Європейський підхід до використання стандартизованих полуменевих джерел запалювання номінальних потужностей 50 Вт та 500 Вт

У процесі проектування будь-якого електротехнічного виробу необхідно враховувати ризик виникнення пожежі та її наслідків під час експлуатування цього виробу.

Тому, метою створення компонента, електричного кола, конструкції виробу, а також вибору матеріалів – є зниження до прийнятного рівня ризику виникнення пожежі під час нормальних та анормальних умов експлуатації. Для цього, у стандартах з безпеки для таких виробів встановлено вимоги до конструктивних елементів, компонентів, улаштування електричних кіл, а також електроізоляційних матеріалів. Наприклад, одним із елементів забезпечення комплексу протипожежних характеристик деяких електротехнічних виробів, таких як побутові електричні прилади [1], аудіо- та відеоапаратура [2], обладнання інформаційних технологій [3], є використання електроізоляційних матеріалів та компонентів певних класів горючості (V-0, НВ40, 5VB тощо), які визначають у результаті проведення стандартизованих вогневих випробувань.

Враховуючи вищенаведене, для впровадження таких методів випробувань, а також для реалізації вимог Технічного регламенту низьковольтного електричного обладнання, розробленого на основі Директиви 2014/35/ЄС Європейського Парламенту та Ради від 26.02.2014 в Україні прийнято методом «підтвердження» низку національних стандартів [4-7].

Методи випробувань згідно з [6] та [7], поширюються на тверді матеріали, в тому числі, пористі, які не деформуються під дією полум’я внаслідок малої товщини, і мають густину більше, ніж 250 кг/м³. Відповідно до цих стандартів зразки матеріалів піддають дії полуменевих джерел запалювання, вимоги до створення яких наведені в [4] та [5]. В останніх стандартах регламентовано вимоги до пальника попередньо змішаного типу, в конструкції якого застосовано голчастий регулятор витрати газу (метану), що забезпечує можливість створення стандартизованих полуменевих джерел запалювання (далі – випробувальне полум’я) номінальною потужністю 50 Вт або 500 Вт. У такому пальнику подача повітря з навколишнього простору в камеру змішування здійснюється через отвори у корпусі.

Стандартизований пальник попередньо змішаного типу для створення випробувального полум’я потужностей 50 Вт або 500 Вт

Окрім цього, в [4] (метод С) для створення полум’я потужністю 500 Вт надано опис альтернативного пальника попередньо змішаного типу без регулятора подачі газу, але з примусовою подачею повітря у камеру змішування з окремої магістралі. Необхідно зазначити, що в такому пальнику в якості горючого газу замість метану є можливість застосовувати пропан. Порівняльні характеристики та параметри випробувального полум’я потужностей 50 Вт і 500 Вт наведено у таблиці.

Згідно з положеннями [6], випробування зразків електроізоляційних матеріалів можуть проводитись за двома методами з використанням випробувального полум’я потужністю 50 Вт.

Зразки для обох методів повинні мати форму прямокутної пластини (довжина – 125 мм, ширина – 13,0 мм, товщина – від 0,1 мм до 12,0 мм).

Порівняльні характеристики та параметри випробувального полум’я потужностей 50 Вт і 500 Вт

№ з/п	Характеристики та параметри	Полум’я потужністю 50 Вт	Полум’я потужністю 500 Вт
№ з/п	Характеристики та параметри	Згідно з [5]	Згідно з [4] (метод А)	Згідно з [4] (метод С)
1.	Горючий газ чистотою не нижче, ніж 98%	Метан	Метан	Метан	Пропан
2.	Витрати горючого газу, мл/хв*	105 ± 5	965 ± 30	965 ± 30	380 ± 15
3.	Витрати повітря, л/хв*	—	—	6,3 ± 0,1	5,9 ± 0,1
4.	Загальна висота полум’я, мм	20 ± 2	125	125	125
5.	Висота внутрішнього блакитного конуса полум’я, мм	—	40	40	40
*Витрати горючого газу та повітря розраховані за температури 23 ºС і тиску 0,1 МПа

Критеріями оцінювання горючості зразків у разі їх горизонтального закріплення на штативі (метод А) є:

– відсутність займання або значення довжини проходження фронту полум’я та лінійної швидкості вигоряння.

