对家电产品中灼热丝试验的几点探讨

赵慧云 陈常山 咸美玲 岳洪霞 王 泉 金 宁

（山东省计量科学研究院 济南 250014）

引言

灼热丝试验是对设备内易发生火焰蔓延的绝缘材料或其他固体可燃材料的零件进行灼热元件的起燃模拟试验。它是衡量非金属材料耐燃性的重要指标。目前我国家电产品的安全现行标准是GB 4706.1-2005，等同采用IEC 60335-1:2004（Ed 4.1），该标准对非金属材料部件的灼热丝试验有非常严格、非常细致的要求。标准第30.2 条根据非金属材料部件的位置、作用、器具的类型以及它附近连接件承载的电流的不同，对需要进行的灼热丝试验进行了说明。

本文将着重针对GB 4706.1 中第30.2.2 条（适用于有人照看器具）和30.2.3（适用于无人照看的器具）条的“支撑载流连接件的绝缘材料，以及这些连接件3 mm距离内的绝缘材料部件”[1]这句话进行分析解读。结合IEC 60335-1:2020 标准和两个具体案例对以下几个问题进行探讨：标准意义的绝缘材料部件该如何判定？在何种情况下即要对部件进行灼热丝试验（GB/T 5169.11）又要对部件的材料进行灼热丝试验（GB/T 5169.12）？当“3 mm 距离”内有多种绝缘材料时，该如何进行灼热丝试验？

1 对“支撑载流连接件的绝缘材料”的定义

CTL DSH 512 决议给出的如图1 所示的结构示意图，很好的诠释了这一定义。图1 中材料A、B、C 都是用来支撑带电部件（载流件）的，但只有材料A 是处在连接件处的，因此，只有材料A 才是标准所说的“支撑载流连接件的绝缘材料”，材料B 和C 是“支撑载流件的绝缘材料”。因为材料B 距离这个连接件距离＜3 mm，所有材料B 是标准所说的“连接件3 mm 距离内的绝缘材料部件”[2]。

图1 支撑载流连接件的绝缘材料示意图

2 “3 mm 距离”的确认方法

参照IEC60335-1:2020 标准的附录O，“3 mm距离”应是落在图2 图示的半球形圆柱体虚线内的区域（球形和圆柱体的半径均为3 mm）。

图2 “3 mm 距离”测量图

在“3 mm 距离”测量时应注意以下两点：

1）标准IEC 60335-1:2020 附录O 中指出，“3 mm 距离”的测量起点应是这个连接处的载流导体的外表面，而不是真正的连接处[3]。

2）标准IEC 60335-1:2020 第30.2 条款中指出，如果载流连接件与其3 mm 距离内的非金属材料部件之间被其它材料隔离，则此部件在进行GB/T 5169.11 的灼热丝试验时，应将材料按原位放置，灼热丝顶端（从载流连接件所在端）先插入隔离材料的适当部位，而不直接施加于被隔离材料[3]。

3 实例分析

3.1 一种微型开关

CTL DSH-2060 决议提到一种微型开关，如图3 所示，器具内部线通过锡焊连接到该微型开关的金属端子上。假设通过该微型开关的额定电流I ＞0.5 A（有人照看的器具）或者I ＞0.2 A（无人照看的器具）。图4 为该微型开关的结构示意图，决议指出“载流连接处”应是图示黄色区域，“载流连接处”不应包括锡焊区域。载流连接件到非金属塑料件的距离为：从图示可能的载流连接处所指区域到塑料件的空间最短距离[4]。

图3 一种微型开关

图4 微型开关示意图

3.2 “3 mm 距离”内有多种绝缘材料的情况

图5 是一个在无人照看的器具上使用的热熔断体，该热熔断体与内部导线通过金属片压接的方式连接，连接处的额定电流I ＞0.2 A，在连接处周边先后套有一层黑色热缩管和一层白色绝缘套管。黑色热缩管紧靠在连接处，白色绝缘套管距离这个连接处的载流导体的外表面距离＜3 mm。

本器具是无人照看的器具，黑色热缩管和白色绝缘套管均处在载流连接处3 mm 距离内，所以应按照GB 4706.1 第30.2.3 条进行考核，黑色热缩管和白色绝缘套管需要同时满足以下两个条件，才算满足本条款要求。

1）两种绝缘部件的材料的灼热丝的燃烧指数（GB/T 5169.12）都至少为850 ℃，该试样不厚于相关部件。

2）两种绝缘部件要分别经受住750 ℃的灼热丝试验（GB/T 5159.11），其中在对白色绝缘套管进行灼热丝试验时，要将黑色热缩管和白色绝缘套管按原位放置，灼热丝顶端要先施加在黑色热缩管上，如图6 所示。在灼热丝试验期间，如果是黑色热缩管灼热丝试验时产生的火焰持续超过2 s，则黑色热缩管上方20 mm 直径，50 mm 高的圆柱范围内的非金属部件（包括白色绝缘套管）要经受针焰试验或者燃烧等级达到V-1。如果是白色绝缘套管灼热丝试验时产生的火焰持续超过2 s，则白色绝缘套管上方20 mm 直径，50 mm 高的圆柱范围内的非金属部件要经受针焰试验或者燃烧等级达到V-1。在标准GB 4706.1 中还给出了一个替换的条件：如果这两种非金属材料的灼热丝起燃温度（GB/T 5159.13）都至少为775 ℃，该试样不厚于相关部件，那么可以不进行750 ℃灼热丝试验。

在IEC 60335-1:2020 中，还给出了其他替换条件：

1）如果非金属材料的灼热丝燃烧指数（GB/T 5169.12）不可获得，可对非金属部件直接进行850 ℃的灼热丝试验（GB/T 5159.11），如果经受住了，可等同认为该非金属部件的材料的灼热丝燃烧指数满足要求。对于图5的结构，如果黑色热缩管和白色绝缘套的灼热丝燃烧指数不可获得，可对黑色热缩管和白色绝缘套管分别进行850 ℃的灼热丝试验，其中对白色绝缘套管的灼热丝试验应如图6 所示。

图5 一热熔断体应用实例及其载流连接处的结构示意图

图6 白色热缩管灼热丝试验示意图

2）如果非金属材料的灼热丝燃烧指数（GB/T5169.12）至少满足750 ℃，且其材料上方20 mm 直径，50 mm 高的圆柱范围内的非金属部件可经受住针焰试验，该试样不厚于相关部件，那么可免除部件的灼热丝试验。对于图5 的结构，如果厂家选用的黑色热缩管和白色绝缘套管的材料均满足灼热丝燃烧指数（GB/T 5169.12）大于750 ℃，且白色绝缘套管及范围内（材料上方20 mm 直径，50 mm 高的圆柱）其他非金属部件可经受住针焰试验或者燃烧等级可达到V-1，可免除做部件的灼热丝试验。

4 结语

家电产品的安全一直是最受人们关注的问题，耐燃性更是家电产品安全标准考核的重点。本文通过对GB 4706.1 中“支撑载流连接件的绝缘材料，以及这些连接件3 mm距离内的绝缘材料部件”这句话的分析解读，并结合IEC 60335-1:2020 标准和两个具体案例，对家电产品中灼热丝试验遇到的几个问题进行了探讨。希望能在非金属部件的选材和灼热丝试验方面，对厂家和检测实验室能有一些帮助。