MS940-01 Odolnosť voči horľavosti pre elektrické a elektronické súčiastky

Norma „MS940-01 Ohňovzdornosť elektrických a elektronických komponentov“, ktorú vyvinuli spoločnosti Hyundai Motor Company a Kia Corporation, je norma pre automobilový priemysel určená na hodnotenie ohňovzdornosti plastových materiálov používaných v elektrických a elektronických komponentoch vozidiel. Táto norma špecifikuje metódy testovania horľavosti, výkonnostné požiadavky a kritériá prijatia, aby sa zabezpečilo, že elektronické komponenty neprispievajú k šíreniu ohňa za normálnych prevádzkových podmienok alebo pri poruche.

Keďže moderné vozidlá čoraz viac obsahujú zložité elektronické komponenty (vrátane informačno-zábavných systémov, pokročilých asistenčných systémov vodiča, systémov ADAS, elektrických pohonných jednotiek a systémov správy batérií), používanie ohňovzdorných materiálov sa stalo kritickou bezpečnostnou požiadavkou. Norma MS940-01 pomáha výrobcom vybrať vhodné polymérne materiály a overiť, či spĺňajú požadovanú požiarnu odolnosť pre ich zamýšľané použitie.

Hlavné ciele tejto normy sú:

• Na zníženie rizika požiaru spôsobeného elektrickými alebo elektronickými súčiastkami.
• Aby sa zabránilo šíreniu plameňov po celom vozidle.
• Definovať štandardizované postupy skúšania horľavosti.
• Špecifikovať minimálne vlastnosti spomaľujúce horenie pre rôzne kategórie automobilových elektronických súčiastok.
• Na zvýšenie bezpečnosti cestujúcich pri elektrických poruchách alebo prehriatí.
• Zabezpečiť konzistentnú kvalitu materiálov u všetkých dodávateľov a výrobných závodov.

Norma MS940-01 sa vzťahuje predovšetkým na plastové materiály používané v automobilových elektrických a elektronických súčiastkach. Patria sem:

• Elektrické konektory
• Komponenty káblových zväzkov vstrekované do formy
• Elektronické riadiace jednotky (ECU)
• Informačné, zábavné a multimediálne systémy
• prístrojové dosky
• senzory
• Moduly kamery
• Komunikačné zariadenia
• Vysokonapäťové konektory
• Komponenty správy batérií
• Komponenty elektromotora
• DC/DC meniče
• Nabíjačky do auta
• Rozvodné krabice
• Ostatné elektronické krabičky a skrinky

Táto norma je obzvlášť dôležitá pre hybridné a batériové elektrické vozidlá vzhľadom na rastúci počet vysokoenergetických elektrických systémov.

Elektrické systémy sa môžu stať zdrojmi vznietenia z nasledujúcich dôvodov:

• Elektrické skraty
• Preťažené vodiče
• Prehrievanie komponentov
• Chyby oblúka
• Poruchy konektorov
• Poruchy batérie
• Poruchy výkonových polovodičov

Ak sa horľavé plasty vznietia, plamene sa môžu rýchlo rozšíriť na blízke vedenie, izoláciu alebo vnútorné materiály. Norma MS940-01 minimalizuje tieto riziká tým, že vyžaduje, aby plasty samy zhasli alebo horeli dostatočne pomaly, aby sa zabránilo šíreniu ohňa.

Norma MS940-01 vyžaduje, aby plastové materiály spomaľujúce horenie spĺňali nasledujúce kritériá:

• Na zachovanie odolnosti voči ohňu počas celej životnosti vozidla.
• Preukázať odolnosť voči opotrebovaniu po výrobných procesoch a používaní vozidla.
• Aby sa zabránilo vzniku defektov, ako sú praskanie alebo korózia.
• Dodržiavanie obmedzení týkajúcich sa nebezpečných materiálov.
• S výnimkou zakázaných chemikálií spomaľujúcich horenie, ak to vyžadujú predpisy.

Norma MS940-01 používa klasifikácie horľavosti (výkonnosti) podobné tým, ktoré sa používajú v norme UL 94, v závislosti od aplikácie a súvisiaceho rizika požiaru. Medzi typické klasifikácie patria:

• HB - Horizontálne zapaľovanie: Všeobecné elektronické kryty a konektory.
• V-2 - Vertikálne spaľovanie s obmedzenými požiadavkami: Aplikácie s nízkym rizikom.
• V-1 - Vylepšený samozhášací výkon: Elektronika so stredným rizikom.
• V-0 – Najvyššie bežne požadované hodnotenie: Vysoké napätie a kritické bezpečnostné komponenty.

Vysokorizikové elektrické systémy zvyčajne vyžadujú výkon V-0, zatiaľ čo mnohé konvenčné komponenty môžu vyžadovať iba výkon HB.

