4.2 GB/T4797&IEC60721-2 《電工電子產(chǎn)品自然環(huán)境條件》

GB/T4797主要介紹了電工電子產(chǎn)品所處的自然環(huán)境條件，共包括8個部分：溫度和濕度、氣壓、生物、太陽輻射與溫度、降水和風(fēng)、塵沙鹽霧、地震振動和沖擊、火災(zāi)暴露。

4.2.1 GB/T4797.1 環(huán)境條件分類 自然環(huán)境條件 溫度和濕度

本部分標(biāo)準(zhǔn)列出了以溫度和濕度參數(shù)表示的戶外氣候類型，作為產(chǎn)品試驗(yàn)和應(yīng)用時選擇溫度和濕度嚴(yán)酷程度的背景材料。

除了海拔高度超過5000m的地區(qū)外，這些氣候類型包括了全國所有的地區(qū)。

在確定產(chǎn)品應(yīng)用氣候條件時，本部分也可作為背景材料。

本部分以溫度和濕度參數(shù)規(guī)定了一系列戶外氣候類型，這些氣候類型常應(yīng)用于產(chǎn)品的運(yùn)輸、貯存、安裝和使用。

1、概述

該標(biāo)準(zhǔn)引用了GB/Z32126里面的數(shù)據(jù)，GB/Z32126收集了世界范圍內(nèi)從1973~1992年的每日的溫度和濕度數(shù)據(jù)，測量位置主要是機(jī)場和全球各大城市。我國的相關(guān)數(shù)據(jù)是基于1971~2000年全國各地的室外溫度和濕度數(shù)據(jù)。

2、一般驗(yàn)證程序

數(shù)據(jù)處理驗(yàn)證主要有3個主要階段：

——識別和收集數(shù)據(jù)；

——分析數(shù)據(jù)和現(xiàn)行值比較；

——適當(dāng)更新數(shù)據(jù)。

作為數(shù)據(jù)收集和分析結(jié)果，世界范圍戶外氣候類型已經(jīng)簡化，見表1：

表1 氣候類型

表2給出了世界范圍每個氣候類型對應(yīng)的定義。

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3、戶外氣候類型

1）概述

??? 針對世界不同的戶外溫度和濕度條件，提出了一系列氣候類型，以下簡稱為“戶外氣候”。要使一種產(chǎn)品在特定的地理區(qū)域內(nèi)使用，就應(yīng)從該地區(qū)的氣候數(shù)據(jù)確定戶外溫度和濕度值，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)設(shè)計產(chǎn)品，使產(chǎn)品能在這類氣候環(huán)境里正常工作。

2）環(huán)境參數(shù)

本部分的戶外氣候通過溫度和相對濕度值來規(guī)定。某一溫度下的相對濕度的定義為實(shí)際水汽壓力與同一溫度下飽和水汽壓力之間的比值。絕對濕度的定義是指空氣中每立方米空氣的水汽質(zhì)量。相對和絕對濕度的信息可參考附錄B。

年度低溫極值一般只出現(xiàn)約10h，而年度高溫極值一般只出現(xiàn)約5h。

3）統(tǒng)計的戶外氣候分類

下列表格給出了統(tǒng)計的戶外氣候所定義的氣候類型（包括僅適用于我國的氣候類型）。表3給出了各種氣候類型（包括僅適用于我國的氣候類型）的溫度和濕度的日平均值的年極值的平均值，表4給出了各種氣候類型（包括僅適用于我國的氣候類型）的溫度和濕度的年極值的平均值，表5給出了各種氣候類型（包括僅適用于我國的氣候類型）的溫度和濕度的絕對極值。

表3 日平均值極值劃分的各種氣候類型

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表4 年極值劃分的各種氣候類型

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表5 絕對極值劃分的各種氣候類型

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4）戶外氣候類型圖

??? 世界區(qū)域的戶外氣候統(tǒng)計參加附錄A。

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附錄A：（資料性附錄）氣候類型圖

??? 本附錄給出了世界區(qū)域的戶外氣候統(tǒng)計，世界氣候類型的地圖見GB/Z32126中的圖5。

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附錄B：（資料性附錄）中國氣候類型各個地點(diǎn)的氣候數(shù)據(jù)

表B.1~表B.7提供了中國氣候類型各個地點(diǎn)的氣候數(shù)據(jù)。表中的數(shù)據(jù)基于1971年~2000年中國氣候數(shù)據(jù)網(wǎng)中國地面氣象站數(shù)據(jù)集。其中：

——絕對濕度的計算：參考克拉柏龍-克拉修斯公式，并結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)-濕度測量方法（GB/T11605-2005）附錄中飽和水氣壓及相關(guān)參數(shù)表基礎(chǔ)上，根據(jù)溫度、相對濕度和大氣壓計算得出。

