MS940-01 Brandmodstand for elektriske og elektroniske komponenter

Standarden "MS940-01 Brandmodstand for elektriske og elektroniske komponenter", der er udviklet af Hyundai Motor Company og Kia Corporation, er en standard for bilteknik, der er designet til at evaluere brandmodstanden af ​​plastmaterialer, der anvendes i elektriske og elektroniske komponenter i køretøjer. Denne standard specificerer metoder til brandbarhedsprøvning, ydeevnekrav og acceptkriterier for at sikre, at elektroniske komponenter ikke bidrager til brandspredning under normale drifts- eller funktionsfejlforhold.

Efterhånden som moderne køretøjer i stigende grad inkorporerer komplekse elektroniske komponenter (herunder infotainmentsystemer, avancerede førerassistentsystemer, ADAS, elektriske drivlinjer og batteristyringssystemer), er brugen af ​​flammehæmmende materialer blevet et kritisk sikkerhedskrav. MS940-01-standarden hjælper producenter med at vælge passende polymermaterialer og verificere, at de opfylder den krævede brandsikkerhed til deres tilsigtede anvendelser.

Hovedformålene med denne standard er:

• For at reducere risikoen for brand fra elektriske eller elektroniske komponenter.
• For at forhindre flammerne i at sprede sig i hele køretøjet.
• At definere standardiserede procedurer for brandbarhedstestning.
• At specificere minimum flammehæmmende ydeevne for forskellige kategorier af elektroniske bilkomponenter.
• For at forbedre passagerernes sikkerhed i tilfælde af elektriske fejl eller overophedning.
• For at sikre ensartet materialekvalitet på tværs af leverandører og produktionssteder.

MS940-01-standarden gælder primært for plastmaterialer, der anvendes i elektriske og elektroniske komponenter til biler. Disse omfatter:

• Elektriske stik
• Sprøjtestøbte kabelbundtskomponenter
• Elektroniske styreenheder (ECU)
• Informations-, underholdnings- og multimediesystemer
• instrumentpaneler
• Sensorer
• Kameramoduler
• Kommunikationsenheder
• Højspændingsstik
• Komponenter til batteristyring
• Elektriske motorkomponenter
• DC/DC-konvertere
• Opladere til bilen
• Fordelingsbokse
• Andre elektroniske kabinetter og bokse

Denne standard er særligt vigtig for hybrid- og batterielektriske køretøjer på grund af det stigende antal højenergielektriske systemer.

Elektriske systemer kan blive antændelseskilder af følgende årsager:

• Elektriske kortslutninger
• Overbelastede ledere
• Overophedning af komponenter
• Buefejl
• Stikfejl
• Batterifejl
• Fejl i effekthalvledere

Hvis brandfarlig plast antændes, kan flammerne hurtigt sprede sig til nærliggende ledninger, isolering eller interne materialer. MS940-01-standarden minimerer disse risici ved at kræve, at plast selvslukker eller brænder langsomt nok til at forhindre spredning af brand.

MS940-01-standarden kræver, at flammehæmmende plastmaterialer opfylder følgende kriterier:

• For at opretholde flammebestandighed i hele køretøjets levetid.
• At udvise modstandsdygtighed over for forringelse efter produktionsprocesser og brug af køretøjer.
• For at forhindre dannelse af defekter såsom revner eller korrosion.
• Overholdelse af restriktioner for farlige materialer.
• Undtaget er forbudte flammehæmmende kemikalier, hvor det er påkrævet i henhold til reglerne.

MS940-01-standarden anvender klassificeringer for brandbarhed (ydeevne) svarende til dem, der anvendes i UL 94-standarden, afhængigt af anvendelsen og den tilhørende brandrisiko. Typiske klassificeringer omfatter:

• HB - Horisontal indbrænding: Generelle elektroniske huse og stik.
• V-2 - Vertikal forbrænding med begrænsede krav: Lavrisikoapplikationer.
• V-1 - Forbedret selvslukkende ydeevne: Elektronik med mellem risiko.
• V-0 - Højeste almindeligt krævede klassificering: Højspænding og kritiske sikkerhedskomponenter.

Højrisiko-elektriske systemer kræver typisk V-0-ydeevne, mens mange konventionelle komponenter muligvis kun kræver HB-ydeevne.

