IEC TR 60695-2-162025 火灾危险试验 第2-16部分基于辉光热线的试验方法 根据IEC 60695-2-10与使用高温计进行辉光线温度测量有关的循环试验总结标准立项发展报告

火灾危险试验第2-16部分：基于辉光/热线的试验方法根据IEC60695-2-10与使用高温计进行辉光线温度测量有关的循环试验总结标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:FireHazardTesting–Part2-16:Glowing/Hot-WireBasedTestMethods–SummaryoftheRoundRobinTestsRelatedtotheUseofPyrometerforGlow-WireTemperatureMeasurementsAccordingtoIEC60695-2-10摘要随着电气电子产品在全球范围内的广泛应用，火灾危险试验作为评估产品安全性能的关键手段，其标准化工作的重要性日益凸显。IEC60695系列标准是国际电工委员会制定的火灾危险试验方法标准体系，其中基于辉光/热线（Glowing/Hot-Wire）的试验方法被广泛应用于电气设备中绝缘材料、元器件及成品的耐热性能评估。辉光线温度测量的准确性直接关系到试验结果的可比性和可靠性，而传统热电偶测量方式在响应速度、抗干扰能力及测量精度方面存在固有局限。为验证高温计（Pyrometer）替代传统热电偶进行辉光线温度测量的可行性与等效性，IEC60695-2-16:2025标准系统性地总结和分析了围绕IEC60695-2-10所开展的多轮循环试验（RoundRobinTest）的成果与数据。本报告对该标准的立项背景、技术内容、试验方法论及行业影响进行系统阐述，旨在为标准实施提供全面的技术参考，并为相关领域的标准化发展提供方向性指引。报告指出，该标准的发布标志着辉光线温度测量技术从传统的接触式测量向非接触式光学测量的重要范式转变，对于提升全球火灾危险试验数据的一致性和互认性具有重要意义。关键词：火灾危险试验；辉光线试验；高温计；循环试验；温度测量；IEC60695标准；国际电工委员会Keywords:FireHazardTesting;Glow-WireTest;Pyrometer;RoundRobinTest;TemperatureMeasurement;IEC60695;InternationalElectrotechnicalCommission一、引言1.1研究背景电气产品的火灾安全性能是衡量产品质量和安全水平的核心指标之一。在全球贸易一体化的背景下，各国对电气产品火灾安全性能的要求日趋严格，相关的标准化工作也在不断深化和完善。IEC60695《火灾危险试验》系列标准由国际电工委员会（IEC）下设的TC89"着火危险试验技术委员会"（FireHazardTestingTechnicalCommittee）负责制定和维护，是国际上最具权威性的火灾危险试验方法标准体系之一。该系列标准为电气产品及其所用材料的着火危险评估提供了统一的试验方法和技术依据，被广泛引用至IEC60950、IEC60335、IEC60730等产品安全标准及IECEE（国际电工委员会电工产品合格测试与认证组织）CB体系中。在IEC60695系列标准中，第2-10部分（IEC60695-2-10）规定了基于辉光线的可燃性试验方法——即辉光线试验（Glow-WireTest）。该试验方法通过将规定温度的加热丝（辉光线）与试验样品接触，模拟电气设备中可能出现过热部件与绝缘材料接触的条件，以评估材料的着火危险性。辉光线试验的温度设定范围通常为550℃至960℃，其试验结果的准确性和一致性与辉光线温度测量的精度密切相关。1.2温度测量技术面临的技术挑战在传统的辉光线试验中，辉光线的温度校准通常采用细丝热电偶进行接触式测量。然而，随着试验精度要求的不断提高和应用场景的不断拓展，传统热电偶测量方式暴露出若干不容忽视的技术局限：其一，热电偶与辉光线的接触方式和接触压力难以标准化控制，不同操作者之间的测量偏差较大；其二，热电偶在高温环境下会产生老化漂移，影响长期使用稳定性；其三，热电偶的响应时间相对较长，难以捕捉辉光线在瞬态过程中的温度变化；其四，接触式测量不可避免地对被测对象产生热传导干扰，导致测量结果偏离真实温度值。