ICS25.040.40

CCSN19

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CAMSXXXX—XXXX

基于信息安全防護(hù)的安全儀表系統(tǒng)

SecurityInstSecurityinstrumentsystembasedoninformationsecurityprotection

（征求意見稿）

在提交反饋意見時，請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中國機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會發(fā)布

T/CAMSXXXX—XXXX

基于信息安全防護(hù)的安全儀表系統(tǒng)

1范圍

本文件規(guī)定了基于信息安全防護(hù)的安全儀表系統(tǒng)的工作環(huán)境條件、基本要求、技術(shù)要求、試驗方法、

檢驗規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運輸和貯存方面的要求。

本文件適用于石化、油氣、化工等行業(yè)的過程控制領(lǐng)域使用的安全儀表系統(tǒng)，包含緊急停車、火災(zāi)

及氣體檢測、燃燒器管理等應(yīng)用場景。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T191包裝儲運圖示標(biāo)志

GB/T2423.1電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗A：低溫

GB/T2423.2電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗B：高溫

GB/T2423.3環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Cab：恒定濕熱試驗

GB/T2423.4電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Db交變濕熱（12h＋12h循環(huán)）

GB/T2423.5環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Ea和導(dǎo)則：沖擊

GB/T2423.7環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Ec：粗率操作造成的沖擊（主要用于設(shè)備型樣

品）

GB/T2423.10環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Fc：振動(正弦)

GB/T2423.22環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗N：溫度變化

GB4793.1測量、控制和實驗室用電氣設(shè)備的安全要求第1部分：通用要求

GB4824工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療（ISM）射頻設(shè)備電磁騷擾特性測量方法和限值

GB/T9254.1信息技術(shù)設(shè)備、多媒體設(shè)備和接收機(jī)電磁兼容第1部分:發(fā)射要求

GB/T9969工業(yè)產(chǎn)品使用說明書總則

GB/T14436工業(yè)產(chǎn)品保證文件總則

GB/T15969.2可編程序控制器第2部分：設(shè)備要求和測試

GB/T17626.2電磁兼容試驗和測量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗

GB/T17626.3電磁兼容試驗和測量技術(shù)射頻電磁場輻射抗擾度試驗

GB/T17626.4電磁兼容試驗和測量技術(shù)電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗

GB/T17626.5電磁兼容試驗和測量技術(shù)浪涌（沖擊）抗擾度試驗

GB/T17626.6電磁兼容試驗和測量技術(shù)射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度

GB/T17626.11電磁兼容試驗和測量技術(shù)電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度試驗

GB/T17626.16電磁兼容試驗和測量技術(shù)0Hz～150kHz共模傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗

GB17799.4電磁兼容通用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)環(huán)境中的發(fā)射

GB/T20438.1電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全第1部分：一般要求

GB/T20438.2電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全第2部分：電氣/電子/可編程電

子安全相關(guān)系統(tǒng)的要求

GB/T20438.3電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全第3部分：軟件要求

GB/T20438.4電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全第4部分：定義和縮略語

GB/T20438.6電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全第6部分：GB/T20438.2和GB/T

20438.3的應(yīng)用指南

GB/T21109.1過程工業(yè)領(lǐng)域安全儀表系統(tǒng)的功能安全第1部分：框架、定義、系統(tǒng)、硬件和軟

件要求

GB/T26572電子電氣產(chǎn)品中限用物質(zhì)的限量要求

1

T/CAMSXXXX—XXXX

GD22電氣電子產(chǎn)品型式認(rèn)可試驗指南

IEC61010-2-201測量、控制和實驗室用電氣設(shè)備的安全性要求第2-201部分:控制設(shè)備的詳細(xì)

要求（Safetyrequirementsforelectricalequipmentformeasurement,control,andlaboratory

use–Part2-201：Particularrequirementsforcontrolequipment）

IEC61340-5-1靜電學(xué)第5-1部分：靜電現(xiàn)象中電子設(shè)備的防護(hù)一般要求（Electrostatics-

Part5-1：Protectionofelectronicdevicesfromelectrostaticphenomena-General

requirements）

IEC61340-5-2靜電學(xué)第5-2部分：靜電現(xiàn)象中電子設(shè)備的防護(hù)用戶指南（Electrostatics-

Part5-2：Protectionofelectronicdevicesfromelectrostaticphenomena-Userguide）

EN54-2火災(zāi)探測和火災(zāi)報警系統(tǒng)第2部分：控制設(shè)備和顯示設(shè)備(Firedetectionandfire

alarmsystemsPart2:Controlandindicatingequipment)

ANSI/ISA71.04空氣中的污染物：過程測量和控制系統(tǒng)環(huán)境條件（EnvironmentalConditions

forProcessMeasurementandControlSystems:AirborneContaminants）

GB40050網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵設(shè)備安全通用要求

GB/T25069信息安全技術(shù)術(shù)語

3術(shù)語和定義

GB/T20438.4、GB/T21109.1、GB/T25069界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

安全儀表系統(tǒng)（SIS）safetyinstrumentedsystem

監(jiān)視生產(chǎn)裝置的運行狀況，對出現(xiàn)異常工況迅速進(jìn)行處理，使風(fēng)險發(fā)生的可能性降到可接受的范圍

之內(nèi)，使人、設(shè)備和環(huán)境處于安全狀態(tài)的系統(tǒng)。

3.2

現(xiàn)場控制站fieldcontrolstation

根據(jù)預(yù)設(shè)的邏輯對現(xiàn)場信號進(jìn)行處理，并實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備控制的控制器系統(tǒng)。

3.3

系統(tǒng)服務(wù)器systemserver

配有實時數(shù)據(jù)服務(wù)、歷史數(shù)據(jù)服務(wù)、報警服務(wù)等應(yīng)用系統(tǒng)軟件的計算機(jī)，用于完成實時數(shù)據(jù)庫及歷

