強制認證產(chǎn)品防火防護外殼要求和燃燒性等級試驗

湯燕燕（上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗技術(shù)研究院，上海 200000）

強制認證產(chǎn)品防火防護外殼要求和燃燒性等級試驗

湯燕燕
（上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗技術(shù)研究院，上海 200000）

簡要介紹固體非金屬材料燃燒性等級的定義、評級和測試方法，分別針對國家標準GB 8898-2011《音頻、視頻及類似電子設(shè)備 安全要求》的第20章和國家標準GB 4943.1-2011《信息技術(shù)設(shè)備 安全 第1部分：通用要求》的第4.7章的內(nèi)容進行說明和分析，并列舉V-1級材料的兩種試驗方法進行比對，總結(jié)了我國強制認證產(chǎn)品對防火防護外殼的要求。

強制認證；防火防護外殼；燃燒性等級

引言

對于音視頻及信息化電子產(chǎn)品的廣大實際使用者而言，產(chǎn)品的性能和品相是非常重要的，但是產(chǎn)品的安全性更是重中之重，安全隱患包括電擊危險、過高溫度、輻射、爆炸、機械危險和著火。本文主要研究和討論的對象是著火，在我國，對于音視頻及信息化電子產(chǎn)品這種民用電子設(shè)備，大多列入到強制認證的范圍，在國家標準GB 8898-2011《音頻、視頻及類似電子設(shè)備 安全要求》的第20章和國家標準GB 4943.1-2011《信息技術(shù)設(shè)備 安全 第1部分：通用要求》的第4.7章，這兩章中分別對產(chǎn)品防火做了規(guī)定和要求。如何能確保產(chǎn)品的防火要求，保證消費者權(quán)益的同時，又能對產(chǎn)品設(shè)計進行有效的成本控制和技術(shù)控制，準確的理解標準是非常必要的。

1　燃燒性等級

現(xiàn)在我們提到的元器件或防火防護外殼的燃燒等級即是在標準GB/T 11020-2005《固體非金屬材料暴露在火焰源時的燃燒性試驗方法清單》中定義的固體非金屬材料暴露在火焰引燃源時的特性，在判定特性時采用了以下五種燃燒試驗方式，即HB、V、5V、VTM和FH。比較常見于音視頻和信息類產(chǎn)品的防火防護外殼的燃燒等級為HB、V和5V，下面分別介紹一下這三種燃燒試驗方式。

1）HB

定義：Horizontal Burning即水平燃燒試驗，使用標準化50W標稱試驗火焰。試驗樣品的水平位置特別適于評定燃燒程度和（或）火焰蔓延的速度即線性燃燒速率。

特點：易燃，緩慢燃燒材料，不添加阻燃劑。

樣品要求：三件條形樣品為一組：L=125±5 mm，W=13±0.5 mm，T≤13 mm；

一組樣品在溫度為23 ℃，濕度50 %的環(huán)境下放置48 h；

在距被引燃段25±1 mm和100±1 mm處劃上垂直標記線。

樣品最少2組。

火焰要求：20±2 mm高。

測試方法：夾住靠近100 mm標記線的樣品末端，長軸呈水平，短軸傾斜成45±2 °的角度，用金屬絲網(wǎng)水平固定在樣品的下方10±1 mm處，燃燒器管的中心軸線與水平面約呈45 °角，樣品自由端置入火焰中心6 mm處，加施火焰直到火焰前沿達到25 mm標記線時移開試驗火焰，火焰前沿達到25 mm標記線處開始計時，火焰前沿100 mm標記線處結(jié)束計時。

