Test rozżarzonym drutem (glow-wire test) IEC 60695-2-11 — ryzyko zapłonu obudów z tworzywa

Niemal każdy element osprzętu instalacyjnego — od puszki przyłączeniowej po rozdzielnicę — ma obudowę z tworzywa sztucznego. Ta obudowa musi nie tylko spełniać funkcje mechaniczne i elektryczne, ale też przetrwać realny scenariusz awarii: wewnętrzny żarzący się lub przegrzany element (poluzowane połączenie zaciskowe, przeciążona rezystancja styku), żarzący się lokalnie przy wewnętrznej stronie obudowy. Test rozżarzonym drutem wg IEC 60695-2-11 symuluje dokładnie ten scenariusz.

Co symuluje test

Test rozżarzonym drutem naśladuje żarzące się wewnętrzne źródło awarii — na przykład przegrzany element przewodzący lub żarzącą się rezystancję przy złym połączeniu — przyciśnięte do tworzywowej części obudowy. Elektrycznie podgrzewana pętla drutu ("rozżarzony drut") jest doprowadzana do znormalizowanej temperatury badania i przez stały czas (zazwyczaj 30 sekund) przyciskana do badanej powierzchni tworzywa. Następnie ocenia się, czy:

• materiał zapala się i samoczynnie gaśnie w ustalonym czasie po usunięciu rozżarzonego drutu (bez płonących kropli mogących zapalić leżący pod spodem materiał), lub
• nie dochodzi do zapłonu w ogóle.

Nie chodzi więc o to, czy materiał jest niepalny — niemal żadne tworzywo takie nie jest — lecz o to, czy lokalne, żarzące się źródło awarii może spowodować samorozprzestrzeniający się pożar wykraczający poza punkt bezpośredniego kontaktu.

GWFI kontra GWIT: dwa różne wyniki badania

• GWFI (Glow-Wire Flammability Index, wskaźnik palności przy teście rozżarzonym drutem): najwyższa temperatura badania, przy której materiał może się zapalić, ale samoczynnie gaśnie w dopuszczalnym czasie bez płonących kropli zapalających leżący pod spodem materiał. GWFI opisuje więc zdolność do samogaszenia płomienia.
• GWIT (Glow-Wire Ignition Temperature, temperatura zapłonu przy teście rozżarzonym drutem): najniższa temperatura badania, przy której materiał faktycznie się zapala (z płomieniem płonącym dłużej niż kilka sekund). GWIT z definicji jest równa lub wyższa od GWFI dla tego samego materiału i opisuje zatem sam próg zapłonu.

Obie wartości wyrażane są w stopniach Celsjusza i odpowiadają konkretnym temperaturom badania określonym przez normę (m.in. 550, 650, 750, 850 i 960 C), a nie dowolnie wybranej wartości. Producent zazwyczaj podaje wynik badania przy jednej z tych znormalizowanych temperatur ("zaliczono przy 750 C GWFI"), a nie ciągłą, dowolną wartość.

Jaka temperatura badania dla jakiego zastosowania

Wymagana temperatura badania zależy od poziomu ryzyka zastosowania i zazwyczaj jest zróżnicowana w normach wyrobowych (na przykład dla aparatury łączeniowej i rozdzielczej, puszek przyłączeniowych, listew zaciskowych) w zależności od położenia danej części:

• Części bezpośrednio niosące lub otaczające połączenia przewodzące prąd (na przykład listwa zaciskowa, uchwyt styku) są zazwyczaj badane przy najwyższej przepisanej temperaturze, ponieważ żarzący się scenariusz awarii jest tu najbardziej prawdopodobny.
• Części nienoszące elementów przewodzących prąd, ale znajdujące się w ich pobliżu (na przykład obudowa lub pokrywa) są często badane przy niższej, lecz nadal istotnej temperaturze.

To wyjaśnia, dlaczego różne części z tworzywa w obrębie tego samego urządzenia mogą być certyfikowane przy różnych temperaturach testu rozżarzonym drutem, zależnie od ich funkcji i położenia.

Praktyczne znaczenie przy doborze materiału i ocenie

Przy ocenie osprzętu instalacyjnego — zwłaszcza sprzętu bez oznaczenia CE lub wątpliwej jakości, albo przy wymianie części na nieoryginalny odpowiednik — istotne jest sprawdzenie, czy zastosowane tworzywo faktycznie ma certyfikację testu rozżarzonym drutem odpowiednią dla jego położenia w urządzeniu. Część z tworzywa bez (lub z zbyt niską) klasyfikacją testu rozżarzonym drutem w miejscu, gdzie może mieć bezpośredni kontakt z żarzącym się źródłem awarii, zwiększa ryzyko, że lokalnie ograniczona usterka połączenia przekształci się w samorozprzestrzeniający się pożar wewnątrz obudowy — jedna z uznanych przyczyn pożarów elektrycznych, istotna jako tło również w przeglądzie środków gaśniczych dla instalacji elektrycznych.

Typowe błędy

1. Zakładanie, że oznaczenie CE automatycznie gwarantuje odpowiednią klasyfikację testu rozżarzonym drutem — oznaczenie CE potwierdza zgodność z obowiązującymi dyrektywami, lecz konkretną temperaturę testu rozżarzonym drutem i jej adekwatność do zastosowania należy sprawdzić osobno w dokumentacji produktu lub certyfikacie badania.
2. Mylenie GWFI z GWIT — materiał, który "zaliczył" badanie przy danej temperaturze wg GWFI, może mimo to zapalić się w tej samej temperaturze; zatwierdzona jest właśnie zdolność do samogaszenia, a nie brak zapłonu.
3. Wymiana części na wizualnie podobny odpowiednik z tworzywa bez sprawdzenia, czy ten materiał ma taką samą klasyfikację testu rozżarzonym drutem jak oryginał, zwłaszcza dla części noszących połączenia przewodzące prąd.
4. Ocenianie temperatury badania obudowy jako całości zamiast dla każdej części osobno — różne komponenty z tworzywa w obrębie tego samego urządzenia mogą, zależnie od funkcji, być certyfikowane przy różnych temperaturach.

Powiązane

• Środki gaśnicze dla instalacji elektrycznych
• Klasyfikacja pożarowa kabli CPR
• Kabel z zachowaniem funkcji — integralność obwodu w pożarze
• Kable bezhalogenowe (LSZH)