湯燕燕（上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院，上海 200000）

強(qiáng)制認(rèn)證產(chǎn)品防火防護(hù)外殼要求和燃燒性等級(jí)試驗(yàn)

湯燕燕
（上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院，上海 200000）

簡(jiǎn)要介紹固體非金屬材料燃燒性等級(jí)的定義、評(píng)級(jí)和測(cè)試方法，分別針對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 8898-2011《音頻、視頻及類似電子設(shè)備 安全要求》的第20章和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 4943.1-2011《信息技術(shù)設(shè)備 安全 第1部分：通用要求》的第4.7章的內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明和分析，并列舉V-1級(jí)材料的兩種試驗(yàn)方法進(jìn)行比對(duì)，總結(jié)了我國(guó)強(qiáng)制認(rèn)證產(chǎn)品對(duì)防火防護(hù)外殼的要求。

強(qiáng)制認(rèn)證；防火防護(hù)外殼；燃燒性等級(jí)

引言

對(duì)于音視頻及信息化電子產(chǎn)品的廣大實(shí)際使用者而言，產(chǎn)品的性能和品相是非常重要的，但是產(chǎn)品的安全性更是重中之重，安全隱患包括電擊危險(xiǎn)、過(guò)高溫度、輻射、爆炸、機(jī)械危險(xiǎn)和著火。本文主要研究和討論的對(duì)象是著火，在我國(guó)，對(duì)于音視頻及信息化電子產(chǎn)品這種民用電子設(shè)備，大多列入到強(qiáng)制認(rèn)證的范圍，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 8898-2011《音頻、視頻及類似電子設(shè)備 安全要求》的第20章和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 4943.1-2011《信息技術(shù)設(shè)備 安全 第1部分：通用要求》的第4.7章，這兩章中分別對(duì)產(chǎn)品防火做了規(guī)定和要求。如何能確保產(chǎn)品的防火要求，保證消費(fèi)者權(quán)益的同時(shí)，又能對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行有效的成本控制和技術(shù)控制，準(zhǔn)確的理解標(biāo)準(zhǔn)是非常必要的。

1　燃燒性等級(jí)

現(xiàn)在我們提到的元器件或防火防護(hù)外殼的燃燒等級(jí)即是在標(biāo)準(zhǔn)GB/T 11020-2005《固體非金屬材料暴露在火焰源時(shí)的燃燒性試驗(yàn)方法清單》中定義的固體非金屬材料暴露在火焰引燃源時(shí)的特性，在判定特性時(shí)采用了以下五種燃燒試驗(yàn)方式，即HB、V、5V、VTM和FH。比較常見(jiàn)于音視頻和信息類產(chǎn)品的防火防護(hù)外殼的燃燒等級(jí)為HB、V和5V，下面分別介紹一下這三種燃燒試驗(yàn)方式。

1）HB

定義：Horizontal Burning即水平燃燒試驗(yàn)，使用標(biāo)準(zhǔn)化50W標(biāo)稱試驗(yàn)火焰。試驗(yàn)樣品的水平位置特別適于評(píng)定燃燒程度和（或）火焰蔓延的速度即線性燃燒速率。

特點(diǎn)：易燃，緩慢燃燒材料，不添加阻燃劑。

樣品要求：三件條形樣品為一組：L=125±5 mm，W=13±0.5 mm，T≤13 mm；

一組樣品在溫度為23 ℃，濕度50 %的環(huán)境下放置48 h；

在距被引燃段25±1 mm和100±1 mm處劃上垂直標(biāo)記線。

樣品最少2組。

火焰要求：20±2 mm高。

測(cè)試方法：夾住靠近100 mm標(biāo)記線的樣品末端，長(zhǎng)軸呈水平，短軸傾斜成45±2 °的角度，用金屬絲網(wǎng)水平固定在樣品的下方10±1 mm處，燃燒器管的中心軸線與水平面約呈45 °角，樣品自由端置入火焰中心6 mm處，加施火焰直到火焰前沿達(dá)到25 mm標(biāo)記線時(shí)移開(kāi)試驗(yàn)火焰，火焰前沿達(dá)到25 mm標(biāo)記線處開(kāi)始計(jì)時(shí)，火焰前沿100 mm標(biāo)記線處結(jié)束計(jì)時(shí)。