史數(shù)據(jù)庫的管理和存取，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理等。

3.4

操作員站operatorstation

配有實時監(jiān)控軟件和各種可配置的人機(jī)接口設(shè)備的計算機(jī)，對現(xiàn)場工藝狀況進(jìn)行顯示、報警及打印，

并對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、再現(xiàn)及報表生成，完成對生產(chǎn)過程和現(xiàn)場參數(shù)的實時監(jiān)控。

3.5

工程師站engineerstation

配有系統(tǒng)組態(tài)軟件的計算機(jī)，實現(xiàn)對應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備功能組態(tài)，包括操作員站組態(tài)和控制器組態(tài)，

并進(jìn)行下裝和輔助調(diào)試，是工程師對各種控制策略和人機(jī)交互方式進(jìn)行統(tǒng)一配置的工作平臺。

3.6

歷史站historystation

配有系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)庫的計算機(jī)，可以完成報警、日志、趨勢等數(shù)據(jù)的收集及保存。

3.7

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)systemnetwork

用于實現(xiàn)工程師站、操作員站和系統(tǒng)服務(wù)器與現(xiàn)場控制站之間數(shù)據(jù)、資源的互連、共享及打印等的

數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)總稱。

3.8

通訊模塊communicationmodule

安裝在現(xiàn)場控制站上的通信單元，通過以太網(wǎng)與工程師站、操作員站、系統(tǒng)服務(wù)器進(jìn)行通訊，可以

下裝工程組態(tài)程序，上報系統(tǒng)內(nèi)部信息。

2

T/CAMSXXXX—XXXX

3.9

I/O總線I/Obus

控制層的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)控制站內(nèi)的各個功能模塊和控制器之間的數(shù)據(jù)交換和信息傳送。

3.10

域domain

網(wǎng)絡(luò)中一組完成特定對象監(jiān)控的節(jié)點的集合。

3.11

組態(tài)configuration

對安全儀表系統(tǒng)中的設(shè)備、軟件、通信進(jìn)行配置、識別、調(diào)整、設(shè)定，并為了某種應(yīng)用需求指定其

完成特定功能的過程。

3.12

部件component

由若干裝配在一起的零件組成，能夠?qū)崿F(xiàn)特定功能的模塊或組件。

3.13

惡意程序maliciousprogram

被專門設(shè)計用來攻擊系統(tǒng)，損害或破壞系統(tǒng)的機(jī)密性、完整性或可用性的程序。

注：常見的惡意程序包括病毒、蠕蟲、木馬、間諜軟件等。

3.14

漏洞vulnerability

可能被威脅利用的資產(chǎn)、控制和工藝的弱點。

3.15

敏感數(shù)據(jù)sensitivedata

一旦泄露、非法提供或濫用可能危害網(wǎng)絡(luò)安全和功能安全的數(shù)據(jù)。

3.16

健壯性robustness

描述網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵設(shè)備或部件在無效數(shù)據(jù)輸入或者在高強(qiáng)度輸入等環(huán)境下，其各項功能可保持正確運

行的程度。

3.17

私有協(xié)議privateprotocol

專用的、非通用的接口通信協(xié)議。

3.18

異常報文abnormalpacket

各種不符合通信協(xié)議規(guī)范要求的報文。

3.19

用戶user

對網(wǎng)絡(luò)和安全儀表系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行配置、監(jiān)控、維護(hù)等操作的使用者。

3.20

預(yù)裝軟件pre-installedsoftware

設(shè)備出廠時安裝或提供的、保障設(shè)備正常使用必需的軟件。

4縮略語

下列縮略語適用于本文件。

AI：模擬量輸入（AnalogInput）

AO：模擬量輸出（AnalogOutput）

BMS：燃燒器管理系統(tǒng)（BurnersManagementSystem）

CPU：中央處理單元（CentralProcessUnit）

DI：數(shù)字量輸入（DigitalInput）

DO：數(shù)字量輸出（DigitalOutput）

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EMC：電磁兼容性（ElectromagneticCompatibility）

ESD：緊急停車系統(tǒng)（EmergencyShutdownSystem）

ETS：緊急跳閘系統(tǒng)（EmergencyTripSystem）

FAT：工廠驗收測試（FactoryAcceptanceTesting）

FGS：火氣系統(tǒng)（FireandGasSystem）

F.S：滿量程（FullScale）

GDS：可燃和有毒氣體檢測報警系統(tǒng)（GasDetectionSystem）

HMI：人機(jī)界面（HumanMachineInterface）

I/O：輸入/輸出（Input/Output）

SAT：現(xiàn)場驗收測試（SiteAcceptanceTest）

SIS：安全儀表系統(tǒng)（Safetyinstrumentationsystem）

SIL：安全完整性等級（SafetyIntegrityLevel）

SOE：事件順序記錄（SequenceOfEvent）

SELV：安全特低電壓（SafetyExtra-lowVoltage）

PELV：保護(hù)特低電壓（ProtectiveExtra-lowVoltage）

5系統(tǒng)概述

5.1系統(tǒng)應(yīng)用

安全儀表系統(tǒng)主要用于石化、油氣、化工等行業(yè)，用于監(jiān)視生產(chǎn)裝置的運行狀況，對出現(xiàn)異常工況

迅速進(jìn)行處理，使風(fēng)險發(fā)生的可能性降到可接受的范圍之內(nèi)，使人、設(shè)備和環(huán)境處于安全狀態(tài)，主要適

用于ESD、FGS、BMS、ETS、GDS等關(guān)鍵過程應(yīng)用。

5.2系統(tǒng)構(gòu)成

安全儀表系統(tǒng)主要由工程師站、操作員站、歷史站、控制站等部件組成，構(gòu)成系統(tǒng)網(wǎng)和控制網(wǎng)?；?/p>

本功能包括系統(tǒng)組態(tài)、數(shù)據(jù)通信、實時監(jiān)控、信號采集處理、現(xiàn)場設(shè)備接口等功能。系統(tǒng)硬件主要包括：

