1 范圍

      GB/T 5169的本部分給出了已公開發(fā)表的測量電工電子產(chǎn)品或構(gòu)成材料在著火試驗中熱釋放的試驗方法概要。本部分陳述了當前試驗方法的最新技術(shù)狀態(tài)，在適當之處，還包括對其相關(guān)性和使用的特殊觀察。

      試驗方法清單并不是詳盡無遺的，除非有特別說明，否則未經(jīng)IEC開發(fā)的試驗方法是不被IEC認可的。

如 IEC 60695-1-10、IEC 60695-1-11［39］和IEC 60695-1-12［40］所述，熱釋放數(shù)據(jù)可作為著火危險評定和防火安全工程的組成部分。

      本部分旨在供產(chǎn)品委員會根據(jù)IEC Guide 104和ISO/IEC Guide 51中規(guī)定的原則編寫標準時使用。

      產(chǎn)品委員會的任務(wù)之一就是在編寫自己的標準時，凡適用之處都要使用本系列標準。除非有關(guān)標準特別提及或列出不適用，否則本部分的要求、試驗方法或試驗條件都適用。

2 規(guī)范性引用文件

      下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

      GB/T 5169.1-2015 電工電子產(chǎn)品著火危險試驗 第1部分：著火試驗術(shù)語（IEC 60695-4：2012，IDT)

      ISO 13943：2008 消防安全 詞匯（Fire safety-Vocabulary）

      ISO/IEC Guide 51 安全方面 標準中涉及安全內(nèi)容的導則（Safety aspects-Guidelines for theirinclusion in standards)

      IEC 60695-1-10 著火危險試驗 第1-10部分：電工產(chǎn)品著火危險評定導則 總則（Fire hazardtesting-Part 1-10:Guidance for assessing the fire hazard of electrotechnical products-General guide-lines)

      IEC 60695-8-1 著火危險試驗 第8-1部分：熱釋放 總則（Fire hazard testing-Part 8-1：Heatrelease-General guidance)

      IEC Guide 104 安全出版物的編寫及基礎(chǔ)安全出版物和多專業(yè)公用安全出版物的應(yīng)用導則（Thepreparation of safety publications and the use of basic safety publications and group safety publica-tions)

3 術(shù)語和定義

      GB/T 5169.1-2015和ISO 13943：2008 界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。為了便于使用，以下重復列出了GB/T 5169.1-2015和ISO 13943：2008中的某些術(shù)語和定義。

3.1

      燃燒 combustion

      物質(zhì)與氧化劑的放熱反應(yīng)。

      注：燃燒通常會放出燃燒流，并伴有火焰和/或灼熱。

      ［ISO 13943：2008，定義4.46］

3.2

      燃燒產(chǎn)物 combustion product/product of combustion

      燃燒后產(chǎn)生的固體、液體和氣體。

      注：燃燒產(chǎn)物可包括燃燒流、灰燼、燒焦物、余渣和/或煙炱。

      ［ISO 13943：2008，定義4.48］

3.3

      完全燃燒 complete combustion

      所有燃燒產(chǎn)物被完全氧化的燃燒。

      注1：這意味著，當氧化劑為氧氣時，所有的碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，而所有的氫轉(zhuǎn)化為水。

      注2：如果燃燒材料中存在除碳、氫和氧以外的其他元素，則這些元素在298K的標準狀態(tài)下轉(zhuǎn)化為最穩(wěn)定的產(chǎn)物。［ISO 13943：2008，定義4.50］

3.4

      有效燃燒熱 effective heat of combustion

      在給定的時間間隔內(nèi)，試樣燃燒產(chǎn)生的熱釋放除以同一時間段內(nèi)的質(zhì)量損失。

      注1：如果試樣全部轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性的燃燒產(chǎn)物或者所有燃燒產(chǎn)物均被完全氧化，則該有效燃燒熱等同于燃燒的凈熱值。

      注2：其代表性單位為千焦每克（kJ·g^-1）

      ［ISO 13943：2008，定義4.74］

3.5

      著火 fire

      （通常）以排放熱和燃燒流為特征的燃燒過程，常伴有煙和/或火焰和/或灼熱。

      注：在英語中，“fire”用于表示三種概念，其中的著火（3.6）和火災（3.7）兩個是關(guān)于不同方式的自支持燃燒的特定類型，它們在法語和德語中為兩個不同的術(shù)語。

