LISUN ZY-3 Zkušební přístroj s jehlovým plamenem: Základní nástroj pro testování ohně a hořlavosti elektrických a hořlavých materiálů

Abstraktní
Zkoušky ohně a hořlavosti hraje klíčovou roli v zajištění bezpečnosti elektrických zařízení a hořlavých materiálů, protože malé plameny vzniklé v důsledku vnitřních poruch mohou způsobit katastrofální nebezpečí požáru. LISUN ZY-3 Zkušební zařízení s jehlovým plamenem je specializovaný přístroj určený k simulaci takovýchto malých plamenů vyvolaných poruchami a k ​​vyhodnocení rizik vznícení. Tento článek podrobně popisuje principy konstrukce, technické specifikace, zkušební postupy a scénáře použití LISUN ZY-3, se zaměřením na jeho soulad s mezinárodními normami. Analýzou jeho strukturálních prvků a výkonnostních parametrů článek demonstruje jeho význam při testování požární odolnosti a hořlavosti osvětlovacích zařízení, elektrických spotřebičů nízkého napětí, izolačních materiálů a dalších výrobků. Jsou prezentovány praktické testovací případy a data ověřující jeho spolehlivost a přesnost, které poskytují referenční informace pro výzkumníky a odborníky z oboru při hodnocení bezpečnosti materiálů.

1. Úvod

1.1 Základní informace o zkoušce ohně a hořlavosti

Elektrická zařízení a hořlavé materiály jsou v průmyslové výrobě i každodenním životě všudypřítomné, ale jejich hořlavost představuje inherentní riziko požáru. Vnitřní závady, jako jsou zkraty nebo přehřátí v elektrických zařízeních, často generují malé, lokalizované plameny, které mohou zapálit okolní materiály, což vede k rozsáhlým požárům a ztrátám na životech. Zkoušky hořlavosti a odolnosti vůči ohni, jako klíčový článek v certifikaci bezpečnosti výrobků, si kladou za cíl simulovat potenciální zdroje požáru a posoudit odolnost materiálů a zařízení vůči vznícení, čímž se zabrání požárům způsobeným zdrojem. Mezi různými metodami zkoušek hořlavosti je zkouška jehlovým plamenem široce uznávána pro svou schopnost replikovat malé plameny způsobené vadami, což z ní činí nezbytnou součást systémů hodnocení bezpečnosti elektrických a elektronických výrobků.

1.2 Přehled LISUN ZY-3 Zkušební zařízení s jehlovým plamenem

Developed by LISUN GROUPse ZY-3 Zkušební přístroj s jehlovým plamenem je uzpůsoben tak, aby splňoval přísné požadavky na zkoušky ohně a hořlavosti pro širokou škálu produktů. Používá se především k testování osvětlovacích zařízení, nízkonapěťových elektrických spotřebičů, domácích spotřebičů, elektrického nářadí, elektronických přístrojů a elektronických měřičů. Dále je vhodný k hodnocení izolačních materiálů, technických plastů a pevných hořlavých materiálů. Přístroj se skládá ze tří hlavních komponent: hořáku s jehlovým plamenem, pracovní komory a zařízení pro měření teploty, které společně simulují poruchové plameny a přesně zaznamenávají zkušební data. V souladu s mezinárodními normami, jako jsou IEC 60695-2-2:2021 a IEC 62368-1:2023, ZY-3 se již více než deset let široce používá v průmyslových odvětvích po celém světě a vybudoval si reputaci pro svou spolehlivost a přesnost.

2. Základní principy zkoušky jehlovým plamenem při zkoušení ohně a hořlavosti

Zkouška jehlovým plamenem je simulační metoda testování požáru a hořlavosti, která hodnotí nebezpečí vznícení malých plamenů generovaných vnitřními poruchami zařízení. Základní princip spočívá v použití jehlového hořáku specifikované velikosti k vytvoření stabilního malého plamene, který je aplikován na zkušební vzorek pod pevným úhlem po předem stanovenou dobu. Zkouška hodnotí riziko požáru sledováním tří klíčových ukazatelů: zda se vzorek a pod ním ležící zapalovací destička vznítí, doba hoření (včetně doby hoření a doby dohoření) a délka plamene.

