IEC TS 60695-2-212023 火灾危险试验.第2-21部分基于灼热热线的试验方法.成品装置的防火试验标准立项发展报告

火灾危险试验第2-21部分：基于灼热/热线的试验方法成品装置的防火试验标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:FireHazardTesting-Part2-21:Glowing/Hot-WireBasedTestMethods-FireContainmentTestonFinishedUnits摘要关键词：火灾危险试验；灼热/热线；成品装置；防火试验；IEC标准；电子电气产品安全Keywords:Firehazardtesting;Glowing/hot-wire;Finishedunits;Firecontainmenttest;IECstandards;Electricalandelectronicproductsafety一、引言（一）标准立项背景火灾是电子电气产品使用过程中最具破坏性的安全事故类型之一。灼热丝、过热导线、故障电弧等热源引发的火灾事故在国内外均有大量案例报道，由此造成的人员伤亡和财产损失不容忽视。随着电子设备向高密度、高功率和小型化方向发展，元器件之间的热耦合效应日益显著，成品装置级火灾风险评估的技术需求愈发迫切。在国际电工委员会电气安全咨询委员会（IECACOS）的协调指导下，IEC第89技术委员会（TC89，即着火危险试验技术委员会）长期致力于制定和修订火灾危险试验方法标准，其制定的IEC60695系列标准是全球电子电气产品防火安全测试领域最具权威性的技术依据。然而，该系列标准长期以来的测试对象主要集中于材料级试样和元件级样品，对完整成品装置在实际故障条件下的防火性能评估缺乏统一的试验方法和判定准则。在此背景下，IECTC89在充分调研市场需求和技术可行性的基础上，决定制定一项专门针对成品装置防火试验的新技术规范，将灼热/热线类试验方法从元件级测试向系统级评估延伸，以满足家电、信息技术设备、照明设备、电动工具等各类成品装置防火性能评价的实际需要。（二）标准制定历程IECTS60695-2-21:2023的制定工作由IECTC89下设的第2工作组（WG2，负责灼热/热线试验方法）具体承担。该工作组汇集了来自德国、中国、日本、美国、英国、法国、韩国等主要成员国的标准化专家和火灾安全领域的技术专家。标准制定工作经历了建议草案（NP）、工作组草案（WD）、委员会草案（CD）、最终国际标准草案（FDIS）等各阶段严格的审议程序，历时约三年完成。2023年6月27日，该标准经IEC正式发布为技术规范（TechnicalSpecification,TS），标准编号为IECTS60695-2-21:2023。二、标准主要内容（一）标准范围与定位IECTS60695-2-21:2023规定了成品装置在模拟灼热/热线故障条件下的防火试验方法。该标准适用于评估成品电子电气设备在内部发生热故障时，外壳和内部结构阻止火焰蔓延的能力，即所谓的"防火包容"（firecontainment）性能。标准所涉及的试验方法旨在模拟成品装置内部电气元件因短路、过载、接触不良等故障导致局部过热并引发着火的情况，验证设备外壳能否将火焰限制在设备内部，不对外部环境和相邻可燃物构成威胁。该标准的适用范围涵盖了家用电器、信息技术设备、音视频设备、照明设备、电动工具、低压开关设备和控制设备等各类终端电气产品。标准试验方法的适用性取决于成品装置的结构特征、所用材料、散热方式和使用环境等因素。（二）规范性引用文件本标准在技术内容上与其他IEC60695系列标准紧密衔接，主要规范性引用文件包括：-IEC60695-2-10:2013《火灾危险试验第2-10部分：基于灼热/热线的试验方法灼热丝装置和通用试验程序》-IEC60695-2-11:2021《火灾危险试验第2-11部分：基于灼热/热线的试验方法材料的灼热丝可燃性试验》-IEC60695-2-12:2021《火灾危险试验第2-12部分：基于灼热/热线的试验方法材料的灼热丝易燃性试验》-IEC60695-2-13:2021《火灾危险试验第2-13部分：基于灼热/热线的试验方法材料的灼热丝起燃性试验》-IEC60695-4:2021《火灾危险试验第4部分：着火试验的术语》-ISO13943:2023《消防安全——术语》（三）关键技术内容1.试验原理与装置本标准规定的试验方法基于灼热/热线热源模拟成品内部故障热源的工作原理。试验采用标准化的灼热丝作为热源，通过控制灼热丝的温度、施加功率和作用时间，模拟成品内部元件发生热故障时的最不利情况。然后将灼热丝按规定的方式与成品内部代表性部位接触或保持一定距离，观察和记录成品内部是否发生着火、火焰的传播范围以及成品外壳的完整性。