这些局限直接影响到了IEC60695-2-10试验结果在实验室间的可重复性和可再现性，进而影响了不同国家、不同实验室之间试验数据的互认性。1.3高温计技术路线与循环试验的开展高温计（Pyrometer）作为一种非接触式辐射测温仪器，通过测量物体表面发出的红外辐射能量来确定物体温度，具有响应速度快、不干扰被测物体温度场、测量上限高等显著技术优势。近年来，随着红外探测器件性能的不断提升和信号处理技术的进步，高温计的测量精度和稳定性已达到了工业标准应用的要求水平。在此技术背景下，IECTC89委员会决定探索将高温计应用于辉光线温度测量的可行性，以期取代或部分取代传统热电偶测量方式。然而，高温计测量易受到材料表面发射率、测量距离、环境反射辐射等因素的影响，其与热电偶测量结果之间的系统偏差需要进行充分的试验验证。为此，IECTC89委员会组织开展了多轮国际循环试验（RoundRobinTest），由来自不同国家和地区的多个实验室按照统一试验方案，对辉光线温度测量中高温计与传统热电偶的测试结果进行比对分析。1.4标准立项的必要性与意义在上述背景下，IEC60695-2-16:2025的立项和发布具有重要的技术价值和现实意义。该标准作为技术报告（TechnicalReport）类型的标准文件，系统性地总结和呈现了围绕IEC60695-2-10所开展的循环试验的完整数据、分析方法和关键结论，为行业提供了一个权威的、经过验证的高温计测温技术参考基准。该标准的发布不仅有利于统一各实验室对高温计测温技术的理解和操作规范，更为未来修订IEC60695-2-10中将高温计正式纳入标准化的温度测量方法奠定了坚实的技术基础和数据支撑。二、标准概述2.1标准基本信息本标准编号为IECTR60695-2-16:2025，属于技术报告（TechnicalReport）类别，由国际电工委员会（IEC）发布。标准的完整名称为《火灾危险试验第2-16部分：基于辉光/热线的试验方法根据IEC60695-2-10与使用高温计进行辉光线温度测量有关的循环试验总结》。该标准作为IEC60695系列标准中第2-16部分，补充和完善了第2部分"基于辉光/热线的试验方法"家族标准体系。2.2标准定位与类别IECTR60695-2-16:2025在标准体系中定位为技术报告（TR），这一类别在ISO/IEC导则中用于发布那些尚不足以成为国际标准的技术信息，包括试验数据汇总、技术研究成果、行业实践综述等。该标准并非规定了具体的试验方法或合格判据，而是对围绕IEC60695-2-10辉光线温度测量所开展的循环试验进行了系统性的数据总结和技术分析。因此，该标准的发布机构明确其"现行"（Published）状态，表明该文件目前有效供行业参考和使用。2.3标准技术适用范围在技术上，该标准聚焦于IEC60695-2-10中规定的辉光线试验装置中的温度测量环节。具体而言，该标准主要涉及以下技术内容：（1）使用高温计测量辉光线温度的方法原理和操作要点；（2）围绕高温计测量所开展的循环试验的试验方案设计；（3）循环试验所得数据的统计处理与结果分析；（4）高温计测量与传统热电偶测量之间等效性的评价结论；（5）使用高温计进行辉光线温度测量时需要注意的事项和影响因素。三、循环试验的技术内容与方法论3.1试验方案设计循环试验（RoundRobinTest）是国际标准化工作中验证试验方法可靠性和实验室间一致性的重要手段。本标准的试验方案设计遵循IECGuide115《实验室间比对试验指南》和ISO5725《测量方法与结果的准确度（真实度与精密度）》系列标准的方法论框架。试验方案的设计考虑了以下关键技术要素：参与实验室的数量与地域分布、辉光线试验装置的类型与规格差异、高温计的型号与性能参数、试验材料的种类与特性、温度设定点的选择、环境条件的控制要求、数据记录与报告的格式规范等。通过在多个实验室之间实施统一方案，能够有效评估试验方法在不同实验室、不同设备条件下的再现性和重复性。3.2试验材料与温度点选择循环试验中选用的试验材料覆盖了电气设备中常用绝缘材料的主要类型，包括热塑性材料、热固性材料以及增强型复合材料等。