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GBT 5169.30-2020 电工电子产品着火危险试验 第30部分热释放 试验方法概要和相关性.pdf

4.2.1氧弹式量热仪

该试验的目的是测量恒定体积内燃烧产生的总热量。在标准条件下，将特定质量的试样置于 定体积、氧气气氛，且通过苯甲酸校准过的密封量热仪中燃烧。根据所观察到的温升计算在此条件 定的燃烧热值，同时考虑到热损失和汽化潜热

QLHXY 0002S-2016 吉林省林海雪原酿酒有限责任公司 蓝莓酒试样通常是一种由0.5g的细苯甲酸粉末和0.5g同样细粉末状态试验材料组成的混合物。

“弹”是一个中央容器，有足够强度经受高压，因此内部体积保持恒定。弹浸在搅拌的水池中，弹和 水池的组合就是量热仪。量热仪也浸在一个外部的水池中。在燃烧反应期间，量热仪中的水温和外部 水池的水温被持续监测，并通过电加热调整到相同温度。这是为了确保量热仪对周围环境没有净热量 损失，即确保量热仪是绝热的 在测量之前，将试样（为已知质量的苯甲酸和已知质量的试验材料的混合物）放进“弹”内并与电引 燃线接触。在压力（3.0MPa～3.5MPa）下对容器充氧，随之将容器密封，允许其达到热平衡。然后用 已测得的输人能量点燃样品。由于燃烧发生在高压富氧条件下，因此样品完全燃烧。根据已知的量热 仪热容量和燃烧反应导致的温升可以计算出释放的热量。 试验给出了恒定体积下释放的热量，即内部能量的变化U。恒定压力下的总燃烧热是热函差 △H。计算公式如下：

4.2.5重复性和再现性

参见ISO1716:2010中附录B

4.2.6试验数据的相关性

4.3.1.1试验方法

4.3.1.2目的和原理

样品架可适应的最大样品尺寸为100mm×100mm×50mm（长×宽×厚）。样品架正常位置 平的，但垂直的样品架也允许在垂直方向暴露。

4.3.1.4试验过程

4.3.1.5重复性和再现性

4.3.1.6试验数据的相关

4.3.2.1试验方法

参见ASTMD7309[10]

4,3.2.2且的和原理

小规模着火试验是以耗氧原理为基础，对 可燃材料的可燃性进行测定。该试验是在实验室环境下， 采用可控加热毫克试样并将产生的试样气体完全热氧化。已知质量的样品在无氧（庆氧）或氧化（好氧） 环境中以恒定的加热速率被热解。 该装置包括温控试样室、试样架、混合室、燃烧室（燃烧室）和耗氧测量设备 该试验方法提供了比热释放速率、热释放容量、热释放温度、比（总）热释放、热解残渣和比燃烧热的 测量。外部热通量的变化范围在0kW·m=2~100kW·m=²。

样品可以是任何形式的（比如薄膜、纤维、粉末、颗粒或液滴）。如果测试液体，沸点应高于样品室 给温度。 试样的质量在1mg～10mg范围内，并满足条件：在试验过程的任何时间和使用任何加热速率 样气体的耗氧量小于燃烧气流中可用氧的一半。典型试样质量在2mg～5mg。

4.3.2.4试验过程

A（厌氧分解)，或氮和氧的混合物[用于方法B（好氧分解）」。试样室（和试样）以恒定的速度加热。 试样室中的气体进入燃烧室，在燃烧室内与过量氧气混合，在高温环境下氧化。 对试样室内的加热速率、燃烧室的出气流量和氧浓度进行连续监测，由此可计算比热释放率、热释 收容量、热释放温度和比（总）热释放。 测量试样在试验后的残留量并计算热解残渣和比燃烧热

4.3.2.5重复性和再现性

4.3.2.6实验数据的相关性

该方法生成的热分析数据可用于材料的初步筛选 比热释放速率是直接测量的，并已证明与在锥形量热仪测量的热释放速率有很好的一致性。材 起燃温度可以直接测量。燃烧热可以测定，并已发现与氧弹量热仪测出的值相当。

1.3.3俄玄俄州大学量热仪

4.3.3.1试验方法

参见ASTME906]。

4.3.3.2且的和原理

样品夹具可适应的最大样品尺寸为150mm×150mm×50mm（长×宽×厚）。样品夹具正常位 置是垂直的，但水平的样品夹具也允许以水平方向暴露

4.3.3.4试验过程

将试样放在始终有恒定气流的试验箱中。试样的表面暴露于辐射能源。用发出气体的非导向或导 向点火器使燃烧开始。 离开试验箱的气体的温度变化应被连续监控，依据这些数据计算放热速率

4.3.3.5重复性和再现性

ASTME5.21.34（中尺度量热仪任务组）有相关的数

ASTME5.21.34（中尺度量热仪任务组）有相关的数损

4.3.3.6试验试验的相关性

从这些试验中获得的数据可以用于评估热释放对总体者 育火危险的影响，用于防火工程安全的计算 以及研究和产品改进，

4.3.4.1且的和原理

ISO12136给出了通过火焰蔓延仪（FPA)测定和量化材料的易燃特性的试验方法，这些特性与 支持火焰蔓延的倾向有关。ISO12136中量化的材料易燃性特性包括起燃时间、化学和对流热释 质量损失率、有效燃烧热、气化热和产烟率。这些特性可用于防火安全工程和火灾建模。

