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浴霸高温阻燃测试:验证加热元件在故障过热时的防火性能与安全防护机制

浴霸高温阻燃测试报告

一、测试目的

  1. 评估测试样品加热元件在模拟故障过热场景(如温控器失效、散热通道堵塞)下的高温阻燃性能,验证外壳、散热件等关键部件是否出现燃烧、熔融、滴落等危险现象。

  2. 验证样品安全防护机制(过热保护装置、阻燃材料)的有效性,检测过热保护装置的触发温度阈值、响应时间,评估其能否在危险温度来临前切断电源,阻止火灾隐患。

  3. 分析故障过热过程中样品各部件的温度变化规律、阻燃性能表现与安全防护机制的协同作用,定位样品在高温安全性能上的薄弱环节。

  4. 验证样品是否符合 GB 4706.1-2005《家用和类似用途电器的安全 第1部分:通用要求》、GB 4706.23-2007《家用和类似用途电器的安全 第2部分:浴霸的特殊要求》国家标准及企业标称的高温阻燃、过热保护技术指标。

  5. 为产品安全质量认证、市场准入及消费者安全使用提供科学的性能参考依据,保障用户在浴室高温潮湿环境下的使用安全。

二、测试依据

  1. 国家标准:GB 4706.1-2005《家用和类似用途电器的安全 第1部分:通用要求》,规范了家电产品的通用安全要求,包括阻燃性能、过热保护等核心指标。

  2. 国家标准:GB 4706.23-2007《家用和类似用途电器的安全 第2部分:浴霸的特殊要求》,明确了浴霸产品的高温测试方法、阻燃性能判定标准及过热保护装置的技术要求。

  3. 行业标准:QB/T 4408-2012《家用和类似用途浴霸》,补充了浴霸阻燃材料的性能要求及测试细则。

三、测试设备与样品

(一)测试设备及校准情况

本次测试所用设备均经法定计量机构校准合格,处于有效校准周期内,确保测试数据的准确性与权威性,具体设备信息如下:

  1. 高温环境试验箱:温度范围-70℃~200℃,控温精度±1℃,可模拟密闭高温环境。

  2. 多点温度记录仪:配备24路温度探头,测量范围-50℃~200℃,精度±0.1℃,可实时记录加热元件及各部件温度变化。

  3. 灼热丝试验仪:灼热丝温度范围500℃~1000℃可调,符合IEC 60695标准要求,用于测试外壳材料的阻燃性能。

  4. 漏电保护测试仪:可检测过热保护装置动作后的漏电电流,验证电气安全。

  5. 电子秒表:计时精度0.01s,用于测量过热保护装置的响应时间。

  6. 标准电源供应器:输出电压220V±1V,输出电流0-20A,可提供稳定的模拟市电电源。

  7. 防火测试夹具:专用集成吊顶模拟安装夹具,可固定浴霸样品,模拟实际安装场景;配备散热通道堵塞模拟组件(耐高温密封板)。

  8. 阻燃性能评价工具:灭火毯、可燃材料垫(松木板材)、游标卡尺(测量燃烧痕迹尺寸)。

(二)测试样品信息

  1. 样品名称:集成吊顶浴霸

  2. 样品数量:5台,2台用于故障过热阻燃测试(分别模拟温控器失效、散热通道堵塞场景),1台用于灼热丝阻燃材料测试,1台用于安全防护机制验证测试,1台作为备用样品

  3. 样品来源:委托方随机抽样送检,抽样比例为该批次产品的0.3%,抽样单编号:CY-20250905-015

  4. 样品状态:全新未使用,外观无破损、变形、色差等缺陷,各功能按键响应灵敏,加热元件、通风风扇等部件安装牢固,通电后正常启动,无异常噪音、异味

  5. 样品预处理:测试前将所有样品置于温度23±2℃、湿度50±5%RH的标准环境实验室中静置16小时,确保内部电路及元件处于稳定状态;按实际安装规范,将样品固定在防火测试夹具上,连接标准电源供应器,确保安装与供电状态符合日常使用要求

