IEC 60695 Yangın Tehlikesi Deneyleri: Kızaran Tel, İğne Alevi, Tutuşabilirlik ve Bilya Basınç.

IEC 60695 tek bir deney değildir. Elektroteknik ürünlerin ve bunların yapıldığı malzemelerin yangın tehlikesini değerlendirmeye yönelik, standartlaşmış metotlardan oluşan bir ailedir. Yanıtladığı sorular dar ve uygulamaya dönüktür: bir parça, elektriksel ya da ısıl bir arıza onu ısıttığında ne kadar kolay tutuşur ve bir kez alev aldığında nasıl davranır — kendi kendine söner mi, damlar mı, alevi komşu parçalara taşır mı. Metotlar ölçme prosedürü düzeyinde durur. Belirli bir ürünün hangi sonucu sağlaması gerektiğini söylemezler; bunu ürün güvenlik standartları söyler ve IEC 60695'i yeniden yazmak yerine ona atıf yaparlar. Aşağıdaki anlatım, tasarım ve kalite mühendislerine yön vermek içindir; bir deney laboratuvarı el kitabı değildir.

Aile geniştir, çünkü yangın tehlikesinin birkaç yüzü vardır. Bir konektörün içindeki ısınmış metal parça, arızalı bir bileşenden dışarı çıkan küçük bir alevden farklı bir tehdittir; her ikisi de, plastik bir muhafazanın yumuşayıp gerilim altındaki bir parçanın yerinden oynamasına yol açmasından yine farklıdır. IEC 60695 bu çizgiler boyunca ayrılır: kızaran tel zorlaması, iğne alevi, yanma davranışını sınıflandıran küçük laboratuvar alevleri ve sıcaklık altında kararlılık için ısıtılmış bilya deneyi — her biri ayrı bir metot grubudur. Her grubun kendi deney düzeneği ve kendi geçme ölçütü vardır.

Ürün standartlarıyla iş bölümü

Tüm aileyi akılda tutmanın en temiz yolu, iki rolü birbirinden ayrı tutmaktır. IEC 60695 her özelliğin nasıl ölçüleceğini tanımlar — deney düzeneğini, uygulama kuvvetini, kabul ölçütünü. Ürün güvenlik standardı ise belirli bir parçanın hangi şiddet düzeyini sağlaması gerektiğini tanımlar: hangi kızaran tel sıcaklığı, hangi tutuşabilirlik sınıfı, hangi bilya basınç sıcaklığı.

IEC 60695'e dayanan ürün standartları tanıdık olanlardır. IEC 60335 evsel ve benzeri cihazları düzenler, IEC 60598 aydınlatma armatürlerini kapsar, IEC 60884 fiş ve priz çıkışlarını ele alır, IEC 62368-1 ise ses, görüntü, bilgi ve iletişim teknolojisi ekipmanlarının güvenlik standardıdır. Bunlardan hiçbiri bir kızaran tel deneyini veya bir tutuşabilirlik sınıfını yeniden tanımlamaz; her biri metot için IEC 60695'e uzanır ve sonra kendi malzeme ve parçaları için geçerli şiddeti belirtir. Yani bir armatür veri sayfası, bir parça üzerinde belirli bir kızaran tel sıcaklığı istediğinde, o sayıyı IEC 60598 seçmiştir; arkasındaki prosedür ise IEC 60695'in kızaran tel bölümlerinde yer alır.

Bir gerekliliği okurken bu ayrım önemlidir. Bir ürün standardındaki tek bir satır — "parça, belirtilen sıcaklıkta kızaran tel deneyine dayanmalıdır" — aslında aynı anda iki belgeye işaret eder. Sıcaklık ve parça ürün standardından gelir; telin geometrisi, temas kuvveti, süresi ve neyin geçme sayıldığı IEC 60695'ten gelir. İkisini de okuyun.

Kızaran tel: sıcak bir parçadan gelen ısıl zorlama

Kızaran tel metotları (IEC 60695-2-10 ile -2-13 arası), ekipmanın içindeki sıcak bir kaynaktan gelen ısıl zorlamayı taklit eder — aşırı yüklenmiş bir direnç, kızaran bir bağlantı, sıcak çalışan kötü bir kontak. Elektrikle ısıtılan bir tel ilmek tanımlı bir sıcaklığa getirilir, sonra tanımlı bir kuvvetle ve tanımlı bir süre boyunca deney parçasına bastırılır. Şiddet, tel sıcaklığıyla belirlenir ve aile genelinde anılan sıcaklıklar yaygın olarak 550, 650, 750, 850 ve 960 °C değerlerini içerir. Sıcaklık ne kadar yüksekse deney o kadar zorlayıcıdır ve bir parçanın hangi kademeyle karşılaşacağına ürün standardı karar verir.