——溫度和濕度的日均值的年極值的平均值的計算：列出某一地區(qū)在1年中每天的平均溫度和絕對濕度，選出1年當(dāng)中的最高平均溫度、最低平均溫度和最高平均絕對濕度，將1970年~2000年間每年的最高、最低平均溫度和最高絕對濕度進(jìn)行平均計算，即得到某一地區(qū)高溫、低溫和絕對濕度的“日均值的年極值的平均值”。

——溫度和濕度的年極值的平均值的計算：列出某一地區(qū)在1年中的最高溫度、最低溫度和絕對濕度，將1970年~2000年間每年的最高溫度、最低溫度和最高絕對濕度進(jìn)行平均計算，即得到某一地區(qū)高溫、低溫和絕對濕度的“年極值的平均值”。

——溫度和濕度的絕對極值的計算：指某一地區(qū)在某一段年份內(nèi)的最高溫度、最低溫度和最高絕對濕度，將1970年~2000年間每年的最高溫度、最低溫度和最高絕對濕度進(jìn)行比較，選出1970年~2000年間每年的最高溫度、最低溫度和最高絕對濕度，即得到某一地區(qū)高溫、低溫和絕對濕度的“絕對極值”。

表B.1~表B.7的具體數(shù)據(jù)見標(biāo)準(zhǔn)。

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4.2.2 GB/T4797.2 環(huán)境條件分類 自然環(huán)境條件 氣壓

本部分標(biāo)準(zhǔn)給出自然環(huán)境中存在的不同海拔的氣壓值，作為產(chǎn)品貯存、運(yùn)輸和使用時選擇適當(dāng)氣壓嚴(yán)酷程度的背景材料。

在為產(chǎn)品應(yīng)用選擇氣壓參數(shù)的嚴(yán)酷程度時，可以使用本部分中的數(shù)值。

1、氣壓的影響

1）概述

產(chǎn)品氣壓嚴(yán)酷度應(yīng)符合IEC60721-1環(huán)境條件分類 第1部分：環(huán)境參數(shù)及其分類。

氣壓通常在不同的方面影響產(chǎn)品的性能，最主要是在低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和高于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓兩個方面。

2）低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓

在海平面以上，低氣壓對產(chǎn)品性能產(chǎn)生如下影響：

——?dú)怏w或液體會從密封容器中泄露；

——壓力容器破裂；

——低密度材料的物理和化學(xué)性能發(fā)生變化；

——隨著氣壓的降低，產(chǎn)品的放電電壓、電暈電壓和電極間的擊穿電壓降低，產(chǎn)品會由于電弧或電暈而產(chǎn)生失效或運(yùn)行故障（巴申定律指出：在均勻電場中，對于給定的電極形狀和材料，空氣的擊穿電壓取決于空氣的壓力和電極氣隙的乘積）；

——減少空氣對流和傳導(dǎo)散熱效率；

——預(yù)期的物理效應(yīng)加速，例如揮發(fā)增塑劑、潤滑油蒸發(fā)等。

3）高于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓

存在于天然盆地和礦井的高氣壓會對密封容器產(chǎn)生較大的機(jī)械壓力。

2、氣壓值

在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，海平面的標(biāo)準(zhǔn)氣壓值是101.325kPa。根據(jù)氣象條件，海平面的大氣壓力值會有所波動，在海拔低于或高于海平面的情況下也會發(fā)生類似的情況。

在高于海平面的地區(qū)，大氣壓比海平面低。在低于海平面的地區(qū)（天然盆地和礦井），大氣壓比海平面高。

不同海拔高度的氣壓值見表1。

表1 海拔高度與標(biāo)準(zhǔn)氣壓之間的對應(yīng)關(guān)系

根據(jù)ISO2533，海拔高度和大氣壓之間的換算見公式（1）和公式（2）

P=p₀×{[1-(L×h)/T₀]^g/(R×L)}???????? （海拔高度在11000m以下） ??。。。。。。。。。（1）

P=p₁×e^{【-g×（h-h1）/(R×T1)】}? （海拔高度在11000m~20000m之間） ???。。。。。。。。。（2）

式中：

P ——?dú)鈮?，單位為千帕?/span>kPa）；

p₀ ——海平面標(biāo)準(zhǔn)氣壓，為101.325kPa，單位為千帕（kPa）；

p₁ ——11000m標(biāo)準(zhǔn)氣壓，為22.632kPa，單位為千帕（kPa）；

h ——海拔高度（小于20000m），單位為米（m）；

h₁ ——海拔高度值，為11000m，單位為米（m）；

L ——溫度遞減率，為0.0065K/m，單位為開每米（K/m）；

T₀ ——海平面標(biāo)準(zhǔn)溫度，為288.15K，單位為開（K）；

T₁ ——海拔11000米標(biāo)準(zhǔn)溫度，為216.65K，單位為開（K）；

g ——地球表面重力加速度，為9.80665g/m²，單位為米每二次方秒（g/m²）；

R ——通用氣體常數(shù)，為287.053J/（kg●K），單位為焦耳每千克開。

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4.2.3 GB/T4797.3 環(huán)境條件分類 自然環(huán)境條件 生物

