电工电子产品着火危险试验
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电工电子产品着火危险试验
第5部分：试验火焰 针焰试验方法
装置、确认试验方法和导则
1 范围
GB/T 5169的本部分规定的针焰试验，用于模拟因故障条件产生的小火焰的效应，利用模拟技术评定着火危险。
本部分适用于电工电子产品设备、设备组件和部件，也适用于固体绝缘材料或其他可燃材料。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T 5169的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的版本。凡是不注日期的引用文件，其版本适用于本部分。
GB/T 5169.1-2007 第1部分：着火试验术语（IEC 60695-4:2005 ,IDT）
ISO/IEC 13943：2000 消防安全 词汇
IS0 4046-4:2002纸、纸板、纸浆及术语 词汇 第4部分：纸和纸板分级及加工产品
3术语和定义
GB/T 5169.1-2007和ISO/IEC 13943：2000给出的术语和定义适用于本部分。
4试验的一般说明
警告：
试验时应采取措施保护操作者的健康，防止：
——爆炸或着火的风险；
——烟雾和／或毒性产物的吸人；
——毒性残余物。
本试验是用于确定在规定的条件下试验火焰不会使部件起燃，或试验火焰引燃了可燃部件，但是部件的燃烧持续时间或燃烧长度是有限的，并且火焰或从试验样品上落下的燃烧或灼热颗粒不会使燃烧蔓延。
本试验确定诸如由其他起燃元件产生的小火焰对试验样品的影响，相关产品规范应规定火焰施加时间和验收标准。
5试验装置的说明
5.1燃烧器
产生试验火焰的燃烧器应由长度至少35 mm、孔径0.5 mm士0.1 mm，外径不超过0.9 mm的管子构成。
注：IS0 9626[1]规定的管形材料（外径0.8 mm的标准空心管或薄的空心管）满足本部分中孔径为0.5 mm士0.1 mm、
外径不超过0.9 mm的要求。
燃烧器使用的丁烷或丙烷气体的纯度不低于95%。不允许空气进入燃烧管。
5.2火焰
燃烧器沿轴线垂直方向放置，在柔和的光线下对着暗背景观察[见图la）]，调节供气量使火焰高度为12 mm士1mm。应采用附录A规定的装置和程序确认火焰。温度从100℃±5℃升高到700℃土3℃的试验时间应为23.5 s士1.0 s。
5.3 实验室通风柜／试验箱
试验室通风柜／试验箱的容积应至少为0.5m3。试验箱应允许观察试验的进程并且应是无通风环境，同时允许试验样品周围空气的正常热循环。试验箱的内表面应是深色的。
为了安全和方便起见，这个（能*封闭的）试验箱应装有排气装置，如排气扇，以便排出可能有毒的燃烧产物。这种排气装置在试验期间应关闭，在试验后应立即打开排出燃烧产物。可能需要强制关闭的风门。
注：可在试验箱中放一面镜子，以观察试验样品的另一面。
5.4规定的铺底层
为了评定火焰蔓延的可能性，例如从试验样品上落下的燃烧或灼热颗粒引起的火焰蔓延，在试验样品下方放置铺底层，铺底层一般是由正常使用试验样品时其周围或底下的材料或元件组成，试验样品与铺底层的距离应与在正常使用条件下安装的试验样品一致。
如果试验样品是设备的组件或部件，并进行单独测试时，除非有关规范另有规定，在厚约10 mm的平滑木板上，紧密覆盖一层包装绢纸，将其置于施加针焰的试验样品下方200 mm±5 mm处。符合IS0 4046-4：2002中4.215要求的绢纸柔软而结实，轻质包装绢纸12 g/m2—30 g/m2。
如果试验样品是一个完整的独立式设备，按其正常使用的位置放置在覆盖了一层绢纸的木板上，覆盖了绢纸的木板在设备底部四周向外延长至少100 mm。
如果试验样品是一个完整的壁挂式设备，按其正常的使用位置固定在覆盖了绢纸的木板上方200 mm士5 mm处。
可能需要采用将试验样品和燃烧器固定在位的方法。
5.5计时器
计时器的允差应不大于0.5s。
6试验样品
如果可能，试验样品应是完整的设备、组件或部件。必要时，拆除部分外壳或截取适当的部分进行试验，但必须注意确保试验条件在如形状、通风条件、热应力效应和可能产生的火焰，以及燃烧或灼热颗粒落在试验样品附近等方面，与正常使用时出现的情况无显著差异。
如果试验样品是从一个大的整体上截取的适当部分，必须注意确保在这种特殊情况下，不要错误地施加试验火焰，例如不要将火焰施加到切割所产生的边缘上。
如果试验不可能在设备中的组件或部件上进行，则从设备上取下试验样品进行试验。
7严酷等级
施加试验火焰持续时间（ta）的优先值为：
5s、10s、20s、30s、60s、120s。
所有允差均为0-1s。
注：施加试验火焰的持续时间应根据成品的特性来选择。
8预处理
除非有关规范另有规定，在试验开始之前，试验样品、木板和绢纸应在温度15℃～35℃、相对湿度
45%～75%的环境条件下，放置至少24 h。
45%～75%的环境条件下，放置至少24 h。
9试验程序
9.1 试验样品的位置