За результатами випробувань зразкам матеріалів присвоюють класи НВ, НВ40, НВ75.

Критеріями оцінювання горючості зразків у разі їх вертикального закріплення на штативі (метод Б) є:

– час самостійного горіння, час самостійного тління, здатність відокремлених палаючих крапель/часток запалити шар вати.

За результатами випробувань зразкам матеріалів присвоюють класи V-0, V-1 або V-2.

Згідно з [7], дії випробувального полум’я потужністю 500 Вт піддають тільки зразки матеріалів, які було віднесено до класів V-0 або V-1 за [6]. Цей метод також передбачає випробування зразків горизонтального та вертикального закріплення на штативі. Для вертикального розташування зразки мають бути виготовлені у формі прямокутної пластини (довжина – 125 мм, товщина – 13,0 мм, товщина – від 0,75 мм до 12,0 мм), для горизонтального – у формі квадратної пластини з розмірами 150 мм х 150 мм (товщина – від 0,75 мм до 12,0 мм). Критеріями оцінювання горючості їх є:

– час самостійного горіння, час самостійного тління, здатність відокремлених палаючих крапель/часток запалити шар бавовни, наявність наскрізного прогорілого отвору у зразках горизонтального розташування.

За результатами випробувань зразкам матеріалів присвоюють класи 5VA або 5VB.

Вищезгадані випробування необхідні як для контролю якості електроізоляційних компонентів готових електротехнічних виробів, так і в процесі їх проектування та виготовлення.

На цей час в УкрНДІЦЗ проводяться роботи зі створення випробувального обладнання згідно з [4] та [5], що включатиме в себе самі пальники, а також систему подачі та контролю витрат повітря та горючого газу, випробувальну камеру, обладнання для кондиціювання зразків, засоби для контролю розмірів полум’я та його калібрування тощо.

Список використаних джерел:

ДСТУ EN 60335-1:2015Прилади побутові та аналогічні електричні. Безпека. Частина 1. Загальні вимоги (EN 60335-1:2002; А1:2004; А2:2006; А11:2004; А12:2006; А13:2008; А14:2010; А15:2011; АС:2009; АС:2010; А1:2004/АС:2007; А12:2006/АС:2007,ІDT).
ДСТУ EN 60065:2014Аудіо-, відео- та аналогічне електронне обладнання. Вимоги безпеки (EN 60065:2002; A1:2006; A11:2008; A2:2010; A12:2011; AC:2007, ІDT).
ДСТУ EN 60950-1:2014Апаратура обробляння інформації. Безпека. Частина 1. Загальні технічні вимоги (EN 60950-1:2006; A11:2009; A1:2010; A12:2011; A2:2013; AC:2011, ІDT).
ДСТУ EN 60695-11-3:2014Випробування на пожежну небезпеку. Частина 11-3. Випробування полум’ям. Полум’я 500 Вт. Апаратура та випробувальний метод підтвердження (EN 60695-11-3:2012, ІDT).
ДСТУ EN 60695-11-4:2014Випробування на пожежну небезпеку. Частина 11-4. Випробування полум’ям. Полум’я 50 Вт. Апаратура та випробувальний метод підтвердження (EN 60695-11-4:2011, ІDT).
ДСТУ EN 60695-11-10:2014Випробування на пожежну небезпеку. Частина 11-10. Випробування полум’ям. Методи випробувань горизонтальним та вертикальним полум’ям 50 Вт (EN 60695-11-10:2013, ІDT).
ДСТУ EN 60695-11-20:2016 Випробування на пожежну небезпеку. Частина 11-20. Випробування полум’ям. Методи випробування полум’ям
500 Вт (EN 60695-11-20:2015, IDT).
IEC TS 60695-11-21:2005 Fire hazard testing. Part 11-21. Test flames – 500 W vertical flame test method for tubular polymeric materials.