對(duì)家電產(chǎn)品中灼熱絲試驗(yàn)的幾點(diǎn)探討

趙慧云 陳常山 咸美玲 岳洪霞 王 泉 金 寧

（山東省計(jì)量科學(xué)研究院 濟(jì)南 250014）

引言

灼熱絲試驗(yàn)是對(duì)設(shè)備內(nèi)易發(fā)生火焰蔓延的絕緣材料或其他固體可燃材料的零件進(jìn)行灼熱元件的起燃模擬試驗(yàn)。它是衡量非金屬材料耐燃性的重要指標(biāo)。目前我國(guó)家電產(chǎn)品的安全現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)是GB 4706.1-2005，等同采用IEC 60335-1:2004（Ed 4.1），該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)非金屬材料部件的灼熱絲試驗(yàn)有非常嚴(yán)格、非常細(xì)致的要求。標(biāo)準(zhǔn)第30.2 條根據(jù)非金屬材料部件的位置、作用、器具的類型以及它附近連接件承載的電流的不同，對(duì)需要進(jìn)行的灼熱絲試驗(yàn)進(jìn)行了說明。

本文將著重針對(duì)GB 4706.1 中第30.2.2 條（適用于有人照看器具）和30.2.3（適用于無人照看的器具）條的“支撐載流連接件的絕緣材料，以及這些連接件3 mm距離內(nèi)的絕緣材料部件”[1]這句話進(jìn)行分析解讀。結(jié)合IEC 60335-1:2020 標(biāo)準(zhǔn)和兩個(gè)具體案例對(duì)以下幾個(gè)問題進(jìn)行探討：標(biāo)準(zhǔn)意義的絕緣材料部件該如何判定？在何種情況下即要對(duì)部件進(jìn)行灼熱絲試驗(yàn)（GB/T 5169.11）又要對(duì)部件的材料進(jìn)行灼熱絲試驗(yàn)（GB/T 5169.12）？當(dāng)“3 mm 距離”內(nèi)有多種絕緣材料時(shí)，該如何進(jìn)行灼熱絲試驗(yàn)？

1 對(duì)“支撐載流連接件的絕緣材料”的定義

CTL DSH 512 決議給出的如圖1 所示的結(jié)構(gòu)示意圖，很好的詮釋了這一定義。圖1 中材料A、B、C 都是用來支撐帶電部件（載流件）的，但只有材料A 是處在連接件處的，因此，只有材料A 才是標(biāo)準(zhǔn)所說的“支撐載流連接件的絕緣材料”，材料B 和C 是“支撐載流件的絕緣材料”。因?yàn)椴牧螧 距離這個(gè)連接件距離＜3 mm，所有材料B 是標(biāo)準(zhǔn)所說的“連接件3 mm 距離內(nèi)的絕緣材料部件”[2]。

圖1 支撐載流連接件的絕緣材料示意圖

2 “3 mm 距離”的確認(rèn)方法

參照IEC60335-1:2020 標(biāo)準(zhǔn)的附錄O，“3 mm距離”應(yīng)是落在圖2 圖示的半球形圓柱體虛線內(nèi)的區(qū)域（球形和圓柱體的半徑均為3 mm）。

圖2 “3 mm 距離”測(cè)量圖

在“3 mm 距離”測(cè)量時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：

1）標(biāo)準(zhǔn)IEC 60335-1:2020 附錄O 中指出，“3 mm 距離”的測(cè)量起點(diǎn)應(yīng)是這個(gè)連接處的載流導(dǎo)體的外表面，而不是真正的連接處[3]。

2）標(biāo)準(zhǔn)IEC 60335-1:2020 第30.2 條款中指出，如果載流連接件與其3 mm 距離內(nèi)的非金屬材料部件之間被其它材料隔離，則此部件在進(jìn)行GB/T 5169.11 的灼熱絲試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將材料按原位放置，灼熱絲頂端（從載流連接件所在端）先插入隔離材料的適當(dāng)部位，而不直接施加于被隔離材料[3]。

3 實(shí)例分析

3.1 一種微型開關(guān)

CTL DSH-2060 決議提到一種微型開關(guān)，如圖3 所示，器具內(nèi)部線通過錫焊連接到該微型開關(guān)的金屬端子上。假設(shè)通過該微型開關(guān)的額定電流I ＞0.5 A（有人照看的器具）或者I ＞0.2 A（無人照看的器具）。圖4 為該微型開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖，決議指出“載流連接處”應(yīng)是圖示黃色區(qū)域，“載流連接處”不應(yīng)包括錫焊區(qū)域。載流連接件到非金屬塑料件的距離為：從圖示可能的載流連接處所指區(qū)域到塑料件的空間最短距離[4]。

圖3 一種微型開關(guān)

