充电桩部件防火阻燃测试氧指数第三方检测方法
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充电桩作为新能源汽车的核心基础设施,其部件的防火阻燃性能直接关系到使用安全。氧指数(LOI)测试是评估材料燃烧行为的关键方法,通过测定材料维持燃烧所需的最低氧气浓度,直观反映阻燃能力。第三方检测机构凭借专业资质和标准流程,为充电桩部件的防火性能提供客观、权威的验证,是保障产品合规性的重要环节。
氧指数测试的基本概念与原理
氧指数(Limiting Oxygen Index,简称LOI)是指在规定试验条件下,材料在氧氮混合气体中维持燃烧所需的最低氧气体积分数。其测试原理基于“氧浓度梯度法”:将试样垂直固定在透明燃烧筒内,底部通入氧氮混合气体,用标准火焰点燃试样顶端,逐渐调整氧浓度,直到找到试样刚好能维持燃烧3分钟或燃烧长度达50mm的最低氧浓度,该值即为材料的氧指数。
通常,氧指数越高,材料阻燃性越好。例如,LOI<21为易燃品(如普通聚乙烯),21-27为可燃材料(如ABS塑料),≥27为难燃材料(如阻燃PC/ABS合金),≥32则为高阻燃等级,适用于充电桩等防火严格场景。
氧指数测试模拟材料在不同氧气环境下的燃烧行为,避免了传统明火试验的主观性,结果更具重复性和可比性,因此被广泛纳入充电桩部件的防火性能评价体系。
充电桩部件需做氧指数测试的原因
充电桩使用场景“高风险”:户外安装面临高温、日晒、雨淋,内部电路长期通电产热,部件如塑料外壳、电缆绝缘层、电路板灌封胶等若易燃,极易引发火灾。例如,普通塑料外壳(LOI≈18)遇电路短路高温,可能迅速燃烧蔓延,威胁安全。
国家及行业标准对充电桩部件防火有明确要求。如GB/T 20234.2《电动汽车交流充电桩技术要求》规定,非金属部件需满足“难燃级”(LOI≥27);GB 50217《电力工程电缆设计标准》要求电缆绝缘层LOI≥30,防止火势扩散。
因此,氧指数测试是验证部件是否符合标准的关键手段,直接关系产品能否通过型式试验、进入市场。
第三方检测的基本流程
第三方检测流程需遵循ISO/IEC 17025准则,确保结果准确:
1、委托申请:客户填写委托书,提供部件信息、测试要求,提交5-10个代表性样品。
2、样品接收:核对样品数量、状态,录入LIMS系统,出具接收单。
3、预处理:按标准对样品环境预处理(如23℃、50%RH放置24小时),消除储存偏差。
4、正式测试:依GB/T 2406.1等标准,将试样垂直装在燃烧筒内,通氧氮气体,点燃试样,调整氧浓度至最低维持燃烧状态,记录数据。
5、报告出具:统计数据,判断是否符合标准,出具盖CNAS/CMA章的报告,结果具法律效力。
样品准备的具体要求
样品质量影响结果准确性,需满足:
1、形状尺寸:塑料试样为120mm×10mm×4mm条形,电缆绝缘层剥成≤4mm片状,灌封胶制成10mm×10mm×40mm块状,边缘平整无毛刺。
2、数量:每组5-10个,批次不同需分开提交,避免混合偏差。
3、状态:保持原始状态,无破损、污染,成品部件需截取代表性部位(如外壳侧壁)。
4、预处理:橡胶类70℃干燥24小时,泡沫类标准环境放置48小时,预处理后立即测试。
测试环境的控制要点
环境参数敏感,需严格控制:
1、温湿度:实验室保持23±2℃、50±5%RH,避免材料软化或吸潮影响结果。
2、气体纯度:氧气≥99.5%、氮气≥99.9%,避免杂质改变燃烧特性。
3、气体流量:稳定在10±1L/min,用质量流量控制器控制,波动≤0.5L/min。
4、仪器校准:用标准物质(如LOI≈18.1的聚苯乙烯)验证仪器,校准火焰高度10mm,检查燃烧筒垂直度≤1°。
结果判定的标准依据
结果判定结合产品标准:
1、基础标准:GB/T 2406.1-2008(等效ISO 4589-1)、GB/T 2406.2-2009(等效ISO 4589-2),规定测试方法。
2、产品标准:GB/T 20234.2要求外壳LOI≥27,GB 50217要求电缆绝缘层LOI≥30。
判定规则:试样LOI≥标准最小值则合格;
5个试样中3个以上满足,或重新测试一组全满足,均判定合格。例如,阻燃PC/ABS合金LOI=34,符合GB/T 20234.2要求,判定合格。
氧指数第三方检测的常见误区解答
1、误区一:“氧指数越高越好”—— 需结合机械性能、成本。高阻燃材料(LOI≥35)可能机械强度下降,充电桩外壳选LOI=32的阻燃PC/ABS更合适,兼顾防火与机械性能。
2、误区二:“样品越小越准”—— 尺寸需符合标准。GB/T 2406.1规定塑料试样长120mm,截短至50mm会导致LOI偏高,无法真实反映性能。
3、误区三:“第三方检测是走流程”—— 需具CNAS/CMA资质,测试溯源至国家计量标准,记录保留3年,结果客观可追溯。
4、误区四:“氧指数合格就绝对安全”—— 氧指数仅评估维持燃烧能力,需结合灼热丝、耐漏电起痕等测试,模拟实际场景(如高温老化、电流过载),综合评价安全。