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T/CP IA 0142—2025
光伏组件用零部件防火性能试验导则
Guidelines for Fire Tests of Components for Photovoltaic Modules
2025 - 11 - 15 发布 2025 - 11 - 30 实施
中国光伏行业协会 发 布
前 言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国光伏行业协会标准化技术委员会提出并归口。
本文件起草单位:国家太阳能光伏产品质量检测检验中心、苏州UL美华认证有限公司、浙江明禾新能科技股份有限公司、江苏创曦新材料科技发展有限公司、上迈(镇江)新能源科技有限公司、江苏沃莱新材料有限公司、一道新能源科技股份有限公司、沙伯基础(中国)研发有限公司、莫帝斯燃烧技术(苏州)有限公司、阿特斯阳光电力集团股份有限公司、隆基绿能科技股份有限公司、泰思泰克(苏州)检测仪器科技有限公司、无锡市检验检测认证研究院、国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司西宁分公司、东方日升新能源股份有限公司、英利能源发展有限公司、浙江润海新能源有限公司、重庆国际复合材料股份有限公司、浙江振石新材料股份有限公司、上海恒羲光伏科技有限公司、苏州弘道新材料有限公司、苏州科技大学。
本文件主要起草人:陈鹏、朱冰洁、朱华、卢杭杰、陈国强、白海丰、唐铭徽、刘江、冯丹、汉丞、陈军辉、周远、范圣凯、王殿丰、徐高敏、刘亚锋、杨燕、周春华、邹正阳、刘召军、蔡利平、徐敏伟、杨慧慧、朱爱敏。
光伏组件用零部件防火性能试验导则
1 范围
本文件规定了光伏组件用零部件防火性能试验的试验方法、试验程序、试验结果判定和试验报告等。
本文件适用于光伏组件用前盖板材料、封装材料、后盖板材料、边框、接线盒、层压件等六种零部件以及六种零部件以外的其他材料的防火性能试验。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 8624 建筑材料及制品燃烧性能分级
GB/T 2297 太阳光伏能源系统术语
GB/T 5169.16—2017 电工电子产品着火危险试验 第16部分:试验火焰50 W水平与垂直火焰试验方法
GB/T 20284—2006 建筑材料或制品的单体燃烧试验
GB/T 27025 检测和校准实验室能力的通用要求
GB/T 37410 地面用太阳能光伏组件接线盒技术条件
IEC 61730-2:2023 光伏组件安全鉴定 第2部分:测试要求[Photovoltaic (PV) modules safety qualification—Part 2 : Requirements for testing]
3 术语和定义
GB/T 2297界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
试验基板 test deck
安装于光伏组件背部,在光伏组件遭受外部火源冲击时通过其被保护程度来反映光伏组件防火性能的可燃板材或不燃板材。
3.2
持续燃烧 sustained flaming
试样表面或试验台架上持续时间超过5 s的燃烧。
3.3
外部火源 external fire
常见引发火灾的外部热源。
注:包括但不限于明火、热辐射源等。
4 试验方法
4.1 可燃性试验
4.1.1 试验设备
试验设备应满足IEC 61730-2:2023中10.18.2的要求。
4.1.2 测试方法
