电子产品阻燃测试-电子产品垂直燃烧试验

IT,***类电子产品阻燃试验的选择


摘要:在实践的基础上,本文主要根据GB 8898-2001 《音频,视频及类似电子设备安全要求》以及GB 4943-2001
《信息技术设备的安全》中的要求,结合自身在工作中的一些经验总结,来简单的探讨一下IT,*** 类电子产品的
阻燃材料试验的选择.

关键词:阻燃等级,阻燃材料,防火防护外壳

对于大部分IT,*** 类电子产品中所用的阻燃材料而言,电绝缘性往往并不很重要,这是因为
由于绝缘引起的问题很少,一般材料都能胜任此类产品对材料绝缘性的要求.相比之下,其他性能
就显得更重要些,这些性能包括:力学性能,热性能,阻燃性能,加工性能,是否环保,性价比和
使用寿命等,其中又以阻燃性能对安全性能的影响***大.而本文当中主要介绍的就是如何来选择这
些材料的阻燃试验以及等级判定.
首先,我们需要搞清楚阻燃等级的一个基本分类以及它们之间的关系.根据试验方法,条件以
及材料等的不同,阻燃等级通常情况下可分为以下几个等级.
1. 对于一般可燃性材料,在GB8898-2001中,其阻燃等级的判定主要是依据GB/T11020和
GB/T5169.5-1997,因此,根据GB/T11020-2005 中的分类,其阻燃等级可分为:HB75
级,HB40级,V-2级,V-1级,V-0级,5VB级,5V***,其阻燃等级是由HB75级,HB40
级,V-2级,V-1级,V-0级,5VB级向5V***逐级递增的;而GB/T5169.5-1997中的针
焰试验则作为无法提供符合GB/T5169.16-2002 中规定的样品时的备用试验.在
GB4943-2001中,可分为:HB级,V-2级,V-1级,V-0级,5V级,其阻燃等级是由HB
级,V-2级,V-1级,V-0级向5V级逐级递增的.
2. 对于一些发泡材料,在GB8898-2001中,其阻燃等级可分为:FH-3级,FH-2级,FH-1
级,其阻燃等级是由FH-3级,FH-2级向FH-1级逐级递增的.在GB4943-2001中,可
分为HBF级,HF-2级,HF-1级.其阻燃等级是由HBF级,HF-2级向HF-1级逐级递增
的.