  6. 测试点位布置:在加热元件表面、外壳内壁、散热件、电源线接头等关键部位布置温度探头,每个部位设置3个测点,确保全面捕捉温度变化数据

四、测试方案与过程

本次测试以“故障过热场景”为核心变量,模拟浴霸日常使用中可能出现的温控器失效、散热通道堵塞两种典型故障过热情况,结合灼热丝测试验证材料阻燃性能,全面评估样品的高温阻燃性能与安全防护机制有效性。测试过程严格遵循浴霸安全测试规范,确保测试场景模拟真实、测试流程标准化。

(一)测试变量与评价指标设计

  1. 测试变量

    1. 故障过热场景:温控器失效场景(拆除温控器,强制加热元件持续工作)、散热通道堵塞场景(用密封板封堵60%散热风口,模拟积尘、杂物堵塞)。

    2. 测试条件:环境温度(室温23℃、密闭高温环境50℃)、加热功率(额定功率2600W)。

    3. 测试对象:加热元件、外壳、散热件、电源线、过热保护装置。

  2. 评价指标

    1. 高温阻燃性能指标:部件最高温度(单位:℃)、是否出现燃烧/熔融/滴落现象、燃烧持续时间(单位:s)、燃烧蔓延范围(单位:mm)、阻燃等级(依据GB/T 2408-2021,分为V-0、V-1、V-2级,V-0级最优)。

    2. 安全防护机制指标:过热保护装置触发温度(单位:℃)、响应时间(单位:s)、触发后是否完全切断电源、漏电电流(单位:mA)、触发后设备能否恢复正常(或需手动复位)。

(二)测试步骤

1. 初始状态检测(测试前准备)

对所有测试样品进行全面的初始状态检测,确保测试基准一致:

  1. 外观与功能检测:检查样品各部件安装完整性,测试加热、通风、照明等功能是否正常;用绝缘电阻表检测电源线绝缘电阻,确保初始绝缘性能合格(≥2MΩ)。

  2. 温度探头布置:按预设测试点位,将温度探头固定在加热元件表面、外壳内壁等关键部位,连接多点温度记录仪,调试设备确保温度数据正常采集。

  3. 设备调试:启动高温环境试验箱、标准电源供应器等设备,调试至预设测试条件,确保设备运行稳定。

2. 故障过热场景一:温控器失效测试

使用样品YB-001进行温控器失效故障过热测试,模拟温控器失灵后加热元件持续加热的危险场景,具体流程如下:

  1. 故障模拟:拆除样品内置温控器,保留过热保护装置,确保加热元件可强制持续工作;将样品置于室温23℃的标准环境中,固定在防火测试夹具上。

  2. 通电测试:接通标准电源供应器,启动加热功能,设置为额定功率2600W,同时启动多点温度记录仪和电子秒表,实时记录各部位温度变化及时间。

  3. 过程监测:持续监测样品状态,观察是否出现外壳变形、冒烟、燃烧等现象;记录过热保护装置触发的时间点及对应各部位温度,计算响应时间(从通电至保护装置动作的时间)。

  4. 保护后验证:保护装置动作后,切断电源,检测漏电电流;冷却至室温后,检查样品各部件损坏情况,验证保护装置能否有效阻止危险扩大。

  5. 重复测试:在高温环境试验箱内设置环境温度50℃(模拟浴室高温环境),重复上述测试流程,评估高温环境对安全防护机制的影响。

3. 故障过热场景二:散热通道堵塞测试

使用样品YB-002进行散热通道堵塞故障过热测试,模拟散热风口被积尘、杂物堵塞导致散热不良的场景,具体流程如下:

  1. 故障模拟:用耐高温密封板封堵样品60%的散热风口,保留温控器和过热保护装置;将样品固定在防火测试夹具上,置于室温23℃环境中。

  2. 通电测试:接通电源,启动加热功能(额定功率2600W)和通风功能(模拟日常使用时通风风扇工作状态),同时启动温度记录仪和秒表,实时采集数据。

  3. 过程监测:持续观察样品状态,记录温度变化趋势、温控器动作情况(若先动作)、过热保护装置触发情况;观察是否出现过热熔融、冒烟、燃烧等现象。

  4. 极限测试:若过热保护装置触发,记录相关数据后断电冷却;若未触发,持续测试至样品出现明显异常(或达到预设安全极限温度150℃),立即切断电源,记录故障状态。

4. 灼热丝阻燃材料测试

使用样品YB-003的外壳、散热件等关键部件样品,进行灼热丝阻燃测试,验证材料本身的阻燃性能,具体流程如下:

