朱金華 胡名龍

（山東省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗研究院 山東濟南 250102）

1 前言

絕緣材料的耐燃性是關(guān)系到電工電器使用安全的重要產(chǎn)品指標。通常，這一性能指標是用灼熱絲試驗來檢驗。在歷年的電工電器產(chǎn)品國抽和省抽中，灼熱絲試驗是出現(xiàn)不合格產(chǎn)品較多的試驗項目。本文對電工電器的灼熱絲試驗方法進行了較詳細的解析，同時，在相關(guān)內(nèi)容中穿插講解了新標準與舊標準的主要變化。

2 試驗樣品的選擇及狀態(tài)調(diào)節(jié)

2.1 試驗樣品的選擇

試驗應(yīng)在1 個試樣上進行。試樣應(yīng)首選完整的成品。如試驗不能在完整的成品上進行，則可選擇以下方法：（1）在完整的或組裝好的成品中切取一塊需要檢驗的部件；（2）在完整的或組裝好成品上取出需要檢驗的部件，單獨進行試驗。

2.2 狀態(tài)調(diào)節(jié)

試驗之前，將試驗樣品和鋪底層松木板和絹紙放在溫度為15～35℃。

3 灼熱絲試驗裝置要求和校驗

3.1 灼熱絲

灼熱絲是用外徑為（4.0±0.07）mm (彎曲前)的Ni/Cr 絲制成（其中，Ni 的成分＞77%）。新版標準增加了對新灼熱絲退火處理的要求：一個新的灼熱絲在應(yīng)用于試驗之前，應(yīng)在至少120 A 的電流中退火至少10 h（可累計）。退火的目的是防止灼熱絲頂部出現(xiàn)細小裂紋。

灼熱絲試驗儀的設(shè)計應(yīng)使灼熱絲保持水平，且為使試驗過程中灼熱絲與樣品緊密接觸，灼熱絲頂部應(yīng)對試樣施加一個力，力的大小為（0.95±0.10）N。

3.2 試驗電路和連接

灼熱絲頂端溫度加熱至960℃需要的典型電流為120～150 A。試驗電路應(yīng)包含一個電流表（誤差在1%）。灼熱絲試驗儀應(yīng)配備交流穩(wěn)壓電源（電壓波動范圍±2%）。在進行灼熱絲試驗儀的檢定、校準時，應(yīng)對裝置的電源電壓偏差和電流測量偏差進行檢定、校準。電源電壓偏差的校準在實際工作中非常容易遺漏。

3.3 溫度測量系統(tǒng)

灼熱絲頂端應(yīng)使用帶有符合1 級標準的礦物絕緣金屬鎧裝細絲熱電偶測量。熱電偶直徑應(yīng)為1.0 mm。（在舊標準中為1.0 mm 或0.5 mm。如果有爭議，應(yīng)使用0.5 mm）。熱電偶應(yīng)適合在960℃的條件下連續(xù)運行。

3.4 鋪底層

在試樣的下邊放置規(guī)定的鋪底層。用一塊松木板（平整光滑且厚度至少為10 mm）的上表面包裹一層絹紙，置于灼熱絲施加到試驗的作用點下方（200±5）mm 處。

3.5 試驗箱

試驗箱應(yīng)有足夠大的容積，試驗期間氧氣損耗不會影響試驗結(jié)果，且試樣可安裝在距試驗箱各表面至少100 mm 處。通常情況下，容積為0.5 m3的試驗箱被認為足夠大。照度要求試驗箱和背景材料應(yīng)是暗的，不含灼熱絲發(fā)光，試驗樣品受光量應(yīng)小于20 lx。把照度計面對試驗箱后部，放置在試驗樣品位置，照度應(yīng)小于20 lx。

3.6 計時裝置

計時裝置應(yīng)有≤0.2 s 的分辨率。

3.7 灼熱絲頂部的校驗

每批試驗前，需通過測量和記錄灼熱絲頂部尺寸“A”。當尺寸A 的測量值減小到最初尺寸讀數(shù)的97.5%時，應(yīng)更換灼熱絲。此處與舊標準GB 5169.10—2006《電子電工產(chǎn)品著火危險試驗》表述發(fā)生較大變化：該尺寸應(yīng)與隨后的試驗測得的“A”值相比較，當該尺寸減少到最初尺寸的90%時，就應(yīng)替換灼熱絲。

