電氣火災(zāi)的重要誘因之一,是產(chǎn)品材料在異常工作條件下因局部過(guò)熱引發(fā)的引燃風(fēng)險(xiǎn),常稱為“內(nèi)部引燃”,如何有效篩選具備足夠耐過(guò)熱引燃性能的材料,是保障電氣產(chǎn)品安全的關(guān)鍵。
熱絲引燃試驗(yàn)(HWI),正是評(píng)估材料在產(chǎn)品局部過(guò)熱條件下抗引燃性能的關(guān)鍵測(cè)試。該試驗(yàn)通過(guò)規(guī)定尺寸和溫度的灼熱絲對(duì)試樣施加熱應(yīng)力,科學(xué)評(píng)價(jià)電氣絕緣材料及相關(guān)部件的相對(duì)引燃特性,為材料選型提供依據(jù),從而降低產(chǎn)品發(fā)生內(nèi)部引燃風(fēng)險(xiǎn)。
主要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn):UL746A條款32、ASTM D3874、IEC 60695-2-20、GB/T 14048附錄M.1。試驗(yàn)過(guò)程嚴(yán)謹(jǐn),涵蓋熱絲退火、精準(zhǔn)纏繞至電路連接測(cè)試,每一步都嚴(yán)格把控,確保結(jié)果可靠。
測(cè)試過(guò)程
熱絲退火 熱絲纏繞
電路連接 通電測(cè)試
對(duì)熱絲進(jìn)行退火處理。
按照要求將熱絲纏繞于試樣。
連接熱絲自由端至測(cè)試電路。
接通電源,開(kāi)始測(cè)試,持續(xù)觀察至試樣起燃或熔穿。
熱絲引燃性能等級(jí)分類
PLC等級(jí)0-5。數(shù)字越小表示材料耐受等級(jí)越高,越不易燃燒。
關(guān)鍵影響因素分析
①材料厚度對(duì)熱絲引燃性能的影響
除了0.2mm樣品在起燃前融穿外,其余樣品隨厚度增加,引燃時(shí)間呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。
原因在于隨著材料厚度的增加,熱量向內(nèi)部傳遞所需時(shí)間更長(zhǎng),引燃難度提升。反之當(dāng)樣品過(guò)薄時(shí),材料又極易發(fā)生融穿。材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)分布不均勻也會(huì)顯著影響結(jié)果。
下表展示了不同厚度PC板的熱絲引燃測(cè)試結(jié)果。
②柔性材料纏繞方式對(duì)熱絲引燃性能的影響
柔性材料(如硅膠片)質(zhì)地柔軟易變形,纏繞熱絲易導(dǎo)致壓痕深度不一,造成測(cè)試結(jié)果波動(dòng)大,離散度高。
解決方案:纏繞時(shí)在試樣兩邊添加一片支撐片,確保試樣得到充分支撐且不變形。纏繞完成后需小心移除支撐片再進(jìn)行測(cè)試。
總結(jié)
產(chǎn)品所用材料的熱絲引燃等級(jí)是電子電氣產(chǎn)品安全防護(hù)的核心指標(biāo)之一。選用高等級(jí)材料,是提升產(chǎn)品防火安全、預(yù)防電氣火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵措施。