空调产品可靠性试验和评定方法.docx
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空调产品可靠性试验和评定方法
广东志高空调有限公司发布
Q/ZG
前言
本标准规定了志高空调类产品正常条件下和恶劣条件下定时试验的方法。
加速寿命试验是通过施加较高的环境应力和工作应力，快速激发产品潜在故障，尽早暴露出新产品设计、工艺、材料、原器件的潜在缺陷的可靠性试验方法。
目前我国尚无空调器产品等效加速的试验方法及试验的评定方法，本试验方法所列举的几种加速试验方法：
“高温低压启/停试验”、“高温高压启/停试验”、“BLOCK试验”、“高电压全天候自动制冷、制热转换试验”、“高压力运行试验”、“机械开关寿命试验”、“低温制冷试验”、“低压、低温制热试验”、“高压、低温制热试验”、“低压、高温制冷试验”、“高温制冷试验”、“高压、高温制冷试验”,是我们根据空调器的特点而制定的，对于加速暴露空调器的潜在缺陷有显著的作用。
本试验评定方法参照了同行业空调器厂可靠性试验评定方法，仅在定性地基础上进行一般地定量估计。
本标准代替Q/ZG108—2006《空调产品可靠性试验和评定方法》。
本标准与Q/ZG108—2006之间的主要差异如下：
——正文标准名称上边的“广东志高空调股份有限公司企业标准”删除；
——7.2.2.1.1、7.2.2.2.1、7.2.14.1、7.2.15.1、中的“55℃”更改为“45℃-55℃”；
——标准7.2.2.1.2、7.2.2.2.2中的“或“制热”及或32℃”删除；
——标准7.2.3“BLOCK试验”更改为“超低温制热试验”。
——标准7.2.3.2“BLOCK”更改为“超低温制热试验”。
本标准由技术中心提出。
本标准由技术中心校对、审核、批准。
本标准由技术标准科归口。
本标准主要起草人：
刘阳、邓安哲、向小军、王赛、赵国义、李志良、屈占军、王娟。
本标准所代替的历史版本发布情况为：
——Q/ZG108—2006。
空调产品可靠性试验与评定方法
1范围
本标准规定了在寿命期间其故障分布服从指数分布的单元式空气调节器与房间空气调节器（以下简称产品）可靠性试验及评定方法；规定了定义可靠性特征量与可靠性指标、故障分类及判据，抽样方法和试验周期、试验、数据处理、试验记录与试验报告、试验结果评价等。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB5080.1设备可靠性试验总要求
GB4706.32家用和类似用途电器的安全热泵、空调器和除湿机的特殊要求
GB/T7725房间空气调节器
GB/T17758单元式空气调节机
JB/T7518机电产品可靠性评定导则
3术语和定义
GB5080.1、GB4706.32、GB/T7725、GB/T17758、JB/T7518确立的以及下列术语和定义适用于本标准。
3.1
当量故障数
根据故障对产品性能和使用影响大小、维修的难易程度以及经济损失情况采用加权计算故障次数。
3.2
平均无故障运行时间
采用当量故障数计算的平均无故障运行时间。
3.3
致命故障
严重危及人身安全的故障。
3.4
严重故障
导致主要零部件严重损坏，产品功能丧失，不能用易损备件和附带工具在较短时间内排除的故障。
3.5
重故障
导致主要零部件严重损坏，产品功能丧失，可用易损备件和附带工具在较短时间内排除的故障。
3.6
一般故障
一般零部件的损坏，影响产品运行功能，可在停机保养时间内调整或排除的故障。
3.7
轻微故障
