GBT 18663.1-2002 电子设备机械结构 公制系列和英制系列的试验 第1部分：机柜、机架、插箱和机箱的气候、机械试验及安全要求.pdf 17页

'ICS31.240K05中华人民共和国国家标准Gs/T18663.1-2002idtIEC61587-1:1999电子设备机械结构公制系列和英制系列的试验第1部分:机柜、机架、插箱和机箱的气候、机械试验及安全要求Mechanicalstructuresforelectronicequipment-TestsforIEC60917andIEC60297-Part1:Climatic,mechanicaltestsandsafetyaspectsforcabinets,racks,subracksandchassis2002一02一28发布2003一03一01实施中华人民共和国发布国家质量监督检验检疫总局 GB/T186631-2002目次前言······················································，.························································⋯⋯aIEC前言·········································································································⋯⋯N1范围和目的··························································“·····································⋯⋯12引用标准························································································，.···，.······⋯⋯13总则······················，.···················································································，.·⋯24气候试验·······································”·····························································⋯⋯34.1寒冷、干热和湿热(循环卜············································································⋯⋯34.2工业大气··········································”············································。······⋯⋯35机械试验···············································”·················································⋯⋯45.1机械载荷(静态)·······························································..·..·..·..·······.·..·.⋯⋯45.2机械载荷(动态)·····································································。····················⋯⋯86安全···········································································································⋯⋯126.1接地··········································································································⋯⋯126.2可燃性····································································“································⋯⋯126.3防接触、防异物和水·.....................................................................................