IEC 60695-2-122021 火灾危险试验.第2-12部分基于灼热热丝的试验方法.材料的灼热丝可燃性指数（GWFI）试验方法标准立项发展报告

火灾危险试验第2-12部分：基于灼热/热丝的试验方法材料的灼热丝可燃性指数（GWFI）试验方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:FireHazardTesting-Part2-12:Glowing/Hot-wireBasedTestMethods-Glow-wireFlammabilityIndex(GWFI)TestMethodforMaterials摘要随着电气电子产业的高速发展，由带电部件引发的火灾事故日益受到全球关注，灼热丝可燃性指数（GWFI）作为评价固体电工绝缘材料耐热引燃特性的核心指标，已成为电气产品安全设计与国际质量合规的重要技术依据。本报告以国际电工委员会（IEC）发布的IEC60695-2-12:2021《火灾危险试验第2-12部分：基于灼热/热丝的试验方法材料的灼热丝可燃性指数（GWFI）试验方法》为研究对象，系统梳理了该标准的研制背景、技术内容、修订演进及国际应用格局，深入分析了其在电工电子设备防火安全标准体系中的基础性地位，以及对材料研发、产品认证和国际贸易的深远影响。报告还重点介绍了全国电工电子产品着火危险试验标准化技术委员会（SAC/TC300）在标准转化、试验能力建设和产业服务方面的工作成效。研究表明，GWFI试验方法标准与IEC60695-2-13等配套标准共同构成完整的灼热丝试验方法族，为全球电气火灾防控提供了科学、可重复的量化评价工具，其持续修订与广泛应用反映了国际社会对电气火灾风险系统治理的共识与行动。关键词：火灾危险试验；灼热丝可燃性指数；电工电子材料；IEC60695；着火危险试验；标准国际化Keywords:Firehazardtesting;Glow-wireflammabilityindex;Electrotechnicalmaterials;IEC60695;Firehazardtestingstandards;Standardinternationalization一、引言1.1研究背景电气火灾是现代社会最具破坏力的灾害类型之一。根据国际消防协会的统计，全球约三分之一的火灾事故与电气故障直接相关。在电气设备运行过程中，过热元件、故障接触电阻、短路电弧等因素均可能产生高温灼热源，一旦接触可燃材料，极易引发火灾。因此，建立科学、统一的材料耐灼热引燃性能评价方法，从源头管控电气火灾风险，已成为国际电工技术领域的核心议题之一。灼热丝试验方法正是针对这一需求而发展起来的标准化试验技术。其基本原理是采用规范的电阻丝环加热至规定温度，在一定压力下与试验样品接触，通过观察样品是否起燃以及燃烧持续时间等参数，定量评价材料抵抗灼热引燃的能力。自20世纪70年代IEC启动相关研究以来，灼热丝试验方法已在全球范围内得到广泛应用，成为电气电子产品安全设计、材料选型和强制认证中不可或缺的试验手段。1.2标准基本信息本标准编号为IEC60695-2-12:2021，由国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）发布，标准全称为《火灾危险试验第2-12部分：基于灼热/热丝的试验方法材料的灼热丝可燃性指数（GWFI）试验方法》，对应的英文名称为“Firehazardtesting-Part2-12:Glowing/hot-wirebasedtestmethods-Glow-wireflammabilityindex(GWFI)testmethodformaterials”。该标准发布于2021年10月8日，替代了IEC60695-2-12:2010版本，是目前国际范围内关于材料灼热丝可燃性指数测定的最新技术规范。