iec60695着火危险检测

着火危险检测

1. 检测项目

着火危险检测旨在通过一系列标准化测试，系统评估材料或产品在特定热辐射或点火源下的着火特性、火焰传播能力以及燃烧行为的危害性。核心检测项目依据其对材料行为的评估阶段，可分为引燃性试验、可燃性试验、火焰蔓延试验及燃烧产物特性试验。

1.1 引燃性试验

该类试验评估材料在外部点火源作用下被引燃的难易程度。

• 灼热丝试验：其原理是使用规定尺寸和温度的电阻丝（灼热丝）作为模拟热源，在规定压力下与试样接触一定时间（如30秒），观察试样是否起燃或起焰，并记录移开灼热丝后试样的有焰燃烧时间和无焰燃烧时间。此试验模拟因故障而过热的部件或载流元件可能引发的过热效应。

• 热丝试验：与灼热丝试验类似，但使用绕成线圈的电阻丝缠绕在试样上，通以规定电流使其达到特定温度，评估材料在电热丝条件下的引燃倾向。主要模拟因故障电流导致导线过热的场景。

• 针焰试验：原理是使用特定内径的注射针头通以规定流量的丁烷，产生高度约12mm的稳定试验火焰，以此模拟设备内部因故障产生的小火焰。使该火焰以规定角度和持续时间施加于试样，评估其起燃性及火焰蔓延情况。

1.2 可燃性试验

该类试验评估材料在被引燃后的燃烧速度、熄灭难易程度及损毁程度。

• 水平与垂直燃烧试验：为最基础的燃烧性能测试。其原理是将条形试样水平或垂直夹持，在其自由端施加规定的实验室火焰（通常为甲烷或天然气火焰）引燃一定时间（如10秒、30秒），随后移开火焰。通过测量有焰燃烧时间、无焰燃烧时间、燃烧长度或计算燃烧速率，对材料的可燃性进行分级（如HB， V-0, V-1, V-2级）。

• 50W/500W火焰试验：是垂直燃烧试验的延伸，分别使用标称功率为50W和500W的火焰作为点火源，施加时间更长（如10秒、60秒），用于评估对引燃有更强抵抗能力的固体绝缘材料，或模拟更严酷的故障条件。

1.3 火焰蔓延试验

评估火焰沿材料表面传播的趋势和速度。

• 灼热丝/热线试验：部分试验设置（如灼热丝起燃性试验GWIT）通过提高灼热丝温度，寻找在短时间内不引起材料起燃的最高温度，间接评估材料抵抗火焰蔓延的能力。

• 辐射板试验：原理是将矩形试样倾斜暴露于一个用燃气加热的辐射板前，辐射板提供均匀的辐射热通量。使用小型引燃火焰点燃试样分解出的气体，通过测量火焰前端蔓延至特定距离所需时间，计算火焰蔓延指数（FSI）和烟生成指数。

1.4 燃烧产物特性试验

评估材料燃烧过程中产生的其他危害。

• 燃烧烟气光学密度试验：原理是在一个规定容积的密闭试验箱内，使用特定热辐射源或火焰引燃试样，通过测量燃烧产生的烟气对光束的透光率的衰减，计算光密度、最大比光密度及达到时间等参数，量化烟密度。

• 燃烧气体毒性分析：通常与烟密度试验联用或采用类似模型火源，通过傅里叶变换红外光谱仪等设备，对燃烧产生的气体（如CO、CO₂、HCN、HCl、HBr、SO₂等）进行定性和定量分析，评估其潜在毒性危害。

2. 检测范围

着火危险检测广泛应用于电气电子设备及其所用材料的安全评估，具体范围涵盖：

• 电子元件与PCB：连接器、开关、继电器、印刷电路板基材等，评估其在过载或短路故障下的着火风险。

• 绝缘材料：电线电缆的绝缘和护套材料、电工用塑料、绝缘薄膜、套管等，评估其阻燃等级。

• 外壳与结构部件：设备的外壳、支架、风扇叶片、装饰件等非金属部件，评估其阻止火焰内部蔓延或向外蔓延的能力。

• 家用及类似用途电器：从大型白色家电到小型个人护理电器，所有非金属材料部件均需满足相应的防火防护要求。

• 信息技术与办公设备：服务器、计算机、显示器、打印机等设备的内部和外部非金属材料。

• 照明设备：灯具的绝缘材料、反射器、漫射器等部件。

• 电力与控制设备：配电箱、断路器外壳、控制器面板等。

• 汽车电子电气部件：随着车用材料要求提升，相关测试也被广泛采纳，用于评估车内非金属材料的阻燃性能。

• 其他工业领域：凡涉及电气设备及非金属材料防火安全的领域，均可能参考或采用相关检测方法。

3. 检测标准

为确保检测结果的客观性、可重复性和全球可比性，着火危险检测严格遵循国际国内通用技术规范。国际上，国际电工委员会发布的标准体系是该领域的核心依据。该标准体系全面规定了术语定义、试验方法概要和仪器验证方法，并详细规范了灼热丝试验、针焰试验、火焰试验、热丝试验等一系列具体测试方法的装置、校准程序和试验步骤。针对烟密度测试，国际标准化组织发布的烟箱测试标准是主要参考。
在中国，国家标准化管理机构等同或修改采用国际标准，形成了完整的国家标准体系，构成了国内强制性产品认证和自愿性认证的技术基础。此外，针对特定产品门类（如家用电器、信息技术设备、音频视频设备），相应的产品安全标准均会引用上述基础安全标准中的具体试验方法作为其防火条款的符合性判定途径。

4. 检测仪器

着火危险检测依赖于一系列高精度、高重复性的专用设备。

• 灼热丝试验仪：核心部件为可精确控温至规定温度（如550℃至960℃）的灼热丝装置、试样夹持与施加压力的机械单元、以及计时和记录火焰开始与熄灭时间的自动系统。通常配备温度和电流监控装置。

• 针焰试验仪：主要包括产生并稳定针焰的燃烧器系统、可精确定位和施加火焰的机械臂或移动平台、规定角度的试样夹持装置，以及自动计时器。

• 水平垂直燃烧试验箱：为一个具有背景照明的封闭试验箱，内部配备可精确控制火焰高度和施加时间的本生灯燃烧器、可调节角度的试样夹、以及测量燃烧长度和时间的标尺与计时器。箱体上部有排烟系统。

• 辐射板试验装置：由燃气辐射板、试样架、引燃燃烧器、热电偶温度监测系统以及火焰前端光学自动跟踪与计时系统构成。设备复杂，需严格校准辐射热通量。

• 烟密度试验箱：为一个密闭、暗背景的立方体试验箱，配备电热或燃气辐射锥/辐射炉作为火源、垂直光路系统（包含光源、透镜、光陷阱和光电测量单元）、以及烟气搅拌风扇。现代设备集成数据采集系统，自动记录透光率并计算相关烟密度参数。

• 毒性气体分析系统：通常基于傅里叶变换红外光谱仪，配以长光程气体池、多组分分析软件及标准气体验证程序。系统与燃烧源（如管式炉、烟密度箱的燃烧室）通过高温采样管线连接，进行实时在线分析。