洪志榮 羅燕平
(威凱檢測技術有限公司 廣東廣州 510663)
在電器產品中,非金屬材料的耐熱及耐燃對電器產品的安全存在直接的影響。若電器產品中非金屬材料質量不符合要求,當產品出現故障或者過載時,可能會發生產品變形、起火等事故,對人身安全造成影響。因此,作為檢測第三方機構,在實際檢測工作中,對產品中存在的非金屬材料要特別重視以保證這些非金屬材料有足夠好的耐熱及耐燃性能。筆者希望結合日常檢測中相關經驗的積累及對產品非金屬材料規范性文件來分析實際工作中的典型案例,以幫助大家更好地理解標準的要求。
2.1.1 基于球壓試驗評定非金屬材料的耐熱性能
球壓試驗:作為電工產品的非金屬材料的耐熱試驗,用于評估電工產品及其零部件的固體絕緣材料(不包括陶瓷)的耐熱性能。圖1為實際操作中對電器產品中存在的非金屬材料需要做球壓試驗來驗證材料耐熱性的條件的判定。
2.1.2 基于灼熱絲試驗評定非金屬材料的耐熱性能
灼熱絲試驗:是利用模擬技術評定灼熱元件或過載電阻之類的熱源在短時間內造成熱應力影響的著火危險性。通過灼熱絲試驗來評定非金屬材料的耐熱性。圖2為實際操作中對電器產品中存在的非金屬材料需要做灼熱絲試驗來驗證材料耐熱性的條件的判定。
2.2.1 基于針焰試驗評定非金屬材料的耐燃性能
針焰試驗:是產生局部起燃后,是否導致火焰擴大或蔓延而發生電器燃燒、是否波及周圍的零部件,并引起周圍部件起火,是評定家用電器產品是否耐燃的系列方法之一。
通過試驗評定非金屬材料的耐燃性能,結合標準相應條款的要求判定材料的耐燃性能是否符合標準要求,表1為標準對電器產品中相應的非金屬材料構成的部件試驗的要求及判定條件。
2.2.2 基于耐漏電起痕試驗評定非金屬材料的耐燃性能
耐漏電起痕試驗:絕緣材料在電場的作用下,由于受到水和雜質的污染,在表面形成閃絡現象,慢慢破壞材料的絕緣結構,形成導電通道,造成短路。這種現象為漏電起痕。
通過試驗評定非金屬材料的耐燃性能并結合標準相關條款要求判定正在受試的材料是否符合標準要求。非金屬材料作為電器產品中的帶電支撐部件時需要依據標準相關條款經受耐漏電起痕試驗以驗證材料的耐燃性能。

圖1 耐熱試驗的判定

圖2 耐燃試驗的判定

圖3 塑料外殼灼熱絲試驗

圖4 塑料部件球壓試驗

圖5 塑料外殼針焰試驗
(1)灼熱絲試驗不合格案例分析
筆者通過日常接觸到的大部分非金屬材料的灼熱絲試驗的案例,特例舉在試驗中容易出現不合格的具有代表性的案例來說明標準對電器中存在的非金屬部件耐熱性能的要求,如圖3。
圖3為筆者在日常工作中遇到的某品牌家電的塑料部件,此材料是距支撐載流部件材料3mm范圍內的材料部件,按照標準GB 4706.1-2005第30章要求,進行灼熱絲750℃,起燃時間超過30s,判斷其為不合格。
(2)球壓試驗不合格案例分析
圖4為筆者在日常檢測中 遇到的某品牌家電的外殼塑料部件,按照標準GB 4706.1-2005第30章要求,進行球壓75℃,壓痕已超過2.0mm,判斷其為不合格。
(3)針焰試驗不合格案例分析
圖5為筆者在日常工作中遇到的某品牌家電的塑料部件,按照標準GB 4706.1-2005第30章要求,進行針焰試驗,起燃,后燃時間大于30s,判斷其為不合格。
(4)耐漏電起痕試驗不合格案例分析
在筆者工作中由于非金屬部件耐漏電起痕不合格的案例比較少,因此,無法提供具體的圖片說明,僅給出判定結果。
若受試樣品在試驗過程中,電流大于0.5A,但不起火,判定為不合格;若受試樣品在試驗過程中,電流小于0.5A且起火,也判定為不合格。
針對以上四種評定非金屬材料耐熱和耐燃性能的試驗,在實際電器產品安全檢測中,要嚴格依據標準GB 4706.1關于非金屬材料和零部件的要求進行試驗,遇到有疑問或者臨界狀態情況時,多查詢相關非金屬材料的文件并和資深工程師討論以尋求合理可行的解決方案。另外,平時在工作中,多積累,遇到特殊的情況或者易出現問題的情況記錄在案,以備日后出現類似問題時查詢使用。

表1 非金屬材料部件試驗的要求及判定條件
標準GB 4706.1第30章對非金屬材料耐熱和耐燃的要求很明確,但是近年來由于電器中非金屬材料部件變形、起燃等事故常有出現,這就意味著作為第三方檢測機構的工程師,在這方面應該引起足夠的重視,對電器產品中出現的非金屬材料部件進行嚴格控制以提高產品的質量,進而保障人生安全。
[1] GB/T 5169.11-2006《電工電子產品著火危險試驗 第11部分:灼熱絲/熱絲基本試驗方法 成品的灼熱絲可燃性試驗方法》
[2] GB/T 5169.12-2006《電工電子產品著火危險試驗試驗方法 材料的灼熱絲可燃性試驗》
[3] GB/T 5169.5-2008《電工電子產品著火危險試驗第5部分:試驗火焰針焰試驗方法裝置、確認試驗方法和導則》
[4] GB 4207-2003 、IEC60112 -2003 《固體絕緣材料耐電痕化指數和相比電痕化指數的測定方法》
[5] GB 4706.1-2005《家用和類似用途電器的安全,第1部分通用要求》