測(cè)試結(jié)果如表1。

阻燃等級(jí)：HB40＞HB75。

2）V

定義：Vertical Burning即垂直燃燒試驗(yàn)，使用標(biāo)準(zhǔn)化50 W標(biāo)稱試驗(yàn)火焰。試驗(yàn)樣品的垂直位置特別適于評(píng)定移開(kāi)試驗(yàn)火焰后的燃燒程度。

特點(diǎn)：自熄材料，添加有阻燃劑，離開(kāi)火源有自動(dòng)熄滅的能力

樣品要求：五件條形樣品為一組：L=125±5 mm，W=13±0.5 mm，T≤13 mm；

一組樣品在溫度為23 ℃，濕度50 %的環(huán)境下放置48 h，

一組樣品在溫度為70 ℃的通風(fēng)環(huán)境下放置7天，再經(jīng)過(guò)4 h冷卻樣品；

樣品最少4組。

火焰要求：20±2 mm高。

測(cè)試方法：夾住樣品上端大約6 mm處，長(zhǎng)軸垂直，距下方大約300±10 mm處放置尺寸約為50×50×6 mm的棉墊，最大重量0.08 g。燃燒器管的中心軸線保持垂直，距離樣品的最低點(diǎn)10±1 mm，隨著樣品的位置或長(zhǎng)度的變化，對(duì)燃燒器進(jìn)行垂直平面內(nèi)的移動(dòng)調(diào)整。如果樣品有融化物掉落，將燃具傾斜45 °。垂直燃燒10±0.5 s之后移開(kāi)火焰，立刻記錄燃燒維持時(shí)間t1，燃燒維持停止時(shí)立刻將燃具繼續(xù)像之前一樣放到樣品下方10±1 mm，燃燒10±0.5 s，再將燃具移除并記錄燒維持時(shí)間t2，和灼熱燃燒t3。

測(cè)試結(jié)果如表2。

表1　測(cè)試結(jié)果

表2　測(cè)試結(jié)果

阻燃等級(jí)：按照燃燒持續(xù)時(shí)間和灼燒持續(xù)時(shí)間分級(jí)，V-0、V-1、V-2，依次遞減。

3）5V

定義：燃燒試驗(yàn)，使用標(biāo)準(zhǔn)化500 W標(biāo)稱試驗(yàn)火焰。

樣品要求：5件條形樣品為一組：L=125±5 mm，W=13±0.5 mm，最小厚度；

3件板形樣品為一組：150±5 mm的正方形，最小厚度且厚度不超過(guò)13 mm；

樣品在溫度為23 ℃，濕度50 %的環(huán)境下放置48 h，或樣品在溫度為70℃的通風(fēng)環(huán)境下放置7天，再經(jīng)過(guò)4 h冷卻樣品；

5VA類必須測(cè)試板形樣品。

樣品最少4組。

火焰要求：總高度125±10 mm高，內(nèi)焰40±2 mm高。

測(cè)試方法：條形樣品：夾住樣品上端大約6 mm處，長(zhǎng)軸垂直，距下方大約300±10 mm處放置尺寸約為50 ×50×6 mm的棉墊，最大重量0.08 g。燃燒器管的中心軸線保持垂直，樣品的窄邊面對(duì)燃燒器，使燃燒器火焰與垂直面成20±5 °角，內(nèi)焰觸及樣條，施加火焰5±0.5 s，然后移開(kāi)火焰5±0.5 s，重復(fù)操作5次，如果燃燒過(guò)程中有粒子滴落、樣品收縮或伸張，要相應(yīng)地調(diào)整燃燒器以保證內(nèi)焰觸及樣品，記錄下燃燒維持時(shí)間和灼燒維持時(shí)間。

板形樣品：水平地夾住樣品，火焰以與垂直成20±5°的方式使其內(nèi)焰與樣品接觸，施加火焰5±0.5 s，然后移開(kāi)火焰5±0.5 s，持5±0.5 s，重復(fù)操作5次，記錄下燃燒維持時(shí)間和灼燒維持時(shí)間。

