Как соблюдать требования стандарта IEC 60695-2-10 «Испытание раскаленной проволокой» в области электротехнической безопасности.

Резюме
Перегрузки резисторов и силовых компонентов внутри электрического и электронного оборудования приводят к образованию высокотемпературных источников тепла. Контакт с окружающими пластиковыми изоляционными деталями при высоких температурах может представлять опасность возгорания. Метод испытания на воспламенение проволокой IEC 60695-2-10 — это общий стандарт испытаний на пожарную опасность, разработанный Международной электротехнической комиссией. Он имитирует высокотемпературный контакт между перегретыми внутренними компонентами и неметаллическими частями приборов и является обязательной процедурой испытаний для сертификации безопасности бытовой техники, осветительных приборов и электрических компонентов. Аппарат для испытания на воспламенение проволокой — это высокоточное испытательное оборудование, разработанное LISUN Для оценки огнестойкости электротехнических и электронных изделий, бытовой техники, осветительных приборов и пластмассовых компонентов. Путем моделирования сценария «контакта с высокотемпературным воспламенением от нагревательной проволоки» проверяются воспламеняемость, температура воспламенения, горючесть и индекс горючести материалов при заданной тепловой нагрузке, а также предоставляются важные данные для проектирования пожарной безопасности продукции и сертификации на соответствие требованиям. LISUN В качестве объекта исследования выбран тестер накаливания ZRS-3H. В данной статье подробно описаны стандартное значение, ключевые показатели прибора, полная процедура испытаний, оценка результатов и практические инженерные аспекты метода испытаний накаливания проволокой IEC 60695-2-10. Статья предоставляет практические рекомендации для отечественных производителей и сторонних испытательных лабораторий по проверке пожарной безопасности продукции. 

Обоснование и значение метода испытания накаливания проволокой согласно IEC 60695‑2‑10

В процессе длительной эксплуатации бытовой техники, осветительных приборов, выключателей, розеток и потребительской электроники при перегрузках или коротких замыканиях на поверхности компонентов возникает высокая температура, достигающая нескольких сотен градусов Цельсия. Тепло передается на окружающие пластиковые корпуса, изоляционные кронштейны и другие неметаллические детали, что может вызвать термическое разложение и воспламенение материалов, а также привести к пожару всего изделия. Поскольку реальные сценарии возгорания трудно воспроизвести напрямую, метод испытания на воспламенение с помощью раскаленной проволоки IEC 60695-2-10 предлагает стандартизированное лабораторное решение для моделирования. Для имитации неисправного высокотемпературного источника тепла используется электрически нагреваемая нихромовая проволока, которая воздействует на поверхность образца с контролируемой температурой, контактным давлением и продолжительностью контакта, что позволяет оценить огнестойкость готовых изделий или пластиковых материалов.

Метод испытания накаленной проволокой IEC 60695‑2‑10 Сам по себе он не устанавливает независимых критериев соответствия/несоответствия для продукции. Он служит базовой общей процедурой полной системы испытаний на воспламеняемость с помощью раскаленной проволоки и должен использоваться совместно с IEC 60695-2-11 (испытание на воспламеняемость готовой продукции), IEC 60695-2-12 (индекс воспламеняемости раскаленной проволоки GWFI) и IEC 60695-2-13 (температура воспламенения раскаленной проволоки GWIT). Его китайский эквивалент — GB/T 5169.10-2023. Он широко цитируется в стандартах безопасности продукции, включая GB/T 4706.1 (безопасность бытовой техники). GB 7000.1 Безопасность светильников и безопасность выключателей и розеток в соответствии со стандартом GB/T 2099.1, а также пожарная безопасность становятся важным элементом пожарной безопасности для сертификации 3C, CQC, UL и других рыночных сертификаций. Предприятия, проводящие испытания в соответствии с методом испытания на воспламеняемость проволокой IEC 60695-2-10 на этапе исследований и разработок, могут заранее отбирать огнестойкие материалы, оптимизировать внутреннюю структуру изделий и избегать последующих отказов в сертификации, а также пожарной опасности в конечном применении.