Metotların ayrıştığı yer, neyi ölçtükleridir. Birbiriyle ilişkili üç parametre aynı kızaran teli kullanır ama farklı sorular yanıtlar.

GWEPT — son ürün deneyi

Kızaran Tel Son Ürün Deneyi (IEC 60695-2-11), bitmiş ürün ya da onu temsil eden bir parça üzerinde yapılır. Gerçek nesnenin — gerçek geometrisi, havalandırması ve parçaların birbirine yakınlığıyla — ısıtılmış tele dayanıp dayanmadığını sorar. Yanıt, parçanın yalnızca neyden yapıldığına değil, nasıl yapıldığına bağlıdır; bu yüzden de bir malzeme özelliği değil, bir ürün deneyidir.

GWFI — bir malzeme özelliği

Kızaran Tel Tutuşabilirlik İndeksi (IEC 60695-2-12), standart deney parçaları üzerinde ölçülen bir malzeme özelliğidir. Malzemenin, belirlenmiş bir süre içinde kendi kendine söndüğü ve altına yerleştirilen ince kâğıt katmanını tutuşturmadığı en yüksek sıcaklığı bildirir. Bir malzeme değeri olduğu için, polimer veri sayfalarında, ilgili türün yanında verilen türden bir değerdir.

GWIT — bir malzeme özelliği

Kızaran Tel Tutuşma Sıcaklığı (IEC 60695-2-13) da bir malzeme özelliğidir. Malzemenin tutuşma davranışını niteler ve yaygın olarak, malzemenin tutuşmadığı en yüksek sıcaklığın 25 ila 30 K üzerindeki bir sıcaklık olarak ifade edilir. GWFI ile karıştırılması kolaydır: ikisi de aynı malzemenin sıcak bir tele nasıl yanıt verdiğini anlatır, ama aynı sayı değildir ve biri kastedilirken öbürünü okumak sık rastlanan bir hatadır.

İğne alevi: arızadan doğan küçük bir alev

İğne alevi metodu (IEC 60695-11-5), farklı bir tutuşma kaynağını ele alır: sıcak bir parçayı değil, küçük bir açık alevi — ekipmanın içinde bir arıza durumundan doğabilen türden bir alevi. Tanımlı bir brülörden çıkan küçük, iğne biçimli bir alev deney parçasına uygulanarak, içeride kısa süreli bir alevin dışarı çıkmasının etkisi taklit edilir. Bir ürünün içeriden böyle bir aleve gerçekçi biçimde maruz kalabileceği durumlarda kullanılır. GWEPT gibi, standart bir malzeme kuponuna değil, gerçek ürüne ya da parçaya uygulanır.

50 W ve 500 W alevleri: yanma davranışının sınıflandırılması

İki metot, bitmiş bir ürünü denemek yerine bir malzemenin nasıl yandığını sınıflandırmak için küçük, iyi denetlenen laboratuvar alevleri kullanır. Yaygın bilinen yanma davranışı sınıflarının atandığı yol bunlardır. IEC 60695-11-10, 50 W'lık bir alev kullanır ve yatay ile düşey sınıflandırmaları kapsar: yatay yanma deneyi için HB, düşey deney için V-0, V-1 ve V-2. IEC 60695-11-20, daha şiddetli bir 500 W'lık alev kullanır ve 5VA ile 5VB sınıflandırmalarını kapsar. Bu sınıflar, geniş çapta tanınan UL 94 kategorileriyle örtüşür; aynı harf ve sayıların dünyanın dört bir yanındaki malzeme veri sayfalarında karşımıza çıkmasının nedeni de budur.

İki kayıt düşmek gerekir. Bunlar standart çubuk ve plakalar üzerinde ölçülen malzeme sınıflandırmalarıdır; bitmiş bir ürün hakkında bir ifade değildir. Ve belirli bir parçanın hangi sınıfı sağlaması gerektiğine metot değil, ürün standardı karar verir — metot standardı yalnızca bir sınıfın nasıl elde edildiğini tanımlar.

Bilya basınç: taşıyıcı parçaların ısıya dayanımı

Bilya basınç deneyi (IEC 60695-10-2), alev deneylerinin ölçmediği bir şeyi ölçer: ısı altında boyutsal kararlılığı. Isıtılmış bir bilya, tanımlı bir sıcaklıkta malzemenin yüzeyine bastırılır ve belirlenmiş bir sürenin sonunda oluşan çukurun çapı ölçülür. Malzemenin geçmesi için çukur bir sınır içinde kalmalıdır — yaygın olarak 2 mm'yi aşmamalıdır. Kaygı tutuşabilirlik değil, mekaniktir: gerilim altındaki parçaları yerinde tutan bir parça, hizmette göreceği sıcaklıklarda yumuşayıp deforme olmamalıdır, çünkü sürünen bir parça, gerilim altındaki bir iletkenin bulunmaması gereken yere kaymasına yol açabilir. Deney sıcaklığını, parçanın nerede durduğuna ve ne kadar ısındığına göre ürün standardı belirler.

