IEC 68-2-68 試驗方法 Ｌ：砂塵

IEC 68-2-68 Test L：Dust and sand

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前言

本試驗法之目的在決定懸浮於空氣中之砂塵對電工產品之影響。依試驗目的之不同，可分為不具磨損力之細塵(試驗方法La)、自由落塵(試驗方法Lb)及吹塵與吹砂(試驗方法Lc)等三種試驗程序。

範圍

各試驗特性如表1所示，其適用範圍如下：

試驗方法La：適用於評估試件之密封性(塵密)。本試驗法係將試件暴露於不具磨損力之細塵(滑石或同類礦石)中，並模擬因試件溫度循環變化造成內、外氣壓差之效應。其中試驗方法La2之塵濃度較試驗方法La1為高。

試驗方法Lb：適用於模擬有遮蔽之環境。本試驗法係將試件暴露於低濃度之塵環境中，此環境之產生方式，係利用間歇性噴出定量之塵並藉由重力作用使塵落於試件上。

試驗方法Lc：適用於模擬戶外及載具之條件。本試驗法係將試件暴露於含定量塵、砂或砂塵混合之紊流(turbulence)或層流(laminar)空氣中，以評估試件密封性及砂塵產生之侵蝕效應。試驗方法Lc1為模擬戶外因自然環境或人為誘發所產生之塵環境，可用於取代試驗方法La。試驗方法Lc2適用於大試件(無法執行試驗方法Lc1)，亦可模擬砂塵於較高空氣流速下所產生之侵蝕效應。
限制

