IEC 60695-9-22021 火灾危险试验.第9-2部分火焰表面蔓延.试验方法的概述和相关性标准立项发展报告

火灾危险试验第9-2部分：火焰表面蔓延试验方法的概述和相关性标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:FireHazardTesting-Part9-2:SurfaceSpreadofFlame-SummaryandRelevanceofTestMethods摘要随着电气电子设备在工业生产和日常生活中的广泛应用，由电气设备引发的火灾事故频发，火灾危险性评估与防控已成为国际电工技术领域关注的核心议题之一。火焰表面蔓延特性作为衡量材料燃烧行为的关键参数，直接关系到电气产品在实际火灾场景中的安全表现。国际电工委员会（IEC）于2021年8月25日正式发布IEC60695-9-2:2021《火灾危险试验第9-2部分：火焰表面蔓延试验方法的概述和相关性》，该标准作为IEC60695系列标准的重要组成部分，系统梳理了火焰表面蔓延试验方法的体系架构，明确了各试验方法的技术原理、适用范围、优缺点及其相互之间的关联性，为电气产品火灾危险试验的标准化实施提供了纲领性指导。本报告围绕该标准的立项背景、编制原则、主要内容、技术要点及应用价值展开系统论述，重点分析该标准对试验方法选择的指导逻辑、对IEC60695系列标准体系的整合功能，以及其在全球电气产品火灾安全评估体系中的核心地位。报告指出，该标准的发布进一步完善了电气电子产品火灾危险试验的标准化体系，为工程设计人员、安全评估机构和标准化工作者提供了权威的技术指引，对提升电气产品的防火安全水平、促进国际贸易技术互认具有重要的推动作用。关键词：火灾危险试验；火焰表面蔓延；IEC60695；试验方法；电气安全；标准化；燃烧特性Keywords:FireHazardTesting;SurfaceSpreadofFlame;IEC60695;TestMethods;ElectricalSafety;Standardization;CombustionCharacteristics1引言1.1研究背景电气火灾是全球范围内造成人员伤亡和财产损失的主要灾害类型之一。据统计，电气故障引发的火灾在各类火灾事故中占比长期居高不下。在这一背景下，国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）下属的TC89（着火危险试验技术委员会）长期致力于制定和完善电气电子产品着火危险试验标准体系，为全球电气产品的防火安全认证提供技术依据。火焰在材料表面的蔓延行为是评价材料火灾危险性的核心指标之一。不同材料在受火条件下的表面火焰传播速度、传播距离和热释放特性差异显著，直接影响火灾的蔓延速度和危害程度。因此，建立科学、统一、可比较的火焰表面蔓延试验方法体系，对于电气产品的材料选型、结构设计和安全评估具有不可或缺的作用。1.2标准立项的背景与意义IEC60695系列标准是国际电工领域关于着火危险试验最系统、最权威的标准族，涵盖了着火试验的术语定义、试验方法、FireHazardAssessment技术报告及防火安全工程等多维度内容。其中，IEC60695-9部分专门针对火焰表面蔓延试验展开，而本次修订发布的IEC60695-9-2:2021作为该部分的概述性文件，发挥了统揽全局、指引方向的关键功能。该标准的立项与发布具有多方面的重要意义：其一，整合了分散在多个标准文件中的火焰表面蔓延试验方法信息，形成了系统性的技术图谱；其二，针对不同产品类别和应用场景，为试验方法的选择提供了科学的技术逻辑；其三，通过与IEC60695系列其他标准文件的衔接，强化了标准体系的整体性和协调性；其四，为发展中国家和新兴经济体采用IEC标准体系提供了重要的入门指引。1.3标准基本信息本标准的标准编号为IEC60695-9-2:2021，标准全称为《火灾危险试验第9-2部分：火焰表面蔓延试验方法的概述和相关性》（Firehazardtesting-Part9-2:Surfacespreadofflame-Summaryandrelevanceoftestmethods）。