Teste de retardamento de chama do testador de ignição por fio quente

Sumário
O superaquecimento de elementos de aquecimento, como fios de resistência e enrolamentos de motores, durante a operação de equipamentos elétricos, transfere continuamente altas temperaturas e inflama materiais sólidos isolantes e combustíveis circundantes. Esses cenários de incêndio por condução térmica sem chama não podem ser avaliados pelo método de teste de chama com agulha, sendo necessário um teste de ignição por fio quente específico para quantificar a resistência à ignição térmica dos materiais. LISUN RSY-LT Este artigo, que tem como objeto de pesquisa o Testador de Ignição por Fio Quente, esclarece as diferenças de cenário entre o teste de ignição por fio quente e o método de teste de chama por agulha. Analisa as principais vantagens técnicas do equipamento, que utiliza fios quentes de nicromo padrão para controle preciso de temperatura, carga de tensão constante e temporização automática. Em conformidade com as normas nacionais e internacionais, incluindo IEC TS 60695-2-20 e GB/T 14048.1, este artigo demonstra que o equipamento pode determinar com precisão a Temperatura de Ignição por Fio Quente (HWIT) e o Índice de Inflamabilidade por Fio Quente (HWFI) de materiais, compensando a limitação do método de teste de chama por agulha, que apenas simula o impacto da chama. Combinando cenários de aplicação que abrangem quatro grandes setores: engenharia elétrica, eletrodomésticos, novas energias e materiais, este artigo compara os limites de aplicabilidade entre o Testador de Ignição por Fio Quente e o método de teste de chama por agulha. Demonstra a confiabilidade dos dados. RSY-LT Na seleção de materiais, no projeto de segurança contra incêndio de produtos e na certificação de conformidade internacional, fornece referências para a seleção de equipamentos para que laboratórios de teste e fabricantes construam um sistema completo de teste de retardamento de chamas. 

Introdução

Incêndios elétricos podem ser divididos em duas categorias: ignição por chama e ignição por condução de alta temperatura sem chama. O método de teste de chama por agulha utiliza uma chama padrão de butano para simular pequenas chamas abertas geradas por curtos-circuitos e queima de materiais. Ele avalia apenas a capacidade dos materiais de resistir ao impacto instantâneo da chama e não consegue simular os riscos de incêndio causados ​​por sobrecarga prolongada e condução térmica contínua em enrolamentos de motores e resistores de potência. Em aparelhos elétricos de baixa tensão, baterias e eletrodomésticos de aquecimento, a geração contínua de calor em bobinas de resistência e a lenta penetração do calor em partes isolantes são causas frequentes de incêndio. O método de teste correspondente é o teste de ignição por fio quente, que requer um equipamento específico para realizar testes padronizados.

A norma atual IEC TS 60695-2-20:2024 especifica os procedimentos completos de teste para Ignição por Fio Quente (HWI), estabelecendo restrições obrigatórias quanto ao material do fio quente, potência de aquecimento, tensão de enrolamento, duração do teste e dimensões da amostra. Os dispositivos tradicionais de fio quente simples dependem do enrolamento manual do fio e do controle manual da temperatura. Flutuações na tensão e na potência de aquecimento levam a dados de teste HWIT e HWFI altamente discrepantes, e relatórios de certificação qualificados não podem ser emitidos. O método de teste de chama por agulha segue as normas GB/T 5169.5 e IEC 60695-11-5. Esses dois métodos de teste diferem completamente na forma da fonte de calor, na lógica de teste e nos indicadores de avaliação. Empresas que realizam testes de retardamento de chama precisam equipar tanto um testador de ignição por fio quente quanto um testador de chama por agulha para abranger todos os cenários simulados de risco de incêndio.

LISUN desenvolve o RSY-LT Testador de Ignição por Fio Quente. Integra um sistema de aquecimento por fio quente, mecanismo de enrolamento com tensão constante e módulo de monitoramento automático de combustão. A operação totalmente automática elimina erros manuais. O equipamento reproduz com precisão as condições de trabalho do fio quente especificadas nas normas e mede de forma estável dois indicadores principais: HWIT e HWFI. Forma um sistema de teste complementar ao método de teste de chama por agulha, atendendo às demandas de teste para todos os tipos de materiais combustíveis sólidos de institutos de pesquisa, laboratórios terceirizados e fabricantes.

RSY-LT Testador de ignição por fio quente

Sistema padrão de teste e distinção de cenário em relação ao método de teste de chama por agulha

Normas nacionais e internacionais autorizadas, adaptadas para RSY-LT Verificador quente da ignição do fio
A estrutura de hardware e o programa de controle de RSY-LT Em total conformidade com as especificações completas de ignição por fio quente, abrangendo requisitos de segurança em diversas áreas, como conversão de frequência de baixa tensão, novas energias e materiais poliméricos. A lista de normas aplicáveis ​​encontra-se na Tabela 1.