測試結(jié)果如表1。

阻燃等級：HB40＞HB75。

2）V

定義：Vertical Burning即垂直燃燒試驗，使用標準化50 W標稱試驗火焰。試驗樣品的垂直位置特別適于評定移開試驗火焰后的燃燒程度。

特點：自熄材料，添加有阻燃劑，離開火源有自動熄滅的能力

樣品要求：五件條形樣品為一組：L=125±5 mm，W=13±0.5 mm，T≤13 mm；

一組樣品在溫度為23 ℃，濕度50 %的環(huán)境下放置48 h，

一組樣品在溫度為70 ℃的通風環(huán)境下放置7天，再經(jīng)過4 h冷卻樣品；

樣品最少4組。

火焰要求：20±2 mm高。

測試方法：夾住樣品上端大約6 mm處，長軸垂直，距下方大約300±10 mm處放置尺寸約為50×50×6 mm的棉墊，最大重量0.08 g。燃燒器管的中心軸線保持垂直，距離樣品的最低點10±1 mm，隨著樣品的位置或長度的變化，對燃燒器進行垂直平面內(nèi)的移動調(diào)整。如果樣品有融化物掉落，將燃具傾斜45 °。垂直燃燒10±0.5 s之后移開火焰，立刻記錄燃燒維持時間t1，燃燒維持停止時立刻將燃具繼續(xù)像之前一樣放到樣品下方10±1 mm，燃燒10±0.5 s，再將燃具移除并記錄燒維持時間t2，和灼熱燃燒t3。

測試結(jié)果如表2。

表1　測試結(jié)果

表2　測試結(jié)果

阻燃等級：按照燃燒持續(xù)時間和灼燒持續(xù)時間分級，V-0、V-1、V-2，依次遞減。

3）5V

定義：燃燒試驗，使用標準化500 W標稱試驗火焰。

樣品要求：5件條形樣品為一組：L=125±5 mm，W=13±0.5 mm，最小厚度；

3件板形樣品為一組：150±5 mm的正方形，最小厚度且厚度不超過13 mm；

樣品在溫度為23 ℃，濕度50 %的環(huán)境下放置48 h，或樣品在溫度為70℃的通風環(huán)境下放置7天，再經(jīng)過4 h冷卻樣品；

5VA類必須測試板形樣品。

樣品最少4組。

火焰要求：總高度125±10 mm高，內(nèi)焰40±2 mm高。

測試方法：條形樣品：夾住樣品上端大約6 mm處，長軸垂直，距下方大約300±10 mm處放置尺寸約為50 ×50×6 mm的棉墊，最大重量0.08 g。燃燒器管的中心軸線保持垂直，樣品的窄邊面對燃燒器，使燃燒器火焰與垂直面成20±5 °角，內(nèi)焰觸及樣條，施加火焰5±0.5 s，然后移開火焰5±0.5 s，重復操作5次，如果燃燒過程中有粒子滴落、樣品收縮或伸張，要相應地調(diào)整燃燒器以保證內(nèi)焰觸及樣品，記錄下燃燒維持時間和灼燒維持時間。

板形樣品：水平地夾住樣品，火焰以與垂直成20±5°的方式使其內(nèi)焰與樣品接觸，施加火焰5±0.5 s，然后移開火焰5±0.5 s，持5±0.5 s，重復操作5次，記錄下燃燒維持時間和灼燒維持時間。

測試結(jié)果如表3。

阻燃等級：5VA＞5VB。

表3　測試結(jié)果

2　針對音視頻及信息類強制認證產(chǎn)品的防火防護要求

1）國家標準GB 8898-2011《音頻、視頻及類似電子設(shè)備 安全要求》的4第20章

標準中，要求設(shè)備的設(shè)計應當盡可能做到防止著火和火焰的蔓延，并且不得對設(shè)備的周圍引起著火的危險。該要求要采取下列措施來實現(xiàn)：在設(shè)備的設(shè)計上和生產(chǎn)上采用良好的技術(shù)措施，以避免產(chǎn)品潛在的引燃源；與潛在引燃源附近的內(nèi)部零部件使用低可燃性的材料；采用防火防火外殼限制火焰蔓延。

元器件應當符合14章相應的可燃性要求或20.1.4的要求；內(nèi)部連線應通過附錄G.2章的試驗；當產(chǎn)品外包裝為僅開有連接導線填滿的開孔的金屬外殼或滿足可燃性等級V-0級的外殼，印制板基材的可燃性等級應當達到V-1級或更優(yōu)。

關(guān)于產(chǎn)品外殼是否屬于防火防護外殼，我們可以這樣來判定：如果產(chǎn)品使用位置電源適配器供電，那么產(chǎn)品外殼不屬于防火防護外殼，沒有阻燃要求，而其他的元器件和零部件的阻燃要求則要通過查詢表21來定級；如果產(chǎn)品使用內(nèi)置電源板供電，那么產(chǎn)品外殼就屬于防火防護外殼，那么就有阻燃要求，可以按照20.2來定級。