除非有关规范另有规定，试验时应将试验样品安放在正常使用时zui易起燃的位置。固定试验样品的方式不应影响试验火焰的施加或火焰蔓延，应和正常使用条件下的情况一致。
9.2针焰的应用
将试验火焰施加到试验样品zui易受到火焰影响的表面部位，此火焰由正常使用、故障条件而产生。火焰试验位置举例见图lb）和图1c）。
施加试验火焰的持续时间应按有关规范中的规定。
试验火焰被定位在火焰与试验样品表面接触的位置。达到规定时间之后将试验火焰移开。
如果在火焰施加期间试验样品滴下熔化或有焰的材料，燃烧器可与垂线倾斜45。以防止材料落入燃烧管，燃烧器顶端中心与试验样品剩余部分之间保持8 mm土1 mm的空间，忽略熔化的材料丝。
当有关规范要求在同一试验样品上进行多于一个点的试验时，应注意确保前面试验造成的劣化不会影响要进行的试验的结果。
9.3试验样品的数量
除非有关规范另有规定，试验在3个试验样品上进行。
10观察和测量
在试验样品和／或规定的铺底层和／或周围零部件起燃的情况下，测量和记录燃烧的持续时间（tb）。
燃烧的持续时间是指从移开试验火焰开始，一直到zui后的火焰*熄灭以及试验样品、规定的铺底层和／或周围零部件看不到灼热现象为止的这段时间。
11试验结果的评定
除非有关规范另有规定，如果试验样品符合下列情况之一，可认为能耐受针焰试验：
a）试验样品无火焰和灼热，并且规定的铺底层或包装绢纸没有起燃；
b）在移开针焰后，试验样品和周围的零部件的火焰或灼热在30 s之内熄灭，即tb<30 s，而且周围的零部件没有*烧毁以及规定的铺底层或包装绢纸没有起燃。
12有关规范中应给出的资料
有关规范应说明以下内容：
a） 如果与第8章规定不同，给出预处理条件；
b）如果与9.3规定不同，给出试验样品数量；
c）试验样品的位置（见9.1）；
d）被测试表面和火焰施加点（见9.2）；
e）用于评定从试验样品落下的燃烧或灼热颗粒影响的规定的铺底层（见5.4）；
f）严酷等级：
——施加试验火焰的持续时间（ta）（见第7章）；
g）如果与第10章和第11章的要求不同：
——考虑到设备内各种部件、护罩和屏障的设计和布置，可允许的燃烧持续时间和燃烧长度；
——所规定的标准是否符合安全要求，或是否引用其他标准。
13试验报告
试验报告应包含以下内容：
a）试验样品类型和说明（见第6章）；
b）制备方法（见第6章）；
c）试验样品的所有预处理（见第8章）；
d）试验样品的数量（见9.3）；
e）严酷等级：
施加试验火焰的持续时间（f．）（见第7章和第12章）；
f）要测试的表面和施加针焰的点（见9．Z）；
g）用于评定从试验样品落下的燃烧或灼热颗粒影响的规定的铺底层（见5.4）；
h）是否在同一试验样品上进行多于一个点的试验（见9.2）；
i）试验结果（见第10章和第11章）。
附 录A
（规范性附录）
确认试验方法
A.1 试验火焰确认原理
采用图A.2的火焰确认试验装置，图A.1的铜块温度从100℃士5℃升高到700℃士3℃时所需时间应为23.5s土1.0s。
注：确认试验火焰的详细背景资料见IEC 60695-11-40:2002[2]。
A.2试验装置
A．2.1 燃烧器
燃烧器应符合5.1的要求。
A．2.2控制阀
要求用一个控制阀来调节气体流量。
A．2.3铜块
铜块材料应规定为：Cu-ETP UNS Cll000（见ASTM-B187）。在完成全部机加工但未钻孔的情况
下，铜块直径为4. 00 mm士0.01 mm，质量为0.58 g士0.01 g，见图A.l。
A．2.4热电偶
铠装K型（ NiCr/NiAl）细丝，带有一个直径为0.5 mm的护套。
如图A.2所示，在确保热电偶插入孔的全部深度之后，将热电偶固定到铜块上，其优选方法是挤压电偶周围的铜块。
A．2.5温度指示、记录和计时器
适合测量铜块温度从100℃土5℃升高到700℃±3℃的这些仪器，时间误差为0.1 s。计时器的允差应不大于0.5 s。
A．3程序
图A.3为调节火焰高度的适用量规举例。固定装置既不能固定在燃烧管出火末端，也不能影响燃烧器端部火焰。
——在空气不流通的环境下，采用图A.2的确认试验装置，并确保连接部分无气体泄漏。
——将燃烧器暂时从铜块处移开，以确保在初始调节气体流量时铜块不受火焰的影响。
——点燃气体和调节气体流量，在柔和的光线下对着暗背景观察，使火焰高度达到12 mm士1 mm。
注：在有争议的情况下，应使用20 Lux照度的光。
——如果必要，至少等待5min使燃烧器达到平衡，然后重新调节火焰高度。
——使用着温度／时间显示／记录装置时，将燃烧器重新放置到铜块下方。
——铜块温度从100℃士5℃升高到700℃±3℃需要的时间，应进行三次测量。在两次测量之间，允许铜块在空气中自然冷却到50℃以下。
注：温度在700℃以上时热电偶易损坏，因此在温度达到700℃后立即移开燃烧器是可行的。
——如果该铜块从未使用过，先初始运行对铜块表面进行预处理，不计结果。
——以s为单位计算平均时间作为试验结果。
——如果结果在23.5 s士1．Os内，则火焰被确认。
——每次改变或更换燃气源，都应根据本附录进行火焰确认。
铜块悬挂的方式应使铜块在试验时基本保持静止。
图A.2确认试验装置