Bei der Konstruktion jedes elektrischen Produkts müssen das Brandrisiko und die damit verbundenen potenziellen Gefahren berücksichtigt werden. Ziel der Komponenten-, Schaltkreis- und Produktkonstruktion sowie der Materialauswahl ist es, das Risiko von Bränden, vorhersehbaren Fehlfunktionen, Ausfällen oder Fehlfunktionen unter normalen Betriebsbedingungen auf ein akzeptables Maß zu reduzieren.
Die Norm EN IEC 60695-1-10 wurde zusammen mit der Begleitnorm EN IEC 60695-1-11 entwickelt, um Leitlinien zur Erreichung dieses Ziels bereitzustellen. Die Hauptziele der Normen EN IEC 60695-1-10 und EN IEC 60695-1-11 sind:
Zu den sekundären Zielen dieser Normen gehören die Minimierung der Flammenausbreitung über das Produktgehäuse hinaus und die Minimierung der schädlichen Auswirkungen von Brandrückständen wie Hitze, Rauch, Toxizität oder Ätzwirkung. Brände in elektrotechnischen Produkten können auch durch externe, nicht elektrische Quellen ausgelöst werden. Solche Überlegungen sollten bei der allgemeinen Brandrisikobewertung berücksichtigt werden. In elektrotechnischen Geräten können überhitzte Metallteile als Zündquellen wirken. Bei Glühdrahtprüfungen wird ein Glühdraht verwendet, um eine solche Zündquelle zu simulieren. EN IEC 60695-2-10 enthält Empfehlungen für Glühdrahtprüfgeräte und beschreibt ein allgemeines Prüfverfahren für Prüfungen an Endprodukten und Materialien.
Die Norm „EN IEC 60695-2-10 Prüfungen zur Feststellung der Brandgefahr – Teil 2-10: Prüfverfahren auf Basis von Glüh-/Heißdrähten – Glühdrahtprüfgerät und allgemeines Prüfverfahren“, die auf einer europäischen Norm basiert und anschließend von der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) veröffentlicht wurde, beschreibt das Glühdrahtprüfgerät und das allgemeine Prüfverfahren zur kurzzeitigen Simulation der Auswirkungen thermischer Spannungen, die durch Wärmequellen wie glühende Elemente oder überlastete Widerstände erzeugt werden können, um die Brandgefahr durch eine Simulationstechnik zu bewerten.
Das in dieser Norm beschriebene Prüfverfahren ist ein gängiges Prüfverfahren für Prüfungen im kleinen Maßstab unter Verwendung eines standardisierten elektrisch beheizten Drahtes als Zündquelle. Es ist ein gängiger Bestandteil der Prüfverfahren für Endprodukte und feste elektrische Isoliermaterialien oder andere feste brennbare Materialien. Detaillierte Beschreibungen der einzelnen Prüfverfahren finden sich in den Normen IEC 60695-2-11, IEC 60695-2-12 und IEC 60695-2-13.
Der in diesen Tests verwendete Glühdraht bestand aus Nickel-/Chromdraht (mindestens 77 Prozent Nickel, 20 Prozent plus/minus 1 Prozent Chrom) mit einem Gesamtdurchmesser von 4,00 mm plus/minus 0,07 mm vor dem Biegen. Die Abmessungen der Glühdrahtschleife entsprechen den Angaben in der Norm. Bevor ein neuer Glühdraht für einen Testlauf verwendet wird, muss er insgesamt mindestens 10 Stunden lang bei einer Stromstärke von mindestens 120 A geglüht werden. Die gesamte Glühzeit kann kumulativ ermittelt werden. Um Schäden zu vermeiden, darf während des Glühens kein Thermoelement installiert sein. Am Ende des Glühens muss die Tiefe der Sackbohrung des Thermoelements überprüft werden. Die Temperatur eines neuen, ungeglühten Glühdrahts sinkt während der ersten Stunden der Stromeinwirkung allmählich. Nach einer gewissen Zeit erreicht die Temperatur ein Gleichgewicht.