針對現(xiàn)在市場上存在的音視頻產(chǎn)品，大多數(shù)都是由外置電源適配器供電，那么只需要印制線路板為至少V-1級材料或外殼為金屬材料，就可以完全滿足產(chǎn)品的防火防護要求。

2）國家標準GB 4943.1-2011《信息技術(shù)設(shè)備 安全第1部分：通用要求》的第4.7章

標準中，規(guī)定了通過使用適當?shù)牟牧虾驮骷?，以及采用適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)，減小設(shè)備內(nèi)部和設(shè)備外側(cè)引燃危險和火焰蔓延危險的要求。

對設(shè)備或設(shè)備的一部分，防止引燃和火焰蔓延有兩種可替換的保護方法。方法一是選擇和使用能將引燃危險和火焰蔓延的可能性減小的元器件、配件和材料，以及必要時通過使用防火防護外殼，對于具有較大數(shù)量的電子元器件的設(shè)備或設(shè)備的某部分，可推薦使用方法一。方法二是進行所有的模擬故障試驗，那么設(shè)備或設(shè)備的某部分就不要求防火防護外殼，對于具有少量電子元器件的設(shè)備或設(shè)備的某部分，可推薦使用方法二。

要求防火防護外殼的零部件：一次電路的元器件；由非受限制電源供電的二次電路中的元器件；由受限制電源供電的但未安裝在V-1級材料上的二次電路中的元器件；受限制電源內(nèi)元器件；帶危險電壓或危險能量水平的電路中的具有未封裝的起弧零部件；絕緣配線。

針對現(xiàn)在市場上存在的信息化產(chǎn)品，絕大多數(shù)都是三類設(shè)備，通過電源適配器供電，且電源適配器符合受限制電源的要求，那么只需要印制線路板為至少V-1級材料、外殼為HB級材料，就可以完全滿足產(chǎn)品的防火防護要求。

3　針對V-1級防火外殼材料的試驗方法比對

3.1國家標準GB 8898-2011《音頻、視頻及類似電子設(shè)備 安全要求》的4第G1.2章

1）樣品：規(guī)格：L=125±5 mm，W=13±0.5 mm，T≤13 mm。

數(shù)量：三件為一組，主檢一組，備測一組。

2）預處理：兩組樣品在溫度為23 ℃，濕度50 %的環(huán)境下放置48 h。

3）測試環(huán)境：溫度為15~35 ℃，相對濕度為45 % ~75 %，實驗室大氣條件。

4）試驗火焰要求：針焰，高度12±1 mm，溫度從100±5 ℃升高到700±3 ℃的試驗時間應為23.5±1.0 s。

5）試驗程序：施加試驗火焰10 s然后后移開，如果樣品自身維持火焰不超過30 s，則在相同的點或任何其他的點上再施加試驗火焰1 min然后移開，如果樣品自身維持火焰仍不超過30 s，則在相同的點或任何其他的點上再施加試驗火焰2 min然后移開。

6）結(jié)果評定：第一次施加試驗火焰后，試驗樣品不得完全燃盡，任一次施加試驗火焰后，自身維持火焰應當在30s內(nèi)熄滅，薄綿紙不起燃，白松木板也不炭化。

3.2國家標準GB 4943.1-2011《信息技術(shù)設(shè)備 安全 第1部分：通用要求》的第A6章

1）樣品：規(guī)格：L=125±5 mm，W=13±0.5 mm，T≤13 mm。

數(shù)量：五件為一組，主檢兩組，備測兩組。

2）預處理：兩組樣品在溫度為23 ℃，濕度50 %的環(huán)境下放置48 h，兩組樣品在溫度為70 ℃的通風環(huán)境下放置7天，再經(jīng)過4 h冷卻樣品。

3）測試環(huán)境：溫度為15~35 ℃，相對濕度為45 % ~75 %，實驗室大氣條件。

4）試驗火焰要求：標準化50 W標稱試驗火焰，高度20±2 mm，溫度從100±5 ℃升高到700±3 ℃的試驗時間應為44±2 s。

5）試驗程序：施加試驗火焰10 s然后移開，記錄火焰燃燒的持續(xù)時間t1，樣品上火焰燃燒一經(jīng)停止后，應立即在同一樣品上第二次施加試驗火焰10 s然后移開，記錄火焰燃燒的持續(xù)時間t2，并在t2結(jié)束后測量灼熱燃燒的持續(xù)時間t3。每組各5個樣品均進行上述系列規(guī)定的試驗。

