前言

    運行中的電（diàn）器產品，由於處在不斷變化（huà）的（de）自然環境中（季節的變化，一晝（zhòu）夜內氣候（hòu）條件的不同），常會在電器絕緣表麵出（chū）現凝露現象，而礦（kuàng）井下運行的電器還會受到煤（粉）塵、滴水、潮濕等惡劣環境的影響。因此，為了保（bǎo）證礦井下電器在實際長期運行中不致（zhì）因環境條件的影響而發生絕緣擊穿或絕緣電（diàn）阻降（jiàng）低至用（yòng）電安全所不允許的程度（dù），GB3836.1-2010《爆炸性環（huán）境第1部分：設備通用要求》規定：為保（bǎo）障礦用電器在井下安全運行，礦用（yòng）電器設備必須進行耐濕熱性能試驗。具體操作是人工模擬出較為苛刻的溫濕度變化條件，通過采用模擬試驗法，考核在此運行條件下該電器設備的絕緣強度和（hé）電氣性能的穩定性，從（cóng）而實現（xiàn）礦井（jǐng）安全生產（chǎn）的目的。

    1、高低溫濕熱（rè）試驗箱基本參數設計

    對（duì）礦用電器設備進行耐濕（shī）熱性能試驗，對其試驗（yàn）箱（xiāng）的設計要（yào）綜合考慮多方麵的因素，因此以下將會從容積、溫度及濕度範（fàn）圍、控製方式、變溫速率風速溫度均勻性濕度精度、風道結構、冷卻（què）方式等9個方麵分別（bié）進行參數選擇和指標設定。

    1.1  容積設定

    在考慮 高低溫濕熱（rè）試驗箱（xiāng）的容積問（wèn）題（tí）時，首先要保證被試品（pǐn）在置入試驗裝置（zhì）進行測驗過程中，其周圍環境要滿足試驗規範所規定的條件。但實際操作中往往會因（yīn）為以下（xià）3個客觀因素的存在，導致試驗環境條件（jiàn）的改變。
    因素1、當被試品 置人濕熱試驗（yàn）裝置後，由（yóu）於通道變（biàn）窄，氣流流速加快（kuài），增加了熱交換，使被試品（pǐn）產生局部熱傳導現（xiàn）象，改變規定（dìng）試驗條件。而在GB/T2424.1- -2005《電工電子產品環境試驗高溫低溫試驗導（dǎo）則》中，規定濕（shī）熱試驗選罷法內被試（shì）品周圍（wéi）的空氣流速應（yīng）在1~2 m/s。因此（cǐ），為了滿足風速要求，防止氣流（liú）流速（sù）過快，應提高被試品與試驗空間的體積比與（yǔ）迎風麵比（bǐ）。
    因素2、置（zhì）入被試品後， 高低溫濕熱試驗箱的工作箱內環（huán）境（jìng）參數會產生變化，當被試品所占（zhàn）的空間體積越大，其迎風麵與背（bèi）風麵的溫濕度等精度指標（biāo）的均勻性差（chà）異（yì）就會越嚴重，通常情況下被試品（pǐn）迎背風麵的（de）溫差可達（dá）3~8 ℃嚴重時可超過10 ℃。因此，為保證被試品周圍環境（jìng）參數的（de）均勻性，應盡量增加（jiā）迎風麵比。
    因素3、被（bèi）試品與濕（shī）熱試驗箱（xiāng）之間的距離過近，根據熱傳導原理，二者間溫差也會產生改變。實驗數據表明，通常情況下（xià）試驗裝置的（de）箱壁溫度與箱壁附近流場的溫度相（xiàng）差2~3℃，箱壁附近氣（qì）流溫度與流場溫度相差（chà）2~3℃，則高低溫的差異可達5℃。因此，在設計濕（shī）熱試驗裝置容積時，要考慮到距箱壁（100~150 mm）距（jù）離內的空間是不可占用區域。
    據此（cǐ），在設計試驗裝置容積參數時應考（kǎo）慮以（yǐ）下3點原則：
    （1）濕熱試驗裝（zhuāng）置的有效工作空間應為被試品總體積的3~5倍；
    （2）被試品各迎風麵麵積小於濕熱試驗裝置迎（yíng）風戴麵積的1/3；
    （3）被試品外廓距濕熱試驗箱內壁的距離至少保（bǎo）持100~ 150 mm。

