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火災防護

火災防護依據 DIN EN 45545-2:2013-08

源自技術規格 DIN CEN/TS 45545-2:2009-07 的 DIN EN 45545-2:2013-08 已於 2013 年 3 月起正式生效並轉變為國家法規,其中規定了「材料和元件的防火性能要求」。

依據不同的要求設定(R),該標準規定了測試危險級別(HL)的方法,以評定塑膠材料在軌道車輛應用中的操作類和設計類。在本案例中,HL 3 代表了最高的要求。

為了檢定塑膠材料是否適用於電工應用,執行下列測試:

  • 依據 DIN EN ISO 4589-2 測試氧指數
  • 依據 EN ISO 5659-2 (25 kW/m²) 測試煙氣產生
  • 依據 NF X70-100-2 (600°C) 測試煙氣毒性
  • 依據 IEC 60695‑2‑11 進行灼熱絲試驗
  • 依據 EN 60695-11-10 進行垂直小火燃燒試驗

菲尼克斯電氣接線端子採用非強化聚醯胺,通過 R22、R23、R24、R25 和 R26 火災防護測試,符合 HL3 最嚴苛的要求,阻燃等級為 UL 94 V0。

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防火性能符合 DIN 5510-2

在 DIN 5510-2 章節 5.2.2.4「軌道車輛中的預防式火災防護——材料與零件的防火性能和起火副作用」要求在其位置固定的導電零部件和未固定模製的絕緣材質滿足 V0 級要求,等同於 DIN EN 60695-11-10 中的 UL 94。或依據 DIN EN ISO 4589-2,對於行人不可到達的區域,其氧指數 OI 必須 ≥30%。

菲尼克斯電氣阻燃等級為 UL 94 V0 的非強化聚醯胺材質的接線端子均滿足這兩種要求。

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防火性能符合 NF F 16‑101/NF F 16-102

NF F 16-101 描述了基於兩個指數(I 和 F)的塑膠防火性能。執行以下測試:

  • 灼熱絲試驗(NF EN 60695-2-10 和 NF EN 60695-2-11)
  • 氧指數(NF EN ISO 4589-2)
  • 煙氣毒性(NF X 70-100)
  • 煙氣混濁度(NF X 10-702)

使用下表,依據灼熱絲試驗結果和氧指數確定指數 I。
在此,I0 為最佳等級,而 I4 為最差。

  • I0:氧指數 70%,灼熱絲 960°C,無火焰形成
  • I1:氧指數 45%,灼熱絲 960°C,無火焰形成
  • I2:氧指數 32%,灼熱絲 960°C,無火焰形成
  • I3:氧指數 28%,灼熱絲 850°C,無火焰形成
  • I4:氧指數 20%,灼熱絲 850°C,火焰快速熄滅

 

F 指數的確定基於煙氣混濁度和煙氣毒性。下列煙氣毒性濃度(單位: mg/m³)至關重要:

  • 一氧化碳(CO)1750
  • 二氧化碳(CO2)90,000
  • 鹽酸(HCl)150
  • 氫溴酸(HBr)170
  • 氫氰酸(HCN)55
  • 氫氟酸(HF)17
  • 硫酸(SO2)260

通過試驗結果記錄煙指數,並根據數值將其定義為 F0 – F5 級。在此,F0 級為最佳,F5 級為最差。菲尼克斯電氣接線端子可達到 I2/F2 級別。

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表面可燃性依據 ASTM E 162(NFPA 130)

表面可燃性試驗  

表面可燃性試驗

在塑膠表面可燃性可依據 ASTM E 162 的「火焰擴散指數」進行評估,該指數規定測驗條件下的火勢蔓延行為。

為此,用一個 815 °C 的熱源以 30° 方向為一個試樣(152 x 457 x 25.4 mm)加熱,同時用明火點燃測試板頂端。在 15 分鐘的測試期間,計算兩個測量點(相距 76 mm)發生燃燒所需的時間。將火勢蔓延時間與所計算出的熱輻射因數相乘便可得出火焰擴散指數。

美國軌道交通行業規定的最大極限值是 35。此外,在試驗中需對塑膠的滴落特性進行觀察與評估。菲尼克斯電氣接線端子的火焰擴散指數為 5,燃燒滴落物無火焰,遠低於美國交通部聯邦鐵道局(FRA)所許可的最大值。

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依據 ASTM E 662 (NFPA 130) 標準的煙氣變化測試

符合 ASTM E 662 標準的煙霧生成測試  

符合 ASTM E 662 標準的煙霧生成測試

ASTM E662 標準規定了在出現明火或暗火時對煙霧的特定光學密度的評估過程。為此,需要對傳入燃燒室內的光量百分比進行觀察。

依據 NBS(國家標準局)的規定,將一個試樣(76 x 76 x 25 mm)放置在煙霧密度測試室內。對測試對象進行 2.5 W/cm² 的熱輻射。對以下過程進行 20 分鐘的模擬:

  • 用明火燃燒
  • 使用暗火,避免明火。

在 1.5 和 4 分鐘之後,對兩個過程的煙霧光密度的特殊極限值進行記錄:

  • 特定煙霧光密度(Ds1.5),極限值 100
  • 特定煙霧光密度(Ds4),極限值 200
  • 20 分鐘內最大的煙霧密度(Dm)

菲尼克斯電氣接線端子所使用的聚醯胺符合美國交通部聯邦鐵道局(FRA)的要求,並符合 ASTM E 662 標準的規定。

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煙氣毒性 SMP 800 C

SMP 800 C 規定了塑膠燃燒時煙氣毒性的最大許可值。相較於 BSS 7239(波音標準),這個標準對測試對像在完全燃燒時煙氣毒性的定性和定量分析更為精確。在 ASTM E 662 測驗第 4 分鐘到第 19 分鐘之間,從 NBS 艙室中抽出 6 公升煙氣進行測定分析。

毒性煙氣 SMP 800 C 極限值(ppm):

  • 一氧化碳(CO)3,500
  • 二氧化碳(CO2)90,000
  • 氮氧化物(NOX)100
  • 二氧化硫(SO2)100
  • 鹽酸(HCl)500
  • 氫溴酸(HBr)100
  • 氫氟酸(HF)100
  • 氫氰酸(HCN)100

菲尼克斯電氣所採用的聚醯胺測定值遠遠低于臨界值。

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不含鹵素的防火保護

鹵族元素即指氟、氯、溴和碘等化學元素。鹵素複合物的一項特性是將鹵素(尤其是含溴的鹵素)添加在塑膠中可降低塑膠的可燃性。
且在發生火災時,會形成有毒的腐蝕性煙氣,進而導致二次傷害。

出於這個原因,菲尼克斯電氣不採用任何含有鹵素或其他添加物的防火系統。聚醯胺、聚碳酸酯、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯二烯共聚物(PC/ABS)和聚烯烴,均可構成不含鹵素的防火系統。

CLIPLINE complete 系列的接線端子採用聚醯胺 6.6(PA 6.6)製成,防火等級為 UL 94 V0。這些聚醯胺採用最新技術,不含鹵素,並採用三聚氰胺氰脲酸鹽作為防火介質。

因此,菲尼克斯電氣的所有接線端子完全不含鹵素。

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