TIÊU CHUẨN QUỐC\r\nGIA

TCVN\r\n9900-2-10: 2013

IEC\r\n60695-2-10:2000

THỬ NGHIỆM NGUY CƠ CHÁY - PHẦN 2-10: PHƯƠNG PHÁP THỬ BẰNG\r\nSỢI DÂY NÓNG ĐỎ - SỢI DÂY NÓNG ĐỎ VÀ QUY TRÌNH THỬ NGHIỆM CHUNG

Fire hazard\r\ntesting -\r\nPart\r\n2-10: Glowing/hot-wire based test methods - Glow-wire apparatus and common test\r\nprocedure

Lời nói đầu

TCVN 9900-2-10:2013 hoàn toàn tương\r\nđương với IEC 60695-2-10:2000;

TCVN 9900-2-10:2013 do Ban kỹ thuật\r\ntiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E4 Dây và cáp điện biên soạn, Tổng cục Tiêu\r\nchuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ tiêu chuẩn TCVN 9900-2 (IEC\r\n60695-2), Thử nghiệm nguy cơ cháy, gồm các phần sau:

1) Phần 2-10: Phương pháp thử bằng sợi\r\ndây nóng đỏ - Sợi dây\r\nnóng đỏ và quy trình\r\nthử nghiệm chung

2) Phần 2-11: Phương pháp thử bằng sợi dây\r\nnóng đỏ - Phương pháp thử khả năng\r\ncháy bằng sợi dây nóng đỏ đối với sản phẩm hoàn chỉnh

3) Phần 2-12: Phương pháp thử bằng sợi\r\ndây nóng đỏ - Phương\r\npháp thử chỉ số cháy bằng sợi dây nóng đỏ (GWFI) đối với vật liệu

4) Phần 2-13: Phương pháp thử bằng sợi\r\ndây nóng đỏ - Phương pháp thử nhiệt độ bắt cháy bằng sợi dây nóng đỏ (GWIT) đối với\r\nvật liệu

THỬ NGHIỆM\r\nNGUY CƠ CHÁY - PHẦN 2-10: PHƯƠNG PHÁP THỬ BẰNG SỢI DÂY NÓNG ĐỎ - SỢI DÂY NÓNG ĐỎ\r\nVÀ QUY TRÌNH THỬ NGHIỆM CHUNG

Fire hazard\r\ntesting - Part 2-10: Glowing/hot-wire based test\r\nmethods - Glow-wire apparatus and common test procedure

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định thiết bị thử\r\nnghiệm là sợi dây nóng đỏ và quy trình thử nghiệm chung nhằm mô phỏng ảnh hưởng\r\ncủa ứng suất nhiệt có thể được tạo ra bởi các nguồn nhiệt như các phần tử nóng đỏ hoặc điện trở\r\nbị quá tải trong thời gian ngắn để đánh giá nguy cơ cháy bằng kỹ thuật mô phỏng.

Thử nghiệm được mô tả trong tiêu chuẩn\r\nnày áp dụng cho\r\nthiết bị kỹ thuật điện, cụm lắp ráp, các linh kiện của thiết bị và cũng có thể\r\náp dụng cho vật liệu cách điện rắn hoặc vật liệu rắn dễ cháy khác.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần\r\nthiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì\r\náp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên\r\nbản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi.

TCVN 9900-2-11:2013 (IEC\r\n60695-2-11:2000), Thử nghiệm nguy cơ cháy - Phần 2-11: Phương pháp thử bằng\r\nsợi dây nóng đỏ - Phương pháp thử khả năng cháy của sợi\r\ndây nóng đỏ đối với sản phẩm hoàn chỉnh

IEC 60584-1:1995, Thermocouples -\r\nPart 1: Reference tables (Nhiệt ngẫu - Phần 1: Bảng tham chiếu)

IEC 60584-2:1982, Thermocouples -\r\nPart 2: Tolerances (Nhiệt ngẫu - Phần 2: Dung sai)

IEC 60695-2-12:2000, Fire hazard\r\ntesting - Part 2-12: Glowing/hot-wire based test methods - Glow wire\r\nflammability test method for materials (Thử nghiệm nguy cơ cháy\r\n- Phần 2-12: Phương pháp thử bằng sợi dây nóng đỏ - Phương\r\npháp thử khả năng cháy của sợi dây nóng đỏ đối với vật liệu)[1]