测试方法应按照IEC 61730-2:2023中10.18.5的规定进行。
试验样品应符合IEC 61730-2:2023中10.18.3的规定,尺寸应不小于(250±2) mm×(90±2) mm。
4.2 火焰蔓延试验
4.2.1 试验设备
试验设备应满足附录A.2.1的要求。
4.2.2 测试方法
测试方法应满足附录A.3.1的要求。不同等级火焰蔓延试验技术参数如表1所示。
注:此处的不同等级为测试参数的等级。
表 1 不同等级火焰蔓延试验技术参数
试验样品尺寸应不小于(1300±5)mm×(900±5)mm。
4.3 燃木试验
4.3.1 试验设备
试验设备应满足附录A.2.2的要求。
4.3.2 测试方法
测试方法见附录A.3.2。不同等级燃木试验技术参数如表2所示。注:此处的不同等级为测试参数的等级。
表 2 不同等级试验参数
试验样品尺寸应不小于(900±5)mm×(600±5)mm。
4.4 辐射热试验
4.4.1 试验设备
试验设备应满足附录B.2的要求。
4.4.2 测试方法
测试方法见附录B.3。
试验样品尺寸应不小于(3000±5) mm×(1200±5) mm。
4.5 墙角火试验
4.5.1 试验设备
试验设备应满足附录C.2的要求。
4.5.2 测试方法
试验方法见附录C.3。
试验样品尺寸应不小于(1800±5) mm×(1000±5) mm。
4.6 水平和垂直燃烧试验
4.6.1 试验设备
试验设备应满足GB/T 5169.16—2017中第6章的要求。
4.6.2 测试方法
测试方法应按照GB/T 5169.16—2017中第8章、第9章的规定进行。
试验样品应按照GB/T 5169.16—2017中第7章的规定制备,尺寸应不小于(125±5)mm×(13.0±0.5) mm。
5 试验程序
5.1 通则
本文件中的封装材料不单独对此类型材料的防火性能试验项目进行要求,其余六种零部件类型各自需要关注的防火性能试验项目应按附录D的要求,从六种防火性能试验中选取。下文条款中所述复合材料,是指聚合物基材料(包括非增强型、增强型、单层、多层等各类聚合物基材料)。本文件中所述接线盒除接线盒盒体外,还应包含连接器及连接接线盒与连接器的线缆。
5.2 前盖板材料
5.2.1 试验样品
刚性前盖板材料可单独提供试样或制成有代表性的光伏组件进行试验,非刚性前盖板材料应制成有代表性的光伏组件进行试验。试验样品通过组装、拼接后应能覆盖指定防火测试项目所需要的面积。每个试验项目应至少有一件试验样品。
5.2.2 测试项目
5.2.2.1 前盖板材料为复合材料时,应按照 4.1 和 4.6 的要求进行可燃性试验以及水平和垂直燃烧试验。
5.2.2.2 按照 4.2 的要求进行火焰蔓延试验。可根据前盖板材料使用场景的防火要求选择试验等级。
5.2.2.3 按照 4.3 的要求进行燃木试验。可根据前盖板材料使用场景的防火要求选择试验等级。
5.2.2.4 按照 4.4 的要求进行辐射热试验。
5.2.2.5 前盖板材料用于垂直安装的光伏组件时,应按照 4.5 的要求进行墙角火试验。
5.3 后盖板材料
5.3.1 试验样品
刚性后盖板材料可单独提供试样或制成有代表性的光伏组件进行试验,非刚性后盖板材料应制成有代表性的光伏组件进行试验。要求试验样品可通过组装、拼接能覆盖到指定防火测试所需要的面积。每个试验项目应至少有一件试验样品。
5.3.2 测试项目
5.3.2.1 后盖板材料为复合材料时,应按照 4.1 的要求进行可燃性试验。
5.3.2.2 按照 4.4 的要求进行辐射热试验。
5.3.2.3 后盖板材料用于垂直安装的光伏组件时,应按照 4.5 的要求进行墙角火试验。
5.4 边框