Horizontálny test horenia hodnotí nasledovné:

• Rýchlosť spaľovania
• Vzdialenosť šírenia plameňa
• Čas potrebný na šírenie plameňa.
• Schopnosť samovoľného uhasenia

Tieto štandardné testovacie vzorky sú vystavené kontrolovanému plameňu počas stanoveného časového obdobia. Materiál sa považuje za úspešný, ak:

• Zhasne to samo.
• Šírenie plameňa zostáva pod stanovenými limitmi.
• Alternatívne, nameraná rýchlosť horenia zostáva v rámci povolených hodnôt v závislosti od hrúbky vzorky.

Vertikálny test horenia je prísnejší. Vzorka sa umiestni vertikálne a dvakrát sa vystaví štandardizovanému plameňu. Vyhodnotenie zahŕňa:

• Obdobie po požiari
• Obdobie po brusniciach
• Šírenie plameňa
• Zapálenie bavlny umiestnenej pod vzorkou
• Horiace kvapky

Výkon určuje, či materiál spĺňa nasledujúce kritériá:

• V-2
• V-1
• V-0

V-0 predstavuje najvyššiu úroveň odolnosti voči ohňu spomedzi týchto klasifikácií, pretože materiál rýchlo zhasne bez zapálenia bavlnenej náterovej hmoty horiacimi kvapkami.

Norma MS940-01 definuje rôzne požiadavky na horľavosť v závislosti od typu komponentu. Príklady sú nasledovné:

• Všeobecné konektory: HB hodnotenie
• Vysokonapäťové konektory: klasifikácia V-0.
• Komponenty elektrického pohonu: V-0
• Systémy nabíjania batérií: V-0
• Elektronické riadiace moduly: Typicky HB alebo vyššie, v závislosti od napájania obvodu a rizika vznietenia.
• Komunikačné moduly: Požiadavky sa líšia v závislosti od úrovne výkonu a prítomnosti potenciálnych zdrojov vznietenia.

Norma MS940-01 sa odvoláva na niekoľko všeobecne akceptovaných noriem pre skúšky požiaru vrátane:

• ASTM D635 Štandardná skúšobná metóda na určenie rýchlosti horenia a/alebo stupňa a trvania horenia plastov v horizontálnej polohe.
• ASTM D3801 Štandardná testovacia metóda na meranie porovnávacích horľavých vlastností pevných plastov vo vertikálnej polohe.
• UL 94 Skúšky horľavosti plastových materiálov používaných v spotrebičoch a nástrojoch.
• IEC 62368-1 Audio/video, informačné a komunikačné zariadenia - Časť 1: Bezpečnostné požiadavky
• MS201-02 Zákaz používania ťažkých kovov v automobilových súčiastkach a materiáloch.

Norma MS940-01 sa široko používa pri vývoji nasledujúcich zariadení:

• Systémy batérií pre elektrické vozidlá
• Vysokonapäťové konektory
• Riadiace moduly vozidla
• prístrojové dosky
• Informačné a zábavné systémy
• Moduly riadenia karosérie
• Kamerové systémy
• Radarové senzory
• Bezdrôtové nabíjacie jednotky
• Výkonová elektronika
• ovládače motora
• Nabíjacie zariadenie
• Rozvodné krabice
• Komponenty káblového systému

Súlad s normou MS940-01 poskytuje nasledujúce výhody:

• Zlepšenie požiarnej bezpečnosti vozidiel.
• Zníženie rizika šírenia plameňa.
• Zvýšenie ochrany cestujúcich.
• Konzistentná dostupnosť materiálu u všetkých dodávateľov.
• Podpora dodržiavania predpisov.
• Zvyšovanie spoľahlivosti elektrických a elektronických systémov.
• Zlepšená odolnosť materiálov spomaľujúcich horenie počas celej životnosti výrobku.

V dôsledku toho moderné vozidlá, najmä hybridné a elektrické vozidlá, obsahujú stovky elektronických modulov a čoraz zložitejšie elektrické architektúry. Ak okolité materiály nie sú dostatočne ohňovzdorné, jediná elektrická porucha sa môže stať zdrojom vznietenia.

Norma MS940-01 poskytuje štandardizovanú metódu na charakterizáciu plastových materiálov používaných v automobilových elektrických a elektronických súčiastkach, pričom zabezpečuje ich odolnosť voči vznieteniu, obmedzenie šírenia plameňa a samozhášavosť za kontrolovaných testovacích podmienok. Kombináciou horizontálnych a vertikálnych testov horľavosti s výkonnostnými požiadavkami špecifickými pre danú aplikáciu zohráva táto norma kľúčovú úlohu pri zlepšovaní požiarnej bezpečnosti vozidiel, podpore dodržiavania predpisov a zvyšovaní dlhodobej spoľahlivosti automobilových elektrických systémov.

Naša organizácia s kompetentnými a skúsenými zamestnancami už mnoho rokov rozumie potrebám svojich klientov, poskytuje im pokročilé testovacie služby, ktoré potrebujú, a pomáha im pri zavádzaní, implementácii a zlepšovaní systémov riadenia. V tomto rámci poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou MS940-01.