控制器、通訊模塊、I/O模塊、機(jī)架/背板、電源模塊、與現(xiàn)場連接的輸入輸出端子模塊等；系統(tǒng)軟件包

括：系統(tǒng)組態(tài)軟件、實時監(jiān)控軟件、系統(tǒng)應(yīng)用程序及系統(tǒng)硬件固件等。安全儀表系統(tǒng)中執(zhí)行安全功能的

相關(guān)系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件應(yīng)符合對應(yīng)的安全完整性等級要求。

6工作環(huán)境條件

安全儀表系統(tǒng)的工作環(huán)境要求如表1。在表1規(guī)定的環(huán)境條件下，試驗對系統(tǒng)輸入輸出信號示值的變

化應(yīng)滿足。

表1系統(tǒng)工作環(huán)境條件

序號特性指標(biāo)

1溫度工作溫度-10℃～60℃；存儲溫度-40℃～85℃

2濕度工作濕度5%～95%，無凝露；存儲濕度5%～95%，無凝露

3海拔高度不超過2000m

注：在海拔高度超過2000m時，需開展相關(guān)試驗。

7基本要求

7.1設(shè)計研發(fā)

7.1.1軟件設(shè)計與開發(fā)

安全相關(guān)軟件應(yīng)按照GB/T20438.3的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計和開發(fā)，避免系統(tǒng)失效。

安全相關(guān)的編譯工具應(yīng)滿足GB/T20438.3中對于T3類工具的要求。

7.1.2硬件設(shè)計與開發(fā)

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硬件設(shè)計應(yīng)進(jìn)行安全性、可用性、可靠性、可維護(hù)性和環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計。

安全相關(guān)硬件應(yīng)按照GB/T20438.2的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計和開發(fā)，控制隨機(jī)失效，避免系統(tǒng)失效。

硬件開發(fā)階段應(yīng)對產(chǎn)品進(jìn)行失效模式與影響分析、可靠性分析、診斷覆蓋率計算、安全完整

性等級計算。

安全相關(guān)硬件電路的診斷措施應(yīng)采用GB/T20438.2推薦的技術(shù)措施。

安全相關(guān)的組件應(yīng)設(shè)計成故障安全型。

7.1.3人員要求

應(yīng)配置取得功能安全工程師職業(yè)資格的人員不少于2人。

7.2原材料

7.2.1組成安全回路的元器件應(yīng)有失效率數(shù)據(jù)。

7.2.2貼片電子元器件潮敏等級應(yīng)小于等于5級，潮敏等級1級以上器件包裝應(yīng)采用真空防潮包裝。

7.2.3電子元器件應(yīng)可在（-40℃～85℃）溫度范圍內(nèi)正常工作。

7.2.4電子元器件的有害物質(zhì)含量應(yīng)符合GB/T26572的規(guī)定，屬于歐盟(EU)2022/1631、

(EU)2022/1632列出的RoHS豁免清單的除外。

7.3工藝裝備

7.3.1產(chǎn)品制造商應(yīng)具備貼片設(shè)計和貼片生產(chǎn)能力。

7.3.2電子元器件焊接過程應(yīng)采用無鉛焊接工藝。

7.3.3元器件焊接后的PCB板防腐處理應(yīng)采用全自動噴涂工藝并進(jìn)行烘干處理。

7.3.4產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境靜電管控要求應(yīng)符合IEC61340-5-1和IEC61340-5-2的規(guī)定。

7.4檢驗檢測

應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的各項規(guī)格（AOI、X-ray）指標(biāo)、技術(shù)要求配備相應(yīng)檢驗檢測的測試設(shè)備，具備對產(chǎn)品

進(jìn)行各項功能、性能、電氣安全、電磁兼容、氣候環(huán)境適應(yīng)性、機(jī)械環(huán)境適應(yīng)性、失效分析等試驗的能

力。

8技術(shù)要求

8.1外觀和結(jié)構(gòu)要求

安全儀表系統(tǒng)的外觀表面不應(yīng)有凹痕、劃傷、裂縫、變形和贓污等；表面涂鍍層均勻牢固；金屬部

件無腐蝕以及其它機(jī)械損傷；電鍍無銹跡。

安全儀表系統(tǒng)的組裝件位置正確，無漏件、無錯件，緊固無松動，開關(guān)按鈕和其他控制部件的控制

應(yīng)靈活可靠。

8.2系統(tǒng)功能與性能

8.2.1現(xiàn)場控制站

安全儀表系統(tǒng)的現(xiàn)場控制站應(yīng)實現(xiàn)功能：

a)系統(tǒng)控制器應(yīng)雙重或多重化冗余；

b)I/O模塊宜冗余設(shè)置；

c)電源和通信接口宜冗余設(shè)置；

d)系統(tǒng)控制器、輸入、輸出、電源允許在線更換；

e)系統(tǒng)應(yīng)有硬件和軟件自診斷功能，實時診斷信息及時上報操作站顯示、記錄；

f)實時數(shù)據(jù)的輸入輸出；

g)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理；

h)記錄SOE（SequenceOfEvent）事件，以便于事故調(diào)查和分析；

i)將實時數(shù)據(jù)存入本站的存儲器中；

j)將實時數(shù)據(jù)實時地發(fā)送到系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上以便其它節(jié)點使用；

k)完成控制回路的控制和聯(lián)鎖計算及實施控制輸出。

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8.2.2操作員站

安全儀表系統(tǒng)的操作員站應(yīng)實現(xiàn)功能：

a)顯示、打印并記錄各種事件和報警信息；

b)顯示各種生產(chǎn)過程的聯(lián)鎖邏輯圖；

c)顯示各種歷史趨勢曲線；

d)顯示SOE日志；

e)顯示各種安全控制回路畫面；

f)接收操作員的命令并進(jìn)行處理；

g)在線檢測系統(tǒng)硬件構(gòu)成、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場控制站中控制器、各I/O模塊的運行情況，并顯示檢

