IEC 60695-2-11 روش آزمون اشتعالپذیری سیم داغ را که برای ارزیابی خطر آتشسوزی روی محصولات نهایی اعمال میشود، تعریف میکند.
برای اهداف این روش آزمون، محصول نهایی شامل موارد زیر است:
- تجهیزات کامل الکتروتکنیکی؛
- زیرمجموعهها؛
- قطعات.
هدف آزمون سیم داغ، ارزیابی این موضوع است که آیا قطعه در معرض تنش حرارتی غیرعادی:
- در برابر اشتعال مقاومت میکند؛
- در صورت وقوع اشتعال، مدت سوختن را محدود میکند؛
- و از انتشار آتش از طریق شعلهها، ذرات شعلهور یا ذرات گداخته جلوگیری میکند.
این آزمون بهویژه برای قطعات پلیمری و عایقی مورد استفاده در محصولات الکتریکی و الکتروتکنیکی اهمیت دارد؛ محصولاتی که در آنها گرمشدن بیش از حد قطعات حامل جریان، اتصالات نامناسب یا شرایط الکتریکی غیرعادی میتواند منبع اشتعال حرارتی موضعی ایجاد کند.
استاندارد IEC 60695-2-11 باید همراه با IEC 60695-2-10 استفاده شود؛ استانداردی که دستگاه سیم داغ و روش آزمون عمومی را تعریف میکند.
1. دامنه کاربرد IEC 60695-2-11
استاندارد IEC 60695-2-11 کاربرد جزئی و دقیق آزمون سیم داغ را برای محصولات نهایی مشخص میکند.
اصطلاح محصول نهایی شامل موارد زیر است:
- تجهیزات الکتروتکنیکی؛
- زیرمجموعهها؛
- قطعات منفرد.
بنابراین، این آزمون در درجه نخست آزمون طبقهبندی مواد اولیه نیست؛ بلکه قطعه یا محصول را در پیکربندی نماینده شرایط واقعی استفاده ارزیابی میکند. این تمایز اهمیت دارد، زیرا رفتار یک ماده ممکن است هنگام قرارگرفتن در شرایط زیر تغییر کند:
- قالبگیری در هندسهای مشخص؛
- اتصال به قطعهای دیگر؛
- قرارگیری در نزدیکی قطعات حامل جریان؛
- قرارگرفتن در معرض جریان هوای محدود؛
- یا احاطهشدن با مواد قابلاحتراق دیگر.
2. هدف آزمون سیم داغ
هدف آزمون، شبیهسازی تنش حرارتی موضعی است که ممکن است در شرایط کاری غیرعادی در تجهیزات الکتریکی رخ دهد. نمونههایی از تنشهای حرارتی واقعی عبارتاند از:
- اتصالات الکتریکی بیشازحد گرمشده؛
- رساناهای دارای اضافهبار؛
- گرمایش مقاومتی؛
- ترمینالهای داغ؛
- کنتاکتهای معیوب؛
- یا قطعات گرمشونده الکتریکی در نزدیکی.
این آزمون مشخص میکند که آیا سیم داغ موجب اشتعال میشود یا خیر و در صورت وقوع اشتعال، آیا احتراق بهاندازه کافی محدود میماند. همچنین بررسی میکند که آیا ذرات شعلهور یا گداخته میتوانند مواد اطراف زیر نمونه آزمون را مشتعل کنند یا خیر.
3. ارتباط با IEC 60695-2-10
استاندارد IEC 60695-2-11 بهتنهایی کل دستگاه سیم داغ را تعریف نمیکند.
بلکه برای موارد زیر به IEC 60695-2-10 ارجاع میدهد:
- ساخت دستگاه؛
- هندسه سیم داغ؛
- الزامات دستگاه آزمون؛
- سیستم اندازهگیری دما؛
- روش آزمون عمومی؛
- لایه مشخصشده؛
- و الزامات عمومی مرتبط.
بنابراین، یک سیستم آزمون کامل مطابق IEC 60695-2-11 باید هر دو مورد زیر را برآورده کند:
IEC 60695-2-10 – دستگاه و روش آزمون عمومی
و
IEC 60695-2-11 – روش آزمون اشتعالپذیری محصول نهایی
هنگام تعیین مشخصات یا خرید تجهیزات آزمون سیم داغ، توجه به این تمایز ضروری است.
4. تعریف قطعات کوچک
استاندارد، قطعات کوچک را بر اساس سطح در دسترس تعریف میکند.
قطعه زمانی کوچک محسوب میشود که:
- هر سطح آن بهطور کامل درون دایرهای با قطر 15 mm قرار گیرد؛
یا
- بخشی از سطح خارج از آن دایره 15 mm باشد، اما سطح باقیمانده بهگونهای باشد که قرار دادن دایرهای با قطر 8 mm روی آن امکانپذیر نباشد.
هنگام ارزیابی سطح، موارد زیر نادیده گرفته میشوند:
- برآمدگیها؛
- و سوراخهایی که بزرگترین بعد آنها بیشتر از 2 mm نباشد.