4.3.4.2试验装置

参见ISO1213613]和ASTME205814]

方形试件的规格为102mmX102mm，安装于方形支架上。圆形试件的直径为96.5mm，安装于 圆形支架上。试样的厚度不小于3mm，且不大于25.4mm。对于垂直火焰蔓延试验，测试试样的宽为 102mm，长为305mm，安装在垂直试验试件架上，

4.3.4.4试验方法和结果

ISO12136所给出的四种试验方法是基于对观察到的起燃时间、质量损失率、热释放速率和产烟率 的测量。试验使用一个称为火焰蔓延仪的实验室量热计进行，该装置将热源与试样隔离开来。试验方 去的目的是测量可燃性，用以表征相应着火试验期间的着火行为。 起燃、燃烧或火焰蔓延试验方法，或其中几种方法的组合，使用的是含有多种聚合物成分和结构的 材料及产品，包括电工电子产品、电工电子产品材料和电缆材料（[15~[22]）。 火焰蔓延试验方法的特点为，它在实验室测量了在常态空气、富氧空气或贫氧空气条件下，垂直试 验试件上（由外部辐射通量引发后，从材料本身的火焰中产生）向上传播和燃烧时的热释放速率。 这些试验方法旨在评估材料特定易燃特性。待分析的材料由成品或成品中使用的各种部件构成， 测试的结果为火焰蔓延和火灾增长模型、风险分析研究、建筑和产品设计以及材料的研究和开发提供了 俞人数据。 ISO12136给出的试验方法可用于测量和描述在受控条件下，材料、产品或组件对热和火焰的反 应，但该方法并没有包含在实际着火条件下对材料、产品或组件进行着火危险或火灾风险评估所需的所 有因素。

4.3.5单体燃烧试验（SBI

4.3.5.1试验方法

参见EN13823L23

4.3.5.2目的和原理

单体燃烧试验（SBI)主要是用于评估平面建筑制品（地板除外）的燃烧性能，试样以角型方式布置 暴露于由丙烷燃烧器模拟单体燃烧试验（SBI)的辐射和火焰，丙烷砂盒燃烧器放在试样墙角的底部 SBI试验方法不适用于电缆。标准范围的注释说明“对于类似产品的处理，例如线性材料（导管、输送 管、电缆等）可能需要特殊的规定” 试样安装在小推车上，小推车放置在排气系统的下面的框架中。试样对燃烧器的反应用仪器和视 觉监控。火焰蔓延、热释放和产烟量都需要进行检测

角型试样有两个翼（长翼和短翼），最大厚度为200mm，两翼之间安装夹角为90°。短翼为495mn 00mm，长翼为1000mmX1500mm。硅钙板用于支撑试样的两翼。硅钙板可以直接依靠自立 样放置或者远离试样放置

4.3.5.4试验过程

4.3.5.4试验过程

试样暴露于位于内角底部的砂盒燃烧器产生的火焰。火焰由丙烧气体燃烧而产生，提供的热量 为30.7kW土2.0kW。记录数据的时间段超过26min，在这个时间段内，评价试样性能的时间间隔 20min。试样的性能参数是：热释放量、产烟量、火焰横向蔓延和落下燃烧滴落物及燃烧颗粒，

使用远离试样的同样的辅助燃烧器，测量起燃前短时期内燃烧器产生的热和烟。 用于分级的热释放重要参数是着燃烧增长速率（FIGRA）。它被定义为HRRav（t）/（t一300s）的 最大商，式中HRRav(t)是热释放速率30s移动平均值

4.3.5.5重复性和再现性

在1997年进行了一次系列循环试验。有15个实验室参加，对30个产品进行了3次测试。试验结 果在EN13823：2004L23]的附录B中给出。在2005年1月进行了第二次系列循环试验[24]。有30个欧 洲实验室参加，测试了9种不同结构的产品

4.3.5.6试验数据的相关性

4.3.6电缆垂直梯架燃烧试验

4.3.6.2ASTM和UL试验方法

4.3.6.2.1概迷

参见ASTMD5537L28]和UL1685L29]

4.3.6.2.2且的和原理

这网两个试验方法非常 协议（见表1）。 这些试验方法用于测定燃烧电缆 的火焰蔓延、热释放速率和总热释放量，也可用于评估烟模糊、质量损失和燃烧气体释放。 引燃源是丙烷气预混合燃烧器，标准功率为20kW，燃烧器正交于垂直的样品，或与垂直线呈20 夹角。电缆安装在垂直梯上，安装结构和装载量取决于试验要求。