5.4.1 试验样品
边框为复合材料时,应按照测试项目的要求,单独提供试样或制成有代表性的光伏组件进行试验。每个试验项目应至少有一件试验样品。
5.4.2 测试项目
5.4.2.1 应按照 4.1 和 4.6 的要求进行可燃性试验以及水平和垂直燃烧试验。
5.4.2.2 应采用附录 E 的拼接方式,按照 4.2 的要求进行火焰蔓延试验。
5.4.2.3 应采用附录 E 的拼接方式,按照 4.3 的要求进行燃木试验。
5.4.2.4 应采用附录 E 的拼接方式,按照 4.4 的要求进行辐射热试验。
5.4.2.5 边框用于垂直安装的光伏组件时,应按照 4.5 的要求进行墙角火试验。
5.5 接线盒
5.5.1 试验样品
应根据测试项目的要求,提供接线盒各部分 (如盒体、连接件等)的材料试样。每个试验项目应至少有一件试验样品。
5.5.2 测试项目
接线盒样品应按照4.6的要求进行水平和垂直燃烧试验。
5.6 层压件
5.6.1 试验样品
应提供单独的层压件试样。每个试验项目应至少有一件试验样品。
5.6.2 测试项目
5.6.2.1 按照 4.1 的要求进行可燃性试验。
5.6.2.2 按照 4.2 的要求进行火焰蔓延试验。可根据层压件使用场景的防火要求自行选择试验等级。
5.6.2.3 按照 4.3 的要求进行燃木试验。按照层压件使用场景自行选择试验等级。
5.6.2.4 按照 4.4 的要求进行辐射热试验。
5.6.2.5 层压件用于垂直安装的光伏组件时,应按照 4.5 的要求进行墙角火试验。
5.7 其他材料
5.7.1 试验样品
样品按正常工艺制作成光伏组件进行试验。每个试验项目应至少有一件试验样品。
5.7.2 测试项目
5.7.2.1 按照 4.1 的要求进行可燃性试验。
6 合格判定
6.1 可燃性试验
每次试验都应按照IEC 61730-2:2023中10.18.7的要求记录以下结果,并按照IEC 61730-2:2023中
10.18.8的条件进行判定。
6.2 火焰蔓延试验
按照附录A中A.4的条件进行判定。
6.3 燃木试验
按照附录A中A.4的条件进行判定。
6.4 辐射热试验
按照附录B中B.4的条件进行判定。
6.5 墙角火试验
按照附录C.4和C.5的条件进行试验记录和判定。
6.6 水平和垂直燃烧试验
按照GB/T 5169.16—2017中8.4和9.4的条件进行判定。
7 报告
完成测试后,试验机构应给出符合GB/T 27025要求的正式试验报告,应包括测定的性能参数,以及任何第一次试验未通过测试和重新试验的详细情况。报告应包含组件的详细规格,每一份试验报告还应至少包括以下信息:
a) 标题;
注:标题包括检测报告等。
b) 实验室的名称、地址和完成试验测试的地点;
c) 将报告中所有部分标记为完整报告的一部分的唯一性标识, 以及表明报告结束的清晰标识;
d) 客户的名称和联络信息;
e) 试验的项目与试验等级;
f) 试验样品的描述 (包括但不限于试验样品的尺寸、形态等参数)、明确的标识, 以及试验样品的状态(必要时);
g) 试验样品的接收日期, 以及进行试验的日期;
h) 校准的细节,如风速测量、火焰温度测量等;
i) 试验中及试验后试验样品的燃烧特征;
j) 每项试验根据试验程序确定的结果;
k) 每项试验根据试验结果和合格判定;
l) 试验完试验样品的描述和鉴定,如观察到的任何失效;
m) 对试验方法任何偏离、附加或排除,相关特殊试验的任何信息,如环境条件、制造商的特殊测试条件等;
n) 有适当图表和照片支持的测量、检查和推论;
o) 签名和标识,或等效识别试验员,其对报告的内容及颁发日期负责;
p) 对试验仅与测试样品、相关试验项目有关的申明(必要时);