标准发布于2021年8月25日，由国际电工委员会（IEC）发布，标准状态为现行有效。文本语言为英语和法语，国际标准分类号（ICS分类）归属为13.220.40（材料和产品的可燃性和燃烧特性）及29.020（电气工程综合）。2标准编制背景与任务来源2.1国际标准化环境IEC60695-9-2标准的修订工作由IEC/TC89（着火危险试验技术委员会）负责组织推进。TC89成立于20世纪70年代，是IEC下设的专门从事着火危险试验标准制定的技术委员会，其工作范围涵盖电工电子产品着火危险试验的术语与定义、试验方法、试验结果的有效性评估以及着火危险工程（FireHazardEngineering）等方面。近年来，随着高分子材料在电气产品中的大规模应用，以及新能源、储能系统等新兴领域的快速发展，火灾危险试验面临新的技术挑战。因此，IEC/TC89持续跟踪国际火灾安全科学的最新进展，及时修订和完善相关标准，确保标准体系的先进性和适用性。在此背景下，IEC60695-9-2:2021的修订工作于2019年前后正式启动，经过多轮国际专家会议的讨论和磋商，于2021年形成最终国际标准草案（FDIS）并投票通过。2.2标准修订的必要性IEC60695-9-2的前一版本发布于2014年（IEC60695-9-2:2014）。在2014年至2021年间，火灾安全科学领域取得了多项重要进展：-材料燃烧性能测试技术不断推陈出新，锥形量热仪（ConeCalorimeter）等精密测试设备的应用更加普及；-国际社会对火灾危险评估方法（FireHazardAssessment）的认识不断深化，从单一的着火试验向系统性火灾风险评估转变；-欧盟CPR法规、国际建筑规范（IBC）等法规体系对材料燃烧性能的要求持续提高；-新能源领域（锂离子电池储能系统、光伏组件等）对火灾危险试验提出了新的需求。上述变化要求IEC60695-9-2进行同步修订，以反映最新的技术发展水平，保持标准的技术先进性和国际适用性。3标准主要内容3.1标准的结构框架IEC60695-9-2:2021在结构上进行了系统优化，整体框架清晰、层次分明。标准的主要结构包括以下章节：-范围（Scope）：明确标准的适用领域和边界条件；-规范性引用文件（Normativereferences）：列出执行本标准所需引用的其他标准文件；-术语和定义（Termsanddefinitions）：统一火焰表面蔓延相关术语；-火焰表面蔓延试验方法的概述（Summaryoftestmethods）：系统梳理各试验方法；-试验方法的选择指南（Guidanceonselectionoftestmethods）：提供方法选择的逻辑框架；-试验结果的适用性说明（Relevanceoftestresults）：阐述试验结果与实际火灾场景之间的关联性。3.2标准的范围界定标准明确规定其适用范围为：为电工电子产品及其部件所用材料的火焰表面蔓延特性提供试验方法的概述及相关性说明，适用于评估材料在指定受火条件下的表面火焰传播行为，其结果可用于材料筛选、质量控制、产品设计及火灾危险评估等目的。标准在范围中特别说明，本文件属于着火危险试验的"概述和相关性"类文件，其功能并非规定具体的试验程序，而是对各种火焰表面蔓延试验方法的技术特征、适用范围、方法间的关联性进行梳理和说明，为使用者提供方法选择的指导。3.3火焰表面蔓延试验方法体系IEC60695-9-2:2021系统汇总了国际电工电子领域常用的火焰表面蔓延试验方法，主要涉及的标准文件包括：（1）IEC60695-9-1（火焰表面蔓延试验方法指南）作为同系列的第9-1部分，该标准为火焰表面蔓延试验的通用指南，规定了试验的基本原理、试验装置要求、试样制备方法和结果评定原则。IEC60695-9-2与其形成紧密配合，前者提供方法框架，后者进一步对各种具体方法进行汇总比较。（2）ISO/IEC24753（基于火焰蔓延指数的试验方法）该标准规定了基于火焰蔓延指数（FlameSpreadIndex）评价材料表面燃烧特性的试验方法，适用于电气设备外壳材料及绝缘材料的火灾危险性分级。