قطعات کوچک اهمیت دارند، زیرا روش سیم داغ شرحدادهشده در این استاندارد برای چنین قطعاتی در نظر گرفته نشده است.
5. قطعات کوچک با این روش آزمون نمیشوند
IEC 60695-2-11 تصریح میکند که آزمون سیم داغ نباید برای قطعات کوچک تعریفشده در استاندارد استفاده شود.
برای چنین قطعاتی ممکن است روش آزمون دیگری لازم باشد.
یکی از روشهای معرفیشده در استاندارد، آزمون شعله سوزنی است.
این آزمون مطابق روش IEC مرتبط انجام میشود و از اعمال نوک نسبتاً بزرگ سیم داغ بر قطعات بسیار کوچک جلوگیری میکند.
6. انتخاب نمونه آزمون
هر زمان که امکانپذیر باشد، نمونه آزمون باید محصول نهایی کامل باشد.
این گزینه ترجیح داده میشود، زیرا محصول کامل شرایط واقعی کارکرد را بهتر بازتولید میکند.
نمونه آزمون باید بهگونهای انتخاب شود که شرایط آزمون، از نظر موارد زیر، تفاوت قابلتوجهی با استفاده عادی نداشته باشد:
- شکل؛
- تهویه؛
- تنشهای حرارتی؛
- رفتار شعله؛
- ذرات شعلهور در حال سقوط؛
- ذرات گداخته در حال سقوط؛
- قطعات اطراف.
7. آزمون زمانی که استفاده از محصول کامل امکانپذیر نیست
اگر آزمون محصول نهایی کامل عملی نباشد، استاندارد اجازه آمادهسازی نمونه آزمون جایگزین را میدهد؛ مگر اینکه مشخصات محصول مرتبط خلاف آن را بیان کند.
اپراتور میتواند:
گزینه A
مقطعی شامل قطعه مورد بررسی را از محصول جدا کند.
گزینه B
در محصول کامل منفذی ایجاد کند تا سیم داغ به نقطه آزمون موردنظر دسترسی پیدا کند.
گزینه C
قطعه را کاملاً جدا کرده و بهصورت مستقل آزمون کند. بااینحال، مشخصات فنی مرتبط باید تعیین کند که برای دسترسی، کدام قطعات را میتوان جدا یا اصلاح کرد.
8. چرا اصلاح نمونه آزمون باید کنترلشده باشد
اصلاح محصول میتواند نتیجه آزمون را تغییر دهد.
برای مثال، ایجاد یک منفذ دسترسی ممکن است بر موارد زیر اثر بگذارد:
- میزان دسترسی اکسیژن؛
- جریان هوای موضعی؛
- توزیع دما؛
- اشتعال مواد اطراف؛
- خنکشدن سیم داغ.
یک منفذ کوچک ممکن است اکسیژن را محدود یا انتقال حرارت را تغییر دهد. منفذی که بیش از حد بزرگ باشد، ممکن است اکسیژن بیشتری نسبت به مقدار معمول در محصول واقعی وارد کند. بنابراین، آمادهسازی نمونه آزمون باید تا حد امکان شرایط واقعی آزمون را حفظ کند.
9. نامعتبر شدن آزمون به دلیل گرمایش خارجی
اگر بخش دیگری از تجهیزات بهوسیله حرارت سیم داغ مشتعل شود و آن اشتعال شرایط حرارتی نمونه آزمون را تغییر دهد، آزمون نامعتبر است.
این الزام اهمیت دارد، زیرا آزمون باید نقطه موردنظر را ارزیابی کند، نه یک رویداد ثانویه و کنترلنشده اشتعال را.
10. هدف آزمون
آزمون سیم داغ بررسی میکند که آیا، تحت شرایط مشخص:
یا
سیم داغ نمونه آزمون را مشتعل نمیکند؛
یا
در صورت وقوع اشتعال:
- مدت احتراق محدود میماند؛
- آتش بیش از حد گسترش نمییابد؛
- شعلهها موجب انتشار غیرقابلقبول نمیشوند؛
- ذرات شعلهور یا گداخته، ماده مشخصشده زیر نمونه آزمون را مشتعل نمیکنند.
11. ممکن است آزمون اضافی لازم باشد
اگر نمونه آزمون هنگام اعمال سیم داغ شعله تولید کند، این شعلهها ممکن است به بخشهای دیگر محصول برسند. در چنین شرایطی، انجام آزمون اضافی با استفاده از منبع اشتعال دیگری ممکن است ضروری باشد.
استاندارد مشخصاً بیان میکند که آزمون شعله سوزنی ممکن است برای قطعاتی که شعلههای ایجادشده به آنها میرسند، مناسب باشد. بنابراین، موفقیت در آزمون سیم داغ بهطور خودکار نیاز به سایر آزمونهای خطر آتشسوزی را منتفی نمیکند.
12. دستگاه سیم داغ
الزامات دستگاه در IEC 60695-2-10 مشخص شده است.
