El diseño de cualquier producto eléctrico debe considerar el riesgo de incendio y sus posibles peligros asociados. El objetivo del diseño de componentes, circuitos y productos, así como la selección de materiales, es reducir a niveles aceptables los riesgos de incendio, uso anormal razonablemente previsible, fallos o mal funcionamiento durante condiciones normales de funcionamiento.
La norma EN IEC 60695-1-10 se desarrolló junto con la norma complementaria EN IEC 60695-1-11 para orientar sobre cómo lograrlo. Los principales objetivos de las normas EN IEC 60695-1-10 y EN IEC 60695-1-11 son:
Los objetivos secundarios de estas normas incluyen minimizar la propagación de las llamas más allá del recinto del producto y minimizar los efectos nocivos de los residuos del fuego, como el calor, el humo, la toxicidad o la corrosividad. Los incendios en productos electrotécnicos también pueden iniciarse desde fuentes externas no eléctricas. Estas consideraciones deben tenerse en cuenta en la evaluación general del riesgo de incendio. En los equipos electrotécnicos, las piezas metálicas sobrecalentadas pueden actuar como fuentes de ignición. Los ensayos de hilo incandescente utilizan un hilo incandescente para simular dicha fuente de ignición. La norma EN IEC 60695-2-10 proporciona recomendaciones para los aparatos de ensayo de hilo incandescente y describe un procedimiento de ensayo común para los ensayos aplicables a productos y materiales finales.
La norma "EN IEC 60695-2-10 Ensayos de riesgo de incendio - Parte 2-10: Métodos de ensayo basados en hilo incandescente/caliente - Aparato de hilo incandescente y procedimiento de ensayo común", que se basa en una norma europea y posteriormente publicada por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC), describe el aparato de hilo incandescente y el procedimiento de ensayo común para simular durante períodos cortos los efectos de las tensiones térmicas que pueden producir fuentes de calor como elementos incandescentes o resistencias sobrecargadas con el fin de evaluar el riesgo de incendio mediante una técnica de simulación.
El procedimiento de prueba descrito en esta norma es un procedimiento de prueba común, diseñado para pruebas a pequeña escala que utilizan un alambre calentado eléctricamente como fuente de ignición. Es un procedimiento común aplicado a productos finales y materiales aislantes eléctricos sólidos u otros materiales combustibles sólidos. Las normas IEC 60695-2-11, IEC 60695-2-12 e IEC 60695-2-13 incluyen descripciones detalladas de cada procedimiento de prueba.
El hilo incandescente utilizado en estas pruebas se formó a partir de alambre de níquel/cromo (mínimo 77 por ciento de níquel, 20 por ciento más o menos 1 por ciento de cromo) con un diámetro total de 4,00 mm más o menos 0,07 mm antes de doblarse. Las dimensiones del bucle de hilo incandescente son como se muestra en la norma. Antes de utilizar un hilo incandescente nuevo para una prueba de funcionamiento, debe recocerse durante un total de al menos 10 horas sometiéndolo a una corriente de al menos 120 A. El tiempo total de recocido puede obtenerse acumulativamente. Para evitar daños, no se debe instalar ningún termopar durante el recocido. Al final del recocido, se debe verificar la profundidad del orificio de bolsillo del termopar. La temperatura de un hilo incandescente nuevo, sin recocer, disminuye gradualmente durante las primeras horas de exposición a la corriente. Después de un período de tiempo, la temperatura alcanza el equilibrio.
El montaje de prueba debe diseñarse de modo que el hilo incandescente se mantenga en un plano horizontal y ejerza una fuerza de 0,95 N ± 0,10 N sobre la muestra durante su aplicación. Esta fuerza debe mantenerse a este valor mientras el hilo incandescente y la muestra se acercan horizontalmente. La distancia que la punta del hilo incandescente penetra y atraviesa la muestra debe limitarse a 7 mm ± 0,5 mm. El montaje de prueba debe diseñarse de modo que las partículas incandescentes o quemadas que caen de la muestra puedan caer sin impedimentos sobre el sustrato. En las figuras se muestran dos ejemplos típicos de montajes de prueba.
El hilo incandescente se calienta mediante un circuito eléctrico sencillo. No debe haber ningún mecanismo ni circuito de retroalimentación para mantener la temperatura. La fuente de alimentación del comprobador de hilo incandescente debe ser una fuente de tensión estabilizada (±2 % de valor eficaz). El circuito de prueba debe incluir un amperímetro que muestre el valor eficaz real con una precisión máxima del 1 %. Debido a las altas corrientes involucradas, es importante que todas las conexiones eléctricas del hilo incandescente puedan conducir la corriente sin afectar el rendimiento ni la estabilidad a largo plazo del circuito. Se requiere una superficie de contacto suficiente (normalmente al menos 60 mm² en cada extremo) para la corriente constante y sin pérdidas necesaria para la prueba. La conexión entre el hilo incandescente y el perno debe estar firmemente atornillada, soldada o soldada con cobre.
La temperatura de la punta del hilo incandescente debe medirse con un termopar de clase 1 de hilo fino con aislamiento mineral, vaina metálica y unión aislada. El termopar debe tener un diámetro nominal total de 1,0 mm. Los hilos del termopar deben ser aptos para funcionamiento continuo a temperaturas de hasta 960 °C. El punto de soldadura debe estar ubicado dentro de la vaina lo más cerca posible de la punta. La vaina debe ser de un metal que resista el funcionamiento continuo a una temperatura mínima de 1050 °C.
El termopar se inserta en un orificio perforado detrás del extremo del hilo incandescente y se fija firmemente. El orificio debe tener el diámetro mínimo que permita el termopar insertado para reducir la contaminación durante la prueba. Debe mantenerse el contacto térmico entre la punta del termopar y la del orificio perforado. Se debe tener cuidado para asegurar que el termopar pueda seguir los cambios de tamaño causados por el calentamiento en el extremo del hilo incandescente. El dispositivo utilizado para medir los voltajes del termopar puede ser cualquier termómetro digital comercial con un puerto de referencia integrado. Se pueden utilizar otros dispositivos de medición de temperatura, pero en caso de controversia, se debe utilizar el método del termopar.
Nuestra organización, que lleva años apoyando a empresas de todos los sectores mediante una amplia gama de actividades de prueba, medición, análisis y evaluación, cuenta con un sólido equipo de empleados que siguen de cerca los avances científicos y tecnológicos globales y se mejoran constantemente. En este contexto, también ofrecemos servicios de prueba de acuerdo con la norma "EN IEC 60695-2-10 Pruebas de riesgo de incendio - Parte 2-10: Métodos de prueba basados en hilo incandescente/caliente - Dispositivo de hilo incandescente y procedimiento general de prueba".
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