q) 未经实验室书面同意,试验报告不得摘录部分章节复制传播的声明(全文形式除外)。
附 录 A
(规范性)
火焰蔓延试验及燃木试验试验方法
A.1 概述
本方法是通过源自光伏组件自身之外的外部火源直接冲击安装于支架上的试验样品表面,来确定光伏产品对于表面火焰蔓延及表面燃木的防火性能。
A.2 试验装置
试验装置应符合A.2.1和A.2.2的规定。
A.2.1 火焰蔓延试验装置
用于火焰蔓延试验装置的主体结构如图A.1所示。
a) 侧视图 b) 俯视图
图 A.1 试验装置主体结构图
标引符号说明:
a——供试样安装的台架,安装于角度可调的支架上;
b——由阻燃板制成的,装于支架前方,用于模拟屋檐和檐口;
c——气体燃烧器(用于蔓延火试验);
d——鼓风机与导流装置,以提供要求的风场,气流从试验室外导入;
e——装在导流装置内的可调尾翼,用于使气流平直,减少紊流;
f——安装在台架背面的挡板,以防止回火从台架背面点燃;
g——从导流箱延伸到模拟屋檐的阻燃板。
A.2.2 燃木试验装置
A.2.2.1 燃块
燃块尺寸如图A.2所示。试验前,燃块应在40 ℃~49 ℃的烘箱内放置至少24 h。燃块要求如下:
a) A级燃块形为栅格状,长边都是30.5 cm,厚度为5.7 cm,材质是烘干的黄杉(又称“花旗松 ”)、无树节及树脂囊。该燃块由36条长度为30.5 cm,截面为1.9 cm × 1.9 cm的木材组成,分三层叠加,每层12条,层与层之间相互垂直,使用3.8 cm长的钉子钉起来。钉痕打交叉的两条,一条在正面,另一条在背面。干燥后的燃块重量在2000 g ± 150 g的可用于试验。
b) B级燃块形为栅格状,长边都是15.2 cm,厚度为5.7 cm,材质是烘干的黄杉(又称“花旗松 ”)、无树节及树脂囊。该燃块由18条长度为15.2 cm,截面为1.9 cm × 1.9 cm 的木材组成,分三层叠加,每层6条,层与层之间相互垂直,使用3.8 cm 长的钉子钉起来。钉痕打交叉的两条,一条在正面,另一条在背面。干燥后的燃块重量在500 g ±50 g的可用于试验。
c) C级燃块为一块烘干,无脂白松木材。该木材不得有节,不得有树脂囊。燃块的尺寸是3.8 cm×3.8 cm×2.0 cm,中间有两条0.3 cm宽,一半厚度1.0 cm 深的切缝,这两条缝相互垂直。烘干后,燃块重量是9.25 g±1.25 g。
图 A.2 木块尺寸图
A.2.2.2 木块
放到试样上之前,燃块应被引燃,并可以在静止空气中自由燃烧。该过程中引燃火焰要包裹住燃块。在距引燃炉喷嘴上方5.9 cm处火焰的温度应为888 ℃±28 ℃。引燃炉要与风机隔开。引燃要求包括:
a) A级燃块的引燃共用 5 min,引燃次序如下:
1) 每个 30.5 cm ×30.5 cm 面分别引燃 30 s;
2) 每个 30.5 cm ×5.7 cm 面分别引燃 45 s;
3) 每个 30.5 cm ×30.5 cm 面再分别引燃 30 s。
b) B级燃块的引燃共用 4 min,引燃次序如下:
1) 每个 15.2 cm × 15.2 cm 面分别引燃 30 s;
2) 每个 15.2 cm ×5.7 cm 面分别引燃 30 s;
3) 每个 15.2 cm × 15.2 cm 面分别引燃 30 s。
c) C级燃块的引燃:共用 2 min,其中,3.8 cm ×3.8 cm 的两个面分别对着火焰引燃 1 min。
A.3 试验程序
A.3.1 火焰蔓延试验程序
A.3.1.1 风速校准