測結(jié)果，確保所有關(guān)鍵數(shù)據(jù)的冗余存儲和定期備份，以防止數(shù)據(jù)丟失。

h)提供系統(tǒng)維護(hù)和診斷工具，以便進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)和故障排查。

i)支持遠(yuǎn)程訪問和維護(hù)，以便在必要時進(jìn)行專家支持。

8.2.3工程師站

安全儀表系統(tǒng)的工程師站應(yīng)實現(xiàn)功能：

系統(tǒng)的應(yīng)用組態(tài)，包括硬件配置組態(tài)、控制回路組態(tài)等組態(tài)；

a)將生成好的目標(biāo)運行參數(shù)下裝到現(xiàn)場控制站中，以此為基礎(chǔ)實現(xiàn)預(yù)計的功能。

8.2.4歷史站

安全儀表系統(tǒng)的歷史站應(yīng)實現(xiàn)功能：

a)對系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)采集、存儲與歸檔；

b)完成報警、日志、趨勢等數(shù)據(jù)收集及保存。

8.2.5系統(tǒng)最大容量

安全儀表系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)量應(yīng)符合表2的規(guī)定。

安全儀表系統(tǒng)的硬件故障裕度應(yīng)不低于1，安全失效分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于90%，可采用2oo3D或1oo2D

架構(gòu)。

安全儀表系統(tǒng)的現(xiàn)場控制站I/O點數(shù)量宜符合表2的規(guī)定。

表2各類應(yīng)用場景的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)量

系統(tǒng)規(guī)模I/O點數(shù)量控制站數(shù)量

小規(guī)模200點以內(nèi)1個

中等規(guī)模200點～1000點1～5個

大規(guī)模1000點～5000點5～20個

超大規(guī)模5000點以上超過20個

注：應(yīng)用中，根據(jù)用戶環(huán)境部署網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/p>

8.2.6系統(tǒng)實時性

安全儀表系統(tǒng)的實時性應(yīng)符合：

a)最小實時數(shù)據(jù)掃描周期：10ms；

b)最小系統(tǒng)響應(yīng)時間：100ms；

c)實時畫面響應(yīng)時間不大于1s。

8.2.7系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)

安全儀表系統(tǒng)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)可采用星型、總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)涞?，通信速率?yīng)不低于100Mbps。