非主要部件的损坏，不影响产品运行功能，可在停机保养时间内调整或排除的故障。
3.8
非相关故障
不是被评定产品本身条件引起的，不属于评定所要求的，且在正常使用中不会发生的故障。
3.9
相关故障
如被评定产品本身条件引起的，或属于评定所要求的，且在正常使用中预期会发生的故障。
3.10
中间数据检测
被评定产品在进行可靠性运行试验之前，进行的安全检测。
3.11
最终数据检测
被评定产品在可靠性运行试验结束之后，进行的安全检测。
3.12
功能检查
对被评定产品所具有的所有使用功能进行的检查。
3.13
平均累计当量故障数
对被评定产品所发生的当量故障数累计后除以试验台数，所得到的每台平均的累计当量故障数。
3.14
当量故障倍数
平均累计当量故障数的100倍。
4可靠性特征量与可靠性指标
5.1可靠性特征量
b）平均无故障运行时间
n
∑ti
i=1
μ=………………………
（1）
m`
∑rj
j=1
式中：
μ——平均无故障运行时间；
n——试验样品数；
m`——发生故障的最后次数；
ti——相关试验时间，小时；
rj————试验期内第j台产品的累计当量故障数。
b）可靠度R（t）
R（t）=e-t/μ……………………………
（2）
t——运行试验时间。
5.1可靠性指标
可靠度R（t）（以当量故障数计算）。
5故障分类及判据
5.1非相关故障
下述原因造成的故障为非相关故障,在进行产品可靠性指标计算时，不应计入：
a）因运输等而造成的故障；
A.2因试验操作和维修人员的误操作,电源电压波动超过产品使用说明书规定范围而导致的故障；
5.2相关故障
计算产品可靠性指标时,必须计入的故障。
除5.1条规定以外的故障均属此类。
5.3故障分类
根据故障对产品性能和使用影响大小,维修的难易程度以及经济损失情况,将故障分为五类：
a）致命故障；
b）严重故障；
c）重故障；
d）一般故障；
e）轻微故障。
5.3.1故障类别参照表1判定。
表1产品故障类别
故障
类别
当量故障数
故障模式
故障原因
致
命
故
障
终止试验判定为不合格。
1.绝缘电阻超标
①压缩机电机绝缘破坏
②带电体绝缘破坏
2.泄漏电流超标
①压缩机电机绝缘破坏
②带电体绝缘破坏
③接地线带电等
严重
故障
2
不制冷
不制热
①制冷系统裂漏
②制冷系统脏堵、冰堵
③压缩机烧坏或旋转部件卡死等
重
故
障
1
1.不制冷
①控制部分严重故障
②变频控制器故障
③交流接触器故障
④压缩机启动电容坏
⑤变压器故障
⑥温控器故障
2.不制热
①控制部分严重故障
②变频控制器故障
③温控器故障
④四通阀不切换
3.压缩机长期开机或停机；
①控制部分严重故障
②变频控制器故障
③温控器故障
4.压缩机频繁启停；
①控制部分严重故障
②风扇启动电容坏
③风扇电机故障
5.保险或短路器开路；
①压缩机连线端子已烧坏、短路
②电源变压器极间短路
③电器部件烧坏、短路
④控制器器件烧坏、短路
⑤压缩机启动电流过大
6.室内风扇不转；
①控制部分故障
②风扇电机故障
7.室外风扇不转；
①控制部分故障
②风扇电机故障
8.“除湿”、“送风”、“风向”、“定时”、“电辅助加热”等主要功能中的一项或几项丧失；
①控制部分故障
②电辅助加热器故障
③温控器故障
④定时器故障
重
故
障
1
9.室外机安装脚断裂；室外机前面板脱落；室外机风扇罩脱落
①外机安装脚脱焊、断裂
②室外机前面板固定螺孔滑丝，塑料件老化，固定螺钉裂断.
③室外机风扇罩固定螺孔滑丝，塑料件老化，固定螺钉裂断.
10.漏水；
①接水盘漏水，蒸发器铜管通过媒介渗水或其它原因漏水.