بنابراین IEC 60695-2-11 مشخصات جزئی موارد زیر را تکرار نمیکند:
- ماده سیم داغ؛
- ابعاد حلقه سیم داغ؛
- مدار گرمایش الکتریکی؛
- اعمال نیرو؛
- سازوکار کالسکه؛
- کنترل نفوذ؛
- ساخت ترموکوپل؛
- کالیبراسیون دما؛
- یا تجهیزات اندازهگیری شعله.
این الزامات باید از IEC 60695-2-10 دریافت شوند. بنابراین، برای یک سیستم آزمون کامل و منطبق، هر دو استاندارد باید در نظر گرفته شوند.
13. لایه مشخصشده زیر نمونه آزمون
برای ارزیابی احتمال انتشار آتش ناشی از موارد زیر:
- ذرات شعلهور؛
- ذرات گداخته؛
- مواد مذاب؛
یک لایه مشخصشده زیر نمونه آزمون قرار میگیرد. این لایه در IEC 60695-2-10 تعریف شده است.
در صورت مناسببودن، میتوان از ماده یا قطعات واقعی که معمولاً زیر یا اطراف قطعه آزمونشده قرار دارند نیز استفاده کرد. هدف، تعیین این موضوع است که آیا ماده آزادشده از نمونه آزمون میتواند محیط اطراف خود را مشتعل کند یا خیر.
14. موقعیت لایه مشخصشده
هرگاه ماده یا قطعات واقعی اطراف بازنمایی شوند، فاصله بین موارد زیر:
- نمونه آزمون؛
- و لایه مشخصشده
باید با فاصله موجود در محصول الکتروتکنیکی واقعی مطابقت داشته باشد. این کار تضمین میکند که انتشار آتش در شرایط هندسی واقعگرایانه ارزیابی شود.
15. تجهیزات مستقل
اگر نمونه آزمون یک محصول مستقل و کامل باشد، روی لایه مشخصشده و در وضعیت عادی استفاده قرار میگیرد.
لایه باید در تمام جهات، حداقل 100 mm فراتر از پایه تجهیزات امتداد داشته باشد.
این چیدمان سطح کافی برای شناسایی اشتعال ناشی از مواد در حال سقوط فراهم میکند.
16. تجهیزات نصبشده روی دیوار
برای تجهیزات کامل نصبشده روی دیوار، محصول در وضعیت عادی استفاده نصب میشود.
لایه مشخصشده در فاصله 200 ± 5 mm زیر تجهیزات قرار میگیرد.
این هندسه، اثر احتمالی ذرات شعلهور یا گداخته در حال سقوط را در نصب واقعی شبیهسازی میکند.
17. شدتهای آزمون
شدت آزمون سیم داغ با دمای آزمون تعیین میشود.
دمای آزمون ترجیحی عبارتاند از:
| دمای آزمون | تلرانس |
|---|---|
| 550 °C | ±10 K |
| 650 °C | ±10 K |
| 750 °C | ±10 K |
| 850 °C | ±15 K |
| 960 °C | ±15 K |
ممکن است دماهای دیگری نیز در مشخصات محصول مرتبط تعیین شوند. بنابراین، دمای آزمون باید همیشه بر اساس الزامات استاندارد محصول قابلاعمال انتخاب شود.
18. اهمیت دمای آزمون
دمای سیم داغ، شدت تنش حرارتی غیرعادی را نشان میدهد.
بهطور کلی:
- دماهای پایینتر با قرارگیری حرارتی کمخطرتر متناظر هستند؛
- دماهای بالاتر شرایط اشتعال دشوارتری را شبیهسازی میکنند.
استاندارد بیان نمیکند که همه محصولات باید در یک دمای یکسان آزمون شوند. در عوض، شدت مناسب آزمون به موارد زیر بستگی دارد:
- نوع محصول؛
- کاربرد موردنظر؛
- محیط نصب؛
- تحت نظارت بودن یا نبودن تجهیزات؛
- حفظ یا عدم حفظ قطعات حامل جریان؛
- پیامدهای اشتعال.
19. راهنمای انتخاب دمای آزمون
پیوست اطلاعرسان A راهنمای انتخاب دمای مناسب را ارائه میکند. شدت توصیهشده باید با درنظرگرفتن موارد زیر انتخاب شود:
- قرارگیری در معرض گرمای غیرعادی؛
- احتمال اشتعال؛
- پتانسیل انتشار آتش؛
- پیامدهای خرابی.
این راهنما جایگزین مشخصات اجباری محصول نیست، اما مبنایی مهندسی و مفید فراهم میکند.
20. تجهیزات برای استفاده تحت نظارت
برای تجهیزاتی که تحت شرایط تحت نظارت استفاده میشوند، راهنما دمای 650 °C را برای قطعات عایقی که با قطعات حامل جریان تماس دارند یا قطعات حامل جریان را نگه میدارند، توصیه میکند.
همچنین برای محفظهها و پوششهایی که قطعات حامل جریان را نگه نمیدارند، دمای 650 °C توصیه میشود.
21. تجهیزات بدون نظارت – شرایط کمسختگیرانهتر
برای تجهیزاتی که بدون نظارت و تحت شرایط کاری کمسختگیرانهتر استفاده میشوند، شدت پیشنهادی 750 °C است.
