Brûleur à flamme aiguille : application et analyse technique dans les essais de sécurité incendie des équipements électriques et électroniques

Abstract
Avec le développement de la miniaturisation et de la puissance accrue des produits dans des domaines tels que les équipements électriques et électroniques, l'électroménager et l'éclairage, le risque d'incendie causé par les « petites flammes » dues aux courts-circuits et à la surchauffe des composants est devenu de plus en plus préoccupant. Les essais de sécurité incendie sont ainsi devenus un maillon essentiel de la recherche et du développement des produits, du contrôle qualité en usine et de la certification. En tant qu'appareil dédié à la simulation de scénarios d'inflammation par petites flammes, la précision des essais et la facilité d'utilisation du brûleur à flamme aiguille déterminent directement la fiabilité de l'évaluation de la résistance au feu. Cet article examine… LISUN ZY-3 Brûleur à flamme aiguille L'objet de recherche expose systématiquement les avantages de sa conception modulaire, analyse en profondeur les principes techniques de ses fonctions essentielles telles que le contrôle précis de la température, la minuterie automatique et l'enregistrement des données, et vérifie son adaptabilité aux tests de sécurité incendie multisectoriels grâce à ses capacités de contrôle des paramètres de flamme conformes aux normes internationales et à sa conception à double mode de fonctionnement. L'analyse de scénarios d'application typiques et la comparaison des paramètres de performance démontrent la valeur technique de l'appareil. LISUN ZY-3 L'utilisation du brûleur à flamme aiguille pour garantir la sécurité incendie des produits et répondre aux exigences d'accès au marché est mise en avant, offrant une solution de test professionnelle de référence pour les fabricants de produits électriques et électroniques, les organismes de test et les instituts de recherche scientifique.

1. Introduction
Lors du fonctionnement d'équipements électriques et électroniques, des défauts tels que le vieillissement des composants, la surcharge des circuits ou les courts-circuits peuvent facilement générer des « petites flammes » dont la température dépasse 700 °C. Bien que de petite taille, ces flammes concentrent une énergie considérable et peuvent facilement enflammer les matériaux isolants internes ou le boîtier de l'équipement, provoquant ainsi des incendies de grande ampleur. Afin de prévenir de tels risques, des organismes tels que la Commission électrotechnique internationale (CEI) et les administrations nationales de normalisation ont successivement publié des normes d'essai de flamme à l'aiguille (par exemple, CEI 60695-11-5:2016, GB/T 5169.5-2020), qui exigent clairement la simulation de scénarios de petites flammes pour tester la résistance au feu et la persistance de la flamme des produits et des matériaux.

Les équipements traditionnels de test de flamme à aiguille présentent des problèmes tels que des fonctions dispersées, une faible précision de contrôle des paramètres et des processus d'utilisation complexes. Par exemple, le réglage manuel de la hauteur de la flamme entraîne facilement des erreurs, et le chronométrage manuel rend difficile l'enregistrement précis du temps de persistance de la flamme, ce qui ne permet pas de répondre aux exigences des tests de haute qualité. ZY-3 Brûleur à flamme aiguille développé par LISUN Adoptant une conception modulaire intégrée, cet appareil combine des fonctions telles que le contrôle précis de la température, la minuterie automatique et l'enregistrement des données. Il optimise le processus de test grâce à un double mode de fonctionnement (écran tactile et télécommande). Conforme aux normes internationales et nationales, il s'adapte également aux besoins de test d'échantillons de différentes tailles. Largement utilisé dans des domaines tels que l'électronique, l'éclairage et l'électronique automobile, il est devenu un outil essentiel pour les tests de sécurité incendie. Cet article analysera en détail les avantages techniques et la valeur industrielle de cet appareil. LISUN ZY-3 Brûleur à flamme aiguille : analyse sous quatre angles : architecture technique de l'équipement, principes de fonctionnement de base, scénarios d'application et vérification des performances.