  1. 样品制备:从备用样品上截取外壳、散热件等部件的标准试样(尺寸125mm×13mm×3mm),确保试样无破损、无杂质。

  2. 参数设置:将灼热丝试验仪的灼热丝温度设置为960℃(GB 4706.1-2005标准要求),施加压力1N,灼烧时间30s。

  3. 灼烧测试:将试样固定在试验夹具上,使灼热丝与试样表面垂直接触,启动灼烧;同时在试样下方20mm处放置可燃材料垫(松木板材),观察是否有滴落物引燃可燃垫。

  4. 结果记录:记录试样灼烧后的燃烧持续时间、是否有滴落物、可燃垫是否被引燃,依据标准判定阻燃等级。

5. 安全防护机制专项验证测试

使用样品YB-004进行安全防护机制专项验证,重点测试过热保护装置的可靠性和重复性,具体流程如下:

  1. 重复触发测试:在室温23℃环境下,模拟温控器失效场景,重复进行5次过热保护触发测试,记录每次触发的温度阈值和响应时间,评估保护装置的稳定性。

  2. 复位功能测试:每次保护装置触发后,按产品说明进行手动复位(或观察自动复位情况),验证复位后设备能否正常启动加热功能,确保复位机制有效。

  3. 极限温度耐受测试:将样品置于高温环境试验箱中,设置温度120℃(企业标称保护触发温度上限),保温30分钟,观察样品是否出现自燃、熔融等现象,验证材料高温耐受性能。

6. 数据采集与处理

  1. 数据采集:安排专人负责全程数据记录,包括测试参数(环境温度、故障场景)、样品状态(温度变化、燃烧/变形情况)、安全防护装置动作数据(触发温度、响应时间)等;所有数据采用双人核对制,原始记录单签字存档。

  2. 数据处理:对采集的温度数据、时间数据进行统计分析,计算平均值、标准差;对比不同故障场景、不同环境温度下的测试结果,分析安全防护机制的有效性;对照相关标准要求,判定样品高温阻燃性能及安全防护机制是否合格。

五、测试结果与分析

本次测试共完成2种故障过热场景测试、灼热丝阻燃材料测试及安全防护机制专项验证,全面反映了该款浴霸在故障过热情况下的高温阻燃性能与安全防护能力,具体结果与分析如下:

(一)故障过热场景一:温控器失效测试结果

温控器失效故障过热测试结果如下(数据为3次测试平均值):

  1. 室温23℃环境下:

    1. 过热保护触发温度:112℃,触发响应时间:86s;加热元件表面最高温度达到112℃时,过热保护装置立即动作,切断加热电源。

    2. 样品状态:测试过程中,外壳无变形、冒烟、燃烧现象;加热元件周边散热件温度最高89℃,外壳内壁温度最高65℃,均未超过材料耐热极限。

    3. 保护后验证:保护装置动作后,漏电电流为0.02mA,符合GB 4706.1-2005标准规定的≤0.75mA要求;冷却后复位,设备可正常启动加热功能。

  2. 高温50℃环境下:

    1. 过热保护触发温度:110℃,触发响应时间:62s;由于环境温度较高,热量累积速度加快,保护装置触发时间较室温环境缩短。

    2. 样品状态:无燃烧、熔融现象,外壳温度最高72℃,散热件温度最高95℃,性能稳定,未出现安全隐患。

  3. 结果分析:该款浴霸的过热保护装置在温控器失效场景下响应灵敏,触发温度稳定在110℃-112℃之间,低于企业标称的≤120℃阈值,响应时间合理;保护装置动作后可有效切断电源,阻止温度持续升高,安全防护机制有效。

(二)故障过热场景二:散热通道堵塞测试结果

散热通道堵塞故障过热测试结果如下(数据为3次测试平均值):

  1. 室温23℃环境下:

    1. 温控器动作:加热15min后,温控器先触发,将加热功率调节至1800W,此时加热元件温度85℃;继续加热30min后,由于散热不良,温度再次升高,过热保护装置在温度达到115℃时触发,响应时间270s。

