MS940-01 Brandbeständighet för elektriska och elektroniska komponenter

Standarden "MS940-01 Brandmotstånd för elektriska och elektroniska komponenter", som utvecklats av Hyundai Motor Company och Kia Corporation, är en fordonsstandard utformad för att utvärdera brandmotståndet hos plastmaterial som används i elektriska och elektroniska komponenter i fordon. Denna standard specificerar metoder för brandfarlighetstest, prestandakrav och acceptanskriterier för att säkerställa att elektroniska komponenter inte bidrar till brandspridning under normala drifts- eller funktionsfelförhållanden.

I takt med att moderna fordon i allt högre grad innehåller komplexa elektroniska komponenter (inklusive infotainmentsystem, avancerade förarstödssystem, ADAS, elektriska drivlinor och batterihanteringssystem) har användningen av flamskyddade material blivit ett kritiskt säkerhetskrav. MS940-01-standarden hjälper tillverkare att välja lämpliga polymermaterial och verifiera att de uppfyller de brandegenskaper som krävs för sina avsedda tillämpningar.

De viktigaste målen med denna standard är:

• För att minska risken för brand från elektriska eller elektroniska komponenter.
• För att förhindra att lågorna sprider sig i hela fordonet.
• Att definiera standardiserade procedurer för brandfarlighetstest.
• Att specificera lägsta flamskyddsprestanda för olika kategorier av elektroniska fordonskomponenter.
• För att förbättra passagerarsäkerheten vid elfel eller överhettning.
• För att säkerställa jämn materialkvalitet hos alla leverantörer och produktionsanläggningar.

Standarden MS940-01 gäller främst plastmaterial som används i elektriska och elektroniska komponenter för fordon. Dessa inkluderar:

• elektriska kontakter
• Formsprutade kabelhärvakomponenter
• Elektroniska styrenheter (ECU)
• Informations-, underhållnings- och multimediasystem
• instrumentpaneler
• sensorer
• Kameramoduler
• Kommunikationsenheter
• Högspänningskontakter
• Komponenter för batterihantering
• Elektriska motorkomponenter
• DC/DC-omvandlare
• Billaddare
• Kopplingsdosor
• Andra elektroniska kapslingar och lådor

Denna standard är särskilt viktig för hybrid- och batteridrivna elfordon på grund av det ökande antalet högenergisystem.

Elektriska system kan bli antändningskällor av följande skäl:

• Elektriska kortslutningar
• Överbelastade ledare
• Överhettning av komponenter
• Bågfel
• Kontaktfel
• Batterifel
• Fel på krafthalvledare

Om brandfarlig plast antänds kan lågorna snabbt sprida sig till närliggande ledningar, isolering eller interna material. Standarden MS940-01 minimerar dessa risker genom att kräva att plast självsläcker eller brinner tillräckligt långsamt för att förhindra brandspridning.

Standarden MS940-01 kräver att flamskyddade plastmaterial uppfyller följande kriterier:

• För att bibehålla flamskydd under hela fordonets livslängd.
• Att uppvisa motståndskraft mot försämring efter produktionsprocesser och fordonsanvändning.
• För att förhindra bildandet av defekter såsom sprickbildning eller korrosion.
• Följer restriktioner för farliga material.
• Exklusive förbjudna flamskyddsmedel där det krävs enligt föreskrifter.

Standarden MS940-01 använder klassificeringar för brandfarlighet (prestanda) som liknar de som används i UL 94-standarden, beroende på tillämpning och tillhörande brandrisk. Typiska klassificeringar inkluderar:

• HB - Horisontell inbränning: Generella elektronikhöljen och kontakter.
• V-2 - Vertikal förbränning med begränsade krav: Lågriskapplikationer.
• V-1 - Förbättrad självsläckande prestanda: Elektronik med medelhög risk.
• V-0 - Högsta vanligt förekommande klassificering: Högspänning och kritiska säkerhetskomponenter.

Högrisksystem kräver vanligtvis V-0-prestanda, medan många konventionella komponenter kanske bara kräver HB-prestanda.

