Gloeidraadtest (glow-wire test) IEC 60695-2-11 — ontstekingsgevaar van kunststof behuizingen

Bijna elk stuk elektrisch installatiemateriaal — van een aansluitdoos tot een verdelerkast — heeft een kunststof behuizing. Die behuizing moet niet alleen mechanisch en elektrisch functioneren, maar ook een reëel faalscenario overleven: een intern gloeiend of oververhit onderdeel (een losse klemverbinding, een overbelaste contactweerstand) dat lokaal tegen de binnenkant van de behuizing gloeit. De gloeidraadtest volgens IEC 60695-2-11 simuleert precies dat scenario.

Wat de test simuleert

De gloeidraadtest bootst een gloeiend interne foutbron na — bijvoorbeeld een oververhit draadelement of een gloeiende weerstand bij een slechte verbinding — die tegen een kunststof onderdeel van de behuizing drukt. Een elektrisch verwarmde draadlus (de "gloeidraad") wordt op een genormeerde testtemperatuur gebracht en gedurende een vaste tijd (doorgaans 30 seconden) tegen het te beproeven kunststof oppervlak gedrukt. Vervolgens wordt beoordeeld of het materiaal:

• vlam vat en binnen een vastgestelde tijd na verwijdering van de gloeidraad vanzelf dooft (zonder brandende druppels die eventueel onderliggend materiaal kunnen ontsteken), of
• helemaal niet ontsteekt.

Het gaat dus niet om de vraag of het materiaal onbrandbaar is — vrijwel geen kunststof is dat — maar om de vraag of een lokale, gloeiende foutbron een zichzelf voortplantende brand kan veroorzaken die verder reikt dan het directe contactpunt.

GWFI versus GWIT: twee verschillende testresultaten

• GWFI (Glow-Wire Flammability Index): de hoogste testtemperatuur waarbij het materiaal weliswaar kán ontsteken, maar binnen de toegestane tijd zelf dooft zonder brandende druppels die onderliggend materiaal ontsteken. GWFI beschrijft dus de vlamdovingsprestatie.
• GWIT (Glow-Wire Ignition Temperature): de laagste testtemperatuur waarbij het materiaal daadwerkelijk ontsteekt (met een vlam die langer dan enkele seconden blijft branden). GWIT ligt per definitie op of boven GWFI voor hetzelfde materiaal en beschrijft dus de ontstekingsdrempel zelf.

Beide waarden worden in graden Celsius uitgedrukt en horen bij specifieke testtemperaturen die de norm voorschrijft (onder meer 550, 650, 750, 850 en 960 °C), niet bij een vrij gekozen waarde. Een fabrikant rapporteert doorgaans het testresultaat bij een van deze genormeerde temperaturen ("geslaagd bij 750 °C GWFI"), niet een continue, willekeurige waarde.

Welke testtemperatuur voor welke toepassing

De vereiste testtemperatuur hangt af van het risiconiveau van de toepassing en wordt in productnormen (bijvoorbeeld voor schakel- en verdeelinrichtingen, aansluitdozen, klemmenblokken) doorgaans gedifferentieerd naar de positie van het onderdeel:

• Onderdelen die stroomdragende verbindingen direct dragen of omsluiten (bijvoorbeeld een klemmenblok, een contactdrager) worden doorgaans getest bij de hoogste voorgeschreven temperatuur, omdat een gloeiend foutscenario hier het meest waarschijnlijk direct optreedt.
• Onderdelen die geen stroomdragende delen dragen maar wel in de nabijheid staan (bijvoorbeeld een omhulling of afdekking) worden vaak bij een lagere, maar nog steeds relevante temperatuur getest.

Dit verklaart waarom binnen één en hetzelfde apparaat verschillende kunststof onderdelen tegen verschillende glow-wire-temperaturen kunnen zijn gecertificeerd, afhankelijk van hun functie en positie.

Praktische betekenis bij materiaalkeuze en beoordeling

Bij het beoordelen van installatiemateriaal — met name bij niet-CE- gemarkeerd of twijfelachtig materiaal, of bij het vervangen van een onderdeel door een niet-origineel alternatief — is het relevant te verifiëren dat het gebruikte kunststof daadwerkelijk een glow-wire- certificering heeft die past bij de positie in het apparaat. Een kunststof onderdeel zonder (of met een te lage) glow-wire-classificatie op een positie waar het rechtstreeks in contact kan komen met een gloeiende foutbron, vergroot het risico dat een lokale, op zichzelf beperkte verbindingsfout uitgroeit tot een zich voortplantende brand binnen de behuizing — een van de erkende oorzaken van elektrische branden die als zodanig ook in het overzicht van blusmiddelen bij elektrische installaties als achtergrond relevant is.

Typische fouten

1. Aannemen dat CE-markering automatisch een adequate glow-wire-classificatie garandeert — CE-markering bevestigt conformiteit met de toepasselijke richtlijnen, maar de specifieke glow-wire-testtemperatuur en of die past bij de toepassing, moet apart uit de productdocumentatie of het testcertificaat blijken.
2. GWFI en GWIT met elkaar verwarren — een materiaal dat "geslaagd" is bij een bepaalde temperatuur volgens GWFI kan bij diezelfde temperatuur toch ontsteken; het is de vlamdovingsprestatie die is goedgekeurd, niet de afwezigheid van ontsteking.
3. Een onderdeel vervangen door een visueel gelijkend kunststof alternatief zonder te controleren of dat materiaal dezelfde glow-wire-classificatie heeft als het origineel, met name bij onderdelen die stroomdragende verbindingen dragen.
4. De testtemperatuur van de behuizing als geheel beoordelen in plaats van per onderdeel — verschillende kunststof componenten binnen hetzelfde apparaat kunnen, afhankelijk van hun functie, tegen verschillende temperaturen zijn gecertificeerd.

Gerelateerd

• Blusmiddelen bij elektrische installaties
• Kabel-brandclassificatie CPR
• Functiebehoud kabel — circuit integriteit bij brand
• Halogeenvrije kabels (LSZH)