标准内容
中华人民共和国国家标准
GB/T18663.1—2008/IEC61587-1:2007代替GB/T18663.1—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
Mechanical structures for electronic equipmenttestsforIEC60917andIEC60297-Part 1:Climatic, mechanical tests and safety aspects for cabinets,racks,subracksandchassis
(IEC61587-1:2007,IDT)
2008-03-24发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局码防伪
中国国家标准化管理委员会
2008-10-01实施
GB/T18663.1—2008/IEC61587-1:2007GB/T18663《电子设备机械结构公制系列和英制系列的试验》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,目前包含以下3个部分:一-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一第2部分:机柜、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本部分为GB/T18663的第1部分。本部分可作为各类电工电子产品机械结构设计、试验及验收的依据。
本部分等同采用IEC61587-1:2007《电子设备机械结构IEC60917和IEC60297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》(英文版)。为便于使用,本部分作了下列编辑性修改:a)用小数点“.”代替作为小数点的“,”;b)删除了国际标准的前言。
本部分代替GB/T18663.1一2002,与GB/T18663.1一2002的差异主要在以下方面:工业大气试验中盐雾试验的A3等级中增加了一个扩展至146h的试验周期;二氧化硫和硫化氢试验增加一个扩展范围至温度40℃,相对湿度80%;机柜和插箱的振动试验各等级的频率范围从原来的5Hz~100Hz扩展到2Hz~200Hz,位移振幅和加速度振幅都增加到原来的2倍;机柜和插箱的冲击试验的峰值加速度降低,其中DL4等级由300m/s改为40m/s;DL5等级由500m/s2改为100m/s;DL6等级由500m/s2改为250m/s2。本部分由全国电工电子设备结构综合标准化技术委员会提出并归口。本部分由国家电网南京自动化研究院负责起草,四方电气(集团)有限公司、国电南京自动化股份有限公司、中兴通讯股份有限公司、华为技术有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所参加。本部分主要起草人:张钰、张开国、吴蓓、殷宝剑、张实、李剑侠。本部分所代替标准的历次版本发布情况为:GB/T18663.1—2002。
1范围
GB/T18663.1—2008/IEC61587-1:2007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
GB/T18663的本部分规定了户内和户外使用的符合IEC60917(公制系列)和IEC60297(英制系列)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机柜、机架、插箱和机箱的机械结构,而不适用于电子设备或系统。专用于户外机壳的试验在GB/T19183.5中规定,本部分中的一些适合的部分用于GB/T19183.5。本部分的目的是在考虑不同应用中不同性能等级的需要的同时,保证机柜、机架、插箱和机箱的物理完整性。它试图让用户在选择性能水平以尽可能精确满足其特定的应用要求时比较有把握。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T18663的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。
GB/T2421电工电子产品环境试验第1部分:总则(GB/T2421—1999,idtIEC60068-1:1988)
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/T2423.1一2001,IEC60068-2-1:1990,IDT)
GB/T2423.2电工电子产品环境试验金第2部分:试验方法试验B:高温(GB/T2423.2-2001,IEC60068-2-2:1974,IDT)GB/T2423.5电工电子产品环境试验(GB/T2423.5—1995,idtIEC60068-2-27:1987)第2部分:试验方法
试验Ea和导则:冲击