این مقدار برای هر دو مورد زیر اعمال میشود:
- قطعات مرتبط با اجزای حامل جریان؛
- محفظهها و پوششها.
22. تجهیزات تحت نظارت در شرایط سختگیرانهتر
برای تجهیزات تحت نظارت که در شرایط demandingتر کار میکنند، مقدار راهنمای توصیهشده برای هر دو گروه قطعات عایقی 750 °C است.
23. تجهیزات بدون نظارت با بارگذاری پیوسته
برای تجهیزات بدون نظارتی که بهطور پیوسته تحت بار هستند، راهنما دمای 850 °C را برای موارد زیر توصیه میکند:
- قطعات عایقی مرتبط با قطعات حامل جریان؛
- محفظهها و پوششها.
24. تجهیزات بدون نظارت با بارگذاری پیوسته در شرایط سختگیرانهتر
برای تجهیزات بدون نظارت با بارگذاری پیوسته که در معرض شرایط سختگیرانهتر قرار دارند، شدت توصیهشده به 960 °C افزایش مییابد.
این مقدار برای هر دو گروه اعمال میشود.
25. متعلقات ثابت در تأسیسات
برای متعلقات ثابت نصبشده، راهنما موارد زیر را مشخص میکند:
قطعات در تماس با قطعات حامل جریان یا نگهدارنده آنها
750 °C
محفظهها و پوششهای فاقد قطعات حامل جریان
650 °C
26. تجهیزات نزدیک نقطه تغذیه مرکزی ساختمان
برای تجهیزاتی که در نزدیکی نقطه تغذیه مرکزی ساختمان استفاده میشوند، راهنما موارد زیر را مشخص میکند:
قطعات مرتبط با قطعات حامل جریان
960 °C
سایر محفظهها و پوششها
750 °C
27. حداقل مقاومت در برابر اشتعال و انتشار آتش
هرگاه هدف، تعیین حداقل مقاومت در برابر اشتعال یا انتشار آتش برای قطعات مؤثر در ایجاد خطر آتشسوزی باشد که بهصورت دیگری آزمون نشدهاند، راهنما دمای 550 °C را برای هر دو گروه مشخص میکند. این دما برای حذف مواد بسیار قابلاحتراق در سطح پایه ارزیابی خطر آتشسوزی در نظر گرفته شده است.
28. راستیآزمایی سیستم اندازهگیری دما
راستیآزمایی سیستم اندازهگیری دمای سیم داغ باید مطابق IEC 60695-2-10 انجام شود.
IEC 60695-2-11 روش کالیبراسیون دما را بهطور مستقل تعریف نمیکند. این راستیآزمایی باید تکمیل شود تا اطمینان حاصل شود دمای نشاندادهشده سیم داغ با شدت آزمون موردنیاز مطابقت دارد.
29. آمادهسازی شرایطی نمونههای آزمون
مگر آنکه مشخصات محصول مرتبط خلاف آن را تعیین کند، نمونه آزمون و لایه مشخصشده باید به مدت 24 ساعت در شرایط زیر آمادهسازی شوند:
دما
15 °C تا 35 °C
رطوبت نسبی
45 % تا 75 %
آمادهسازی شرایطی اهمیت دارد، زیرا میزان رطوبت و قرارگیری در محیط میتواند بر اشتعال و رفتار شعله مواد پلیمری اثر قابلتوجهی بگذارد.
30. بررسی اولیه
پیش از آزمون، نمونه آزمون باید بهصورت چشمی بررسی شود.
در صورت الزام مشخصات قابلاعمال، پارامترهای مرتبط زیر نیز باید اندازهگیری شوند:
- پارامترهای مکانیکی؛
- پارامترهای الکتریکی.
این کار اطلاعات مبنا را برای ارزیابی تغییرات ایجادشده در اثر آزمون فراهم میکند.
31. روش اجرای عمومی آزمون
روش عمومی اعمال سیم داغ در IEC 60695-2-10 مشخص شده است.
IEC 60695-2-11 الزامات ویژه محصولات نهایی را اضافه میکند. نمونه آزمون باید بهگونهای قرار گیرد که نوک سیم داغ به مکانی اعمال شود که در شرایط استفاده عادی، نمایندهترین محل برای تنش حرارتی غیرعادی باشد.
32. انتخاب نقطه اعمال سیم داغ
سیم داغ باید به بخشی از سطح نمونه آزمون اعمال شود که:
بهاحتمال زیاد در استفاده عادی، تنش حرارتی را تجربه میکند.
این نقاط ممکن است در نزدیکی موارد زیر باشند:
- قطعات حامل جریان؛
- ترمینالهای الکتریکی؛
- کنتاکتها؛
- نقاط اتصال؛
- قطعات مقاومتی؛
- عناصر الکتریکی مولد گرما.
استاندارد محصول قابلاعمال باید، در صورت امکان، نقطه آزمون موردنظر را مشخص کند.
33. جهتگیری سیم داغ
سیم داغ باید تا حد امکان در وضعیت افقی نگه داشته شود.