本部分標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在自然環(huán)境條件下危害電工電子產(chǎn)品的生物環(huán)境條件，并據(jù)此作了區(qū)域劃分。

本部分描述了產(chǎn)品在貯存、運(yùn)輸和使用過程中可能受到的生物影響。

本部分目的是為產(chǎn)品應(yīng)用選擇合適的嚴(yán)酷程度提供背景信息。

當(dāng)為產(chǎn)品應(yīng)用選擇合適的嚴(yán)酷程度時，應(yīng)考慮GB/T4796的分類。

本部分涉及的有危害生物主要指霉菌、昆蟲、鳥類、鼠類。

1、生物對電工電子產(chǎn)品的主要影響

1）機(jī)械力的破壞

1.1）在生物的物理作用侵襲下，產(chǎn)品破壞的原因有：

a）動物群，尤其是嚙齒動物與昆蟲，可能以如下的方式破壞產(chǎn)品材料：

——以產(chǎn)品材料為食糧；

——咬、啃產(chǎn)品材料；

——蛀壞產(chǎn)品材料；

——咀嚼產(chǎn)品材料；

——往產(chǎn)品材料中打洞。

注：需要特別重視白蟻以此方式對產(chǎn)品材料嚴(yán)重破壞。

木材、紙、皮革、纖維、塑料材料（包括人造橡膠），甚至某些金屬（錫與鉛），都是易于遭受侵襲的材料。

產(chǎn)品材料遭受各種動物侵襲的另外一種方式如下：

——敲擊或撞擊；

——刺穿。

b）植物群，尤其是霉菌及植物分支的生長，可能以如下的方式破壞產(chǎn)品材料：

——生長過渡；

——刺穿；

——撞擊。

1.2）在生物的物理作用侵襲下，產(chǎn)品破壞的種類有：

——產(chǎn)品材料、部件、單元及裝置的物理破壞；

——機(jī)械變形或壓縮；

——機(jī)械故障，例如運(yùn)行中部件；

——表面劣化；

——由以上機(jī)械破壞引起的電故障。

2）沉積物引起的劣化

2.1）產(chǎn)品的功能會受到來源于動物群和植物群沉積物的影響，這些表面的沉積通過化學(xué)作用與機(jī)械作用影響產(chǎn)品。

2.2）在沉積物作用下，產(chǎn)品破壞的原因有：

??? a）動物，尤其是昆蟲、嚙齒類、鳥類等引起的沉積物，可能由以下成分組成：

——動物自身；

——巢或者窩；

——飼養(yǎng)原料；

——代謝產(chǎn)物，例如排泄物、酶。

b）各種植物的沉積物可能由以下成分組成：

——植物的分支部分（葉、花、種子、果實(shí)等）；

——霉菌或細(xì)菌及其代謝產(chǎn)物的生長層。

2.3）在沉積物作用下，產(chǎn)品破壞的種類有：

——材料的劣化、腐蝕等；

——運(yùn)行中的部件的機(jī)械故障；

——由以下原因引起的電故障：

??? ●絕緣體導(dǎo)電性能的增加；

??? ●絕緣失效；

??? ●接觸電阻的增大。

——由于潮濕或化學(xué)物質(zhì)引起的電解作用與老化作用；

——濕氣的吸收與吸附；

——熱耗散劣化。

注：以下列舉引起這些破壞效果的兩個例子：

??? ●電路的中斷；

??? ●光學(xué)表面模糊（包括玻璃）。

2、動物群與植物群的出現(xiàn)

少數(shù)情況除外，動物群和植物群會出現(xiàn)在產(chǎn)品貯存、運(yùn)輸和使用的各種場所。

動物群可能會在戶外及建筑物內(nèi)產(chǎn)生破壞，而植物群則主要在戶外條件中產(chǎn)生破壞。霉菌和細(xì)菌可能會在戶外及建筑物內(nèi)出現(xiàn)。

可能對產(chǎn)品產(chǎn)生破壞的動物群和植物群的出現(xiàn)頻率，取決于溫度和濕度條件。在暖濕氣候的地理位置，動物群與植物群，尤其是昆蟲和霉菌、細(xì)菌等微生物，有良好的生存生長環(huán)境。然而，建筑物內(nèi)濕潤或潮濕，或者產(chǎn)生濕氣的房間，也是嚙齒動物、昆蟲和微生物生存生長的適合場所。