⋯⋯12 GB-T18663.1-2002前言本标准等同采用国际电工委员会的标准IEC61587-1:1999《电子设备机械结构公制系列和英制系列的试验第1部分:机柜、机架、插箱和机箱的气候、机械试验及安全要求》。IEC61587《电子设备机械结构公制系列和英制系列的试验》系列标准是针对电子设备的机械结构(机柜、机架、插箱和机箱等)制定的一系列环境试验标准，目前它包含3个方面的内容:a)第1部分:机柜、机架、插箱和机箱的气候、机械试验及安全要求b)第2部分:机柜、机架的地震试验c)第3部分:机柜、机架和插箱的电磁屏蔽性能试验本标准可作为各类电工电子产品机械结构环境试验的依据。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国电工电子设备结构综合标准化技术委员会归口。本标准由国家电力公司电力自动化研究院负责起草，机械工业北京电工技术经济研究所、许昌继电器研究所、许继电气公司参加。本标准主要起草人:张任、李晓静、童时中、田茜、黄平。 Gs/T186631-2002IEC前言1)国际电工委员会IEC是一个由所有国家电工委员会(IEC国家委员会)组成的国际性标准化组织。IEC的目的是在与电气电子领域标准化有关问题上促进国际间合作。为了这个目的及其他工作，IEC发布国际标准，标准的编制工作委托技术委员会进行。任何对该题目感兴趣的国家委员会，以及与IEC有联系的国际的、政府的和非政府的组织都可以参加编制工作。IEC与国际标准化组织ISO间，按两组织协议规定的条件，实现了紧密合作。2)由所有特别关切的国家委员会都参加的技术委员会所制定的国际电工委员会有关技术问题的正式决议或协议，尽可能地表达了对涉及问题的一致意见。3)这些决议或协议以国际标准、技术规范、技术报告或导则形式出版，作为建议供国际使用，并在此意义上为各国家委员会接受。4)为了促进国际间统一，各国家委员会在最大可能范围内，在他们的国家和地区标准中明确地采用国际电工委员会的标准，国际电工委员会标准与相应国家或地区标准间任何不一致处，应在国家或地区标准中明确指出。5)国际电工委员会对任何宣称符合它的标准的设备不设标志认可申请程序，也不对此负有责任。6)本国际标准的某些部分可能属专利对象，国际电工委员会不负责鉴别、辨明这些专利。国际标准IEC61587-1由IEC第48技术委员会(机电元件和电子设备机械结构)的48D分技术委员会(电子设备机械结构)制定。本标准文本以下列文件为基础:最终国际标准草案投票报告48D/197/FDIS48D/200/RVD本标准投票通过的情况可见上表中的投票报告。在总题目《电子设备机械结构公制系列和英制系列的试验》下，IEC61587包括下列部分:第1部分:机柜、机架、插箱和机箱的气候、机械试验及安全要求第2部分:机柜和机架的地震试验第3部分:机柜、机架和插箱的电磁屏蔽性能试验 中华人民共和国国家标准电子设备机械结构公制系列和英制系列的试验第1部分:机柜、机架、插箱和机箱的气候、机械试验及安全要求Mechanicalstructuresforelectronicequipment-GB/T186631-2002idtlEc61587-1:1999TestsforIEC60917andIEC60297-Part1:Climatic,mechanicaltestsandsafetyaspectsforcabinets,racks,subracksandchassis范围和目的本标准规定了室内和户外使用的符合IEC60917和IEC60297标准的机柜、机架、插箱和机箱的机械试验、气候试验和安全要求。它仅全部或部分地适用于按照IEC60917和IEC60297设计的电子设备机械结构，而不适用于电子设备或系统。本标准的目的是保证机柜、机架、插箱和机箱的物理完整性，考虑了不同应用中不同性能等级的需要。它试图让用户在选择设备以满足其特定的需要时比较有把握。