電器材料的熱軋絲試驗(yàn)

電器材料的熱軋絲試驗(yàn)

關(guān)于民生的安全一直是一個(gè)受關(guān)注的問(wèn)題。由于誤操作,電氣布線系統(tǒng)可能會(huì)發(fā)生電流過(guò)載或短路而引起塑料材料燃燒,因此業(yè)界制定了各種防火要求來(lái)評(píng)估并測(cè)定電器中所使用材料的可燃性水平。灼熱絲試驗(yàn)(GlowWireTesting)就是現(xiàn)今家用電器行業(yè)采用的相關(guān)防火要求之一。本文首先介紹了什么是灼熱絲試驗(yàn),描述了灼熱絲試驗(yàn)方法的基本原理,并將這種試驗(yàn)方法與其他常用的可燃性試驗(yàn)方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要的比較。此外,本文還列舉了進(jìn)行灼熱絲試驗(yàn)時(shí)應(yīng)遵循的各種規(guī)范。對(duì)地面火炬的燃燒效果歷史上曾經(jīng)有多種方法來(lái)評(píng)估材料的可燃性和耐火性,包括直接和間接火焰燃燒試驗(yàn)方法。UL94規(guī)范是采用直接火焰燃燒試驗(yàn)方法的一個(gè)示例。這種已被長(zhǎng)期采用的方法是在受控條件下,對(duì)垂直或水平安裝的樣本直接施加火焰。而間接火焰燃燒方法則是對(duì)樣品施加熱源。灼熱絲試驗(yàn)是間接火焰燃燒方法的一個(gè)示例。使用這些方法得到的試驗(yàn)結(jié)果可用來(lái)比較材料的阻燃、自動(dòng)熄滅(如果起燃)和燃燒形成的滴落物不引起火焰蔓延的可能性。為了更好地理解直接和間接方法的區(qū)別,可參照?qǐng)D2。國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)于2001年制定了灼熱絲試驗(yàn)方法,因?yàn)樵械脑囼?yàn)方法已無(wú)法覆蓋所有起燃源。具體地講,灼熱絲試驗(yàn)主要用于模擬因連接元器件過(guò)載或器件過(guò)熱引起電氣設(shè)備故障時(shí)可能產(chǎn)生的發(fā)熱效應(yīng)。燃燒與燃燒的關(guān)系IEC60335-1中規(guī)定了家用電器的灼熱絲標(biāo)準(zhǔn),最新版本是其Edition5.02010-05。但是,具體的灼熱絲試驗(yàn)方法主要體現(xiàn)在IEC60695-2系列規(guī)范中。灼熱絲試驗(yàn)通過(guò)將元件加熱到預(yù)定溫度實(shí)現(xiàn)。加熱元件被稱為灼熱絲(GlowWire)。圖3是灼熱絲試驗(yàn)中使用的加熱元件的示例。待測(cè)樣品被固定到位,棉紙直接放置在樣品下面。在達(dá)到預(yù)定溫度后,以1N的力把灼熱絲按壓在樣品上保持30s,如果30s內(nèi)發(fā)生燃燒,則記錄持續(xù)時(shí)間、火焰高度,以及材料滴落物是否引燃棉紙。無(wú)論是在終端產(chǎn)品還是原材料樣片上都可進(jìn)行灼熱絲試驗(yàn)。兩種情況下定義符合性的術(shù)語(yǔ)稍有不同。GWT簡(jiǎn)稱灼熱絲試驗(yàn)(GlowWireTest)(IEC60695-2-11)。當(dāng)在終端產(chǎn)品上進(jìn)行灼熱絲試驗(yàn)時(shí)使用GWT。試驗(yàn)的結(jié)果則為在給定溫度下“通過(guò)”或“未通過(guò)”。如樣品不起燃或在拿掉加熱元件后30s內(nèi)自動(dòng)熄滅,若發(fā)生滴落,滴落物不引燃棉紙,則為“通過(guò)”。GWFI代表灼熱絲可燃性指數(shù)(GlowWireFlammabilityIndex)(IEC60695-2-12)。它是與最終產(chǎn)品中使用的原材料有關(guān)的屬性。此屬性通過(guò)在給定厚度的原材料樣片上進(jìn)行灼熱絲試驗(yàn)來(lái)確定。GWFI是灼熱絲在材料不起燃或在拿掉加熱元件后30s內(nèi)自動(dòng)熄滅的最高溫度。