MS940-01 电气和电子元件的阻燃性能

由现代汽车公司和起亚汽车公司共同制定的“MS940-01电气和电子元件耐火性能标准”是一项汽车工程标准，旨在评估车辆电气和电子元件中使用的塑料材料的耐火性能。该标准规定了阻燃性测试方法、性能要求和验收标准，以确保电子元件在正常运行或故障情况下不会导致火势蔓延。

随着现代车辆越来越多地集成复杂的电子元件（包括信息娱乐系统、高级驾驶辅助系统 (ADAS)、电动动力系统和电池管理系统），使用阻燃材料已成为一项至关重要的安全要求。MS940-01 标准旨在帮助制造商选择合适的聚合物材料，并验证其是否满足预期应用所需的防火性能。

本标准的主要目标是：

• 降低电气或电子元件引发火灾的风险。
• 防止火焰蔓延至整辆车。
• 制定标准化的可燃性测试程序。
• 为不同类别的汽车电子元件规定最低阻燃性能要求。
• 提高电气故障或过热事件发生时乘客的安全。
• 确保各供应商和生产基地的材料质量保持一致。

MS940-01 标准主要适用于汽车电气和电子元件中使用的塑料材料。这些材料包括：

• 电连接器
• 注塑成型线束组件
• 电子控制单元（ECU）
• 信息、娱乐和多媒体系统
• 仪表板
• 感测器
• 摄像头模块
• 通信设备
• 高压连接器
• 电池管理组件
• 电机元件
• 直流/直流转换器
• 车载充电器
• 接线盒
• 其他电子外壳和盒子

由于高能效电气系统的数量不断增加，该标准对于混合动力汽车和纯电动汽车尤为重要。

电气系统可能因以下原因成为点火源：

• 电气短路
• 过载导体
• 部件过热
• 弧误差
• 连接器故障
• 电池故障
• 功率半导体故障

易燃塑料一旦着火，火焰会迅速蔓延至附近的电线、绝缘层或内部材料。MS940-01 标准要求塑料具有自熄性或燃烧速度足够慢，以防止火势蔓延，从而最大限度地降低这些风险。

MS940-01 标准要求阻燃塑料材料满足以下条件：

• 在车辆的整个使用寿命期间保持阻燃性能。
• 能够抵抗生产过程和车辆使用后的劣化。
• 防止产生裂纹或腐蚀等缺陷。
• 遵守危险材料限制规定。
• 不包括法规要求禁用的阻燃化学品。

MS940-01 标准采用与 UL 94 标准类似的阻燃性（性能）分类，具体取决于应用和相关的火灾风险。典型分类包括：

• HB - 水平老化：通用电子外壳和连接器。
• V-2 - 垂直燃烧，要求有限：低风险应用。
• V-1 - 改进的自熄灭性能：中等风险电子产品。
• V-0 - 最高常用额定值：高压和关键安全组件。

高风险电气系统通常需要 V-0 性能，而许多常规组件可能只需要 HB 性能。

水平燃烧试验评估以下各项：

• 燃烧率
• 火焰蔓延距离
• 火焰蔓延所需的时间。
• 自熄灭能力

这些标准测试样品在受控火焰中暴露于特定时间。如果符合以下条件，则认为材料合格：

• 它会自行离开。
• 火焰蔓延速度始终低于规定限值。
• 或者，测得的燃烧速率在允许值范围内，具体取决于样品厚度。

垂直燃烧试验更为严格。将样品垂直放置，并在标准火焰下进行两次燃烧试验。评估内容包括：

• 火焰后期
• 蔓越莓后期
• 火焰传播
• 点燃置于样品下方的棉花
• 燃烧的液滴

性能决定材料是否符合以下标准：

• V-2
• V-1
• V-0

V-0 代表这些等级中最高的阻燃等级，因为这种材料会迅速熄灭，而不会通过燃烧的液滴点燃棉纱。

MS940-01标准根据组件类型定义了不同的阻燃要求。例如：

• 通用连接器：HB 级
• 高压连接器：V-0 等级。
• 电机驱动部件：V-0 级
• 电池充电系统：V-0 等级
• 电子控制模块：通常为 HB 或更高，具体取决于电路功率和点火风险。
• 通信模块：要求因功率等级和潜在点火源的存在而有所不同。

MS940-01 标准指的是几项被广泛接受的防火测试标准，其中包括：

• ASTM D635 测定塑料在水平位置燃烧速率和/或燃烧程度及持续时间的标准试验方法。
• ASTM D3801 标准试验方法，用于测量固体塑料在垂直位置的燃烧性能。
• UL 94 家用电器和工具用塑料材料的阻燃性测试。
• IEC 62368-1 音频/视频、信息和通信技术设备 - 第 1 部分：安全要求
• MS201-02 禁止在汽车零部件和材料中使用重金属。

MS940-01标准广泛应用于以下领域的开发：

• 电动汽车电池系统
• 高压连接器
• 车辆控制模块
• 仪表板
• 信息和娱乐系统
• 车身控制模块
• 摄像系统
• 雷达传感器
• 无线充电单元
• 电力电子
• 发动机控制器
• 充电设备
• 接线盒
• 布线系统组件

符合 MS940-01 标准具有以下优点：

• 提高车辆防火安全。
• 降低火焰蔓延的风险。
• 加强乘客保护。
• 供应商之间物料供应稳定。
• 支持合规监管。
• 提高电气和电子系统的可靠性。
• 在产品的整个使用寿命期间，阻燃材料的耐久性得到提高。

因此，现代车辆，尤其是混合动力汽车和电动汽车，包含数百个电子模块和日益复杂的电气架构。如果周围材料的阻燃性不足，单个电气故障就可能引发火灾。

MS940-01 标准提供了一种标准化的方法，用于表征汽车电气和电子元件中使用的塑料材料，确保其在受控测试条件下具有耐燃性、阻燃性和自熄性。该标准结合了水平和垂直阻燃测试以及特定应用性能要求，在提高车辆防火安全性、支持法规遵从性以及增强汽车电气系统的长期可靠性方面发挥着至关重要的作用。

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