作为独立单元的带无螺纹型夹紧件的连接器件绝缘材料的耐非正常热和耐燃检测
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发布时间:2025-12-30 13:34:27 更新时间:2026-06-17 08:42:25
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作者:中科光析科学技术研究所检测中心
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带无螺纹型夹紧件的连接器件绝缘材料的耐非正常热和耐燃检测
1. 检测项目
耐非正常热和耐燃检测是评估连接器件绝缘材料在特定热应力或火焰暴露下抵抗引燃、火焰蔓延及自行熄灭能力的关键测试。主要检测项目包括:
球压试验: 评估绝缘材料在非正常发热条件下抵抗软化的能力。原理是将一个规定压力(通常为20 N±0.2 N)的钢球压在被测样品表面,在特定温度(根据材料类别,通常为125°C、75°C或相关标准规定的更高温度)的烘箱中保持1小时。取出后浸入冷水快速冷却,测量压痕直径。直径不得超过2.0 mm,以证明材料在预期过热条件下具有足够的机械强度,不会因软化导致短路或安全间隙减少。
灼热丝试验: 模拟由故障电流或过热元件产生的热源可能引起的热应力。原理是将规定材质和尺寸的镍铬丝制成的灼热丝环用电加热至特定温度(例如550°C、650°C、750°C、850°C或960°C,根据部件预期承受的热应力等级选择),以规定压力(通常为1.0 N±0.2 N)垂直施加于样品表面30秒。试验期间观察样品是否产生火焰,以及移开灼热丝后火焰或辉光熄灭的时间(即起燃时间t_i和熄灭时间t_e)。通常要求t_i≤5秒且t_e≤30秒(对GWIT试验)或样品在移开灼热丝后30秒内熄灭(对GWFI试验),同时滴落物不应引燃铺底层。
针焰试验: 模拟因故障条件而产生的小火焰对部件的影响,评估其着火的危险性。原理是使用特定尺寸的燃烧器产生标准化的12mm±1mm高火焰,以规定角度施加于样品表面(或底部)的预定位置30秒。试验期间和之后观察样品的燃烧行为,记录燃烧持续时间、样品是否被烧尽、以及滴落物是否引燃铺底层。通常要求试样在移开火焰后30秒内自行熄灭,且燃烧滴落物不引燃铺底层。
垂直燃烧试验(UL 94 V级): 广泛应用于电气设备塑料材料阻燃性的分级评定。将条形试样垂直固定,在其下端用规定高度的本生灯火焰(通常为20mm蓝色火焰)灼烧两次,每次10秒,记录每次施加火焰后及两次施加火焰间的有焰燃烧和无焰燃烧(灼热燃烧)时间。根据燃烧时间、滴落物是否引燃脱脂棉以及试样是否烧尽等判据,将材料分为V-0、V-1、V-2等级别,V-0为最高阻燃等级。
热丝引燃试验: 评估固体电气绝缘材料在接触电热丝时的相对起燃温度。原理是将规定尺寸和材质的电阻丝缠绕在试样上,通以稳定电流使其升温,记录引燃试样所需的最低温度(HWI)或材料能承受特定电流值而不引燃的时间。
2. 检测范围
该检测适用于各种使用无螺纹型夹紧件(如弹簧夹、推入式端子、卡扣式连接件等)的连接器件,其绝缘材料需确保在故障或异常工作条件下不发生危险。主要应用领域包括:
低压电器领域: 断路器、接触器、继电器、开关、插座、接线端子排等产品的绝缘外壳、底座、灭弧罩。
家用及类似用途设备: 家电内部连接器、电源线固定装置、电气附件。
信息技术设备和办公设备: 电源适配器、服务器接线模块、内部连接器。
照明设备: LED驱动器、灯具接线端子、电源连接器。
汽车电气系统: 线束连接器、保险丝盒、控制模块外壳(需符合汽车电子特定标准)。
新能源领域: 光伏接线盒、储能系统连接器、充电桩内部连接模块。
3. 检测标准
国内外标准对连接器件绝缘材料的耐热耐燃性有严格规定,核心标准包括:
国际标准:
IEC 60695-2-10: 《火灾危险试验 第2-10部分:基于灼热/发热丝的试验方法 灼热丝装置和通用试验程序》
IEC 60695-2-11: 《火灾危险试验 第2-11部分:基于灼热/发热丝的试验方法 最终产品的灼热丝可燃性试验方法》
IEC 60695-2-12: 《火灾危险试验 第2-12部分:基于灼热/发热丝的试验方法 材料的灼热丝可燃性指数(GWFI)试验方法》
IEC 60695-2-13: 《火灾危险试验 第2-13部分:基于灼热/发热丝的试验方法 材料的灼热丝起燃温度(GWIT)试验方法》
IEC 60695-11-5: 《火灾危险试验 第11-5部分:试验火焰 针焰试验方法 装置、确认性试验安排和导则》
IEC 60695-10-2: 《火灾危险试验 第10-2部分:异常热 球压试验》
IEC 60998(系列)、IEC 60999(系列)等连接器件标准中均引用了上述防火试验要求。
国家标准(中国):
GB/T 5169.10~GB/T 5169.13: 对应IEC 60695-2-10~13的灼热丝系列试验方法。
GB/T 5169.5: 《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、确认性试验安排和导则》
GB/T 5169.21: 《电工电子产品着火危险试验 第21部分:非正常热 球压试验》
GB/T 2099.1、GB 15092.1等家用和类似用途电器标准中均包含对绝缘材料的球压和耐燃测试要求。
其他区域标准:
UL 94: 《设备和器具部件用塑料材料的可燃性试验》(美国)
EN 60695(系列): 欧洲采用的IEC 60695系列标准。
4. 检测仪器
进行上述检测需使用专业、校准合格的仪器设备:
球压试验装置: 包括恒温烘箱(温度精度±2°C)、球压试验仪(含直径5mm的淬硬钢球及加载装置)、冷却水槽、测量显微镜或光学投影仪(用于精确测量压痕直径,精度至少0.01mm)。
灼热丝试验仪: 核心部件为可精确控制温度的灼热丝环(通常为Φ4mm镍/铬丝),加热电流调节装置,试样夹持及施加1.0N恒定压力的机械系统,铺底层(标准规定的绢纸和木板),时间测量装置(精度0.1秒),以及可选的热电偶测温系统。高级设备集成火焰高度测量和自动计时功能。
针焰试验仪: 包括产生标准针焰的燃烧器(燃烧管长≥35mm,内径Φ0.5mm±0.1mm),可调节的燃气(通常为丁烷)供应系统,具有规定角度的试样夹持装置,铺底层,以及计时器(精度0.1秒)。燃烧器需能稳定产生12mm±1mm的火焰高度。
垂直燃烧试验箱(UL 94 V级): 为一个密闭的金属试验箱,内部配备本生灯(管长100mm,内径Φ9.5mm±0.5mm)、试样支架、标尺、燃气供应及流量控制系统,箱体上方有排烟口。设备需确保试验在受控气流环境下进行。
热丝引燃试验仪: 包含可编程电源以提供稳定加热电流,标准电阻丝线圈,精密温度测量系统(如热电偶),试样夹持装置,以及观察和记录引燃现象的设施。
所有仪器均需定期按照相关标准(如IEC 60695系列标准中的“确认试验”程序)进行校准和性能验证,确保试验条件的可重复性和结果的准确性。试验环境通常要求在无强制对流、背景照度低的密闭空间或试验箱内进行,环境温湿度需记录。

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