Jak dodržovat zkušební metodu žhavou drátkou podle normy IEC 60695-2-10 v oblasti bezpečnosti elektrických výrobků

Abstraktní
Přetížení rezistorů a výkonových součástí uvnitř elektrických a elektronických zařízení bude generovat zdroje tepla s vysokou teplotou. Kontakt s okolními plastovými izolačními částmi s vysokou teplotou může představovat bezpečnostní rizika z hlediska vznícení. Zkušební metoda žhavou drátkou podle normy IEC 60695‑2‑10 je obecná zkušební norma pro nebezpečí požáru formulovaná Mezinárodní elektrotechnickou komisí. Simuluje kontakt s vysokou teplotou mezi přehřátými vnitřními součástmi a nekovovými částmi spotřebičů a je povinným zkušebním postupem pro bezpečnostní certifikaci domácích spotřebičů, osvětlovacích výrobků a elektrických součástek. Zkušební zařízení žhavou drátkou je vysoce přesné zkušební zařízení vyvinuté společností LISUN pro hodnocení zpomalování hoření elektrických a elektronických výrobků, domácích spotřebičů, osvětlovacích zařízení a plastových součástí. Simulací scénáře „kontaktu s vysokou teplotou žhavou drátkou“ testuje zápalnost, teplotu vznícení, hořlavost a index hořlavosti žhavou drátkou materiálů při specifickém tepelném zatížení a poskytuje kritickou datovou podporu pro návrh požární bezpečnosti výrobků a certifikaci shody s předpisy. LISUN Jako výzkumný objekt je použit tester žhavého drátu ZRS‑3H. Tento článek ilustruje standardní význam, klíčové ukazatele přístroje, kompletní zkušební postupy, posouzení výsledků a praktické technické aspekty metody zkoušení žhavého drátu podle IEC 60695‑2‑10. Poskytuje praktické provozní reference pro domácí výrobce a externí zkušební laboratoře k ověření požární bezpečnosti výrobků. 

Základní informace o testu a význam zkušební metody žhavou drátkou dle normy IEC 60695‑2‑10

Během dlouhodobého provozu domácích spotřebičů, svítidel, spínačů, zásuvek a spotřební elektroniky, jakmile dojde k přetížení nebo zkratu součástí, povrch součásti vytvoří vysokou teplotu několik stovek stupňů Celsia. Teplo se přenáší na okolní plastové kryty, izolační konzoly a další nekovové části, což může způsobit tepelný rozklad a vznícení materiálů a dále spustit požáry celého výrobku. Vzhledem k tomu, že skutečné scénáře vznícení je obtížné přímo reprodukovat, navrhuje zkušební metoda žhavou drátkou podle normy IEC 60695‑2‑10 standardizované laboratorní simulační řešení. Pro simulaci vadného vysokoteplotního zdroje tepla se používá elektricky ohřívaná nichromová žhavá drátka, která působí na povrch vzorku s řízenou teplotou, kontaktním tlakem a dobou kontaktu, aby se vyhodnotila schopnost hotových výrobků nebo plastových materiálů bránit vznícení.

Jedno Zkušební metoda žhavou drátkou dle IEC 60695‑2‑10 Samotná norma nespecifikuje nezávislá kritéria pro vyhovění/nevyhovění výrobkům. Slouží jako základní obecný postup kompletního systému zkoušek žhavou smyčkou a je nutné ji používat společně se zkouškou hořlavosti hotového výrobku podle normy IEC 60695‑2‑11, indexem hořlavosti žhavou smyčkou GWFI podle normy IEC 60695‑2‑12 a teplotou vznícení žhavou smyčkou GWIT podle normy IEC 60695‑2‑13. Jejím ekvivalentem v Číně je norma GB/T 5169.10‑2023. Je široce citována v normách pro bezpečnost výrobků, včetně normy GB/T 4706.1 pro bezpečnost domácích spotřebičů. GB 7000.1 bezpečnost svítidel a bezpečnost spínačů a zásuvek dle GB/T 2099.1 a stává se důležitou položkou požární bezpečnosti pro certifikace 3C, CQC, UL a další tržní standardy. Podniky provádějící testy podle metody žhavého drátu IEC 60695‑2‑10 ve fázi výzkumu a vývoje mohou předem prověřit materiály zpomalující hoření, optimalizovat vnitřní strukturální uspořádání výrobků a zabránit následným selháním certifikace a také rizikům požáru v aplikacích koncových uživatelů.