例如，霉菌的生長溫度范圍為0℃~40℃，而對絕大多數(shù)生物來說，最佳生長溫度范圍是22℃~28℃。

如果產(chǎn)品表面有有機(jī)物質(zhì)涂層（例如油脂、油、灰塵等）或者有源于動物和植物的沉積物，這些表面將是霉菌與細(xì)菌生長的理想環(huán)境。

3、有危害的生物種類與分布

1）霉菌

1.1）環(huán)境條件

霉菌在溫度18℃~37℃，相對濕度60%以上的環(huán)境條件下，對電工電子產(chǎn)品可造成危害。

1.2）危害的主要菌種

危害的主要菌種包括：

——安氏曲霉；

——黑曲霉；

——黃曲霉；

——米曲霉；

——雜色曲霉；

——薩氏曲霉；

——焦曲霉；

——土曲霉；

——赭色青霉；

——?，F(xiàn)青霉；

——桔青霉；

——產(chǎn)黃青霉；

——頂青霉；

——圓弧青霉；

——繩狀青霉；

——短密青霉；

——宛氏擬青霉；

——出芽茁霉；

——蠟葉枝孢霉；

——綠色木霉；

——互隔交鏈孢霉；

——球毛殼霉；

——黑根霉。

1.3）危害地區(qū)和城市

地區(qū)：山東、江蘇、浙江、安徽、湖北、四川、云南、貴州、湖南、江西、廣東、海南、廣西、福建、香港、澳門及臺灣等。

城市：北京、天津、上海、重慶、哈爾濱、長春、沈陽、石家莊、鄭州、西安、蘭州等。

2）昆蟲

2.1）概述

本部分涉及的有害昆蟲，在其生命活動的過程中，會蛀蝕電工電子產(chǎn)品，導(dǎo)致產(chǎn)品的損壞。

2.2）有害的主要昆蟲

白蟻、螞蟻、蜚蠊、木蜂、蠢蟲、天牛幼蟲、金龜子幼蟲、衣蛾。

2.3）危害地區(qū)

廣東、海南、廣西、福建、云南、四川、重慶、貴州、湖南、湖北、浙江、上海、江蘇、山東、香港、澳門及臺灣等地區(qū)。

3）鳥類

3.1）本部分涉及的有害鳥類，在其生命活動的過程中，會對電工電子產(chǎn)品造成破壞。

3.2）有害的主要鳥類

烏鴉、喜鵲、麻雀。

3.3）有害鳥類危害地區(qū)

湖南、江西、河南、黑龍江等。

4）鼠類

4.1）概述

本部分涉及的有害鼠類，在其生命活動的過程中，會對電工電子產(chǎn)品造成破壞。

4.2）有害的主要鼠類

??? 有害的主要鼠類包括：

——黑線姬鼠；

——板齒鼠；

——草原黃鼠；

——黑線倉鼠；

——長爪沙鼠；

——布氏田鼠；

——小家鼠；

——中華鼢鼠；

——高原屬兔；

——黃胸鼠；

——黃毛鼠；

——褐家鼠；

——中華竹鼠。

4.3）有害鼠類危害地區(qū)

遍及全國各地。

4、生物環(huán)境條件的劃分原則

1）根據(jù)大氣溫度、濕度條件進(jìn)行區(qū)域性劃分。

2）根據(jù)生物對電工電子產(chǎn)品的危害程度進(jìn)行區(qū)域性劃分。

3）根據(jù)地面環(huán)境條件與有害生物的分布進(jìn)行區(qū)域性劃分。

5、生物環(huán)境條件的區(qū)域性劃分

??? 按照上一章節(jié)的劃分原則將全國劃分為四個區(qū)域（見圖1）。

1）B1區(qū)

1.1）范圍

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、昌都、林芝、雅魯藏布江的以北地區(qū)（見圖1）。

1.2）環(huán)境條件

1.2.1）本區(qū)氣候條件復(fù)雜，雖為南溫帶、中溫帶或高原氣候區(qū)，但多數(shù)為干旱地區(qū)。

1.2.2）本區(qū)僅有鼠類危害。

2）B2區(qū)

2.1）范圍

東起富錦，哈爾濱、長春、沈陽、遼陽、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，B1區(qū)以南的地區(qū)（見圖1）。

2.2）環(huán)境條件

2.2.1）全年月平均相對濕度大于或等于70%，月平均溫度大于或等于18℃的月份達(dá)1~2個月。

2.2.2）年平均相對濕度大于60%，年平均溫度約為0~5℃。

2.2.3）本區(qū)存在霉菌、鼠類與鳥類的危害。

3）B3區(qū)