8.2.8系統(tǒng)準(zhǔn)確度

安全儀表系統(tǒng)的準(zhǔn)確度應(yīng)符合：

a)模擬量輸入誤差≤0.2%F.S（25℃）；

b)事件順序記錄時間分辨率1ms。

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8.2.9信號接口特性

安全儀表系統(tǒng)的模塊信號接口特性應(yīng)符合：

a)AI模塊信號類型4mA～20mA；

b)AO模塊信號類型4mA～20mA；

c)DI模塊信號類型干接點/觸點型；

d)DO模塊的負(fù)載能力可達(dá)到0.2A@24VDC及以上；

e)串行通信模塊ModbusRTU(RS485)或ModbusTCP(RJ45)。

8.2.10電源性能

安全儀表系統(tǒng)的電源性能應(yīng)符合：

a)交流輸入電壓100V～240V；50Hz或60Hz，頻率容差-6%～+4%；

b)電源冗余方式：1+1冗余或1：1冗余；

c)輸入輸出分隔：IEC61010-2-201規(guī)定的SELV、PELV電路；

d)污染等級：GB4793.1規(guī)定的2級；

e)過壓等級：GB4793.1規(guī)定的Ⅱ級。

8.2.11系統(tǒng)抗干擾能力

安全儀表系統(tǒng)的系統(tǒng)抗干擾能力應(yīng)符合：

a)模入通道共模干擾抑制比不小于80dB；

b)模入通道差模干擾抑制比不小于40dB。

8.3安全完整性等級

安全儀表系統(tǒng)的安全完整性等級應(yīng)不低于GB/T20438.1、GB/T21109.1規(guī)定的SIL2等級。

8.4電氣安全要求

8.4.1現(xiàn)場控制站的電氣安全要求應(yīng)符合GB/T15969.2、GB4793.1、IEC61010-2-201的規(guī)定。

8.4.2從儀表或設(shè)備的接地端子到電氣總接地板之間的導(dǎo)線與連接點的電阻總和，稱為儀表系統(tǒng)接地

連接電阻，安全儀表系統(tǒng)的接地連接電阻應(yīng)不大于1Ω。

8.4.3絕緣強(qiáng)度試驗要求試驗期間不出現(xiàn)擊穿或飛弧，測試時與被試絕緣并聯(lián)的保護(hù)阻抗和限壓裝置

可以斷開，試驗電壓有效值應(yīng)滿足：

a)220V輸入與保護(hù)地：1500Vrms,1min，漏電流＜15mA；

b)與地絕緣的24V輸出與保護(hù)地：500Vrms,1min，漏電流＜15mA；

c)220V輸入與24V輸出：3000Vrms,1min，漏電流＜15mA。

8.5電磁兼容性（EMC）

8.5.1浪涌(沖擊)抗擾度

通過本文件9.6.2試驗，過程中及試驗后運行操作系統(tǒng)軟件,安全儀表系統(tǒng)工作應(yīng)正常。

8.5.2靜電放電抗擾度

通過本文件9.6.3試驗，過程中及試驗后運行操作系統(tǒng)軟件,安全儀表系統(tǒng)工作應(yīng)正常。

8.5.3電快速瞬變脈沖群抗擾度

通過本文件9.6.4試驗，過程中及試驗后運行操作系統(tǒng)軟件,安全儀表系統(tǒng)工作應(yīng)正常。

8.5.4電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度

通過本文件9.6.5試驗，過程中及試驗后運行操作系統(tǒng)軟件,安全儀表系統(tǒng)工作應(yīng)正常。

8.5.5射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度

通過本文件9.6.6試驗，過程中及試驗后運行操作系統(tǒng)軟件,安全儀表系統(tǒng)工作應(yīng)正常。

7

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8.5.6工頻磁場抗擾度

通過本文件9.6.7試驗，過程中及試驗后運行操作系統(tǒng)軟件,安全儀表系統(tǒng)工作應(yīng)正常。

8.5.7射頻電磁場輻射抗擾度

通過本文件9.6.8試驗，過程中及試驗后運行操作系統(tǒng)軟件,安全儀表系統(tǒng)工作應(yīng)正常。

8.5.80Hz～150kHz共模傳導(dǎo)抗擾度

通過本文件9.6.9試驗，過程中及試驗后運行操作系統(tǒng)軟件,安全儀表系統(tǒng)工作應(yīng)正常。

8.5.9工業(yè)環(huán)境的發(fā)射要求

通過本文件9.6.10試驗，過程中運行操作系統(tǒng)軟件,安全儀表系統(tǒng)工作應(yīng)正常。

8.6氣候環(huán)境適應(yīng)性

8.6.1耐低溫

低溫工作

通過本文件試驗，過程中及試驗后運行操作系統(tǒng)軟件,安全儀表系統(tǒng)工作應(yīng)正常。

低溫貯存

通過本文件試驗后運行操作系統(tǒng)軟件,安全儀表系統(tǒng)工作應(yīng)正常。

8.6.2耐高溫

高溫工作

通過本文件試驗，過程中及試驗后運行操作系統(tǒng)軟件,安全儀表系統(tǒng)工作應(yīng)正常。

高溫貯存

通過本文件試驗后運行操作系統(tǒng)軟件,工作應(yīng)正常。

8.6.3恒定濕熱

工作條件下的恒定濕熱

通過本文件試驗，過程中及試驗后運行操作系統(tǒng)軟件,安全儀表系統(tǒng)工作應(yīng)正常。

貯存運輸條件下的恒定濕熱

通過本文件試驗后運行操作系統(tǒng)軟件,安全儀表系統(tǒng)工作應(yīng)正常。

8.6.4交變濕熱

通過本文件9.7.4試驗后運行操作系統(tǒng)軟件,安全儀表系統(tǒng)工作應(yīng)正常。

8.6.5溫度循環(huán)試驗（抗溫度變化試驗，帶電）

通過本文件9.7.5試驗后，過程中及試驗后運行操作系統(tǒng)軟件,安全儀表系統(tǒng)工作應(yīng)正常。

8.6.6溫度沖擊試驗（耐溫度變化試驗，不帶電）

通過本文件9.7.6試驗后運行操作系統(tǒng)軟件,安全儀表系統(tǒng)工作應(yīng)正常。

8.7機(jī)械環(huán)境適應(yīng)性

8.7.1振動適應(yīng)性

通過本文件9.8.1試驗后，結(jié)構(gòu)及外觀無損壞，安全儀表系統(tǒng)功能正常。

8.7.2沖擊適應(yīng)性

通過本文件9.8.2試驗后，結(jié)構(gòu)及外觀無損壞，安全儀表系統(tǒng)功能正常。

8

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8.7.3自由跌落適應(yīng)性

安全儀表系統(tǒng)模塊通過本文件9.8.3試驗后，應(yīng)能正常工作，并且沒有物理損傷的痕跡。

8.7.4可插拔式單元的插拔性

對于永久性安裝單元，在不帶電的條件下插/拔50次，試驗后系統(tǒng)應(yīng)能正常工作，通信正常，各項

指標(biāo)正常。

8.8防腐要求

系統(tǒng)功能部件的防腐特性應(yīng)滿足ANSI/ISA71.04定義的G3等級要求，試驗后功能正常。

8.9信息安全要求

8.9.1設(shè)備標(biāo)識安全

a）系統(tǒng)控制器和主要部件應(yīng)具備唯一性標(biāo)識。

b）應(yīng)對預(yù)裝軟件、補(bǔ)丁包/升級包的不同版本進(jìn)行簽名和完整性校驗。

8.9.2漏洞和惡意程序防范

a）不應(yīng)存在已公布的漏洞，或具備補(bǔ)救措施防范漏洞安全風(fēng)險。