一
般
故
障
0.5
1.碰管；
①铜管与铜管、铜管与外壳、铜管与毛细管，铜管与其它零件之间的间隙＜5mm,造成碰管；
2．压缩机出现较沉闷的噪音或异常尖锐的杂音；
①压缩机内部磨损；
②液击；
③紧固螺栓松动，安装组合不良；
3.整机运行时，箱体发出“兹兹”共振噪音、电机异音、风扇噪音；
①箱体共振；
②风扇叶碰导风腔；
③电机异音；
4.距离30cm能听到两器中有明显流水声、冷媒啸叫声、气流声、电机啸叫声；
①冷媒过多；
②风道噪音；
③冷媒流水声、啸叫声；
④电机啸叫声；
5.室温＜23℃时制热运行出现“E3”高压保护；
①冷媒过多；
②压力开关故障；
③冷媒流动不畅；
6.室温≤18℃制热运行时，室内侧送回风温差＜15℃，电流≥额定值×110%；
①流动不畅；
②高压管路受阻；
7.室温≤24℃制热运行时，室内侧吹出热风时间少于运行时间的80%；
①除霜时间过长；
②除霜间隔时间过短；
8.室温≥32℃制冷运行时，室内侧送回风温差＜10℃；
①冷媒泄漏；
②压缩机能力变差；
9.室温≥32℃制冷运行时，电流≥额定值×110%,分体机回气压力大于0.7Mpa；柜机回气压力大于0.65Mpa；
①管路受阻；
②冷媒过多；
③压缩机能力变差；
10.32℃＞室温≥23℃制冷运行时，室内侧送回风温差＜8℃；分体机回气压力小于0.50Mpa；柜机回气压力小于0.45Mpa；
①冷媒泄漏；
11.32℃＞室温≥23℃制冷运行时，电流≥额定值,分体机回气压力大0.7Mpa；柜机回气压力大于0.65Mpa；
①管路受阻；
②冷媒过多；
③压缩机能力变差；
12.室温≤24℃制热运行时，频繁出现压缩机过流；
①管路受阻；
②冷媒过多；
③控制器故障；
④压缩机性能变差；
一
般
故
障
0.5
13.室温≤24℃制热运行时，频繁出现压缩机过热保护；
①压缩机性能变差；
②压缩机过热保护器故障；
③控制器故障；
④排气温度过高；
14.室温≥23℃制冷运行时，频繁出现管温过冷；
①管路受阻；
②冷媒不足；
③控制器故障；
15.信息错误、驱动器过热等保护；
①控制器故障；
②压缩机电流过大；
16.外壳严重变形；
①塑料件严重变形；壳体严重变形；
17.风向板不转动；
①电机或拨动开关故障；
②风向板及风向板组件磨损、断裂；
18.室温≥23℃制冷运行时，回气管结霜；
①冷媒过多；
②室内机风量过小；
19.室温≥23℃制冷运行时，蒸发器结霜；
①冷媒过少；
②室内机风量过小；
20.冷凝器严重结霜；
①控制器故障；
②除霜热敏电阻故障；
21.室外机振动大；
①管路振动大；
②电机支架振动大；
轻
微
故
障
0.1
1.连续3次记录的环境温度低于27℃,相对湿度＜78%的情况下，室内送风口周围及送风口里面有凝露水滴下；
2.三挡风速无变化或转速颠倒顺序；
①电机故障；
②主令开关故障；
③控制器故障；
轻
微
故
障
0.1
3.室内机外壳发黄，变形、横向风板变形、室外机外壳、室内机（柜机）侧板部位变形超过2mm；
①壳体变形；
②装配与安装造成；
③板材太薄；
4.风向板抖动；
① 转动部件磨损、变形；
5.发声器失效；
① 发声器可靠性差；
6.空调器不工作；
① 熔断器烧坏；
7.室内机固定件、螺钉、氧化、生锈；外机壳体发黄、变形，脱漆、生锈；
① 固定件、螺钉质量差；
②喷涂质量差；
8.四通阀切换滞后5秒以上
① 四通阀质量差；
9.风向板摆动发出噪音、防护风罩碰外壳发出噪音；
①分体室内机纵向风板变形，柜机室内横向风板变形，或其它件变形；
②防护风罩变形；
10.单向阀异音；
① 阀质量差；
11.指示灯不亮或液晶显示器故障；
① 指示灯或液晶显示器质量差；
注：
由于各种产品结构不同，如发现有表1中未列入的故障模式，可根据故障分类原则，参照表1中的故障模式来判定其类别。
5.3.2当量故障数计量法
当量故障数=α×[1-tg/ts]
α——表1产品故障类别表中的当量故障数；
tg——出现故障时的累计试验时间；
ts——运行试验时间。
（一般1500h）；
对于同一类别的故障，所更换的零部件价格高的应比价格低的计较高的当量故障数；
6抽样方法
