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設(shè)備溫度限制和防止火的蔓延-概述檢測

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-09 18:42:18 更新時(shí)間：2025-08-08 18:42:18

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

設(shè)備溫度限制和防止火的蔓延-概述檢測

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，電氣及電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用帶來了巨大的便利，但同時(shí)也伴隨著潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)備在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的異常高溫，不僅是設(shè)備自身損壞的主要原因，更是引發(fā)火災(zāi)事故的關(guān)鍵誘因之一。設(shè)備溫度限制與防止火的蔓延檢測，是確保產(chǎn)品安全可靠運(yùn)行、保護(hù)人員生命財(cái)產(chǎn)安全、規(guī)避火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的核心環(huán)節(jié)。這類檢測直接關(guān)系到產(chǎn)品的合規(guī)上市、用戶的安全使用以及企業(yè)的聲譽(yù)與責(zé)任。它貫穿于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)制造、質(zhì)量控制和市場準(zhǔn)入全過程，是評估設(shè)備是否符合國內(nèi)外強(qiáng)制性安全標(biāo)準(zhǔn)（如UL、IEC、EN、GB等系列標(biāo)準(zhǔn)）的重要依據(jù)，旨在通過科學(xué)的方法和嚴(yán)格的測試，驗(yàn)證設(shè)備在正常使用、單一故障甚至異常條件下，其關(guān)鍵部位或元件的溫度不會(huì)超過安全限值，并且設(shè)備所使用的材料或結(jié)構(gòu)能夠有效阻止或延緩火焰的蔓延，將火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

核心檢測項(xiàng)目

設(shè)備溫度限制及防火蔓延檢測涉及的關(guān)鍵項(xiàng)目主要包括：

表面溫度測試：測量設(shè)備外殼、操作部件、散熱器、電源接口等可觸及部位在滿負(fù)荷運(yùn)行或規(guī)定故障條件下的最高溫度。
內(nèi)部元件溫度測試：監(jiān)測關(guān)鍵元器件（如變壓器、電機(jī)繞組、功率半導(dǎo)體、PCB板熱區(qū)、電池等）在正常工作及模擬故障（如堵轉(zhuǎn)、過載、短路）下的溫升。
材料阻燃性測試：評估設(shè)備外殼、內(nèi)部支撐件、絕緣材料、PCB基板等非金屬材料的耐燃性能，包括點(diǎn)燃難易度、燃燒速度、滴落物是否引燃下方鋪底層、自熄性等。
防火隔離與結(jié)構(gòu)評估：檢查設(shè)備內(nèi)部是否存在有效的火焰屏障、擋火板、密封措施或隔離距離，以防止內(nèi)部起火后火焰或高溫顆粒蔓延到外部或設(shè)備其他區(qū)域。
熱失控防護(hù)測試：（尤其針對含電池設(shè)備）評估電池在過充、過放、短路、熱沖擊等濫用條件下，其設(shè)計(jì)能否有效阻止或控制電池單體熱失控向電池包內(nèi)其他單體或設(shè)備外部蔓延。

關(guān)鍵檢測儀器

精確的測量依賴于專業(yè)的儀器設(shè)備：

熱電偶/熱電阻：接觸式測溫的主力軍，用于精確測量元器件、線纜、外殼等特定點(diǎn)的溫度。需選擇合適類型（如T型、K型）和耐溫等級(jí)的傳感器。
紅外熱像儀：非接觸式測溫工具，可快速掃描大面積設(shè)備表面，直觀顯示溫度分布圖，定位熱點(diǎn)區(qū)域。
數(shù)據(jù)采集記錄儀：用于長時(shí)間、多通道記錄熱電偶、熱電阻等傳感器的溫度數(shù)據(jù)。
環(huán)境試驗(yàn)箱：提供可控的溫度、濕度環(huán)境，模擬設(shè)備在不同氣候條件下的運(yùn)行狀態(tài)。
燃燒測試儀：
- 水平/垂直燃燒試驗(yàn)儀：用于執(zhí)行如UL 94 HB, V-0, V-1, V-2等標(biāo)準(zhǔn)的材料阻燃等級(jí)測試。
- 氧指數(shù)測定儀：測量材料維持燃燒所需的最低氧氣濃度（LOI），評估其相對阻燃性。
- 灼熱絲試驗(yàn)儀：模擬由過載電阻或灼熱元件引起的熱應(yīng)力，測試材料（特別是絕緣件）的抗點(diǎn)燃和阻燃性能（如IEC/GB 60695-2系列）。
- 針焰試驗(yàn)儀：使用小火焰模擬由故障電火花引起的火焰，評估設(shè)備內(nèi)部小部件或材料的阻燃能力（如IEC/GB 60695-11系列）。
漏電起痕試驗(yàn)儀：評估絕緣材料在電場和污染介質(zhì)聯(lián)合作用下，其表面抗電痕化的能力，電痕化可能引發(fā)局部過熱甚至起火。