引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T2421-1999电工电子产品环境试验第1部分:总则(idtIEC60068-1:1988)GB/T2423.1-1989电工电子产品基本环境试验规程试验A:低温试验方法(eqvIEC60068-2-1:1974)GB/T2423.2-1989电工电子产品基本环境试验规程试验B:高温试验方法(eqvIEC60068-2-2:1974)GB/T2423.4-1993电工电子产品基本环境试验规程试验Db:交变湿热试验方法(eqvIEC60068-2-30:1980)GB/T2423.5-1995电工电子产品环境试验第二部分:试验方法试验Ea和导则:冲击(idtIEC60068-2-27:1987)GB/T2423.10-1995电工电子产品环境试验第二部分:试验方法试验Fe和导则:振动(正弦)FidtIEC60068-2-6:1995)GB/T2423.17-1993电工电子产品基本环境试验规程试验Ka:盐雾试验方法(eqvIEC60068-2-11:1981)GB/T2423.19-1981电工电子产品基本环境试验规程试验Kc:接触点和连接件的二氧化硫试验方法(idtIEC60068-2-42:1976)中华人民共和国国家质f监督检验检疫总局2002-02-28批准2003-03-01实施I GB/"r186631--2002GB/T2423.20-1981电工电子产品基本环境试验规程试验Kd:接触点和连接件的硫化氢试验方法(idtIEC60068-2-43:1976)GB/T2424.11--1982电工电子产品基本环境试验规程接触点和连接件的二氧化硫试验导则(eqvIEC60068-2-49)GB4208-1993外壳防护等级(IP代码)(eqvIEC60529:1989)GB/T5095.2-1997电子设备用机电元件基本试验程序及测量方法第2部分:一般检查、电连续性和接触电阻测试、绝缘试验和电压应力试验(idtIEC60512-2:1994)GB/T11020-1989测定固体电气绝缘材料暴露在引燃源后燃烧性能的试验方法(eqvIEC60707:1981)GB/T15157.2--1998印制板用频率低于3MH:的连接器第2部分:有质量评定的具有通用安装特征基本网格2.54mm(0.1in)的印制电路板用两件式连接器详细规范(idtIEC60603-2:1995)IEC60068-2-75:1987环境试验第2-75部分:试验试验Eh:锤击试验IEC60297-1:1986482.6mm(19in)系列机械结构尺寸第1部分:面板和机架IEC60297-2:1982482.6mm(19in)系列机械结构尺寸第2部分:机柜和机架结构的间距IEC60297-3:1984482.6mm(19in)系列机械结构尺寸第3部分:插箱及其插件IEC60297-4:1995482.6mm(19in)系列机械结构尺寸第4部分:插箱及其插件附加尺寸IEC60654-4:1987工业过程测量和控制设备的工作条件第4部分:腐蚀和侵蚀影响IEC60917-1:1998发展中的电子设备构体机械结构模数序列第1部分:总规范IEC60917-2-1:1993发展中的电子设备构体机械结构模数序列第2部分:分规范25mm设备构体接口的协调尺寸第1篇:详细规范机柜和机架尺寸IEC60917-2:1992发展中的电子设备构体机械结构模数序列第2部分:分规范25mm设备构体接口的协调尺寸(idtIEC60917-2:1992)IEC60917-2-2:1994发展中的电子设备构体机械结构模数序列第2部分:分规范25mm设备构体接口的协调尺寸第2篇:详细规范插箱、机箱、背板、面板和插件尺寸IEC61010-1:1990测量控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分:一般要求IEC61076-4-100:1994用于直流低频模拟电路和高速数据传输数字电路的高质量连接器第4部分:印制板连接器第100篇:印制板和背板用基本网格为2.5mm的两件式连接器组件详细规范3总则本规范中规定的试验性能等级和种类可以按需要组合，允许符合单独的项目和等级单独的试验和严酷程度用字母和数字表示(见表1示例)。只要可能，宜使用同一样品作各种试验。经验表明，本标准中列出的试验次序c也可见IEC60068-1>可实现用同一试样依次完成各种试验。除非个别试验结果妨碍用同一样品进行另外的试验，即试验破坏了样品。表1试验参考示例试验IEC60297-3插箱IEC60917-2-2插箱机柜气候CIC2C3工业大气AlA2A3静载荷S1.1S1.2SL3SL4SL5SL6SL7 GB/T18663.1-2002表1(完)试验IEC60297-3插箱IEC60917-2-2插箱机柜动载荷(冲击和振动)DLlDL2DUDL4DL5D1.6碰撞K1K2K3防护(IP)IP20IP30IP42IP54应用举例:符合IEC60917-2-2的插箱依照下列试验要求:气候:C2(见表2);工业大气:无适合的试验;静载荷:SL2(见表6);冲击和振动:DLI见表11);安全:6.飞;防护:IP30(见表13).4气候试验气候试验的目的是保证机柜、机架和插箱能经受正常工作时的特定环境，而不降低质量或产生危险。