本試驗法不適用於驗證空氣過濾器之性能。

試驗方法La並非模擬自然或誘發環境。

測試步驟

試驗方法La：不具磨損力之細塵
方法La1：循環式氣壓
試驗前試件應依相關規範之規定執行目視、尺寸及功能檢驗。
試驗用塵為不具磨損力之乾燥細晶粒，且必須通過寬度為75mm之方形網眼，其網線直徑為50mm。
將試驗用塵置於80oC之溫度條件下加熱2小時，使其乾燥，且試驗用塵不可重複使用超過20次。
櫃內氣流主要方向必須由上垂直向下，且不應為層流。空氣流速須足夠使櫃內塵粒子產生均勻分布。
試驗櫃內相對濕度必須保持在25%以下。
試件應以無包裝、關機之使用備便型態置於試驗櫃內。
依據試件操作狀況，由第5.(1)a.(b)節中選擇適當之氣壓條件(若試件在操作條件下會產生溫度循環效應時，應選擇試驗類別1；若無此情況，選擇試驗類別2)，並將櫃內氣壓調節至規定值。
若為試驗類別1，則依圖1循環式氣壓法駐留2小時(當櫃內氣壓條件漸漸回復至周遭氣壓時，將塵導入)；若為試驗類別2，則在周遭大氣壓力條件下，將塵導入櫃內，並維持4小時。
若相關規範有所規定，則應於試驗中或結束時執行各項量測工作。
試驗後試件留置櫃內，直至所有塵粒子落下為止。
將試件置於標準大氣條件下2小時，以回復原來狀況，再進行目視、尺寸及功能檢驗。
在最終量測前，可依相關規範之規定清潔試件外表面之塵。
方法La2：穩態氣壓
試驗前試件應依相關規範之規定，執行目視、尺寸及功能檢驗。
試驗用塵為不具磨損力之乾燥細晶粒，且必須通過寬度為75mm之方形網眼，其網線直徑為50mm。
將試驗用塵置於80oC之溫度條件下加熱2小時，使其乾燥，且試驗用塵不可重複使用超過20次。
櫃內氣流主要方向必須由上垂直向下，且不應為層流。空氣流速須足夠使櫃內塵粒子產生均勻分布。
試驗櫃內相對濕度必須保持在25%以下。
試件應以無包裝、關機之使用備便型態置於試驗櫃內。
依據試件操作狀況，由第5.(1)b.(b)節中選擇試件內部適當之氣壓條件(若試件在操作條件下會產生溫度循環效應時，應選擇試驗類別1；若無此情況，選擇試驗類別2)。
若為試驗類別1，真空泵應連接至試件之滴水孔並啟動真空泵(如無適當之抽氣孔時，試件必須鑽孔。若滴水孔多於1個時，則其餘滴水孔在試驗中應密封)，以抽取試件內部之空氣，再將塵導入櫃內維持一段時間(由第5.(1)b.(d)節中決定駐留時間)。若為試驗類別2，則將塵導入櫃內，並保持8小時。
若相關規範另有規定，則應於試驗中或結束時執行各項量測工作。
試驗後試件留置櫃內，直至所有塵粒子落下為止。
將試件置於標準大氣條件下2小時，以回復原來狀況，再進行目視、尺寸及功能檢驗。
在最終量測前，可依相關規範之規定清潔試件外表面之塵。
試驗方法Lb：自由落塵
試驗前試件應依相關規範之規定，執行目視、尺寸及功能檢驗。
使用方形網眼進行塵粒子大小之篩檢，以符合第5.(2)a.節中所規定之塵粒子成份。
試件應以無包裝、關機之使用備便型態置於試驗櫃內，並將櫃溫以每分鐘不超過0.1oC之溫度變化率由室溫升溫至40±2oC，或以2小時以上之時間升至40±2oC。
將塵粒子噴入櫃內1分鐘後，維持59分鐘使塵粒子漸漸落下(噴塵時間可做調整，使落塵速率符合規定)。
重複步驟d.之程序，以符合第5.(2)e.節規定之駐留時間。
若相關規範有所規定，則應於試驗中執行各項量測工作。
將櫃溫以每分鐘不超過1oC之溫度變化率(5分鐘內之平均值)降至標準大氣條件，此時試驗櫃仍應保持關閉狀態，並可持續12小時，使櫃中塵粒子完全落於櫃底，以免人員吸入砂塵。
將試件置於標準大氣條件下2小時，以回復原來狀態，再進行目視、尺寸及功能檢驗。
試驗方法Lc：吹塵與吹砂
方法Lc1：重複循環試驗櫃
試驗前試件應依相關規範之規定，執行目視、尺寸及功能檢驗。
試驗所使用之塵應為無碳、無雜質之乾淨粒子，且應為乾燥狀態，其塵成份須滿足第5.(3)a.(a)節之規定。
試件應以無包裝、關機之使用備便型態置於試驗櫃內。
試驗櫃內相對濕度必須保持在25%以下。
依據試件操作狀況，由第5.(3)a.(d)節中選擇適當之氣壓條件(若試件在操作條件下會產生溫度循環效應時，應選擇試驗類別1；若無此情況，選擇試驗類別2)。
若為試驗類別1，真空泵應連接至試件之滴水孔並啟動真空泵(如無適當之抽氣孔時，試件必須鑽孔。若滴水孔多於1個時，則其餘滴水孔在試驗時應密封)，以抽取試件內部之空氣。
啟動試驗櫃內氣流裝置並噴塵，氣流方向為水平方向之層流。空氣流速須符合第5.(3)a.(c)節之規定，塵濃度須符合第5.(3)a.(b)節之規定。
依第5.(3)a.(e)節規定之駐留時間執行試驗。
若相關規範有所規定，則應於試驗中或結束前執行各項量測工作。
試驗後試件留置櫃內，直至所有塵粒子落下為止。
將試件置於標準大氣條件下2小時，以回復原來狀況，再進行目視、尺寸及功能檢驗。
方法Lc2：吹塵
試驗前試件應依相關規範之規定，執行目視、尺寸及功能檢驗。
試驗所使用之塵應為無碳、無雜質之乾淨粒子，且應為乾燥狀態，其塵成份須滿足第5.(3)b.(a)節之規定。
試件應以無包裝、關機之使用備便型態置於試驗櫃內。
啟動試驗櫃內氣流裝置並吹塵，氣流方向為水平方向之層流。空氣流速須符合第5.(3)b.(c)節之規定，塵濃度須符合第5.(3)a.(b)節之規定。
依依第5.(3)a.(b)節規定之駐留時間執行試驗。
若相關規範有所規定，則應於試驗中或結束前執行各項量測工作。
試驗後試件留置櫃內，直至所有塵粒子落下為止。
將試件置於標準大氣條件下2小時，以回復原來狀況，再進行目視、尺寸及功能檢驗。
測試條件

試驗方法La：不具磨損力之細塵
方法La1：循環式氣壓
塵濃度：600±200 g/m2/h。

試驗櫃內氣壓條件：

類別1：氣壓低於周遭氣壓2kPa或5kPa 。

類別2：周遭大氣壓力。

駐留時間：

類別1：2小時，如圖1所示。

類別2：4小時。

相對濕度：小於25%。

方法La2：穩態氣壓
塵濃度：櫃內容積每立方公尺至少含2公斤之塵粒子。

試件內部氣壓條件：

類別1：試件內部氣壓低於周遭氣壓2kPa、5kPa或10kPa。

類別2：一般大氣壓力。
抽氣速率

執行試驗類別1時，試件內部空氣每小時抽出量須小於試件容積之60倍。

駐留時間：

類別1：若試件內部空氣每小時抽出量為試件容積之40~60倍時，則駐留時間為2小時；若試件內部空氣每小時抽出量小於試件容積之40倍時，則駐留時間為8小時或抽出之體積已達試件容積之80倍，取先達到者。