标准文本为英语和法语双语版本，分类号归于电气工程综合类目。本标准作为IEC60695系列标准的重要组成部分，与IEC60695-2-11（灼热丝可燃性试验方法GWPT）、IEC60695-2-13（灼热丝起燃性温度试验方法GWIT）等标准共同构建起完整的灼热丝试验方法标准族，服务于电工电子产品及其元器件的防火安全评价。二、标准研制背景与历史沿革2.1国际电工委员会火灾危险试验标准化体系IEC60695系列标准是国际电工委员会下设的“着火危险试验”技术委员会（IECTC89）负责制定的核心标准体系。该系列标准旨在提供一套系统、科学的方法，用于评估电工电子产品和材料在异常过热、短路、过载等故障条件下引发火灾的危险程度，为产品设计、制造和质量控制提供技术依据。IECTC89成立于20世纪70年代初，其工作范围涵盖着火危险试验的方法开发、试验设备标准化、火焰蔓延与热释放测量以及着火危险评估技术等方面。经过五十余年的发展，IEC60695系列已形成覆盖着火试验方法、试验设备校准、试验数据应用等层面的完整标准体系，被全球各主要经济体的电气安全法规和技术法规广泛引用。2.2灼热丝可燃性指数试验方法的起源与发展灼热丝试验技术的研究可追溯至20世纪60年代末期。当时，随着家用电器和电子设备的普及，由带电元件过热而引发的火灾事故逐渐增多，国际社会对建立统一的材料耐热引燃性能评价方法的需求日益迫切。IECTC89的前身工作组在系统研究各类引燃源的基础上，认识到电阻丝灼热接触是一个具有代表性的模拟场景——电气连接不良、接触电阻增大、过载发热等实际故障状态均可通过灼热丝进行可控模拟。由此，灼热丝试验方法作为评价固体绝缘材料及其他可燃材料耐灼热引燃性能的基础方法被纳入IEC60695-2系列。在试验方法标准的发展过程中，IEC技术专家逐渐认识到，仅通过单次灼热丝接触试验来判定材料是否起燃（即通过/不通过判定），难以精确区分材料之间阻燃性能的细微差异。为满足材料研发和质量分级的需求，IEC决定在原有试验方法的基础上，发展一种能够给出量化指标（即可燃性指数）的试验程序——这正是IEC60695-2-12得以制定的根本动因。该标准通过规定一系列温度阶梯上的灼热丝试验，确定材料发生持续燃烧的临界温度条件，以GWFI量化值的形式给出材料的耐引燃性能指标。2.3标准的版本演进自首次发布以来，IEC60695-2-12经历了多次技术修订和版本更新。早期版本主要解决了试验设备的标准化和基本试验程序的统一问题。随着对引燃机理研究的深入和试验数据的积累，后续修订进一步细化了试验条件控制、样品制备方法和结果评定准则。2010年版本对试验流程和结果表达方式进行了重要调整，使GWFI值的确定更加严谨和可重复。2021年版本则结合近年来的试验经验和技术进步，在温度选择程序、试验报告内容以及与其他相关标准的协调性方面进行了系统性完善，体现了当前国际社会对电气火灾风险评价科学性和一致性的更高追求。三、标准主要内容与技术解析3.1标准的适用范围IEC60695-2-12:2021规定了固体电气绝缘材料或其他固体材料样品在灼热丝作用下的可燃性指数（GWFI）测定方法。该标准适用于电工电子设备中使用的非金属材料，包括热塑性塑料、热固性塑料、增强塑料、橡胶、涂料及复合材料等。标准规定的试验结果可用于材料选择、质量控制以及产品设计中的防火安全评估，也可作为材料数据手册中阻燃性能指标的标准来源。需要指出的是，GWFI试验方法所获得的结果仅用于评价材料在规定试验条件下的着火特性，并不直接代表材料在实际火灾场景中的燃烧行为。材料在实际应用中的火灾安全性还取决于其制品的形状、壁厚、热容量以及所处环境的通风条件等多种因素。3.2术语与定义标准对以下关键术语进行了规范定义：-灼热丝（glow-wire）：由标称直径为4mm的镍铬（Ni-Cr）电阻丝绕制而成的规定形状的加热元件，在规定的温度和电流条件下达到热平衡状态。