机柜、机架和插箱的气候试验参照表2中给出的应用示例选择。必须满足某一指定等级的所有试验规范，才能宣称符合该等级的要求。4.1寒冷、干湿和湿热(循环)表2寒冷、干湿和湿热严酷等级一}{寒冷{干热}湿热根据GB/T2423.1}根据GB/T2423性能应用场合根据GB/T2423.4等级温度持续时间‘，持续时间”C{’hsCith无特别影响的封闭空间(如办公室、实脸室)，室温一loc一+55C，相对湿度20%一一1080%，无凝露有气候影响的封闭空间(如生产厂房)，室温一25C一+70C，相对湿度20耳--80%，无凝露」极度气候影响‘如热带气候，户外’，室温一40C3}二‘“亡一+85"C，相对湿度20%一95，无{凝露一‘’试样温度达到稳定值时，开始计算持续时间。试验评定:a)目测检验(见GB/T5095.2，试验la)b)接地连续性检验按6.1要求进行。4.2工业大气 Gs/T186631-2002表3工业大气性能等级试验条件二氧化硫试脸和硫化氢试验，温度25C,盐雾试验Ka性能应用示例相对湿度75%。根据GB/T2423.19,温度35C试验评定等级GB/T2423.20和GB/T2424.11根据GB/T2423.17S02H2SNaCl有害物中等浓度，化学物排目侧检验，见放量低的一般工业场所(如GB/T5095.2试验封闭场所)，有害物浓度根10cm"/m"1cm"/."Alla(如表面涂层腐蚀据IEC60654-4，为:4d4d痕迹、颜色、光泽度SO:平均浓度0.1cm"/m"变化)最大浓度0.5cm"/m"有害物高浓度，化学物排放量相当高(如化工生产车目侧检验，见间)，有害物浓度根据IECGB/T5095.2试验60654-4，为:25cm"/m"10^-15cm"/m"la(如表面涂层腐蚀A2S0,:平均浓度5cm"/m"4d4d痕迹、颜色、光泽度最大浓度15cm"/m"变化)接地导线的连H2S:平均浓度10cm"/m"接电阻变化见6.1最大浓度50cm"/-有害物高浓度加海洋性气候影响(如海上化学加工和目测检验，见钻井)，有害物浓度根据GB/T5095.2试验IEC60654-4，为:25cm"/m"10^15cm"/."la(如表面涂层腐蚀A3S02:平均浓度5cm"/m"4d4d54%d痕迹、颜色、光泽度最大浓度15_3/_1变化)接地导线的连H2S:平均浓度10cm"/m"接电阻变化见6.1最大浓度50-,/m,注本试验可用单个部件及样品单元或部件组合代替原整体(插箱，机柜)，只要两者在材料和表面构造上相同。5机械试验机械试验的目的是保证机柜、机架和插箱在制造、贮存、安装和使用中能够经受正常的操作，并能经受使用中的环境。机械试验应根据实际应用的要求，从以下项目中选择。只有当给定项目的所有试验指标都满足，才能称作符合这个项目的要求。5.1机械载荷(静态)5.1.1机柜和机架的提吊试验要求试验条件(见图1>:试样应使用标准的螺栓固定座固定在地上;本试验不加内部静载荷。试验过程: GB/T186631-2002在P,处平稳加力;保持载荷至少1min;重复提吊两次。吊环机柜或机架//地面试验评定:a)试验后不允许存在导致影响配合或功能的零件变形或破坏。b)接地连续性检验按照6.1进行。5.1.2机柜和机架的刚度试验要求试验条件:试样应使用标准的螺栓固定座固定在地上;本试验不加内部静载荷。试验过程:在试验机柜或机架的每一面加一个稳态的力P2，均匀分布在图示阴影区域;保持载荷至少1minE任01P2三主IIP2三眶翼鬓纂蒸黝}IP2三}Z*前面翻面一机柜或机架J/产地面图2机柜和机架的刚度试验表4提吊试验和刚度试验的性能等级额定载荷提吊试验力P,刚度试验力尸:性能等级kgNNSL52003000500SL640060001000SL7900120002000注:额定载荷是机柜或机架的规定载荷能力。 GB/T186631-2002试验评定:a)在图示每侧试验后，不允许产生影响有关详细规范规定的配合或功能的部件变形。b)接地连续性检验按照6.1进行。5.1.3插箱的静态机械载荷试验机械载荷试验的目的是保证插件正常装人上下导轨中。试验条件:如图3所示，试样应通过标准插箱安装凸缘固定到试验装置上。模拟载荷插件上不装前面板和连接器，它们在插箱中的分布如图4和图6所示。本试验的意图是模拟最恶劣的载荷条件，即不存在通常由插件面板和连接器提供的附加支撑。机箱顶视洲/试验固定装置.}OO0}.」}.」0」0{ol画面一o俞视图3插箱载荷试验的安装条件3门IEC60297插箱的静态机械载荷试验的性能等级性能等级511的载荷分布:模拟载荷M布置见图4和表5。