این الزام هندسهای یکنواخت برای اعمال سیم داغ فراهم میکند.
34. چندین نقطه آزمون روی یک نمونه آزمون
اگر چند محل روی یک نمونه آزمون باید آزمون شوند، آزمونهای قبلی نباید بر نتایج بعدی اثر بگذارند. اپراتور باید اطمینان حاصل کند که موارد زیر بر نقاط آزمون بعدی اثر ندارند:
- سوختن قبلی؛
- آسیب حرارتی؛
- تغییر شکل؛
- کربونیزهشدن؛
- آسیب مکانیکی.
اگر نتوان چنین اثری را منتفی دانست، ممکن است طبق مشخصات قابلاعمال به نمونههای آزمون جداگانه نیاز باشد.
35. نقطه آزمون در صورت مشخصنبودن ناحیه تنش حرارتی
اگر مشخصات محصول ناحیه در معرض تنش حرارتی غیرعادی را بهروشنی تعریف نکرده باشد، نوک سیم داغ به محل نازکترین مقطع اعمال میشود؛ اما ترجیحاً:
نباید کمتر از 15 mm از لبه بالایی نمونه آزمون فاصله داشته باشد.
این الزام روشی پیشفرض و یکنواخت برای انتخاب آسیبپذیرترین ناحیه فراهم میکند.
36. گیرهبندی نمونه آزمون
نمونه آزمون باید بدون ایجاد تنش مکانیکی داخلی بیش از حد، به دستگاه آزمون ثابت شود. گیرهبندی نامناسب میتواند:
- نمونه آزمون را تغییر شکل دهد؛
- تمرکز تنش ایجاد کند؛
- تماس حرارتی را تغییر دهد؛
- بر ترکخوردگی یا ذوبشدن اثر بگذارد؛
- رفتار اشتعال را تحت تأثیر قرار دهد.
بنابراین، فیکسچر باید ضمن حفظ شرایط مکانیکی نماینده، نمونه آزمون را پشتیبانی کند.
37. تعداد نمونههای آزمون
مگر آنکه مشخصات محصول مرتبط خلاف آن را تعیین کند، آزمون روی یک نمونه آزمون انجام میشود.
استانداردهای محصول ممکن است موارد زیر را要求 کنند:
- بیش از یک نمونه آزمون؛
- چندین محل؛
- آزمونهای تکراری؛
- آمادهسازی شرایطی اضافی.
38. دوره مشاهده
نمونه آزمون در طول اعمال سیم داغ و برای 30 ثانیه دیگر پس از آن مشاهده میشود.
در تمام این مدت، اپراتور باید موارد زیر را مشاهده کند:
- نمونه آزمون؛
- قطعات اطراف نمونه آزمون؛
- لایه مشخصشده زیر آن.
39. زمان اشتعال – ti
پارامتر ti فاصله زمانی از آغاز اعمال سیم داغ تا اشتعال نمونه آزمون یا اشتعال لایه مشخصشده زیر آن است.
این تأخیر اشتعال اطلاعات مفیدی درباره مقاومت مجموعه در برابر اشتعال حرارتی ارائه میکند.
40. زمان خاموششدن – te
پارامتر te از آغاز اعمال سیم داغ تا خاموششدن شعلهها اندازهگیری میشود.
خاموششدن ممکن است هنگام اعمال سیم داغ یا پس از برداشتن آن رخ دهد.
این پارامتر در ارزیابی قبولی/ردی نقش اساسی دارد.
41. حداکثر ارتفاع شعله
حداکثر ارتفاع شعله باید مشاهده و گزارش شود.
این مقدار به سمت بالا تا نزدیکترین 5 mm بعدی گرد میشود.
اوج کوتاهمدت اولیه شعله هنگام اشتعال، در صورتی که تقریباً 1 ثانیه طول بکشد، میتواند نادیده گرفته شود.
این کار از اهمیتدادن بیش از حد به یک شعله لحظهای اشتعال جلوگیری میکند.
42. تعریف ارتفاع شعله
ارتفاع شعله، فاصله عمودی بین لبه بالایی سیم داغ هنگام اعمال به نمونه آزمون و نوک قابل مشاهده شعله است.
مشاهده باید در نور کم انجام شود تا شناسایی بصری نوک شعله آسانتر باشد.
43. ماده جداشده همراه با سیم داغ
در برخی آزمونها، ماده شعلهور ممکن است به سیم داغ بچسبد و هنگام برداشتن سیم داغ بهصورت فیزیکی جدا شود. اگر نمونه آزمون عمدتاً به این دلیل آزمون را قبول کند که ماده شعلهور همراه با سیم داغ جدا شده است، این وضعیت باید گزارش شود.
این گزارش شفافیت لازم را درباره علت واقعی ادامهنیافتن سوختن فراهم میکند.
44. اشتعال لایه مشخصشده
هرگونه اشتعال ماده قرارگرفته زیر نمونه آزمون باید ثبت شود. این موضوع ضروری است، زیرا آزمون سیم داغ علاوه بر رفتار خودخاموششوندگی، انتشار ثانویه آتش ناشی از ذرات در حال سقوط را نیز ارزیابی میکند.
