Identification and measurement for ignition sources

　　邱凌，雷曉陽，鄭祖斌

　?。ǜ＝ㄊ‘a(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院，福建 福州 350002）

　　摘要： 本文介紹了電子產(chǎn)品引燃源的識(shí)別和測(cè)試方法，以幫助設(shè)計(jì)人員采取對(duì)策降低燃燒風(fēng)險(xiǎn)。

　　關(guān)鍵詞： 電子產(chǎn)品；引燃源；功率源；電弧；電阻

　　0 引言

　　現(xiàn)代科技日新月異,智能物聯(lián)方興未艾，各類信息設(shè)備、音視頻設(shè)備和家用電器等電子產(chǎn)品的應(yīng)用越來越廣泛，它們不僅提高了辦事效率，而且增添了生活色彩,已經(jīng)成為大家不可或缺的助手和伙伴,但電氣線路不可避免會(huì)出現(xiàn)開路、短路或過載等故障，危險(xiǎn)能量的匯聚和傳導(dǎo)也給我們帶來了起火燃燒的風(fēng)險(xiǎn)。眾所周知，火災(zāi)的發(fā)生離不開引燃起源、易燃材料、蔓延途徑和助燃物質(zhì)等要素，只要我們充分認(rèn)識(shí)這些電子產(chǎn)品中燃燒要素所在，采用適當(dāng)?shù)牟考头桨?，就能把起火風(fēng)險(xiǎn)控制在可接受的范圍，下面就讓我們一起來認(rèn)識(shí)下其中最關(guān)鍵的要素—潛在引燃源。

　　1 引燃源的識(shí)別

　　從大量的電氣火災(zāi)事故中來看，引起燃燒的能量源主要來自電弧火花和過熱高溫，對(duì)于大多數(shù)特別是電網(wǎng)供電的電子產(chǎn)品，消耗電功率越大，其電氣線路中存在的危險(xiǎn)能量源引發(fā)火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)越大，那我們?nèi)绾巫R(shí)別這些潛在引燃源呢？在各類電子產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的安全標(biāo)準(zhǔn)中又是如何規(guī)范的呢？在國家標(biāo)準(zhǔn)GB4943.1-2011《信息技術(shù)設(shè)備 安全 第1部分：通用要求》中沒有出現(xiàn)引燃源的相關(guān)概念；在GB4706.1-2005《家用和類似用途電器的安全 第1部分：通用要求》中也只提到了低功率點(diǎn)和低功率電路，即器具以額定電壓供電，并且將一個(gè)已調(diào)到其最大電阻值的可變電阻器連接在被調(diào)查點(diǎn)和電源的異性極之間，然后減小電阻值，直到該電阻器消耗的功率達(dá)到最大值，在第5 s終了時(shí)，供給該電阻器的最大功率不超過15 W的最靠近電源的那些點(diǎn)為低功率點(diǎn)，距電源比低功率點(diǎn)遠(yuǎn)的那一部分電路認(rèn)為是低功率電路(見附圖1)；在國家標(biāo)準(zhǔn)GB8898-2011《音頻、視頻及類似電子設(shè)備 安全要求》中對(duì)潛在引燃源給出了明確的定義，即在正常工作條件下，

開路電壓超過50V(峰值)或直流50 V，以及該開路電壓與測(cè)得通過可能的故障點(diǎn)的電流的乘積超過15VA就可能引起著火的故障點(diǎn)（包括在電氣連接中印制板導(dǎo)電圖形中的故障接觸點(diǎn)或斷開點(diǎn)）；當(dāng)然以上的解釋還不夠具體，安全規(guī)范也需要與時(shí)俱進(jìn)，在基于防止?jié)撛谖ｋU(xiǎn)的安全工程原則上制定的國際標(biāo)準(zhǔn)IEC62368-1:2018《音頻、視頻、信息技術(shù)和通信技術(shù)設(shè)備 第1部分：安全要求》中對(duì)潛在引燃源進(jìn)行了更全面的論述(見附表1)。

　　2 功率源的測(cè)試

　　潛在引燃源是功率源的 一 部 分 ， 而 國 際 標(biāo) 準(zhǔn)IEC62368-1:2018把功率源分為了3級(jí)(見附圖2)，根據(jù)不同的分級(jí)，采取的防護(hù)措施是不同的，而功率源的分級(jí)是根據(jù)對(duì)功率源和負(fù)載引入最不利故障條件后測(cè)得的最大功率來劃分的。

　　2.1最不利功率源故障條件下的功率測(cè)量

　　根據(jù)附圖3的示意，在X點(diǎn)和Y點(diǎn)處接入功率表（或者電壓表和電流表），然后對(duì)功率源電路中所有相關(guān)元器件設(shè)置短路或開路的單一故障，以得到最大功率，試驗(yàn)期間，如果過流保護(hù)裝置動(dòng)作，則在過流保護(hù)裝置電流額定值的125%的條件下重復(fù)測(cè)試；如果功率限制電路動(dòng)作，則在稍低于動(dòng)作電流的某一狀態(tài)重復(fù)測(cè)試。

　　2.2 最不利負(fù)載故障條件下的功率測(cè)量

　　根據(jù)附圖4的示意，在X點(diǎn)和Y點(diǎn)處接入功率表（或者電壓表和電流表），然后再接入可變電阻，調(diào)節(jié)可變電阻以得到最大功率，試驗(yàn)期間，如果過流保護(hù)裝置動(dòng)作，則在過流保護(hù)裝置電流額定值的125%的條件下重復(fù)測(cè)試；如果限制電路動(dòng)作，則在稍低于動(dòng)作電流的某一狀態(tài)重復(fù)測(cè)試。

　　3 結(jié)語

　　電氣線路中只要存在阻抗，當(dāng)電流經(jīng)過時(shí)就會(huì)發(fā)熱；只要存在高壓或開關(guān)接觸器件，通斷期間就可能產(chǎn)生電弧，鑒于目前技術(shù)條件，我們還無法完全回避潛在引燃源，當(dāng)設(shè)計(jì)人員在研發(fā)電子產(chǎn)品時(shí)，不論大小繁簡，只要根據(jù)實(shí)際情況、把握“15 W”原則、充分識(shí)別引燃源,然后依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)條款要求采取相應(yīng)對(duì)策，通過設(shè)計(jì)帶有過熱、過流和過壓保護(hù)功能的電路、選擇低耗高效阻燃的器件和材料，加上有效的通風(fēng)散熱措施和隔離滅弧結(jié)構(gòu)，就能最大限度地限制或阻隔引燃能量，降低燃燒發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] GB4943.1-2011 《信息技術(shù)設(shè)備 安全 第1部分：通用要求》[S]

　　[2] GB4706.1-2005 《家用和類似用途電器的安全 第1部分：通用要求》[S]

　　[3] GB8898-2011 《音頻、視頻及類似電子設(shè)備 安全要求》[S]

　　[4] IEC62368-1:2018 《音頻、視頻、信息技術(shù)和通信技術(shù)設(shè)備 第1部分：安全要求》[S]

　　本文來源于科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2019年第5期第82頁，歡迎您寫論文時(shí)引用，并注明出處