不同材料在高温下的热行为差异有助于全面检验高温计测温技术在不同应用场景下的适用性。温度设定点的选择涵盖了IEC60695-2-10中常用的关键温度点，包括550℃、650℃、750℃、850℃和960℃等，确保试验数据能够反映辉光线的全工作温度范围。3.3高温计测量的技术原理与操作要点高温计测温基于普朗克辐射定律，通过检测物体表面在特定波段内的热辐射强度来反推物体表面温度。在辉光线温度测量应用中，高温计需对准辉光线的规定测量区域，并通过光学系统将目标区域的辐射能量汇聚到红外探测器上。操作中的关键技术要点包括：正确设定材料的表面发射率参数（对于镍铬丝辉光线，通常在0.9至0.95之间）；保持高温计测量轴线与辉光线表面法线方向之间的夹角在规定范围内；控制测量距离与焦点位置；避免环境杂散辐射对测量结果的干扰；以及在测量前对高温计进行充分的预热和自校准。3.4数据统计分析方法循环试验数据的统计分析采用了ISO5725-2规定的精密度试验数据处理方法，主要包括：对各实验室的测量数据进行异常值检验（如Grubbs检验和Cochran检验），以识别离群数据；计算各温度点下实验室内的标准偏差（重复性标准差）和实验室间的标准偏差（再现性标准差）；绘制一致性统计图（Mandel统计图）以可视化展示各实验室间的偏差情况；最终得出重复性限（r）和再现性限（R）等关键精密度参数。这些统计参数为评价高温计测温方法的可靠性和确定测量不确定度提供了量化依据。四、标准的主要内容4.1高温计测量辉光线温度的可行性验证本标准的首要技术贡献在于通过系统的循环试验数据验证了高温计用于辉光线温度测量的可行性。试验结果表明，在正确设定发射率参数和规范操作的前提下，高温计测量结果与传统热电偶测量结果之间的系统偏差可控制在可接受的范围之内。高温计测量具有响应速度快、操作简便、不接触被测对象（避免热传导干扰）等优势，在特定条件下能够获得优于传统热电偶的测量稳定性。然而，试验数据也反映出高温计测温对操作细节的敏感性较高，尤其是发射率设定不当或测量距离偏差时，可能引入显著的测量误差，因此需要制定详细的操作规范。4.2与IEC60695-2-10的技术衔接IEC60695-2-10作为规定辉光线试验方法的基准标准，其第4章和第5章分别规定了试验装置和试验程序。本标准所总结的循环试验在设计之初即严格遵循IEC60695-2-10的试验装置要求和程序规定，确保循环试验的运行条件与实际合规测试中的试验条件具有一致性。这一技术衔接保证了循环试验的结论能够直接为IEC60695-2-10的后续修订提供依据——特别是在未来版本的IEC60695-2-10中，有望正式将高温计作为一种可选的辉光线温度测量仪器纳入标准条款中。4.3高温计使用的关键影响因素及其控制措施循环试验的结果揭示了影响高温计测温准确性的若干关键因素及其控制措施。首先，发射率（Emissivity）设定是影响高温计测温精度的首要因素——辉光线材料的表面状态（氧化程度、粗糙度）会影响其实际发射率，试验中需要通过离线标定或参考已发表文献数据来合理设定。其次，高温计的工作波段选择需考虑环境辐射的干扰——在高温试验环境中，周围热源（如加热炉壁）的反射辐射可能叠加至目标信号中，选取合适的检测波段和采用适当的屏蔽措施可以有效抑制该影响。再者，测量距离和焦点位置必须严格按照高温计制造商规范设定，确保目标区域完全充满视场。最后，高温计的定期校准维护也是保证长期测量精度不可忽视的环节。4.4循环试验结果的综合评价通过对多轮循环试验数据的综合评价，本标准得出以下核心结论：高温计在规范化操作条件下进行辉光线温度测量，其测量结果能够满足IEC60695-2-10试验要求的测量不确定度水平；高温计与热电偶之间的测量偏差呈现系统性和一致性特征，可通过修正因子进行校正；高温计在高温段（≥750℃）的测量稳定性表现优于低温段；基于循环试验数据，标准推荐了高温计在辉光线温度测量中的最佳操作参数和注意事项清单。五、标准引进与修订单位介绍5.1主要起草单位与技术组织本标准的制定由IECTC89"着火危险试验技术委员会"（FireHazardTestingTechnicalCommittee）主导推进。