IEC 60695-2-13:2000, Fire hazard\r\ntesting - Part 2-13:\r\nGlowing/hot-wire based test methods - Glow wire ignitability test method for\r\nmaterial (Thử nghiệm nguy cơ cháy - Phần 2-13: Phương pháp thử bằng sợi dây\r\nnóng đỏ - Phương pháp thử khả năng bắt cháy của sợi dây nóng đỏ đối với\r\nvật liệu)[2]

ISO 4046:1978, Paper, board, pulp\r\nand related terms - Vocabulary (Giấy, bìa, bột giấy và các\r\nthuật ngữ liên quan - Từ vựng)

ISO/IEC 13943:2000, Fire safety-\r\nVocabulary (An toàn cháy - Từ vựng)

3  Thuật ngữ và định\r\nnghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các định nghĩa\r\nnêu trong ISO/IEC 13943 và định nghĩa dưới đây.

3.1

Nhiệt độ thử nghiệm và nhiệt độ của sợi\r\ndây nóng đỏ\r\n(test temperature and temperature of the glow-wire)

Nhiệt độ tại đó đầu của sợi dây nóng đỏ\r\nđược gia nhiệt và được ổn định trước\r\nkhi tiếp xúc với mẫu thử.

4  Nguyên tắc chung của\r\nthiết bị thử nghiệm và quy trình thử nghiệm chung

Tiêu chuẩn này quy định thiết\r\nbị thử nghiệm là sợi\r\ndây nóng đỏ và quy trình thử nghiệm chung là thử nghiệm cháy sử dụng nguồn mồi cháy không\r\ndùng ngọn lửa.

Sợi dây nóng đỏ là một vòng\r\ndây điện trở quy định được\r\ngia nhiệt bằng điện đến nhiệt độ quy định. Đầu của sợi dây nóng đỏ được đưa vào\r\ntiếp xúc với mẫu thử trong khoảng thời gian quy định, phạm vi quan sát và đo được\r\nthực hiện phụ thuộc vào từng quy trình thử nghiệm riêng rẽ.

Mô tả chi tiết từng quy trình thử nghiệm\r\nđược nêu trong TCVN 9900-2-11 (IEC 60695-2-11), IEC 60695- 2-12 và IEC\r\n60695-2-13.

5  Mô tả thiết bị thử\r\nnghiệm

5.1  Sợi dây nóng đỏ

Sợi dây nóng đỏ là dây niken/crôm\r\n(80/20) có đường kính ngoài danh\r\nnghĩa 4 mm. Sợi dây này được tạo thành một vòng như mô tả chi tiết trên Hình 1.

Sợi dây nóng đỏ được gia nhiệt\r\nbằng mạch điện đơn giản như thể hiện trên Hình 2. Không được có cơ cấu phản hồi\r\nhoặc mạch phản hồi để duy trì nhiệt độ.

Do phải dẫn dòng điện lớn nên các mối\r\nnối điện của sợi\r\ndây nóng đỏ cần có khả năng mang dòng mà không ảnh hưởng đến tính năng hoặc sự ổn\r\nđịnh dài hạn của mạch điện.

CHÚ THÍCH 1: Dòng điện điển hình cần thiết\r\nđể gia nhiệt cho đầu sợi dây đến nhiệt độ 960 °C nằm trong phạm vi từ 120 A đến 150 A.

Thiết bị thử nghiệm được thiết kế sao\r\ncho sợi dây nóng đỏ\r\nđược giữ chặt trên mặt phẳng nằm ngang và đặt một lực 1,0 N ± 0,2 N lên mẫu thử trong\r\nquá trình đặt sợi dây nóng đỏ. Lực đặt phải được duy trì ở giá trị này khi sợi dây\r\nnóng đỏ di chuyển ngang đến mẫu thử hoặc ngược lại. Độ xâm nhập của đầu sợi dây\r\nnóng đỏ vào mẫu thử được giới hạn\r\nở 7 mm ± 0,5 mm.

Thiết bị thử nghiệm được thiết kế sao\r\ncho các phần tử cháy hoặc nóng đỏ rơi ra từ mẫu thử có thể rơi lên lớp quy định\r\nở 5.3.

Hai ví dụ điển hình của thiết bị thử\r\nnghiệm được thể hiện trên Hình 3a và Hình 3b.

