家用和類似用途固定式電氣裝置電器附件外殼絕緣材料的耐非正常熱和耐燃檢測(cè)技術(shù)研究

電器附件外殼作為固定式電氣裝置的關(guān)鍵組成部分，其絕緣材料的耐非正常熱和耐燃性能直接關(guān)系到用電安全及火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)防控。這些材料在遇到電氣故障、組件過(guò)熱或外部火源等非正常工況時(shí)，必須能有效抵抗點(diǎn)燃、抑制火焰蔓延并迅速自熄，以防止事故擴(kuò)大。因此，對(duì)該類材料進(jìn)行系統(tǒng)化的檢測(cè)與評(píng)估至關(guān)重要。

1. 檢測(cè)項(xiàng)目

耐非正常熱和耐燃檢測(cè)主要包含以下核心項(xiàng)目：

• 灼熱絲試驗(yàn)： 該試驗(yàn)?zāi)M由于故障電流或過(guò)熱部件（如劣化接觸點(diǎn)）所產(chǎn)生的熱應(yīng)力。將預(yù)先加熱至規(guī)定溫度的灼熱絲以特定壓力施加于樣品表面，持續(xù)規(guī)定時(shí)間后移開(kāi)。評(píng)估項(xiàng)目包括：

  • 點(diǎn)燃性： 材料在灼熱絲作用期間或移開(kāi)后是否被點(diǎn)燃。

  • 可燃性： 如果發(fā)生點(diǎn)燃，火焰的持續(xù)時(shí)間及是否蔓延。

  • 熄火性： 移開(kāi)灼熱絲后，火焰或輝光在指定時(shí)間內(nèi)是否自行熄滅。

  • 燃燒滴落物： 評(píng)估試驗(yàn)過(guò)程中是否產(chǎn)生燃燒或熔融滴落物，以及這些滴落物是否引燃下方的鋪底層。

• 針焰試驗(yàn)： 該試驗(yàn)?zāi)M由故障電流產(chǎn)生的極小火焰對(duì)部件的影響，評(píng)估設(shè)備內(nèi)部在特定條件下可能產(chǎn)生的小火焰對(duì)絕緣材料的作用。用規(guī)定高度的標(biāo)準(zhǔn)火焰灼燒樣品，觀察并記錄：

  • 燃燒持續(xù)時(shí)間： 移開(kāi)試驗(yàn)火焰后，樣品自身燃燒的時(shí)間。

  • 火焰蔓延： 火焰是否蔓延到樣品全部表面或特定范圍。

  • 滴落物引燃效應(yīng)： 燃燒滴落物是否引燃下方的鋪底層。

• 熱絲引燃試驗(yàn)： 主要評(píng)估材料在通電電阻絲加熱下的抵抗引燃能力。將規(guī)定尺寸的電阻絲纏繞在樣品上并通以規(guī)定電流，觀察材料在規(guī)定時(shí)間內(nèi)是否被引燃。

• 耐漏電起痕試驗(yàn)： 評(píng)估固體絕緣材料表面在電場(chǎng)和電解液污染聯(lián)合作用下的耐受能力。材料表面在電場(chǎng)和電解液滴下可能形成導(dǎo)電通路并產(chǎn)生局部過(guò)熱，最終導(dǎo)致碳化和起火。通過(guò)測(cè)量相比漏電起痕指數(shù)或耐漏電起痕指數(shù)來(lái)表征材料的耐性能。

• 水平與垂直燃燒試驗(yàn)： 用于測(cè)定材料在特定條件下的燃燒速率、熄滅時(shí)間及燃燒滴落情況。水平燃燒法主要評(píng)估中等燃燒抵抗能力的材料，而垂直燃燒法則用于評(píng)估更易燃燒的材料，通過(guò)測(cè)量余焰時(shí)間、余灼時(shí)間及燃燒長(zhǎng)度等參數(shù)進(jìn)行分級(jí)。

2. 檢測(cè)范圍

本檢測(cè)技術(shù)適用于家用和類似用途固定式電氣裝置中，由絕緣材料制成的電器附件外殼及關(guān)鍵部件，主要包括但不限于：

• 接線裝置： 如固定式插座、開(kāi)關(guān)、插頭、接線盒的面板及底座。

• 連接與保護(hù)裝置： 如斷路器、漏電保護(hù)器、隔離開(kāi)關(guān)的外殼。

• 安裝與控制器件： 如調(diào)光器、定時(shí)器、觸摸開(kāi)關(guān)的面板及殼體。

• 電源適配器與充電器外殼： 固定安裝于墻面的單元。

• 其他附件： 如燈座、安裝盒、電纜管理通道等的外殼部件。

3. 標(biāo)準(zhǔn)方法

為確保檢測(cè)結(jié)果的科學(xué)性、可比性和權(quán)威性，檢測(cè)過(guò)程嚴(yán)格遵循國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：