Pro LISUN ZY-3Hořák používá jako palivo 95% butan (nebo propan) a má průměr 0.9 mm, což je standardizováno pro zajištění konzistence velikosti plamene. Během testování je hořák orientován pod úhlem 45° k povrchu vzorku a výška plamene je přísně kontrolována na 12 mm ± 1 mm – rozměry zvolené tak, aby replikovaly malé, koncentrované plameny typické pro elektrické závady. Zařízení pro měření teploty, termočlánek typu K o průměru Φ 0.5 mm, sleduje teplotu plamene, která musí vzrůst ze 100 ℃ ± 2 ℃ na 700 ℃ ± 3 ℃ během 23.5 sekundy ± 1 s, aby splňovala požadavky normy. Tento přesný teplotní profil zajišťuje, že testovací plamen přesně simuluje reálné podmínky poruchy, takže výsledky testů ohně a hořlavosti jsou použitelné pro bezpečnostní certifikaci.

3. Technické specifikace a konstrukční návrh LISUN ZY-3

3.1 Základní konstrukční prvky

Jedno LISUN ZY-3Konstrukce je optimalizována pro efektivitu a přesnost při testování ohně a hořlavosti se třemi integrovanými komponenty:

• Jehlový hořák: Srdce přístroje s jehlovou tryskou o průměru 0.9 mm. Lze jej nastavit do dvou úhlů: 45° pro testování a 0° pro kalibraci výšky plamene, což zajišťuje přesné umístění plamene vzhledem ke vzorku.
• Pracovní komora: Uzavřený prostor, který izoluje testovací prostředí od vnějšího průvanu, který by mohl zneplatnit výsledky zkoušek požární odolnosti a hořlavosti. Obvykle se používá s ventilačním systémem (povinné pro kompaktní ZY-3S (model) k odstranění toxických výparů vznikajících během testování, jak je specifikováno v příloze S normy IEC 62368-1:2023.
• Zařízení pro měření teploty: Vybaveno vysoce citlivým termočlánkem typu K (Φ0.5 mm), který poskytuje údaje o teplotě v reálném čase s minimální chybou a podporuje tak požadavek kritického nárůstu teploty pro platnou simulaci plamene.

ZY-3 Test s plamenem jehly

3.2 Podrobné technické specifikace

Výkonové parametry LISUN ZY-3 jsou v souladu s mezinárodními normami pro testování ohně a hořlavosti, což zajišťuje konzistenci a srovnatelnost výsledků zkoušek. Následující tabulka shrnuje jejich klíčové specifikace:

3.3 Soulad s mezinárodními standardy

Jedno ZY-3 plně splňuje hlavní mezinárodní normy pro testování ohně a hořlavosti, což je nezbytné pro globální certifikaci produktů:

• IEC 60695-2-2:2021: Definuje zkušební metodu jehlovým plamenem pro posouzení nebezpečí požáru způsobeného malými poruchovými plameny v elektrotechnických zařízeních a materiálech.
• IEC 60695-11-5:2016: Specifikuje zařízení, uspořádání pro potvrzovací zkoušky a pokyny pro zkoušky jehlovým plamenem, včetně přípravy vzorku a protokolů pro aplikaci plamene.
• IEC 62368-1:2023: Platí pro audio/video, informační a komunikační technologická zařízení a vyžaduje zkoušku jehlovým plamenem pro materiály protipožárních krytů a bariér (příloha S).

Pozoruhodně, ZY-3 dokáže automaticky provádět více aplikací plamene dle požadavků normy IEC 62368-1:2023, příloha S.1, která nařizuje opakovanou aplikaci plamene na 1 minutu a 2 minuty, pokud po počáteční 10sekundové aplikaci trvá plamen ≤30 s. Tato automatizace eliminuje lidské chyby při postupném testování a zajišťuje přísné dodržování standardních protokolů.

4. Scénáře použití LISUN ZY-3 v testování ohně a hořlavosti

Všestrannost LISUN ZY-3 Díky tomu je nepostradatelný pro testování ohně a hořlavosti v mnoha odvětvích. Níže jsou uvedeny jeho hlavní oblasti použití se specifickými požadavky a cíli testů:

4.1 Elektrická a elektronická zařízení

Jedno ZY-3 se široce používá pro testování konečných produktů, jako například:

• Osvětlovací zařízení: LED žárovky, zářivková svítidla a pouliční lampy. Test hodnotí, zda vnitřní závady (např. přehřátí předřadníku) mohou zapálit plastový kryt nebo izolaci lampy a zabránit tak šíření ohně.
• Nízkonapěťové elektrické spotřebiče: Spínače, zásuvky a jističe. Testování se zaměřuje na hořlavost kontaktních materiálů a izolačních součástí a zajišťuje, že po vystavení plamenům způsobeným poruchou nepokračují v hoření.
• Domácí spotřebiče: Ledničky, mikrovlnné trouby a pračky. Přístroj posuzuje požární odolnost ovládacích panelů a izolace kabeláže, což je zásadní pro prevenci požárů v domácím prostředí.
• Elektrické nářadí a elektronické přístroje: Vrtačky, osciloskopy a multimetry. Testování zajišťuje, že mechanické nebo elektrické závady nezpůsobí vzplanutí pouzdra nástroje nebo vnitřních součástí.

