不同标准体系下电子电器产品防火类别的探析

马灿，夏玲芳，周丽

（南京市产品质量监督检验院，江苏 南京 210019）

信息时代，国家创新战略给电子电器产品行业带来了一股强劲的推动力，使得市场上各种电子电器产品也层出不穷，在造福人类的同时，电气火灾也伴之而生，导致人员伤亡和财产损失。针对电气火灾的危害，产品在生产设计时需考虑着火风险和潜在的着火危险，设计规避处理的方法有很多，其中材料防火类别的选择是一个非常重要的环节。很多电子电器产品标准对产品材料的防火类别提出了要求，主要有四类标准：（1）国家推荐性标准：GB/T 5169.16《电工电子产品着火危险试验 第16部分：试验火焰50W水平与垂直火焰试验方法》、GB/T 5169.17《电工电子产品着火危险试验 第17部分：试验火焰500W火焰试验方法》和GB/T 8332-2008《泡沫塑料燃烧性能试验方法.水平燃烧法》；（2）IEC标准；（3）ISO标准：ISO 9772和ISO 9773，其中ISO 9772等同于GB/T 8332-2008；（4）UL标准。上述每类标准都对材料的防火类别进行了描述，其概念相互交融，在产品设计时，需知晓其相同相异之处，才能合理正确选择材料防火类别，使产品在正常操作或合理可预见的异常使用、故障或失效状况时，将潜在的着火风险降低到可接收的水平。

1 防火类别分类判定因子

现阶段，防火类别的分类，主要有4种重要的判定因子，主要是：（1）试样受试时的放置状态：分为水平放置状态和垂直放置状态，相关的试验称为水平燃烧试验和垂直燃烧试验，水平燃烧试验是测量材料在规定条件下的线性燃烧速率，而垂直燃烧试验则是测量材料在规定条件下的自熄能力，与之对应的防火类别分别是水平燃烧防火类别和垂直燃烧防火类别；（2）试样受试时的形状：分为长条形试样和正方形试样，长条形的试样用于评定试样的起燃性和燃烧性，而正方形的试样用于评定试样的耐燃穿性；（3）试验引燃源的标称功率：分为50W和500W，50W一般用于固体材料和ISO 845的方法测定表观密度（250kg/m3的泡沫塑料，而500W一般用于按ISO 845的方法测定表观密度）250kg/m3的实心/微孔材料，不适用于太薄遇火不起燃而蜷缩的材料；（4）材料试样的密度：分为密度（250kg/m3的材料和密度）250kg/m3的材料。

2 水平燃烧防火类别（H）

水平燃烧防火类别分为2种：HB类别和HF类别。（1）HB类别。HB类别用于评价固体材料和ISO 845的方法测定表观密度>250kg/m3的泡沫塑料的防火等级，可分为HB、HB40与HB75三级。（2）HF类别。HF类别用于评价按ISO 845的方法测定表观密度＜250kg/m3的泡沫塑料燃烧特性，可分为HF-1，HF-2和HBF三级。

3 垂直燃烧防火类别（V）

垂直燃烧防火类别可分为三种：V类别、VTM类别和5V类别。

（1）V类别。V类别用于评价固体材料和ISO 845的方法测定表观密度>250kg/m3的泡沫塑料的防火等级，分为V-0、V-1与V-2（其中V代表垂直燃烧的意思）三级，具体要求如表1。表1中几个重要的时间定义是：t1：第一次燃烧移开燃烧源后，测定的余焰持续时间；t2：第二次燃烧移开燃烧源后，测定的余焰持续时间；t3：第二次燃烧移开燃烧源后，测定的余灼时间；tf：总焰时间，5个试样所有t1和t2的总和。

（2）VTM类别。VTM类别用于评价薄软塑料防火等级，分为VTM-0，VTM-1和VTM-2三级，具体要求如表2。

（3）5V类别。5V类别仅适用于IEC 60695-11-10中的V-0和V-1材料，仅适用于按ISO 845方法测定表观密度大于250kg/m3的实心/微孔材料，不适用于太薄遇火不起燃而蜷缩的材料，分为5VA和5VB二级（5V表示试验时火焰高度为5英寸），具体要求如表3。

表1 V类别评判要求

表2 VTM类别评判要求

表3 5V类别评判要求

4 防火类别的比对与选择

电子电器产品防火等级类别较多，贯穿于四大标准体系之中，为了给设计人员一个清晰的概览，故采用如下三种方式，以明其义。

（1）按不同材料对应的防火类别进行比对，如表4。

由表4可知不同的材料及不同的属性（比如密度）对应着不同的类别，不能随意套用。

（2）按不同类别防火等级的高低进行比对，如表5。

除表5中防火类别等级排序外，对跨类别的防火等级比较结果是：5VB级＞V-0级；V-2级＞HB40级。此外还需注意在产品设计选择时，首先要知晓用于质量保证、产品零部件材料的预选或验证成品所用材料不得低于相应类别的最低等级，且如果用于材料预选，测试的厚度应与产品使用的最薄厚度保持一致。

（3）按不同标准体系中采用的防火类别进行比对，如表6。

表6中“是”表示相应的标准适用，而“否”表示不适用，由表中比对可知：标准GB/T5169.16、GB/T 8332、IEC 60695-11-10、ISO 9772和 UL94适 用于水平燃烧类别；标准GB/T 5169.17、IEC 60695-11-20、ISO 9773和UL94适用于垂直燃烧类别；标准UL94适用所有的燃烧类别。

表4 不同材料对应的防火类别比对

表5 不同防火类别等级的高低排序比对

表6 不同标准体系中采用的防火类别比对

综上所述，在设计产品选材时，首先应根据预选材料类别按表4选择相应的防火类别，再依据表5，选择类别中相应的等级（不得低于最低等级），最后按照表6对应标准中的试验程序对材料进行验证，如果通过试验，则可确保该材料的电子电器产品符合防火要求。

5 结语

本文对国内外的各项防火标准及类别进行了深入的比对，旨在为电子电器产品设计人员选材时提供较为清晰的参考，确保生产出的产品在使用中不会起燃，即使非正常状态下起燃，也能将着火限制在产品外壳内、将火焰蔓延至产品外部的范围降到最低，以及将热、烟、毒性和/或腐蚀性的燃烧流的有害影响降到最低，从而保障人员健康和人身财产安全。