b）預(yù)裝軟件、補(bǔ)丁包/升級包不應(yīng)存在惡意程序。

c）不應(yīng)存在未聲明的功能和訪問接口（含遠(yuǎn)程調(diào)試接口）。

8.9.3預(yù)裝軟件啟動及更新安全

a）應(yīng)支持啟動時完整性校驗功能，確保系統(tǒng)軟件不被篡改。

b）應(yīng)支持固件真實性校驗、確保運行正確的軟件程序。

c）應(yīng)具備保障軟件更新操作安全的功能。

d）應(yīng)具備防范軟件在更新過程中被篡改的安全功能。

e）應(yīng)有明確的信息告知用戶軟件更新過程的開始、結(jié)束以及更新的內(nèi)容。

8.9.4身份標(biāo)識與鑒別

a）具有默認(rèn)管理員賬戶，密碼可修改，支持刪除，管理員賬戶實現(xiàn)對賬戶的管理分配功能

b）需支持賬戶管理功能，具體賬戶管理功能包括，包括添加、激活、修改、禁用和刪除帳戶

c）賬戶和操作人員一一對應(yīng)，且劃分不同的權(quán)限如，查看工程、監(jiān)視工程、組態(tài)工程、復(fù)位、出

廠設(shè)置等不同權(quán)限

d）賬戶應(yīng)具備6-20個字符，且每個賬戶必須通過密碼進(jìn)行認(rèn)證和鑒別，密碼由管理員賬戶分配

初始密碼，賬戶登錄后必須修改密碼（管理員賬戶支持重新設(shè)定密碼），密碼位數(shù)要求8-16位，

且需包含（數(shù)字、字母、大小寫、特殊字符等）；AT上需支持對用戶名和密碼涉及的字符類

型、字符長度、多樣性等進(jìn)行配置（管理員賬號）

e）用戶名和密碼存儲在非易失存儲器上，必須密文存儲，需做完整性校驗，如基于ATClient

端公鑰加密，私鑰解密，需對賬號進(jìn)行SHA256計算哈希并驗證完整性

f）在用戶輸入賬號和密碼，并點擊確定時，需給出使用提示，如對本系統(tǒng)資產(chǎn)所有者申明、對于

非授權(quán)用戶禁止使用、盜用或借用會帶來一定的影響后果等；另外系統(tǒng)使用提示支持由授權(quán)人

員可定制（權(quán)限和賬號管理，需要考慮具備這個權(quán)限的賬號）

g）對于錯誤的用戶名或密碼，系統(tǒng)需給以模糊提示（即不能明確指出是什么錯或賬戶過期之類的）

h）連續(xù)登陸多少次后失敗，需鎖定賬戶，直到管理員解鎖該賬戶，管理員可設(shè)置連續(xù)失敗的次數(shù)、

鎖定賬戶的時間（鎖定時間到達(dá)后，可進(jìn)行再登陸操作）、或永久鎖定賬戶

8.9.5訪問控制安全

a）分配賬號權(quán)限時，應(yīng)基于最小權(quán)限原則，針對不同賬號（對應(yīng)權(quán)限）登錄時，呈現(xiàn)不同的操作

界面，防止越權(quán)操作

9

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b）不同權(quán)限之間不是簡單的包含關(guān)系，如較高級別的權(quán)限天然包含了較小級別的所有操作權(quán)限，

例如管理賬號、分配權(quán)限的管理員賬號，不具備操作（查看、監(jiān)控、組態(tài)）權(quán)限

c）管理員賬號的用戶名、密碼，對字符長度、字符多樣性、加密的秘鑰與其分配的賬號要更嚴(yán)格、

秘鑰需區(qū)分開

d）具有非活動超時鎖定功能，超時時間管理員可設(shè)置

e）超時鎖定后需重新登錄

f）管理員鎖定、解鎖賬戶時，賬戶關(guān)聯(lián)的會話也同時鎖定和解鎖（即可重新登錄連接）

8.9.6日志審計安全

a）應(yīng)提供日志審計功能，對用戶關(guān)鍵操作行為和重要安全事件進(jìn)行記錄，應(yīng)支持對影響設(shè)備運行

安全的事件進(jìn)行告警提示。

b）應(yīng)提供日志信息本地存儲功能，支持日志信息輸出。

c）日志審計功能應(yīng)記錄必要的日志要素，為查閱和分析提供足夠的信息。

d）應(yīng)具備對日志在本地存儲和輸出過程進(jìn)行保護(hù)的安全功能。

e）應(yīng)提供本地日志存儲空間耗盡處理功能。

f）不應(yīng)在日志中明文或者弱加密記錄敏感數(shù)據(jù)。

8.9.7通信安全

a）應(yīng)支持與管理系統(tǒng)建立安全的通信信道/路徑，保障通信數(shù)據(jù)的保密性、完整性。

b）應(yīng)滿足通信協(xié)議健壯性要求，防范異常報文攻擊。

c）應(yīng)支持時間同步功能。

d）不應(yīng)存在未聲明的私有協(xié)議。

e）應(yīng)具備抵御常見重放類攻擊的能力。

8.9.8數(shù)據(jù)安全

a）應(yīng)具備防止數(shù)據(jù)泄露、數(shù)據(jù)非授權(quán)讀取和修改的安全功能，對存儲在設(shè)備中的敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行保

護(hù)。

b）應(yīng)具備對用戶產(chǎn)生且存儲在設(shè)備中的數(shù)據(jù)進(jìn)行授權(quán)刪除的功能，支持在刪除前對該操作進(jìn)行確

認(rèn)。

C）系統(tǒng)處在運行或退出使用狀態(tài)時，支持恢復(fù)出廠設(shè)置操作，清除過程數(shù)據(jù)

8.9.9資源可用性

a)識別出Dos攻擊時，控系統(tǒng)處于降級模式，關(guān)掉所有對外服務(wù)端口，down掉物理網(wǎng)卡，能保證

IEC任務(wù)的正常運行和輸出

b)安全功能與業(yè)務(wù)功能不同核限定資源使用，避免安全功能對正常功能的影響

c)組態(tài)配置工程文件需做完整性、真實性校驗

d）用戶工程文件需做完整性校驗

f）ftp、telnet、ssh、tftp等端口全部關(guān)閉

9試驗方法

9.1試驗環(huán)境條件

安全儀表系統(tǒng)除氣候環(huán)境試驗和可靠性試驗以外,其它試驗均在下述正常大氣條件下進(jìn)行：

a)環(huán)境溫度：10℃～35℃；

b)相對濕度：45%～75%,無凝露；

c)大氣壓力：86kPa～106kPa。

9.2外觀和結(jié)構(gòu)檢查

用目測及手觸進(jìn)行外觀和結(jié)構(gòu)檢查。

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9.3功能和性能檢查

9.3.1現(xiàn)場控制站

現(xiàn)場控制站的功能檢查用檢查程序進(jìn)行。

9.3.2操作員站

操作員站的功能檢查用系統(tǒng)運行程序進(jìn)行。

9.3.3工程師站

工程師站的功能檢查用系統(tǒng)運行程序進(jìn)行。

9.3.4歷史站

歷史站的功能檢查用系統(tǒng)運行程序進(jìn)行。

9.3.5系統(tǒng)最大容量

系統(tǒng)最大容量測試可通過建立模擬的實時數(shù)據(jù)庫、畫面、報表等方法驗證。

9.3.6系統(tǒng)實時性

系統(tǒng)實時性測試在系統(tǒng)實際運行時進(jìn)行。

9.3.7系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接支持100M/1000M的交換機(jī)，搭建兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行，系統(tǒng)數(shù)據(jù)正常。