试验装置主要包括：灼热丝组件（由直径4mm的镍铬丝绕制成规定的环形结构）、温度测量系统（采用Φ0.5mm的铠装热电偶）、施力机构（使灼热丝以规定的力与试样接触）、试验箱（提供规定的通风条件和火焰观察窗口）以及计时和记录装置。2.试验条件与试样要求标准对试验环境条件作了明确规定：试验环境温度应为15℃~35℃，相对湿度应为45%~75%。试验用成品应为符合设计要求的完整产品（或在必要时经制造商认可的代表性部件组合件），试样数量通常为3套。试验前，试样应在规定的环境条件下进行状态调节，时间不少于24小时。标准对成品试验的部位选择提出了明确要求：应优先选择靠近内部电气连接点、发热元件或含有可燃材料的区域；试验点应能够代表成品最薄弱的防火构造位置。3.试验程序试验程序主要包括以下步骤：（1）确定成品内部最关键的潜在着火源位置；（2）将灼热丝加热至规定的试验温度（通常为550℃、650℃、750℃或850℃，根据成品的应用类别和工作条件确定）；（3）在试验箱内的规定位置将灼热丝以(1.0±0.2)N的力作用在成品内部指定位置上，或在规定的距离内施加规定的辐射热；（4）保持规定的接触或辐射时间（通常为30s）；（5）移除热源后，继续观察成品内部和外部是否出现持续火焰或灼热燃烧，记录火焰持续时间、是否蔓延至外壳外部等信息。4.防火试验性能判定标准规定，成品装置的防火试验性能判定包括以下关键指标：（1）火焰包容性：试验期间和试验后，成品外壳不得发生导致火焰蔓延至外部的破坏；（2）燃烧颗粒：试验过程中不得有燃烧的颗粒或熔融物掉落至试验箱下方的可燃铺垫物上引燃该铺垫物（使用绢纸作为指示物，其点燃视为试验失败）；（3）持续燃烧：移除灼热丝热源后，成品内部不得出现持续火焰（持续时间超过30s的火焰视为持续火焰）；（4）烧蚀范围：成品外壳烧蚀或变形的范围不应超过规定尺寸，以确保防火结构的完整性。（四）标准的创新性与技术特点相较于传统的材料级灼热丝试验方法，IECTS60695-2-21:2023代表了显著的技术进步和创新，主要体现于以下方面：第一，测试对象从材料向成品跃迁。传统的IEC60695-2-11、IEC60695-2-12和IEC60695-2-13均以标准尺寸的材料试样为测试对象，无法反映成品内部结构、散热条件、安装布局和外壳设计对火焰传播的综合影响。本标准直接以完整成品装置为试验对象，能够全面评估成品的综合防火设计能力。第二，技术理念从"材料阻燃"向"系统防火"转变。标准强调的"防火包容"（firecontainment）概念不仅关注材料能否抵抗引燃，更关注成品整体结构能否将潜在的火焰事故限制在可控范围内，体现了现代防火安全工程的系统思维。第三，建立了分级评估框架。标准根据成品的使用场所和火灾风险等级，提供了不同严酷程度的试验条件和判定准则，为不同类别产品的差异化防火要求提供了灵活的技术工具。三、标准编制单位介绍国际电工委员会第89技术委员会（IECTC89）IECTS60695-2-21:2023的编制工作由国际电工委员会着火危险试验技术委员会（IECTC89）主导完成。IECTC89成立于1992年，其前身可追溯至IEC1964年成立的第50技术委员会（TC50，环境试验）中负责着火危险试验的分技术委员会。IECTC89的秘书处由芬兰标准协会（SFS）承担，主席国由德国（DIN）担任。目前，IECTC89共有20个积极参与成员国（P成员）和14个观察成员（O成员），中国是积极参与成员国之一，对应的国内技术归口单位为全国电工电子产品着火危险试验标准化技术委员会（SAC/TC300）。IECTC89的职责范围涵盖电工电子产品着火危险试验方法的标准化工作，包括：着火危险试验的术语和定义、着火的试验方法（灼热丝法、针焰法、水平/垂直燃烧法等）、基于着火危险分析的试验方法选择指南、防火材料和防火结构的要求与评价方法等。截至目前，IECTC89已发布约40项国际标准和技术规范，构成了IEC60695标准系列的核心内容。IECTC89的组织结构包括主席顾问组（CAG）和若干工作组，其中负责灼热/热线类试验方法标准的第2工作组（WG2）直接主导了IECTS60695-2-21的制定工作。WG2的召集人来自德国VDE测试与认证研究所，工作组成员包括来自中国（中国电器科学研究院股份有限公司、中国质量认证中心、上海电器科学研究所等）、日本（JET）、美国（UL）、韩国（KTL）等主要工业国家的标准化专家，保证了该标准在全球范围内的技术代表性和适用性。在制定过程中，WG2充分吸收了各主要经济体在电子产品防火安全领域的实践经验，并参考了UL94A、GB/T5169系列等区域性标准的成熟经验，最终形成了具有广泛国际共识的技术规范文本。