不同標準體系下電子電器產品防火類別的探析

馬燦，夏玲芳，周麗

（南京市產品質量監(jiān)督檢驗院，江蘇 南京 210019）

信息時代，國家創(chuàng)新戰(zhàn)略給電子電器產品行業(yè)帶來了一股強勁的推動力，使得市場上各種電子電器產品也層出不窮，在造福人類的同時，電氣火災也伴之而生，導致人員傷亡和財產損失。針對電氣火災的危害，產品在生產設計時需考慮著火風險和潛在的著火危險，設計規(guī)避處理的方法有很多，其中材料防火類別的選擇是一個非常重要的環(huán)節(jié)。很多電子電器產品標準對產品材料的防火類別提出了要求，主要有四類標準：（1）國家推薦性標準：GB/T 5169.16《電工電子產品著火危險試驗 第16部分：試驗火焰50W水平與垂直火焰試驗方法》、GB/T 5169.17《電工電子產品著火危險試驗 第17部分：試驗火焰500W火焰試驗方法》和GB/T 8332-2008《泡沫塑料燃燒性能試驗方法.水平燃燒法》；（2）IEC標準；（3）ISO標準：ISO 9772和ISO 9773，其中ISO 9772等同于GB/T 8332-2008；（4）UL標準。上述每類標準都對材料的防火類別進行了描述，其概念相互交融，在產品設計時，需知曉其相同相異之處，才能合理正確選擇材料防火類別，使產品在正常操作或合理可預見的異常使用、故障或失效狀況時，將潛在的著火風險降低到可接收的水平。

1 防火類別分類判定因子

現階段，防火類別的分類，主要有4種重要的判定因子，主要是：（1）試樣受試時的放置狀態(tài)：分為水平放置狀態(tài)和垂直放置狀態(tài)，相關的試驗稱為水平燃燒試驗和垂直燃燒試驗，水平燃燒試驗是測量材料在規(guī)定條件下的線性燃燒速率，而垂直燃燒試驗則是測量材料在規(guī)定條件下的自熄能力，與之對應的防火類別分別是水平燃燒防火類別和垂直燃燒防火類別；（2）試樣受試時的形狀：分為長條形試樣和正方形試樣，長條形的試樣用于評定試樣的起燃性和燃燒性，而正方形的試樣用于評定試樣的耐燃穿性；（3）試驗引燃源的標稱功率：分為50W和500W，50W一般用于固體材料和ISO 845的方法測定表觀密度（250kg/m3的泡沫塑料，而500W一般用于按ISO 845的方法測定表觀密度）250kg/m3的實心/微孔材料，不適用于太薄遇火不起燃而蜷縮的材料；（4）材料試樣的密度：分為密度（250kg/m3的材料和密度）250kg/m3的材料。

2 水平燃燒防火類別（H）

水平燃燒防火類別分為2種：HB類別和HF類別。（1）HB類別。HB類別用于評價固體材料和ISO 845的方法測定表觀密度>250kg/m3的泡沫塑料的防火等級，可分為HB、HB40與HB75三級。（2）HF類別。HF類別用于評價按ISO 845的方法測定表觀密度＜250kg/m3的泡沫塑料燃燒特性，可分為HF-1，HF-2和HBF三級。

3 垂直燃燒防火類別（V）

垂直燃燒防火類別可分為三種：V類別、VTM類別和5V類別。

（1）V類別。V類別用于評價固體材料和ISO 845的方法測定表觀密度>250kg/m3的泡沫塑料的防火等級，分為V-0、V-1與V-2（其中V代表垂直燃燒的意思）三級，具體要求如表1。表1中幾個重要的時間定義是：t1：第一次燃燒移開燃燒源后，測定的余焰持續(xù)時間；t2：第二次燃燒移開燃燒源后，測定的余焰持續(xù)時間；t3：第二次燃燒移開燃燒源后，測定的余灼時間；tf：總焰時間，5個試樣所有t1和t2的總和。

（2）VTM類別。VTM類別用于評價薄軟塑料防火等級，分為VTM-0，VTM-1和VTM-2三級，具體要求如表2。

（3）5V類別。5V類別僅適用于IEC 60695-11-10中的V-0和V-1材料，僅適用于按ISO 845方法測定表觀密度大于250kg/m3的實心/微孔材料，不適用于太薄遇火不起燃而蜷縮的材料，分為5VA和5VB二級（5V表示試驗時火焰高度為5英寸），具體要求如表3。

表1 V類別評判要求

表2 VTM類別評判要求

表3 5V類別評判要求

4 防火類別的比對與選擇

電子電器產品防火等級類別較多，貫穿于四大標準體系之中，為了給設計人員一個清晰的概覽，故采用如下三種方式，以明其義。

（1）按不同材料對應的防火類別進行比對，如表4。

由表4可知不同的材料及不同的屬性（比如密度）對應著不同的類別，不能隨意套用。

（2）按不同類別防火等級的高低進行比對，如表5。

除表5中防火類別等級排序外，對跨類別的防火等級比較結果是：5VB級＞V-0級；V-2級＞HB40級。此外還需注意在產品設計選擇時，首先要知曉用于質量保證、產品零部件材料的預選或驗證成品所用材料不得低于相應類別的最低等級，且如果用于材料預選，測試的厚度應與產品使用的最薄厚度保持一致。

（3）按不同標準體系中采用的防火類別進行比對，如表6。

表6中“是”表示相應的標準適用，而“否”表示不適用，由表中比對可知：標準GB/T5169.16、GB/T 8332、IEC 60695-11-10、ISO 9772和 UL94適 用于水平燃燒類別；標準GB/T 5169.17、IEC 60695-11-20、ISO 9773和UL94適用于垂直燃燒類別；標準UL94適用所有的燃燒類別。

表4 不同材料對應的防火類別比對

表5 不同防火類別等級的高低排序比對

表6 不同標準體系中采用的防火類別比對

綜上所述，在設計產品選材時，首先應根據預選材料類別按表4選擇相應的防火類別，再依據表5，選擇類別中相應的等級（不得低于最低等級），最后按照表6對應標準中的試驗程序對材料進行驗證，如果通過試驗，則可確保該材料的電子電器產品符合防火要求。

5 結語

本文對國內外的各項防火標準及類別進行了深入的比對，旨在為電子電器產品設計人員選材時提供較為清晰的參考，確保生產出的產品在使用中不會起燃，即使非正常狀態(tài)下起燃，也能將著火限制在產品外殼內、將火焰蔓延至產品外部的范圍降到最低，以及將熱、煙、毒性和/或腐蝕性的燃燒流的有害影響降到最低，從而保障人員健康和人身財產安全。