轨道交通设备长期运行在复杂气候环境中，高温、低温、湿热、沙尘、盐雾等因素会逐步侵蚀材料性能、降低电气可靠性，甚至引发安全隐患。气候环境试验作为验证设备环境适应性的核心手段，通过模拟实际场景的环境应力，提前发现设计缺陷、优化防护方案。本文系统梳理轨道交通设备气候环境试验的10项关键项目，详细阐述各项目的试验目的、标准化方法及实操注意事项，为行业从业者提供可落地的参考指南。

高温试验：验证设备耐热性能的核心项目

高温试验是轨道交通设备气候环境试验的基础项目，其核心目的是模拟设备在夏季暴晒、持续运行发热等场景下的高温环境，验证电气元件的热稳定性、非金属材料的热变形抗性及散热系统的有效性。例如，列车牵引变流器在满载运行时，内部温度可能达到50℃以上，高温试验需提前暴露其因过热导致的绝缘老化或元件烧毁问题。

该试验通常依据GB/T 2423.2《电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验B：高温》中的A法（恒定高温试验）执行，部分特殊设备会参考IEC 60068-2-2标准。试验温度需结合设备的使用场景确定，如地铁车辆内部设备一般采用55℃，而户外信号机则可能提升至65℃。

试验前的预处理环节至关重要。需将样品置于室温环境（15℃～35℃）下放置2h以上，确保其内部温度与环境一致；同时检查样品外观，确认无机械损伤，电气部分处于正常工作状态。

升温过程需严格控制速率，一般不超过5℃/min，避免样品因快速升温产生额外热应力。当试验箱内温度达到规定值后，保持恒温状态，保温时间根据设备类型调整——电子模块通常为2h，而机械结构件（如车门导轨）需延长至16h，以充分暴露材料的热疲劳问题。

保温结束后，需分两步检测：首先在试验箱内保持高温状态时，测试样品的电气性能（如绝缘电阻、电压输出稳定性）；随后将样品取出，在室温环境下恢复2h，再次检查机械结构是否出现变形、开裂等情况。

试验中的注意事项不可忽视。对于自带散热风扇或液冷系统的设备（如车载充电机），试验时必须开启散热装置，模拟实际工作状态；同时需用热电偶监测样品表面关键部位的温度，避免局部过热导致试验结果误判。

低温试验：评估材料与电气性能的低温适应性

低温试验针对轨道交通设备在冬季严寒、高海拔低温等场景设计，主要考核非金属材料的脆性、电气元件的低温启动性能及机械结构的抗冻能力。例如，东北冬季列车车门密封条若因低温变脆，可能导致密封失效；车载电池在-20℃环境下的放电能力也需通过该试验验证。

试验依据GB/T 2423.1《电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验A：低温》的A法（恒定低温试验），部分设备参考EN 60068-2-1标准。试验温度根据使用区域确定，如北方地铁车辆采用-40℃，而南方轻轨可能采用-25℃。

试验前需对样品进行“预调湿”处理——若样品含有吸湿材料（如纸质绝缘件），需在25℃、相对湿度65%的环境下放置48h，避免试验中因温度骤降产生冷凝水，影响检测结果。

降温过程同样需控制速率，一般不超过5℃/min。当试验箱内温度达到规定值后，保温时间与高温试验类似：电子元件为2h，机械结构件为16h。

检测环节需关注两个重点：

一、低温状态下的启动性能，如车门电机在-40℃时能否正常运转。

二、低温后的机械性能，如塑料部件是否出现裂纹、金属紧固件是否因热胀冷缩松动。

试验后需将样品在室温下恢复4h，待其内部温度与环境一致后，再次检测电气性能，确保低温环境未对元件造成不可逆损伤。

温度循环试验：模拟温度变化的热应力冲击

温度循环试验模拟轨道交通设备在昼夜温差、进出隧道（温差可达10℃以上）等场景下的温度交替变化，重点考核材料因热胀冷缩产生的疲劳应力，以及电气连接点的可靠性。例如，列车车窗玻璃与金属框架的粘接部位，长期经历温度循环可能出现脱胶问题。

该试验依据GB/T 2423.34《电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Z/AD：温度/湿度组合循环试验》或IEC 60068-2-38标准。试验循环次数通常为10次～50次，具体根据设备设计寿命确定——地铁车辆一般采用20次循环。

每个循环的温度范围需覆盖设备使用场景的极端值，如从-30℃到50℃。升温与降温速率控制在3℃/min～5℃/min，确保模拟实际环境的温度变化速率。

每个循环的保温时间分为两部分：高温段（50℃）保温2h，低温段（-30℃）保温2h，以充分让样品内部温度达到平衡。

试验过程中需定期检测样品性能：每完成5次循环，取出样品检测电气连接点的电阻变化（如端子排的接触电阻）及机械结构的间隙变化（如车门导轨的配合间隙）。

需注意的是，对于密封设备（如车载控制器），试验时应保持其密封状态，避免 moisture进入影响内部元件；同时需监控样品内部的温度，确保与试验箱温度一致。

湿热试验：检查受潮后的绝缘与腐蚀风险

湿热试验模拟轨道交通设备在梅雨季、沿海潮湿环境下的高湿度场景，主要考核绝缘材料的抗潮性能、金属部件的腐蚀倾向及电气系统的绝缘电阻稳定性。例如，隧道内的信号机若长期处于90%相对湿度环境，其内部电路板可能因受潮短路。