字母U的定义见IEC60297-1.U‘和HP见IEC60297-3和IEC60297-4084刀PJX椒拟暇荷M最大挠度122436486072NP图4载荷分布、挠曲试验模型载荷设置 cs/T186631-2002单点载荷P,注:单点载荷应如图5和表5中所示，沿插箱中心线平均地施加到下层水平构件上图5交替单点试验表5IEC60297-3和IEC60297-4插箱的静态载荷性能等级单点力尸。载荷M,性能等级载荷数模拟载荷位置月尸,.kagaITNkgST-16.94661.1512,24,36,48,60,72注:对于每一水平构件的单独试验，单点力尸应被插箱底部的水平构件数除。试验评定:验收标准为最大挠度小于。.4mm5.1-3.2IEC60917-2-2插箱的静态机械载荷试验的性能等级性能等级SL2,SL3和SIA的载荷分布。模拟载荷M:布置见图6和表6.字母D=W=mq:和H，的定义见IEC60917-2-2e模拟载荷配置M图6载荷分布、挠曲试验模型载荷设置 GB/T186631-2002注:单点载荷应如图7和表6中所示，沿插箱中心线平均地施加到下层水平构件上图7交替单点中心载荷试验表6IEC60917-2-2插箱的静态机械载荷试验的性能等级单点载荷P,载荷M，协调尺寸模拟载荷位置性能等级载荷数b.魔kgnNkgW儿45012,24,36,49,61,73SI,2531.2560.83350013,27,41,54,68,8262517,34,51,69,86,10345012,24,36,49,61,73SI,31062.SO61.66750013,27,41,54,68,8262517,34,51,69,86,10345012,24,36,49,61,73SL41593.7562.50050013,27,41,54,68,8262517,34,51,69,86,103注:对于每一水平构件的单独试验，单点力尸、应被插箱底部的水平构件数除试验评定:验收标准为最大挠度小于。.4mm,5.2机械载荷(动态)5.2.1机柜的振动和冲击本试验应在如图8和表7配置的机柜上进行。试验机柜包括框架、前门、后门、两个侧板和顶盖。试样通过底部安装部位固定到振动试验机上。 GB/T18663.1-2002C植拟载荷M,X5配置气火山e模拟载荷M门碑单位:mm图8机柜振动和冲击试验的安装条件和载荷分布表7机柜中的载荷分布M,总载荷机柜符合标准mAmMkg,kgkgIEC60297-2265.910100150IEC60917-2-125010100150表8机柜振动和冲击要求的性能等级振动试验(正弦波)冲击试验(1/2正弦波)，仅作Y轴按GB/T2423.10按GB/T2423.5性能应用场合恒定振幅等级频率范围峰值加速度持续时间冲击次数Hz黔m/s}ms0m.m75DI.4经受低强度冲击与振动的工厂和办公室95---19003001832同DL4等级但经受较高强度的振动和冲1.5500113DL5击，如铁路和公路信号设备，经受气流吹95--19005袭又接近转动机械同DL5等级但经受更高强度的振动和冲_3.5500113DL6击，如商用船舶低等级军用要求95--^1-90010试验条件:试验机柜或机架应通过预留的地脚螺栓位置安装到振动台或冲击台，以模拟可能采用的在底部有 GB/T186631-2002结构支撑的工作条件。试验过程按GB/T2423.10扫频速率:0.1oct/min试验轴:二一y-z(y轴作为最严酷选择)试验持续时间/轴:10次频率循环共振搜索:5Hz-100Hz，加速度1m/s`共振试验:用3-4的放大系数使振幅增加至放大系数达到7-8，保持此等级不低于10min,试验评定:a)试验后，零部件不允许有影响形状、配合或功能的变形或破坏b)接地连续性检验按照6.1进行。5.2.2插箱的振动和冲击要求试验条件:试样应通过标准插箱安装凸缘固定到试验装置上，如图9所示载荷均布的插件必须用M2.5螺钉通过前面板安装到插箱上，并应使用连接器，连接器直接或通过背板安装到后横梁上。插箱应按照制造厂的说明进行安装，所有安装到试验装置(见图9)上的以及插箱结构本身的螺钉都应按照推荐的扭矩拧紧。图9插箱振动和冲击试验的安装条件表9IEC60297-3和IEC60297-4插箱的试样规定试样号12插箱高度(U)和宽度(lip)3U/8411P6U/8411P插箱印制板深度160mm220mm插件安装2XM2.5(上下各一个)符合GB/T15157.2的连接器见5.2.2中通用试验条件擂箱安装凸缘前面固定到试验装置4XM6擂件数(6万尸宽)14单个插件重量250g500g GB/T186631-2002表10IEC60917-2-2插箱的试样规定试样号1}安装宽度W，450mm一下插箱高度H300mm插箱深度D1}5mm擂件固定2XM2.5(上下各一个)符合IEC61076-4-100的连接器见5.2.2中通用试验条件插箱安装凸缘前面固定到试验装置4XM6插件数(宽30mm)1420单个插件重量按照IEC60068的规定，冲击和振动试验应在装有插件的插箱上进行。