GB T 5169.30-2008 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
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1、ICS 29020K 04 圆亘中华人民共和国国家标准GBT 516930-2008IECTR 60695-8-2:2008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Fire hazard testing for electric and electronic products-Part 30:Heat release-Summary and relevance of test methods(IECTR 6069582:2008,Fire hazard testingPart 8 2:Heat release-Summary and relevance of test
2、methods,IDT)2008-12-30发布 2009-10-01实施丰瞀徽紫黼警矬瞥霎发布中国国家标准化管理委员会仅1”前言引言1范围2规范性引用文件3术语和定义4试验方法概要参考文献GBT 516930-2008IECTR 6069582:2008目 次V111310GBT 516930-2008IECTR 60695-8-2:2008刖 昌GBT 5169电工电子产品着火危险试验分为以下部分:GBT 51 6912007 电工电子产品着火危险试验第1部分:着火试验术语(IEC 606954:2005,IDT)GBT 51692 2002 电工电子产品着火危险试验 第2部分:着火危险评
3、定导则 总则(IEC 6069511:1999,IDT)GBT 516932005 电工电子产品着火危险试验第3部分:电子元件着火危险评定技术要求和试验规范制订导则(IEC 60695一l一2:1982,IDT)GBT 516952008 电工电子产品着火危险试验 第5部分:试验火焰 针焰试验方法装置、确认试验方法和导则(IEC 60695115:2004,IDT)一GBT 51697 2001 电工电子产品着火危险试验试验方法扩散型和预混合型火焰试验方法(idt IEC 60695240:1991)GBT 51699 2006 电工电子产品着火危险试验第9部分:着火危险评定导则 预选试验规程
4、的使用(IEC 60695130:2002,IDT)GBT 516910 2006 电工电子产品着火危险试验 第10部分:灼热丝热丝基本试验方法灼热丝装置和通用试验方法(IEC 60695 2 10:2000,IDT)GBT 516911 2006 电工电子产品着火危险试验第11部分:灼热丝热丝基本试验方法成品的灼热丝可燃性试验方法(IEC 60695211:2000,IDT)GBT 516912 2006 电工电子产品着火危险试验第12部分:灼热丝热丝基本试验方法材料的灼热丝可燃性试验方法(IEC 60695212:2000,IDT)GBT 516913 2006 电工电子产品着火危险试验第
5、13部分:灼热丝热丝基本试验方法材料的灼热丝起燃性试验方法(IEC 60695213:2000,IDT)GBT 516914 2007 电工电子产品着火危险试验第14部分:试验火焰 1 kw标称预混合型火焰装置、确认试验方法和导则(IEC 60695112:2003,IDT)GBT 5169152008 电工电子产品着火危险试验 第15部分:试验火焰 500 W火焰装置和确认试验方法(IEcTs 60695113:2004,IDT)GBT 516916 2008 电工电子产品着火危险试验第16部分:试验火焰50 w水平与垂直火焰试验方法(IEC 606951110:2003,IDT)GBT 5
6、16917 2008 电工电子产品着火危险试验 第17部分:试验火焰 500 W火焰试验方法(IEC 606951120:2003,IDT)GBT 516918 2005 电工电子产品着火危险试验第18部分:将电工电子产品的火灾中毒危险减至最小的导则总则(IEC 6069571:1993,IDT)一一GBT 516919 2006 电工电子产品着火危险试验第19部分:非正常热模压应力释放变形试验(IEC 6069510-3:2002,IDT)GBT 516920一2006 电工电子产品着火危险试验第20部分:火焰表面蔓延试验方法概要和相关性(IECTS 6069592:2001,IDT)GBT
7、 5169212006 电工电子产品着火危险试验 第21部分:非正常热 球压试验(IEC 60695102:2003,IDT)GBT 516922 2008 电工电子产品着火危险试验第22部分:试验火焰 50 w火焰装GBT 516930-2008IECTR 60695-8-2:2008置和确认试验方法(IECTS 6069511 4:2004,IDT)一一GBT 5169232008 电工电子产品着火危险试验 第23部分:试验火焰 管形聚合材料800 W垂直火焰试验方法(IECTS 6069511 21:2005,IDT)一一GBT 5169242008 电工电子产品着火危险试验 第24部分