CHÚ THÍCH 2: Thiết bị thử\r\nnghiệm thể hiện trên Hình 3b được sử\r\ndụng cho các mẫu thử nghiệm khối\r\nlượng lớn hoặc khi các mẫu thử nằm trong thiết bị.

5.2  Hệ thống đo\r\nnhiệt độ

Nhiệt ngẫu loại dây mảnh, có cách điện\r\nvô cơ, được bọc kim loại, có mối nối cách điện được sử dụng để đo nhiệt độ của\r\nđầu sợi dây nóng đỏ. Nhiệt ngẫu phải là cấp 1 như xác định ở IEC 60584-2.\r\nNhiệt ngẫu phải có đường kính ngoài danh nghĩa 1,0 mm hoặc 0,5 mm và các sợi\r\ndây, ví dụ NiCr và NiAI (kiểu\r\nK) (xem IEC 60584-1) thích hợp để làm việc liên tục ở nhiệt độ đến\r\n960 °C với điểm hàn\r\nnằm trong vỏ bọc càng sát đầu vỏ bọc càng tốt. Vỏ bọc bằng kim loại\r\ncó khả năng làm việc liên tục ở nhiệt độ tối thiểu là 1 050 °C. Trong trường\r\nhợp có nghi ngờ, phải sử dụng nhiệt ngẫu 0,5 mm.

CHÚ THÍCH 1: Vỏ bọc bằng hợp\r\nkim chịu nhiệt có nền niken đáp ứng các yêu cầu ở trên.

Sợi dây nóng đỏ cùng với nhiệt ngẫu được\r\nthể hiện trên Hình 1.

Nhiệt ngẫu được bố trí trong một lỗ\r\nđược khoan phía sau đầu của sợi dây nóng đỏ và được lắp khít như thể hiện ở chi tiết Z của Hình 1.\r\nTiếp xúc nhiệt giữa đầu của nhiệt ngẫu và đáy của lỗ khoan phải được duy trì. Cần chú ý để đảm\r\nbảo rằng nhiệt ngẫu có thể phù hợp\r\nvới sự thay đổi về kích thước của đầu sợi dây nóng đỏ do gia nhiệt gây ra.

Thiết bị đo nhiệt điện áp có thể là đồng\r\nhồ đo nhiệt kỹ thuật số có sẵn trên thị trường có mối nối chuẩn lắp sẵn.

CHÚ THÍCH 2: Có thể dùng dụng cụ đo\r\nnhiệt độ khác nhưng trong trường hợp có nghi ngờ phải sử dụng phương pháp nhiệt\r\nngẫu.

5.3  Lớp quy định

Để đánh giá khả năng\r\ncháy lan, ví dụ bởi các phần tử\r\ncháy hoặc phần tử nóng đỏ rơi ra từ mẫu thử, đặt bên dưới mẫu thử một lớp quy định.

Nếu không có quy định nào khác, một lớp\r\ngiấy lụa dùng để bọc được đặt và tiếp xúc chặt chẽ với bề mặt phía trên của tấm\r\ngỗ phẳng, nhẵn, dày tối thiểu 10 mm được đặt cách 200 mm ± 5 mm bên dưới vị trí\r\nđặt sợi dây nóng đỏ vào mẫu thử. Xem Hình 3a và Hình 3b.

Giấy lụa dùng để bọc như quy định ở\r\n6.86 của ISO 4046 là loại giấy bọc\r\nnhẹ, mềm và dai có khối lượng riêng từ\r\n12 g/m² đến 30 g/m².

Giấy lụa dùng để bọc có thể được thay\r\nbằng vật liệu tương tự khác nếu chúng đã được kiểm tra xác nhận là thích hợp\r\ntương đương cho mục đích này.

CHÚ THÍCH: Giấy lụa dùng để\r\nbọc chủ yếu dùng để\r\nđóng gói bảo vệ các vật dễ vỡ và dùng để gói.