表11插箱的振动和冲击性能等级试验Fc振动(正弦波)试验Ea:冲击(正弦波)按GB/T2423.10按GB/T2423.5性能应用场合恒定振幅等级频率范围峰值加速度持续时间冲击次数Hzdm,fm;)Spm}/s}"m/s}n13有低应力的固定应用，电站和一般工业10^-600.075DU1501118(无持续影响)60-1509.8固定和运动场合的应用，电站和一般工业10600.15DI.2应用以及经受55H:以上相当大振动(工300181860^-15019-6作于越野汽车/船舶上)的应用经受高应力的重型旋转机械和车辆应用10-600.35DU3001818(如柴油机监控系统)60^-15049试验过程:试验轴:x-y-z;-扫频速率:0.1oct/min;试验持续时间/轴:10次频率循环;共振搜索:10Hz-150Hz，加速度2m/s";共振试验:用3-4的放大系数使振幅增加至放大系数达到7-8，保持此等级不低于10min.冲击试验过程:在三个主轴二一y-z每个方向冲击三次。试验评定:a)机械破坏(目测检验，见GB/T5095.2试验la)。例如产生裂纹，残留尺寸变形，螺纹连接松动，插箱磨损，擂人式连接器磨损。b)接地连续性检验按照6.1进行。5.2.3机柜的碰撞试验设备在经受正常使用中可能发生的碰撞时不应导致危害，设备应具有足够的机械强度和电气绝缘 GB/T186631-2002性能。作下面的IEC60068-2-75试验检验机柜是否符合要求。表12机柜碰撞试验的性能要求能量值.I性能等级应用场合机柜各部件观察面板和使用玻璃、塑料等材料的窗K1一般电子设备(测量、实验室)使用0.50.2K2一般工业电子设备(办公室、实验室)使用20.2一般工业电子设备、车载设备(工厂、户外)K320.35使用试验过程:碰撞次数:试样的x,y,z每个轴向5次。试样应安装在一个刚性的支撑面上，在直接施加一个此试验规定的能量等级的碰撞作用下，如果支撑面的移动不大于0.1mm,就可以假定它是刚性的。单纯机柜部件试验:本试验仅考核机柜本身的部件(门和盖板等)，不考核插箱。机柜安装成预期的配置，部件用螺钉以推荐的力矩拧紧固定。如果摆锤式试验不方便，允许将试样从正常位置转动90。安装，来模拟垂直表面或斜面上的水平碰撞，用垂直碰撞试验代替摆锤试验。试样上的碰撞位置应设定在实际应用中最可能发生损坏的地方。试验评定:a)试验后不允许有影响形状、配合或功能的部件变形或损坏。b)接地连续性检验按照6.1进行。安全安全包括人的安全和产品安全两个方面，对于完全符合本标准是强制性的。61接地安全方面应按照IEC61010-1,为了防止接触电击危险电压，所有机柜机架或插箱的所有可能接触到的金属部分都应电气互连。经验表明，仅靠安装螺钉不能保证有效、可靠的导电连接。例如用绝缘材料制作并使用金属锁、铰链等部件的前面板，应进行附加的测量。保护接地端或接地点与需要接地的部件之间的连接电阻应小于0.1S3,6.1.1试验过程试验应按照IEC61010-1062可燃性用于机柜、机架或机箱中的结构件、零部件的所有材料应能将火的蔓延减至最低程度。为了防火，所有材料应遵守V2等级或更好(GB/T11020)06.3防接触、防异物和水本条的目的是保证人员对危险防护的相关等级，表13仅用作性能等级的选择，全部细节参见GB4208 Gs/T186631-2002表13防接触、防异物和水的性能等级性能等级防护类别试验条件试验评定试指能进入达80mm,距危险部用手指或直径12.5mm及以上直径12mm试指和直径1P20件应有足够间隙。试球不能通过的固体异物接触危险部件12.5mn、试球任何开孔用工具和直径不小于2.5mm的直径2.5mm接触试具/物体试试具不能进人，并应保持足够间IP30固体异物接触危险部件具隙用工具和直径不小于Im-的固试具不能进人，并应保持足够间直径1mm物体试具IP42体异物接触危险部件隙滴水试验箱使物体倾斜15"水滴应没有任何有害影响试具不能进人，并应保持足够间用铁丝接触危险部件直径1mm接触试具隙。少量灰尘能进人，但功能和IP54少量灰尘灰尘试验箱安全(产生泄漏电流)不受损害。任何方向的溅水摆管喷水设备所有方向的喷水应没有任何有害影响注如不能用完整的结构来试验(例如由于几何尺寸的原因)，可用具有相同设计细节的样品部件来代替进行试验'