将一块尺寸为1 m×1.3 m的光滑的石膏板或水泥板, 以23 ° 的倾角放在试验架上,如图A.3所示。在这块板的三个位置上,各点风速的时间平均值应调至5.3m/s±0.2m/s。为了使火焰形状达到A.3.1.2所规定的形状,允许每个点风速偏离初始值的5%,只要三点平均值仍在5.3 m/s±0.2 m/s范围内。
注:风速的时间平均值是指包括但不限于明火、热辐射源等。
a) 侧视图 b) 俯视图
图 A.3 风速校准示意图
A.3.1.2 火焰校准
A.3.1.2.1 该测试通过源自光伏组件自身之外的外部火源直接冲击安装于支架上的试验样品表面,来
确定光伏产品对于表面燃块的防火性能。
A.3.1.2.2 以 23 °倾角安装 1 m×1.3 m 的水泥光板,置于喷出的火焰中。该火焰呈三角形,如图 A.4
所示,宽约 900 mm,边缘收到 152 mm。允许火焰延伸 300 mm~600 mm。A 级和 B 级试验中,火焰中心
温度调到 760 ℃±28 ℃ ;C 级试验中,火焰中心温度调到 704 ℃±28 ℃。测温用铠装热电偶,距离表面 25.4 mm,离试验台边缘 12.7 mm(对着火源)。为了确定热电偶处于火焰中心,可沿火焰横向移动热电偶,得到同一状态下热电偶温度最高点,即为火焰横向中心。
图 A.4 火焰的示意图
A.3.1.3 火焰校准
A.3.1.3.1 将样品安装在试验台架上。与试验等级相应的火焰特性同 A.3.1.2,侵入样品表面。
A.3.1.3.2 试验温度与持续时间: A级和B级试验,应持续 10 min 施加火焰, C级试验应持续 4 min
施加火焰。如未产生火焰蔓延,则喷嘴火焰停止后试验结束;如产生火焰蔓延,则等火焰蔓延结束后终止。不同等级蔓延火试验技术参数如表 A.1 所示。
A.3.1.3.3 在火焰施加过程中及施加后,要观察火焰蔓延的距离,有无产生起火的或红热的小块, 以
及试样的位移。直到火焰从蔓延最远处永久熄灭,才停止观察。
表 A.1 不同等级火焰蔓延试验技术参数
A.3.2 燃木试验程序
A.3.2.1 对于组件试样,如果接线盒位于组件试样的一侧,则试验中应将带接线盒的一边置于靠近出
风口的一侧。在进行燃木试验时,尽量采取措施,以保证有一部分燃块下面是接线盒,而另一部分燃块下面是普通背板。
A.3.2.2 A级试验:采用 1 个燃块,应安放在测试样品的中心或最易于点燃的位置。燃块距离左右两
侧不应小于 102 mm,距离上下边缘不应小于 305 mm。燃块放置的方向是:使其上、下两层的木条都是顺着气流的方向。燃块应用细铁丝固定。
A.3.2.3 B级试验:采用 2 个燃块,应安放在测试样品最易于点燃的两个位置。第二个燃块要等第一
个燃块所引起的燃烧完全停止后才能安放。燃块距离左右两侧不应小于 152 mm,距离上下边缘不应小于 305 mm。燃块放置的方向是:使其上、下两层的木条都是顺着气流的方向。燃块应用细铁丝固定。
A.3.2.4 C级试验:20 个燃块每隔 1 min~2 min,按最紧凑的方式放到试样上。燃块之间距离不小于
102 mm,上侧切割缝供 0.82 mm2 的铁丝穿过用以固定,下侧切割缝走向与气流相同。
A.3.2.5 不论是A级、B 级还是 C 级试验,在每次试验中均应持续到燃块被消耗完,试样表面及试验
台下侧不再有火焰、红热或是冒烟,或者持续到不可接受的结果产生,总试验时间不应超过 1.5 h。若燃块加到试验台后没有消耗完,则这个试验结果不应被采信。
A.4 试验判定
在火焰蔓延试验和燃木试验中,不应出现以下任意一种情况:
a) 组件或试验样品的任何部分以燃烧或余烬状态从测试平台上飞出或脱落;
b) 部分试验平台或带安装系统的试验样品以燃烧或余烬状态脱落;
