好的,很樂意為您詳細解釋灼熱絲測試(Glow-Wire Test)的方法和標準。
灼熱絲測試是一種評估電工電子產品、零部件及其材料(主要是固體絕緣材料)**耐熱、耐燃和防引燃能力**的模擬安全測試。其核心原理是:**用一個預先加熱到特定溫度的灼熱絲作為模擬熱源,在規定壓力下接觸樣品一定時間,觀察樣品是否起燃或燃燒持續時間,以此評估其在故障過熱條件下的火災風險。**
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### 一、測試方法概述
測試通常在以下基本步驟中進行:
1. **樣品準備**:
* 樣品可以是成品(如開關、插座外殼)、零部件或標準尺寸(如60mm x 60mm)的平板材料。
* 樣品應在標準氣候條件下(如溫度23±2°C,濕度50±5%)進行狀態調節至少24小時。
2. **裝置設置**:
* **灼熱絲**:通常由鎳/鉻(80/20)制成,彎曲成規定的環狀尺寸(常用直徑為4mm)。
* **加熱系統**:用大電流將灼熱絲加熱至標準規定的精確溫度(例如550°C, 650°C, 750°C, 850°C, 960°C)。溫度需用校準過的熱電偶測量。
* **施力系統**:能以一個恒定的力(通常為1.0 ± 0.2 N)將灼熱絲推向樣品。
* **背景和底座**:樣品下方放置一層**絹紙**(tissue paper)和一塊**松木板**。絹紙用于檢測可能滴落的、具有引燃能力的燃燒顆粒,松木板模擬實際的安裝底板。
3. **測試過程**:
* 將灼熱絲加熱至產品標準要求的特定溫度(見下文“溫度選擇”部分)。
* 一旦溫度穩定,將樣品以規定力(1.0N)與灼熱絲尖端接觸,持續 **30秒**。
* 觀察并記錄從接觸開始到結束的整個現象。
4. **觀察與記錄**:
* **起燃時間 (Ti)**:從接觸開始到樣品產生火焰的持續時間。
* **熄滅時間 (Te)**:移除灼熱絲后,樣品火焰持續燃燒的持續時間。
* **是否起燃**:樣品或周圍絹紙是否被點燃。
* **燃燒顆粒**:是否有燃燒或灼熱的顆粒從樣品上滴落并引燃下方的絹紙。
* **燒損程度**:測量樣品的燒焦長度和變形情況。
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### 二、評判標準 (合格與否的準則)
測試結果的判定主要依據以下兩個核心標準(以IEC 60695-2-11/12為例):
1. **無火焰燃燒或火焰熄滅時間**:
* 如果樣品在灼熱絲移除后 **30秒內** 火焰自動熄滅(即 Te ≤ 30s),**且**
* 沒有引燃下方的絹紙。
**同時滿足以上兩個條件,則通常判定為通過該溫度的測試。** 如果Te > 30s 或者絹紙被點燃,則判定為不合格。
**附加判定(GWIT和GWFI):**
* **GWFI (Glow-Wire Flammability Index) - 灼熱絲可燃性指數**:
* 一個材料特性參數。指**連續三次測試**均能滿足以下條件的最高溫度:
* Te ≤ 30秒
* 絹紙未被點燃
* 樣品沒有完全燃燒
* 例如:GWFI 850°C 表示該材料在850°C的測試條件下能通過考核。
* **GWIT (Glow-Wire Ignition Temperature) - 灼熱絲起燃溫度**:
* 一個材料特性參數。指比**連續三次測試中至少有一次引燃樣品(Ti ≤ 30s)** 的**最低溫度低25K**的溫度。
* 它表示材料抵抗起燃的能力。例如:GWIT 825°C 意味著在850°C(825+25)的測試中,樣品會被點燃,但在825°C時不會被點燃。
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### 三、主要測試標準
灼熱絲測試的國際和國內標準體系非常成熟,最核心的是**IEC 60695-2**系列標準。
* **國際標準**:
* **IEC 60695-2-10**: 灼熱絲裝置和通用試驗程序。
* **IEC 60695-2-11**: 成品灼熱絲可燃性試驗方法。
* **IEC 60695-2-12**: 材料灼熱絲可燃性指數 (GWFI) 試驗方法。
* **IEC 60695-2-13**: 材料灼熱絲起燃溫度 (GWIT) 試驗方法。
* **中國國家標準 (GB/T)**:完全等效采用IEC標準。
* **GB/T 5169.10** ~ **GB/T 5169.13**:對應上述IEC標準。
* **終端產品標準**:
* 許多具體的產品標準(如家電類的**IEC 60335-1**、信息技術設備類的**IEC 60950-1** / **IEC 62368-1**、照明設備類的**IEC 60598-1**)都會引用灼熱絲測試。
* 這些標準會**根據產品故障可能產生的過熱風險,規定其不同部件所需達到的測試溫度等級**。
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### 四、溫度等級的選擇
測試溫度并非固定,而是根據產品最終用途和潛在風險由產品標準規定。常見溫度等級如下:
| 溫度 (°C) | 應用舉例(僅供參考,具體以產品標準為準) |
| :--- | :--- |
| **550** | 預計不會發熱的部件,或故障條件下只有低發熱風險的部件。 |
| **650** | 絕緣材料部件、支承載流連接件的部件等。 |
| **750** | 支承載流連接件的部件,且需要承受較高電流/發熱風險;小型電器外殼等。 |
| **850** | 高故障風險下的部件,如電源開關、接觸器的絕緣部分等。 |
| **960** | 最高風險等級,用于極端情況下的測試。 |
**如何選擇?**
**必須依據您產品所遵循的特定安全標準**(如UL, IEC, GB等)中的明確規定,而不是隨意選擇。標準中會列出諸如“非金屬外殼”、“支撐帶電件的部件”等具體條款,并指明其需要通過的灼熱絲測試溫度。
### 總結
灼熱絲測試是一項關鍵的火險模擬測試,用于確保電子產品在發生故障過熱時不會引發火災。其核心是:
* **方法**:用規定溫度的灼熱絲接觸樣品30秒,觀察其燃燒行為。
* **標準**:主要依據IEC 60695-2-11/12 (GB/T 5169.11/12)。
* **判定**:移除熱源后30秒內熄滅且不引燃絹紙。
* **關鍵參數**:GWFI(衡量火焰維持能力)和GWIT(衡量抵抗起燃能力)。
* **應用**:測試溫度需根據具體產品安全標準(如IEC 60335-1)的規定進行選擇。
如果您需要為某一特定產品進行測試,強烈建議查閱該產品的最終安全標準,或咨詢專業的檢測認證機構。