-灼热丝可燃性指数（GWFI）：在标准试验条件下，材料在灼热丝接触作用下不发生持续燃烧（即火焰在移去灼热丝后30s内熄灭且燃烧滴落物不引燃规定铺底层）的最高温度，以摄氏度（℃）表示。-持续燃烧（sustainedflaming）：试验样品在灼热丝移去后火焰持续燃烧时间超过30s的现象。-燃烧滴落物（burningdrip）：试验过程中样品受热分解或燃烧产生的、能够引燃规定铺底材料的熔融或燃烧颗粒。3.3试验原理与设备要求GWFI试验的基本原理是将规定形状和尺寸的试验样品固定于试验装置上，将灼热丝加热至预设温度，以规定的压力（0.95N±0.10N）垂直作用于样品表面30s±1s，观察样品是否发生起燃及火焰持续时间。试验在一系列温度等级上重复进行，以确定样品恰好不发生持续燃烧的最高温度，即GWFI值。标准对试验设备提出了严格的技术要求，主要包括：-灼热丝组件：采用镍铬电阻丝制成，在室温下电阻值应满足规定要求，确保在加热过程中能够达到并稳定在设定温度。-传热测量系统：配备校准用银箔或铂金箔测温系统，确保灼热丝头部温度的准确测量与稳定控制。-样品固定装置：能够将试验样品固定在规定位置，并确保灼热丝以规定的压力垂直作用于样品表面。-铺底层：采用标准规定的白松木板覆盖一层绢纸组成，置于样品下方规定位置，用于检测燃烧滴落物的引燃能力。-屏蔽与排风系统：试验应在具有适当通风条件的试验箱内进行，以排除有毒烟气并避免外部气流干扰试验结果。3.4试验程序与结果评定标准规定的试验程序可概括为以下主要步骤：1.样品制备：样品应为规定尺寸（通常为60mm×60mm，厚度不超过标称值）的矩形平板，样品的数量和状态调节应满足标准要求。每个试验温度等级至少需要4个样品进行试验。2.温度等级选择：根据材料的预期GWFI值，从标准规定的优先温度系列（如550℃、600℃、650℃、700℃、750℃、800℃、850℃、900℃、960℃等）中选择起始试验温度。3.试验实施：将灼热丝加热至设定温度并达到热稳定后，以规定压力作用于样品表面并保持30s±1s，记录样品是否起燃、火焰持续时间以及是否产生引燃铺底层的燃烧滴落物。4.结果判定：如果在规定时间内火焰自行熄灭且未发生引燃铺底层的现象，则判定样品在该温度等级下“通过”；否则判定为“不通过”。5.GWFI确定：在系列温度试验中，材料通过的最高温度等级即为该材料的灼热丝可燃性指数。为确保结果的可靠性，应在GWFI确定值上下各至少一个温度等级进行确认试验。3.5试验报告标准规定试验报告应至少包含以下信息：试验样品的完整标识（材料名称、牌号、批号、生产厂家等）、样品制备方法和状态调节条件、试验环境的温度和湿度、每个温度等级的试验结果（是否起燃、火焰持续时间、滴落物引燃情况）、最终确定的GWFI值以及试验过程中观察到的任何异常现象。试验报告还应注明是否符合本标准的全部规定，如有偏离应予以详细说明。四、标准的国际应用与产业影响4.1在国际标准体系中的地位IEC60695-2-12在IEC60695系列中处于核心方法标准的地位。GWFI与GWIT（灼热丝起燃性温度，IEC60695-2-13）分别从可燃性和起燃温度两个维度评价材料的灼热丝安全性，两者互为补充，共同构成材料灼热丝性能评价的完整技术框架。在产品安全标准层面，IEC60695-2-12被广泛引用为材料级防火安全要求的基础试验方法。例如，IEC60335系列家用电器安全标准、IEC60950信息技术设备安全标准、IEC60065音频视频及类似电子设备安全标准等均将GWFI值作为关键材料选型指标。随着IEC62368-1（音频/视频、信息和通信技术设备安全要求）的推广实施，GWFI试验方法在该标准基于危险源的防火安全设计中同样发挥着基础性作用。4.2对国际贸易与市场准入的影响在全球电气电子产品市场准入体系中，IEC60695-2-12是CB体系（电工产品合格测试与认证体系）中涉及防火安全的重要依据标准。