c) 对于防火等级 A,火焰蔓延到 1.82 m;对于防火等级 B,火焰蔓延到 2.4 m;对于防火等级
C,火焰扩散到 3.9 m;扩散蔓延范围从样品的前缘算起;
d) 在测试火焰的路径上存在严重的横向蔓延,包括受火的表面和中间通道。
e) 试验过程中,任何时候不应出现台架底面产生持续火焰的情况。
附 录 B
(规范性)
辐射热试验方法
B.1 概述
该测试的目的是确定在外部辐射热源和火焰的条件下,光伏组件能否抵抗火焰蔓延和抵御火焰穿透。
B.2 试验装置
B.2.1 木块
B.2.1.1 试验木块应由烘干密度为(250±25)kg/m³ 的木纤维板制成。它们由四块木板组成,每块 55
mm×16 mm×25 mm,钉在一起形成 55 mm 见方、32 mm 深的网格,应与图 B.1 相符。
图 B.1 木块结构图
B.2.1.2 木块应在温度为(23±2) °C 和相对湿度为(50±5) %的房间中存放至少七天。
B.2.1.3 试验点火前,木块暴露在不同空气中的时间不得超过 1 小时。
B.2.1.4 木块在使用前应用正庚烷浸泡。
B.2.1.5 每次试验使用两个木块。
B.2.2 鼓风
应当在(20±10)℃的温度下,用直径20 mm的轮式风速计在图B.2中指定的位置测量10 s至30 s的时间段内的平均风速值。它们应当满足公式(B.1)、公式(B.2)和公式(B.3)的要求:
V1 = V2 = V3 = V4 = (3.0 ± 0.2)m/S ···································· (B.1)
V6 > 0.2m/S ··················································· (B.2)
V7 = V5 ± 0.2m/S ················································ (B.3)
a) 侧视图 b) 俯视图
图 B.2 风速校准示意图
指定位置为:
——距离校准元件底端 500 mm 设置 4 个校准点,其中 3 个点(V1 、V2 、V3)与校准板垂直距离为 100 mm,V2 处于校准试件中轴平面上,V1 和 V3 分设在中心轴两侧 300 mm 处,另一点(V4)在中轴平面内,与校准板垂直距离为 200 mm;
——在距离校准元件 100 mm 的高度、底边上方 1700 mm 处、中轴线上(V6 )和两侧 300 mm 处(V5和 V7 )。
鼓风出风口部分如图B.3所示,高度应为(0.25±0.01) m,宽度至少为1.0 m,最小长度应为1.2 m。应使用挡板和平流器来避免流型的涡流。
图 B.3 风机示意图
B.2.3 辐射板
辐射板应能够安装在与校准元件表面平行的平面上,并与校准元件保持(500±20)mm的距离。辐射板至少应由四个单独的燃气燃烧器构成,每个燃烧器都有独立的流量控制,以确保试样表面的热流分布对称。辐射板的尺寸应符合图B.4的规定。
图 B.4 安装示意图
辐射板应当能够在校准元件表面上提供总热流分布(见图B.5),考虑到风的影响,使得在中心位置的热流密度为(12.5±0.5) kW/m2 ,而在主轴上的四个位置的热流密度为(10±0.5) kW/m2。
图 B.5 辐射板热通量示意图
B.2.4 校准元件
校准元件由一块光滑、平整(12±2) mm厚的硅酸钙板组成,尺寸为1.2 m×2.0 m,密度为(870 ±100) kg/m³。
B.3 试验程序
B.3.1 校准
将不可燃校准元件放在试样架上后,试样架应升高到相对于水平面所需的间距。应根据要求建立均匀气流。校准元件就位并正确设定风速后,应调节辐照板以获得规定的热通量水平。校准辐照板的最短稳定时间为10 min。