3.8 溫度測量系統(tǒng)的校準

溫度測量系統(tǒng)應(yīng)進行定期校準。將一片純度至少為99.8%、面積約2 mm2和厚度約0.06 mm 的銀箔放在灼熱絲頂部，然后進行灼熱絲溫度的單點校準。當銀箔開始熔化時，溫度計測量值應(yīng)為（960±10）℃。

3.9 校驗的周期

對于灼熱絲頂端施加力和對于灼熱絲頂端移動深度兩參數(shù)，相對穩(wěn)定性較好，可以頻次較低，如1 次/3月。溫度測量系統(tǒng)的校驗應(yīng)進行周期性校驗，校驗的周期可隨使用的頻次改變，如使用較少，可1 次/3月；如使用頻次較高，可1 次/月。灼熱絲頂部的校驗應(yīng)在每批產(chǎn)品檢驗前校驗，原因是灼熱絲頂部溫度較高，頂部尺寸受熱變化的可能性較大。

4 檢驗方法與技術(shù)要點

4.1 將試驗樣品放入試驗箱中

樣品在安裝時，樣品的平面部分應(yīng)保持垂直，灼熱絲的頂部施加到表面平面部分的中心處。

4.2 設(shè)定參數(shù)

設(shè)定參數(shù)灼熱絲頂端溫度、試驗的施加時間tA（30±1）s、加熱電流，其他參數(shù)，如灼熱絲的移動速率為（10～25）mm/s，灼熱絲進入試樣的深度（7±0.5）mm以及灼熱絲對試樣的施加壓力（0.95±0.1）N，一般為設(shè)備的固定參數(shù)。

對于電工電器，設(shè)定灼熱絲頂端溫度要求一般如表1。

表1 灼熱絲頂端溫度要求

4.3 進行試驗

（1）調(diào)整試驗儀加熱電流，將灼熱絲加熱到設(shè)定的溫度，用溫度測量系統(tǒng)進行測量。

（2）在灼熱絲接觸試樣之前，應(yīng)確保該溫度至少保持60 s 內(nèi)的變化在5K 內(nèi)。

（3）溫度調(diào)整完畢，開始試驗，開始后不要再調(diào)整加熱電流。試驗樣品架前行當試樣與灼熱絲接觸時，觸發(fā)接近開關(guān)，此時，小車停止前行；同時，試樣或鋪底層起燃的持續(xù)時間（ti）和所有火焰熄滅的持續(xù)時間（tE）自動開始計時。當預(yù)置的灼熱絲施加時間到tA后，樣品架將自動后退。

（4）試驗中觀察試驗現(xiàn)象是否起燃。當試樣或者下面的鋪底層起燃時，按下“停止按鈕”；當火焰熄滅時，按下“tE停止按鈕”。得到的數(shù)據(jù)分別為起燃時間（ti）(修約至 0.5 s)和火焰熄滅時間（tE）(修約至 0.5 s)，并觀察是否由于移開灼熱絲帶走了大部分燃燒材料造成試樣燃燒熄滅。觀察試樣是否完全燒盡，還應(yīng)觀察放在試樣下面的規(guī)定的鋪底層是否起燃。

5 試驗結(jié)果

如滿足以下條件，則認為通過了灼熱絲成品試驗（GWEPT）：

（1）未發(fā)生起燃；

（2）發(fā)生了起燃，同時滿足以下所有條件：①如果試樣的火焰或灼熱在移開灼熱絲后的30 s 內(nèi)熄滅，即tE≤tA+30 s；②位于試樣下方的鋪底層松木板和絹紙未起燃。

測定得到的GWEPT 用以下方式報告，例如，在960℃下進行試驗，表示為 GWEPT：960。

6 結(jié)語

本文系統(tǒng)地講解了灼熱絲試驗的流程，同時指出了灼熱絲試驗方法標準的變化之處，供相關(guān)檢測機構(gòu)的檢測人員及生產(chǎn)企業(yè)設(shè)計人員參考。