在現代電氣與電子設備中，絕緣材料廣泛用于外殼、支架、連接器、線圈骨架等關鍵部位。一旦設備因過載、短路或元件故障產生局部高溫，這些材料若無法有效抵抗熱源引燃，極易成為火災的“導火索”。為評估材料在受熱金屬部件（如電阻絲、電熱元件）作用下的阻燃性與抗點燃能力，國際電工委員會（IEC）制定了灼熱絲測試（Glow-Wire Test）方法，并衍生出兩個核心指標：GWFI（灼熱絲可燃性指數）和 GWIT（灼熱絲 ignition 溫度）。

本文將系統解析 GWFI 與 GWIT 的測試原理、標準要求、判定方法及其在電器安全設計中的工程應用。

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一、灼熱絲測試的背景與意義

灼熱絲測試模擬的是非火焰熱源（如過熱的導線、繼電器觸點、電機繞組）對鄰近絕緣材料的熱輻射與接觸加熱效應。與明火燃燒測試（如UL 94）不同，它更貼近電器內部真實故障場景，是 IEC 60335（家用電器）、IEC 60950/62368（信息技術設備）、IEC 60601（醫療器械）等安全標準中強制要求的材料級測試項目。

其核心目標是：

• 判定材料是否會在特定高溫下被點燃；

• 評估點燃后是否能自熄，避免火焰蔓延；

• 為產品結構設計提供材料選型依據（如“支撐載流部件的絕緣件需滿足 GWFI ≥ 750℃”）。

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二、GWFI 與 GWIT 的定義與區別

指標	全稱	中文含義	測試目的
GWFI	Glow-Wire Flammability Index	灼熱絲可燃性指數	材料抵抗點燃和火焰蔓延的能力
GWIT	Glow-Wire Ignition Temperature	灼熱絲起燃溫度	材料開始持續燃燒的最低溫度

關鍵區別：

• GWFI 關注“是否起燃 + 是否自熄”，是一個通過/失敗型等級指標；

• GWIT 關注“在哪個溫度下會起燃”，是一個溫度閾值，精度更高。

通俗理解：

• GWFI 像“防火等級”——750℃不著火即合格；

• GWIT 像“燃點溫度”——測出材料在675℃開始燃燒。

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三、測試標準與方法依據

主要依據國際標準：

• IEC 60695-2-12：GWFI 測試方法；

• IEC 60695-2-13：GWIT 測試方法；

• GB/T 5169.12 / GB/T 5169.13：中國國家標準，等同采用 IEC 標準；

• UL 746C：美國對聚合物材料在電器中使用的灼熱絲要求。

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四、GWFI 測試流程與判定

1. 測試原理

將直徑為 4 mm 的鎳鉻灼熱絲加熱至規定溫度（如550℃、650℃、750℃、850℃、960℃），以 1.0 N ± 0.2 N 的力垂直壓入樣品表面，保持 30 秒，然后移開。

2. 觀察與記錄

• 是否出現火焰或輝光；

• 火焰持續時間是否 ≤ 30 秒；

• 是否引燃下方鋪底層（絹紙）；

• 樣品是否燒毀至夾具。

3. GWFI 判定規則

材料在某溫度下滿足以下全部條件，則該溫度即為其 GWFI 值：

• 火焰或輝光在移開灼熱絲后30秒內熄滅；

• 未引燃鋪底層絹紙；

• 樣品未燒毀至夾持處。

4. 常見 GWFI 要求

• 支撐載流部件（>0.2A）：≥ 750℃；

• 非支撐部件或低電流區域：≥ 650℃；

• 高可靠性設備（如醫療、工業）：≥ 850℃。

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五、GWIT 測試流程與判定

1. 測試原理

從低于預期起燃溫度開始（如500℃），逐步升高灼熱絲溫度（步長25℃或50℃），每次測試3個樣品，直至找到連續3個樣品均不起燃的最高溫度。

2. 起燃判定

• 出現持續火焰 ≥ 5 秒；

• 或材料熔融滴落并引燃絹紙。

3. GWIT 值確定

GWIT = 不起燃的最高溫度 + 25℃
（例如：725℃不起燃，750℃起燃 → GWIT = 750℃）

注意：GWIT 不要求自熄，只要“不起燃”即通過。

4. 工程應用

GWIT 常用于高精度材料篩選，如：

• 電機絕緣槽楔：要求 GWIT ≥ 775℃；

• 開關外殼：GWIT ≥ 675℃。

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六、典型材料 GWFI/GWIT 性能參考

材料類型	GWFI (℃)	GWIT (℃)	特點
普通PP	550–600	500–550	易燃，需改性
阻燃ABS	650–750	600–675	常用于家電外殼
PC/ABS（阻燃）	750–850	700–775	平衡強度與阻燃
PBT（玻纖+阻燃）	850	775–850	用于連接器、繼電器
PEEK	960	>900	高端航空、醫療應用

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結語

灼熱絲測試雖僅持續30秒，卻模擬了電器最危險的“熱失控”瞬間。GWFI 與 GWIT 作為材料耐熱阻燃性能的“雙標尺”，不僅是實驗室里的數據，更是產品安全設計的“生命線”。在電氣火災風險日益受關注的今天，深入理解并科學應用這兩項指標，方能在創新與安全之間筑起一道可靠的防火屏障，真正實現“熱而不燃，安而無憂”的工程承諾。

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