B.3.2 测试前的准备
B.3.2.1 在实际使用中,拟安装斜度不超过 10 ° 的屋顶,应在 5 ° 的斜度下进行测试。如果计划安装
倾斜度大于 10 ° , 则应按 30 ° 的倾斜度进行测试。每个试验屋面的斜度,应有两个试样进行测试,每个试样最小尺寸为 1.2 m(宽)×3.0 m(长)。
B.3.2.2 试验应当在不小于 150 m³ 的无风区域进行,环境温度(20±10) ℃。试验前,样品应在试
验区域内存放至少 12 h。
B.3.2.3 试验前 3 min 至 5 min,在木块上倒入(50±1) ml 正庚烷。
B.3.3 开始测试
B.3.3.1 在将试样放到测试位置之前,确定风向并调整辐射板,然后将试验样品安装于测试位置,该
位置应使试验样品的外露表面与校准元件的外露表面处于相同的距离和水平。
B.3.3.2 在正确放置试样后 2min30s 时,用气体燃烧器同时点燃两个木块,30 秒后将两个木块放在试
样上。木块的中心应距试样下边缘 500 mm,相距 370 mm,并与试样纵向中心线等距。木块的位置可通过固定在试样边缘的导线来固定。
B.3.4 结束测试
出现下列情况之一时,试验应该终止并熄火:
a) 火势在试样底部蔓延;
a) 已经试验 30 min;
b) 人员安全有危险或设备即将损坏
B.4 试验判定
按照辐射热试验中确定的外部火势蔓延时间TE和火焰穿透时间TP ,进行如下等级判定:
a) 如果TE ≥30 min且TP ≥30 min,则为B级;
b) 如果TE ≥10 min且TP ≥15 min,则为C级;
c) 如果TP>5 min,则为D级;
d) 如果不满足以上条件,则为F级。
附 录 C
(规范性)
墙角火试验方法
C.1 概述
本方法适用于测试平板式BIPV组件的对于外源性火源的防火性能。本方法在全尺寸的光伏组件上进行,GB/T 20284—2006中第5章试验试样部分可能不全适用。
C.2 试验装置
C.2.1 通则
应满足GB/T 20284—2006中第4章。
C.2.2 燃烧室
燃烧室的室内高度为(2.4±0.1) m,室内地板面积为(3.0±0.2) m2 × (3.0±0.2) m2。
C.2.3 燃料
纯度≥95%的丙烷气体。
C.2.4 燃烧器
墙角火试验的燃烧器应满足以下要求:
a) 砂盒燃烧器形状:腰长为250 mm的等腰直角三角形(俯视),高度为80 mm,底部除重心处有一直径为12.5 mm的管套插孔外,顶部开敞,其余全部封闭。在距离燃烧器底部10 mm高度处应安装一直角三角形多孔板。在距离底部12 mm和60 mm的高度处应安装最大网孔尺寸不超过2 mm的金属丝筛网。所有尺寸偏差不应超过士2 mm。
b) 材料:盒体由1.5 mm厚的不锈钢制成,从底部至顶部连续分布:高度为10 mm的间隙层;大小为(4~8) mm、填充高度至60 mm的卵石层;大小为(2~4) mm、填充高度至80 mm的砂石层。卵石层和砂石层用金属丝网加以稳固, 以防止卵石进入气体管道内。采用的卵石和砂石应为圆形且无碎石。
c) 主燃烧器的位置:主燃烧器安装在小推车底板上,并与试样底部的U型卡槽紧靠。主燃烧器的顶边应与U型卡槽的顶边水平一致,相差不超过±2 mm。
d) 辅助燃烧器的位置:辅助燃烧器固定在与试样夹角相对的框架柱上,且燃烧器的顶部高出燃烧室地板(1450±5)mm(与集气罩的垂直距离为1000 mm),其斜边与主燃烧器的斜边平行且与该斜边的距离最近。
e) 主燃烧器在试样的长翼和短翼方位都与U型卡槽紧靠。在两个方向的U型卡槽里,都设有一挡片,其顶面与U型卡槽的顶面高度相同,且距安装好的试样两翼夹角棱线0.3 m。
