家用电器行业中的灼热丝试验(Glow Wire Testing)

家用电器行业中的灼热丝试验(Glow Wire Testing)     

对于家用电器行业来说,安全性一直是一个备受关注的问题。由于误操作,电气布线系统可能会发生电流过载或短路而引起塑料材料燃烧,因此业界制定了各种防火要求来评估并测定电器中所使用材料的可燃性水平。灼热丝试验(Glow Wire Testing)就是现今家用电器行业采用的相关防火要求之一。

  


什么是灼热丝试验?

历史上曾经有多种方法来评估材料的可燃性和耐火性,包括直接和间接火焰燃烧试验方法。UL 94规范是采用直接火焰燃烧试验方法的一个示例。这种已被长期采用的方法是在受控条件下,对垂直或水平安装的样本直接施加火焰。而间接火焰燃烧方法则是对样品施加热源。灼热丝试验是间接火焰燃烧方法的一个示例。使用这些方法得到的试验结果可用来比较材料的阻燃、自动熄灭(如果起燃)和燃烧形成的滴落物不引起火焰蔓延的可能性。为了更好地理解直接和间接方法的区别,见图2。

             

 

2 直接付(UL)和间接法(IEC灼热丝试验)

国际电工委员会(IEC)于2001年制定了灼热丝试验方法,因为原有的试验方法已无法覆盖所有起燃源。具体地讲,灼热丝试验主要用于模拟因连接元器件过载或器件过热引起电气设备故障时可能产生的发热效应。

 

灼热丝试验方法

IEC 60335-1中规定了家用电器的灼热丝标准,最新版本是其Edition 5.0 2010-05。但是,具体的灼热丝试验方法主要体现在IEC 60695-2系列规范中。

灼热丝试验通过将元件加热到预定温度实现。加热元件被称为灼热丝(Glow Wire)。图3是灼热丝试验中使用的加热元件的示例。待测样品被固定到位,棉纸直接放置在样品下面。在达到预定温度后,以1N的力把灼热丝按压在样品上保持30s,如果30s内发生燃烧,则记录持续时间、火焰高度,以及材料滴落物是否引燃棉纸。

  

3-显示发红/黄光加热元件的典型灼热丝装备(温度设置到750℃)

  

无论是在终端产品还是原材料样片上都可进行灼热丝试验。两种情况下定义符合性的术语稍有不同。

GWT简称灼热丝试验(Glow Wire Test)(IEC 60695-2-11)。当在终端产品上进行灼热丝试验时使用GWT。试验的结果则为在给定温度下“通过”或“未通过”。如样品不起燃或在拿掉加热元件后30秒钟内自动熄灭,若发生滴落,滴落物不引燃棉纸,则为“通过”。

GWFI代表灼热丝可燃性指数(Glow Wire Flammability Index)(IEC 60695-2-12)。它是与最终产品中使用的原材料有关的属性。此属性通过在给定厚度的原材料样片上进行灼热丝试验来确定。GWFI是灼热丝在材料不起燃或在拿掉加热元件后30s内自动熄灭的最高温度。

GWIT代表灼热丝起燃性温度(Glow Wire Ignition Temperature)(IEC 60695-2-13)。它是与最终产品中使用的原材料有关的属性。此属性通过在给定厚度的原材料样片上进行灼热丝试验来确定。GWIT是加热元件与样片接触时材料起燃且燃烧时间超过5s的最低温度。

了解以上3个术语对于理解如何在整机或终端产品安全标准IEC 60335-1中应用灼热丝试验而言至关重要。

灼热丝实验和IEC 60335-1,家用及类似电器的安全标准

IEC 60335-1中规范了家用电器的通用安全要求。此规范规定,通过灼热丝实验来评估电器中支持载流连接器的非金属材料的可燃性。

IEC 60335-1 中规定的灼热丝实验严酷性由电器在使用过程中是否有人照管以及连接件承载的电流大小来确定。有人照管的电器基本上是指由照管人员操作的电器,如吸尘器、熨斗和咖啡壶。无人照管的电器指放在固定位置且肚子运行的电器,例如:冰箱、烹饪装置、洗碗机、洗衣机和干衣机。

对于有人照管的电器,支持载流连接的非金属材料部件和与这些连接件3mm以内的,且大于0.5g的非金属材料不见的部件都需要根据IEC 60695-2-11进行灼热丝实验。实验强度为:正常操作期间载流超过0.5A的连接件为750℃;其他连接件为650℃。但对有不同材料屏蔽的连接件,IEC60695-2-11 灼热丝试验只针对插有屏蔽材料的地方进行相关试验强度的测试,而不直接针对屏蔽材料。

在正常操作期间,归类为无人照管的电器中实验的电流在0.2A以上的连接件以及这些连接件3mm内的部件要经过最严酷的评估。需要进行三级可燃性评估才能满足规范要求。电器制造商必须了解其最终成品的合适分类,以便根据IEC 60335-1对元器件使用正确的试验等级。

图4 长江连接器使用的灼热丝测试仪


CJT长江连接器一直向国际品牌学习,只有产品通过IEC 60335-1灼热丝试验后,才宣称该产品符合灼热丝标准。