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灼热丝测试的方法和标准

好的,很乐意为您详细解释灼热丝测试(Glow-Wire Test)的方法和标准。


灼热丝测试是一种评估电工电子产品、零部件及其材料(主要是固体绝缘材料)**耐热、耐燃和防引燃能力**的模拟安全测试。其核心原理是:**用一个预先加热到特定温度的灼热丝作为模拟热源,在规定压力下接触样品一定时间,观察样品是否起燃或燃烧持续时间,以此评估其在故障过热条件下的火灾风险。**


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### 一、测试方法概述


测试通常在以下基本步骤中进行:


1.  **样品准备**:

    *   样品可以是成品(如开关、插座外壳)、零部件或标准尺寸(如60mm x 60mm)的平板材料。

    *   样品应在标准气候条件下(如温度23±2°C,湿度50±5%)进行状态调节至少24小时。


2.  **装置设置**:

    *   **灼热丝**:通常由镍/铬(80/20)制成,弯曲成规定的环状尺寸(常用直径为4mm)。

    *   **加热系统**:用大电流将灼热丝加热至标准规定的精确温度(例如550°C, 650°C, 750°C, 850°C, 960°C)。温度需用校准过的热电偶测量。

    *   **施力系统**:能以一个恒定的力(通常为1.0 ± 0.2 N)将灼热丝推向样品。

    *   **背景和底座**:样品下方放置一层**绢纸**(tissue paper)和一块**松木板**。绢纸用于检测可能滴落的、具有引燃能力的燃烧颗粒,松木板模拟实际的安装底板。


3.  **测试过程**:

    *   将灼热丝加热至产品标准要求的特定温度(见下文“温度选择”部分)。

    *   一旦温度稳定,将样品以规定力(1.0N)与灼热丝尖端接触,持续 **30秒**。

    *   观察并记录从接触开始到结束的整个现象。


4.  **观察与记录**:

    *   **起燃时间 (Ti)**:从接触开始到样品产生火焰的持续时间。

    *   **熄灭时间 (Te)**:移除灼热丝后,样品火焰持续燃烧的持续时间。

    *   **是否起燃**:样品或周围绢纸是否被点燃。

    *   **燃烧颗粒**:是否有燃烧或灼热的颗粒从样品上滴落并引燃下方的绢纸。

    *   **烧损程度**:测量样品的烧焦长度和变形情况。


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### 二、评判标准 (合格与否的准则)


测试结果的判定主要依据以下两个核心标准(以IEC 60695-2-11/12为例):


1.  **无火焰燃烧或火焰熄灭时间**:

    *   如果样品在灼热丝移除后 **30秒内** 火焰自动熄灭(即 Te ≤ 30s),**且**

    *   没有引燃下方的绢纸。


**同时满足以上两个条件,则通常判定为通过该温度的测试。** 如果Te > 30s 或者绢纸被点燃,则判定为不合格。


**附加判定(GWIT和GWFI):**

*   **GWFI (Glow-Wire Flammability Index) - 灼热丝可燃性指数**:

    *   一个材料特性参数。指**连续三次测试**均能满足以下条件的最高温度:

        *   Te ≤ 30秒

        *   绢纸未被点燃

        *   样品没有完全燃烧

    *   例如:GWFI 850°C 表示该材料在850°C的测试条件下能通过考核。


*   **GWIT (Glow-Wire Ignition Temperature) - 灼热丝起燃温度**:

    *   一个材料特性参数。指比**连续三次测试中至少有一次引燃样品(Ti ≤ 30s)** 的**最低温度低25K**的温度。

    *   它表示材料抵抗起燃的能力。例如:GWIT 825°C 意味着在850°C(825+25)的测试中,样品会被点燃,但在825°C时不会被点燃。


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### 三、主要测试标准


灼热丝测试的国际和国内标准体系非常成熟,最核心的是**IEC 60695-2**系列标准。


*   **国际标准**:

    *   **IEC 60695-2-10**: 灼热丝装置和通用试验程序。

    *   **IEC 60695-2-11**: 成品灼热丝可燃性试验方法。

    *   **IEC 60695-2-12**: 材料灼热丝可燃性指数 (GWFI) 试验方法。

    *   **IEC 60695-2-13**: 材料灼热丝起燃温度 (GWIT) 试验方法。


*   **中国国家标准 (GB/T)**:完全等效采用IEC标准。

    *   **GB/T 5169.10** ~ **GB/T 5169.13**:对应上述IEC标准。


*   **终端产品标准**:

    *   许多具体的产品标准(如家电类的**IEC 60335-1**、信息技术设备类的**IEC 60950-1** / **IEC 62368-1**、照明设备类的**IEC 60598-1**)都会引用灼热丝测试。

    *   这些标准会**根据产品故障可能产生的过热风险,规定其不同部件所需达到的测试温度等级**。


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### 四、温度等级的选择


测试温度并非固定,而是根据产品最终用途和潜在风险由产品标准规定。常见温度等级如下:


| 温度 (°C) | 应用举例(仅供参考,具体以产品标准为准) |

| :--- | :--- |

| **550** | 预计不会发热的部件,或故障条件下只有低发热风险的部件。 |

| **650** | 绝缘材料部件、支承载流连接件的部件等。 |

| **750** | 支承载流连接件的部件,且需要承受较高电流/发热风险;小型电器外壳等。 |

| **850** | 高故障风险下的部件,如电源开关、接触器的绝缘部分等。 |

| **960** | 最高风险等级,用于极端情况下的测试。 |


**如何选择?**

**必须依据您产品所遵循的特定安全标准**(如UL, IEC, GB等)中的明确规定,而不是随意选择。标准中会列出诸如“非金属外壳”、“支撑带电件的部件”等具体条款,并指明其需要通过的灼热丝测试温度。


### 总结


灼热丝测试是一项关键的火险模拟测试,用于确保电子产品在发生故障过热时不会引发火灾。其核心是:

*   **方法**:用规定温度的灼热丝接触样品30秒,观察其燃烧行为。

*   **标准**:主要依据IEC 60695-2-11/12 (GB/T 5169.11/12)。

*   **判定**:移除热源后30秒内熄灭且不引燃绢纸。

*   **关键参数**:GWFI(衡量火焰维持能力)和GWIT(衡量抵抗起燃能力)。

*   **应用**:测试温度需根据具体产品安全标准(如IEC 60335-1)的规定进行选择。


如果您需要为某一特定产品进行测试,强烈建议查阅该产品的最终安全标准,或咨询专业的检测认证机构。


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