段、高温段设备均应处于额定工作状态。5.11.5低温/低气压综合试验适用于特殊环境含有：海拔用于应急电源的变换器的湿度试验按GB/T2423.25相关规定，其温度和气压的变化情况如GB/T2423.25中图1b。在中间检测阶段和实验结束时，设备按本文件6.7规定进行试验，功能不应退化或失效。5.11.6盐雾适用于特殊环境含有：盐雾用于应急电源的变换器的盐雾试验应按GB/T2423.18相关规定进行，满足其严酷等级1。试验结束，DC/DC变换器在正常试验环境下恢复2h后，检查其通电能否正常工作结果满足本文件5.5、5.7、5.8的规定，绝缘及耐电压性能和产品电性能参数不应下降。有关结构外观的非电性能细节，应在技术文件中规定。6试验方法被试设备在特殊环境条件进行试验，不包含测试仪器，测试仪器应在仪器规定的使用环境下被使用。6.1外观质量检查在本文件6.11选用的环境试验全部项目结束后，进行目视检查，检查结果应符合5.1的要求。6.2防护等级检查按照GB4208—2017中IP67方法试验。6.3壳体机械强度在用于应急电源的变换器壳体表面任意30cm×30cm的面积上均匀地施加相当于100kg质量重物的力，观测表面的塑形变形情况。6.4液冷系统冷却回路密封性能试验对用于应急电源的变换器冷却液冷却的密封状态进行检查，检查方法为在管路中施加(40±5)kPa的7T/CES124—2022水压，保持3min。6.5绝缘及耐电压性能试验6.5.1电气间隙使用千分尺或塞规，测量两相邻导体或一个导体与相邻机壳表面的最短距离。6.5.2爬电距离按照GB/T18384.1—2001中的6.2方法进行。6.5.3接地试验用不确定度为1/1000Ω的万用表（或其它具有相同功能和精度等级的仪器）测量用于应急电源的变换器上能触及的金属部件与外壳接地点处的电阻。6.5.4绝缘电阻在用于应急电源的变换器未工作情况下，在环境温度为55℃±2℃和相对湿度为95%时，按表2的要求选取兆欧表（或其他具有相同功能和精度等级的仪器）对设备中带电回路与地（外壳）之间的绝缘电阻进行测量。6.5.5介电强度在用于应急电源的变换器未工作情况下，按（设备）额定电压+1500V试验电压要求，选用合适量程的耐电压测试仪器对接线端子对地（外壳）和彼此无电连接的电路漏电流进行测量。测试过程中无击穿和飞弧，且漏电流小于20mA。如应用于高海拔环境，还需要依据本文件表3予以修正。6.6温升试验在特殊试验环境（根据技术协议约定的特殊环境）下，用于应急电源的变换器工作在额定工况中，测量此时的设备各部件温升（测温元件可使用温度计、热电偶、热敏元件、红外测温仪等有效手段）。特殊试验环境下设备各部件的极限温升见表5。表5特殊试验环境下设备各部件的极限温升单位为开）：铝6.7额定功率试验在特殊试验环境（根据技术协议约定的特殊环境）下，按照GB/T24347—2009中6.10规定的试验方法进行。T/CES124—20228使用于应急电源的变换器的输出电压值等于铭牌上的额定电压值，调整负载输出电流，使其与额定电压的乘积等于额定功率，持续工作时间不小于2h。6.8峰值功率及持续时间试验在特殊试验环境（根据技术协议约定的特殊环境）下，试验方法按照GB/T24347—2009中6.10规定的试验方法进行。使用于应急电源的变换器的输出电压值等于铭牌上的额定电压值，调整负载输出电流，使其与额定电压的乘积等于额定功率的1.1倍和1.2倍。6.9开机启动时间试验在特殊试验环境（根据技术协议约定的特殊环境）下，静置4h。记录外部直流辅助供电到用于应急电源的变换器输出额定功率的时间。6.10可靠性在特殊试验环境（根据技术协议约定的特殊环境）下，试验按照GB/T24347—2009中6.14规定的试验方法进行。试验完成后，应进行本文件6.7规定的试验，设备不应失效或部分失能。6.11环境试验设备在进行过GB/T24347—2009文件中6.1的环境试验并合格后。依据特殊环境的特征，选用以下试验进行特殊环境适应性验证。特殊环境包含：海拔、高温段、低温段、湿度、盐雾，或其中的组合。6.11.1耐低温试验适用于特殊环境含有：低温段用于应急电源的变换器的低温试验按GB/T2423.1相关要求进行，试验温度选取为-55℃,被试设备不上电静置2h后，在-55℃条件下运行设备至额定功率。设备运行持续时间不低于2h，运行过程中，设备应工作在本文件6.7规定的工作状态。6.11.2耐高温试验适用于特殊环境含有：高温段用于应急电源的变换器的高温试验按GB/T2423.2相关要求进行，试验温度选取为+55℃,被试设备不上电静置2h后，在+55℃条件下运行设备至额定功率。设备运行持续时间不低于2h，运行过程中，设备应工作在本文件6.7规定的工作状态。6.11.3