IEC 60335-1,IEC 60950-1和IEC 60065標(biāo)準(zhǔn)對(duì)非金屬材料UL證書的可接受程度

陳 悅，屠庭龍，路春志

(1.工業(yè)和信息化部電子第五研究所 廣州賽寶認(rèn)證中心服務(wù)有限公司，廣東 廣州 511370；2.深圳天祥質(zhì)量技術(shù)服務(wù)有限公司廣州分公司，廣東 廣州 510663)

在平時(shí)工作中，經(jīng)常會(huì)遇到客戶提問：“我想要更換或報(bào)備器具某處的非金屬材料，我可以提供該非金屬材料的UL證書，是否可以直接接受？”今天就IEC 60335-1,IEC 60950-1和IEC 60065三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)非金屬材料UL證書的可接受程度以及還需要補(bǔ)充哪些試驗(yàn)進(jìn)行展開討論.

1 非金屬材料的UL證書

非金屬材料的UL證書上包括顏色，厚度，可燃性等級(jí)，RTI，HWI，HAI，CTI，HVTR等信息，當(dāng)考慮CCC認(rèn)證中該材料是否可以接受時(shí)，我們主要關(guān)注顏色，厚度，可燃性等級(jí)，RTI這四項(xiàng)參數(shù).

1.1 顏色和厚度

主要是檢查該產(chǎn)品使用的顏色和厚度是否在證書覆蓋的范圍內(nèi).

1.2 可燃性等級(jí)

UL證書中可燃性等級(jí)是按照UL94(idt IEC 60695-11-10)規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行的等級(jí)劃分，UL94標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了不同非金屬材料的可燃性等級(jí)試驗(yàn)方法，HB為水平燃燒試驗(yàn)可燃性等級(jí)，V-0,V-1,V-2為50W垂直燃燒試驗(yàn)可燃性等級(jí),5VA,5VB為500W垂直燃燒試驗(yàn)可燃性等級(jí)，VTM-0,VTM-1,VTM-2為薄材料垂直燃燒試驗(yàn)可燃性等級(jí)，HF-1,HF-2,HBF為泡沫材料水平燃燒可燃性等級(jí)[1].

1.3 RTI

UL證書中RTI是按照UL 746B標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，確定材料承受最高不會(huì)形變的溫度，其中：

RTI Elec-電氣特性影響下材料的相對(duì)溫度系數(shù)；

RTI Mech Imp-沖擊負(fù)荷影響下材料的相對(duì)溫度系數(shù)；

RTI Mech Str-靜態(tài)負(fù)荷影響下材料的相對(duì)溫度系數(shù)[2].

2 IEC 60335-1對(duì)非金屬材料的要求

如果家電類產(chǎn)品需要更換或報(bào)備非金屬材料，并且可以提供該材料的UL證書，需要補(bǔ)充以下試驗(yàn)，可達(dá)到要求的豁免條款除外.

2.1 球壓試驗(yàn)

根據(jù)IEC 60335-1家電類產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)要求，支撐帶電部件的熱塑性材料零部件、外部熱塑性材料零部件以及起到附加或加強(qiáng)絕緣作用的熱塑性材料零部件，其惡化可導(dǎo)致器具不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，需要補(bǔ)充球壓試驗(yàn)，試驗(yàn)方法詳見IEC 60695-10-2[3].

1.不構(gòu)成附加絕緣或加強(qiáng)絕緣的熱塑性材料外部部件：75 ℃，40 ℃+正常工作條件下的溫升二者中的溫度較高值；

2.構(gòu)成附加絕緣或加強(qiáng)絕緣的熱塑性材料外部部件：25 ℃+非正常工作條件下的溫升，40 ℃+正常工作條件下的溫升，75 ℃三者中取溫度最高值；

3.不構(gòu)成加強(qiáng)絕緣的支撐帶電部件的熱塑性材料：125 ℃，40 ℃+正常工作條件下的溫升二者中的溫度較高值；

4.構(gòu)成加強(qiáng)絕緣的支撐帶電部件的熱塑性材料：25 ℃+非正常工作條件下的溫升，40 ℃+正常工作條件下的溫升，125 ℃三者中取溫度最高值；

5.構(gòu)成附加絕緣或加強(qiáng)絕緣的熱塑性材料：40 ℃+正常工作條件下的溫升，25 ℃+非正常工作條件下的溫升二者中的溫度較高值.