      ［ISO 13943：2008，定義4.96］

3.6

      著火 fire

      （受控的）有意提供有用效果的自燃，其燃燒程度在時間和空間上受到控制。

      ［ISO 13943：2008，定義4.97］

3.7

      火災 fire

      （非受控的）無意提供有用效果的自燃，其燃燒程度在時間和空間上不受控制。

      ［ISO 13943：2008，定義4.98］

3.8

      燃燒流 fire effluent

      在著火情況下，由燃燒或熱解產(chǎn)生的所有氣體和氣溶膠，包括懸浮顆粒。

      ［ISO 13943：2008，定義4.105］

3.9

      著火危險 fire hazard

      由著火引起不期望的潛在性物質(zhì)或條件。

      ［ISO 13943：2008，定義4.112］

3.10

      防火安全工程 fire safety engineering

      通過分析特定火情或量化一組火情風險，以基于科學原理的工程方法來改進或評定建筑環(huán)境方面設(shè)計的一種應(yīng)用。

      ［ISO 13943：2008，定義4.126］

3.11

      著火試驗 fire test

      測定著火性能或露物品于火災影響范圍內(nèi)的試驗。

      注：著火試驗的結(jié)果可用于定量試樣著火的嚴重性或測定其耐火性或著火反應(yīng)。

      ［ISO 13943：2008，定義4.132］

3.12

      轟燃 flash-over

      （著火階段）在一定范圍內(nèi)，可燃材料的整個表面突然轉(zhuǎn)入著火狀態(tài)。

      ［ISO 13943：2008，定義4.156］

3.13

      總?cè)紵裏?gross heat of combustion

      指定條件下，物質(zhì)完全燃燒且生成的水完全凝結(jié)時的燃燒熱。

      參見：完全燃燒（3.3）。

      注：其代表性單位為千焦每克（kJ·g^-1）

      ［ISO 13943：2008，定義4.170］

3.14

      燃燒熱 heat of combustion

      潛熱能（不推薦）

      熱值（不推薦）

      單位質(zhì)量的物質(zhì)燃燒時產(chǎn)生的熱能。

      參見：有效燃燒熱（3.4），總?cè)紵裏幔?.13），凈燃燒熱（3.19）。

      注：其代表性的單位為千焦每克（kJ·g^-1）。

      ［ISO 13943：2008，定義4.174］

3.15

      熱釋放 heat release

      燃燒產(chǎn)生的熱能量。

      注：其代表性單位為焦耳（J）。

      ［ISO 13943：2008，定義4.176］

3.16

      熱釋放速率 heat release rate

      燃燒速率 burning rate（不推薦）

      燃燒的速率 rate of burnig（不推薦）

      燃燒產(chǎn)生熱能量的速率。

      注：其代表性單位為瓦特（W）。

      ［ISO 13943：2008，定義4.177］

3.17

      中規(guī)模著火試驗 intermediate-scale fire test

      在中等尺寸試樣上進行的著火試驗。

      注：在最大尺寸為1m～3m的試樣上進行的著火試驗通常稱為中規(guī)模著火試驗。

      ［ISO 13943：2008，定義4.200］

3.18

      大規(guī)模著火試驗 large-scale fire test

      在大尺寸試樣上進行的，不能在典型試驗箱里進行的著火試驗。

      注：在最大尺寸超過3m的試樣上進行的著火試驗通常稱為大規(guī)模著火試驗。

      ［ISO 13943：2008，定義4.205］

3.19

      凈燃燒熱 net heat of comhustion

      當生成的所有水都為氣態(tài)時的燃燒熱。

      注1：凈燃燒熱通常比總?cè)紵裏嵝?，因為其未考慮水凝結(jié)時所釋放的熱。

      注2：其代表性的單位為千焦每克（kJ·g^-1）。

      ［ISO 13943：2008，定義4.237］

3.20