8、:着火危险评定导则 绝缘液体(IECTS 60695140:2002,IDT)一GBT 516925 2008 电工电子产品着火危险试验第25部分:烟模糊 总则(IEC 606956一l:2005,IDT)GBT 516926 2008 电工电子产品着火危险试验第26部分:烟模糊 试验方法概要及相关性(IECTS 606956 2:2005,IDT)GBT 516927 2008电工电子产品着火危险试验第27部分:烟模糊 小规模静态试验方法仪器说明(IECTR 60695630:1996,IDT)GBT 516928 2008电工电子产品着火危险试验第28部分:烟模糊小规模静态试验方法材料(I
9、ECTS 60695631:1999,IDT)一一GBT 516929 2008电工电子产品着火危险试验第29部分:热释放总则(IEC 6069581:2008,IDT)一GBT 516930 2008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及相关性(IECTS 6069582:2008,IDT)GBT 516931 2008 电工电子产品着火危险试验 第31部分:火焰表面蔓延 总则(IEC 606959 1:2006,IDT)本部分为GBT 51 69的第30部分。本部分等同采用IECTR 6069582:2008着火危险试验第8 2部分:热释放试验方法概要及相关性(英文版),
10、但按GBT 2000022001标准化工作指南第2部分:采用国际标准的规则中42 b)和52的规定作了少量编辑性修改。本部分由全国电工电子产品着火危险试验标准化技术委员会(SACTC 300)提出并归口。本部分由中国电器科学研究院负责起草,广东出入境检验检疫局检验检疫技术中心、公安部四川消防研究所、广州威凯检测技术研究所、深圳市计量质量检测研究院、中国电子技术标准化研究所等参加起草。本部分主要起草人:陈灵、武政、赵成刚、陈兰娟、裴晓渡、李保军、姜华、王忠义。本部分是首次发布。GBT 516930-2008IECTR 606958-2:2008目所有电工电子产品的设计都应考虑着火风险和潜在的着火
11、危险。元件、电路和设备设计以及材料筛选在这方面的目的是将潜在的火灾事故风险降低到可以接受的水平,即使发生可预见的非正常使用、故障和失效等状况也是如此。制定中的IEC 606951一IO4和IEC 60695 1116为如何达到这一目的提供了导则。主要目的为:a) 防止带电元件引起的起燃;b) 如果发生起燃,将着火范围限制在电工电子产品外壳内。次要目的包括减小超出产品外壳的火焰蔓延和减少包括热、烟、毒性气体或腐蚀性气体等燃烧产物的有害影响。涉及电工电子产品的火灾也可能因外部非电热源引发。总体风险评估应考虑这一因素。火灾产生的热量(热危险)、毒性和或腐蚀性化合物、以及由烟雾导致的视觉模糊,均对生命
12、和财产造成危害。随着热释放量的增加,火灾风险增大,可能发展成有轰燃现象的火灾。着火试验中最重要的测量方法之一是测量热释放量,是确定着火危险的一个重要因素;也是防火安全工程计算的参数之一。测量和使用热释放量以及其他着火试验数据,可用于减小着火的可能性(或影响),即使电工电子产品发生可预测的非正常使用、故障或失效等状况也是如此。当一种材料被外部热源加热时会产生燃烧流,与空气混合后会起燃并引发火灾。这一过程中释放的热量有的被燃烧流和空气的混合物带走,有的因辐射损失掉,有的又返回到固体材料上,使其产生更多的高温分解物,从而延续这一过程。热量也可能会传递到临近的其他可燃产品上,并释放增加的热量和燃烧流。
13、着火过程中热能量的释放速率定义为热释放速率。热释放速率影响火焰蔓延和次级着火,因此很重要。其他参数也很重要,例如可燃性、火焰蔓延和着火的边界效应等(参见GBT 5169和IEC 60695标准系列)。VGBT 516930-2008IECTR 6069582:2008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1范围GBT 5169的本部分介绍了公开发表的测量电工电子产品热释放的试验方法概要。本部分陈述了目前试验方法的技术状态,在适当之处,还包括对其相关性和使用的特殊观察。即将出版的IEC 60695 1一lO4和IEC 60695 1 116中,热释放数据可作为着火危险评定
14、和防火安全工程的组成部分。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GBT 51 69的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。GBT 516912007 电工电子产品着火危险试验第1部分:着火试验术语(IEC 60695 4:2005,IDT)GBT 5169292008 电工电子产品着火危险试验第29部分:热释放 总则(IEC 60695 8 1:2008,IDT)IsOIEC 13943:2000消防安
15、全词汇3术语和定义GBT 516912007和ISOIEC 13943:2000及下列术语和定义适用于本部分。31燃烧combustion物质与氧化剂相互作用的放热反应。注:燃烧一般在伴随着火焰和或炽热时会释放燃烧流。ISOIEC 13943:2000,定义2332燃烧产物combustion products燃烧后产生的固体、液体和气体。注:燃烧产物可能包括燃烧流、灰烬、炭、余渣和或烟炱。33完全燃烧complete combustion所有燃烧产物完全氧化的燃烧。注1:当氧化剂是氧气时,所有的炭转化为二氧化碳,所有的氢转化为水。注2:如果除炭、氢和氧外还有其他的元素参与燃烧过程,那么完全燃