ZRS-3H Испытательный прибор накаливания

Основные технические параметры установки для испытаний на раскаленную проволоку

LISUN Прибор для испытания на воспламеняемость с помощью раскаленной проволоки ZRS-3H разработан в строгом соответствии с аппаратными ограничениями, указанными в методе испытания на воспламеняемость с помощью раскаленной проволоки IEC 60695-2-10. Этот прибор позволяет проводить испытания на воспламеняемость готовой продукции с помощью раскаленной проволоки, а также определять марки материалов по показателям GWFI и GWIT для конструкционных пластмасс. Оснащенный системой управления температурой с замкнутым контуром и бронированным термоэлементом К-типа для измерения температуры, он позволяет точно устанавливать контактное давление раскаленной проволоки и продолжительность нагрева. По истечении времени нагрева раскаленная проволока автоматически отделяется от образца. Он также поддерживает автоматическую запись времени воспламенения и времени затухания пламени для уменьшения ошибок ручного наблюдения и обеспечения повторяемости данных испытаний. Серия ZRS-3H включает два варианта: ZRS-3H со встроенным шкафом и ZRS-3HS без шкафа. Основные технические параметры приведены в таблице 1.

В соответствии с обязательными требованиями стандарта IEC 60695‑2‑10 «Испытание раскаленной проволокой», система измерения температуры, контроля контактного давления и таймер прибора должны периодически калиброваться. Раскаленная проволока является расходным материалом. После многократных испытаний при высоких температурах происходит деформация и окисление. Ее необходимо своевременно заменять при появлении явных изменений размеров; в противном случае отклонение температуры и условий контакта напрямую приведет к искажению результатов испытаний. В конструкции стальной конструкции ZRS‑3H используется высокотемпературное покрытие, подходящее для длительных непрерывных испытаний на пожарную безопасность в лабораторных условиях.

Полная процедура испытаний, основанная на методе испытания раскаленной проволокой IEC 60695‑2‑10.

Перед официальным проведением испытаний операторы должны тщательно изучить методику испытания на воспламенение проволокой IEC 60695-2-10, а также соответствующие стандарты для конкретного продукта, подтвердить температуру испытания и продолжительность контакта с тлеющим проводом, уточнить, предназначено ли это испытание для готовой продукции или для оценки качества материала, и завершить предварительную подготовку образцов. Образцы должны быть подготовлены в условиях температуры и влажности, указанных в стандартах, чтобы исключить влияние влажности окружающей среды на огнезащитные свойства материала.

Шаг первый: осмотр прибора и предварительный нагрев. Проверьте внешний вид нагревательной проволоки и состояние установки термопары, подтвердите нормальную работу механизма регулирования давления и поместите под нее хлопчатобумажную прокладку. Установите целевую температуру испытания прибора и нагревайте нагревательную проволоку до полной стабилизации температуры. В соответствии с методом испытания на нагревательную проволоку IEC 60695-2-10 требуется стабилизация температуры перед контактом с образцами во избежание дрейфа условий испытания, вызванного колебаниями температуры. Одновременно проверьте нормальную работу модуля автоматического таймера и механизма автоматического разделения.

Шаг второй: зажим и позиционирование образца. Закрепите образец вертикально на приспособлении и определите точку контакта нагревательной проволоки. Эта точка контакта должна имитировать реальное место контакта источника тепла внутри изделия, а не края образца, отверстия или другие специальные положения. Отрегулируйте механическое перемещение, чтобы обеспечить вертикальное давление нагревательной проволоки на поверхность образца.

Третий шаг: контакт с нагревательной проволокой. Начните процедуру испытания, переместите нагревательную проволоку вперед для контакта с образцом и поддерживайте заданное стандартом контактное давление, а также продолжительность контакта; стандартное время контакта обычно составляет 30 секунд. В течение всего процесса контакта и периода наблюдения после контакта регистрируйте, воспламенился ли образец, время воспламенения, продолжительность пламени и наблюдайте, могут ли капли расплавленного металла воспламенить хлопчатобумажную прокладку, расположенную под ним. По истечении времени нагрева прибор автоматически убирает нагревательную проволоку и продолжает наблюдение за последующим горением или тлением образца.

Четвертый этап: регистрация результатов после испытания и повторное испытание. Для каждой группы испытаний следует использовать совершенно новые образцы. Повторное испытание на обугленном участке после обгорания запрещено. Необходимо полностью зафиксировать все явления, включая наличие пламени, продолжительность пламени, воспламенение хлопчатобумажной прокладки и продолжающееся тление образца. Если проводится испытание материала методом GWFI или GWIT, следует использовать несколько групп испытаний с градиентной температурной регулировкой для окончательного определения индекса воспламеняемости по тлеющей проволоке или температуры воспламенения по тлеющей проволоке для испытуемого материала.