類別2：8小時。
相對濕度：小於25%。

試驗方法Lb：自由落塵
粒徑分布：塵成份須符合第5.(3)a.(a)節第1類細塵之規定。

落塵量： 6±1g/m2 (24小時之量測值)。

溫度：40±2oC。

相對濕度：小於25%。

駐留時間：1, 3, 10, 30天。

試驗方法Lc：吹塵及吹砂
方法Lc1：重複循環試驗櫃
粒徑分布

第1類：細塵
小於75mm之塵粒子重量百分比為96~100%

小於40mm之塵粒子重量百分比為81~87%

小於20mm之塵粒子重量百分比為64~70%

小於10mm之塵粒子重量百分比為46~52%

小於 5mm之塵粒子重量百分比為32~38%

小於 2mm之塵粒子重量百分比為15~20%

第2類：粗塵
小於150mm之塵粒子重量百分比為99~100%

小於105mm之塵粒子重量百分比為76~86%

小於 75mm之塵粒子重量百分比為60~70%

小於 40mm之塵粒子重量百分比為35~46%

小於 20mm之塵粒子重量百分比為20~30%

小於 10mm之塵粒子重量百分比為11~19%

小於 5mm之塵粒子重量百分比為5~11%

小於 2mm之塵粒子重量百分比為1.5~5%

第3類：砂
小於850mm之塵粒子重量百分比為94.5~100%

小於590mm之塵粒子重量百分比為93.3~98.3%

小於420mm之塵粒子重量百分比為74.5~83.5%

小於297mm之塵粒子重量百分比為43.6~46.5%

小於210mm之塵粒子重量百分比為15.9~17.9%

小於149mm之塵粒子重量百分比為4.2~5.2%

塵濃度
1±0.3 g/m3

2±0.5g/m3

5±1.5g/m3

10±3g/m3

空氣速率

1.5±0.2m/s

3.0±0.3m/s

5.0±0.5m/s

10 ±1m/s

15 ±1.5m/s

20 ±2m/s

30 ±3m/s

若使用粗塵時，空氣速率不應低於5m/s。若使用砂時，空氣速率應為20m/s或30m/s。

試件內部氣壓條件：

類別1：試件內部氣壓低於周遭氣壓2kPa或5kPa。

類別2：周遭大氣壓力。
相對濕度：小於25%。

駐留時間：2, 4, 8, 24小時。

方法Lc2：吹塵
粒徑分布：塵成份須符合第5.(3)a.(a)節之規定。

塵濃度：塵濃度須符合第5.(3)a.(b)節之規定。

空氣速率

50±5m/s

100±10m/s

相對濕度

本項試驗對於相對濕度之要求較不敏感，但塵進入氣流時應保持乾燥，以避免阻塞或結塊。

駐留時間：2, 4, 8, 24小時。

試驗設置

試驗方法La：不具磨損力之細塵
試驗櫃應垂直向下非層流之空氣流動，且空氣中塵濃度須符合試驗之要求，吹入櫃內之氣流須先經過擾動。採用試驗方法La2時，須使用真空泵，將試件內之空氣抽出，使空氣中之塵粒子更容易進入試件內。

試件體積不可超過試驗櫃容積之25%，且試件底面積亦不得超過櫃內底面積之50%。如果試件與試驗櫃之尺寸無法滿足上述要求時，可採下述方式執行：

將試件分成幾個獨立密封之部份執行試驗。

選擇較具代表性之組件執行試驗。

使用與原試件相同設計之較小產品執行試驗。

試件必須依相關規範之規定以正常操作型態執行試驗。如果一次執行多個試件時，所有試件必須避免相互接觸或遮蔽，以免影響塵效應。

試驗方法Lb：自由落塵
試驗櫃水平方向面積必須夠大，使落於試件周遭之落塵均勻。

試驗櫃必須夠高，使試驗中試件周遭之空氣速率趨近於零。噴塵之氣流不能使試件周遭之空氣速率大於0.2m/s。

試驗櫃內表面材質必須為電導體且應接地，以避免靜電感應。

試驗方法Lc：吹塵與吹砂

方法Lc1：重複循環試驗櫃
試驗櫃應提供固定空氣速率及塵含量之水平方向層流，且可控制溫度條件。

試驗櫃內部空間應接近於立方體，且氣流橫斷面的邊長應為試件垂向或橫向較大尺寸的三倍以上。如果試件尺寸過大無法滿足要求，可依第6.(1)b.節之方式執行。

塵濃度可用感應器(例如反射光量測)及連續工作之配塵閥來控制，試驗使用之塵必須間歇性噴入，並經過配塵閥，再進入空氣管路。

支撐板必須能固定試件及旋轉，使試件各側面方向均受到塵流。

試驗櫃使用之材料必須能耐溫及抗塵，且不得影響塵粒子原有之特性。

方法Lc2：吹塵
試件必須依相關規範之規定以正常操作位置執行試驗。如果一次執行多個試件時，所有試件必須避免相互接觸或遮蔽，以免影響塵之效應。

空氣驅動器(air mover)必須妥善安置，以產生均勻、水平方向之層流。

試驗使用之塵必須水平噴入，塵濃度可以感應器(例如反射光量測)來控制。

對於空氣速率低於10m/s之試驗，可使用風扇為空氣驅動器，但對於較高之空氣速率，則應採用以壓縮空氣驅動之噴射型裝置。