验第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦)GB/T2423.10电工电子产品环境试验(GB/T2423.10—2008,IEC60068-2-6:1995,IDT)GB/T2423.17电工电子产品基本环境试验规程试验Ka:盐雾试验方法(GB/T2423.17-1993,eqvIEC60068-2-11:1981)
GB/T2423.18电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Kb:盐雾,交变(氯化钠溶液)(GB/T2423.18—2000,IEC60068-2-52:1996,IDT)GB/T2423.55电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Eh:锤击试验(GB/T2423.55一2006,IEC60068-2-75:1997,IDT)GB4208外壳防护等级(IP代码)(GB4208一2008,IEC60529:2001,IDT)GB/T15157.2印制电路板用频率低于3MHz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(GB/T15157.2一1998,idtIEC60603-2:1995)
GB/T19183.5电子设备机械结构户外机壳第3部分:机柜和机箱的气候、机械试验及安全要求(GB/T19183.5--2003,IEC61969-3:2001,IDT1
GB/T18663.1—2008/IEC61587-1:2007IEC60068-2-30
第2部分:试验试验Db:交变湿热试验方法环境试验
IEC60068-2-42环境试验第2-42部分:试验试验Kc:接触点和连接件的二氧化硫试验方法IEC60068-2-43环境试验第2-43部分:试验试验Kd:接触点和连接件的硫化氢试验方法IEC60068-2-49环境试验第2部分:试验试验Kc导则:触点和连接件的二氧化硫试验IEC60297(所有部分)482.6mm(19in)系列机械结构尺寸IEC60512-1-1电子设备用连接器试验和测量第1-1部分:一般检查试验1a:外观检查IEC60654-4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IEC60721-3-3环境条件分级第3-3部分:环境参数分类及其严酷程度分级有气候防护场所
固定使用
IEC60917(所有部分)发展中的电子设备机械结构模数序列IEC60950-1信息技术设备的安全IEC61010-1测量控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分:一般要求印制板和背板用
IEC61076-4-100电子设备用连接器第4-100部分:高质量印制板用连接器基本网格为2.5mm的两件式连接器组件详细规范3总则
本部分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要求。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,宜使用同一试验样品作各种试验。经验表明,除非个别试验结果妨碍用同一试验样品进行另外的试验,即试验破坏了试验样品,本部分中列出的试验次序(也可见GB/T2421)可实现用同一试验样品依次完成各种试验。
表1试验参考示例
工业大气
静载荷
动载荷(冲击和振动)
防护(IP)
抗地震性能
屏蔽性能
应用举例:
IEC60297系列插箱
IEC60917系列插箱
SL2SL3SL4
DL1DL2DL3
符合IEC60917-2-2的某插箱依照下列试验要求:气候:C2(见表2);
工业大气:A1(见表3);
静载荷:SL2(见表6);
冲击和振动:DL1(见表11);
安全:6.2;
防护:IP30(见表13)。
4气候试验
4.1总则
5SL6SL7
DL4DL5DL6
K1K2K3
IP20IP30
IP42IP54
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2
危险。
GB/T18663.1-2008/IEC61587-1:2007机柜、机架和插箱的气候试验应参照表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。4.2低温、高温和湿热(循环)
表2低温、高温和湿热严酷等级
根据IEC60068-2-1
性能等级
应用场合
温度-10℃~+55℃,相对湿度
20%~80%,无凝露的无特别影
响的封闭空间(例如办公室、实验室)
温度-25℃~十70℃,相对湿度
20%~80%,无凝露的有气候影
响的封闭空间(例如生产厂房)
温度一40℃~+85℃,相对湿度
20%~95%,无凝露的极端气候
影响(例如热带气候,户外)
温度/