3.1）范圍

??? 東起連云港，靖江、南京、六安、武漢、宜昌、萬縣、南充、綿陽、雅昌、南昌、渡口、騰沖以北，B2區(qū)以南的地區(qū)（見圖1）。

3.2）環(huán)境條件

3.2.1）全年月平均相對濕度大于或等于70%，月平均溫度大于或等于18℃的月份達(dá)3~4個月。

3.2.2）年平均相對濕度大于60%，年平均溫度約為10~15℃。

3.2.3）本區(qū)生物活動較為頻繁，存在霉菌、鼠類、蟻類、鳥類等主要生物的危害。

4）B4區(qū)

4.1）范圍

B3區(qū)以南地區(qū)（見圖1）。

4.2）環(huán)境條件

4.2.1）全年月平均相對濕度大于或等于70%，月平均溫度大于或等于18℃的月份可持續(xù)5個月以上。

4.2.2）年平均相對濕度大于70%的月份達(dá)10個月。

4.2.3）每年梅雨季節(jié)達(dá)2~3個月。

4.2.4）本區(qū)生物活動頻繁，存在各種生物危害。

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4.2.4 GB/T4797.4 環(huán)境條件分類 自然環(huán)境條件 太陽輻射與溫度

本部分標(biāo)準(zhǔn)對太陽輻射地區(qū)概括劃分成了幾種類型，主要提供了為產(chǎn)品應(yīng)用選擇合適的太陽輻射嚴(yán)酷程度的部分背景材料。

除了海拔超過5000m的地區(qū)，本部分涵蓋了各種地形。

當(dāng)為產(chǎn)品選擇太陽輻射嚴(yán)酷程度時，宜使用IEC60721-1給出的數(shù)值。

1、概述

太陽輻射主要通過使材料和環(huán)境變熱以及使材料發(fā)生光化學(xué)降解反應(yīng)對電工產(chǎn)品造成影響。太陽輻射中的紫外線部分會引起大多數(shù)高分子材料的光化學(xué)降解，影響某些橡膠以及塑料的彈性和塑性，光學(xué)玻璃可能會變得模糊。

太陽輻射會使油漆、紡織品、紙等褪色，在某些情況下顏色可能很重要，比如元件的色碼。

使材料發(fā)熱是太陽輻射暴露的最主要影響。太陽輻射嚴(yán)酷程度與表面的輻射功率強(qiáng)度或者輻照強(qiáng)度有關(guān)，用W/m²表示。

承受太陽輻射的物體所達(dá)到的溫度主要取決于周圍空氣溫度、太陽輻射能量以及太陽輻射的入射角度。其他因素，如風(fēng)、安裝件的熱傳導(dǎo)率也可能比較重要。另外，表面對太陽光譜的吸收系數(shù)a_s也比較重要。

虛擬空氣溫度t_s，在穩(wěn)態(tài)條件下與物體表面具有相同的溫度，可以通過實(shí)際空氣溫度t_u和太陽輻射量E組合進(jìn)行定義。

近似值可以通過下列等式獲得：

t_s=t_u + a_s*E/h_y

系數(shù)h_y是表面的熱傳導(dǎo)系數(shù)，單位是W/（m²*℃），包括了周圍的熱輻射，以及由風(fēng)引起的熱傳導(dǎo)和對流。吸收系數(shù)a_s取決于表面的顏色、反射率和傳導(dǎo)率。

晴朗天空的數(shù)值如下：

a_s=0.7；h_y=20 W/（m²*℃），E=900 W/m²

由于太陽輻射導(dǎo)致的過熱溫度大約是30℃。因此可以看出，對太陽輻射強(qiáng)度預(yù)估的10%誤差對溫度的影響不會超過5℃，因此不需要對太陽輻射嚴(yán)酷程度等級精確分級，并且在此忽略了其他小因素的影響。

熱效應(yīng)主要由短時高強(qiáng)度太陽輻射引起，例如在無云中午的太陽輻射。表1給出了一些數(shù)值。

為了確定暴露于夜晚的產(chǎn)品的低溫，也有必要確定晴朗夜晚的大氣輻射的最低可能值。

圖1給出了一些數(shù)值。

2、太陽輻射物理過程

太陽射到地面的電磁輻射包括了紫外到近紅外比較寬的光譜。到達(dá)地球表面的能量大部分集中在0.3μm~4μm，在可見光0.5μm處有最大值，其典型的光譜見圖2。

圖2 來自太陽和地球表面輻射的電磁波譜

說明：

A——大氣外太陽輻射，用溫度為6000K的黑體表示（1.60kW/m²）；

B——大氣外太陽輻射（1.37 kW/m²）；

C——地面上垂直于輻射方向的直接太陽輻射（例如0.9 kW/m²）；

D——地面上的太陽散射（例如0.1 kW/m²）；

E——水蒸氣和二氧化碳吸收波段；

F——氧氣和臭氧吸收；

G——溫度為300K黑體的輻射（0.47 kW/m²）；

H——地球熱輻射（例如0.07 kW/m²）。

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在太陽到地球的平均距離下，垂直于大氣層外太陽光線的單位面積上接受的太陽輻射量叫太陽常數(shù)，數(shù)值約為1.37 kW/m²。

