不同標(biāo)準(zhǔn)體系下電子電器產(chǎn)品的防火類(lèi)別
電子電器產(chǎn)品由于其安全特性的要求,在設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮材料的防火能力,而防火類(lèi)別就是防火能力的量化指標(biāo),它是對(duì)材料點(diǎn)燃后的燃燒特性和熄滅能力的鑒別。根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求,防火類(lèi)別主要有以下四類(lèi):
(1)國(guó)家一推薦性標(biāo)準(zhǔn):GB/T 5169.16《電工電子產(chǎn)品著火危險(xiǎn)試驗(yàn) 第16部分:試驗(yàn)火焰 50W 水平與垂直火焰試驗(yàn)方法》、GB/T 5169.17《電工電子產(chǎn)品著火危險(xiǎn)試驗(yàn) 第17部分:試驗(yàn)火焰 500W 火焰試驗(yàn)方法》、 GB/ T 8332-2008《泡沫塑料燃燒性能試驗(yàn)方法 . 水平燃燒法》和GB/T2408-2008《塑料燃燒性能的測(cè)試-水平法和垂直法》;
(2)IEC標(biāo)準(zhǔn):IEC 60695-11-10:2013、 IEC 60695-11-20:2015
(3)ISO標(biāo)準(zhǔn):ISO 9772和ISO 9773,其中ISO 9772等同于GB/T 8332-2008;
(4)UL94標(biāo)準(zhǔn)。
上述每類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)都對(duì)材料的防火類(lèi)別進(jìn)行了描述,其概念相互交融,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),需知曉其相同相異之處,才能合理正確選擇材料防火類(lèi)別,使產(chǎn)品在正常操作或合理可預(yù)見(jiàn)的異常使用、故障或失效狀況時(shí),將潛在的著火風(fēng)險(xiǎn)降低到可接收的水平。
防火類(lèi)別的判定因素
防火類(lèi)別的分類(lèi),主要有4種重要的判定因素,主要是:(1)試樣受試時(shí)的放置狀態(tài):分為水平放置狀態(tài)和垂直放置狀態(tài),相關(guān)的試驗(yàn)稱為水平燃燒試驗(yàn)和垂直燃燒試驗(yàn),水平燃燒試驗(yàn)是測(cè)量材料在規(guī)定條件下的線性燃燒速率,而垂直燃燒試驗(yàn)則是測(cè)量材料在規(guī)定條件下的自熄能力,與之對(duì)應(yīng)的防火類(lèi)別分別是水平燃燒防火類(lèi)別和垂直燃燒防火類(lèi)別;(2)試樣受試時(shí)的形狀:分為長(zhǎng)條形試樣和正方形試樣,長(zhǎng)條形的試樣用于評(píng)定試樣的起燃性和燃燒性,而正方形的試樣用于評(píng)定試樣的耐燃穿性;(3)試驗(yàn)引燃源的標(biāo)稱功率:分為 50W 和 500W,50W 一般用于固體材料和 ISO 845 的方法測(cè)定表觀密度<250kg/m3 的泡沫塑料,而 500W 一般用于按 ISO 845 的方法測(cè)定表觀密度≥250kg/m3 的實(shí)心 / 微孔材料,不適用于太薄遇火不起燃而蜷縮的材料;(4)材料試樣的密度:分為密度≥250kg/m3 的材料和密度<250kg/m3 的材料。
水平燃燒防火類(lèi)別(H)
水平燃燒防火類(lèi)別分為 2 種:HB 類(lèi)別和 HF 類(lèi)別。(1)HB 類(lèi)別。HB 類(lèi)別用于評(píng)價(jià)固體材料和 ISO 845 的方法測(cè)定表觀密度≥250kg/m3 的泡沫塑料的防火等級(jí),可分為 HB、HB40 與 HB75 三級(jí)。(2)HF 類(lèi)別。HF 類(lèi)別用于評(píng)價(jià)按 ISO 845 的方法測(cè)定表觀密度<250kg/m3 的泡沫塑料燃燒特性,可分為 HF-1,HF-2 和 HBF 三級(jí)。
垂直燃燒防火類(lèi)別(V)
垂直燃燒防火類(lèi)別可分為三種:V 類(lèi)別、VTM 類(lèi)別和 5V 類(lèi)別。