ZRS-3H Žárovzdorné zkušební přístroje

Základní technické parametry zkušebního zařízení se žhavou drátkou

LISUN Tester žhavého drátu ZRS‑3H je navržen v přísném souladu s hardwarovými omezeními specifikovanými metodou zkoušení žhavého drátu IEC 60695‑2‑10. Tento přístroj dokáže provádět zkoušku hořlavosti žhavým drátem hotových výrobků a také stanovení materiálové třídy GWFI a GWIT pro technické plasty. Je vybaven uzavřeným systémem regulace teploty a pancéřovaným termočlánkem typu K pro snímání teploty a umožňuje přesné nastavení kontaktního tlaku žhavého drátu a doby ohřevu. Po uplynutí doby ohřevu se žhavý drát automaticky oddělí od vzorků. Podporuje také automatické zaznamenávání doby zapálení a doby zhasnutí plamene, což snižuje chyby při ručním pozorování a zaručuje opakovatelnost zkušebních dat. Řada ZRS‑3H zahrnuje dvě varianty: ZRS‑3H integrovaný do skříně a ZRS‑3HS bez skříně. Základní technické parametry jsou uvedeny v tabulce 1.

Podle závazných požadavků normy IEC 60695‑2‑10 Metoda zkoušení žhavou drátkou musí být měření teploty, řízení kontaktního tlaku a časovací systém přístroje pravidelně kalibrovány. Žhavá drátka je spotřební materiál. Po opakovaných zkouškách za vysokých teplot dochází k deformaci a oxidaci. Je nutné ji včas vyměnit, jakmile se objeví zjevná změna rozměrů; jinak odchylka teploty a kontaktních podmínek přímo způsobí zkreslené výsledky zkoušek. ZRS‑3H používá pro celou ocelovou konstrukci povlak odolný vůči vysokým teplotám, který je vhodný pro dlouhodobé nepřetržité zkoušky požární bezpečnosti v laboratořích.

Kompletní zkušební postup založený na metodě zkoušení žhavou drátkou podle IEC 60695‑2‑10

Před formálním provedením zkoušky si operátoři musí důkladně prostudovat metodu zkoušení žhavou drátkou podle normy IEC 60695‑2‑10 a také odpovídající normy specifické pro daný výrobek, potvrdit zkušební teplotu a dobu trvání kontaktu žhavením, objasnit, zda se jedná o zkoušku hotového výrobku nebo zkoušku jakosti materiálu, a provést předběžnou přípravu vzorku. Vzorky musí být předběžně připraveny za teplotně-vlhkostních podmínek stanovených normami, aby se vyloučil vliv okolní vlhkosti na zpomalovací vlastnosti materiálu.

Krok jedna: kontrola přístroje a předehřátí teploty. Zkontrolujte vzhled žhavého drátu a stav instalace termočlánku, ověřte normální funkci mechanismu regulace tlaku a umístěte pod něj vatovou podložku. Nastavte cílovou zkušební teplotu přístroje a zahřívejte žhavý drát, dokud se teplota plně nestabilizuje. Zkušební metoda žhavého drátu podle IEC 60695‑2‑10 vyžaduje stabilní teplotu před kontaktem se vzorky, aby se zabránilo kolísání zkušebních podmínek způsobenému kolísáním teploty. Mezitím ověřte normální funkci modulu automatického časování a mechanismu automatického separace.

Krok dva: upínání a polohování vzorku. Vzorek upevněte svisle na upínací přípravek a určete kontaktní bod žhavého drátu. Tento kontaktní bod by měl simulovat skutečné místo kontaktu se zdrojem tepla uvnitř výrobku, nikoli okraje vzorku, otvory nebo jiné speciální polohy. Upravte mechanický pohyb tak, aby žhavý drát mohl vyvíjet vertikální tlak na povrch vzorku.

Krok tři: aplikujte kontakt žhavým drátem. Spusťte zkušební postup, posuňte žhavý drát dopředu ke kontaktnímu vzorku a udržujte standardně specifikovaný kontaktní tlak a dobu kontaktu; výchozí doba kontaktu je obvykle 30 s. Během celého procesu kontaktu a doby pozorování po kontaktu zaznamenávejte, zda se vzorek vznítí, dobu zapálení, dobu trvání plamene a sledujte, zda roztavené kapky mohou zapálit vatovou podložku umístěnou pod ním. Po uplynutí doby žhavení přístroj automaticky zasune žhavý drát a pokračuje v pozorování následného hoření nebo doutnání vzorku.

Krok čtyři: záznam po zkoušce a opakovaná zkouška. Pro každou zkušební skupinu se použijí zcela nové vzorky. Opakovaná zkouška na karbonizovaném spáleném místě je zakázána. Plně zaznamenejte všechny jevy, včetně existence plamene, doby trvání plamene, zda se vatová výplň zapálila, a přetrvávajícího doutnání vzorku. Pokud se provádí zkouška materiálu GWFI nebo GWIT, musí se pro konečný výsledek použít více zkušebních skupin s úpravou gradientu teploty.