Der Prüfaufbau sollte so gestaltet sein, dass der Glühdraht horizontal gehalten wird und während der Applikation eine Kraft von 0,95 N ± 0,10 N auf den Prüfling ausübt. Diese Kraft sollte beibehalten werden, während Glühdraht und Prüfling horizontal aufeinander zu bewegt werden. Die Eindringtiefe der Glühdrahtspitze in den Prüfling sollte auf 7 mm ± 0,5 mm begrenzt sein. Der Prüfaufbau sollte so gestaltet sein, dass brennende oder glühende Partikel, die vom Prüfling fallen, ungehindert auf das Substrat fallen können. Zwei typische Beispiele für Prüfaufbauten sind in den Abbildungen dargestellt.
Der Glühdraht wird durch einen einfachen Stromkreis erhitzt. Es sollte keinen Rückkopplungsmechanismus oder Stromkreis zur Aufrechterhaltung der Temperatur geben. Die Stromversorgung des Glühdrahtprüfgeräts sollte eine stabilisierte Spannungsquelle (plus/minus 2 Prozent Effektivwert) sein. Der Prüfstromkreis sollte ein Strommessgerät enthalten, das den wahren Effektivwert mit einer maximalen Genauigkeit von 1,0 Prozent anzeigt. Aufgrund der hohen Stromstärken ist es wichtig, dass alle elektrischen Verbindungen zum Glühdraht den Strom führen können, ohne die Leistung oder Langzeitstabilität des Stromkreises zu beeinträchtigen. Für den konstanten, verlustfreien Strom, der für die Prüfung benötigt wird, ist eine ausreichende Kontaktfläche (normalerweise mindestens 60 mm2 an jedem Ende) erforderlich. Die Glühdraht-Bolzen-Verbindung sollte zwischen Glühdraht und Bolzen fest verschraubt, verlötet oder hartgelötet werden.
Die Temperatur der Glühdrahtspitze wird mit einem mineralisolierten, metallummantelten Feindraht-Thermoelement der Klasse 1 mit isolierter Kontaktstelle gemessen. Der Nenndurchmesser des Thermoelements beträgt 1,0 mm. Thermoelementdrähte müssen für einen Dauerbetrieb bis 960 °C geeignet sein. Die Schweißstelle muss sich innerhalb der Ummantelung möglichst nahe an der Spitze befinden. Die Ummantelung muss aus einem Metall bestehen, das einem Dauerbetrieb von mindestens 1050 °C standhält.
Das Thermoelement wird in ein Sackloch hinter dem Glühdrahtende eingeführt und sicher befestigt. Das Sackloch sollte den kleinsten Durchmesser haben, der für das Thermoelement geeignet ist, um Verunreinigungen während der Prüfung zu vermeiden. Der thermische Kontakt zwischen der Spitze des Thermoelements und der Spitze des Bohrlochs muss aufrechterhalten werden. Es ist darauf zu achten, dass das Thermoelement Größenänderungen durch Erwärmung am Glühdrahtende erfassen kann. Als Gerät zur Messung der Thermoelementspannungen kann jedes handelsübliche Digitalthermometer mit integriertem Referenzanschluss verwendet werden. Auch andere Temperaturmessgeräte sind möglich, im Streitfall sollte jedoch die Thermoelementmethode verwendet werden.
Unser Unternehmen unterstützt seit Jahren Unternehmen aller Branchen mit einem breiten Spektrum an Prüf-, Mess-, Analyse- und Bewertungsaktivitäten. Es verfügt über ein starkes Team von Mitarbeitern, die die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgen und sich ständig weiterentwickeln. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „EN IEC 60695-2-10 Prüfung der Brandgefahr – Teil 2-10: Prüfverfahren auf Glühdraht-/Heißdrahtbasis – Glühdrahtgerät und allgemeines Prüfverfahren“ an.
Um einen Termin zu vereinbaren, genauere Informationen zu erhalten oder eine Bewertung anzufordern, können Sie uns bitten, unser Formular auszufüllen und Sie zu erreichen.