在现在的绝大多数的***,IT 类电子产品中,其电路中的大部分关键元器件均会通过各类相关
的安全认证,其对于标准的可燃性要求基本都能够符合相应的要求,因此本文在此对此类元器件不
再作多余的描述,而将研究对象主要放在印制板,以及隔板和防火防护外壳这些可燃性材料上.
在实际的工作中,我们可能遇到这样的情况,用于电视机外壳材料同样用于显示器的后盖,但
其阻燃性要求及试验方法却不相同.由于在GB8898-2001和GB4943-2001中,对于各种材料的阻燃
等级的要求是不尽相同的.所以下面我们将分别对其阻燃要求以及试验的分类进行阐述.
一,GB8898-2001中对于***类产品的阻燃要求
1.GB8898-2001中,对于印制板的防火要求,是通过在印制板上的电路中的工作电压以及功率
的大小来判定的.
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a) 在正常工作条件下,印制板上的某个连接处,工作电压超过交流50V(峰值)或直流50V,
且小于或等于交流400V(峰值)或直流400V时,可得到的功率超过15W,则其基材的
阻燃等级应达到GB/T11020规定的FV1级或更优等级(在此提到的FV1级,在***新版的
GB/T11020-2005中,称为V-0级),除非该印制板由满足GB/T11020阻燃等级FV0级(在
此提到的FV0级,在***新版的GB/T11020-2005中,称为V-0级)的外壳,或由仅开有
供连接导线填满的开孔的金属外壳来保护.
b) 在正常工作条件下,印制板上的某个连接处,工作电压超过交流400V(峰值)或直流
400V时,可得到的功率超过15W,以及印制板上支撑提供过压保护的防电器,则其基材
的阻燃等级应达到GB/T11020 规定的FV0 级(在此提到的FV0 级,在***新版的
GB/T11020-2005中,称为V-0级),除非该印制板装在仅开有供连接导线填满的开孔的
金属外壳内.
在此条款的燃烧试验中,要判定所用材料需要达到的阻燃等级,就必须先通过测量计算等知道
印制板所用场合,印制板上电路的工作电压以及上面所测得的功率,然后根据所得数据来进行试验,
采用的试验方法是50W垂直燃烧试验,具体方法见GB/T5169.16-2002第9章.如果不能提供符合
GB/T5169.16-2002 中规定的样品,则用与设备中所用***终产品相同的三个样品,按照
GB/T5169.5-1997中规定的针焰试验法,并结合GB8898-2001中的附录G中的要求进行试验和判定.
2.而在*** 类产品中用来隔离除防火防护外壳外的并且需要达到相应的可燃性要求的元器件和
零部件与潜在引燃源之间的隔板,其阻燃等级需要符合GB/T11020的阻燃等级FV0级(在此提到的
FV0级,在***新版的GB/T11020-2005中,称为V-0级),并且隔板到潜在引燃源的距离至少应有5mm,
其尺寸应至少覆盖表1规定的和图1的区域.厚度大于或等于6mm的木材和木制基材被认为是符合
本条要求的FV1级.
潜在引燃源的开路电压
交流,V(峰值)或直流,V
从潜在引燃源向下或向侧面
到元器件或零部件的距离
(见图1)
mm
从潜在引燃源向上面到元器
件或零部件的距离
(见图1)
mm
GB/T 11020的可燃性
等级
>50～≤400 <13 400～≤4000 <13 4000
1NIENI

的可燃性等级为V-1 级(或通过GB4943-2001 中附录A6 章的试验),或应通过
GB4943-2001中附录A2章的试验,并且,亦可用GB/T5169.5-1997种的试验来代替A2
章的试验,但火焰施加的方式,时间和次数应按照GB4943-2001中附录A2.5条的规定
判断其是否合格应按照A2.6的规定.
b) 对于总质量超过18kg的移动式设备以及所有驻立式设备,其防火防护外壳所使用的***
薄有效壁厚的材料的可燃性等级为5V级(或通过GB4943-2001中附录A9章的试验),
或应通过GB4943-2001中附录A1章的试验.
c) 对于又起弧零部件(例如非密封整流子和未封装的开关接点)的设备来说,距离这些
起弧零部件小于13mm 空气间隙的防火防护外壳的材料应通过GB4943-2001 中附录A3
章的试验.该要求仅适用于设备外壳,不适用于元器件罩.
d) 另外当一些零部件在任何正常或异常工作条件下可能会达到足以引燃外壳材料的温度
时,距离这些零部件小于13mm空气间隙的防火防护外壳的材料应通过GB4943-2001中
附录A4章的试验.
2.安置在防火防护外壳外侧的一些零部件的材料(包括机械防护外壳,电气防护外壳以及装饰
件等),其可燃性等级根据材料的不同,需要达到HB级或HBF级(或通过GB4943-2001中附录A8
章或者A7章的试验).
3.而对于在防火防护外壳内侧的零部件的材料,如印制板等,其可燃性等级应为V-2级(或通
过GB4943-2001中附录A6章的试验)或HF-2级(或通过GB4943-2001中附录A7章的试验);或通
过GB4943-2001中附录A2章的试验;或者符合有关元器件***标准(包括可燃性要求)的可燃性
要求.另外特别的,对于一些用来隔开可能在故障条件下过热的元器件和低于可燃性等级为V-1级
的材料的实心挡板,其挡板的可燃性等级应为V-1级(或通过GB4943-2001中附录A6章的试验).
4.空气过滤装置,其材料的可燃性等级应为V-2级或HF-2级(或通过GB4943-2001中附录A6
章或者A7章的试验).
5.对工作在峰--峰值电压超过4kV的高压元器件,其材料的可燃性等级应为V-2级或HF-2级
(或通过GB4943-2001中附录A6章或者A7章的试验),或符合GB8898-2001中的14.4条的要求,
即应符合GB/T11020中规定的FV1级的要求或GB/T5169.5-1997中的要求.

