耐受非正常热和着火试验检测

耐受非正常热与着火试验检测详解

这类检测是评估电子电气设备和元器件在非正常工作条件或潜在着火危险下安全性能的关键手段，旨在最大限度预防火灾风险。主要检测项目包括：

一、耐非正常热试验

• 核心目的： 评估绝缘材料在超过正常工作温度的高温下，其物理结构（特别是支撑带电部件的关键部位）的抗软化变形能力。
• 代表性试验：球压试验
  • 原理： 将规定直径的金属钢球以标准压力，压在被加热至特定温度的样品平整表面上。
  • 温度设定： 依据材料预期使用温度（通常比材料允许最高工作温度高15K或25K等）。
  • 样品状态： 样品需在烘箱中加热达到并稳定在设定温度。
  • 作用时间： 钢球在设定温度下持续加压1小时。
  • 判定标准： 移开钢球并冷却后，测量样品表面的压痕直径。压痕直径不得超过标准规定值（通常为2mm），表明材料在高温下仍能保持足够的机械强度。

二、耐燃试验

• 核心目的： 评估材料或部件在直接接触小火焰或高温热源时的抗点燃能力，以及点燃后火焰蔓延的程度和速度。
• 主要测试方法：
  1. 针焰试验：
     • 模拟场景： 设备内部因故障产生的微小火焰（如过热元件引燃小束导线、接触不良产生的电火花）。
     • 试验过程： 使用特定尺寸的燃烧器产生规定高度（通常12±1mm）的火焰。用此火焰以特定角度和持续时间（如30±1秒）灼烧样品表面或预先划开的裂缝边缘。
     • 观察与判定：
       • 灼烧期间及移开火焰后，样品是否被点燃。
       • 如果点燃，火焰高度限制？样品是否燃尽？滴落物是否引燃下方铺底层？
       • 火焰持续时间（即样品燃烧时间）是否在规定限值内（如30秒或60秒）？
       • 燃烧颗粒滴落情况是否符合要求（不引燃铺底层）。
  2. 灼热丝试验：
     • 模拟场景： 设备内部因过载或接触不良等故障产生的过热元件（如过热的电阻、接线端子）直接接触到邻近绝缘材料。
     • 试验过程： 将规定材质和尺寸的灼热丝（常用镍铬丝）用电加热至特定温度（如550℃, 650℃, 750℃, 850℃, 960℃）。灼热丝头部以特定压力接触样品规定部位并保持规定时间（如30±1秒）。
     • 温度选择： 依据部件在设备中的位置、预期故障能量等因素分级选择。
     • 观察与判定：
       • 试验过程中样品是否起火？火焰高度？
       • 移开灼热丝后，样品上的火焰或灼热是否在特定时间内（如30秒内）熄灭？
       • 滴落物是否引燃下方铺底层？
  3. 水平/垂直燃烧试验：
     • 适用对象： 主要用于评估固体绝缘材料本身的可燃性等级（HB, V-2, V-1, V-0, 5VA, 5VB）。
     • 试验过程： 条形样品水平或垂直夹持。用特定高度的本生灯火焰（通常20mm或125mm）灼烧样品下端或边缘规定时间（如两次10秒）。记录燃烧行为。
     • 判定要素：
       • 火焰蔓延速度（水平燃烧）。
       • 移开火焰后样品的有焰燃烧时间、无焰燃烧时间。
       • 样品是否燃尽？滴落物是否引燃脱脂棉？

三、耐电痕化试验

• 核心目的： 评估绝缘材料表面在电场和电解污染物（如灰尘、潮湿）联合作用下，抵抗形成局部导电通路（电痕）的能力。
• 试验方法（相比漏电起痕指数CTI 和 耐电痕化指数PTI）：
  • 原理： 在材料样品表面放置两个规定形状的电极，并施加交流电压。在电极间滴落特定浓度的电解液（如氯化铵溶液），模拟污染物环境。
  • 过程： 持续滴液至材料表面形成导电通道（电流超过设定值并维持一定时间导致样品失效），或完成规定滴液数而未失效。
  • 结果判定：
    • PTI： 材料在规定的电压和滴液次数（通常50滴）内能承受而不失效的最高电压值。
    • CTI： 材料在规定的试验条件下，经受住50滴电解液而不失效的最高电压值。CTI值用于材料的比较和分级（如CTI 0 至 CTI 5）。

总结：

耐受非正常热与着火试验构成了评估电子电气产品防火安全性的核心检测体系。通过这些严格的模拟测试，能有效筛选出在非正常温升、意外小火焰引燃、过热元件接触或污染环境电场作用下易起火或火焰蔓延风险高的材料与部件，从而指导设计选材、优化结构，从根本上提升产品抵御火灾风险的能力，保障用户生命财产安全。这些测试项目是产品设计和安全认证过程中的关键环节。