測(cè)試結(jié)果如表3。

阻燃等級(jí)：5VA＞5VB。

表3　測(cè)試結(jié)果

2　針對(duì)音視頻及信息類強(qiáng)制認(rèn)證產(chǎn)品的防火防護(hù)要求

1）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 8898-2011《音頻、視頻及類似電子設(shè)備 安全要求》的4第20章

標(biāo)準(zhǔn)中，要求設(shè)備的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)盡可能做到防止著火和火焰的蔓延，并且不得對(duì)設(shè)備的周圍引起著火的危險(xiǎn)。該要求要采取下列措施來(lái)實(shí)現(xiàn)：在設(shè)備的設(shè)計(jì)上和生產(chǎn)上采用良好的技術(shù)措施，以避免產(chǎn)品潛在的引燃源；與潛在引燃源附近的內(nèi)部零部件使用低可燃性的材料；采用防火防火外殼限制火焰蔓延。

元器件應(yīng)當(dāng)符合14章相應(yīng)的可燃性要求或20.1.4的要求；內(nèi)部連線應(yīng)通過(guò)附錄G.2章的試驗(yàn)；當(dāng)產(chǎn)品外包裝為僅開(kāi)有連接導(dǎo)線填滿的開(kāi)孔的金屬外殼或滿足可燃性等級(jí)V-0級(jí)的外殼，印制板基材的可燃性等級(jí)應(yīng)當(dāng)達(dá)到V-1級(jí)或更優(yōu)。

關(guān)于產(chǎn)品外殼是否屬于防火防護(hù)外殼，我們可以這樣來(lái)判定：如果產(chǎn)品使用位置電源適配器供電，那么產(chǎn)品外殼不屬于防火防護(hù)外殼，沒(méi)有阻燃要求，而其他的元器件和零部件的阻燃要求則要通過(guò)查詢表21來(lái)定級(jí)；如果產(chǎn)品使用內(nèi)置電源板供電，那么產(chǎn)品外殼就屬于防火防護(hù)外殼，那么就有阻燃要求，可以按照20.2來(lái)定級(jí)。

針對(duì)現(xiàn)在市場(chǎng)上存在的音視頻產(chǎn)品，大多數(shù)都是由外置電源適配器供電，那么只需要印制線路板為至少V-1級(jí)材料或外殼為金屬材料，就可以完全滿足產(chǎn)品的防火防護(hù)要求。

2）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 4943.1-2011《信息技術(shù)設(shè)備 安全第1部分：通用要求》的第4.7章

標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定了通過(guò)使用適當(dāng)?shù)牟牧虾驮骷?，以及采用適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，減小設(shè)備內(nèi)部和設(shè)備外側(cè)引燃危險(xiǎn)和火焰蔓延危險(xiǎn)的要求。

對(duì)設(shè)備或設(shè)備的一部分，防止引燃和火焰蔓延有兩種可替換的保護(hù)方法。方法一是選擇和使用能將引燃危險(xiǎn)和火焰蔓延的可能性減小的元器件、配件和材料，以及必要時(shí)通過(guò)使用防火防護(hù)外殼，對(duì)于具有較大數(shù)量的電子元器件的設(shè)備或設(shè)備的某部分，可推薦使用方法一。方法二是進(jìn)行所有的模擬故障試驗(yàn)，那么設(shè)備或設(shè)備的某部分就不要求防火防護(hù)外殼，對(duì)于具有少量電子元器件的設(shè)備或設(shè)備的某部分，可推薦使用方法二。

要求防火防護(hù)外殼的零部件：一次電路的元器件；由非受限制電源供電的二次電路中的元器件；由受限制電源供電的但未安裝在V-1級(jí)材料上的二次電路中的元器件；受限制電源內(nèi)元器件；帶危險(xiǎn)電壓或危險(xiǎn)能量水平的電路中的具有未封裝的起弧零部件；絕緣配線。