5.4  Tủ thử

Thiết bị thử nghiệm phải được làm việc\r\ntrong điều kiện không có gió lùa. Việc này có thể đạt được bằng cách sử dụng tủ thử có thể\r\ntích tối thiểu 0,5 m³ cho phép quan sát mẫu thử. Thể tích của\r\ntủ thử phải sao cho\r\nviệc suy giảm oxy trong khi thử nghiệm không ảnh hưởng đáng kể đến kết quả. Mẫu\r\nthử được lắp đặt\r\ncách tất cả các bề mặt của tủ thử ít nhất 100 mm. Sau mỗi thử nghiệm, tủ thử phải được\r\nthông gió để loại bỏ\r\nmột\r\ncách an toàn không khí có chứa các sản phẩm cháy. Ánh sáng trong môi trường xung quanh\r\nchiếu lên mẫu thử, không tính sợi dây nóng đỏ, không được vượt quá 20 Ix và vật\r\nliệu nền phải tối. Tủ thử được xem là đủ tối khi đồng hồ đo độ rọi, đặt\r\ntại vị trí của mẫu thử,\r\nmặt hướng về mặt sau tủ thử và chỉ mức\r\nnhỏ hơn 20 Ix.

6  Kiểm tra xác nhận\r\nthiết bị thử nghiệm

6.1  Kiểm tra xác\r\nnhận đầu sợi dây nóng đỏ

Trước mỗi chuỗi thử nghiệm, cần xem\r\nxét đầu sợi dây nóng đỏ bằng cách đo và ghi lại kích thước “A” như thể hiện\r\ntrên chi tiết Z của\r\nHình 1. Kích thước này được so sánh với các thử nghiệm tiếp theo và nếu kích\r\nthước này giảm còn 90 % giá trị ban đầu thì phải thay sợi dây nóng đỏ.

Khi hoàn thành mỗi thử nghiệm, nếu cần,\r\nphải làm sạch các chất thử nghiệm dư thừa trước đó bám vào đầu sợi dây nóng đỏ,\r\nví dụ bằng bàn chải rồi sau đó\r\nkiểm tra xem trên đầu sợi dây nóng đỏ có vết nứt không.

6.2  Kiểm tra xác\r\nnhận hệ thống đo nhiệt độ

6.2.1  Tính chính\r\nxác liên tục và việc hiệu chuẩn hệ thống đo nhiệt độ mô tả ở 5.2 phải được kiểm\r\ntra định kỳ.

6.2.2  Kiểm tra xác\r\nnhận một điểm nhiệt độ của sợi dây nóng đỏ có thể thực hiện bằng cách\r\nsử dụng một lá bạc có độ tinh khiết tối thiểu 99,8 %, diện tích xấp xỉ 2 mm²\r\nvà dày 0,06 mm đặt lên bề mặt phía\r\ntrên của đầu sợi dây nóng đỏ. Sợi dây nóng đỏ được gia nhiệt với tốc độ gia nhiệt\r\nchậm thích hợp và khi lá bạc bắt đầu chảy thì nhiệt kế phải chỉ ở 960 °C ± 15 °C. Làm sạch\r\ncác vết bạc khi sợi dây nóng đỏ vẫn còn nóng ngay sau quy trình kiểm tra\r\nxác nhận để giảm khả năng hợp kim hóa. Trong trường hợp có nghi ngờ, phải sử dụng\r\nphương pháp kiểm tra xác nhận dùng lá bạc.

7  Ổn định

Trước thử nghiệm, tấm gỗ và giấy lụa\r\ndùng để bọc phải được\r\nlưu giữ trong 24 h ở môi trường\r\nxung quanh có nhiệt độ từ 15 °C đến 35 °C và độ ẩm tương đối từ 45 % đến 75 %.

8  Quy trình thử nghiệm\r\nchung

Lưu ý cảnh báo:

Phải thực hiện phòng ngừa để đảm bảo\r\nan toàn cho sức khỏe người thực hiện thử nghiệm khỏi:

- rủi ro cháy, nổ;

- rủi ro điện giật;

- hít phải khói và/hoặc sản phẩm độc hại;

- chất cặn độc hại.

8.1  Mẫu thử nghiệm\r\nphải được lắp đặt hoặc kẹp sao cho:

a) tổn hao nhiệt do phương tiện đỡ hoặc\r\ncố định là\r\nkhông đáng kể (xem Hình 4);

b) vùng diện tích phẳng của bề mặt được\r\nđặt thẳng đứng;

c) đầu của sợi dây nóng đỏ đặt vào giữa diện\r\ntích phẳng của bề mặt.