U těchto výrobků se zkouška obvykle provádí podle normy IEC 62368-1:2023, přičemž na zkoušku se používají tři vzorky (každý představuje nejtenčí významnou tloušťku stěny krytů/bariér). Cílem je potvrdit, že se plameny nešíří mimo zkušební oblast a že doba dohoření nepřesahuje standardní limity.

4.2 Izolační a hořlavé materiály

Jedno ZY-3 je stejně účinný pro testování ohně a hořlavosti surovin a součástí:

• Izolační materiály: PVC izolace pro dráty, slídové desky a keramické izolátory. Testování ověřuje, že se tyto materiály při vystavení malým plamenům nezapálí ani nepodporují hoření, což zajišťuje bezpečnost elektrického systému.
• Technické plasty: ABS, polypropylen (PP) a polykarbonát (PC) používané v pouzdrech zařízení. Zkouška klasifikuje jejich hořlavost (např. klasifikace HB při horizontálních zkouškách) jako vodítko pro výběr materiálu pro vysoce rizikové aplikace.
• Pevné hořlavé materiály: Skelné vláknité kompozity a fenolové pryskyřice. Zkoušky posuzují jejich odolnost proti vznícení, což je zásadní pro použití v průmyslových strojích a elektrických systémech budov.

Pro testování materiálů, ZY-3 dodržuje normu IEC 60695-11-5:2016. Například při horizontálních zkouškách klasifikace HB mají vzorky rozměry 125 mm (délka) × 13 mm (šířka) × ≤13 mm (tloušťka), jsou upnuty na jednom konci a vystaveny působení plamene po dobu 30 sekund. Kovová síťovina je umístěna 10 mm pod volným koncem vzorku, aby se detekovalo odkapávání a šíření plamene.

4.3 Kompaktní model (ZY-3S) pro specializované potřeby
Aby se řešila nákladová a prostorová omezení na zámořských trzích, LISUN vyvinul ZY-3S kompaktní verze s hmotností menší než 50 kg. Zachovává si všechny základní funkce ZY-3 ale vyžaduje externí ventilační systém (zajištěný zákazníkem) pro odvod toxických výparů. Tento model je ideální pro malé laboratoře nebo výrobce s omezeným prostorem a zajišťuje přístup k vysoce kvalitním zkouškám požární odolnosti a hořlavosti bez ohledu na velikost zařízení.

5. Praktický provoz a sběr dat LISUN ZY-3

5.1 Standardní zkušební postup

Provozování ZY-3 dodržuje strukturovaný pracovní postup, aby byla zajištěna konzistence při testování ohně a hořlavosti:

Příprava před testem:
• Kalibrujte výšku plamene na 12 mm ± 1 mm s použitím úhlu hořáku 0°.
• Ověřte výkon při nárůstu teploty: ověřte, zda termočlánek detekuje nárůst teploty ze 100 °C na 700 °C během 23.5 s ± 1 s.
• Připravte vzorky podle cílové normy (např. tři vzorky nejtenčí části krytu dle IEC 62368-1).
• Aktivujte ventilační systém pro odstranění toxických výparů.

Nastavení parametrů:
• Pomocí dotykové obrazovky nebo dálkového ovladače nastavte parametry testu: dobu hoření (např. 10 s, 30 s), počet hoření (jednotlivé nebo vícenásobné) a teplotní prahy.
• Uložte program, abyste zajistili opakovatelnost pro dávkové testování.

Provedení testu:
• Vložte vzorek do pracovní komory a nastavte hořák na 45°.
• Spusťte test; přístroj automaticky zapálí hořák, aplikuje plamen na nastavenou dobu a zasune hořák.
• Termočlánky a časovací senzory zaznamenávají teplotu v reálném čase, dobu hoření a dobu dohoření.

Analýza po testu:
• Zkontrolujte, zda se vzorek nebo zapalovací destička vznítily.
• Zkontrolujte zaznamenaná data (např. doba dohoření ≤30 s pro splnění požadavků normy IEC 62368-1).
• Vygenerujte zkušební protokol s parametry a výsledky.