A comparação demonstra que o método de teste de chama com agulha abrange apenas os riscos de incêndio com chama aberta e não avalia os perigos ocultos de ignição causados ​​pela condução de calor sem chama a longo prazo. A avaliação completa da segurança contra incêndio do produto deve ser complementada com testes de ignição por fio quente utilizando um testador de ignição por fio quente.

Parâmetros de hardware principais padronizados de RSY-LT Verificador quente da ignição do fio

Todas as assembleias de RSY-LT Atende rigorosamente aos indicadores obrigatórios especificados na norma IEC TS 60695-20. Todos os parâmetros podem ser controlados e calibrados para evitar desvios de tensão, potência e duração causados ​​por operação manual. As principais especificações são as seguintes:

• Conjunto de fio quente: fio de liga Ni80/Cr20 de φ0.5 mm, comprimento total de 250±5 mm, resistência térmica de 5.28 Ω/m, potência de aquecimento estável de 0.26 W/mm ±4%. Possui um programa automático de pré-aquecimento integrado; o recozimento padrão dura de 8 a 12 segundos para eliminar a deformação do fio quente e garantir a geração uniforme de calor em cada teste.

• Sistema de enrolamento e pressurização: mecanismo elétrico de tensão constante com tensão de enrolamento estável de 5.4±0.05 N, espaçamento entre bobinas de 6.3±0.2 mm para 5 voltas, em total conformidade com as dimensões de enrolamento padrão. Elimina o desvio de condução de calor causado pela tensão inconsistente do enrolamento manual, sendo uma estrutura central exclusiva que não é necessária no método de teste de chama por agulha.

• Monitoramento de tempo e combustão: temporização automática completa por PLC; a duração do teste pode ser definida livremente entre 1 e 999.9 segundos, com duração padrão de 120 segundos. Equipado com um módulo óptico de captura de chama para registrar automaticamente o momento da ignição e a duração da combustão contínua. Os dados são armazenados na tela sensível ao toque em tempo real, sem necessidade de registro visual manual, reduzindo significativamente os erros de atraso na observação em comparação com a operação manual adotada no método de teste de chama com agulha.

• Amostra e gabinete: compatível com três tipos de amostras padrão de 125×13 mm com espessuras de 0.75 mm, 1.5 mm e 3 mm. A câmara de combustão fechada possui um volume ≥0.5 m³ para isolar a interferência do fluxo de ar e estabilizar o ambiente para observação da chama. Compartilha uma filosofia de design de gabinete fechado semelhante à dos testadores de chama de agulha, porém equipada com ferramentas de enrolamento interno exclusivas.

• Sistema operacional: tela sensível ao toque LCD de grandes dimensões, desenvolvida internamente, juntamente com controle remoto sem fio para operação dupla. Os operadores podem iniciar e interromper os testes remotamente durante os testes em alta temperatura, evitando riscos de queimaduras. A estrutura da máquina é feita de aço revestido para altas temperaturas, sem corrosão ou deformação mesmo após testes prolongados em altas temperaturas.

Vantagens inteligentes de RSY-LT Verificador quente da ignição do fio

O controle de alimentação de fio quente em circuito fechado garante dados HWIT e HWFI estáveis.
O método de teste de chama com agulha requer apenas uma forma de chama estável, enquanto o teste com fio quente tem uma tolerância extremamente baixa à potência de aquecimento. A flutuação de potência altera diretamente a temperatura crítica de ignição. Equipado com um módulo de regulação de potência em circuito fechado, RSY-LT Compensa em tempo real as variações de temperatura do fio quente causadas por flutuações de tensão. A calibração do recozimento do fio quente pode ser realizada com um único clique antes de cada teste, e as curvas de potência são arquivadas automaticamente. Os dados de teste podem ser utilizados diretamente em relatórios de certificação UL e IEC, sem a necessidade de novos testes.

O enrolamento elétrico de tensão constante elimina os erros sistemáticos do enrolamento manual.
O teste de chama com agulha não requer enrolamento da amostra, portanto, o controle de tensão é desnecessário. No entanto, os testes de ignição por fio quente exigem contato firme entre o fio quente e as amostras. Desvios na tensão durante o enrolamento manual levam a áreas de condução de calor inconsistentes. O mecanismo de enrolamento elétrico de RSY-LT O equipamento completa automaticamente 5 voltas de bobinas padrão com tensão fixa em 5.4 N durante todo o processo, uniformizando a área de contato térmico de cada grupo de amostras. A flutuação dos dados de teste paralelos é muito menor do que a obtida com equipamentos manuais simples.