湿热试验分为恒定湿热与交变湿热两类。恒定湿热依据GB/T 2423.3《电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Cab：恒定湿热试验》，试验条件为温度40℃、相对湿度93%；交变湿热依据GB/T 2423.4《电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Db：交变湿热（12h循环）》，温度从25℃升至40℃再降至25℃，相对湿度从45%升至95%再降至45%。

恒定湿热试验的保温时间一般为48h～96h，适用于考核长期处于高湿度环境的设备（如地下车站的配电箱）；交变湿热试验的循环次数为2次～10次，适用于模拟昼夜湿度变化的场景（如户外灯箱）。

试验前需将样品的电气部分通电，模拟实际工作状态——因为电流通过元件时会产生热量，可能影响 moisture的吸附速率。

检测环节的核心指标是绝缘电阻：试验过程中，每12h测试一次样品的绝缘电阻，要求不低于设计值的80%；试验结束后，检查金属部件是否出现锈蚀（如螺丝、接线端子），非金属材料是否出现霉变（如塑料外壳）。

需注意的是，湿热试验后需将样品在室温下干燥48h，再进行最终性能检测，避免残留 moisture影响判断。

温度冲击试验：模拟快速温度变化的极端场景

温度冲击试验针对轨道交通设备在快速进出高温/低温环境的场景，如列车从地下隧道（25℃）驶入冬季户外（-20℃）、或从冷库附近（0℃）进入夏季暴晒的站台（50℃），重点考核材料的抗热冲击能力及密封结构的完整性。

该试验依据GB/T 2423.22《电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验N：温度变化》的Na法（液体介质温度冲击）或Nb法（气体介质温度冲击）。轨道交通设备通常采用Nb法，因为气体介质更接近实际环境。

试验的温度范围需覆盖极端值，如从-40℃到60℃。转换时间（即样品从高温箱移至低温箱的时间）需控制在10s以内，模拟快速温度变化；循环次数为3次～10次，根据设备设计要求调整。

每个循环的保温时间为1h：高温段（60℃）保温1h，低温段（-40℃）保温1h，确保样品内部温度达到环境温度。

检测环节需关注密封结构：如车载摄像头的防水密封胶，经过温度冲击后是否出现开裂；同时检查电子元件的焊点是否因热胀冷缩出现脱焊（如PCB板上的电容焊点）。

试验中的注意事项：样品需固定在试验箱内，避免移动时碰撞；对于含有液体的设备（如冷却水箱），需确保液体在低温下不结冰，否则可能导致箱体破裂。

低气压试验：针对高原与高空场景的特殊考核

低气压试验主要针对运行在高海拔地区的轨道交通设备（如青藏铁路列车），模拟高原环境的低气压（即低氧、低空气密度）条件，考核设备的密封性能、电气元件的击穿电压及机械结构的强度。

试验依据GB/T 2423.21《电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验M：低气压》或IEC 60068-2-13标准。试验压力根据海拔高度确定：海拔3000m对应压力约70kPa，海拔5000m对应压力约50kPa。

试验前需检查样品的密封结构，如防水胶圈、透气阀是否安装正确——低气压环境下，密封失效可能导致外部空气进入，影响内部元件的性能。

试验过程中，先将试验箱内的压力降至规定值，保持恒温（如25℃），保温时间为2h～4h；随后恢复常压，检测样品的密封性能（如是否出现漏气）及电气性能（如绝缘子的击穿电压是否下降）。

对于含有空腔的设备（如空调机组的风箱），需在试验中监测空腔内的压力变化，确保与试验箱压力一致；若压力变化速率超过规定值，说明密封存在缺陷。

需注意的是，低气压试验后需将样品放置24h，待内部压力与环境平衡后再进行最终检测。

太阳辐射试验：模拟户外暴晒的光热影响

太阳辐射试验针对户外轨道交通设备（如信号机、站台灯箱、列车外部装饰件），模拟太阳紫外线、红外线的辐射作用，考核材料的老化性能（如褪色、开裂）及设备的温度控制能力。

该试验依据GB/T 2423.24《电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Sa：模拟地面上的太阳辐射》或IEC 60068-2-5标准。试验的辐照度通常设定为1120W/m²（相当于夏季正午的太阳辐射强度），波长范围覆盖280nm～3000nm（包含紫外线与红外线）。

