電気・電子製品の火災安全性に関する安全検査は、世界中の産業界において必須条件となっています。機器が小型化・高密度化するにつれ、内部部品は材料制約に近づき、電気的な故障が発生した場合の発火確率が高まります。 グローワイヤーテスト 過熱した部品、緩んだ端子接触、または内部短絡による火災発生の現実的なシナリオを模倣するために開発されました。このプロセスは制御された加熱の一例であり、材料を裸火にさらす代わりに適用され、故障した回路内の加熱部品によって生じる熱歪みをシミュレートします。
着火挙動、炎の発達、溶融挙動、そして加熱後の挙動を試験するための有効な方法を提供します。試験規格では、使用する温度だけでなく、加熱された要素とサンプルの接触時間、炎の持続時間の測定方法、そして滴下または溶融挙動も規定されており、これらは安全等級に影響を与えます。
電気部品は外部の炎によって発火することはほとんどなく、内部の過熱によって発火します。機械的振動によって緩んだコネクタは高温になり、近くの他のポリマーハウジングに発火する可能性があります。同様に、過負荷に近い状態で動作する抵抗器や端子の不良品は、ホットスポット（高温箇所）を引き起こす可能性があります。これらのホットスポットは、ポリマー絶縁体を溶解または燃焼させるほど高温になります。
グローワイヤー法は、この発火源を模倣したもので、標準化された電気加熱源を測定します。ホットワイヤーテスターは、ニッケルクロムワイヤーを550℃、650℃、あるいはそれ以上の温度に加熱し、一定時間、材料に接触させます。これは、材料が発火するかどうか、そして発火した場合でも、他の火災を引き起こすことなく、時間内に自然消火するかどうかを調べるためです。
現代の研究室では、 LISUN加熱速度や接触圧力のわずかな違いが結果に影響を及ぼす可能性があるため、厳格な標準化が必要です。そのため、すべての試験変数を規制するために国際規格が制定されました。
IEC 60695は、グローワイヤーの評価を規定する最も一般的な規格です。この枠組みは、発火温度、火炎伝播、可燃性指数など、様々な項目を扱っています。この規格は、試験装置の必要な構成、温度測定方法、材料サンプルの配置方法を規定しています。
具体的には、IEC 60695-2-10は、様々な用途における試験条件を規定しています。これらの記録には、温度上昇時間、加熱されたグローエレメントと試験片との接触にかかる力、試験時間、および点火後試験が規定されています。これらのパラメータの標準化は、材料間の比較を目的としています。同じ種類のポリマー配合物でも、550℃で発火する一方で、650℃でも発火しない場合があります。このような比較は、標準的な方法論がなければ無意味です。
この基準は実際の破損事例を考慮しており、材料は容易に発火しないだけでなく、他の物質を発火させることもあってはなりません。したがって、試験片の下に綿や指示紙が敷かれている場合、溶融した材料の滴下は更なる危険源となります。
グローワイヤ試験では、GWITとGWFIという2つの重要な結果が得られます。グローワイヤ発火温度（GWIT）は、一定時間にわたって材料を発火させないために必要な最高温度を測定するために使用されます。グローワイヤ可燃性指数（GWFI）は、材料がどれだけ速く消えるかを判断するために使用されます。この2つの指標は、熱応力下における材料の挙動を示すものです。
GWITおよびGWFI定格により、メーカーは筐体、コネクタ、内部部品に使用するプラスチックを分類できます。これらの定格に基づいて検証されていない集積回路は、電気試験には合格しても、熱暴走時に故障する可能性があります。軽量配合とリサイクル性を考慮した材料の開発により、グローワイヤ定格は耐火性能を維持するために使用できます。
世界標準はIEC規格によって定められていますが、同様の文書は地域機関によっても発行されています。EN 60695は、欧州市場におけるIECのアドバイスを反映した規格です。 UL 746A 北米の環境におけるポリマー材料の試験に関する特定の可燃性評価規定が定められています。グローワイヤーの原理は、グローバルサプライチェーンに関連する使用に関しては、ISO規格にも記載されています。
