IEC 60695-2-132021 RLV 火灾危险试验.第2-13部分基于灼热热线的试验方法.材料的灼热线点火温度（GWIT）试验方法标准立项发展报告

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线点火温度（GWIT）试验方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:FireHazardTesting-Part2-13:Glowing/Hot-WireBasedTestMethods-Glow-WireIgnitionTemperature(GWIT)TestMethodforMaterials摘要随着电气电子技术的迅猛发展，产品中使用的非金属材料在异常过热或灼热元件接触条件下的火灾危险性评估已成为国际电气安全领域的核心议题。灼热线点火温度（GWIT）试验方法作为评价材料在高温灼热条件下点火敏感性的关键手段，是电气产品材料选型、防火安全设计和型式试验的重要技术依据。本报告以国际电工委员会（IEC）发布的IEC60695-2-13:2021RLV标准为研究对象，系统梳理了该标准的立项背景、技术内容、修订历程和国际应用现状，深入分析了标准中规定的试验原理、设备要求、试验程序及评定准则，并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）在标准转化和推广应用中的核心作用。报告指出，IEC60695-2-13:2021RLV在技术框架、试验精度和可操作性方面均有显著提升，对未来我国相关国家标准和行业标准的制修订具有重要借鉴意义，对提升我国电工电子产品国际竞争力、促进贸易便利化具有深远影响。关键词：火灾危险试验；灼热线点火温度；GWIT；IEC60695-2-13；电工电子产品；着火危险试验；标准化Keywords:Firehazardtesting;Glow-wireignitiontemperature;GWIT;IEC60695-2-13;Electricalandelectronicproducts;Firehazardtesting;Standardization1引言1.1研究背景电气火灾是威胁人民生命财产安全的主要灾害类型之一。据统计，在全球范围内，因电气设备故障引发的火灾事故占据全部火灾事件的相当比例，其中非金属材料（如塑料、橡胶、绝缘材料等）在异常过热、短路电弧或灼热元件接触条件下被点燃，是火灾发生和蔓延的重要起因。因此，建立科学、统一、可复现的材料着火敏感性评价方法，成为国际电工标准化领域的一项基础性、紧迫性任务。1.2标准体系定位IEC60695系列标准是国际电工委员会（IEC）下设的"着火危险试验"技术委员会（TC89）负责制定的基础性防火安全标准体系。该系列标准为电工电子产品的火灾危险评估提供了系统化的试验方法和技术框架。IEC60695-2-13作为该系列中专门针对材料灼热线点火温度（Glow-wireIgnitionTemperature,GWIT）测定的方法标准，是连接材料燃烧特性和产品防火安全设计的桥梁性技术文件。1.3标准基本信息IEC60695-2-13:2021RLV（RedlineVersion）是国际电工委员会于2021年8月24日正式发布的现行有效版本。该版本以红线版（RLV）形式出版，在同一文档中同时呈现正式版本与上一版本（2010年版）之间的技术差异对照，便于用户直观识别变更内容。该标准的分类号为电气工程综合（ClassifiedasElectricalEngineeringinGeneral），由国际电工委员会TC89（着火危险试验技术委员会）归口管理。