Den horisontale brændtest evaluerer følgende:

• forbrændingshastighed
• Flammespredningsafstand
• Den tid, det tager for flammen at sprede sig.
• Evne til spontan slukning

Disse standardprøver udsættes for en kontrolleret flamme i en bestemt tidsperiode. Materialet anses for at være vellykket, hvis:

• Det går ud af sig selv.
• Flammespredningen forbliver under de angivne grænser.
• Alternativt forbliver den målte forbrændingshastighed inden for de tilladte værdier afhængigt af prøvetykkelsen.

Den vertikale brændtest er mere streng. Prøven placeres vertikalt og udsættes to gange for en standardiseret flamme. Evalueringen omfatter:

• Perioden efter flammen
• Perioden efter tranebær
• Flammeudbredelse
• Antændelse af bomulden placeret under prøven
• Brændende dråber

Ydeevnen afgør, om materialet opfylder følgende kriterier:

• V-2
• V-1
• V-0

V-0 repræsenterer det højeste niveau af flammemodstand blandt disse klassifikationer, fordi materialet slukker hurtigt uden at antænde bomuldsmåleren gennem flammende dråber.

MS940-01-standarden definerer forskellige krav til brandbarhed afhængigt af komponenttypen. Eksempler er som følger:

• Generelle stik: HB-klassificering
• Højspændingsstik: V-0-klassificering.
• Elektriske drivkomponenter: V-0-klassificering
• Batteriopladningssystemer: V-0-klassificering
• Elektroniske styremoduler: Typisk HB eller højere, afhængigt af kredsløbets effekt og antændelsesrisiko.
• Kommunikationsmoduler: Kravene varierer afhængigt af effektniveauet og tilstedeværelsen af ​​potentielle antændelseskilder.

MS940-01-standarden refererer til adskillige bredt accepterede brandprøvningsstandarder, herunder:

• ASTM D635 Standard testmetode til bestemmelse af forbrændingshastighed og/eller graden og varigheden af ​​forbrænding af plast i vandret position.
• ASTM D3801 Standard testmetode til måling af de sammenlignende forbrændingsegenskaber af fast plast i lodret position.
• UL 94 Brandbarhedstest for plastmaterialer anvendt i apparater og værktøj.
• IEC 62368-1 Lyd-/video-, informations- og kommunikationsteknologisk udstyr - Del 1: Sikkerhedskrav
• MS201-02 Forbud mod brugen af ​​tungmetaller i bildele og -materialer.

MS940-01-standarden er meget anvendt i udviklingen af ​​følgende:

• Batterisystemer til elektriske køretøjer
• Højspændingsstik
• Køretøjets styremoduler
• instrumentpaneler
• Informations- og underholdningssystemer
• Karosseristyringsmoduler
• Kamerasystemer
• Radarsensorer
• Trådløse opladningsenheder
• Effektelektronik
• Motorstyringer
• Opladningsudstyr
• Fordelingsbokse
• Komponenter i kabelsystemet

Overholdelse af MS940-01-standarden giver følgende fordele:

• Forbedring af brandsikkerheden i køretøjer.
• Reducerer risikoen for flammespredning.
• Forbedring af passagerbeskyttelsen.
• Konsekvent materialetilgængelighed blandt leverandører.
• Støtte til overholdelse af lovgivningen.
• Forøgelse af pålideligheden af ​​elektriske og elektroniske systemer.
• Forbedret holdbarhed af flammehæmmende materialer i hele produktets levetid.

Derfor indeholder moderne køretøjer, især hybrid- og elbiler, hundredvis af elektroniske moduler og stadig mere komplekse elektriske arkitekturer. Hvis de omgivende materialer ikke er tilstrækkeligt flammehæmmende, kan en enkelt elektrisk fejl blive en antændelseskilde.

MS940-01-standarden giver en standardiseret metode til karakterisering af plastmaterialer, der anvendes i elektriske og elektroniske komponenter i biler, og til at sikre deres modstandsdygtighed over for antændelse, begrænsning af flammespredning og selvslukkende egenskaber under kontrollerede testforhold. Ved at kombinere horisontale og vertikale antændelsestests med applikationsspecifikke ydeevnekrav spiller denne standard en afgørende rolle i at forbedre køretøjers brandsikkerhed, understøtte overholdelse af lovgivningen og forbedre den langsigtede pålidelighed af bilers elektriske systemer.

I mange år har vores organisation, med sit kompetente og erfarne personale, forstået sine kunders behov, leveret de avancerede testtjenester, de har brug for, og hjulpet dem med etablering, implementering og forbedring af ledelsessystemer. Inden for denne ramme leverer vi også testtjenester i overensstemmelse med MS940-01-standarden.