9.3.8系統(tǒng)準(zhǔn)確度

準(zhǔn)確度檢驗用系統(tǒng)的運行軟件進(jìn)行。測試輸入通道時，在端子上加上不同的輸入信號，用精度高于

0.05%的儀表測量輸入值，在操作員站上顯示計算機(jī)的處理結(jié)果，并計算其誤差。

9.3.9信號接口特性

檢驗用系統(tǒng)運行軟件和信號發(fā)生器、萬用表等進(jìn)行。測試輸入通道時，在端子上加上不同類型的輸

入信號，在操作員站上顯示結(jié)果。測試輸出通道時，在工程師站組態(tài)軟件中對控制器輸出信號強(qiáng)制，用

萬用表測量輸出信號。測試通信接口時，通過串口通訊工具，檢查數(shù)據(jù)通訊情況。

9.3.10電源適應(yīng)能力

按表3下述條件對受試樣品進(jìn)行試驗，每種條件運行操作系統(tǒng)軟件，受試樣品工作應(yīng)正常。

表3電源適應(yīng)能力試驗

項目變化范圍

AC輸入電壓在適配器額定電壓范圍下限的85%到額定電壓范圍上限的110%范圍內(nèi)時，系統(tǒng)正常工作。

電壓（V）

即額定電壓范圍是100V～240V時，系統(tǒng)工作電壓支持85V～264V。

系統(tǒng)輸入電源的供電頻率在50Hz的-6%～+4%（即47Hz～52Hz）范圍內(nèi)變化時能正常工作。47.5

頻率(Hz)Hz，48Hz，48.5Hz，49Hz，49.5Hz，50.5Hz,51Hz，51.5Hz，52Hz，52.5Hz，每個頻率點

啟停三次。

9.3.11系統(tǒng)抗干擾能力

系統(tǒng)輸入通道的抗干擾試驗使用50Hz干擾源，在模入通道上依次加上共模和差模電壓，在操作員

站上讀取各通道的數(shù)值,分別記錄測量誤差，按下式計算共模（式1）和差模抑制比（式2）：

22?×?

????=20log√?·······························································(1)

?????????

22?×?

????=20log√?·······························································(2)

?????????

式中：

??——共模干擾電壓（有效值，典型為250Va.c）；

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??——差模干擾電壓（有效值，典型為1Va.c）；

????——最大測量值；

????——最小測量值；

?——被測點的轉(zhuǎn)換系數(shù)。

9.4安全完整性等級試驗

按GB/T20438.6規(guī)定的計算、審查方法確認(rèn)。

9.5電氣安全試驗

按GB4793.1和IEC61010-2-201規(guī)定的試驗設(shè)備和方法進(jìn)行，例如AC220V電源口對大地，屬于基

本絕緣，則LN短接對PE測試AC1500V或者DC2100V的耐壓，測試過程被測設(shè)備不上電，被測設(shè)備不接

地，5s內(nèi)升壓完成，測試時間1min，報警電流可以設(shè)置為10mA或者15mA。試驗期間應(yīng)沒有意外的飛弧閃

爍或絕緣擊穿現(xiàn)象。

9.6電磁兼容性（EMC）試驗

9.6.1性能判據(jù)

安全儀表系統(tǒng)的電磁兼容性型式試驗性能判據(jù)參見附錄A，可根據(jù)實際系統(tǒng)配置和監(jiān)測端口可以增

刪具體條目。

9.6.2浪涌(沖擊)抗擾度

按GB/T17626.5規(guī)定的試驗設(shè)備和方法進(jìn)行,1.2/50μs波形，試驗等級見表4，SIL3場景應(yīng)用要求

浪涌電源口共模4kV差模2kV、信號口共模2kV，DS判據(jù)測三遍。系統(tǒng)內(nèi)部通過適配器供電的直流24V

電源口視為信號口，短于10m信號線不需測試。

表4浪涌（沖擊）抗擾度試驗等級

試驗端口測試等級合格判據(jù)

共模4kV，差模2kVDS

適配器交流電源口

共模2kV，差模1kV。不同相位均需測試A

共模2kVDS

信號口（控制/IO端口）

共模1kVA

共模2kVDS

通信端口

共模1kVB

9.6.3靜電放電抗擾度

按GB/T17626.2中規(guī)定的試驗設(shè)備和方法進(jìn)行,試驗等級見表5，SIL3場景應(yīng)用要求接觸放電6kV

空氣放電8kV，DS判據(jù)測三遍。

表5靜電放電抗擾度試驗等級

試驗類型施加點測試等級合格判據(jù)

模塊及機(jī)籠金屬連接器、螺釘、金屬外殼，水平耦合板及垂直耦合

接觸放電±6kVB/DS

板

接觸放電僅針對機(jī)柜或機(jī)籠外殼±8kVDS

±2kV、±4kV、±8

空氣放電指示燈、孔縫、塑料連接器B

kV

9.6.4電快速瞬變脈沖群抗擾度

按GB/T17626.4規(guī)定的試驗設(shè)備和方法進(jìn)行,5/50ns試驗波形，重復(fù)頻率5kHz以及100kHz，試驗

等級見表6，SIL3場景應(yīng)用要求交流電源口4kV信號口2kV，DS判據(jù)，測試時間正負(fù)各5min。系統(tǒng)內(nèi)部

通過適配器供電的直流24V電源口視為信號口，短于3m信號線不需測試。

表6電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗等級

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試驗端口測試等級合格判據(jù)