主要檢測方法

檢測方法嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的具體程序：

溫度測試方法：
- 在設(shè)備達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)（通常指在額定負(fù)載下連續(xù)運(yùn)行，溫度變化小于1°C/h）后，使用熱電偶或熱像儀測量規(guī)定點(diǎn)溫度。
- 模擬單一故障條件（如風(fēng)扇停轉(zhuǎn)、散熱器堵塞、元件短路、馬達(dá)堵轉(zhuǎn)等），監(jiān)測溫度變化，確認(rèn)是否超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值。
阻燃性測試方法：
- 水平/垂直燃燒法：對條形試樣施加規(guī)定火焰，記錄燃燒時(shí)間、燃燒長度及是否有滴落物引燃棉墊，以此判定材料等級(jí)（如UL 94）。
- 氧指數(shù)法：在流動(dòng)氧氮混合氣體中，測試試樣恰好能維持平穩(wěn)燃燒的最小氧濃度百分比。
- 灼熱絲法：將規(guī)定溫度的灼熱絲以特定壓力接觸試樣規(guī)定時(shí)間，觀察試樣是否起燃或起燃后熄滅時(shí)間、是否引燃鋪底層。
- 針焰法：將規(guī)定大小的試驗(yàn)火焰施加到試樣上規(guī)定時(shí)間，評估試樣是否被點(diǎn)燃以及火焰蔓延情況。
防火隔離與熱失控測試：通常結(jié)合產(chǎn)品整機(jī)測試，在模擬內(nèi)部起火源（如使用標(biāo)準(zhǔn)火源點(diǎn)燃特定材料）或觸發(fā)電池單體熱失控后，觀察火焰是否被有效限制在特定區(qū)域內(nèi)、是否引燃外部物品、以及是否有火焰或高溫顆粒噴出殼體。監(jiān)測外部關(guān)鍵部位溫度以評估蔓延風(fēng)險(xiǎn)。

重要檢測標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)備溫度限制與防火蔓延檢測依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)體系龐大，核心標(biāo)準(zhǔn)包括：

通用安全標(biāo)準(zhǔn)：
- IEC/EN 62368-1: 音視頻、信息和通信技術(shù)設(shè)備安全標(biāo)準(zhǔn) - 取代IEC/EN 60065和IEC/EN 60950-1，對防火、防電擊、能量危險(xiǎn)等有全面要求，包含詳細(xì)的溫度限值和防火（防火外殼、材料阻燃等級(jí)）規(guī)定。
- IEC/EN 60335-1: 家用和類似用途電器的安全標(biāo)準(zhǔn) - 第1部分：通用要求。包含針對各類家電的溫升要求和材料防火條款。
材料阻燃性標(biāo)準(zhǔn)：
- UL 94: 設(shè)備和器具部件用塑料材料的可燃性試驗(yàn) - 全球最廣泛接受的材料阻燃等級(jí)測試標(biāo)準(zhǔn)。
- IEC 60695系列 (GB/T 5169系列): 著火危險(xiǎn)試驗(yàn) - 包含灼熱絲試驗(yàn)（60695-2-10/-11/-12/-13）、針焰試驗(yàn)（60695-11-2/-5/-10）、氧指數(shù)法（60695-2-12）等。
- ISO 4589-2 (GB/T 2406.2): 塑料 - 用氧指數(shù)法測定燃燒行為 - 第2部分：室溫試驗(yàn)。
- GB 20286: 公共場所阻燃制品及組件燃燒性能要求和標(biāo)識(shí) - 對公共場所使用的材料有強(qiáng)制阻燃要求。
特定產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)： 如IEC/EN 62133（便攜式電池）、IEC/EN 62619（工業(yè)用電池）、汽車電子ISO 16750系列等，其中均包含針對該產(chǎn)品的特殊溫度與防火安全要求。
溫度限值標(biāo)準(zhǔn)： IEC/EN/UL 60085（電氣絕緣的耐熱性分級(jí)）等標(biāo)準(zhǔn)為不同絕緣材料（如Y, A, E, B, F, H級(jí)）設(shè)定了允許的最高工作溫度。

通過系統(tǒng)性地開展這些檢測項(xiàng)目，運(yùn)用合適的儀器并嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)化的測試方法，可以全面評估設(shè)備在設(shè)計(jì)上對溫度的控制能力和對火災(zāi)蔓延的抑制能力，為產(chǎn)品的安全性和合規(guī)性提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐和保障。