16、烧的定义不可能唯一。94受控着火controlled fire为提供有用的结果,有意安排的着火,着火的时间和空间都受到控制。ISOIEC 13943:2000,定义40,修改1GBT 516930-2008IECTR 6069582:20083b有效燃烧热值effective heat of combustion在规定的时间段,试验样品燃烧时释放的热量除以同时间段试验样品损失的质量。注1:如果所有试验样品全部转化为挥发性的燃烧产物和所有燃烧产物完全氧化,则该值等于净燃烧热值。注2:标准单位为l【Jg。36着火fire燃烧的特征过程是释放热量和燃烧流,同时伴有烟、和或火焰、和或炽热。37燃烧流f
17、ire effluent通过燃烧或者高温分解产生的所有的气体和或烟雾(包含悬浮的微粒)。EISOIEC 13943:2000,定义4538着火危险fire hazard着火引起的物理对象或条件伴随的潜在不良后果。39防火安全工程fire safety engineering应用以科学原理为基础的工程方法,通过分析特定火情或量化一组火情风险,开发或评估建筑环境方面的设计。310着火试验fire test为测量试验样品对着火一个或多个方面的防火性能或着火反应而设计的程序。311轰燃flashover在封闭的空间内可燃材料的整个表面突然转入着火状态。EGBT 51691 2007,定义3423312
18、总燃烧热值gross heat of combustion在规定的条件下,当物质完全燃烧同时产生水全部冷凝后所产生的燃烧热值。EISOIEC 13943:2000,定义862313燃烧热值heat of combustion单位质量的物质燃烧产生的热量。注:标准单位是kJg。见33、35、312和318。314热释放量heat release燃烧产生的热能量。注:标准单位为焦耳(J)。315热释放速率heat release rate燃烧产生热能量的速率。注:标准单位为瓦特(w)。,GBT 516930-2008IECTR 6069582:2008316中规模着火试验intermediate-
19、scale fire test在中尺寸试验样品上进行的着火试验。注:本定义通常用于试验样品的最大尺寸在1 m3 m之间的着火试验。317大规模着火试验large-scale fire test不能在典型试验室中进行的、用大尺寸试验样品完成的着火试验。注:本定义通常适用于试验样品的最大尺寸大于3 m的着火试验。318净燃烧热值net heat of combustion当燃烧产生的水都变为气态时,燃烧释放的热量。注:净燃烧热值总是小于总燃烧热值,因为没有包含水蒸气冷凝所释放的热量。319氧化物质中氧元素或者其他带负电元素比例增加的化学反应。注:本术语在化学领域有更广泛的含义,包括原子、分子或离子
20、失去一个或多个电子的过程。320氧化剂oxidizing agent具有氧化能力的物质。注:燃烧就是一种氧化。321耗氧原理oxygen consumption principle燃烧时消耗的氧气质量与释放的热量之间的比例关系。注:常用值为131 kJg一。322热解pyrolysis物质因热效应而产生的化学分解。注1:本术语通常指有焰燃烧发生前的着火阶段。注2:在火灾科学中,没有关于有氧或无氧的假设。323小规模着火试验small-scale fire test在小尺寸试验样品上进行的着火试验。注:本定义通常用于试验样品最大尺寸小于1 m的着火试验。324试验样品test specimen经
21、受评定和测量过程的样本。注:在着火试验中,样本可以是材料、产品、部件、结构元件或其任何组合。也可以是模拟产品特性的传感器325非受控着火uncontrolled fire在时间和空间上未受控制的着火。4试验方法概要本概要不能用来替代那些作为唯一有效引用文件的已出版标准。3GBT 516930-2008IECTR 60695-8-2:200841测量完全燃烧411氧弹式量热仪4111参考文献ISO 1716f 6 f和GBT 14402 2007。4112目的和原理试验的目的是测量一定体积内燃烧产生的总热量。一个特定物质的试验样品在标准条件下、恒定体积、大气含氧量,用通过苯甲酸校准过的密封量热器
22、对样品进行测量。在上述条件下,燃烧热量是基于观察到的温升,同时考虑热损失和水蒸气的潜热。4113试验样品典型的试验样品是将05 g的精细苯甲酸粉末和0,5 g的材料一起混合进行试验。4114试验方法“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应受持续监控,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,将试验样品(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
23、(30 MPa35 MPa)下对容器充氧,随之将容器密封,允许其达到热平衡。然后用标准输入能量点燃样品。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。试验给出了等容条件下释放的热量,即内部能量的变化u。恒定压力下的总燃烧热量是热函差H。计算公式如下:HAU+A(PV)其中A(Pv)是采用理想气体定律计算获得;(PV)一A(nRT) (R=8314 JKmol叫)为了计算H,必须定义燃烧反应的性质,即了解燃烧产品的化学成分。但对此总是未知的。然而,H和u之间的差异很小,在多数火灾科学中可以忽略。例如在炭燃烧形成二氧化碳的情况下:A
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