(1)V 類(lèi)別。V類(lèi)別用于評(píng)價(jià)固體材料和 ISO845的方法測(cè)定表觀密度≥250kg/m3 的泡沫塑料的防火等級(jí),分為 V-0、V-1 與 V-2(其中 V 代表垂直燃燒的意思)三級(jí),具體要求如表 1。表 1 中幾個(gè)重要的時(shí)間定義是:t1:第一次燃燒移開(kāi)燃燒源后,測(cè)定的余焰持續(xù)時(shí)間;t2:第二次燃燒移開(kāi)燃燒源后,測(cè)定的余焰持續(xù)時(shí)間;t3:第二次燃燒移開(kāi)燃燒源后,測(cè)定的余灼時(shí)間;tf :總焰時(shí)間,5 個(gè)試樣所有 t1 和 t2 的總和。
表1 V 類(lèi)別評(píng)判要求
評(píng)判標(biāo)準(zhǔn) | 材料分級(jí) | ||
V-0 | V-1 | V-2 | |
單個(gè)試樣余焰時(shí)間(t1、t2)(s) | ≤ 10 | ≤ 30 | ≤ 30 |
5 個(gè)試樣總余焰時(shí)間(tf )(s) | ≤ 50 | ≤ 250 | ≤ 250 |
單個(gè)試樣第二次余焰加余灼時(shí)間(t2+t3)(s) | ≤ 30 | ≤ 60 | ≤ 60 |
任一試樣的余焰和 / 或余灼是否蔓延至夾持夾具 | 否 | 否 | 否 |
燃燒顆?;?/span>滴落物是否引燃棉墊 | 否 | 否 | 是 |
(2)VTM 類(lèi)別。VTM 類(lèi)別用于評(píng)價(jià)薄軟塑料防火等級(jí),分為 VTM-0,VTM-1 和 VTM-2 三級(jí),具體要求如表 2。
表2 VTM類(lèi)別評(píng)判要求
評(píng)判標(biāo)準(zhǔn) | 材料分級(jí) | ||
VTM-0 | VTM-1 | VTM-2 | |
單個(gè)試樣余焰時(shí)間(t1、t2)(s) | ≤ 10 | ≤ 30 | ≤ 30 |
5 個(gè)試樣總余焰時(shí)間(tfs )(s) | ≤ 50 | ≤ 250 | ≤ 250 |
單個(gè)試樣第二次余焰加余灼時(shí)間(t2+t3)(s) | ≤ 30 | ≤ 60 | ≤ 60 |
任一試樣的余焰和/或余灼是否蔓延至125mm標(biāo)記線 | 否 | 否 | 否 |
燃燒顆?;?/span>滴落物是否引燃棉墊 | 否 | 否 | 是 |
(3)5V 類(lèi)別。5V 類(lèi)別僅適用于 IEC 60695-11-10 中的 V-0 和 V-1 材料,僅適用于按 ISO 845 方法測(cè)定表觀密度大于 250kg/m3 的實(shí)心/微孔材料,不適用于太薄遇火不起燃而蜷縮的材料,分為5VA和5VB二級(jí)(5V 表示試驗(yàn)時(shí)火焰高度為 5 英寸),具體要求如表 3。
表3 5V類(lèi)別評(píng)判要求
評(píng)判標(biāo)準(zhǔn) | 材料分級(jí) | |
5VA | 5VB | |
對(duì)每個(gè)條形試樣,在第 5 次施加火焰后,其余焰時(shí)間加上余灼時(shí)間(t1+t2)(s) | ≤ 60 | ≤ 60 |
任一條形試樣的燃燒顆?;?/span>滴落物是否引燃棉墊 | 否 | 否 |
是否符合 IEC 60695-11-10 的 V-0 或 V-1 分級(jí) | 是 | 是 |
任何一個(gè)板形試樣是否發(fā)生燒穿現(xiàn)象或未對(duì)板形試樣進(jìn)行試驗(yàn) | 否 | 是 |
防火類(lèi)別的比對(duì)與選擇
(1)按不同材料對(duì)應(yīng)的防火類(lèi)別進(jìn)行比對(duì),如表 4。
表 4? 不同材料對(duì)應(yīng)的防火類(lèi)別比對(duì)
類(lèi)別 材料 | HB | HF | V | VTM | 5V |
固體材料 | 是 | 否 | 是 | 否 | 否 |
表觀密度≥250kg/m3 的泡沫塑料 | 是 | 否 | 是 | 否 | 否 |
表觀密度密度<250kg/m3 的泡沫塑料 | 否 | 是 | 否 | 否 | 否 |
表觀密度> 250kg/m3 的實(shí)心/微孔材料 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 |
