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現(xiàn)代的電子和電器設(shè)備有40%以上重量的部件由易燃的塑膠絕緣材料組成，電子和電器設(shè)備會(huì)因過(guò)熱、漏電、短路、火花和老化等引燃這些材料而造成火災(zāi)，對(duì)人們生命和財(cái)產(chǎn)安全造成巨大威脅。為此，世界各國(guó)先后出臺(tái)了法規(guī)對(duì)電子和電器設(shè)備上使用的塑膠絕緣材料的阻燃性能、耐熱性能和電氣性能等作了苛刻的規(guī)定。
電子電器產(chǎn)品對(duì)于塑膠絕緣材料的阻燃耐熱和電器性能，通常有兩個(gè)要求——高灼熱絲、高CTI。根據(jù)歐盟國(guó)際電工協(xié)會(huì)(IEC)要求業(yè)界執(zhí)行的IEC60695灼熱絲阻燃測(cè)試評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，IEC組織在IEC60335家用及類似電器安全標(biāo)準(zhǔn)中提出長(zhǎng)期無(wú)人值守電器所使用塑料件的阻燃性能必須滿足UL94V-0級(jí)和750℃灼熱絲接觸材料30s內(nèi)不起火或燃燒時(shí)間小于5s，即灼熱絲引燃溫度(GWIT)大于750℃。對(duì)于連接器、接觸開(kāi)關(guān)、電機(jī)和斷路器殼體等特定部件則還要求GWIT溫度850℃和灼熱絲可燃指數(shù)(GWFI)950℃。
對(duì)于做電子電器的朋友來(lái)說(shuō)，CTI、灼熱絲是很常用的詞。但是對(duì)于外行來(lái)說(shuō)，他們就比較晦澀難懂了。那么高CTI，高灼熱絲具體指的是什么?我們一起來(lái)看看。
一、關(guān)于CTI
CTI全稱為Comparative Tracking lndex，中文為相對(duì)漏電起痕指數(shù)。CTI是絕緣材料表面能經(jīng)受住50滴電解液(0.1%氯化銨水溶液)而沒(méi)有形成漏電痕跡的最高電壓值，單位為V。
也就是說(shuō)，CTI是絕緣塑料在通電情況下，其表面滴加50滴導(dǎo)電液體而沒(méi)有產(chǎn)生碳化短路的最高電壓值。一般來(lái)說(shuō)，絕緣塑料的CTI值越高，則其耐漏電性越好。
1. 為什么要有CTI測(cè)試?
塑料絕緣材料有一個(gè)特殊的電器破壞現(xiàn)象：當(dāng)材料表面比較潮濕、有雜物且電場(chǎng)足夠大時(shí)，表面會(huì)形成碳化導(dǎo)電路，最終形成短路，進(jìn)而極有可能導(dǎo)致火災(zāi)!
絕緣塑料的漏電機(jī)理
其機(jī)理為：當(dāng)材料表面比較潮濕、有雜物且電場(chǎng)足夠大時(shí)，其表面的雜物可能會(huì)通電，通電產(chǎn)生的熱量將水分蒸發(fā)，然后形成干燥帶(不含水的導(dǎo)電帶);由于水粉的蒸發(fā)能夠帶走大量熱量，干燥帶不含水，聚集了大量的熱量;足夠多的熱量使絕緣塑料表面碳化，形成碳化導(dǎo)電路，最終形成短路!