2标准立项背景2.1行业发展需求近年来，随着新能源、5G通信、人工智能、物联网等新兴技术的快速产业化应用，电工电子产品的应用场景日趋复杂，功率密度不断攀升，产品小型化与轻量化趋势持续加速。这些发展态势使得产品内部元器件的工作温度显著升高，材料在异常条件下被灼热元件点燃的风险相应增大。以新能源汽车为例，高压连接器、电池管理系统、充电接口等关键部件对耐灼热性能提出了更高的要求；在5G基站设备中，高密度集成的电子模块使得热管理问题日益突出，对结构材料的防火安全性能也提出了更为严苛的考验。在此背景下，传统的材料可燃性试验方法已难以满足精细化、定量化的安全评估需求。灼热线点火温度（GWIT）作为表征材料对灼热源点火敏感性的特征参数，能够定量反映材料在给定温度条件下的点火临界值，为产品设计阶段的材料选型和防火分级提供了科学依据。2.2标准修订驱动力IEC60695-2-13:2021RLV标准的修订立项主要基于以下驱动因素：（1）技术进步推动。灼热丝试验装置的温度控制精度、校准方法和数据采集技术在过去十年间取得了长足进步，有必要将新技术成果纳入标准要求中，提高试验结果的准确性和重复性。（2）与其他标准的协调需求。IEC60695系列内部各标准之间存在紧密的逻辑关联和引用关系。IEC60695-2-10（灼热丝装置及通用试验程序）、IEC60695-2-11（灼热丝可燃性试验方法）、IEC60695-2-12（灼热丝可燃性指数试验方法）等标准相继完成修订，作为系列中规定点火温度测定方法的IEC60695-2-13，需要同步更新以保持体系内术语定义、技术要求和试验条件的统一性。（3）国际法规和认证体系更新。国际电工委员会电工产品合格测试与认证组织（IECEE）体系下，多个产品类别的安全标准（如IEC60335系列家用电器安全标准、IEC60950系列信息技术设备安全标准等）对材料的GWIT性能提出了明确要求，推动其试验方法标准必须保持同步更新，以确保认证检测的一致性和可靠性。（4）实施经验反馈。自2010年版发布以来，全球各认可实验室在长期实践中积累了丰富的试验数据和应用经验，发现部分技术细节存在待澄清或优化之处，需要通过修订予以完善。2.3标准编制原则本标准的修订遵循以下核心原则：-安全性原则：确保试验操作过程中人员安全，规范防护措施；-科学性（技术合理性）原则：试验方法须建立在充分的物理原理和验证数据基础上，确保结果准确可靠；-可操作性原则：试验程序清晰明确，便于各类实验室准确实施；-国际协调性原则：充分兼顾各成员国的技术现状和利益诉求，确保标准的全球适用性；-前瞻性原则：充分考虑新技术发展趋势，为标准未来扩展预留空间。3标准主要内容3.1范围界定IEC60695-2-13:2021RLV规定了固体电气绝缘材料或其他固体材料制品在灼热丝（灼热棒）接触条件下，测定其点火临界温度（即灼热线点火温度GWIT）的试验方法。该标准适用于电工电子产品中使用的各类非金属材料及其制品，包括热塑性塑料、热固性塑料、橡胶、复合材料、层压制品及带有涂层的材料等。本方法所测得的GWIT值可用于材料性能对比、质量控制和产品设计中的防火安全评估。需要指出的是，该标准所规定的试验结果仅用于材料的相对比较和分级筛选，所得GWIT值不一定直接等同于该材料在实际应用场景中的火灾风险水平。实际火灾危险性评估还需综合考虑产品的工作环境、热源特征、通风条件和灭火措施等因素。3.2规范性引用文件该标准在技术内容上与其他多项IEC标准紧密关联，主要规范性引用文件包括：-IEC60695-2-10:2013—灼热丝装置和通用试验程序-IEC60695-2-12:2010—材料的灼热丝可燃性指数（GWFI）试验方法-IEC60695-4—着火试验结果及火情数据的说明-ISO/IEC13943—消防安全词汇-IEC60707—固体非金属材料暴露在热源下的易燃性测试方法3.3术语和定义标准中明确了以下关键术语和定义：-灼热线点火温度（GWIT）：在标准试验条件下，材料发生持续燃烧的最低灼热丝温度。