6.1抽样方法
市场重要度：
预计将会被作为重点推向市场的产品或改型后的主打产品;
相对更改率δ：
以已批量生产且较成熟的定型产品或虽未批量生产但较成熟
的定型产品为参照；
6.2以目前正在试验的产品为参照,属于同期新产品的改型产品；
更改率δ=α×0.2+β×0.4+γ×0.4
=壳体结构更改率×0.2+系统结构及电器部件更改率×0.4+控制器更改率×0.4；
6.3以更改项的重要度计算更改率如表2：
6.3.1壳体结构更改率α
a）分体机：
室内机=面板/12%+外罩/12%+导向叶片/10%+底座/15%接水盘部件、风道等/11%；
室外机=底板部件（不含仅改压机固定螺栓）/15%+外壳/5%+前面板10%+侧板3%+盖板/3%；
其它件（电机支架等）/4%；
b）柜机：
室内机=（前面板、出风口部件、进风栅格）/20%+（箱体、侧板、后背板）10%+风板/10%+（接水盘、风道、导风圈等）/20%；
室外机=底板部件（不含仅改压机固定螺栓）/15%+外壳/5%+前面板10%+侧板3%+盖板/3%；
其它件（电机支架等）/4%；
c）窗机：
窗机=（前面板、面板）/15%+外壳/15%+风板/15%+底座/%25+接水盘/15%+风道等/15%；
6.3.2系统结构及电器部件更改率β
更改率β=压缩机/40%+（蒸发器、冷凝器）/10%+（毛细管、电子膨胀阀、配管管路等）/10%+
截止阀/8%+四通阀/8%+风扇/6%+电机4%+（交流接触器、电容、电感等电器部件）/10%+其它部件/4%；
6.3.3控制器更改率γ
更改率γ=控制软件及控制方式/40%+硬件控制电路40%+调整控制参数（数据大小的更改）/10%+更换新器件（电路不更改）/10%；
表2更改率
抽样
台数
更改率δ%
10以下
20
30
40
50
60
70
80
90
90以上
重
要
度
一般
0
1
1
2
2
2
2
3
3
3
中等
1
1
2
2
3
3
3
4
4
5
重要
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
注：
可根据实际情况调整抽样台数
7试验
7.1试验分类
7.1.1试制样机可靠性试验
试制样机可靠性试验是指由设计或其它部门委托的可靠性试验。
试验的主要目的是及早发现设计中存在的问题与不足，为小批试制机整改提供依据，一般不进行具体可靠性指标的评价；
7.1.2小批试制机可靠性试验
小批试制机可靠性试验是指对新产品小批试制机的可靠性试验，由检验员从现场随机抽取，试验的主要目的是考核产品的可靠性，按要求进行产品可靠性分析及可靠性评价，试验结束后，完成可靠性试验报告；
7.1.3特定目的可靠性试验
特定目的可靠性试验是指对设计、工艺及某个部件的更改而进行的特定整机可靠性试验，此类试验由委托单位提出试验方案，但应优先选用本“可靠性试验方法”所规定的项目。
7.2试验方法
7.2.1低压启动试验
7.2.1.1试验条件
环境温度：
室内侧：
10℃～48℃；
室外侧：
10℃～48℃；
最低启动电压：
68%的额定电压；
最高启动电压：
直到能启动为止（最高不超过额定电压）；
7.2.1.2试验步骤
a）将调压器输入端接入供电系统，输出电压调至最低启动电压：
68%的额定电压；将试验样机接入调压器输出端；
b）样机运行于模式：
“制冷”“强风”“风向摆动”，设定温度18℃;
c）以最低启动电压开始试验，不能启动时，每次将调压器输出电压增加10V，直至启动后压缩机5min内不出现跳停为止，停止启动试验，记录启动电压值；
7.2.1.3试验结果评价
本项试验不进行是否合格判定，试验结果仅作为参考数据记入可靠性试验报告。
7.2.2启/停试验
7.2.2.1高温低压启/停试验
7.2.2.1.1试验条件
环境温度：
室内侧：
45℃-55℃；
室外侧：
45℃-55℃；
启动电压：
85%的额定电压；
7.2.2.1.2试验步骤
a）将启/停试验器输出端焊接到应急按扭的两个控制焊点，启/停试验器的电源插头插入供电系统，根据不同机型调节启、停时间,一般工频空调调为3.5min，变频空调调为5min.