（3）IEC60695-11-10（50W水平和垂直火焰试验方法）该标准是电气设备防火试验中最常用的试验方法之一，通过水平燃烧和垂直燃烧试验评价材料的阻燃性能，其试验结果与材料的火焰表面蔓延行为密切相关。（4）ISO5658-2（建筑产品火焰蔓延试验）该标准适用于建筑产品的火焰蔓延性能测试，在电气产品的防火安全评估中也被广泛参考使用。标准针对上述方法，逐一分析了各方法的试验原理、试验装置构成、试样尺寸要求、火源条件、试验环境、评定指标（包括火焰蔓延距离、火焰蔓延速度、损毁长度、余焰时间等）、方法适用性、优点与局限性、对试验结果的精确度和偏差的讨论，以及各方法的可比性和互补性。3.4试验方法的选择与应用IEC60695-9-2:2021的核心价值在于为使用者提供试验方法选择的系统性指导。标准明确指出：-不同试验方法获得的火焰表面蔓延结果之间不具普遍的可比性，各方法的结果仅在特定的试验条件下有效；-试验方法的选择应综合考虑产品类别、材料类型、预期使用环境、火灾风险场景、监管要求以及试验成本等因素；-对于某一特定的产品，宜参照相应的产品标准来确定适用的火焰表面蔓延试验方法；-将试验结果直接用于实际火灾场景的推演时，需要充分了解试验条件的局限性和方法本身的简化假设。3.5标准的规范性引用文件IEC60695-9-2:2021引用了多项重要的标准和文件，包括：-IEC60695-4（着火试验术语和定义）-IEC60695-9-1（着火危险试验第9-1部分：火焰表面蔓延试验方法指南）-IEC60695-11-10（着火危险试验第11-10部分：50W水平和垂直火焰试验方法）-IECGuide104（安全出版物的编写及基本安全出版物和群体安全出版物的使用）-ISO13943（消防安全词汇）-ISO5658-2（着火反应试验火焰蔓延第2部分：垂直结构上侧向火焰蔓延）上述规范性引用文件与IEC60695-9-2共同构成了完善的火焰表面蔓延试验标准化体系。4标准技术要点与创新4.1以"概述+相关性"为核心的标准定位IEC60695-9-2:2021在IEC60695系列中的独特定位是其最突出的技术特征。不同于通常以"试验方法"为主题的标准文件，本标准属于IEC/TC89标准体系中典型的"概述和相关性"类文件（SummaryandRelevance），其核心功能在于构建认知框架和方法论体系，是对整个火焰表面蔓延试验方法族的技术综述和导航图。这一标准类型在IEC标准体系中具有特殊的地位，体现了标准化工作从"单一方法规定"向"系统方法体系整合"的深化。4.2引入火灾危险评估的系统思维标准在阐述火焰表面蔓延试验的意义时，引入了火灾危险评估（FireHazardAssessment）的系统思维。标准指出，火焰表面蔓延试验结果反映的是材料在特定条件下的燃烧行为特征，但材料在实际火灾中的危害程度还取决于诸多其他因素，包括火灾场景特征、热释放速率、烟气毒性、环境条件以及消防设施等。基于此，标准建议将火焰表面蔓延试验结果纳入更广泛的火灾危险评估框架中综合考量，而非孤立地作为合格判定的唯一依据。4.3强化标准间的协调一致性新版标准在编制过程中充分考虑了与IEC60695系列其他标准文件的协调一致性。标准对IEC60695系列的总体结构进行了概述，明确其各部分之间的逻辑关系：-IEC60695-1系列（着火试验指南）-IEC60695-2系列（灼热丝/热丝试验方法）-IEC60695-4（着火试验术语）-IEC60695-6系列（烟雾遮光性试验）-IEC60695-7系列（燃烧气流毒性试验）-IEC60695-8系列（热释放试验方法）-IEC60695-9系列（火焰表面蔓延试验方法）-IEC60695-10系列（异常热的试验方法）-IEC60695-11系列（火焰试验方法）通过对标准族结构的梳理定位，增强了标准的可用性，使用户能够快速理解其所处环节及与其他环节的关联，从而构建完整的试验方案。5主要参与单位5.1IEC/TC89概述IEC60695-9-2:2021的制定工作由国际电工委员会第89技术委员会（IEC/TC89-Firehazardtesting）负责。该技术委员会秘书处由芬兰标准协会（SFS）承担，主席及专家团队来自全球各主要工业国家的标准化机构。