a当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IEC60512-1-1,试验1a)。b)接地连续性检验按6.2的要求进行。4.3工业大气
持续时间?/
根据GB/T2423.2
温度/
持续时间*
表3工业大气性能等级
试验条件
二氧化硫试验和硫化氢试验,温性能
应用示例
A1(E)有害物中等浓度,化学物排放量低的一般工业场所(例如封闭场所),有害物浓度根据IEC
60654-4,为
SO2:平均浓度0.1cm*/m3
最大浓度0.5cm2/m
度25℃,相对湿度75%(扩展范
围温度40℃,相对湿度80%)。
根据IEC60068-2-42,IEC60068
2-43和IEC 60068-2-49
10cm2/m2
1cm2/m
盐雾试验Ka
温度35℃
根据IEC60068-2-30
(2次循环),类型2,
上限/
试验评定
根据GB/T2423.17
(扩展范围按照
GB/T2423.18)
目测检验(例如
表面涂层、腐蚀
痕迹、颜色、光
泽度等的变化)
GB/T18663.1—2008/IEC61587-1:2007表3(续)
试验条件
二氧化硫试验和硫化氢试验,温性能
应用示例
A2(E)有害物高浓度,化学物排放量相当高(例如化工生产车间),有害物浓度根据IEC60654-4,为
SO2:平均浓度5cm/m
最大浓度15cm2/m2
HzS:平均浓度10cm2/m3
最大浓度50cm/m
有害物高浓度加海洋性气候影
响(例如海上化学加工和钻井),有害物浓度根据IEC60654-
4,为
SO2:平均浓度5cm*/m2
最大浓度15cm/m
HzS:平均浓度10cm/m2
最大浓度50cm/m
度25℃,相对湿度75%(扩展范
围温度40℃,相对湿度80%)。
根据IEC60068-2-42,IEC60068-2-43和IEC 60068-2-49
25cm2/m3
25cm2/m
10cm/m
10cm/m~
15cm/m
盐雾试验Ka
温度35℃
根据GB/T2423.17
(扩展范围按照
GB/T 2423.18)
35℃,96h
扩展范围:
35℃,146h,
1个循环
试验评定
目测检验(例如
表面涂层、腐蚀
痕迹、颜色、光
泽度等的变
化)。
接地连接性要
求见6.2
目测检验(例如
表面涂层、腐蚀
痕迹、颜色、光
泽度等的变
化)。
接地连接性要
求见6.2
注:本试验可用单个部件及样品单元或部件组合代替原始试验样品(插箱,机柜),只要两者在材料和表面处理上相同。
5机械试验
5.1总则
机械试验的目的是保证机柜、机架、插箱和机箱在制造、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,才能宣称符合这个项目的要求。5.2静态机械载荷试验
5.2.1机柜和机架的提吊试验
试验条件(见图1):
试验样品应在标准的地脚螺栓位置,以栓接方式固定在地上;本试验不应施加内部静载荷。
试验过程:
平稳施加作用力P1如图1;
保持载荷至少1min;
提吊进行两次。
试验评定:
提吊装置
提吊装置
GB/T18663.1—2008/IEC61587-1:2007机柜或机架
图1机柜和机架的提吊试验
试验后不应有影响形状、配合或功能的零件变形或破坏。a)
接地连续性检验按照6.2进行。
5.2.2机柜和机架的刚度试验
本试验的目的是评价机柜或机架的结构刚度,此刚度作为克服使用和运输中受力的耐久性的最低衡量。试验严酷程度以表4中与提吊试验力和刚度试验力有关的静态载荷值规定。试验条件(见图2):
试验样品应在标准的地脚螺栓位置,以栓接方式固定在地上;本试验不应施加内部静载荷。
试验过程:
在试验机柜或机架的每一面施加个稳态的力P2,均匀分布在图2所示的阴影区域;保持载荷至少1min。
性能等级
P2三加力侧(推/拉)任选
机柜或机架
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机柜额定载荷L/
注:额定载荷是机柜或机架的规定载荷能力。试验评定:
提吊试验力P1/
刚度试验力Pz/
a)在图2所示的每侧试验后,不应产生影响有关详细规范规定的形状、配合或功能的部件变形。5
GB/T18663.1-2008/IEC61587-1:2007b)接地连续性检验按照6.2进行。5.2.3插箱的静态机械载荷试验
5.2.3.1总则
本试验的目的是评价包含导轨的插箱的结构部件的承受载荷的能力。为了模拟最恶劣的情况,模拟插件不应使用通常用螺钉固定在插箱上的前面板,也不应在后部安装连接器或背板。作为载荷能力的间接测量,水平构件的变形应在允许范围以内。这将防止当模拟载荷使得导轨间的开度扩宽时,导轨中的插件板脱出。
试验条件:
如图3所示,试验样品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,它们应如图4和图6所示分布在插箱中。插箱
俯视图
固定装置
主视图
图3插箱静态载荷试验的配置