依据该标准获得的试验报告可在CB体系成员国之间实现互认，极大便利了电气产品的国际贸易。在我国，GB/T5169.12《电工电子产品着火危险试验第12部分：灼热丝/热丝基本试验方法材料的灼热丝可燃性指数（GWFI）试验方法》等同采用IEC60695-2-12，是中国强制性产品认证（CCC认证）中家用电器、信息技术设备、音视频设备等产品类别材料防火安全验证的重要依据。与此同时，GWFI指标已被纳入大量产品标准和安全规范的材料选用要求之中，直接指导着电工电子产品的材料选型和结构设计。4.3对材料研发与产业升级的促进作用GWFI试验方法标准的实施为材料科学研究提供了明确的量化评价指标，有力推动了高性能阻燃材料的研发进程。材料供应商在产品开发阶段即可通过GWFI试验快速评估配方的阻燃效果，优化阻燃剂种类和用量。高GWFI值（如850℃、900℃乃至960℃）已成为高端工程塑料的重要卖点和核心技术指标之一。标准的技术要求也倒逼材料生产企业持续改进生产工艺，严格控制产品质量一致性，从而推动整个产业链的技术升级。五、标准修订的企事业单位介绍5.1全国电工电子产品着火危险试验标准化技术委员会（SAC/TC300）全国电工电子产品着火危险试验标准化技术委员会（SAC/TC300）是经国家标准化管理委员会批准设立的全国性专业标准化技术组织，主要负责电工电子产品着火危险试验领域的国家标准制修订工作及其对应的国际标准化活动。SAC/TC300对口IECTC89（着火危险试验技术委员会），承担着将IEC60695系列标准转化制定为国家标准、组织参与国际标准制定以及推动我国在该领域标准化工作与国际接轨的重要职责。SAC/TC300汇聚了来自国内权威检测机构、科研院所、高等院校、生产企业及相关行业的专家学者，具有覆盖标准化、检测技术、材料科学、产品安全等多学科的综合技术优势。委员会的主要工作职责包括：组织编制和完善我国电工电子产品着火危险试验标准体系；负责IEC60695系列标准及相关国际标准的跟踪、研究和转化；组织参与IECTC89国际标准制修订工作，提出中国提案和意见；开展着火危险试验技术的学术交流、宣贯培训和技术咨询服务。在我国电气安全标准化进程中，SAC/TC300发挥了重要的技术支撑和组织协调作用。该委员会积极组织国内有关单位和专家对IEC60695-2-12各版本进行系统研究和试验验证，在此基础上制定并持续修订了GB/T5169.12国家标准。GB/T5169.12在技术内容上与IEC60695-2-12保持严格一致，同时结合我国产业实际和应用需求，在标准条款的表述、试验细节的说明和附录资料方面进行了必要的补充和完善，使其更便于国内用户理解和使用。此外，SAC/TC300长期以来深度参与IECTC89的国际标准制定工作，在国际标准修订过程中积极反映我国在电气火灾防控领域的实践经验和技术观点，为提升中国在着火危险试验标准化领域的国际话语权作出了重要贡献。委员会还定期组织标准宣贯会和技术研讨会，面向检测机构、制造企业和认证机构开展标准应用培训，有效推动了GWFI试验方法在我国电气电子行业中的规范应用和持续完善。六、结论与展望IEC60695-2-12:2021作为全球电工电子材料灼热丝可燃性评价的核心方法标准，其技术体系经过数十年的发展和完善已日臻成熟。该标准以量化指数的方式为材料的耐灼热引燃性能提供了科学、可重复的测定工具，在电气产品防火设计、材料研发和质量控制中发挥着不可替代的基础性作用。从发展趋势看，GWFI试验方法标准将在以下几个方面持续深化发展：一是随着新能源、5G通信、人工智能等新兴技术的快速产业化，高性能、薄壁化和轻量化材料的防火安全评价需求不断增加，对GWFI试验方法的适用性和精确性提出了更高要求；二是数字化和智能化技术的应用将推动试验设备的自动化升级和试验数据的信息化管理，提高试验效率和结果一致性；三是国际标准的持续协