幾乎99%的太陽輻射能量來自4μm以下的波長。0.3μm以下的太陽輻射大部分被大氣吸收不會達(dá)到地面。在穿過大氣層的過程中，由于粒子和氣體的存在，會發(fā)生進(jìn)一步的吸收和散射。大氣層中對直接太陽輻射的散射會導(dǎo)致天空散射，因此，在地球上某地接受的能量是直接太陽輻射和散射的和，定義為總輻射。從熱效應(yīng)方面來看，關(guān)注的是這個和，因此本部分給出的水平跟總輻射有關(guān)。

3、總輻射水平

1）最大水平

晴天的總輻射的最大水平出現(xiàn)在中午。在無云的中午垂直于太陽直接輻射的表面接受的能量的最大值取決于大氣中的粒子、臭氧和水蒸氣的含量。不同的地理緯度和氣候類型其數(shù)值差別較大。

在無云的中午，水汽含量約為1cm，臭氧含量2mm，氣溶膠β=0.05，其中β是埃斯特朗濁度系數(shù)，垂直于太陽直接輻射的表面接受的總能量可達(dá)1120 W/m²。對于遠(yuǎn)離工業(yè)區(qū)和大都市的平地，太陽入射角度超過60°時，1120 W/m²有一定的代表性。

注：垂直體積的大氣內(nèi)的水蒸氣含量用相應(yīng)的降水高度cm測量。類似，臭氧含量用相應(yīng)的臭氧在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下的高度測量。氣溶膠粒子的散射和吸收用β埃斯特朗濁度系數(shù)表示，即波長為1μm的單一波長輻射在大氣中的消光距離。

直接太陽輻射隨著空氣濁度增大而減小。亞濕熱和沙漠地區(qū)，空氣中的粒子濃度較高，濁度比較大。大城市空氣濁度也較大，山區(qū)則較低。

表1給出了在無云的中午垂直于太陽直接輻射的表面接受的總輻射的最大值的推薦值。在中午的幾個小時內(nèi)，該數(shù)值只有百分之幾的變化，因此能夠代表在某一時段內(nèi)的幾個小時的情況。

表1 總輻射的典型峰值

?

2）總太陽輻射的月平均和年平均

太陽輻射對表面的熱效應(yīng)通常取決于中午附近的短時輻射，但是光化學(xué)反應(yīng)影響跟輻照強(qiáng)度對時間的積分有關(guān)，即輻照量。為了進(jìn)行比較，日總輻照量是最常用的數(shù)據(jù)。

在12月份，由于光照持續(xù)時間長，南極點(diǎn)附近的月平均日總輻照量10.8kWh/m² 。南極之外的地區(qū)大約為8.4kWh/m² 。

最大的年平均日總輻照量達(dá)6.6kWh/m²，主要出現(xiàn)在沙漠地區(qū)。

3）氣溫最大值和太陽輻射的同步值

空氣濁度系數(shù)β的最小值在冷空氣中測得。因此，表1列出的數(shù)值不會在溫度達(dá)到最高時出現(xiàn)?？梢约俣ǎ?/span>IEC60721-2-1給出的最高溫度下，總輻照量不會超過表1給出的80%。

4）日總輻照量的世界及我國分布

日總輻照量分布參見附錄A、附錄NA、附錄NB。

4、夜間大氣輻射的最小值

在無云的夜間，大氣輻射非常低，暴露在夜間的物體的表面溫度要比周圍大氣的溫度低。

物體跟大氣輻射達(dá)到平衡時的理論熱力學(xué)溫度T₀通過Boltzman定律給出：

T₀=(A/σ)^1/4

式中：

σ——Stefan-Boltzman常數(shù)，5.67*10^-8W/（m²*K⁴）

A——大氣輻射，單位為瓦每平方米W/m²（見圖1）。

實(shí)際上，由于熱傳導(dǎo)、對流和水汽凝結(jié)，溫度會比較高。

在晴朗的夜晚暴露的與地面隔熱的水平表面溫度可達(dá)-14℃，而此時大氣溫度為0℃，相對濕度接近于100%。

圖1表明了夜間空氣的大氣輻射是距離地面2m高處的大氣溫度的函數(shù)。晴朗的夜晚，相對濕度通常非常高。

5、附錄A（資料性附錄）日總輻照量的世界分布

圖A.1、圖A.2、圖A.3是相對總輻照量的等日照線（6月、12月和年平均數(shù)值），數(shù)據(jù)是通過衛(wèi)星測量的（見注1）。相對總輻照量定義如下，地球表面測得的總輻照量跟地球外總輻照量（即大氣層外垂直于太陽輻射方向平面上的太陽輻照量）的 比值。