Det horisontella bränntestet utvärderar följande:

• förbränningshastighet
• Flammans spridningsavstånd
• Den tid det tar för lågan att sprida sig.
• Förmåga att släcka spontant

Dessa standardprover exponeras för en kontrollerad låga under en viss tidsperiod. Materialet anses vara framgångsrikt om:

• Det går ut av sig självt.
• Flamspridningen ligger kvar under de angivna gränserna.
• Alternativt förblir den uppmätta förbränningshastigheten inom de tillåtna värdena beroende på provets tjocklek.

Det vertikala bränntestet är mer rigoröst. Provet placeras vertikalt och exponeras två gånger för en standardiserad låga. Utvärderingen inkluderar:

• Perioden efter flamman
• Perioden efter tranbär
• Flamförökning
• Antändning av bomullen som placerats under provet
• Brinnande droppar

Prestandan avgör om materialet uppfyller följande kriterier:

• V-2
• V-1
• V-0

V-0 representerar den högsta nivån av flamskydd bland dessa klassificeringar eftersom materialet slocknar snabbt utan att antända bomullsmätaren genom flammande droppar.

Standarden MS940-01 definierar olika krav på brandfarlighet beroende på komponenttyp. Exempel är följande:

• Allmänna kontakter: HB-klassning
• Högspänningskontakter: V-0-klassning.
• Elektriska drivkomponenter: V-0-klassning
• Batteriladdningssystem: V-0-klassning
• Elektroniska styrmoduler: Vanligtvis HB eller högre, beroende på kretsens effekt och antändningsrisk.
• Kommunikationsmoduler: Kraven varierar beroende på effektnivå och förekomsten av potentiella antändningskällor.

MS940-01-standarden hänvisar till flera allmänt accepterade brandteststandarder, inklusive:

• ASTM D635 Standardtestmetod för bestämning av förbränningshastighet och/eller förbränningsgrad och -varaktighet hos plast i horisontellt läge.
• ASTM D3801 Standardtestmetod för mätning av jämförande förbränningsegenskaper hos fasta plaster i vertikalt läge.
• UL 94 Brandfarlighetstester för plastmaterial som används i apparater och verktyg.
• IEC 62368-1 Ljud-/video-, informations- och kommunikationsutrustning - Del 1: Säkerhetskrav
• MS201-02 Förbud mot användning av tungmetaller i bildelar och material.

MS940-01-standarden används ofta vid utveckling av följande:

• Batterisystem för elbilar
• Högspänningskontakter
• Fordonsstyrmoduler
• instrumentpaneler
• Informations- och underhållningssystem
• Karosserikontrollmoduler
• Kamerasystem
• Radarsensorer
• Trådlösa laddningsenheter
• Kraftelektronik
• motorstyrenheter
• Laddningsutrustning
• Kopplingsdosor
• Kabelsystemkomponenter

Överensstämmelse med MS940-01-standarden ger följande fördelar:

• Förbättra brandsäkerheten i fordon
• Minskar risken för flamspridning.
• Förbättrat passagerarskydd.
• Konsekvent materialtillgänglighet bland leverantörer.
• Stöd för regelefterlevnad.
• Öka tillförlitligheten hos elektriska och elektroniska system.
• Förbättrad hållbarhet hos flamskyddsmedel under hela produktens livslängd.

Följaktligen innehåller moderna fordon, särskilt hybrid- och elfordon, hundratals elektroniska moduler och alltmer komplexa elektriska arkitekturer. Om de omgivande materialen inte är tillräckligt flamsäkra kan ett enda elektriskt fel bli en antändningskälla.

MS940-01-standarden tillhandahåller en standardiserad metod för att karakterisera plastmaterial som används i elektriska och elektroniska komponenter i fordon, säkerställa deras motståndskraft mot antändning, begränsning av flamspridning och självsläckning under kontrollerade testförhållanden. Genom att kombinera horisontella och vertikala brandfarlighetstester med applikationsspecifika prestandakrav spelar denna standard en viktig roll för att förbättra fordons brandsäkerhet, stödja regelefterlevnad och förbättra den långsiktiga tillförlitligheten hos fordons elektriska system.

I många år har vår organisation, med sin kompetenta och erfarna personal, förstått sina kunders behov, tillhandahållit de avancerade testtjänster de behöver och hjälpt dem med att etablera, implementera och förbättra ledningssystem. Inom detta ramverk tillhandahåller vi även testtjänster som uppfyller standarden MS940-01.