以上就是根据标准的不同,对不同的产品中所使用的一些可燃性材料的阻燃等级的判定.
刚刚在GB 8898-2001 中我们提到,判定可燃性材料的阻燃等级主要依据的是GB/T11020,其
版本已由***初的GB/T11020-1989到现今的GB/T11020-2005,在这其中对于阻燃等级的划分和试验
方法已经有了明显的区别.
1. 在GB/T11020-1989 中,对于材料的阻燃等级的划分,主要是根据试验方法,条件的不
同划分为:BH1,BH2,BH3级(炽热棒-水平试样法),FH1,FH2,FH3级(火焰-水平试
样法),FV0,FV1,FV2级(火焰-垂直试样法).
2. 而在新的GB/T11020-2005 中,材料的阻燃等级的划分更加详细准确,接近国际化,并
且增加了对于软性和泡沫材料的一个等级划分.根据火焰和试验方法条件,划分为HB40,
HB75级(50W水平燃烧试验),V-0,V-1,V-2级(50W垂直燃烧试验),5VA,5VB级(500W
燃烧试验),VTM-0,VTM-1,VTM-2级(软性试样50W垂直燃烧试验),FH-1,FH-2,FH-3
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级(泡沫塑料水平燃烧试验).另外,对于试验火焰也从原来用热含量为多少的火焰改
进成现在使用的标准化标称试验火焰.
而GB/T11020版本的升级,还使得GB8898-2001中对于材料的阻燃等级的划分和GB4943-2001
更加的能够融合统一,并且一致地跟国际化接轨.在两个标准中,对于一般的可燃性材料,都划分
了HB级,V-0级,V-1级,V-2级,5V级,只是在新的GB/T11020-2005中,对于HB级和5V级的
材料的阻燃等级的划分更加的细化了,比如,对于HB级,在GB/T11020-2005中,根据样品的火焰
线性燃烧率的不同,划分为HB40级和HB75级两类;又对于5V级,在GB/T11020-2005中,根据火
焰是否烧穿了板形试验样品中的任何一块样品,划分为5V***和5VB级两类.
但是,在GB8898-2001中所引申的GB/T11020-2005标准中,在燃烧试验中试验火焰的标定已
经改为使用标准化标称试验火焰,在GB4943-2001中,对于火焰的规定还是沿用了以前的热值表示
方法,具体这两者之间是否能够完全等同,还需要进一步的测试商榷.而对于泡沫材料的可燃性等
级的划分,两个标准与国际标准,以及相互之间也还存在着一定的差异.

从以上的比较中,我们可以看出对由相同的材料制成的产品(如线路板或外壳),在应用到IT 或
*** 两类不同的产品上时,其阻燃等级的要求和试验方法是不尽相同的,我们还无法判断符合GB8898
标准阻燃要求的线路板或外壳就一定能满足GB4943 标准的阻燃要求, 我们也无法判断不符合
GB8898标准阻燃要求的线路板或外壳就一定不会符合GB4943标准的阻燃要求;反之依然.对生产
企业(特别是元器件和材料生产企业)来讲***好能有一个单一的试验方法和评价标准能判断产品的
阻燃符合性.对检测试验单位来讲,在目前没有相关的可执行的单一判定标准的情况下,应深入对
现行标准的研究,在实际的试验过程中不断积累数据,总结经验,把IT,*** 产品阻燃性单一的试
验方法和评价标准作为我们今后工作中研究和探讨的方向.
附加说明:在成文之时,在本文中所提及的GB/T11020-1989已被GB/T11020-2005版替代,但
由于GB8898-2001中所引用的标准内容仍沿用了老的标准,故在文章中仍以老标准中的说法为主.