5.2.3.2IEC60297(英制)系列插箱的静态机械载荷试验的性能等级性能等级SL1的载荷分布:
模拟载荷M和单点力P布置见图4和表5。符号U的定义见IEC60297-1,D和HP见IEC60297-3-101。D
模拟载荷M
最大挠度:小于0.4mm
图4IEC60297(英制)系列插箱的静态载荷试验,模拟载荷分布设置6
单点载荷Ps=46N
GB/T18663.1—2008/IEC61587-1:2007nxU
最大挠度:小于0.4mm
注:单点载荷应如图4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
IEC60297(英制)系列插箱的静态载荷试验,单点力表5IEC60297(英制)系列插箱的静态机械载荷性能等级性能等级
总载荷/
单点力Pe/
载荷数
载荷M/
a对于每一水平构件的单独试验,单点力P: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0.4mm。5.2.3.3IEC60917(公制)系列插箱的静态机械载荷试验的性能等级性能等级SL2、SL3和SL4的载荷分布。模拟载荷M2布置见图6、图7和表6。符号D,、W。、mP3和H,的定义见IEC60917-2-2。W
模拟载萄配置M2
最大挠度:小于0.4mm
模拟载荷位置HP
12,24,36,48,60,72
图6IEC60917(公制)系列插箱的静态载荷试验,模拟载荷分布设置Ds
最大挠度:小于0.4mm
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7IEC60917(公制)系列插箱的静态载荷试验,单点力7
GB/T18663.1—2008/IEC61587-1:2007表6
IEC60917(公制)系列插箱的静态机械载荷性能等级性能等级
总载荷/单点载荷Ps/
载荷数
载荷M2
协调尺寸W,
注:对于每一水平构件的单独试验,单点力P。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0.4mm。5.3动态机械载荷试验
5.3.1机柜的振动和冲击试验
模拟载荷位置n
12,24,36,49,61,73
13,27,41,54,68,82
17,34,51,69,86,103
12,24,36,49,61,73
13,27,41,54,68,82
17,34,51,69,86,103
12,24,36,49,61,73
13,27,41,54,68,82
17,34,51,69,86,103
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。试验样品通过底部安装部位固定到试验台上。振动和冲击性能等级见表8。单位为毫米
5个位置的模拟
载荷Ms,模拟插,
箱或机箱的重心
模拟载萄M
A-—机柜上部模拟载荷M的高度;M-机柜底部模拟载荷质量。
图8机柜振动和冲击试验的配置
机柜符合标准
IEC60297-2
IEC 60917-2-1
应用场合
GB/T18663.1—2008/IEC61587-1:2007机柜中的静态载荷分布
表8机柜振动和冲击性能等级
试验Fc:振动(正弦)
按GB/T2423.10
恒定振幅
频率范围/
低强度冲击和振动,主要是固定DL4
使用,工厂和办公室常规操作和维修的带负载的机柜(IEC
60721-3-3等级3M2)
中等强度振动和冲击,固定和移动使用。铁路和公路用信号设
备,接近转动机械的带负载的机柜(IEC60721-3-3等级3M4)
高强度振动和冲击,例如商用船舶-低等级军用要求的应用(IEC60721-3-3等级3M6)
试验条件:
9~200
9~200
位移振幅/
加速度振幅/
总载荷/kg
试验Ea:冲击(1/2正弦波),仅作y轴按GB/T2423.5
峰值加速度/
持续时间/
冲击次数
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上,以模拟可能采用的在背面或顶部有结构支撑的工作条件。试验过程按GB/T2423.10。wwW.bzxz.Net
扫频速率:1oct/min。
试验轴:y-2(y轴作为最严酷选择)。试验持续时间/轴:10次循环。
共振搜索:5Hz~100Hz,加速度1m/s2。共振试验:当试验样品共振响应的放大倍数达到3~4倍时,共振试验应将其响应幅值增加到7~8倍,并应保持此等级不低于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6.2进行。5.3.2插箱的振动和冲击试验
试验条件:
试验样品的配置如表9和表10中描述,试验样品应通过标准插箱安装凸缘固定到试验装置上,如图9所示。
载荷均布的插件应采用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9
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