6）結(jié)果評定：每個獨立的樣品：t1或t2≤30 s；對任意處理組的五個樣品的總時間t1+t2≤250 s；每個獨立的樣品：t2+t3≤60 s；不允許任一樣品持續(xù)燃燒和灼熱燃燒到夾持樣品的夾子處；不允許燃燒顆?；虻温湮镆济撝?。

4　總結(jié)

綜上所述，根據(jù)認證產(chǎn)品的特性差異以及標準制定的考量不同，兩部標準對于產(chǎn)品防火要求是有不同的側(cè)重點的。

國家標準GB 8898-2011《音頻、視頻及類似電子設(shè)備 安全要求》的第20章等注重技術(shù)設(shè)計。因為當時制定該標準的時候，產(chǎn)品中存在顯像管、高壓元件等高壓危險元器件，產(chǎn)品相對體積較大，首先可以從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計和元器件的選擇上降低產(chǎn)品引燃危險，然后再考慮到以防火防護外殼起到最后一道保護。

而國家標準GB 4943.1-2011《信息技術(shù)設(shè)備 安全 第1部分：通用要求》的第4.7章更注重材料使用。因為該標準的制定晚于國家標準GB 8898-2011《音頻、視頻及類似電子設(shè)備 安全要求》，當時市場是出現(xiàn)了大批量的三類設(shè)備，大多有外置電源供電，設(shè)備本身大大降低了安全隱患，所以只要在材料規(guī)定在相應的阻燃等級上，就能滿足產(chǎn)品的防火要求。

所以說，兩部標準對于產(chǎn)品的防火要求，雖然有著不同的試驗程序和結(jié)果判定要求，但都是針對標準覆蓋的不同認證產(chǎn)品，提出相適應的要求。

［1］ GB 4943.1-2011，信息技術(shù)設(shè)備 安全 第1部分：通用要求［S］.

［2］ GB 8898-2011，音頻、視頻及類似電子設(shè)備 安全要求［S］.

［3］ GB/T 11020-2005，固體非金屬材料暴露在火焰源時的燃燒性試驗方法清單［S］.

［4］ GB/T 5169.5-2008，電工電子產(chǎn)品著火危險試驗 第5部分：試驗火焰針焰試驗方法 裝置、確認試驗方法和導則［S］.

［5］ GB/T 5169.15-2008，電工電子產(chǎn)品著火危險試驗 第15部分 試驗火焰 500W火焰 裝置和確認試驗方法［S］.

［6］ GB/T 5169.16-2008，電工電子產(chǎn)品著火危險試驗 第16部分試驗火焰50W 水平與垂直火焰試驗方法［S］.

［7］ GB/T 5169.17-2008，電工電子產(chǎn)品著火危險試驗 第17部分：試驗火焰500W火焰試驗方法［S］.

［8］ GB/T 5169.22-2008，電工電子產(chǎn)品著火危險試驗 第22部分 試驗火焰 50W火焰 裝置和確認試驗方法［S］.

［9］ ANSI/UL-94-2013， Standard for Safety Tests for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices ［S］.

湯燕燕，工科碩士學位，2010年畢業(yè)于上海大學自動化學院，主要從事音視頻類、IT類及電信終端類產(chǎn)品的測試，以及計算機產(chǎn)品等的節(jié)能測試。

Fire Enclosure Requirements and Burning Grade for Compulsory Certification Products

TANG Yan-yan
（Shanghai Institute of Quality Inspection and Technical Research， Shanghai 200000）

This paper briefly introduces the definition of non-solid metal material combustion grade，and the method of rating and testing. According to the description and analysis with Chapter 4.7 of the national standard GB 8898-2011 and Chapter 20 of the national standard GB 4943.1-2011， two kinds of test methods of the V-1 grade material are compared， and finally the paper summarizes the requirements of the fire enclosure during China's compulsory product certification.

compulsory certification； fire enclosure； burning grade

X934

A

1004-7204（2016）04-0019-05