針對(duì)現(xiàn)在市場(chǎng)上存在的信息化產(chǎn)品，絕大多數(shù)都是三類設(shè)備，通過(guò)電源適配器供電，且電源適配器符合受限制電源的要求，那么只需要印制線路板為至少V-1級(jí)材料、外殼為HB級(jí)材料，就可以完全滿足產(chǎn)品的防火防護(hù)要求。

3　針對(duì)V-1級(jí)防火外殼材料的試驗(yàn)方法比對(duì)

3.1國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 8898-2011《音頻、視頻及類似電子設(shè)備 安全要求》的4第G1.2章

1）樣品：規(guī)格：L=125±5 mm，W=13±0.5 mm，T≤13 mm。

數(shù)量：三件為一組，主檢一組，備測(cè)一組。

2）預(yù)處理：兩組樣品在溫度為23 ℃，濕度50 %的環(huán)境下放置48 h。

3）測(cè)試環(huán)境：溫度為15~35 ℃，相對(duì)濕度為45 % ~75 %，實(shí)驗(yàn)室大氣條件。

4）試驗(yàn)火焰要求：針焰，高度12±1 mm，溫度從100±5 ℃升高到700±3 ℃的試驗(yàn)時(shí)間應(yīng)為23.5±1.0 s。

5）試驗(yàn)程序：施加試驗(yàn)火焰10 s然后后移開(kāi)，如果樣品自身維持火焰不超過(guò)30 s，則在相同的點(diǎn)或任何其他的點(diǎn)上再施加試驗(yàn)火焰1 min然后移開(kāi)，如果樣品自身維持火焰仍不超過(guò)30 s，則在相同的點(diǎn)或任何其他的點(diǎn)上再施加試驗(yàn)火焰2 min然后移開(kāi)。

6）結(jié)果評(píng)定：第一次施加試驗(yàn)火焰后，試驗(yàn)樣品不得完全燃盡，任一次施加試驗(yàn)火焰后，自身維持火焰應(yīng)當(dāng)在30s內(nèi)熄滅，薄綿紙不起燃，白松木板也不炭化。

3.2國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 4943.1-2011《信息技術(shù)設(shè)備 安全 第1部分：通用要求》的第A6章

1）樣品：規(guī)格：L=125±5 mm，W=13±0.5 mm，T≤13 mm。

數(shù)量：五件為一組，主檢兩組，備測(cè)兩組。

2）預(yù)處理：兩組樣品在溫度為23 ℃，濕度50 %的環(huán)境下放置48 h，兩組樣品在溫度為70 ℃的通風(fēng)環(huán)境下放置7天，再經(jīng)過(guò)4 h冷卻樣品。

3）測(cè)試環(huán)境：溫度為15~35 ℃，相對(duì)濕度為45 % ~75 %，實(shí)驗(yàn)室大氣條件。

4）試驗(yàn)火焰要求：標(biāo)準(zhǔn)化50 W標(biāo)稱試驗(yàn)火焰，高度20±2 mm，溫度從100±5 ℃升高到700±3 ℃的試驗(yàn)時(shí)間應(yīng)為44±2 s。

5）試驗(yàn)程序：施加試驗(yàn)火焰10 s然后移開(kāi)，記錄火焰燃燒的持續(xù)時(shí)間t1，樣品上火焰燃燒一經(jīng)停止后，應(yīng)立即在同一樣品上第二次施加試驗(yàn)火焰10 s然后移開(kāi)，記錄火焰燃燒的持續(xù)時(shí)間t2，并在t2結(jié)束后測(cè)量灼熱燃燒的持續(xù)時(shí)間t3。每組各5個(gè)樣品均進(jìn)行上述系列規(guī)定的試驗(yàn)。

6）結(jié)果評(píng)定：每個(gè)獨(dú)立的樣品：t1或t2≤30 s；對(duì)任意處理組的五個(gè)樣品的總時(shí)間t1+t2≤250 s；每個(gè)獨(dú)立的樣品：t2+t3≤60 s；不允許任一樣品持續(xù)燃燒和灼熱燃燒到夾持樣品的夾子處；不允許燃燒顆?；虻温湮镆济撝?。

4　總結(jié)