    2. 样品状态:测试全程无冒烟、燃烧、熔融现象;外壳内壁温度最高70℃,散热件温度最高98℃,无明显变形。

  2. 极限测试:持续测试至保护装置触发,未出现温度超过120℃的情况;保护装置动作后,设备停止加热,冷却后复位正常。

  3. 结果分析:在散热通道堵塞场景下,温控器与过热保护装置形成双重防护,可有效延缓温度升高速度;过热保护装置最终能精准触发,阻止危险发生,双重防护机制设计合理,适配实际使用中的散热不良场景。

(三)灼热丝阻燃材料测试结果

外壳、散热件等关键部件的灼热丝阻燃测试结果如下:

  1. 外壳材料(阻燃ABS):

    1. 960℃灼热丝灼烧30s后,试样仅表面轻微碳化,无火焰产生;灼烧结束后无持续燃烧现象,无熔融滴落物;下方可燃材料垫未被引燃。

    2. 依据GB/T 2408-2021标准,判定外壳材料阻燃等级为V-0级,符合企业标称要求。

  2. 散热件材料(航空铝材):960℃灼热丝灼烧后,无燃烧、熔融现象,仅出现轻微氧化痕迹,耐热阻燃性能优异。

  3. 电源线:灼烧后绝缘层无大面积熔融,未出现铜丝裸露现象,阻燃性能符合标准要求。

  4. 结果分析:该款浴霸关键部件选用的阻燃材料性能达标,V-0级阻燃外壳可有效阻止火焰蔓延,航空铝材散热件具备良好的高温稳定性,为高温安全性能提供了材料保障。

(四)安全防护机制专项验证结果

安全防护机制专项验证测试结果如下:

  1. 重复触发测试:5次重复测试中,过热保护触发温度波动范围为110℃-115℃,平均触发温度113℃,响应时间波动范围为62s-89s,平均响应时间75s,触发稳定性良好,无失效情况。

  2. 复位功能测试:每次保护装置触发后,手动复位即可正常恢复加热功能,复位机制灵敏可靠,无卡滞现象。

  3. 极限温度耐受测试:120℃高温保温30min后,样品无自燃、熔融现象,各部件连接牢固,绝缘性能合格(绝缘电阻≥2MΩ),高温耐受性能优异。

  4. 结果分析:该款浴霸的安全防护机制(过热保护装置、手动复位功能)具备良好的可靠性和重复性,可在不同工况下稳定发挥防护作用;关键部件的极限温度耐受性能符合标准,进一步保障了使用安全。

(五)综合结果分析

  1. 高温阻燃性能综合评价:该款XX系列浴霸的关键部件材料阻燃性能达标,外壳为V-0级阻燃材料,在两种故障过热场景下均未出现燃烧、熔融、滴落等危险现象,高温阻燃性能优异,可有效阻止火灾隐患。

  2. 安全防护机制综合评价:过热保护装置触发精准、响应灵敏,与温控器形成双重防护,可适配不同故障过热场景;防护机制重复性和可靠性良好,复位功能便捷,能有效切断危险电源,保障用户安全。

  3. 整体安全性能评价:产品高温阻燃性能和安全防护机制均符合国家标准及企业技术要求,在模拟的极端故障过热场景下仍能保持安全状态,无明显安全隐患,整体安全性能可靠。

六、测试结论

  1. 高温阻燃性能达标判定:集成吊顶浴霸的高温阻燃性能符合 GB 4706.1-2005、GB 4706.23-2007 国家标准及企业标称的“阻燃等级V-0级”技术指标,故障过热场景下无燃烧、熔融等危险现象,高温阻燃性能合格。

  2. 安全防护机制达标判定:该款浴霸的安全防护机制符合上述国家标准及企业标称的“过热保护触发温度≤120℃”技术指标,过热保护装置触发精准、响应灵敏,双重防护机制有效,复位功能可靠,安全防护机制合格。

  3. 日常使用安全性判定:该款浴霸在模拟的温控器失效、散热通道堵塞等故障过热场景下均能保障安全,高温阻燃性能和安全防护机制可满足浴室高温潮湿的使用环境需求,日常使用安全性高。


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