这一温度值表征了材料对灼热源点火作用的抵抗能力，数值越高表明材料越不易被灼热点燃，防火安全性能越好。该定义中的"持续燃烧"是指在移开灼热丝后，火焰在规定时间内（通常为5秒以上）能够持续燃烧的现象。-灼热丝（Glow-wire）：由镍铬合金制成的U形加热元件，在试验中达到并维持设定温度，用以模拟热应力和灼热元件接触的效应。-试验火焰（Testflame）：在规定的试验条件下，从试样下方引燃的可燃气体火焰，用于评估材料被点燃后火焰的传播特性（该要素主要在可燃性试验中使用）。-持续燃烧（Sustainedflaming）：移开加热源后火焰持续燃烧超过规定时间的现象，是判定材料是否被点燃的关键判据。3.4试验原理GWIT试验的核心原理是通过标准化的灼热丝装置，将规定形状和温度的灼热丝以恒定的力（通常为1.0N）垂直作用于水平放置的试样表面，持续作用时间为30秒±1秒。在灼热丝与试样接触期间及移开后，观察并记录试样是否发生持续燃烧（即火焰在移开灼热丝后持续超过5秒）。试验通过对一系列试样在不同温度等级下进行逐级测试，确定材料发生持续燃烧的临界温度范围。标准规定了温度步进（通常为25°C或50°C，根据初步预估的点火温度范围选择），通过上下逼近法最终确定GWIT值，即在规定条件下材料不发生持续燃烧的最高试验温度与发生持续燃烧的最低试验温度之间的临界值表述。3.5试验装置要求标准对试验装置的技术要求主要包括：（1）灼热丝：采用镍铬（Ni/Cr）合金材料制成，要求电阻温度特性稳定，化学性质在高温下不发生变化。标准规定了灼热丝的形状（U形弯曲）、直径（4.0mm±0.07mm）、长度和弯曲半径等几何尺寸参数。灼热丝的直线部分长度应为50mm以上，可对试样施加规定的垂直力。（2）温度测量系统：采用细丝热电偶（如K型热电偶，线径不超过0.5mm）测量灼热丝顶部的温度。测温系统应具有足够的响应速度，在升温速率不低于2K/s的条件下能准确跟踪温度变化。（3）施力机构：应能以规定的方式将灼热丝以1.0N±0.2N的力垂直压向试样表面，并要求在试样发生软化、熔化或烧蚀时，灼热丝仍能保持持续接触（在标准允许的范围内）。（4）试验箱和防护装置：试验应在避光、无风的环境中进行，试验箱内壁应为深色以便于观察火焰。箱体需具备适当的通风条件，同时配备完善的排风系统以移除燃烧产物。操作人员应通过防护挡板或远程观察装置监视试验过程，确保人身安全。（5）计时装置：配备精度不低于0.1秒的计时装置，用于准确记录灼热丝作用时间、火焰持续时间等关键时间参数。3.6试验程序标准规定的试验程序主要包括以下步骤：（1）试样制备：试样应为长方形，尺寸通常为60mm×60mm，厚度不超过3mm（对于厚度超过3mm的材料，标准允许在单面加工减薄至规定厚度，但应记录加工方式和原始厚度）。试样表面应平整、无裂纹、无气泡、无灰尘和油脂污染。每组试验需要至少5个试样，考虑到材料的一致性差异，建议从不同批次或不同位置取样。（2）状态调节：试样在试验前应按相关材料标准的规定进行状态调节，通常是在温度为23°C±2°C、相对湿度为50%±10%的条件下放置至少24小时。（3）温度校准：试验前应对灼热丝的温度测量系统进行校准，确保温度显示值与灼热丝实际温度之间的偏差在允许范围内（通常为±5°C或±2%取较大值）。（4）预测试：为确定正式试验的起始温度范围，可先对1-2个试样进行预测试，初步估计材料的点火温度区间，以便选择合理的起始温度和温度步进。（5）正式试验：按照预设的温度等级，对5个试样依次进行试验。每个试样仅在某一温度下进行一次灼热丝作用试验。