      氧化 oxidation

      物質(zhì)中氧元素或者其他帶負電元素比例增加的化學反應(yīng)。

      注：本術(shù)語在化學領(lǐng)域有更廣泛的含義，包括原子、分子或離子失去一個或多個電子的過程。

      ［ISO 13943：2008，定義4.245］

3.21

      氧化劑 oxidizing agent

      具有氧化能力的物質(zhì)。

      注：燃燒就是一種氧化。

      ［ISO 13943：2008，定義4.246］

3.22

      耗氧原理 oxygen consumption principle

      燃燒時消耗的氧氣質(zhì)量與釋放的熱量之間的比例關(guān)系。

      注：常用值為13.1kJ·g^-1。

      ［ISO 13943：2008，定義4.247］

3.23

      熱解 pyrolysis

      由熱作用引起的物質(zhì)的化學分解。

      注1：熱解通常針對有焰燃燒開始之前的著火階段。

      注2：在火災科學中，不設(shè)定有無氧氣的存在。

      ［ISO 13943：2008，定義4.266］

3.24

      小規(guī)模著火試驗 small-scale fire test

      在小尺寸試樣上進行的著火試驗。

      注：在最大尺寸不超過1m的試樣上進行的著火試驗通常稱為小規(guī)模著火試驗。

      ［ISO 13943：2008，定義4.292］

3.25

      試樣 test specimen

      經(jīng)受評定或測量過程的物體。

      注：在著火試驗中，這類物體可以是材料、產(chǎn)品、部件、結(jié)構(gòu)組件，或可能是它們的組合。也可以是一個可模擬產(chǎn)品表現(xiàn)的傳感器。

      ［ISO 13943：2008，定義4.321］

4 試驗方法概要

4.1 概述

      本概要不能用來替代那些作為唯一有效引用文件的已出版標準。

      如果尚未指定著火試驗，需要針對IEC技術(shù)委員會的特定用途進行開發(fā)或更改，應(yīng)按照IEC Guide 104的規(guī)定，與有關(guān)的IEC技術(shù)委員會聯(lián)絡(luò)進行。所選擇的試驗方法應(yīng)與所關(guān)注的火情有關(guān)。IEC 60695-1-10中給出了電工產(chǎn)品著火試驗的選擇和相關(guān)性指南。

      IEC 60695-8-1給出了電工電子產(chǎn)品熱釋放試驗總則。

4.2 測量完全燃燒

4.2.1 氧彈式量熱儀

      參見ISO1716^[1]。

4.2.2 目的和原理

      該試驗的目的是測量恒定體積內(nèi)燃燒產(chǎn)生的總熱量。在標準條件下，將特定質(zhì)量的試樣置于一個恒定體積、氧氣氣氛，且通過苯甲酸校準過的密封量熱儀中燃燒。根據(jù)所觀察到的溫升計算在此條件下確定的燃燒熱值，同時考慮到熱損失和汽化潛熱。

4.2.3 試樣

      試樣通常是一種由0.5g的細苯甲酸粉末和0.5g同樣細粉末狀態(tài)試驗材料組成的混合物。

4.2.4 試驗過程

      “彈”是一個中央容器，有足夠強度經(jīng)受高壓，因此內(nèi)部體積保持恒定。彈浸在攪拌的水池中，彈和水池的組合就是量熱儀。量熱儀也浸在一個外部的水池中。在燃燒反應(yīng)期間，量熱儀中的水溫和外部水池的水溫被持續(xù)監(jiān)測，并通過電加熱調(diào)整到相同溫度。這是為了確保量熱儀對周圍環(huán)境沒有凈熱量損失，即確保量熱儀是絕熱的。

      在測量之前，將試樣（為已知質(zhì)量的苯甲酸和已知質(zhì)量的試驗材料的混合物）放進“彈”內(nèi)并與電引燃線接觸。在壓力（3.0 MPa～3.5 MPa）下對容器充氧，隨之將容器密封，允許其達到熱平衡。然后用已測得的輸入能量點燃樣品。由于燃燒發(fā)生在高壓富氧條件下，因此樣品完全燃燒。根據(jù)已知的量熱儀熱容量和燃燒反應(yīng)導致的溫升可以計算出釋放的熱量。

      試驗給出了恒定體積下釋放的熱量，即內(nèi)部能量的變化ΔU。恒定壓力下的總?cè)紵裏崾菬岷瞀。計算公式如下：

以上為標準部分內(nèi)容，可點擊下方鏈接下載標準原文：

下載地址：《GB/T 5169.30-2020 電工電子產(chǎn)品著火危險試驗 第30部分：熱釋放 試驗方法概要和相關(guān)性》