CTI正是通過(guò)模擬該過(guò)程，測(cè)出絕緣塑料產(chǎn)生漏電起痕的最小電壓，從而能判斷該材料是否適用于一些特定的環(huán)境。
2. CTI的測(cè)試是怎樣的?
圖：電極裝置(左)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備裝置(右)
如上圖所示：左圖為電極裝置，右圖為實(shí)驗(yàn)設(shè)備圖。試樣的尺寸應(yīng)大于15mm×15mm,厚度應(yīng)不少于3mm;兩電極之間的距離應(yīng)為4.0 mm 士 0.1mm，夾角為60°;液滴口與樣品的高度應(yīng)在30 -40mm。
漏電起痕儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)
實(shí)驗(yàn)裝置安裝好之后，就是測(cè)試了：
給定一個(gè)電壓(一般從300V開(kāi)始)，液滴大小控制在20-23mm³為佳，液滴以30s士5s的間隔滴落在試樣表面;直到形成電痕化而產(chǎn)生破壞或直到滴落50滴電解液為止。增減電壓值(以25V或25V倍數(shù))進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)，直到得到兩個(gè)相鄰電壓值(較小的電壓50滴后不漏電，較大的電壓漏電)，確定較小的電壓值為該材料的CTI值。
二、關(guān)于灼熱絲
灼熱絲試驗(yàn)是為了測(cè)試電子電器產(chǎn)品在工作的時(shí)候的穩(wěn)定性，而灼熱絲本身其實(shí)是一個(gè)固定規(guī)格的電阻絲環(huán)。
灼熱絲
試驗(yàn)時(shí)要用電加熱到規(guī)定的溫度，使灼熱絲的頂端接觸樣品達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)間，再觀察和測(cè)量其狀態(tài)，測(cè)試范圍取決于特定的試驗(yàn)程序。
灼熱絲試驗(yàn)圖示
灼熱絲試驗(yàn)主要涉及兩個(gè)術(shù)語(yǔ)：
1、可燃性指數(shù)GWFI
GWFI——glow-wire flammability index
一個(gè)規(guī)定厚度的試驗(yàn)樣品在連續(xù)三次試驗(yàn)中的最高試驗(yàn)溫度，應(yīng)滿足以下條件之一：
a) 在移開(kāi)灼熱絲后的30秒內(nèi)試驗(yàn)樣品的火焰或灼熱熄滅，并且放置在試驗(yàn)樣品下面的包裝絹紙沒(méi)有起燃;
b) 試驗(yàn)樣品沒(méi)有起燃。
GWFI的方式記錄：
例如，對(duì)3mm厚的試驗(yàn)樣品，試驗(yàn)溫度為850℃ ，則記錄為：GWFI：850/3.0
如果不滿足上述兩個(gè)條件或者兩個(gè)條件之一，則需要選一個(gè)較低的試驗(yàn)溫度，用一個(gè)新試驗(yàn)樣品重復(fù)試驗(yàn)。
2、起燃性溫度GWIT
GWIT——glow-wire ignition temperature
比“連續(xù)三次試驗(yàn)均不會(huì)引起規(guī)定厚度的試驗(yàn)樣品起燃的灼熱絲頂部最高溫度高25K(900℃~960℃之間高30K)”的溫度。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是：只要在試驗(yàn)溫度下不起燃(連續(xù)3個(gè)樣品)則為通過(guò)GWIT測(cè)試(出報(bào)告時(shí)溫度要加25℃，900-960℃下測(cè)試要加30℃)
GWIT的記錄方式：
例如，對(duì)3.0mm厚的試驗(yàn)樣品，沒(méi)有造成起燃的最高試驗(yàn)溫度為825℃ ，則記錄為：
GWIT：850/3.0(注意：850℃=825℃+25℃)
注意：所謂的起燃，IEC針對(duì)GWIT規(guī)定，是指燃燒時(shí)間超過(guò)5秒才為起燃，也就是說(shuō)，只要火焰不超過(guò)5s均為不起燃，這點(diǎn)請(qǐng)?zhí)貏e注意!
灼熱絲實(shí)驗(yàn)更多的是用于無(wú)人值守電器的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，IEC60335的灼熱絲即無(wú)人看管電器標(biāo)準(zhǔn)。選擇標(biāo)準(zhǔn)是首先要求過(guò)850度的GWFI;第二步材料通過(guò)775度的GWIT,即可通過(guò);或者第二步是最終制品通過(guò)750度的GWT。
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