Необходимость и возможность испытаний на климатопригодность

В 2014 г. в ГУП Республики Мордовия «НИИИС имени А. Н. Лодыгина» (ИЛ ЭЛСИ) была проведена глобальная модернизация измерительного и испытательного оборудования в рамках Федеральной программы поддержки развития пилотных инновационных кластеров, реализуемой при содействии Министерства экономического развития РФ и Министерства промышленности, науки и новых технологий Республики Мордовия.

Были закуплены и введены в эксплуатацию пять единиц современного высокотехнологичного оборудования для оценки устойчивости светотехнических изделий ко внешним воздействующим факторам (климатическим), среди которых:

• камера дождя КД-2,0;
• камера пыли КП-2,0;
• камера тепла и влаги КТВ-2,0;
• камера холода и тепла КХТ-3,5;
• везерометр Q-SUN Xe-3-HS и др.

Примечательно, что климатические камеры имеют нестандартные размеры, т. е. изначально были изготовлены специально под максимальный размер присутствующих на рынке светильников, что позволяет испытывать все типы источников света и световых приборов.

Методы испытаний и оборудование

Испытательные климатические камеры предназначены для искусственного создания различных климатических условий, максимально приближенных к условиям эксплуатации испытываемых изделий. Испытание на климатические воздействия проводят для проверки способности изделий выполнять свои функции, сохранять параметры и внешний вид в пределах установленных норм при воздействии и после воздействия минимально и максимально допустимых значений воздействующих факторов. Климатические испытания включают оценку воздействия положительных и отрицательных температур, циклически изменяющихся температур (термоциклирование), резкого изменения температур (термошок), брызг воды, ультрафиолета, а также этих и иных факторов в комплексе, в том числе тестирование на холодостойкость.

Все электротехнические устройства должны соответствовать определенной степени защиты (от проникновения посторонних твердых частиц, пыли, влаги) в соответствии со стандартом [1].
Классификацию степеней защиты, обеспечиваемой оболочками, от проникновения твердых предметов (включая защиту людей от доступа к опасным частям изделий и защиту электрооборудования внутри оболочки от попадания посторонних твердых предметов) и от проникновения влаги (защиту электрооборудования внутри оболочки от вредных воздействий в результате проникновения воды) обуславливает и вводит [2]. Обозначается степень защиты буквами IP и двумя цифрами, обозначающими степень защиты (таблица). Проникновение твердых механических предметов указывается первой цифрой, второй цифрой обозначается стойкость оборудования к воздействию жидких инородных тел (вода).

Степень защиты IP производители определяют сами, используя для этого европейский стандарт [2, 3]. Однако среди самых известных мировых фирм принято специально заказывать проведение испытаний своей продукции сторонними компаниями, дабы потребители были уверены в объективности результатов исследований.

В зависимости от конструкции светильников по степени защиты их можно классифицировать как:

• пылезащищенные;
• пыленепроницаемые;
• каплезащищенные;
• дождезащищенные;
• брызгозащищенные;
• струезащищенные;
• защищенные от сильных водяных струй;
• водонепроницаемые;
• герметичные.

Для проведения испытаний светотехнической продукции на установление соответствия степени защиты требованиям [1] раздела 9 применяют методы, указанные в [4]. Выбор метода обусловлен конструктивными особенностями и назначением изделий в соответствии с классификацией светильника по степени защиты, маркируемой на нем.

Проверка защиты светильников от проникновения твердых частиц проводится по двум методам:

• испытание на воздействие динамической пыли (песка) — метод 212-1;
• испытание на воздействие статической пыли (песка) — метод 213-1.

Испытания по методу 212-1 проводят с целью проверки устойчивости изделий к разрушающему (абразивному) воздействию пыли, а также с целью проверки пыленепроницаемости изделий или их работоспособности в условиях воздействия пыли в среде с повышенной ее концентрацией (в зависимости от того, какое требование предъявляется). По методу 213-1 испытания проводят с целью проверки способности изделий работать в среде с повышенной концентрацией пыли. Определение концентрации пыли проводят в соответствии с приложением 6 [5].

Стойкость к воздействию жидких инородных тел (вода) контролируют проведением испытаний одним из следующих методов:

• Метод 217-1 Испытание на водонепроницаемость. Испытание проводят с целью проверки сохранения параметров изделий после пребывания их в воде.
• Метод 218-1 Испытание на воздействие дождя. Испытание проводят с целью проверки сохранения параметров изделий во время и/или после воздействия дождя.
• Метод 219-1 Испытание на каплезащищенность. Испытания проводят с целью проверки способности оболочек (кожухов) изделий не пропускать воду при воздействии капель.
• Метод 220-1 Испытание на водозащищенность.

Чтобы провести полноценную проверку основных характеристик, в ИЛ ЭЛСИ используются специальные климатические камеры.

Камера дождя КД-2,0

В камере дождя (рис. 1) проводят испытания изделий для определения возможности функционирования в условиях воздействия атмосферных выпадающих осадков (воздействия брызг, струй, дождя или пребывания в воде).

Рис. 1. Камера дождя КД-2,0

Камера пыли КП-2,0

Для проверки устойчивости изделия к разрушающему (абразивному) воздействию пыли, а также с целью проверки пыленепроницаемости изделия и его работоспособности в условиях воздействия среды с повышенной концентрацией пыли (песка) применяется камера пыли (рис. 2). Камера пыли работает в нескольких режимах — статическом и динамическом, непрерывном и циклическом. Испытание изделий при воздействии статической пыли проводят для проверки способности изделий работать в среде с повышенной концентрацией пыли, а на воздействие динамической пыли — для проверки устойчивости изделий к разрушающему (абразивному) воздействию пыли.

Рис. 2. Камера пыли КП-2,0

Камера тепла и влаги КТВ-2,0

Для проверки способности изделий сохранять свои параметры в условиях длительного воздействия тепла и влаги и после прекращения этого, проводят испытания на тепло- и влаго­устойчивость в камере тепла и влаги (рис. 3).

Рис. 3. Камера тепла и влаги КТВ-2,0

Камера холода и тепла КХТ-3,5

Эта камера (рис. 4) предназначена для испытания изделий на воздействие пониженной и повышенной температур среды как без электрической нагрузки, так и под нагрузкой.

Рис. 4. Камера холода и тепла КХТ-3,5

Везерометр Q-SUN Xe-3-HS

Везерометр (рис. 5) предназначен для испытания материалов на свето- и атмосферостойкость ксеноновыми лампами высокого давления. Эти испытания позволяют понять, как поведет себя изделие на открытом воздухе. Везерометр — это полноразмерная модель с системой увлажнения, орошения, с контролем относительной влажности для проведения испытаний [6].

Рис. 5. Везерометр Q-SUN Xe-3-HS

Основное назначение указанных камер — испытание изделий и образцов на долговечность под воздействием различных неблагоприятных условий. Отличительной особенностью современного оборудования является то, что оно гораздо энергоэкономичнее, чем испытательное оборудование старого поколения, имеющегося в большинстве других испытательных лабораторий.

* * *

Правильная организация испытаний позволяет избежать недостоверных результатов и предотвратить выпуск некачественной продукции. На основании результатов климатических испытаний можно получить дополнительное заключение о качестве продукции, что положительно скажется на позиционировании и продвижении ее на рынке.