5.2 Sběr a analýza dat

Jedno ZY-3Integrovaný datový systém společnosti zajišťuje přesné a spolehlivé výsledky zkoušek ohně a hořlavosti. Mezi klíčové údaje patří:

• Doba hoření: Doba, po kterou je plamen aplikován na vzorek (nastavitelná od 0 do 999.9 s).
• Doba dohoření: Doba, po kterou vzorek dále hoří po odstranění zkušebního plamene (automaticky zaznamenáváno s přesností ±0.1 s).
• Teplotní data: Sledování teploty plamene v reálném čase, včetně kritické doby náběhu od 100 °C do 700 °C.

Například při testování plastového krytu počítače pro mikrovlnnou troubu (podle normy IEC 62368-1) ZY-3 aplikuje 10sekundový plamen. Pokud je doba dohoření 12.3 s (≤ 30 s), plamen se znovu aplikuje na 1 minutu. Pokud je druhá doba dohoření 8.7 s (≤ 30 s), následuje poslední 2minutová aplikace. Vzorek vyhoví, pokud nedojde k zapálení podložky a všechny doby dohoření jsou v mezích. Toto postupné testování je v souladu s přílohou S.1 a poskytuje důkladné posouzení požární odolnosti.

6. Údržba a poprodejní podpora pro trvalou spolehlivost testování

Jedno LISUN ZY-3Dlouhověkost tohoto produktu (více než deset let na trhu) se připisuje jeho robustní konstrukci a komplexní poprodejní podpoře, které jsou klíčové pro konzistentní výkon při testování požární odolnosti a hořlavosti.

6.1 Běžná údržba

• Čištění hořáku: Pravidelně odstraňujte zbytky z trysky o průměru 0.9 mm, abyste udrželi stabilitu plamene.
• Kalibrace termočlánku: Pro zajištění přesného měření teploty každoročně znovu kalibrujte termočlánek typu K.
• Kontrola plynového systému: Zkontrolujte těsnost přívodního potrubí butanu, abyste předešli bezpečnostním rizikům a nekonzistentnímu plameni.
• Údržba větrání: Zajistěte větrání pracovní komory (nebo externího systému pro ZY-3S) je volný, aby odváděl výpary a zabránil průvanu.

6.2 Poprodejní podpora

LISUN poskytuje vyhrazenou stránku s častými dotazy pro ZY-3 (odkaz na https://www.lisungroup.com/products/electrical-safety-tester/needle-flame-test.html), shrnující běžné problémy a jejich řešení (např. selhání kalibrace výšky plamene, chyby termočlánků). Technický tým stránku pravidelně aktualizuje, což uživatelům umožňuje samostatné řešení problémů. V případě složitých problémů... LISUN nabízí technické konzultace pro minimalizaci prostojů a zajištění nepřerušeného provozu zkoušek požární odolnosti a hořlavosti.

7. závěr
Zkoušky ohně a hořlavosti je nedílnou součástí bezpečnosti výrobků a LISUN ZY-3 Zkušební přístroj s jehlovým plamenem je v této oblasti předním nástrojem. Jeho shoda s mezinárodními normami, všestranný rozsah použití (od elektrických zařízení až po hořlavé materiály) a přesný výkon z něj činí nepostradatelnou součást výrobců, laboratoří a certifikačních orgánů. Konstrukční řešení přístroje – integrace standardizovaného hořáku s jehlovým plamenem, uzavřené pracovní komory a vysoce citlivého měřicího zařízení teploty – zajišťuje přesnou simulaci malých plamenů a spolehlivost výsledků testů.

Ať už se používá standard ZY-3 nebo kompakt ZY-3S, uživatelé těží z možností automatizovaného testování, uživatelsky přívětivého ovládání a robustní poprodejní podpory. Vzhledem k tomu, že se předpisy o požární bezpečnosti celosvětově zpřísňují, ZY-3 hraje zásadní roli v tom, že pomáhá produktům splňovat certifikační požadavky a chránit životy a majetek před nebezpečím požáru. Pro budoucí vývoj, LISUN pravděpodobně zlepší konektivitu zařízení (např. správu dat v cloudu) a dále zefektivní pracovní postupy testování požární odolnosti a hořlavosti, čímž upevní jeho pozici jako klíčového nástroje pro hodnocení bezpečnosti materiálů a zařízení.

Reference
IEC 60695-2-2:2021, Zkoušky požárního nebezpečí – Část 2: Zkušební metody – Oddíl 2: Zkouška jehlovým plamenem.
IEC 60695-11-5:2016, Zkoušení požárního nebezpečí – Část 11-5: Zkušební plameny – Zkušební metoda s jehlovým plamenem – Zařízení, uspořádání pro potvrzovací zkoušku a pokyny.
IEC 62368-1:2023, Zařízení audio/video, informační a komunikační technologie – Část 1: Bezpečnostní požadavky.