45. اندازهگیریهای مکانیکی و الکتریکی
در صورت الزام مشخصات محصول مرتبط، پارامترهای مکانیکی و الکتریکی باید پس از آزمون نیز اندازهگیری شوند. نمونهها میتوانند شامل پارامترهای تعریفشده در استاندارد محصول باشند.
IEC 60695-2-11 بهتنهایی مقادیر پذیرش عمومی مکانیکی یا الکتریکی را تعریف نمیکند.
46. ارزیابی قبولی/ردی
مگر آنکه مشخصات محصول مرتبط معیارهای متفاوتی تعریف کند، نمونه آزمون در صورتی آزمون سیم داغ را قبول میکند که:
شرط 1
در طول دوره آزمون مربوطه، هیچ شعلهورشدن یا گداختگی وجود نداشته باشد؛
یا
در صورت وقوع شعلهورشدن یا گداختگی، تمام شرایط لازم زیر برآورده شوند.
47. معیار خاموششدن
در صورت وقوع شعلهورشدن یا گداختگی، باید ظرف 30 ثانیه پس از برداشتن سیم داغ خاموش شود.
در اصطلاح استاندارد:
te ≤ ta + 30 s
که در آن:
- ta مدت اعمال سیم داغ است؛
- te زمان از آغاز اعمال تا خاموششدن شعله است.
48. معیار کاغذ بستهبندی
هرگاه لایه مشخصشده از کاغذ بستهبندی تشکیل شده باشد، کاغذ بستهبندی نباید مشتعل شود.
بنابراین، نمونه آزمونی که خودخاموش میشود، در صورتی که ماده شعلهور در حال سقوط لایه مشخصشده زیر آن را مشتعل کند، همچنان مردود است.
49. منطق عملی قبولی/ردی
بهصورت سادهشده:
قبول
اگر:
بدون شعله / بدون گداختگی
یا
شعله یا گداختگی ظرف 30 s پس از برداشتن سیم داغ خاموش شود و کاغذ بستهبندی مشخصشده مشتعل نشود.
مردود
اگر:
- احتراق بیش از زمان مجاز ادامه یابد؛
- یا کاغذ بستهبندی مشخصشده مشتعل شود.
استاندارد محصول مرتبط ممکن است الزامات اضافی تعیین کند.
50. اهمیت مشخصات محصول مرتبط
IEC 60695-2-11 بارها به مشخصات مرتبط ارجاع میدهد، زیرا شرایط دقیق آزمون به نوع محصول ارزیابیشده بستگی دارد. مشخصات محصول باید چند پارامتر مهم را تعریف کند.
51. اطلاعاتی که باید در استاندارد محصول مشخص شود
مشخصات مرتبط باید موارد زیر را تعریف کند:
1. نمونه آزمون
نوع و شرح نمونه آزمون.
2. آمادهسازی نمونه آزمون
نحوه آمادهسازی محصول یا قطعه برای آزمون.
3. آمادهسازی شرایطی
هرگونه آمادهسازی شرایطی متفاوت با الزام پیشفرض.
4. تعداد نمونههای آزمون
تعداد نمونههای آزمون موردنیاز.
5. سطح و نقطه اعمال
سطحی که باید آزمون شود و نقطه دقیق تماس سیم داغ.
6. لایه مشخصشده
ماده زیر نمونه آزمون که برای ارزیابی ذرات شعلهور استفاده میشود.
7. دمای آزمون
شدت موردنیاز سیم داغ.
8. نقاط آزمون متعدد
اینکه آیا چند محل باید روی یک نمونه آزمون آزمون شوند یا خیر.
9. معیارهای پذیرش اضافی
اینکه آیا الزامات استاندارد قبولی/ردی کافی هستند یا برای موارد زیر معیارهای اضافی لازم است:
- ti؛
- te؛
- ارتفاع شعله.
10. پارامترهای مکانیکی/الکتریکی
هرگونه اندازهگیری عملکردی یا الکتریکی موردنیاز پیش یا پس از آزمون.
52. توالی کامل آزمون
توالی عملی آزمون IEC 60695-2-11 را میتوان بهصورت زیر خلاصه کرد.
گام 1 – شناسایی مشخصات محصول قابلاعمال
موارد زیر را تعیین کنید:
- دمای موردنیاز سیم داغ؛
- محل آزمون؛
- پیکربندی نمونه آزمون؛
- معیارهای پذیرش.
گام 2 – انتخاب نمونه آزمون
در صورت امکان از محصول نهایی کامل استفاده کنید.
در صورت نیاز، مقطع یا قطعهای نماینده آماده کنید.
گام 3 – اطمینان از کوچکنبودن قطعه
تأیید کنید که نمونه آزمون طبق تعریف ابعادی، برای آزمون سیم داغ مناسب است.
گام 4 – آمادهسازی شرایطی نمونه آزمون
مگر آنکه خلاف آن مشخص شده باشد:
24 h در دمای 15–35 °C و رطوبت نسبی 45–75 %.