薄軟塑料(注:按 GB5169.16 方法 B 試驗(yàn)時(shí),材料薄產(chǎn)生扭曲和/或燃燒至夾具的材料) | 否 | 否 | 否 | 是 | 否 |
由表 4 可知不同的材料及不同的屬性(比如密度)對(duì)應(yīng)著不同的類(lèi)別,不能隨意套用。
(2)按不同類(lèi)別防火等級(jí)的高低進(jìn)行比對(duì),如表 5。
表 5? 不同防火類(lèi)別等級(jí)的高低排序比對(duì)
排序 類(lèi)別 | 最高等級(jí) | 次高等級(jí) | 最一低等級(jí) |
HB | HB40 | —— | HB75 |
HF | HF-1 | HF-2 | HBF |
V | V-0 | V-1 | V-2 |
VTM | VTM-0 | VTM-1 | VTM-2 |
5V | 5VA | —— | 5VB |
除表 5 中防火類(lèi)別等級(jí)排序外,對(duì)跨類(lèi)別的防火等級(jí)比較結(jié)果是:5VB 級(jí)> V-0 級(jí);V-2 級(jí)> HB40 級(jí)。此外還需注意在產(chǎn)品設(shè)計(jì)選擇時(shí),首先要知曉用于質(zhì)量保證、產(chǎn)品零部件材料的預(yù)選或驗(yàn)證成品所用材料不得低于相應(yīng)類(lèi)別的最一低等級(jí),且如果用于材料預(yù)選,測(cè)試的厚度應(yīng)與產(chǎn)品使用的最薄厚度保持一致。
(3)按不同標(biāo)準(zhǔn)體系中采用的防火類(lèi)別進(jìn)行比對(duì),如表 6。
表 6? 不同標(biāo)準(zhǔn)體系中采用的防火類(lèi)別比對(duì)
類(lèi)別 標(biāo)準(zhǔn) | HB | HF | V | VTM | 5V |
GB/T 5169.16 | 是 | 否 | 是 | 否 | 否 |
GB/T 5169.17 | 否 | 否 | 是(僅V-1、V-0) | 否 | 是 |
GB/T 2408 | 是 | 否 | 是 | 否 | 否 |
GB/T 8332 | 否 | 是 | 否 | 否 | 否 |
IEC 60695-11-10 | 是 | 否 | 是 | 否 | 否 |
IEC 60695-11-20 | 否 | 否 | 是(僅V-1、V-0) | 否 | 是 |
ISO 9772 | 否 | 是 | 否 | 否 | 否 |
ISO 9773 | 否 | 否 | 否 | 是 | 否 |
UL 94 | 是(僅 HB,無(wú)HB40、HB75) | 是 | 是 | 是 | 是 |
表 6 中“是”表示相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)適用,而“否”表示不適用,由表中比對(duì)可知:標(biāo)準(zhǔn) GB/T5169.16、GB/T 8332、IEC 60695-11-10、ISO 9772 和 UL94 適 用于水平燃燒類(lèi) 別;標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5169.17、IEC 60695-11-20、ISO 9773 和 UL94 適用于垂直燃燒類(lèi)別;標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2408適用于水平和垂直燃燒類(lèi)別;標(biāo)準(zhǔn)UL94 適用所有的燃燒類(lèi)別。
綜上所述,在設(shè)計(jì)產(chǎn)品選材時(shí),首先應(yīng)根據(jù)預(yù)選材料類(lèi)別按表 4 選擇相應(yīng)的防火類(lèi)別,再依據(jù)表 5,選擇類(lèi)別中相應(yīng)的等級(jí)(不得低于最一低等級(jí)),最后按照表 6 對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中的試驗(yàn)程序?qū)Σ牧线M(jìn)行驗(yàn)證,如果通過(guò)試驗(yàn),則可確保該材料的電氣產(chǎn)品符合防火要求。
相關(guān)產(chǎn)品
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