圖4 微型開關(guān)示意圖

3.2 “3 mm 距離”內(nèi)有多種絕緣材料的情況

圖5 是一個(gè)在無人照看的器具上使用的熱熔斷體，該熱熔斷體與內(nèi)部導(dǎo)線通過金屬片壓接的方式連接，連接處的額定電流I ＞0.2 A，在連接處周邊先后套有一層黑色熱縮管和一層白色絕緣套管。黑色熱縮管緊靠在連接處，白色絕緣套管距離這個(gè)連接處的載流導(dǎo)體的外表面距離＜3 mm。

本器具是無人照看的器具，黑色熱縮管和白色絕緣套管均處在載流連接處3 mm 距離內(nèi)，所以應(yīng)按照GB 4706.1 第30.2.3 條進(jìn)行考核，黑色熱縮管和白色絕緣套管需要同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件，才算滿足本條款要求。

1）兩種絕緣部件的材料的灼熱絲的燃燒指數(shù)（GB/T 5169.12）都至少為850 ℃，該試樣不厚于相關(guān)部件。

2）兩種絕緣部件要分別經(jīng)受住750 ℃的灼熱絲試驗(yàn)（GB/T 5159.11），其中在對(duì)白色絕緣套管進(jìn)行灼熱絲試驗(yàn)時(shí)，要將黑色熱縮管和白色絕緣套管按原位放置，灼熱絲頂端要先施加在黑色熱縮管上，如圖6 所示。在灼熱絲試驗(yàn)期間，如果是黑色熱縮管灼熱絲試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的火焰持續(xù)超過2 s，則黑色熱縮管上方20 mm 直徑，50 mm 高的圓柱范圍內(nèi)的非金屬部件（包括白色絕緣套管）要經(jīng)受針焰試驗(yàn)或者燃燒等級(jí)達(dá)到V-1。如果是白色絕緣套管灼熱絲試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的火焰持續(xù)超過2 s，則白色絕緣套管上方20 mm 直徑，50 mm 高的圓柱范圍內(nèi)的非金屬部件要經(jīng)受針焰試驗(yàn)或者燃燒等級(jí)達(dá)到V-1。在標(biāo)準(zhǔn)GB 4706.1 中還給出了一個(gè)替換的條件：如果這兩種非金屬材料的灼熱絲起燃溫度（GB/T 5159.13）都至少為775 ℃，該試樣不厚于相關(guān)部件，那么可以不進(jìn)行750 ℃灼熱絲試驗(yàn)。

在IEC 60335-1:2020 中，還給出了其他替換條件：

1）如果非金屬材料的灼熱絲燃燒指數(shù)（GB/T 5169.12）不可獲得，可對(duì)非金屬部件直接進(jìn)行850 ℃的灼熱絲試驗(yàn)（GB/T 5159.11），如果經(jīng)受住了，可等同認(rèn)為該非金屬部件的材料的灼熱絲燃燒指數(shù)滿足要求。對(duì)于圖5的結(jié)構(gòu)，如果黑色熱縮管和白色絕緣套的灼熱絲燃燒指數(shù)不可獲得，可對(duì)黑色熱縮管和白色絕緣套管分別進(jìn)行850 ℃的灼熱絲試驗(yàn)，其中對(duì)白色絕緣套管的灼熱絲試驗(yàn)應(yīng)如圖6 所示。

圖5 一熱熔斷體應(yīng)用實(shí)例及其載流連接處的結(jié)構(gòu)示意圖

圖6 白色熱縮管灼熱絲試驗(yàn)示意圖

2）如果非金屬材料的灼熱絲燃燒指數(shù)（GB/T5169.12）至少滿足750 ℃，且其材料上方20 mm 直徑，50 mm 高的圓柱范圍內(nèi)的非金屬部件可經(jīng)受住針焰試驗(yàn)，該試樣不厚于相關(guān)部件，那么可免除部件的灼熱絲試驗(yàn)。對(duì)于圖5 的結(jié)構(gòu)，如果廠家選用的黑色熱縮管和白色絕緣套管的材料均滿足灼熱絲燃燒指數(shù)（GB/T 5169.12）大于750 ℃，且白色絕緣套管及范圍內(nèi)（材料上方20 mm 直徑，50 mm 高的圓柱）其他非金屬部件可經(jīng)受住針焰試驗(yàn)或者燃燒等級(jí)可達(dá)到V-1，可免除做部件的灼熱絲試驗(yàn)。

4 結(jié)語

家電產(chǎn)品的安全一直是最受人們關(guān)注的問題，耐燃性更是家電產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)考核的重點(diǎn)。本文通過對(duì)GB 4706.1 中“支撐載流連接件的絕緣材料，以及這些連接件3 mm距離內(nèi)的絕緣材料部件”這句話的分析解讀，并結(jié)合IEC 60335-1:2020 標(biāo)準(zhǔn)和兩個(gè)具體案例，對(duì)家電產(chǎn)品中灼熱絲試驗(yàn)遇到的幾個(gè)問題進(jìn)行了探討。希望能在非金屬部件的選材和灼熱絲試驗(yàn)方面，對(duì)廠家和檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室能有一些幫助。