试验时间根据设备的设计寿命确定：

一般为24h～168h（即1天至7天），相当于户外暴露6个月至2年的辐射量（具体换算需参考标准中的加速因子）。

试验过程中需保持试验箱内的温度：通过红外线辐射，样品表面温度可能升至60℃以上，需开启试验箱的冷却系统，维持环境温度与实际场景一致（如夏季户外温度35℃）。

检测环节的重点是外观与性能：试验后检查材料是否出现褪色（如塑料外壳的颜色变化）、开裂（如橡胶密封条的表面裂纹）；对于带显示屏的设备（如站台电子屏），需测试其亮度、对比度是否下降。

需注意的是，太阳辐射试验需使用模拟太阳光谱的氙灯或碳弧灯，避免使用普通白炽灯——因为白炽灯的光谱与太阳光谱差异较大，无法准确模拟实际环境。

淋雨试验：验证设备的防水密封性能

淋雨试验是轨道交通设备户外防护的关键试验，模拟降雨、洗车等场景下的水冲击，考核设备的防水等级（IP等级）及密封结构的有效性。例如，列车车门的防水胶条需通过淋雨试验验证，确保暴雨天气时车内不进水；户外信号机需通过淋雨试验达到IP65等级。

试验依据GB/T 4208《外壳防护等级（IP代码）》中的IPX3（淋水试验）、IPX4（溅水试验）、IPX5（喷水试验）、IPX6（强烈喷水试验）等级要求。轨道交通设备通常采用IPX5或IPX6等级，对应喷水压力0.3MPa～0.5MPa，流量12.5L/min～100L/min。

试验前需将样品固定在试验台上，调整喷水角度：IPX3要求喷水管与样品表面成60°角，IPX4要求喷水管与样品表面成180°角（即全方位溅水），IPX5/IPX6要求喷水管对准样品的密封部位（如缝隙、接口）。

试验时间根据等级确定：IPX3/IPX4为10min，IPX5为3min，IPX6为3min。对于大型设备（如列车车头），需移动喷水管，确保所有表面都被覆盖。

检测环节需打开样品外壳，检查内部是否进水：若有水滴残留，需记录位置（如接口处、密封胶条缝隙）；对于电气设备，需测试其绝缘电阻——进水后绝缘电阻需不低于设计值的50%，否则视为不合格。

需注意的是，淋雨试验后需将样品倒置24h，排出内部积水，再进行电气性能检测，避免积水导致短路。

沙尘试验：考核设备的防尘与抗磨损能力

沙尘试验针对沙漠、多尘地区的轨道交通设备（如新疆地铁、煤矿专用列车），模拟沙尘的侵入与磨损，考核设备的防尘等级（IP等级）及机械部件的抗磨损能力。例如，列车空调的进风口需通过沙尘试验，避免沙尘进入蒸发器导致散热效率下降；车载传感器需通过沙尘试验，确保镜头不被遮挡。

试验依据GB/T 4208中的IP5X（防尘试验）、IP6X（尘密试验）等级要求，或GB/T 2423.37《电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验L：沙尘试验》。IP5X要求沙尘浓度为2kg/m³，IP6X要求沙尘浓度为4kg/m³。

试验前需将样品的通风口打开，模拟实际工作状态——因为通风口是沙尘侵入的主要通道。对于带风扇的设备（如空调机组），需开启风扇，模拟气流携带沙尘的场景。

试验时间为2h～8h：IP5X为2h，IP6X为8h。试验过程中，需保持试验箱内的沙尘处于悬浮状态（通过风机搅拌），确保沙尘均匀覆盖样品表面。

检测环节需关注两个方面：

一、沙尘侵入量——打开样品外壳，称量内部沙尘的重量，要求不超过设计值（如IP5X要求侵入量≤0.1g）。

二、机械磨损——检查运动部件（如轴承、齿轮）的表面磨损情况，要求磨损量不超过设计值的10%。

需注意的是，沙尘试验后需清理样品表面的沙尘，再进行性能检测，避免残留沙尘影响机械运动（如车门导轨的沙尘可能导致卡顿）。

盐雾试验：评估设备的耐腐蚀性能

盐雾试验针对沿海、盐碱地区的轨道交通设备（如厦门地铁、天津滨海轻轨），模拟海水蒸发后的盐雾环境，考核金属材料的耐腐蚀能力及防护涂层的有效性。例如，列车车体的镀锌钢板需通过盐雾试验，确保沿海环境下不出现锈蚀；户外螺栓的防锈涂层需通过盐雾试验验证。

试验依据GB/T 2423.17《电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Ka：盐雾》中的中性盐雾（NSS）、乙酸盐雾（ASS）、铜加速乙酸盐雾（CASS）三种方法。轨道交通设备通常采用NSS法，盐溶液浓度为5%NaCl，pH值为6.5～7.2。

试验的喷雾量为1mL/h～2mL/h（每80cm²面积），试验温度为35℃，相对湿度≥95%。试验时间根据设备的设计寿命确定：

一般为48