گام 5 – بررسی نمونه آزمون
بررسی چشمی و هرگونه اندازهگیری اولیه الکتریکی یا مکانیکی موردنیاز را انجام دهید.
گام 6 – آمادهسازی لایه مشخصشده
ماده موردنیاز را مطابق پیکربندی محصول زیر نمونه آزمون قرار دهید.
گام 7 – راستیآزمایی دمای آزمون
سیستم اندازهگیری دمای سیم داغ را مطابق IEC 60695-2-10 بررسی کنید.
گام 8 – نصب نمونه آزمون
از ایجاد تنش مکانیکی بیش از حد جلوگیری کنید.
گام 9 – انتخاب نقطه اعمال
سیم داغ را به محلی اعمال کنید که انتظار میرود بیشترین تنش حرارتی را تجربه کند.
گام 10 – اعمال سیم داغ
روش عمومی اعمال را مطابق IEC 60695-2-10 انجام دهید.
گام 11 – مشاهده نمونه آزمون
موارد زیر را پایش کنید:
- اشتعال؛
- گداختگی؛
- شعله؛
- ذرات در حال سقوط؛
- قطعات اطراف؛
- لایه مشخصشده.
گام 12 – ثبت ti
زمان رسیدن به اشتعال را ثبت کنید.
گام 13 – ثبت te
زمان تا خاموششدن شعله را ثبت کنید.
گام 14 – ثبت ارتفاع شعله
مقدار را به سمت بالا تا نزدیکترین 5 mm بعدی گرد کنید.
گام 15 – مشاهده به مدت 30 s پس از اعمال
مشاهده نمونه آزمون و لایه مشخصشده را ادامه دهید.
گام 16 – ارزیابی نتیجه
تعیین کنید که آیا:
- شعلهورشدن یا گداختگی در مدت مجاز خاموش میشود؛
- لایه مشخصشده مشتعلنشده باقی میماند.
گام 17 – ثبت اندازهگیریهای عملکردی موردنیاز
هرگونه اندازهگیری الکتریکی یا مکانیکی لازم را انجام دهید.
گام 18 – صدور گزارش آزمون
تمام شرایط و مشاهدات مرتبط آزمون را مستند کنید.
53. چکلیست ضروری پیش از آزمون
پیش از شروع آزمون IEC 60695-2-11، موارد زیر را بررسی کنید:
✓ مشخصات محصول قابلاعمال شناسایی شده است
✓ دمای صحیح آزمون انتخاب شده است
✓ دستگاه سیم داغ با IEC 60695-2-10 منطبق است
✓ سیستم اندازهگیری دما راستیآزمایی شده است
✓ نمونه آزمون صحیح انتخاب شده است
✓ نمونه آزمون نماینده پیکربندی استفاده عادی است
✓ نمونه آزمون بهعنوان قطعه کوچک مستثنا نیست
✓ نمونه آزمون طبق الزامات آمادهسازی شرایطی شده است
✓ سطح صحیح آزمون انتخاب شده است
✓ نقطه صحیح اعمال انتخاب شده است
✓ نمونه آزمون بدون تنش بیش از حد نصب شده است
✓ لایه مشخصشده صحیح نصب شده است
✓ فاصله صحیح نمونه آزمون تا لایه تعیین شده است
✓ قطعات اطراف بهدرستی بازنمایی شدهاند
✓ اندازهگیریهای اولیه موردنیاز تکمیل شدهاند
✓ سیستم زمانسنجی مشاهده آماده است
✓ امکان مشاهده ارتفاع شعله وجود دارد
✓ اپراتور آزمون برای ثبت ti و te آماده است
54. پارامترهای ضروری – مرجع سریع
استاندارد: IEC 60695-2-11:2000
نوع آزمون: آزمون اشتعالپذیری سیم داغ
کاربرد: محصولات نهایی
محصولات تحت پوشش: تجهیزات، زیرمجموعهها و قطعات
مرجع دستگاه: IEC 60695-2-10
دماهای آزمون ترجیحی
550 °C ±10 K
650 °C ±10 K
750 °C ±10 K
850 °C ±15 K
960 °C ±15 K
آمادهسازی شرایطی پیشفرض
24 h
دما: 15–35 °C
رطوبت نسبی: 45–75 %
تجهیزات نصبشده روی دیوار
لایه مشخصشده:
200 ± 5 mm زیر تجهیزات
تجهیزات مستقل
امتداد لایه مشخصشده:
≥100 mm خارج از پایه تجهیزات در تمام جهات
تعداد پیشفرض آزمون
یک نمونه آزمون
مگر آنکه خلاف آن مشخص شده باشد.
مشاهده
در طول اعمال سیم داغ بهعلاوه:
30 s پس از آن
الزام پیشفرض خاموششدن
te ≤ ta + 30 s
الزام لایه مشخصشده
عدم اشتعال کاغذ بستهبندی
55. تفسیر مهندسی آزمون
آزمون سیم داغ نباید فقط به این پرسش محدود شود:
«آیا پلاستیک آتش میگیرد؟»
این آزمون سناریوی گستردهتری از خطر آتشسوزی را ارزیابی میکند.