逐级改变试验温度（通常以25°C为步进），直至确定材料发生持续燃烧的最低温度和未发生持续燃烧的最高温度。标准要求5个试样中至少3个在同一温度条件下试验结果一致，否则应增加试样数量，确保结果的统计有效性。（6）结果判定与GWIT确定：在规定的试验条件下，材料不发生持续燃烧的最高试验温度即为该材料的GWIT值。标准同时规定，如果材料的GWIT值低于某一设定的阈值（如产品标准中规定的可接受水平），则判定该材料不满足相应的防火安全要求。3.7试验结果的表述和试验报告标准规定试验报告应包含以下关键信息：-材料名称、牌号、生产厂家、批号和试样制备方法；-试样厚度、状态调节条件和环境参数（温度、相对湿度、大气压）；-试验日期、操作人员和试验设备信息（设备型号、校准日期）；-各温度等级下的试验结果记录（每个试样的点火行为描述）；-最终确定的GWIT值（精确至25°C）；-试验过程中观察到的其他现象，如熔融、滴落、收缩、炭化、烟雾产生等。3.8与2010年版的主要技术变化IEC60695-2-13:2021RLV相较于2010年版，主要技术变化包括：-更新了规范性引用文件，新增或替换了部分被引用的标准版本；-对灼热丝装置的校准要求进行了细化，增加了温度均匀性验证要求；-对试样厚度限制和制备方法进行了澄清，增加了对特殊试样的处理说明；-明确了持续燃烧判定的具体操作细节；-增加了试验结果不确定度评估的指导性内容；-对试验报告的内容要求进行了补充，增加了对环境参数和校准信息的记录要求。4标准实施与推广应用4.1国际应用现状IEC60695-2-13作为国际通用的材料灼热线点火温度测定标准，已被全球广泛采用。主要应用领域包括：-家用电器：IEC60335-1（家用和类似用途电器的安全第1部分：通用要求）在涉及非金属材料部件的防火安全要求时，引用GWIT作为材料分级的重要指标之一。对于在正常运行中可能承受灼热应力或异常过热的部件，通常要求材料的GWIT值不低于某一规定温度（如650°C或750°C，视部件所处位置和火灾风险评估等级而定）。-信息技术设备：IEC62368-1（音频/视频、信息和通信技术设备第1部分：安全要求）将材料的GWIT作为火灾安全防护的重要参数之一，在设备外壳、内部结构件等的材料选型中加以应用。-照明设备：IEC60598-1（灯具第1部分：一般要求与试验）中对灯具内部使用的绝缘材料和结构材料有明确的耐灼热要求，GWIT是判断材料是否满足要求的关键指标。-电动工具、低压电器、连接器等产品类别的安全标准中也都不同程度地引用了GWIT试验方法，要求相关材料和部件通过规定的灼热线点火温度测试。4.2在我国的应用情况我国已将该标准等同采用为推荐性国家标准，对应的国家标准编号为GB/T5169.13。该标准由全国电工电子产品着火危险试验标准化技术委员会（SAC/TC300）归口管理，是我国电工电子产品防火安全检测体系的重要组成部分。在我国强制性产品认证（CCC认证）制度中，多项产品类别的认证实施规则涉及到材料的灼热丝相关试验要求，GWIT也与灼热丝可燃性指数（GWFI）一起，共同作为材料防火性能评估的核心参数。国家认监委发布的相关产品认证实施规则明确要求，涉及火灾安全的关键零部件和结构材料应按照相应标准进行灼热线点火温度测试，并提供合格的检测报告。国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会在近年来发布的多项电气产品安全强制性国家标准中，也明确要求对绝缘材料、外壳材料等开展灼热线点火温度试验，为产品准入和市场监管提供了明确的技术依据。5标准实施效益分析5.1安全效益GWIT试验方法为电工电子产品的火灾风险评估提供了定量化的技术手段。通过在设计阶段对材料进行GWIT筛选，可有效避免选用点火敏感性过高的材料，从而降低产品在实