    1.2 溫度及濕（shī）度範圍的設定

    試驗設備的（de）溫度及濕度範圍的選（xuǎn）取由被（bèi）試（shì）品的檢驗規範所決定（dìng）。在設定範圍時要合理進行選擇，不可隨意增加溫度及濕度的（de）上（shàng）下（xià）限。
    就試驗箱而言，盲目增加其溫度上下限，會使箱體內外溫差加大，其內部溫度均勻性也會變差，試驗箱工作空間的可利（lì）用體積也會變小。此外，增加溫度的上下限，也會提高對箱壁夾層中保.溫材料的保溫效果及箱體密封性（xìng）的要求，增加了箱體的製作成本。
    同樣對於濕度的上下限也要合（hé）理（lǐ）的控製。對於（yú）高低溫濕熱試驗箱來說，通過向箱體空氣中噴水蒸氣或霧化的（de）水珠，較易實現高濕控製。而實現低溫控製則需采用製冷冷凝法，即（jí）將製冷（lěng）係統的蒸發/除（chú）濕器的表（biǎo）麵溫度控製在循環（huán）空氣的露點溫度（dù）以下，從而使通過的冷卻空氣（qì）低於露點溫度而析出（chū）所含水蒸氣，達（dá）到除濕目的但大量的水蒸氣析出會造成凝露現象，此時則（zé）需要增加空氣幹燥係統，增加（jiā）設備的投入。
    以濕熱試驗（yàn）對象為煤礦（kuàng）電氣產品為（wéi）例，根據GB/T 2423.4- -2008《電工電（diàn）子產（chǎn）品環境試驗（yàn）第2部分（fèn）：試驗Db；交變濕熱（12 h+12 h循（xún）環）》要（yào）求，試驗裝置的工作範圍溫度在25~40℃，濕度在90%~-100%交變，則試驗（yàn）裝置指標（biāo）宜設（shè）定溫度為15~80℃；濕度為（wéi）25%~ 100%RH。

    1.3 控製方式的設定

    濕熱試驗箱分為恒定濕熱和交變濕熱兩種試驗箱。恒定濕熱試驗箱通過（guò）設定（dìng）一-個目標溫度和濕度值，並（bìng）具（jù）有將其（qí）控製在恒定狀態下的能力。而交變濕熱試（shì）驗裝置則可根據標準進行-條或者多條（tiáo）高低溫變（biàn）化、循環的程序（xù）設定，在高（gāo）、低溫的升溫、降溫速率（lǜ）能力的範圍內，控製升（shēng）降溫的速率（lǜ）。此外，為了滿足將來環境條件試驗項目的要（yào）求，高低溫交變濕熱試驗箱也具有恒定濕熱試驗裝置的功能，隻需根據試驗要求輸人相應的試（shì）驗曲線即可。

    1.4  變溫速率的設（shè）定

     高（gāo）低溫交變濕熱試驗箱（xiāng）有變溫速率的設定，一般要求達到1℃/min。對於濕熱試驗裝置的變溫速率日前有2種捉法：①線（xiàn）形速度（每5 min平均速度）；②全程平均速度，也是（shì）目前國（guó）內標準（zhǔn）中所提變溫速率（lǜ），是指在變溫範圍內，溫度與（yǔ）溫（wēn）度之差值（zhí）與時間之比。

    1.5 風速的設定

    GB/T10586- -2006《濕熱試驗箱技術條件》規（guī）定，空載情況下進行環境試驗的溫濕箱內的風速應<1.0m/s，這是因為風速過大會加速熱交換，形成溫、濕度不均勻，造成過試驗或欠試驗。如（rú）果在溫度變化階段為追求變溫速（sù）率，保證濕熱試驗裝置工作室內的溫、濕度（dù）均勻性，則必須加快箱體內循環氣流的流速，風速通常選擇在≤1.7 m/s。

    1.6 溫度均（jun1）勻性的（de）設定

    造成溫度不均勻的因素有（yǒu）很多，主（zhǔ）要有風（fēng）道結構的（de）不對（duì）稱性、箱壁的熱傳導、濕熱（rè）箱結（jié）構造成的對流傳熱不均勻、箱（xiāng）體的密封性以（yǐ）及被試品放置位置等，這些因素在設計裝（zhuāng）置時（shí）應綜合（hé）考慮。GB/T10586- 2006中規定，濕熱（rè）箱溫度均勻性由（yóu）溫度均（jun1）勻度、溫度波動度和允許（xǔ）偏差三項指標表示。- -般情況參數設定：溫度均勻度（dù）≤1 ℃，溫度波動度為（wéi）±0.5℃，允許偏差為±2℃。

    1.7 濕度精度控製（zhì）的（de）設定（dìng）

    濕熱試驗箱測（cè）量（liàng）濕度一（yī）般（bān）可采用千濕球法或溫濕度傳感器。由於幹濕球法受水質（zhì）影響較大，且控製精度較低，而靜電容控製式溫（wēn）濕度傳感器能有效地避免因受（shòu）水（shuǐ）質的影響而產生的精度誤差，因而多（duō）采用後種方法。此外，傳感器的位置對控製（zhì）精度影響較大，為了使其反應靈（líng）敏，一般將（jiāng）傳感器置於出風口附近，從（cóng）而可提高控製精度。

     1.8  濕熱箱風道結（jié）構的（de）設定

    由於高低溫（wēn）濕熱試驗箱風道結構難於完全對稱，箱內溫度不易達到均勻，因此，高低溫（wēn）濕熱試驗箱（xiāng）的（de）風道結（jié）構在很大程（chéng）度上影響了（le）溫度（dù）均勻度。在如圖1所示的濕熱箱結（jié）構中，風道結構左（zuǒ）右（yòu）對稱性較好，大門處於前（qián）側，空調室位於箱後側，上送風下（xià）回風，較易實（shí）現左、右（yòu）溫度均勻。而有一些風（fēng）道結構，由於設計上，上下不對稱、前後間距不同，會對工作空間溫（wēn）度（dù）產生了不均勻的影響。盡管如此，這種單風道結構如果設計處理得當（dāng），其溫度偏差是（shì）可以滿足標推要求的。