TC89成立于1969年，是IEC中专门负责火灾危险试验方法标准化工作的技术委员会，其秘书处由意大利承担（CEI-ItalianNationalCommitteeofIEC），主席和秘书的任期为六年一届。TC89的工作范围涵盖电工电子产品及其所用材料着火危险试验方法的标准化，包括试验方法的设计、着火危险评估的技术框架、火情模型的建立以及试验数据的处理与解释。截至2025年，TC89已发布标准50余项，构成了IEC60695系列标准体系的完整架构。5.2标准起草工作组围绕本标准的制定工作，TC89专门成立了特别工作组（MaintenanceTeam/WorkingGroup）"MT/PT60695-2"，负责IEC60695-2系列标准中基于辉光/热线试验方法相关技术报告的编制与维护。该工作组汇集了来自全球主要电气产品制造企业、独立检测认证机构、科研院所和标准化机构的资深技术专家，在火灾安全试验领域具有深厚的理论造诣和丰富的实践经验。5.3主要参与机构举例TC89的核心成员单位包括全球主要电工产品制造企业（如施耐德电气、西门子、ABB等）、权威检测认证机构（如ULSolutions、TÜVRheinland、SGS、中国电器科学研究院股份有限公司（CEI）等）。中国作为IEC的重要成员，积极参与了TC89的各项标准化工作。中国电器科学研究院股份有限公司（CEI）作为中国在TC89中的主要技术支撑单位，长期参与IEC60695系列标准的制定和修订工作。此外，中国质量认证中心（CQC）、上海电缆研究所有限公司、广州电器科学研究院等国内检测研究机构也为本标准的循环试验数据收集和分析作出了重要贡献。六、结论与展望6.1标准的技术价值总结IECTR60695-2-16:2025的发布具有多重技术价值。第一，该标准系统性地回答了"高温计能否用于辉光线温度测量以及如何正确使用"这一关键技术问题，为行业提供了经过多实验室交叉验证的权威技术参考。第二，该标准所呈现的循环试验数据和分析方法，为其他类似测温技术（如红外热像仪）在火灾危险试验中的应用提供了方法论借鉴。第三，该标准为IEC60695-2-10的后续技术修订铺平了道路，使高温计正式纳入标准测量方法的可能性得到验证和支持。6.2对全球电气产品安全认证的影响在全球电气产品安全认证领域，IEC60695-2-10被广泛引用为CB体系（IECEECBScheme）中电气产品安全检测的基础试验方法之一。本标准的发布将通过以下路径对全球电气产品安全认证产生深远影响：提升辉光线试验温度控制的精确度和一致性，减少因温度测量差异所导致的实验室间判定分歧；为高温计在CB体系检测实验室中的应用提供标准化的技术依据，降低实验室在设备选择和操作规程方面的不确定性；长期来看，有望推动IEC60695-2-10的修订和升级，使高温计测温技术成为国际通行的标准做法。6.3面临的挑战与未来发展方向尽管本标准为高温计测温技术的应用提供了有力的技术支撑，但该技术的大规模推广仍面临若干挑战。高温计的采购和维护成本相对较高，对于部分中小型检测实验室而言是显著的经济投入。高温计操作的技术门槛较高，操作人员需要经过专门培训才能熟练掌握发射率设定、视场对准和环境干扰抑制等关键技能。此外，高温计在低温段（如550℃以下）的测量精度仍需进一步提升，以满足未来可能扩展的应用需求。展望未来，IECTC89将在本标准的基础上继续推进以下工作方向：将高温计正式纳入IEC60695-2-10的规范性附录中，明确其作为温度测量的等效方法；开发基于高温计实时测温的辉光线温度闭环控制系统，实现试验过程中温度的精确动态控制；探索将多光谱高温计、高速红外热像等先进测温技术引入火灾危险试验中，为精细化火灾风险评估提供更强大的技术工具。综上所述，IECTR60695-2-16:2025作为火灾危险试验标准化进程中一项具有里程碑意义的技术文件，不仅系统地验证了高温计在辉光线测温中的可行性和可靠性，更进一步推动了火灾危险试验从传统接触式测量向非接触光学测量的技术范式转换。随着该标准的推广实施和IEC60695-2-10的持续演进，全球电气产品火灾安全试验的技术一致性和数据可比性将得到显著提升，为电气产品的国际贸易和安全保障发挥更加重要的技术支撑作用。参考文献[