Malzeme ile son ürün karşılaştırması

GWFI, GWIT ve UL-94 ile örtüşen tutuşabilirlik sınıfları, standart deney parçaları üzerinde ölçülen ve genellikle bir veri sayfasında verilen malzeme özellikleridir. GWEPT ve iğne alevi deneyi ise gerçek ürüne ya da parçaya uygulanır — gerçek biçimi, et kalınlığı, açıklıkları ve çevresindeki bileşenlerin yerleşimiyle. Bir malzeme özelliği ile bir son ürün sonucu arasındaki bu çizgi, projelerin en sık yanlışa düştüğü yerdir.

Asıl zaman kaybettiren sonuç şudur: bir malzeme veri sayfasındaki iyi bir sınıf, bitmiş ürünün geçtiğini tek başına kanıtlamaz. V-0 sınıfında ve yüksek GWFI'li bir plastik umut verici bir başlangıçtır, ama son ürün deneyi yine de gerekebilir ve aynı malzeme, ince kalıplandığında, havalandırma için delindiğinde ya da bir ısı kaynağının yanına oturtulduğunda farklı davranabilir. Veri sayfası sınıfı malzeme seçimine yön verir; ürün standardı bir son ürün deneyi öngörüyorsa, o deney yine de yapılmalıdır.

Planlama yaparken mühendislik açısından sonuçlar

Birkaç madde, yangın tehlikesi deneylerinin sorunsuz ilerleyip ilerlemeyeceğini belirler:

• Metot standardından değil, ürün standardından başlayın. Hangi kızaran tel sıcaklığını, hangi tutuşabilirlik sınıfını ve hangi bilya basınç sıcaklığını her parçanın sağlaması gerektiğini IEC 60335, 60598, 60884 ya da 62368-1 söyler; IEC 60695 yalnızca her birinin nasıl ölçüldüğünü söyler. Şiddet düzeylerini önce oradan çekin.
• Kanıtınızda malzeme verisini ürün deneylerinden ayırın. Bir veri sayfasındaki GWFI, GWIT ve V-0 satırı malzeme kanıtıdır; GWEPT ve iğne alevi sonuçları ürün kanıtıdır. İkisi de gerekebilir ve biri öbürünün yerini tutmaz.
• Malzeme sınıfını nihai yanıt değil, başlangıç filtresi olarak ele alın. Malzemeleri kısa listeye almak için veri sayfası sınıfını kullanın, sonra bitmiş parçayı, ürün standardının çağırdığı son ürün deneyiyle doğrulayın.
• Bilya basınç sıcaklığını ürün standardından alın. Bu sıcaklık, parçanın nerede durduğu ve hizmette ne kadar ısındığıyla sabitlenir — deney düzeneğinin bir özelliği değildir ve onu tezgâhtan varsaymamalısınız.
• Birden çok metoda başvurmayı bekleyin. Tek bir muhafaza için bir kızaran tel sonucu, bir tutuşabilirlik sınıfı ve bir bilya basınç sonucu gerekebilir; her biri IEC 60695'in farklı bir bölümünden, her biri kendi deney parçası ve düzeneğiyle.

ULMEKA bu tablonun neresinde

ULMEKA, bu metotların gerektirdiği deney ekipmanlarını, standartların tanımladığı geometri ve koşullara göre tasarlar ve üretir: GWEPT, GWFI ve GWIT prosedürleri için kızaran tel deney düzenekleri, iğne alevi deney ekipmanları, bilya basınç (ısıya dayanım) deney tertibatları ve HB ile V-serisi sınıfları ve 5VA/5VB sınıflandırmaları için yatay ve düşey tutuşabilirlik deney kabinleri. Tertibatlar tek tek ya da bir arada sağlanır; tam yapılandırma — tel sıcaklıkları, alev düzeni, bilya basınç koşulları, kabin tertibatı — ürünün hangi standarda göre değerlendirildiğine göre teklif aşamasında netleştirilir. Bir ürün ekibi için yararlı ilk adım, basitçe kendi ürün standardının çağırdığı metotların ve şiddet düzeylerinin bir listesidir; o liste oluştuğunda seçim büyük ölçüde o listeden çıkar.