業界によってレベルは異なります。自動車の内装部品では自己消火性が重視される一方、家電製品の製造では発火温度も重要な課題となります。そのため、グローワイヤー装置は非常に広い温度範囲に耐え、一定の加熱サイクルを維持できる必要があります。
有効な結果を得るためには、グローワイヤ試験を行う機器の加熱パラメータを厳密に制御する必要があります。ホットワイヤ試験機は、指定された時間内に指定された温度まで加熱し、指定された範囲内に維持するように設計された加熱ループを備えた試験機です。熱電対の精度は、20℃未満の温度で発生する発火の違いにより、ワイヤの温度を測定する際に極めて重要です。
この装置は力制御による配置も備えています。過剰な圧力は熱伝達率を低下させ、圧力不足は完全な接触の欠如につながります。自動位置決め制御により、オペレーターの手技に左右されない再現性を保証します。
また、グローワイヤテストを実行するために使用されるチャンバーは、加熱条件を妨げずに燃焼ガスが蓄積しないように、十分に換気する必要があります。 LISUN 機器を断熱された形で構築することで、熱放散を減らし、測定の精度を維持します。
製品の小型化に伴い、内部温度は上昇します。最近の充電器、LEDドライバー、電源モジュールは、従来の材料では到達できなかったほどの熱密度を発生します。グローワイヤーとして評価されたポリマーは、デバイスが故障した場合でも発火を抑制し、自動シャットダウンやヒューズの作動に必要な時間を確保します。
自動車用制御ユニットでは、配線ハーネスが局所的に過熱した場合に筐体が発火しないことを確認するために、グローワイヤー試験が用いられます。内部のプラスチックは、オーブンや乾燥機などの機器内で長時間加熱されます。適切なグローワイヤー試験が行われない場合、これらの材料は溶解、噴出、さらには燃焼する可能性があり、二次火災につながる可能性があります。
バッテリー駆動デバイスもまた、新たな課題となっています。リチウムイオン電池の保護回路は、通常とは異なる条件下で故障し、過度の温度上昇を引き起こす可能性があります。このような稀ではあるものの危険な状況下でも発火の可能性を最小限に抑えるため、内部構造はグローワイヤー定格となっています。
グローワイヤーの成果は、エンジニアリングチームによってポリマーの使用を最適化するために活用されています。GWITは高いがGWFIは低い材料は発火しにくく、発火すると過度に燃える可能性があります。一方、容易に発火し、消火も速い材料は、低リスクの用途に使用できます。したがって、グローワイヤーの成果は、設計チームにバランスの取れた火災救助の選択肢をもたらします。
難燃剤、鉱物充填剤、安定剤は、グローワイヤーの性能に影響を与える材料添加剤の一部です。メーカーは、機械的強度、コスト、環境適合性、耐火性の間で最適なバランスを見つけるために、様々な配合を試しています。
その グローワイヤーテスト 制御された現実的な熱負荷条件下での着火脆弱性と火炎発達を評価するための必須の手法を提供します。IEC 60695などの規格は、試験の実施方法の詳細をすべて保護し、あらゆる業界で同様の有意な結果を提供します。可動式難燃性エンクロージャ保護装置のハウジング、機器エンクロージャ、コネクタ、自動車モジュール、電子アセンブリは、火災下でも安全に動作するためにグローワイヤー定格の材料を使用しています。
責任あるメーカーによって設計された場合、 LISUN熱線試験装置を使用することで、実験室では非常に正確で再現性の高い分析を実施することができ、実際の過熱条件に直接関連付けることができます。これらの主要な試験規格を用いることで、エンジニアは、内部故障によって通常の動作限界を超えて動作する可能性があったとしても、現代の電気製品の安全性を保証できます。
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