4kVDS

適配器交流電源口

2kVA

2kVDS

信號口（控制/IO端口）

1kVA

2kVDS

通信端口

1kVB

9.6.5電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度

按GB/T17626.11規(guī)定的試驗設(shè)備和方法進(jìn)行,系統(tǒng)220V交流電源口，50Hz，每種模式測試三遍，

間隔10s。試驗等級見表7。

表7電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度試驗等級

試驗類型試驗端口測試等級合格判據(jù)

0%，0.5個周期A

0%，1個周期A

電壓暫降和短時中斷適配器交流電源口0%250個周期C/DS

40%，10個周期A

70%,25個周期A

額定工作電壓上限+10%A

電壓變化適配器交流電源口

額定工作電壓下限-15%A

9.6.6射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度

按GB/T17626.6規(guī)定的試驗設(shè)備和方法進(jìn)行,試驗等級見表8。系統(tǒng)內(nèi)部通過適配器供電的直流24V

電源口視為信號口，短于3m信號線不需測試。

表8射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗等級

試驗端口測試等級合格判據(jù)

150kHz～100MHz，10V，80%AM(1kHz)；FGS應(yīng)用場景時還需根據(jù)EN54-2測試脈沖調(diào)

A

適配器交流制，1Hz(0.5sON，0.5sOFF）

電源口150kHz～80MHz，20V，3.39MHz，6.78MHz，13.56MHz，27.12MHz，40.68MHz.80%AM

DS

（1kHz）

150kHz～100MHz，10V，80%AM(1kHz)；FGS應(yīng)用場景時還需根據(jù)EN54-2測試脈沖調(diào)

信號口（包括直A

制，1Hz(0.5sON，0.5sOFF）).

流現(xiàn)場和系統(tǒng)電

150kHz～80MHz，20V，80%AM(1kHz),3.39MHz，6.78MHz，13.56MHz，27.12MHz，

源線）DS

40.68MHz.80%AM（1kHz）

9.6.7工頻磁場抗擾度

按GB/T17626.8中規(guī)定的試驗設(shè)備和方法進(jìn)行,測試三個方向，試驗等級見表9。

表9工頻磁場抗擾度試驗等級

測試等級合格判據(jù)

30A/mA

9.6.8射頻電磁場輻射抗擾度

按GB/T17626.3中規(guī)定的試驗設(shè)備和方法進(jìn)行,試驗等級見表10。

表10射頻電磁場輻射抗擾度試驗等級

試驗端口測試等級合格判據(jù)

80MHz～6GHz，80%AM(1kHz)，10V/mA

80MHz～1GHz,80%AM(1kHz)，20V/mDS

整機(jī)系統(tǒng)

FGS應(yīng)用場景時還需根據(jù)EN54-2測試80MHz～2.7GHz，10V/m，脈沖

A

調(diào)制，1Hz(0.5sON，0.5sOFF)

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9.6.90Hz～150kHz共模傳導(dǎo)抗擾度

按GB/T17626.16中規(guī)定的試驗設(shè)備和方法進(jìn)行,試驗等級見表11，短于3m信號線不需測試。

表11共模傳導(dǎo)抗擾度試驗等級

試驗端口測試等級合格判據(jù)

適配器交流電源口、信號口10V，10kHz～150kHzDS

9.6.10工業(yè)環(huán)境的發(fā)射要求

按GB17799.4、GB/T9254.1和GB4824中規(guī)定的試驗設(shè)備和方法進(jìn)行,試驗等級見表12。

表12工業(yè)環(huán)境的發(fā)射試驗等級

測試項試驗端口測試等級限值（1組A類設(shè)備限值）

30MHz～230MHz，準(zhǔn)峰值40dBμV/m；230MHz～1GHHz,準(zhǔn)峰值47dBμV/m。

30MHz～1GHz

測量距離10m。3米測量距離時限值放寬10dB

輻射發(fā)射整機(jī)1GHz～6GHz（設(shè)備

1GHz～3GHz,峰值76dBμV/m,平均值56dBμV/m;3GHz～6GHz,峰值80dBμV/m,

最高工作頻率高于

平均值60dBμV/m。測量距離3m

108MHz需測試）

0.15MHz～0.5MHz準(zhǔn)峰值限值79dBμV,平均值限值66dBμV

交流電源端口

0.5MHz～30MHz準(zhǔn)峰值限值73dBμV,平均值限值60dBμV

傳導(dǎo)發(fā)射準(zhǔn)峰值97dBV～87dBV，53dBA～43dBA；

0.15MHz～30MHz

網(wǎng)口平均值84dBV～74dBV，40dBA～30dBA。限值隨頻率的對數(shù)線性減小

0.5MHz～30MHz87dBV準(zhǔn)峰值，74dBV平均值；43dBA準(zhǔn)峰值，30dBA平均值

9.7氣候環(huán)境適應(yīng)性

9.7.1耐低溫

低溫工作

按GB/T2423.1規(guī)定的“試驗Ae”程序進(jìn)行試驗。受試樣品進(jìn)行初始檢測，試驗溫度規(guī)定為工作溫

度下限值，低溫穩(wěn)定持續(xù)16h±1h，恢復(fù)時間不低于1h，溫變速率≤1℃/min。試驗溫度：（-10±

2）℃。測試過程中全程通電。

低溫貯存

按GB/T2423.1規(guī)定的“試驗Ab”程序進(jìn)行試驗。受試樣品進(jìn)行初始檢測，試驗溫度規(guī)定為貯存溫

度下限值，低溫穩(wěn)定持續(xù)16h±1h，恢復(fù)時間不低于1h，溫變速率≤1℃/min。試驗溫度：（-40±

3）℃。

9.7.