b）样机运行于模式：
“制冷”、“强风”、“风向摆动”，设定温度18℃；
c）累计启停试验200h，出现故障时，排除故障继续试验至200h;
d）试验结束后，取掉启/停试验器，正常电压下，“制冷”运行10min，检验运行是否正常。
7.2.2.1.3试验结果评价
出现故障时用当量故障数计量法累计当量故障数；
7.2.2.2高温高压启/停试验
7.2.2.2.1试验条件
环境温度：
室内侧：
45℃-55℃；
室外侧：
45℃-55℃；
启动电压：
1.16倍的额定电压；
7.2.2.2.2试验步骤
a）将启/停试验器输出端焊接到应急按扭的两个控制焊点，启/停试验器的电源插头插入供电系统，根据不同机型调节启、停时间;
b）样机运行于模式：
“制冷”、“强风”、“风向摆动”，设定温度18℃；
c）累计启停试验200h，出现故障时，排除故障继续试验至200h;
d）试验结束后，取掉启/停试验器，正常电压下，“制冷”运行10min，检验运行是否正常。
7.2.2.2.3试验结果评价
出现故障时用当量故障数计量法累计当量故障数；
7.2.3超低温制热试验
7.2.3.1试验条件
环境温度：
室内侧：
10℃～26℃；
室外侧：
10℃～26℃；
试验电压：
额定电压；
7.2.3.2试验步骤
a）样机运行于方式：
“制热”“强风”“风向摆动”，将室外机装入超低温制热试验箱，开机运行，调节超低温制热试验箱调节窗，使超低温制热试验箱内温度保持在-25℃～10℃；
b）连续检测、记录室内机管温、排风温度、室内机回排风温差、压缩机回气温度、排气温度、运行压力、运行电流；
c）累计运行500h后，进行功能检查；
d）每天检查冷凝器是否有结霜；室内、外机是否有振动、异常噪音；是否有异常停机等其它异常情况。
7.2.3.3试验结果评价
在整个试验期内出现故障时用当量故障数计量法累计当量故障数；
7.2.4高电压全天候自动制冷、制热转换试验
7.2.4.1试验条件
环境温度：
室内侧：
10℃～38℃；
室外侧：
10℃～38℃；
启动电压：
额定电压的1.16倍；
7.2.4.2试验步骤
a）将全天候自动制冷、制热转换试验器输出端焊接到室内机回风感温热敏电阻插座的两个焊点上，将室内机回风感温热敏电阻的一条线断开，全天候自动制冷、制热转换试验器的电源插头插入供电系统。
调节控制时间为15min制冷，15min制热；
b）样机运行于模式：
“自动”、“风向摆动”，累计试验200h，出现故障时，排除故障继续试验至200h；
c）连续检测室内机管温、室内机排风温度、室内机回排风温差、压缩机排气、压缩机回气温度、压缩机回排气温差、运行压力、运行电流；
d）试验结束后，室内机回风感温热敏电阻恢复正常，“制冷”运行10min，检验运行是否正常。
7.2.4.3试验结果评价
出现故障时用当量故障数计量法累计当量故障数。
7.2.5机械开关寿命试验
7.2.5.1试验条件
环境温度：
室内侧：
10℃～48℃；
室外侧：
10℃～48℃；
适用范围：
具有主令开关、风向开关等机械开关的空调器；
7.2.5.2试验步骤
a）在其它所有试验进行前将主令开关、风向开关等机械开关旋转或开关100次，试验结束后，检验“制冷”、“制热”、“风量”、“风向”、“送风”功能是否正常。
出现故障时排除故障，重复以上试验，直到检验各种功能正常后，再接着进行其它试验；
