家用和类似用途固定式电气装置的电器附件外壳绝缘材料的耐非正常热和耐燃检测

家用和类似用途固定式电气装置的电器附件外壳绝缘材料的耐非正常热和耐燃检测技术

1. 检测项目

耐非正常热和耐燃检测是评价电器附件外壳绝缘材料在故障或过载等非正常条件下，抵抗热应力和火焰蔓延能力的关键测试。主要检测项目包括：

1.1 灼热丝试验

• 原理：模拟由过载电阻、连接不良等故障产生的灼热发热元件或过载部件在短时间内可能达到的温度，对绝缘材料部件产生的热应力影响。试验使用规定尺寸和温度的灼热丝端部，在特定压力下与样品接触规定时间，观察样品及下方铺底层（通常为绢纸和松木板）的起燃和燃烧持续时间。

• 关键参数：灼热丝温度（例如550℃、650℃、750℃、850℃、960℃等）、施加时间（通常为30±1秒）、起燃时间、熄灭时间。

1.2 针焰试验

• 原理：模拟由故障电流产生的细小火焰对绝缘材料可能造成的局部着火效应，评估材料在小火焰下的抵抗能力。试验使用特定尺寸的燃烧器产生规定高度（12mm±1mm）的火焰，以规定角度和持续时间对样品施加火焰，观察样品的燃烧行为和滴落物是否引燃下方铺底层。

• 关键参数：火焰高度、施加时间（例如30±1秒）、燃烧时间、铺底层是否引燃。

1.3 热丝引燃试验

• 原理：与灼热丝试验类似，但主要用于评估材料在更长时间、相对较低功率的热源下的抵抗能力，模拟过载的载流部件产生的热效应。将规定电阻的镍铬丝绕在样品上，通以特定电流使其达到规定温度并维持一定时间，观察样品是否引燃。

• 关键参数：试验功率或电流、试验时间、是否引燃。

1.4 垂直燃烧与水平燃烧试验

• 原理：评价材料本身对直接火焰的抵抗能力及燃烧蔓延速度。根据样品的放置方向（垂直或水平），施加标准火焰（如50W或500W功率的火焰）于样品一端，测定有焰燃烧时间、无焰燃烧时间、燃烧长度及滴落物是否引燃脱脂棉。

• 关键参数：火焰类别、首次和第二次施加火焰时间、有焰燃烧时间（t₁, t₂）、燃烧长度、是否引燃脱脂棉。

1.5 漏电起痕试验

• 原理：评估绝缘材料表面在电场和电解液污染介质联合作用下，其耐电火花蚀损和形成漏电痕迹的能力。虽然主要评价耐电痕化，但此过程中伴随高温和潜在引燃风险，与材料的耐非正常热性能密切相关。

• 关键参数：试验电压、滴液间隔时间、电解液浓度、失效判定（电流超过规定值或产生持续火焰）。

2. 检测范围

检测适用于家用和类似用途固定式电气装置中，由绝缘材料制成的电器附件外壳及关键部件，主要涉及以下领域：

• 开关插座类：墙壁开关、插座、接线盒、面板、安装盒等的外壳和载流部件支撑体。

• 连接装置类：端子排、连接器、布线槽管系统的绝缘部件。

• 保护与控制装置外壳：小型断路器、剩余电流保护器、智能控制模块等的外壳。

• 安装底座与支架：用于固定电器附件的绝缘底座、支架等。

• 其他固定式附件：如固定式灯具的接线端子座、吊线盒等绝缘部件。

3. 检测标准

检测严格遵循国际、国家及行业标准，确保评价的一致性和权威性。

• 国际标准：

  • IEC 60695-2-10 至 IEC 60695-2-13系列标准：规定了灼热丝/热丝的基本试验方法和试验装置导则。

  • IEC 60695-2-2：针焰试验方法。

  • IEC 60695-11-10， IEC 60695-11-20：垂直和水平燃烧试验方法。

  • IEC 60112：固体绝缘材料耐电痕化指数和相比电痕化指数的测定方法。

  • IEC 60884-1， IEC 60669-1：家用和类似用途插头插座、开关的通用要求中，引用了上述耐非正常热和耐燃的具体试验条款及合格判定标准。

• 国家标准（中国）：

  • GB/T 5169.10~GB/T 5169.13系列标准：等同采用IEC 60695-2系列，为灼热丝/热丝试验国家标准。

  • GB/T 5169.5：针焰试验方法。

  • GB/T 5169.16， GB/T 5169.17：50W和500W火焰的垂直/水平燃烧试验方法。

  • GB/T 4207：耐电痕化试验方法。

  • GB/T 2099.1， GB/T 16915.1：家用和类似用途插头插座、开关的国家标准，具体规定了不同部件应满足的耐热、耐燃试验等级（如灼热丝温度）和判定准则。

4. 检测仪器

4.1 灼热丝试验仪

• 功能：用于执行灼热丝试验。核心部件为可加热至300℃~1000℃以上的可控温灼热丝环，配备可精确控制接触时间和压力的样品移动装置。仪器包含测量火焰高度和燃烧时间的计时系统，以及用于观察火焰的镜子或摄像头。铺底层支架用于放置标准规定的铺底材料。

4.2 针焰试验仪

• 功能：用于执行针焰试验。包括产生规定火焰的燃烧器、可调节样品夹持装置、确保火焰与样品相对位置准确的定位机构。配备施焰计时器和燃烧计时器，通常也配备铺底层（如绢纸覆盖的钢板）。

4.3 热丝引燃试验仪

• 功能：用于执行热丝引燃试验。核心为可缠绕样品的标准电阻丝及精密程控电源，能精确控制试验功率或电流及持续时间。配备检测样品是否引燃的装置（如光敏探头）。

4.4 水平垂直燃烧试验仪

• 功能：用于执行UL 94等标准规定的水平或垂直燃烧试验。包括标准燃烧器、可精确调整高度的本生灯、样品夹具（水平或垂直）、配备有焰/无焰燃烧计时器、测量燃烧长度的标尺。燃烧室需有通风和排气设施。

4.5 漏电起痕试验仪

• 功能：用于执行耐电痕化试验。核心为可提供0~600V交流试验电压的电源、两个电解液滴落装置、铂金电极及其加压装置。配备电流监测系统，用于判断试验过程中电流是否超过设定阈值（如0.5A）并自动切断试验。

所有仪器均需定期校准，其关键参数（如温度、火焰尺寸、电压、时间等）必须符合相关标准规范的要求，以确保检测结果的准确性和重复性。