為了獲得地球表面的總輻照量的日平均值，圖上標(biāo)識的百分?jǐn)?shù)乘以地球外總輻照量的日平均數(shù)值，該數(shù)值作為地理緯度的函數(shù)給出，見表A.1。

注1：數(shù)據(jù)來源的參考文件：

????? G.Major等：相對太陽總輻射的世界地圖。

????? 世界氣象組織，技術(shù)說明No.172附錄，WMO-No.5570，日內(nèi)瓦（1987）。

注2：確定以kWh/m² 為單位的日輻照值，是通過以MJ/m² 為單位的月和年輻照值平均而得的。例如通過6月的月輻照值除以30，12月則除以31，而年輻照值則除以365。

例如：

舉例說明如何確定在加利福尼亞半島南端6月的平均每日太陽總輻射。

從圖A.1的點(diǎn)（在大約北緯23°）圍繞著60%的等日照線，通過估值這點(diǎn)的百分比值為62%。

根據(jù)表A.1，在6月的列表緯度23°估值約為11.16kWh/m² ，將此值乘以上面的百分比值。

因此，平均每日太陽總輻射約為6.9kWh/m² 。

表A.1 地球外日平均總輻射的具體值詳見標(biāo)準(zhǔn)。

圖A.1 6月平均相對總輻照量見下圖。

圖A.2 12月平均相對總輻照量見下圖。

?

圖A.3 年平均相對總輻照量見下圖。

?

6、附錄NA（資料性附錄）全國主要地區(qū)的月日均總輻照量和年日均總輻照量

??? 全國主要地區(qū)的月日均總輻照量和年日均總輻照量見表NA.1，詳見標(biāo)準(zhǔn)。

7、附錄NB（資料性附錄）我國太陽輻射強(qiáng)度

??? 表NB.1給出了我國太陽輻射強(qiáng)度的等級。

表NB.1 我國太陽輻射強(qiáng)度的等級

4.2.3 GB/T4797.3 環(huán)境條件分類 自然環(huán)境條件 生物

本部分標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在自然環(huán)境條件下危害電工電子產(chǎn)品的生物環(huán)境條件，并據(jù)此作了區(qū)域劃分。