C.2.5 质量流量控制器
量程应为0 g/s~2.3 g/s,在0.6 g/s~2.3 g/s内的读数精度为1 %。
C.2.6 供气开关
该开关向燃烧器供应丙烷气体,应防止丙烷气体同时被供给两个燃烧器,但燃烧器切换的时间段除外 (在切换瞬间,辅助燃烧器的燃气输出量在减少而主燃烧器的输出量在增加)。该燃烧器切换响应时间不应超过12 s。应该能在燃烧室外操作开关及上述的主要阀门。
C.3 试验程序
GB/T 20284—2006中第8.2节需要进行以下修改。
试验按照以下步骤进行:
a) 点燃两个燃烧器的引燃火焰。试验过程中引燃火焰的燃气供应速度变化不应超过5 mg/s。
b) 点燃辅助燃烧器并将丙烷气体的质量流量m气(t)调至(647±10) mg/s。
c) 确定火焰稳定后,丙烷气体从辅助燃烧器切换到主燃烧器,并记录主燃烧器被引燃的时间。
d) 观察试样的燃烧行为,观察时间1260 s,之后停止供应燃气,移除火焰。
e) 观察试样是否有继续燃烧的行为,直至试样的残余燃烧完全熄灭至少1 min后,结束试验。
C.4 试验记录
应按照GB/T 20284—2006中第8.3节进行试验记录。
C.5 合格判据
GB/T 20284—2006中第9章需要进行以下修改,其中第9.2节不适用。
a) 燃烧增长速率指数FIGRA0.4MJ ≤250 W/s;
a) 火焰横向蔓延未到达试样长翼边缘;
a) 600s的总放热量THR600s ≤15 MJ。
附 录 D
(规范性)
不同材料类型需要选择的防火性能试验项目
除封装材料外的六种不同类型的零部件对应的防火性能试验项目如下:
1) 前盖板材料:应进行火焰蔓延试验、燃木试验和辐射热试验;若为复合材料还应进行可燃性试验以及水平和垂直燃烧试验;若用于垂直安装的光伏组件,还应进行墙角火试验。
2) 后盖板材料:应进行辐射热试验;若为复合材料还应进行可燃性试验;若用于垂直安装的光伏组件,还应进行墙角火试验。
3) 边框:若为复合材料,应进行火焰蔓延试验、燃木试验和辐射热试验;所用复合材料还应进行可燃性试验以及火焰和水平垂直火焰试验;若用于垂直安装的光伏组件,还应进行墙角火试验。
4) 接线盒:应进行水平和垂直燃烧试验。
5) 层压件:应进行火焰蔓延试验、燃木试验和辐射热试验;若为复合材料还应进行可燃性试验;若用于垂直安装的光伏组件,还应进行墙角火试验。
6) 其他材料:应进行可燃性试验。
表 D.1 不同类型的零部件需要选择的防火性能试验项目
附 录 E
(规范性)
复合边框封装的代表性光伏组件试验方法
E.1 概述
本方法适用于测试用复合边框封装的光伏组件对于外源性火源的防火性能。
E.2 试验装置
试验装置应符合4.2.1、4.3.1和4.4.1的规定。
E.3 试验程序
试验程序应符合4.2.2、4.3.2和4.4.2的规定,但做如下修正:
a) 火焰蔓延试验:
与试验等级相应的火焰特性,如图E.1所示侵入样品表面。
图 E.1 火焰蔓延试验示意图
b) 燃木试验:
在进行燃木试验时,尽量采取措施,以保证有一部分燃块下面是复合边框。如图E.2所示,燃块可放到两块拼接的试样之间的复合边框接缝上。
图 E.2 燃块示意图
c) 辐射热试验:
在进行辐射热试验时,尽量采取措施, 以保证有一部分燃块和辐射板下面是复合边框。如图E.3所示,燃块可放到两块拼接的试样之间的复合边框接缝上,位于辐射板的正中心。
图 E.3 辐射热示意图
E.4 试验结果判定
试验结果判定应符合6.2、6.3和6.4的规定,但做如下修正:
a) 复合边框不应出现严重的外观缺陷,如变形、断裂等;
b) 复合边框不应出现功能性的缺失,如失去边框的支撑性等。