منطق مهندسی آزمون چنین است:
گرمایش موضعی غیرعادی
↓
اشتعال احتمالی قطعه
↓
مدت شعلهورشدن یا گداختگی
↓
احتمال تولید ذرات شعلهور
↓
اشتعال احتمالی مواد اطراف
↓
انتشار احتمالی آتش
به همین دلیل، آزمون هم خود قطعه و هم ماده قرارگرفته زیر آن را ارزیابی میکند.
56. تفاوت آزمون محصول نهایی و آزمون ماده
نکته مهم این است که IEC 60695-2-11 بهطور خاص برای محصولات نهایی در نظر گرفته شده است.
عملکرد پلیمر خام بهتنهایی ممکن است رفتار محصول نهایی را مستقیماً پیشبینی نکند.
رفتار واقعی در برابر آتش میتواند تحت تأثیر موارد زیر قرار گیرد:
- ضخامت دیواره؛
- هندسه؛
- ریبها؛
- بازشوها؛
- تهویه؛
- اینسرتهای فلزی؛
- رساناهای مجاور؛
- شرایط نصب؛
- جرم حرارتی؛
- جهتگیری.
بنابراین، آزمون قطعه نهایی اطلاعاتی ارائه میکند که همیشه تنها از طبقهبندی ماده خام به دست نمیآید.
57. چرا نقطه آزمون اهمیت دارد
سیم داغ باید در محلی اعمال شود که گرمایش غیرعادی بهطور واقعبینانه در آن انتظار میرود. آزمون یک ناحیه دلخواه یا بیشازحد ضخیم میتواند نتیجهای ایجاد کند که نماینده خطر واقعی آتشسوزی نباشد.
به همین دلیل، استاندارد اولویت را به ناحیهای میدهد که احتمال دارد در استفاده عادی تنش حرارتی را تجربه کند.
اگر آن محل تعریف نشده باشد، نازکترین مقطع بهعنوان روش پیشفرض عملی استفاده میشود.
58. چرا لایه مشخصشده اهمیت دارد
یک محصول ممکن است ظاهراً خودخاموش شود، اما در صورت سقوط موارد زیر روی ماده قابلاحتراق همچنان خطر جدی آتشسوزی ایجاد کند:
- پلاستیک مذاب؛
- قطرات شعلهور؛
- قطعات گداخته.
بنابراین، لایه مشخصشده اشتعال ثانویه و انتشار آتش را ارزیابی میکند.
این اصل یکی از مهمترین اصول ایمنی در آزمون سیم داغ محصول نهایی است.
59. محتوای عملی گزارش آزمون
گزارش آزمون دقیق باید حداقل شامل موارد زیر باشد:
- استاندارد آزمون؛
- مشخصات محصول قابلاعمال؛
- شناسه محصول؛
- شرح نمونه آزمون؛
- آمادهسازی نمونه آزمون؛
- آمادهسازی شرایطی؛
- تعداد نمونههای آزمون؛
- سطح آزمون انتخابشده؛
- نقطه اعمال سیم داغ؛
- دمای آزمون؛
- لایه مشخصشده؛
- هندسه نمونه آزمون تا لایه؛
- وقوع اشتعال؛
- زمان اشتعال، ti؛
- زمان خاموششدن، te؛
- حداکثر ارتفاع شعله؛
- اشتعال لایه مشخصشده؛
- رفتار غیرعادی؛
- ماده جداشده همراه با سیم داغ؛
- اندازهگیریهای الکتریکی/مکانیکی اضافی؛
- ارزیابی نهایی قبولی/ردی.
قالب دقیق گزارش ممکن است با مشخصات محصول قابلاعمال تکمیل شود.
60. نتیجهگیری
IEC 60695-2-11 روشی ساختاریافته برای ارزیابی واکنش محصولات نهایی الکتروتکنیکی به گرمایش موضعی غیرعادی ارائه میدهد. یک آزمون معتبر چیزی فراتر از صرفاً گرمکردن یک قطعه پلاستیکی است.
ارزیابی کامل شامل موارد زیر است:
انتخاب نمونه آزمون نماینده
↓
آمادهسازی شرایطی صحیح
↓
شدت صحیح سیم داغ
↓
نقطه اعمال نماینده
↓
اعمال کنترلشده مطابق IEC 60695-2-10
↓
مشاهده اشتعال و رفتار شعله
↓
ارزیابی ذرات شعلهور و گداخته
↓
ارزیابی لایه مشخصشده
↓
اعمال معیارهای تعریفشده قبولی/ردی
اصل اساسی پذیرش چنین است:
نمونه آزمون نباید مشتعل یا گداخته شود؛ یا در صورت وقوع شعلهورشدن/گداختگی، باید ظرف 30 s پس از برداشتن سیم داغ، بدون اشتعال لایه کاغذ بستهبندی مشخصشده خاموش شود؛ مگر آنکه مشخصات محصول مرتبط معیارهای متفاوتی تعیین کرده باشد.