本部分描述了產(chǎn)品在貯存、運(yùn)輸和使用過程中可能受到的生物影響。

本部分目的是為產(chǎn)品應(yīng)用選擇合適的嚴(yán)酷程度提供背景信息。

當(dāng)為產(chǎn)品應(yīng)用選擇合適的嚴(yán)酷程度時，應(yīng)考慮GB/T4796的分類。

本部分涉及的有危害生物主要指霉菌、昆蟲、鳥類、鼠類。

1、生物對電工電子產(chǎn)品的主要影響

1）機(jī)械力的破壞

1.1）在生物的物理作用侵襲下，產(chǎn)品破壞的原因有：

a）動物群，尤其是嚙齒動物與昆蟲，可能以如下的方式破壞產(chǎn)品材料：

——以產(chǎn)品材料為食糧；

——咬、啃產(chǎn)品材料；

——蛀壞產(chǎn)品材料；

——咀嚼產(chǎn)品材料；

——往產(chǎn)品材料中打洞。

注：需要特別重視白蟻以此方式對產(chǎn)品材料嚴(yán)重破壞。

木材、紙、皮革、纖維、塑料材料（包括人造橡膠），甚至某些金屬（錫與鉛），都是易于遭受侵襲的材料。

產(chǎn)品材料遭受各種動物侵襲的另外一種方式如下：

——敲擊或撞擊；

——刺穿。

b）植物群，尤其是霉菌及植物分支的生長，可能以如下的方式破壞產(chǎn)品材料：

——生長過渡；

——刺穿；

——撞擊。

1.2）在生物的物理作用侵襲下，產(chǎn)品破壞的種類有：

——產(chǎn)品材料、部件、單元及裝置的物理破壞；

——機(jī)械變形或壓縮；

——機(jī)械故障，例如運(yùn)行中部件；

——表面劣化；

——由以上機(jī)械破壞引起的電故障。

2）沉積物引起的劣化

2.1）產(chǎn)品的功能會受到來源于動物群和植物群沉積物的影響，這些表面的沉積通過化學(xué)作用與機(jī)械作用影響產(chǎn)品。

2.2）在沉積物作用下，產(chǎn)品破壞的原因有：

??? a）動物，尤其是昆蟲、嚙齒類、鳥類等引起的沉積物，可能由以下成分組成：

——動物自身；

——巢或者窩；

——飼養(yǎng)原料；

——代謝產(chǎn)物，例如排泄物、酶。

b）各種植物的沉積物可能由以下成分組成：

——植物的分支部分（葉、花、種子、果實(shí)等）；

——霉菌或細(xì)菌及其代謝產(chǎn)物的生長層。

2.3）在沉積物作用下，產(chǎn)品破壞的種類有：

——材料的劣化、腐蝕等；

——運(yùn)行中的部件的機(jī)械故障；

——由以下原因引起的電故障：

??? ●絕緣體導(dǎo)電性能的增加；

??? ●絕緣失效；

??? ●接觸電阻的增大。

——由于潮濕或化學(xué)物質(zhì)引起的電解作用與老化作用；

——濕氣的吸收與吸附；

——熱耗散劣化。

注：以下列舉引起這些破壞效果的兩個例子：

??? ●電路的中斷；

??? ●光學(xué)表面模糊（包括玻璃）。

2、動物群與植物群的出現(xiàn)

少數(shù)情況除外，動物群和植物群會出現(xiàn)在產(chǎn)品貯存、運(yùn)輸和使用的各種場所。

動物群可能會在戶外及建筑物內(nèi)產(chǎn)生破壞，而植物群則主要在戶外條件中產(chǎn)生破壞。霉菌和細(xì)菌可能會在戶外及建筑物內(nèi)出現(xiàn)。

可能對產(chǎn)品產(chǎn)生破壞的動物群和植物群的出現(xiàn)頻率，取決于溫度和濕度條件。在暖濕氣候的地理位置，動物群與植物群，尤其是昆蟲和霉菌、細(xì)菌等微生物，有良好的生存生長環(huán)境。然而，建筑物內(nèi)濕潤或潮濕，或者產(chǎn)生濕氣的房間，也是嚙齒動物、昆蟲和微生物生存生長的適合場所。

例如，霉菌的生長溫度范圍為0℃~40℃，而對絕大多數(shù)生物來說，最佳生長溫度范圍是22℃~28℃。

如果產(chǎn)品表面有有機(jī)物質(zhì)涂層（例如油脂、油、灰塵等）或者有源于動物和植物的沉積物，這些表面將是霉菌與細(xì)菌生長的理想環(huán)境。

3、有危害的生物種類與分布

1）霉菌

1.1）環(huán)境條件

霉菌在溫度18℃~37℃，相對濕度60%以上的環(huán)境條件下，對電工電子產(chǎn)品可造成危害。

1.2）危害的主要菌種

危害的主要菌種包括：

——安氏曲霉；

——黑曲霉；

——黃曲霉；

——米曲霉；

——雜色曲霉；

——薩氏曲霉；

——焦曲霉；

——土曲霉；

——赭色青霉；

——?，F(xiàn)青霉；

——桔青霉；

——產(chǎn)黃青霉；

——頂青霉；

——圓弧青霉；

——繩狀青霉；

——短密青霉；

——宛氏擬青霉；

——出芽茁霉；

——蠟葉枝孢霉；

——綠色木霉；

——互隔交鏈孢霉；

——球毛殼霉；

——黑根霉。

1.3）危害地區(qū)和城市

地區(qū)：山東、江蘇、浙江、安徽、湖北、四川、云南、貴州、湖南、江西、廣東、海南、廣西、福建、香港、澳門及臺灣等。

城市：北京、天津、上海、重慶、哈爾濱、長春、沈陽、石家莊、鄭州、西安、蘭州等。

2）昆蟲

2.1）概述

本部分涉及的有害昆蟲，在其生命活動的過程中，會蛀蝕電工電子產(chǎn)品，導(dǎo)致產(chǎn)品的損壞。

2.2）有害的主要昆蟲

白蟻、螞蟻、蜚蠊、木蜂、蠢蟲、天牛幼蟲、金龜子幼蟲、衣蛾。

2.3）危害地區(qū)

廣東、海南、廣西、福建、云南、四川、重慶、貴州、湖南、湖北、浙江、上海、江蘇、山東、香港、澳門及臺灣等地區(qū)。

3）鳥類

3.1）本部分涉及的有害鳥類，在其生命活動的過程中，會對電工電子產(chǎn)品造成破壞。

3.2）有害的主要鳥類

烏鴉、喜鵲、麻雀。

3.3）有害鳥類危害地區(qū)

湖南、江西、河南、黑龍江等。

4）鼠類

4.1）概述

本部分涉及的有害鼠類，在其生命活動的過程中，會對電工電子產(chǎn)品造成破壞。

4.2）有害的主要鼠類

??? 有害的主要鼠類包括：

——黑線姬鼠；

——板齒鼠；

——草原黃鼠；

——黑線倉鼠；

——長爪沙鼠；

——布氏田鼠；

——小家鼠；

——中華鼢鼠；

——高原屬兔；

——黃胸鼠；

——黃毛鼠；

——褐家鼠；

——中華竹鼠。