GWIT代表灼熱絲起燃性溫度(GlowWireIgnitionTemperature)(IEC60695-213)。它是與最終產(chǎn)品中使用的原材料有關(guān)的屬性。此屬性通過(guò)在給定厚度的原材料樣片上進(jìn)行灼熱絲試驗(yàn)來(lái)確定。GWIT是加熱元件與樣片接觸時(shí)材料起燃且燃燒時(shí)間超過(guò)5s的最低溫度。了解以上3個(gè)術(shù)語(yǔ)對(duì)于理解如何在整機(jī)或終端產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)IEC60335-1中應(yīng)用灼熱絲試驗(yàn)而言至關(guān)重要。iec6029-119高溫?zé)釅涸囼?yàn)IEC60335-1中規(guī)范了家用電器的通用安全要求。此規(guī)范規(guī)定,通過(guò)灼熱絲試驗(yàn)來(lái)評(píng)估電器中支持載流連接器的非金屬材料的可燃性。IEC60335-1中規(guī)定的灼熱絲試驗(yàn)嚴(yán)酷性由電器在使用過(guò)程中是否有人照管以及連接件承載的電流大小來(lái)確定。有人照管的電器基本上是指由照管人員操作的電器,如吸塵器、熨斗和咖啡壺。無(wú)人照管的電器是指放在固定位置且獨(dú)自運(yùn)行的電器,這樣的例子包括冰箱、烹飪裝置、洗碗機(jī)、洗衣機(jī)和干衣機(jī)。對(duì)于有人照管的電器,支持載流連接的非金屬材料部件和與這些連接件3mm以內(nèi)的,且大于0.5g的非金屬材料部件都需要根據(jù)IEC60695-211進(jìn)行灼熱絲試驗(yàn)。試驗(yàn)強(qiáng)度為:正常操作期間載流超過(guò)0.5A的連接件為750℃;其他連接件為650℃。但對(duì)有不同材料屏蔽的連接件,IEC606952-11灼熱絲試驗(yàn)只針對(duì)插有屏蔽材料的地方進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)強(qiáng)度的測(cè)試,而不直接針對(duì)屏蔽材料。在正常操作期間,歸類為無(wú)人照管的電器中使用的電流在0.2A以上的連接件以及這些連接件3mm內(nèi)的部件要經(jīng)過(guò)最嚴(yán)酷的評(píng)估。需要進(jìn)行三級(jí)可燃性評(píng)估才能滿足規(guī)范要求?！竦谝患?jí):要通過(guò)這一級(jí)別的評(píng)估,材料的最小GWFI必須達(dá)到850℃,或者最終產(chǎn)品必須在850℃下通過(guò)灼熱絲試驗(yàn)。必須注意的是:要使最終產(chǎn)品通過(guò)評(píng)估,樣品必須如前文所述在30s內(nèi)自動(dòng)熄滅。試驗(yàn)應(yīng)按步驟60695-2-11進(jìn)行?！竦诙?jí):要通過(guò)這一級(jí)別的評(píng)估,材料的最小GWIT必須達(dá)到775℃,或者最終產(chǎn)品必須在750℃下通過(guò)灼熱絲試驗(yàn)。如果是GWIT775℃不夠的小部件,材料必須滿足GWFI750℃,或經(jīng)受針焰實(shí)驗(yàn),或V-1以上。必須注意的是:如果試驗(yàn)的是最終產(chǎn)品,任何燃燒必須在2s內(nèi)熄滅,否則周圍的器件必須通過(guò)第三級(jí)評(píng)估。●第三級(jí):針焰實(shí)驗(yàn),這一級(jí)別的評(píng)估(只有連接件上進(jìn)行第二級(jí)試驗(yàn)時(shí),火焰超過(guò)2s時(shí)進(jìn)行)不直接在連接件上進(jìn)行,而是在連接上方直徑20mm、高50mm的垂直圓柱范圍內(nèi)的非金屬部件上進(jìn)行。在該范圍內(nèi)由可燃性等級(jí)最小為UL94V1的材料制成的器件不需進(jìn)行進(jìn)一步評(píng)估。試驗(yàn)gwitTE的經(jīng)驗(yàn)表明,對(duì)連接器外殼只是簡(jiǎn)單地使用滿足最小灼熱絲可燃性指數(shù)(GWFI)和灼熱絲