O monitoramento automático integrado coopera com o método de teste de chama por agulha para formar um sistema completo de teste em circuito fechado.
Após as empresas equiparem tanto o testador de ignição por fio quente quanto o testador de chama por agulha para inspeção de qualidade, ambos os dispositivos suportam a exportação automática de dados para realizar testes em dois tipos de cenários de incêndio simultaneamente. Primeiro, RSY-LT É utilizado para determinar o grau de ignição térmica a longo prazo (HWFI) dos materiais, e em seguida, o método de teste de chama por agulha é adotado para verificar a resistência dos materiais a chamas abertas instantâneas. Os dados obtidos em ambas as etapas permitem a classificação da resistência à chama dos produtos, atendendo plenamente aos requisitos de certificação de materiais compostos especificados nas normas GB, IEC e UL.

Aplicações Industriais de RSY-LT Verificador quente da ignição do fio

Indústria elétrica de baixa tensão
Papel isolante para enrolamentos de motores, invólucros de relés em PA66 e divisórias de disjuntores precisam ser submetidos a testes de fio quente (HWI) para simular o superaquecimento prolongado dos enrolamentos. O método de teste de chama por agulha é aplicado apenas para testes de chama aberta causados ​​por arcos elétricos nos contatos. O uso combinado de ambos os métodos de teste permite avaliar completamente os riscos de incêndio em aparelhos elétricos de baixa tensão e auxiliar na obtenção da certificação de segurança GB/T 14048.1 para os produtos.

Indústria de eletrodomésticos
Os revestimentos de Teflon nas placas de aquecimento de panelas elétricas de arroz e as carcaças de ABS dos painéis de controle de condicionadores de ar ficam em contato prolongado com os componentes de aquecimento. RSY-LT É utilizado para medir o HWIT (Temperatura de Interrupção de Fuga em Alta Temperatura) para avaliar se ocorrerá decomposição e ignição sob alta temperatura. Os painéis de interruptores são posteriormente testados pelo método de teste de chama com agulha para atender a todos os requisitos de retardamento de chama das normas de segurança de eletrodomésticos GB 4706.

Indústria de veículos de novas energias e armazenamento de energia
Separadores de fibra de vidro PP para baterias de alta potência e placas de isolamento epóxi para estações de carregamento apresentam riscos de fuga térmica das células da bateria e superaquecimento dos transformadores. O teste de ignição por fio quente deve ser utilizado para avaliar as características de ignição sob condução contínua de calor. O método de teste de chama por agulha é utilizado apenas para testes de faísca localizados na superfície dos chicotes elétricos. A combinação de ambos os métodos garante a segurança contra incêndio dos equipamentos de armazenamento de energia e está em conformidade com as normas IEC 61800 e ISO 6722.

Laboratórios de P&D para Materiais Poliméricos
Durante o desenvolvimento de materiais modificados com propriedades retardantes de chama, como PA66, PC reforçado com fibra de vidro e compósitos de borracha, são necessários testes HWFI em lote para selecionar as formulações retardantes de chama. RSY-LT Pode armazenar automaticamente dados de teste de múltiplos grupos em lotes. Combinado com o método de teste de chama por agulha para comparar o desempenho de autoextinção de materiais expostos a chamas abertas, o ciclo de verificação para P&D de novos materiais pode ser significativamente reduzido.

Conclusão

O método de teste de chama por agulha só consegue simular cenários de impacto instantâneo de uma pequena chama aberta e não abrange o risco comum de incêndio oculto causado pela condução de calor sem chama a longo prazo dentro de equipamentos elétricos. Como equipamento de teste HWI dedicado, o LISUN RSY-LT O testador de ignição por fio quente preenche perfeitamente essa lacuna de testes. Seus parâmetros de hardware atendem plenamente aos padrões, incluindo IEC TS 60695-2-20, GB/T 14048.1 e UL 746AEquipado com fio quente de nicromo padrão, enrolamento elétrico de tensão constante, além de controle totalmente automático de potência e temporização, ele pode medir com precisão a Temperatura de Ignição por Fio Quente (HWIT) e o Índice de Inflamabilidade por Fio Quente (HWFI) de materiais, com alta repetibilidade e validade de certificação dos dados de teste.

Em um sistema completo de testes de segurança contra incêndio de produtos, o testador de ignição por fio quente e o método de teste de chama por agulha são mutuamente complementares: o primeiro avalia os riscos de ignição causados ​​pela condução de calor em alta temperatura a longo prazo, e o segundo avalia os riscos de ignição provenientes de chamas abertas instantâneas de arco elétrico. A utilização combinada dos dois conjuntos de equipamentos pode atender às demandas de testes de conformidade de retardamento de chama de todas as categorias de produtos nas indústrias de eletrodomésticos, elétrica, de novas energias e de materiais. O design automático integrado de RSY-LT Reduz erros de operação manual e simplifica os procedimentos de calibração. Adapta-se a diversos cenários de teste, incluindo inspeção de qualidade em pequenas e médias empresas fabricantes, laboratórios de certificação terceirizados e instituições de pesquisa de materiais universitárias, e fornece uma solução padronizada e rastreável para testes de ignição por fio quente, voltada para a seleção de materiais, projeto estrutural de segurança do produto e certificação de acesso ao mercado global.