b）在其它所有试验进行过程中，每隔500h将主令开关、风向开关等机械开关旋转或开关100次，试验结束后，检验“制冷”、“制热”、“风量”、“风向”、“送风”功能是否正常。
出现故障时排除故障，重复以上试验，直到检验“制冷”、“制热”、“风量”、“风向”、“送风”功能正常后，再接着进行正在进行试验；
c）如此直到试验结束；
7.2.5.3试验结果评价
出现故障时用当量故障数计量法累计当量故障数。
7.2.6常温运行试验
7.2.6.1试验条件
环境温度：
室内侧：
10℃～38℃；
室外侧：
10℃～38℃；
供电电压：
额定电压
7.2.6.2试验步骤
a）环境温度在10℃～24℃时，样机运行于方式：
“制热”“强风”“风向摆动”，开机连续运行；
b）环境温度在25℃～38℃时，样机运行方式：
“制冷”“强风”“风向摆动”；
c）连续检测室内机管温、室内机排风温度、室内机回排风温差、压缩机排气、压缩机回气温度、压缩机回排气温差、运行压力、运行电流；
d）累计每台机的其它试验时间运行至1500h，试验结束后进行功能检查；
e）每天检查室内机是否有漏水、蒸发器结霜，是否有高低压管结霜、冷凝器结霜；是否有外壳变形、锈蚀、开裂、焦黄、霉臭等；室内、外机是否有振动、异常噪音；是否有异常停机等其它异常情况。
7.2.6.3试验结果评价
在整个试验期内出现故障时用当量故障数计量法累计当量故障数；
7.2.7全工况试验
7.2.7.1试验条件
a）单冷机：
环境条件：
环境温度室内侧：
36℃～16℃室外侧：
45℃～25℃；
相对湿度室内侧：
95%RH～45%RH室外侧：
80%RH；
供电电压：
额定电压；
b）冷暖机：
环境条件：
制冷全工况：
环境温度室内侧：
36℃～16℃、室外侧：
45℃～25℃；
相对湿度室内侧：
95%RH～45%RH、室外侧：
80%RH；
制热全工况：
环境温度室内侧：
28℃～2℃、室外侧：
27℃～-25℃；
相对湿度室内侧：
80%RH、室外侧：
95%RH～45%RH；
供电电压：
额定电压；
7.2.7.2试验步骤
1）单冷机
a）将室内侧工况温度设定到36℃，相对湿度设定到95%RH；将室外侧工况温度设定到45℃，相对湿度设定到80%RH；空调器正常安装，调压器调到额定电压，以“制冷”模式开机运行；
b）在相对湿度不变的情况下每隔1小时，将室内侧工况设定温度和室外侧工况设定温度降低2度，直至室内侧工况温度降至16℃，室外侧工况温度降至25℃；
c）将室内侧工况温度设定到36℃，相对湿度设定到85%RH；将室外侧工况温度设定到45℃，相对湿度设定到80%RH；
d）在相对湿度不变的情况下每隔1小时，将室内侧工况设定温度和室外侧工况设定温度降低2度，直至室内侧工况温度降至16℃，室外侧工况温度降至25℃；
e）重复a～d步骤，每次将室内侧相对湿度降低10%RH，直至室内侧相对湿度到45%RH完成试验；
f）给空调器安装自动启／停试验器，启停时间调为启动运行15min，停机15min。
空调器供电电压调到额定电压的1.16倍，重复a～e步骤；
g）给空调器安装自动启／停试验器，启停时间调为启动运行15min，停
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