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灼熱絲試驗:灼熱絲試驗裝置的標準要求

所有電子產(chǎn)品在設(shè)計時都需要考慮著火風(fēng)險和潛在的著火危險。元件、電路、產(chǎn)品的設(shè)計以及材料的篩選都需要考慮著火風(fēng)險和潛在的著火危險,目的在于正常操作的條件下以及合理可預(yù)見的異常使用、將故障和失效...

所有電子產(chǎn)品在設(shè)計時都需要考慮著火風(fēng)險和潛在的著火危險。元件、電路、產(chǎn)品的設(shè)計以及材料的篩選都需要考慮著火風(fēng)險和潛在的著火危險,目的在于正常操作的條件下以及合理可預(yù)見的異常使用、將故障和失效時所產(chǎn)生的潛在著火風(fēng)險降低到可以接受的水平。對于上述的潛在著火風(fēng)險在IEC60695-1-10和IEC60695-1-11提供了指導(dǎo)。

灼熱絲試驗:灼熱絲試驗裝置的標準要求插圖

IEC60695-1-10和IEC60695-1-11的首要目的是為以下行為提供指導(dǎo):

防止帶電部件引發(fā)起燃,如果發(fā)生起燃,則將著火限制在電工電子產(chǎn)品外殼內(nèi)。次要目的是將火焰蔓延至產(chǎn)品外部的范圍降到最低,以及將火源、煙、毒性和腐蝕性的燃燒流的有害影響降到最低。涉及電工電子產(chǎn)品的火災(zāi)也可能因非電的外部因素引起著火,總體風(fēng)險評估宜考慮這一因素。

在電工設(shè)備中,過熱金屬部件可作為引燃源,而在灼熱絲試驗中,則是用灼熱絲模擬燃源。

灼熱絲試驗:灼熱絲試驗裝置的標準要求插圖1

灼熱絲試驗裝置基本要求

1、灼熱絲

灼熱絲是用外徑4.00mm ±0.07mm(彎曲前)的鎳/鉻(>77%Ni/20±1%Cr)絲制成,灼熱絲環(huán)尺寸如圖所示。

灼熱絲試驗:灼熱絲試驗裝置的標準要求插圖2
灼熱絲試驗:灼熱絲試驗裝置的標準要求插圖3

注:退火是為了防止頂部出現(xiàn)細小裂紋的工序

一個新的灼熱絲在試驗之前需要在120A的電流中退火10h(退火時間可以累計),為避免損壞熱電偶,退火期間需拆除熱電偶,在退火的最后,熱電偶微孔的深度需要確認。

試驗過程時,灼熱絲與樣品應(yīng)保持在一個水平面,測試過程中灼熱絲應(yīng)對樣品施加0.95N(±0.10N)的力,當(dāng)灼熱絲的頂端穿透樣品時,穿透深度應(yīng)限制在7.0mm(±0.5mm)以內(nèi)。樣品上的灼燒顆粒需能暢通無阻的滴落鋪底層上。

2、試驗電路和連接

如圖2所示,這是一個灼熱絲加熱的簡單電路,其中沒有反饋裝置或電路維持溫度。灼熱絲試驗裝置的電源應(yīng)為一個穩(wěn)定的電壓源(±2%rms)。試驗電路應(yīng)包含一個電流測量裝置,指示真實有效值的最大誤差在1%以內(nèi)。

灼熱絲試驗:灼熱絲試驗裝置的標準要求插圖4

3、溫度測量系統(tǒng)

灼熱絲頂端的溫度應(yīng)使用帶有符合1級標準(見IEC60584-2)的礦物絕緣金屬鎧裝細絲熱電偶測量。

熱電偶直徑應(yīng)為1.0 mm。

熱電偶絲需能在高達960℃的條件下連續(xù)運行(例如:鎳、鉻、鎳鋁合金絲(K型),見 IEC 60584-1)。

焊接點則應(yīng)位于鎧裝套內(nèi)并盡可能地靠近頂端。

鎧裝套應(yīng)由金屬制成,確保能在溫度至少為1050C的條件下連續(xù)工作。

可以使用其他的溫度測量儀器,如有爭議,則必須使用熱電偶方法。

4、規(guī)定的鋪底層

為了評定可能發(fā)生的燃燒蔓延,需在樣品的下方放置一塊規(guī)定的鋪底層,要求:在一塊木板(平滑且最小厚度為10mm)的上面緊裹一層包裝絹紙,置于灼熱絲樣品下方200mm(±5mm)處。

包裝絹紙需滿足ISO4046-4:2002中4.215規(guī)定,是一種柔軟而強韌的輕質(zhì)包裝紙,單位面積質(zhì)量為12g/㎡~30g/㎡。

灼熱絲試驗:灼熱絲試驗裝置的標準要求插圖5
灼熱絲試驗:灼熱絲試驗裝置的標準要求插圖6

5、試驗箱

試驗箱應(yīng)在無通風(fēng)環(huán)境下運行,其容積還應(yīng)滿足以下條件:

(1)試驗期間氧氣損耗不能明顯影響試驗結(jié)果

(2)樣品需安裝在距離試驗箱各表面至少100mm處

6、計時裝置

計時裝置應(yīng)有≤0.2s的分辨率

試驗裝置的校驗

1、灼熱絲頂部校驗

每一系列試驗之前,都需要通過測量和記錄灼熱絲頂部溫度,若灼熱絲頂部溫度測量值降低到最初試驗前讀數(shù)的97.5%時,則應(yīng)更換灼熱絲。

灼熱絲試驗:灼熱絲試驗裝置的標準要求插圖7

每一次試驗完成,都需要進行以下檢查清潔工作:

(1)清潔灼熱絲頂部上一次所有受試材料的殘余物(可用鋼絲刷等工具進行清潔)

(2)檢查灼熱絲頂部是否存在裂紋、玻璃纖維等殘留物,如果不破壞就無法清潔其頂部,則需要更換灼熱絲。

2、溫度測量系統(tǒng)的校驗

按照規(guī)定,溫度測量系統(tǒng)應(yīng)用以下程序進行周期性校驗(銀箔校驗法):

(1)將一片純度至少為99.8%的銀箔,面積約為:2mm×2mm×0.06(長*寬*高)的銀箔,放置在灼熱絲頂部的表面上來完成灼熱絲溫度的單點校驗。

(2)灼熱絲的起始溫度應(yīng)設(shè)定為略低于銀箔熔融點,并使其達到穩(wěn)定。

(3)以低加熱速率對灼熱絲進行加熱,以便能準確地觀察到熔融點。

(4)當(dāng)銀箔開始熔化時,溫度計應(yīng)該顯示960℃(±10℃)。確認程序完成后,應(yīng)立即趁熱清除灼熱絲上的所有銀箔殘余物,以減少其熔成合金的可能性。

(5)如有爭議,都應(yīng)采用銀箔校驗法。

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