2.2 灼熱絲試驗(yàn)

1.不管是有人照管還是無人照管，除旋鈕、裝飾物以及不存在傳播器具內(nèi)部火焰風(fēng)險(xiǎn)或不存在被點(diǎn)燃風(fēng)險(xiǎn)的其他零部件以及手持式器具的零部件的非金屬材料都需要進(jìn)行550 ℃灼熱絲試驗(yàn)，可燃性材料等級(jí)為HB40以上的部件可不進(jìn)行該試驗(yàn).

UL94中只有HB一種類別，而IEC 60695-11-10標(biāo)準(zhǔn)將HB進(jìn)一步劃分為HB40和HB75兩類，當(dāng)材料只提供UL證書時(shí)標(biāo)注顯示材料類別為HB時(shí)，該如何判定是否滿足HB40要求呢？根據(jù)對(duì)比HB40和HB75定義發(fā)現(xiàn)，當(dāng)材料厚度≥3 mm時(shí)屬于HB類別，那么1.5 mm≤材料厚度≤3.0 mm時(shí)，一定滿足HB40要求，至于V-0,V-1,V-2,5VA,5VB類別材料，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，水平燃燒試驗(yàn)和垂直燃燒試驗(yàn)屬于兩種不同的試驗(yàn)方法，垂直燃燒試驗(yàn)要求并不能覆蓋水平燃燒要求，筆者認(rèn)為如果材料為V-0,V-1,V-2,5VA,5VB類別材料，還是需要補(bǔ)充550℃成品的灼熱絲試驗(yàn).

2.有人照管的工作器具，支撐載流連接件的絕緣零部件，以及距上述連接件3 mm內(nèi)的絕緣件，應(yīng)經(jīng)受IEC 60695-2-11成品的灼熱絲試驗(yàn)[3]：

·正常工作載流大于0.5A的連接件，750 ℃

·其他連接件，650 ℃

3.無人照管的工作器具：

支撐載流連接件的絕緣零部件，以及距上述連接件3 mm內(nèi)的絕緣件，應(yīng)經(jīng)受IEC60695-2-11成品的灼熱絲試驗(yàn)[3]：

·正常工作載流大于0.2A的連接件，750 ℃(或灼熱絲燃燒指數(shù)超過850 ℃，或材料的灼熱絲起燃溫度大于775 ℃)；

·其他連接件，650 ℃(或材料的灼熱絲起燃溫度大于675 ℃)；

上述試驗(yàn)產(chǎn)生火焰持續(xù)超過2 s,需要對(duì)該連接件上方50 mm高，20 mm直徑的圓柱范圍內(nèi)的零部件進(jìn)行針焰試驗(yàn)，符合針焰試驗(yàn)的隔離擋板屏蔽起來的部件不需進(jìn)行該試驗(yàn)，如果零部件UL證書的材料可燃性等級(jí)為V-0，V-1，5VA或5VB其中之一，則不需要進(jìn)行針焰試驗(yàn)[3].

4.由于ISO9772與UL94對(duì)HBF類材料的等級(jí)劃分相同，所以軟材料或發(fā)泡材料的UL證書可被接受.

2.3 針焰試驗(yàn)

PCB板如果有UL證書顯示其材料可燃性等級(jí)為V-0，V-1，5VA或5VB其中之一，則不需要進(jìn)行針焰試驗(yàn).

2.4 溫升試驗(yàn)

首先需要判定正常工作條件下器具的材料應(yīng)屬于哪種RTI，然后查看相關(guān)材料的UL證書中相關(guān)RTI的溫度，再查看該溫度是否高于報(bào)告中正常工作條件下的最高溫度，高于則適用.

2.5 機(jī)械試驗(yàn)

家電產(chǎn)品變更或報(bào)備材料還需要滿足IEC 60335-1中其他適用的試驗(yàn)，如0.5J的沖擊能量沖擊3次的試驗(yàn)，鉤扣搭鎖試驗(yàn)，推力，拉力，扭矩試驗(yàn)等機(jī)械強(qiáng)度方面的試驗(yàn).

3 IEC 60950-1對(duì)非金屬材料的要求

3.1 可燃性等級(jí)

信息技術(shù)設(shè)備類產(chǎn)品的非金屬材料對(duì)可燃性等級(jí)有明確的要求.