• 國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)：

  • IEC 60695-2-10 至 IEC 60695-2-13：系列標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)規(guī)定了灼熱絲裝置和通用試驗(yàn)程序、灼熱絲/熱絲基本試驗(yàn)方法及材料的灼熱絲可燃性指數(shù)和灼熱絲起燃溫度測(cè)定方法。

  • IEC 60695-11-5：規(guī)定了針焰試驗(yàn)方法。

  • IEC 60695-2-20：規(guī)定了熱絲引燃試驗(yàn)方法。

  • IEC 60112：規(guī)定了固體絕緣材料耐漏電起痕指數(shù)的測(cè)定方法。

  • IEC 60695-11-10：規(guī)定了塑料材料的50W垂直和水平火焰試驗(yàn)方法。

• 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：

  • GB/T 5169.10 至 GB/T 5169.13：灼熱絲/熱絲試驗(yàn)系列標(biāo)準(zhǔn)，與IEC 60695-2-10至-13等效。

  • GB/T 5169.5：針焰試驗(yàn)方法，與IEC 60695-11-5等效。

  • GB/T 5169.21：規(guī)定了熱絲引燃試驗(yàn)方法，與IEC 60695-2-20等效。

  • GB/T 4207：耐漏電起痕試驗(yàn)方法，與IEC 60112等效。

  • GB/T 5169.16：50W水平垂直火焰試驗(yàn)方法，與IEC 60695-11-10等效。

  • GB/T 2099.1、GB 16915.1等家用和類似用途插頭插座、開(kāi)關(guān)的具體產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中，也強(qiáng)制引用了上述材料耐熱耐燃試驗(yàn)要求。

4. 檢測(cè)儀器

進(jìn)行上述檢測(cè)需依賴一系列專用精密儀器：

• 灼熱絲試驗(yàn)儀： 核心部件為可控溫度的灼熱絲環(huán)，加熱溫度可達(dá)指定高溫。儀器配備樣品夾具、施加規(guī)定壓力的機(jī)械裝置、計(jì)時(shí)器以及用于觀察火焰的鏡子（若需要）。部分型號(hào)集成火焰高度測(cè)量尺和鋪底層。其主要功能是精確模擬過(guò)熱元件對(duì)材料的熱應(yīng)力，評(píng)估材料的抗引燃和阻燃性能。

• 針焰試驗(yàn)儀： 通過(guò)特定管徑的燃燒器產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)高度的試驗(yàn)火焰。儀器包括燃燒器、樣品支架、可調(diào)節(jié)角度的施焰機(jī)構(gòu)、計(jì)時(shí)裝置和鋪底層。用于評(píng)定設(shè)備內(nèi)部因故障條件可能產(chǎn)生的小火焰對(duì)樣品的影響。

• 熱絲引燃試驗(yàn)儀： 主要由可編程電源、纏繞電阻絲的裝置、樣品夾具及計(jì)時(shí)觀察系統(tǒng)組成。通過(guò)精確控制流過(guò)電阻絲的電流和持續(xù)時(shí)間，模擬電阻發(fā)熱元件對(duì)材料的引燃風(fēng)險(xiǎn)。

• 漏電起痕試驗(yàn)儀： 包含電極系統(tǒng)、試驗(yàn)電壓源、短路電流控制系統(tǒng)、電解液滴加裝置及計(jì)時(shí)/終止判斷系統(tǒng)。其功能是模擬材料在電場(chǎng)和污穢環(huán)境下的性能劣化過(guò)程，測(cè)定其耐漏電起痕能力。

• 水平垂直燃燒試驗(yàn)箱： 為一個(gè)帶玻璃觀察窗的密閉試驗(yàn)箱，內(nèi)部配備本生燈或特制燃燒器、可調(diào)節(jié)角度的樣品夾具（用于水平或垂直位置）、標(biāo)尺以及計(jì)時(shí)設(shè)備。用于在標(biāo)準(zhǔn)條件下測(cè)定塑料及其他固體材料的燃燒行為，如燃燒速率和熄滅時(shí)間。

這些檢測(cè)儀器均需定期校準(zhǔn)，確保加熱溫度、火焰尺寸、施加力、電流電壓等關(guān)鍵參數(shù)的準(zhǔn)確性，以保證測(cè)試結(jié)果的可靠性與復(fù)現(xiàn)性。通過(guò)上述系統(tǒng)化的檢測(cè)項(xiàng)目、明確的檢測(cè)范圍、標(biāo)準(zhǔn)化的試驗(yàn)方法及精密的儀器分析，可全面評(píng)估家用電器附件外殼絕緣材料的耐非正常熱和耐燃性能，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、材料選擇及最終的安全認(rèn)證提供關(guān)鍵的技術(shù)依據(jù)。