綜上所述，根據(jù)認(rèn)證產(chǎn)品的特性差異以及標(biāo)準(zhǔn)制定的考量不同，兩部標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于產(chǎn)品防火要求是有不同的側(cè)重點(diǎn)的。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 8898-2011《音頻、視頻及類似電子設(shè)備 安全要求》的第20章等注重技術(shù)設(shè)計(jì)。因?yàn)楫?dāng)時(shí)制定該標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，產(chǎn)品中存在顯像管、高壓元件等高壓危險(xiǎn)元器件，產(chǎn)品相對(duì)體積較大，首先可以從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和元器件的選擇上降低產(chǎn)品引燃危險(xiǎn)，然后再考慮到以防火防護(hù)外殼起到最后一道保護(hù)。

而國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 4943.1-2011《信息技術(shù)設(shè)備 安全 第1部分：通用要求》的第4.7章更注重材料使用。因?yàn)樵摌?biāo)準(zhǔn)的制定晚于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 8898-2011《音頻、視頻及類似電子設(shè)備 安全要求》，當(dāng)時(shí)市場(chǎng)是出現(xiàn)了大批量的三類設(shè)備，大多有外置電源供電，設(shè)備本身大大降低了安全隱患，所以只要在材料規(guī)定在相應(yīng)的阻燃等級(jí)上，就能滿足產(chǎn)品的防火要求。

所以說(shuō)，兩部標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于產(chǎn)品的防火要求，雖然有著不同的試驗(yàn)程序和結(jié)果判定要求，但都是針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)覆蓋的不同認(rèn)證產(chǎn)品，提出相適應(yīng)的要求。

［1］ GB 4943.1-2011，信息技術(shù)設(shè)備 安全 第1部分：通用要求［S］.

［2］ GB 8898-2011，音頻、視頻及類似電子設(shè)備 安全要求［S］.

［3］ GB/T 11020-2005，固體非金屬材料暴露在火焰源時(shí)的燃燒性試驗(yàn)方法清單［S］.

［4］ GB/T 5169.5-2008，電工電子產(chǎn)品著火危險(xiǎn)試驗(yàn) 第5部分：試驗(yàn)火焰針焰試驗(yàn)方法 裝置、確認(rèn)試驗(yàn)方法和導(dǎo)則［S］.

［5］ GB/T 5169.15-2008，電工電子產(chǎn)品著火危險(xiǎn)試驗(yàn) 第15部分 試驗(yàn)火焰 500W火焰 裝置和確認(rèn)試驗(yàn)方法［S］.

［6］ GB/T 5169.16-2008，電工電子產(chǎn)品著火危險(xiǎn)試驗(yàn) 第16部分試驗(yàn)火焰50W 水平與垂直火焰試驗(yàn)方法［S］.

［7］ GB/T 5169.17-2008，電工電子產(chǎn)品著火危險(xiǎn)試驗(yàn) 第17部分：試驗(yàn)火焰500W火焰試驗(yàn)方法［S］.

［8］ GB/T 5169.22-2008，電工電子產(chǎn)品著火危險(xiǎn)試驗(yàn) 第22部分 試驗(yàn)火焰 50W火焰 裝置和確認(rèn)試驗(yàn)方法［S］.

［9］ ANSI/UL-94-2013， Standard for Safety Tests for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices ［S］.

湯燕燕，工科碩士學(xué)位，2010年畢業(yè)于上海大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，主要從事音視頻類、IT類及電信終端類產(chǎn)品的測(cè)試，以及計(jì)算機(jī)產(chǎn)品等的節(jié)能測(cè)試。

Fire Enclosure Requirements and Burning Grade for Compulsory Certification Products

TANG Yan-yan
（Shanghai Institute of Quality Inspection and Technical Research， Shanghai 200000）

This paper briefly introduces the definition of non-solid metal material combustion grade，and the method of rating and testing. According to the description and analysis with Chapter 4.7 of the national standard GB 8898-2011 and Chapter 20 of the national standard GB 4943.1-2011， two kinds of test methods of the V-1 grade material are compared， and finally the paper summarizes the requirements of the fire enclosure during China's compulsory product certification.

compulsory certification； fire enclosure； burning grade

X934

A

1004-7204（2016）04-0019-05