Основные моменты оценки результатов испытания накаленной проволокой по стандарту IEC 60695‑2‑10

Метод испытания раскаленной проволокой IEC 60695-2-10 определяет только требования к прибору и общие правила эксплуатации. Решение о прохождении/непрохождении испытания должно основываться на соответствующих стандартах на продукцию. В качестве примера рассмотрим стандартные испытания готовой продукции для бытовых приборов, где используются два основных критерия оценки. Во-первых, после извлечения раскаленной проволоки пламя образца должно самозатухать в течение 30 секунд. Во-вторых, расплавленные капли с образца не должны воспламенять нижний хлопковый наполнитель. Если оба условия выполнены, испытание при текущей температуре считается пройденным. Если образец продолжает гореть дольше указанного времени или капли воспламеняют хлопковый наполнитель, испытание считается не пройденным, что означает наличие пожарной опасности для соответствующего компонента при высокой температуре неисправности.

Для испытаний материалов на соответствие требованиям GWFI и GWFI параметры определяются с помощью многоградиентных температурных испытаний. GWFI означает, что все три образца соответствуют требованиям по воспламенению при данной температуре; GWIT обозначает температуру, при которой материал едва не воспламеняется. При проектировании продукции предприятия должны выбирать материалы с уровнем GWFI выше фактической температуры возгорания в соответствии с уровнем риска компонентов внутри комплектного оборудования, чтобы снизить риск возгорания от источника материала.

Меры предосторожности при применении и проведении инженерных испытаний

Испытательные установки с использованием раскаленной проволоки широко применяются в электротехнической и электронной промышленности, бытовой технике, осветительных приборах, выключателях и розетках, автомобильной электронике, а также в сторонних испытательных лабораториях. Температура испытаний варьируется в зависимости от изделия. Для компонентов с низким риском обычно используется температура 550℃ или 650℃. Пластиковые детали, прилегающие к нагревательным элементам и петлям тока короткого замыкания, часто требуют высокотемпературных испытаний при 750℃, 850℃ или даже 960℃. Распространенное заблуждение среди многих предприятий заключается в том, что они сосредотачиваются только на параметрах испытания на огнестойкость, указанных в паспортах материалов, игнорируя проверку готовой продукции в соответствии с методом испытания на огнестойкость IEC 60695-2-10. Наличие качественного образца материала не гарантирует, что собранный компонент пройдет испытание. Зазоры при сборке, механические напряжения и вариации толщины могут изменить фактические огнезащитные свойства.

Во время испытаний лаборатории должны обеспечивать вентиляцию и противопожарную защиту. Несмотря на наличие испытательного шкафа, необходимо подготовить средства пожаротушения. Тлеющая проволока и термопара являются расходными материалами, которые следует проверять после каждого испытания и периодически калибровать, чтобы гарантировать постоянное соответствие оборудования прибора требованиям метода испытания на раскаленную проволоку IEC 60695-2-10. Функция дистанционного управления LISUN Технология ZRS-3H позволяет операторам избегать работы в высокотемпературной испытательной камере и повышает безопасность эксплуатации при длительных непрерывных испытаниях.

Заключение

Стандарт IEC 60695-2-10 «Испытание накаливанием проволоки» является основополагающей и важной спецификацией испытаний в области пожарной безопасности электротехнических изделий во всем мире. Он устанавливает стандартизированный лабораторный метод моделирования рисков возгорания, вызванных внутренним перегревом прибора. Аппарат для испытания накаливанием проволоки представляет собой высокоточное испытательное оборудование, разработанное компанией [название компании]. LISUN для оценки огнестойкости электрических и электронных изделий, бытовой техники, осветительных приборов и пластмассовых компонентов. LISUN ZRS‑3H тестер накаливания Полностью соответствует всем техническим требованиям стандарта в отношении температуры, давления, времени и механических воздействий. Позволяет проводить испытания на воспламеняемость готовой продукции, а также определять марки материалов по методам GWFI и GWIT. На этапах исследований и разработок, выбора компонентов и подачи заявок на сертификацию предприятия, правильно понимающие и соблюдающие метод испытания на воспламеняемость проволокой IEC 60695-2-10, могут эффективно выявлять пожарную опасность неметаллических компонентов, оптимизировать выбор материалов и конструкцию, повышать уровень пожарной безопасности электротехнической продукции и гарантировать безопасность конечных пользователей в практическом применении.