1.質(zhì)量超過18 kg的駐立式設(shè)備或移動(dòng)式設(shè)備的防火防護(hù)外殼的可燃性等級(jí)：5VB或5VA；

2.質(zhì)量不超過18 kg的移動(dòng)式設(shè)備的防火防護(hù)外殼的可燃性等級(jí)：V-1,VTM-1,V-0,VTM-0,5VA或5VB[6]；

塞裝在開孔的零部件的可燃性等級(jí)：V-1,VTM-1,V-0,VTM-0,5VA或5VB；

3.防火防護(hù)外殼外部零部件(包括電氣防護(hù)外殼，機(jī)械防護(hù)外殼)的可燃性等級(jí)：HBF(泡沫材料)，HB75(厚度小于3 mm) 或HB40(厚度大于等于3 mm)；

4.連接器的可燃性等級(jí)：V-2,VTM-2,V-1,VTM-1,V-0,VTM-0,5VA或5VB級(jí)或安裝在V-1,VTM-1,V-0,VTM-0,5VA或5VB級(jí)防火材料上且屬于小尺寸連接器部分；

5.防火防護(hù)外殼內(nèi)部零部件(包括電氣防護(hù)外殼，機(jī)械防護(hù)外殼)的可燃性等級(jí)：V-2,VTM-2,V-1,VTM-1,V-0,VTM-0,5VA,5VB,HF-2或HF-1；

6.空氣過濾裝置的可燃性等級(jí)：V-2,VTM-2,V-1,VTM-1,V-0,VTM-0,5VA,5VB,HF-2或HF-1；

7.高壓(超過4kV)元器件的可燃性等級(jí)：V-2,VTM-2,V-1,VTM-1,V-0,VTM-0,5VA,5VB,HF-2或HF-1[4].

以上可燃性等級(jí)要求如不滿足，需補(bǔ)充隨機(jī)測(cè)試.

3.2 球壓試驗(yàn)

直接安裝在危險(xiǎn)電壓上的熱塑性材料零部件應(yīng)補(bǔ)充球壓試驗(yàn)，試驗(yàn)溫度為(△T+Tma+15 ℃)±2 ℃，125 ℃取二者較高溫度值，試驗(yàn)方法詳見IEC 60695-10-2[4].

△T-正常溫升

Tma-說明書中規(guī)定的最高環(huán)境溫度或25 ℃，取二者較高值

3.3 溫升試驗(yàn)

同IEC 60335-1家用和類似用途電器，首先需要判定正常工作條件下器具的材料應(yīng)屬于哪種RTI，然后查看相關(guān)材料的UL證書中相關(guān)RTI的溫度，再查看該溫度是否高于報(bào)告中正常工作條件下的最高溫度，高于則適用.

3.4 機(jī)械試驗(yàn)

信息技術(shù)設(shè)備類產(chǎn)品報(bào)備材料還需要滿足IEC 60950-1中其他適用的機(jī)械強(qiáng)度試驗(yàn)，如：10N的恒定作用力試驗(yàn)，30N的恒定作用力試驗(yàn)，250N的恒定作用力試驗(yàn)，沖擊試驗(yàn)，跌落試驗(yàn)，應(yīng)力消除試驗(yàn)，陰極射線管的機(jī)械強(qiáng)度，高壓燈的機(jī)械防護(hù)外殼強(qiáng)度等[4].

4 IEC 60065對(duì)非金屬材料的要求

4.1 可燃性等級(jí)

音頻、視頻及類似電子設(shè)備類產(chǎn)品的非金屬材料對(duì)可燃性等級(jí)有明確的要求.

1.除供連接導(dǎo)線填滿的開孔和通風(fēng)寬度不超過1 mm的開孔外，無其他開孔的可燃性等級(jí)為V-0，5VA或5VB級(jí)的塑料外殼，可對(duì)其內(nèi)部電氣元器件，導(dǎo)線，PCB板等防火等級(jí)不做要求.

2.安裝在V-1，V-0，5VA或5VB級(jí)的可燃性等級(jí)材料上的小尺寸電氣元器件，可視為不具有可燃性.

3.PCB板(50Va.c./50Vd.c.≤工作電壓≤400 Vpeak/400Vd.c.且P>15w)需使用V-1，V-0，5VA或5VB級(jí)的材料(無開孔的金屬外殼或外殼可燃性等級(jí)為V-0，5VA或5VB不做此要求)；

PCB板(工作電壓>400 Vpeak/400Vd.c.且P>15w，或該P(yáng)CB板支撐過壓保護(hù)的放電器)需使用V-0，5VA或5VB級(jí)的材料(無開孔的金屬外殼不做此要求).