8.2  Sợi dây nóng\r\nđỏ được gia nhiệt đến nhiệt độ quy định, được đo bằng hệ thống đo nhiệt đã hiệu\r\nchuẩn. Trước khi đưa đầu sợi dây nóng đỏ tiếp xúc với mẫu thử nghiệm, cần chú ý\r\nđể đảm bảo rằng:

a) nhiệt độ không đổi trong phạm vi 5\r\n°C trong ít nhất\r\n60 s;

b) bức xạ nhiệt không ảnh hưởng đến mẫu\r\nthử nghiệm trong\r\nthời gian này bằng cách tạo khoảng cách thích hợp tối thiểu là 5,0 cm hoặc bằng\r\ncách sử dụng màn chắn thích hợp;

c) không điều chỉnh thêm dòng điện hoặc\r\nđiện áp gia nhiệt cho đến khi hoàn thành thử nghiệm.

8.3  Sau đó, đầu sợi\r\ndây nóng đỏ được đưa vào tiếp xúc từ từ với mẫu thử trong thời gian 30 s ± 1 s.\r\nTốc độ tiến vào và rút ra khoảng từ 10 mm/s đến 25 mm/s được xác định là thỏa\r\nmãn. Tuy nhiên, tốc độ tiến vào phải được giảm về gần zero trước khi tiếp xúc để\r\ntránh các lực va chạm vượt quá 1,0 N ± 0,2 N. Trong những trường hợp mà vật liệu\r\nchảy ra khỏi sợi dây nóng đỏ thì sợi dây nóng đỏ không được giữ tiếp\r\nxúc với mẫu thử. Sau thời gian thử nghiệm, sợi dây nóng đỏ và mẫu thử\r\nđược tách ra từ từ, không gia nhiệt thêm mẫu thử và không để chuyển động của\r\nkhông khí làm ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm. Đầu sợi dây nóng đỏ tiến vào mẫu thử phải được giới\r\nhạn ở 7 mm ± 0,5\r\nmm.

Kích thước\r\ntính bằng milimét

Vật liệu sợi dây nóng đỏ:\r\nNiken/Crôm (80/20)

Đường kính:                  4,0 mm ± 0,04\r\nmm (trước khi uốn)

Đường kính A:              (Sau khi uốn)\r\nxem 6.1

Khi uốn sợi dây nóng đỏ, phải cẩn thận\r\nđể tránh nứt nhỏ ở đầu sợi dây.

CHÚ THÍCH: Ủ là một quy\r\ntrình thích hợp để ngăn ngừa nứt nhỏ ở đầu sợi dây.

CHÚ DẪN:

1  Sợi dây nóng\r\nđỏ

2  Nhiệt ngẫu

3  Trụ gá

Hình 1 - Sợi\r\ndây nóng đỏ và vị trí của nhiệt ngẫu

Hình 2 - Mạch\r\nđiện thử nghiệm

CHÚ DẪN:

Hình 3a - Thiết\r\nbị thử nghiệm (ví dụ)

CHÚ DẪN:

Hình 3b - Thiết\r\nbị thử nghiệm (ví dụ)

Thiết kế được đề xuất ở trên là để đảm bảo rằng\r\ntổn hao nhiệt là không đáng kể. Không thể hiện dung sai hoặc kích thước vi đây\r\nchỉ là một ví dụ.

Hình 4 - Giá\r\nđỡ mẫu thử nghiệm (ví dụ - xem Hình 3a và Hình 3b)

Phụ\r\nlục A

(tham\r\nkhảo)

Nhà chế tạo sợi dây nóng đỏ

Danh mục cập nhật các nhà chế tạo và\r\nnhà cung cấp sợi dây nóng đỏ do thư ký ban kỹ thuật 89 của IEC và IECE-CTL giữ.\r\nĐịa chỉ của cả hai nguồn thông tin này có thể tìm trong sách chỉ dẫn\r\ncủa IEC hoặc website IEC: http://www.iec.ch

Mục lục

Lời nói đầu

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện\r\ndẫn

3  Thuật ngữ và\r\nđịnh nghĩa

4  Nguyên tắc\r\nchung của thiết bị thử nghiệm và quy trình thử nghiệm chung

5  Mô tả thiết bị\r\nthử nghiệm

6  Kiểm tra xác\r\nnhận thiết bị thử nghiệm

7  Ổn định

8  Quy trình thử nghiệm\r\nchung

Phụ lục A (tham khảo) - Nhà chế tạo sợi\r\ndây nóng đỏ