Tiêu chuẩn IEC giúp kiểm soát nguy cơ cháy nổ do nhiệt trong thiết bị điện tử

IEC 60695 và các phương pháp thử nghiệm an toàn nhiệt

Trong quá trình hoạt động, các thiết bị điện, điện tử có thể phát sinh nhiệt do dòng điện, quá tải hoặc sự cố linh kiện. Khi nhiệt độ vượt quá giới hạn cho phép, vật liệu cách điện có nguy cơ biến dạng, suy giảm tính năng, thậm chí bắt cháy và gây mất an toàn cho người sử dụng.

Nhằm kiểm soát những nguy cơ này, Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC) đã xây dựng bộ tiêu chuẩn IEC 60695 về thử nghiệm nguy cơ cháy, cung cấp các phương pháp đánh giá khả năng chịu tác động nhiệt và chống cháy của vật liệu, linh kiện cũng như sản phẩm điện, điện tử.

Một trong những phương pháp quan trọng là thử nghiệm bằng dây nóng đỏ, được quy định trong nhóm tiêu chuẩn IEC 60695-2. Phương pháp này mô phỏng tình trạng linh kiện bị nung nóng quá mức do sự cố điện, bằng cách sử dụng dây kim loại được gia nhiệt đến nhiệt độ xác định rồi cho tiếp xúc với mẫu thử. Qua đó, chuyên gia có thể đánh giá khả năng bắt cháy, thời gian duy trì ngọn lửa và nguy cơ cháy lan sang các bộ phận xung quanh.

Khả năng chịu nhiệt là yếu tố quan trọng quyết định độ an toàn và độ bền của thiết bị điện, điện tử.

Trong nhóm tiêu chuẩn này, IEC 60695-2-11 quy định phương pháp thử đối với sản phẩm hoàn chỉnh hoặc bộ phận sản phẩm; IEC 60695-2-12 xác định chỉ số khả năng chống cháy bằng dây nóng đỏ của vật liệu, còn IEC 60695-2-13 đánh giá nhiệt độ bắt cháy của vật liệu khi tiếp xúc với dây nóng đỏ.

Bên cạnh đó, IEC 60695-11-5 quy định thử nghiệm bằng ngọn lửa hình kim nhằm mô phỏng tác động của nguồn cháy nhỏ có thể phát sinh khi thiết bị gặp sự cố. Trong khi đó, IEC 60695-10-2 sử dụng phương pháp ép viên bi để đánh giá khả năng chống biến dạng của vật liệu cách điện dưới tác động đồng thời của nhiệt độ và áp lực.

Mỗi phương pháp tập trung vào một đặc tính khác nhau, từ khả năng chống bắt cháy, hạn chế cháy lan đến duy trì hình dạng vật liệu. Việc lựa chọn và kết hợp các phép thử phù hợp giúp nhà sản xuất đánh giá toàn diện hơn mức độ an toàn nhiệt của sản phẩm.

Kiểm soát chất lượng từ vật liệu đến sản phẩm hoàn chỉnh

Khả năng chịu nhiệt của thiết bị không chỉ phụ thuộc vào vật liệu mà còn liên quan đến thiết kế, cấu trúc linh kiện và điều kiện vận hành. Một loại vật liệu có khả năng chống cháy tốt trong thử nghiệm riêng lẻ chưa chắc bảo đảm an toàn khi được lắp đặt trong thiết bị có nhiều nguồn phát nhiệt.

Vì vậy, cần phân biệt giữa thử nghiệm vật liệu và thử nghiệm trên sản phẩm hoàn chỉnh. Nếu thử nghiệm vật liệu giúp doanh nghiệp lựa chọn nguyên liệu phù hợp, thì thử nghiệm sản phẩm cho phép đánh giá nguy cơ cháy trong điều kiện cấu trúc và lắp đặt thực tế.

Các tiêu chuẩn an toàn như IEC 60335 đối với thiết bị điện gia dụng, IEC 60598 đối với đèn điện và IEC 62368-1 đối với thiết bị công nghệ thông tin, truyền thông có thể viện dẫn các phương pháp thử thuộc IEC 60695. Tuy nhiên, yêu cầu thử nghiệm cụ thể phải căn cứ vào từng tiêu chuẩn sản phẩm, không áp dụng một mức nhiệt chung cho tất cả thiết bị.

Đối với doanh nghiệp, việc thực hiện thử nghiệm ngay từ giai đoạn thiết kế giúp phát hiện sớm những điểm chưa phù hợp, điều chỉnh kết cấu hoặc lựa chọn vật liệu có khả năng chịu nhiệt tốt hơn. Đây cũng là giải pháp hạn chế nguy cơ sản phẩm không đạt yêu cầu an toàn, giảm chi phí sửa đổi thiết kế và thu hồi hàng hóa sau khi đưa ra thị trường.

Nâng cao năng lực đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế

Tại Việt Nam, việc áp dụng các phương pháp thử nghiệm theo IEC có ý nghĩa thiết thực đối với doanh nghiệp sản xuất, lắp ráp và xuất khẩu thiết bị điện, điện tử. Thông qua các phép thử về khả năng chịu nhiệt, chống cháy và chống biến dạng, doanh nghiệp có thêm cơ sở kiểm soát chất lượng vật liệu, linh kiện trước khi đưa vào sản xuất hàng loạt.

Hiện nay, một số phòng thử nghiệm trong nước đã có năng lực thực hiện các phép thử liên quan đến IEC 60695, tạo điều kiện để doanh nghiệp chủ động đánh giá sản phẩm và đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của thị trường.

Tuy nhiên, để bảo đảm hiệu quả, doanh nghiệp cần lựa chọn đúng phương pháp thử, tuân thủ yêu cầu của tiêu chuẩn áp dụng và kiểm soát chặt chẽ những thay đổi về vật liệu, linh kiện hoặc thiết kế sản phẩm.

Việc áp dụng các tiêu chuẩn IEC về an toàn nhiệt không chỉ giúp giảm nguy cơ cháy nổ mà còn góp phần nâng cao độ tin cậy, chất lượng và khả năng cạnh tranh của thiết bị điện, điện tử trên thị trường trong nước và quốc tế.

Bảo Linh