Klíčové body posouzení výsledků pro zkušební metodu žhavou drátkou dle IEC 60695‑2‑10

Zkušební metoda žhavou drátkou podle normy IEC 60695‑2‑10 definuje pouze požadavky na přístroj a obecné provozní postupy. Závěr o vyhovění/nevyhovujícím výsledku se musí vztahovat k odpovídajícím produktovým normám. Jako příklad lze nalézt běžné zkoušky hotových výrobků pro domácí spotřebiče a používají se dva hlavní rozměry posouzení. Zaprvé, po zatažení žhavého drátu musí plamen vzorku do 30 sekund sám zhasnout. Zadruhé, roztavené kapky ze vzorku nesmí zapálit spodní vatovou výplň. Pokud jsou splněny obě podmínky, zkouška při aktuální teplotě se považuje za vyhovující. Pokud vzorek hoří déle než stanovenou dobu nebo kapky zapálí vatovou výplň, zkouška se považuje za neúspěšnou, což znamená, že odpovídající součást je vystavena riziku požáru při vysoké teplotě.

Pro zkoušky materiálových jakostí se parametry GWFI a GWFI získávají pomocí vícestupňových teplotních zkoušek. GWFI znamená, že všechny tři vzorky splňují požadavky na zhášení při dané teplotě; GWIT označuje teplotu, při které se materiál sotva vznítí. Během návrhu výrobku by podniky měly vybírat materiály s úrovní GWFI vyšší než skutečná teplota poruchy v závislosti na úrovni rizika součástí uvnitř celého zařízení, aby se snížilo riziko požáru ze zdroje materiálu.

Bezpečnostní opatření pro technické aplikace a testování

Zkušební zařízení žhavou drátkou se široce používá pro elektrotechnické a elektronické výrobky, domácí spotřebiče, osvětlovací zařízení, spínače a zásuvky, automobilovou elektroniku a v externích zkušebních laboratořích. Zkušební teploty se u různých výrobků liší. Součásti s nízkým rizikem obvykle používají teplotu 550 °C nebo 650 °C. Plastové díly sousedící s komponenty pro ohřev energie a smyčkami poruchového proudu často vyžadují zkoušky při vysokých teplotách 750 °C, 850 °C nebo dokonce 960 °C. Častým nedorozuměním mnoha podniků je, že se zaměřují pouze na parametry GWFI z materiálových listů, zatímco ignorují ověření hotového výrobku podle zkušební metody žhavou drátkou podle normy IEC 60695‑2‑10. Kvalifikovaný vzorek materiálu nezaručuje, že sestavená součástka zkouškou projde. Mezery v montáži, mechanické namáhání a změny tloušťky mohou změnit skutečné vlastnosti zpomalovače hoření.

Během zkoušek musí laboratoře zavést ventilační a protipožární opatření. Přestože je přístroj vybaven zkušební skříní, musí být stále připravena hasicí zařízení. Žhavý drát a termočlánek jsou spotřební díly, které by měly být po každé zkoušce kontrolovány a pravidelně kalibrovány, aby se zajistilo, že hardware přístroje trvale splňuje požadavky zkušební metody žhavým drátem podle normy IEC 60695‑2‑10. Funkce dálkového ovládání LISUN ZRS‑3H umožňuje obsluze zůstat v dostatečné vzdálenosti od vysokoteplotní zkušební komory a zvyšuje provozní bezpečnost při dlouhodobém nepřetržitém testování.

Závěr

Zkušební metoda žhavou drátkou podle normy IEC 60695‑2‑10 je základní a důležitou zkušební specifikací v oblasti požární bezpečnosti elektrických výrobků na celém světě. Stanovuje standardizovanou laboratorní metodu pro simulaci rizik vznícení způsobených vnitřním přehřátím spotřebiče. Zkušební zařízení žhavou drátkou je vysoce přesné zkušební zařízení vyvinuté společností LISUN pro hodnocení vlastností elektrických a elektronických výrobků, domácích spotřebičů, osvětlovacích zařízení a plastových součástí zpomalujících hoření. LISUN ZRS‑3H žhavicí dráty tester Plně implementuje všechny technické požadavky normy týkající se teploty, tlaku, načasování a mechanického působení. Dokáže provést zkoušku hořlavosti hotového výrobku a také stanovení stupně hořlavosti materiálu GWFI a GWIT. Ve fázích výzkumu a vývoje výrobků, výběru součástí a podání žádosti o certifikaci mohou podniky, které správně chápou a dodržují zkušební metodu žhavou drátkou podle IEC 60695‑2‑10, efektivně identifikovat nebezpečí požáru nekovových součástí, optimalizovat výběr materiálů a konstrukční návrh, zlepšit úroveň požární bezpečnosti elektrických výrobků a zaručit bezpečnost koncových uživatelů v praktickém použití.