四、标准实施的行业意义与发展前景（一）对产业发展的促进作用IECTS60695-2-21:2023的发布对电子电气产业具有深远的引导意义。首先，该标准将防火安全评估从材料选择扩展到系统设计层面，推动制造企业在产品设计阶段即综合考虑外壳结构、内部布局、通风散热和材料选用的协同防火策略。其次，该标准为"设计防火"（designforfiresafety）提供了明确的试验验证手段，有助于缩短产品研发周期，降低开发成本。在具体行业应用方面，该标准对以下产品领域的防火设计和质量评价具有直接指导价值：-家用电器：如电饭煲、电热水壶、微波炉、洗碗机、洗衣机等包含大功率发热元件的外壳防火设计；-信息技术与通信设备：如服务器、网络交换机、电源适配器等具有高功率密度和长期通电特点的设备；-照明设备：如LED驱动电源、嵌入式灯具等安装于易燃建筑构件附近的设备；-电动工具：如电钻、角磨机等在使用过程中可能产生内部过热的产品。（二）对标准体系的完善与协调本标准与IEC60695系列其他标准形成了有机的技术体系。具体而言，IEC60695-2-10规定了灼热丝试验装置和通用程序的基准要求，IEC60695-2-11、2-12和2-13分别规定了材料级的可燃性、易燃性和起燃性试验方法，而IECTS60695-2-21则进一步将灼热丝方法拓展至成品装置级评估。四个层次的标准相互衔接，形成了从"热的表征"、"材料的响应"到"成品的包容"的完整技术链条。IECTS60695-2-21:2023作为技术规范（TS）发布，体现了IEC在标准化方法上的灵活性——通过TS形式先行发布，在产业实践中积累应用数据，待技术方案充分成熟后再考虑升级为国际标准（IS）。这种渐进式标准化路径为新技术方法的快速推广和持续优化提供了制度保障。（三）国际影响与互认前景IECTS60695-2-21:2023的发布将有助于推动全球范围内电子产品防火安全评价方法和判定准则的协调统一。该标准有望被IEC安规标准体系（如IEC60335系列家用电器安全标准、IEC60950/62368系列信息技术设备安全标准、IEC60598系列灯具安全标准等）引用为成品防火试验的推荐方法，进而被各国国家标准化机构和合格评定体系采纳，最终促进电子产品的国际贸易便利化。（四）对我国标准化工作的启示我国作为全球最大的电子电气产品制造国和出口国，高度重视电工电子产品防火安全标准化工作。目前，全国电工电子产品着火危险试验标准化技术委员会（SAC/TC300）已系统转化了IEC60695系列标准为中国家标准（GB/T5169系列），在材料级灼热丝试验方面建立了完善的试验能力和认证制度。随着IECTS60695-2-21:2023的发布，我国应积极跟进国际标准化动态，尽早启动该标准的跟踪评估和转化研究，结合国内产业实际和市场监管需求，适时制定对应的国家标准或行业标准。同时，应鼓励国内检测认证机构提前开展成品防火试验能力建设，为标准的实施做好技术准备。在IECTC89平台上，我国专家应继续深化参与WG2的相关工作，在标准后续修订和完善中贡献中国经验和数据支持。五、结论IECTS60695-2-21:2023《火灾危险试验第2-21部分：基于灼热/热线的试验方法成品装置的防火试验》是国际电工委员会在电工电子产品着火危险试验标准化领域取得的一项重要成果。该标准在继承IEC60695系列标准成熟技术框架的基础上，首次建立了基于灼热/热线原理的成品装置防火包容性能评估方法，实现了从"材料不燃"到"成品包容"的防火安全评价理念的技术跨越。标准的发布填补了成品级防火试验方法在IEC标准体系中的空白，回应了电子电气产业对系统级防火安全评价的迫切需求。通过规定统一、严格且可操作的试验程序与判定准则，该标准为制造商提供了可靠的成品防火设计验证工具，为认证机构提供了技术依据，也为监管部门和消费者提供了安全保障的信心。展望未来，随着IECTS60695-2-21在工业界的广泛应用和实施经验的不断积累，该技术规范有望进一步发展完善，最终转化为正式国际标准。其"防火包容"的理念和方法也必将推广至更广泛的工业领域，为全球电子电气产品的火灾安全提供更加坚实的技术支撑。我国相关标准化机构和技术组织应高度关注该领域的技术进展，积极参与国际标准的制修订工作，推动我国在该领域的标准化能力和产业竞争力持续提升。参考文献[1]IECTS60695-2-21:2023,Firehazardtesting-Part2-21:Glowing/hot-wirebasedtestmethods-Firecontainmenttestonfinishedunits[S].Geneva:IEC,2023.[2]IEC60695-2-10:2013,Firehazardtesting-Part2-10:Glowing/hot-wirebasedtestmethods-Glow-wireappar