4.非防火防護(hù)外殼：

(1)當(dāng)設(shè)備內(nèi)部電壓≤4 kV時(shí)，

50<潛在引燃源的工作電壓峰值≤400 V時(shí)，則要求潛在引燃源距下方或側(cè)方元器件距離>13 mm，距上方元器件距離>50 mm，如不滿足此要求，元器件材料可燃性等級(jí)需達(dá)到HB75級(jí)或以上；

400<潛在引燃源的工作電壓峰值≤4 000 V時(shí)，則要求潛在引燃源距下方或側(cè)方元器件距離>13 mm，距上方元器件距離>50 mm，如不滿足此要求，元器件材料可燃性等級(jí)需為V-1，V-0，5VA或5VB級(jí)，隔離擋板距潛在引燃源的距離≥5 mm且材料可燃性等級(jí)需為V-1，V-0，5VA或5VB級(jí)；

(2)當(dāng)設(shè)備內(nèi)部電壓>4 kV時(shí)，

50<潛在引燃源的工作電壓峰值≤400 V時(shí)，則要求潛在引燃源距下方或側(cè)方元器件距離>13 mm，距上方元器件距離>50 mm，外殼材料可燃性等級(jí)需達(dá)到HB40級(jí)或以上，如不滿足，元器件材料可燃性等級(jí)需為V-1，V-0，5VA或5VB級(jí)，隔離擋板距潛在引燃源的距離≥5 mm且材料可燃性等級(jí)需為V-1，V-0，5VA或5VB級(jí)；

400<潛在引燃源的工作電壓峰值≤4 000 V時(shí)，則要求潛在引燃源距下方或側(cè)方元器件距離>20 mm，距上方元器件距離>50 mm，外殼材料可燃性等級(jí)需達(dá)到HB40級(jí)或以上，如不滿足，元器件材料可燃性等級(jí)需為V-1，V-0，5VA或5VB級(jí)，隔離擋板距潛在引燃源的距離≥5 mm且材料可燃性等級(jí)需為V-0，5VA或5VB級(jí)；

潛在引燃源的工作電壓峰值>4 000 V，外殼材料可燃性等級(jí)需為V-1，V-0，5VA或5VB級(jí)，除非潛在引燃源開路電壓小于4kV或保護(hù)電路可以使其開路電壓限制在4 kV以下[5].

以上可燃性要求如不滿足，需補(bǔ)充隨機(jī)測(cè)試.

4.2 溫升試驗(yàn)

同IEC 60335-1家用和類似用途電器，首先需要判定正常工作條件下器具的材料應(yīng)屬于哪種RTI，然后查看相關(guān)材料的UL證書中相關(guān)RTI的溫度，再查看該溫度是否高于報(bào)告中正常工作條件下的最高溫度，高于則適用.

4.3 絕緣材料軟化試驗(yàn)

正常工作載流超過0.2A的零部件，如果存在接觸不良而大量發(fā)熱的風(fēng)險(xiǎn)，則支撐上述零部件的絕緣材料需要按照ISO 306 B50的要求進(jìn)行軟化試驗(yàn)，特殊情況按照表3條件f進(jìn)行確定，軟化溫度應(yīng)超過150 ℃.

4.4 其他試驗(yàn)

音頻、視頻及類似電子設(shè)備類產(chǎn)品報(bào)備材料還需要滿足IEC 60065中其他適用的試驗(yàn)，如：不可分離的薄層材料的試驗(yàn)、破碎試驗(yàn)、抗外力試驗(yàn)、絕緣電阻和抗電強(qiáng)度、撞擊試驗(yàn)、振動(dòng)試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、跌落試驗(yàn)、應(yīng)力消除試驗(yàn)、手持遙控裝置的機(jī)械強(qiáng)度試驗(yàn)、抽屜的機(jī)械強(qiáng)度試驗(yàn)、安裝在設(shè)備上的天線同軸插座的機(jī)械強(qiáng)度試驗(yàn)等[5].

5 結(jié) 論

當(dāng)器具進(jìn)行IEC 60335-1、IEC 60950-1和IEC 60065標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)認(rèn)證，報(bào)備或更換具有UL證書的非金屬材料時(shí)，需按照以上各標(biāo)準(zhǔn)要求適當(dāng)增補(bǔ)相關(guān)試驗(yàn)項(xiàng)目或直接接受，如果材料完全滿足要求，方可將其顏色、厚度、可燃性等級(jí)、耐熱性信息、UL標(biāo)準(zhǔn)、UL證書號(hào)等相關(guān)信息列入到報(bào)告關(guān)鍵元件清單中.