IEC/TC89的工作范围涵盖：-电工电子产品着火危险试验方法的制定与修订；-着火危险试验的术语标准化；-着火危险评估方法的研究与推广；-与其他技术委员会（如TC108、TC61等）在防火安全领域的协调与合作。目前，IEC/TC89共有活跃专家100余名，分别来自中国、美国、德国、日本、英国、法国、韩国、瑞典、芬兰等20余个国家，并设有多个工作组（WG）和项目组（PT），分别承担不同子领域的标准制定任务。5.2中国参与情况中国是IEC/TC89的重要参与国。中国国家标准化管理委员会（SAC）指派中国电器工业协会（CEEIA）作为国内技术对口单位，组织国内专家参与TC89的各项标准化活动。中国电器科学研究院股份有限公司、上海电器科学研究院、中国消防救援学院等单位的多名专家长期活跃在TC89的工作组中，在火焰表面蔓延试验、燃烧热释放测试等领域的国际标准制修订中发挥了积极作用。6标准应用与展望6.1标准的应用前景IEC60695-9-2:2021作为火焰表面蔓延试验方法的纲领性文件，在国际电气产品火灾安全认证中具有广泛的应用前景。主要体现在以下方面：-指导电工电子产品设计阶段的材料选型与防火结构设计；-支撑IECEECB体系（电工产品合格测试与认证体系）中有关着火的试验项目；-作为各国制定国家标准和行业标准的重要参考依据；-为电气产品火灾风险评估提供方法论支撑。6.2标准的发展趋势未来，IEC60695-9-2标准将面临持续更新的需求。随着新能源电气设备（锂电池储能系统、电动汽车充电设施、光伏逆变器等）的快速发展，火焰表面蔓延试验在新场景下的应用将不断扩展。同时，计算燃烧科学和数值模拟技术的进步也为火焰表面蔓延的多尺度预测提供了新的可能性，未来标准有望在物理试验与数值仿真之间建立更紧密的联系。6.3对中国的启示对于中国而言，积极跟踪和参与IEC60695-9-2等国际标准的制修订工作，具有重要的战略意义。一方面，通过对国际标准的深入研究和消化吸收，可以不断完善我国电气防火安全标准化体系，推动我国强制性国家标准和推荐性国家标准的技术升级；另一方面，通过深度参与国际标准化工作，可以将我国在电气火灾防控领域的技术成果和实践经验转化为国际标准，提升我国在国际标准化舞台上的话语权和影响力。7结论IEC60695-9-2:2021《火灾危险试验第9-2部分：火焰表面蔓延试验方法的概述和相关性》是国际电工委员会着火危险试验标准体系中的关键基础性文件。该标准以系统化的视野全面梳理了火焰表面蔓延试验方法的技术体系，深刻阐述了各试验方法之间的内在联系与适用范围，为全球电气电子产品火灾危险性的科学评估提供了权威的技术指引。该标准的发布标志着IEC/TC89在着火危险试验标准化方面取得了新的重要进展，不仅实现了技术内容的更新与完善，更体现了从"单一试验方法规定"向"系统方法体系整合"的标准化理念跃升。标准的实施将有助于统一各国在火焰表面蔓延试验方面的技术认知，促进电气产品火灾安全水平的整体提升和国际贸易中技术壁垒的消除。展望未来，随着电气产品火灾安全要求的持续提高以及新兴技术领域的不断涌现，火焰表面蔓延试验标准化工作仍将面临诸多新课题、新挑战。我国应持续深化对IEC60695系列标准的研究，积极参与国际标准的制修订工作，推动我国电气防火安全标准化水平迈向新的高度。参考文献[1]IEC60695-9-2:2021,Firehazardtesting-Part9-2:Surfacespreadofflame-Summaryandrelevanceoftestmethods[S].Geneva:InternationalElectrotechnicalCommission,2021.[2]IEC60695-9-1,Firehazardtesting-Part9-1:Surfacespreadofflame-Guidanceontestmethods[S].Geneva:InternationalElectrotechnicalCommission.[3]IEC60695-11-10,Firehazardtesting-Part11-10:Testflames-50Whorizontalandverticalflametestmethods[S].Geneva:Interna