4.3.6.2.3试样

试样是长度为2.44m的电缆

试样是长度为2.44m的电缆

4.3.6.2.4试验过程

将电缆以适当的结构安装在垂直梯上。将丙烷燃烧器放置在靠近垂直电缆梯的底部（每个协议要 的位置不同）。通过测量通风管中的氧气浓度、流动速度和温度，利用耗氧原理来测定热释放速率 在通风管中还可测量释放的烟和燃烧产物

4.3.6.2.5重复性和再现性

目前没有可利用的数据。ASTMD5537试验方法的实验室间评价由ASTMD09电气和电子绝 员会发起，但尚未完成。

4.3.6.2.6试验数据的相关性

从这些试验中获得的数据可以用于评估电线和电缆对总体着火危险的影响和防火工程安全 算。

4.3.6.3EN试验方法

4.3.6.3. 1概速述

4 3.6.3.1概述

参见EN50399L30]

参见EN50399[30]

4.3.6.3.2且的和原理

4.3.6.3.3试样

试样是加工过的一段电缆，最小长度为3.5m。安装的方式取决于电缆的直径。试样之间的距 是取决于电缆的直径

4.3.6.3.4试验过程

4.3.6.3.5重复性和再现性

的重复性和再现性在CENELECL33J和SPL34J有报

4.3.6.3.6试验数据的相关性

根据欧洲建筑产品指令L23]，试验方法在欧洲得到发展，为四种电缆分类所需。欧洲成员国可 式验数据，第一次使用时，有一个对于建筑物内电缆燃烧性能进行分类的协调体系。 注：“建筑产品指令”已被“建筑产品管理条例”3]替代。 利用其他的测量技术可以证实31其他的标准试验，例如对于建筑制品，可以通过其他适合的方

的测试方法比较，它们有更 评估的防火等级范围更宽

缆垂直梯架燃烧试验的相

UL1685和ASTMD5537都包含2个协议。 样，除了烟释放是强制测量外，热释放量、质量损失、有毒气体和烧焦长度的测量是可选项。在ASTMD5537 中，热释放量、质量损失和烧焦长度是强制测量，烟和有毒气体的测量是可选项。ASTM着火试验标准中不包 含通过/不通过的指标。当一件电缆进行UL1685试验并符合火焰蔓延、热释放量和烟释放指标时，该电缆被 划分为“有限冒烟”电缆 底部之上的高度和到试样表面的距离。 从燃烧器的水平高度线测量，最大烧焦长度为1.5m。 这些要求参见欧洲委员会2006/751/EC[25]决议的表4。

4.3.7电缆水平托架燃烧试验

4.3.7.1试验方法

4.3.7.2且的和原理

169.302020/IEC60695

试验方法规定了水平燃烧试验，用于测量通信电缆的火焰蔓延距离、光学烟密度、总热释放量、热释 放速率、起燃时间和燃烧滴落物/颗粒。电缆在标准安装条件下进行试验。 引燃源是双通道甲烷气体扩散型火焰燃烧器，标准功率为88kW士2kW。试验火焰蔓延至试样 末端之上1.37m处，忽略火焰的逆向蔓延。 注1：试验装置以NFPA262试验L36]（UL910)为基础，但在EN试验中热释放速率的测量是强制的，而在NFPA试 验中则是可选项。 注2：NFPA262/UL910的发展状态回顾见参考文献[37]

试验箱长8.9m，内部尺寸宽为451mm土6mm，高为305mm土6mm。底部和侧面用绝缘耐火 ，顶部使用标称50mm厚的无机成分材料隔热。试验箱一侧装有一排观察窗口。 注：试验箱一般是指“斯坦纳管道”。

4.3.7.4电缆托架

试样是长度为7320mm土152mm的电缆，单层安装在电缆托架梯上。电缆段平行放置，整齐排 列，之间没有空隙。

4.3.7.6试验过程

4.3.7.7重复性和再现性

4.3.7.8数据的相关性

本试验是比较严酷的电缆着火试验之一，用于测试夹层电缆。 主：夹层是指人工天花板上方设置的加热管、通风管或者空调管的区域，也有通信电缆和其他有效设施。 从这些试验中获得的数据可以用于评估通信电缆对总体着火危险的影响和防火工程安全的计算

4.3.8开放式量热法着火试验

ISO24473L38]详述了一系列的试验方法WS/T 573-2018 感染性疾病免疫测定程序及结果报告， 上发生真实的火灾情景。根据可利用设备的等级，可以研究各种不同的火灾规模

给出了如何评估一个或一组试验对象在特定引燃源下对火灾发展的贡献。这些试验方法提供了着 火各个阶段数据，但不包括周围建筑结构的反馈影响。也提供不同产品或组件在产生的热、烟和燃烧气 体方面的燃烧性能的比较数据，并为数学建模研究提供输人数据。 ISO24473适用于研究由外部热源引起的电工电子产品着火

表2概述了4.2和4.3中概述的方法 产品委员会拟采用或修改以下任何测试方法前，应确保该方法适合并符合预期的用途，见4.1

表2热释放试验方法概述

169.302020/IEC60695

GB/T 22265-2008 直接作用模拟指示最大需量电流表69.30—2020/IEC60695