2. Architecture technique et principes de fonctionnement de base LISUN ZY-3 Brûleur à flamme aiguille
2.1 Architecture de conception modulaire
La conception modulaire du LISUN ZY-3 Le brûleur à flamme aiguille est à la base de son intégration fonctionnelle et de son adaptation flexible. Il est divisé en cinq modules principaux. Chaque module fonctionne indépendamment et collabore de manière interactive pour garantir la précision et la stabilité du processus de test :
• Module de combustion : Il comprend un brûleur standard en forme d’aiguille (diamètre intérieur de 0.5 mm), une unité d’alimentation en gaz et un dispositif de réglage de la flamme. L’angle du brûleur est ajustable (incliné à 45° lors des tests et vertical lors du réglage de la hauteur de flamme). Le gaz de combustion utilisé est du butane d’une pureté ≥ 95 %. Un débitmètre électronique optionnel permet de contrôler précisément le débit de gaz afin de stabiliser la forme de la flamme.
• Module de contrôle de température : Il intègre un thermocouple de type K de 0.5 mm de diamètre et une puce d’acquisition de température de haute précision. La plage de mesure de température s’étend de 0 à 1 000 °C, permettant ainsi de surveiller en temps réel la montée en température de la flamme et de garantir le respect de la norme (« 23.5 s ± 1 s pour passer de 100 °C ± 2 °C à 700 °C ± 3 °C »), évitant ainsi l’impact des variations de température sur les résultats des tests.
• Module de chronométrage et d'enregistrement des données : Doté d'une puce de chronométrage haute précision intégrée, il enregistre automatiquement la durée de combustion (0 à 999.9 s, ±0.1 s) et la durée de persistance de la flamme (0 à 999.9 s, ±0.1 s). Il prend en charge les combustions uniques ou consécutives. Les données de test sont stockées en temps réel dans la mémoire de l'appareil et peuvent être exportées vers un ordinateur via USB pour une analyse ultérieure.
• Module de fonctionnement et de sécurité : Il est équipé d’un grand écran tactile LCD développé en interne et d’une télécommande sans fil, permettant des fonctions telles que le paramétrage, le démarrage/la pause des tests et la consultation des données. Il intègre également une protection contre la surchauffe, une alarme de fuite de gaz et un bouton d’arrêt d’urgence. En cas de dépassement du seuil de température ou de concentration anormale de gaz, l’alimentation en gaz est automatiquement coupée et une alarme se déclenche.
• Module de fixation d'échantillon : Il comprend un dispositif de fixation réglable permettant d'adapter le dispositif à des échantillons de différentes tailles (boîtiers de relais de petite taille, gaines isolantes de câbles de grande taille, films, etc.). La hauteur et la position horizontale du dispositif peuvent être ajustées avec précision afin de garantir que la distance de combustion entre le brûleur et l'échantillon respecte les exigences standard (généralement 5 mm ± 0.5 mm).

2.2 Principes techniques des fonctions essentielles
2.2.1 Technologie de contrôle précis de la température
La température de la flamme est un paramètre essentiel de l'essai de flamme à aiguille, qui influe directement sur la détermination du seuil d'inflammation du matériau. LISUN ZY-3 Le brûleur à flamme aiguille assure un contrôle précis de la température grâce à la collaboration entre « l’acquisition en temps réel par thermocouple et le réglage dynamique par algorithme PID » :
• Acquisition de température : L'extrémité du thermocouple de type K est fixée au plus près de la zone centrale de la flamme, collectant les données de température 10 fois par seconde et convertissant le signal analogique en un signal numérique pour transmission à la puce de contrôle principale.
• Réglage PID : Grâce à l’algorithme PID, la puce de contrôle principale compare la température en temps réel à la courbe de température standard (100 °C → 700 °C, 23.5 s ± 1 s) et ajuste automatiquement le débit de gaz butane et l’ouverture du registre du brûleur. Si la température monte trop lentement, le débit de gaz est augmenté ; si elle dépasse la valeur cible, le débit est réduit afin de garantir que la température de la flamme soit strictement conforme aux exigences des normes GB/T 5169.5-2020 et IEC 60695-11-5:2016.

2.2.2 Enregistrement automatique des données et de la minuterie
Le chronométrage manuel traditionnel est sujet à des erreurs (supérieures à ±0.5 s) dues aux délais de réaction du personnel. LISUN ZY-3 atteint une précision temporelle de l'ordre de la milliseconde grâce à la collaboration du matériel et du logiciel :
• Durée de combustion : Une fois le test lancé, l’appareil enregistre automatiquement l’heure de contact entre le brûleur et l’échantillon. Lorsque la durée de combustion programmée (par exemple, 30 s) est atteinte, le brûleur se réinitialise automatiquement, avec une précision de ±0.1 s.
• Mesure de la persistance de la flamme : Une fois l’échantillon séparé de la flamme, l’appareil vérifie, grâce à un capteur optique, si la combustion se poursuit. En cas de détection d’une flamme, la mesure de sa persistance est automatiquement déclenchée. À l’extinction de la flamme, le chronométrage est automatiquement arrêté et des données telles que « état d’allumage », « durée de la persistance de la flamme » et « propagation de la combustion » sont enregistrées, évitant ainsi les erreurs d’interprétation liées à une observation manuelle.
• Stockage des données : Il prend en charge le stockage de plus de 5 000 groupes de données de test. Chaque groupe comprend la durée du test, les informations sur l’échantillon, la durée de combustion, la durée de persistance de la flamme, la courbe de température, etc. Ces données peuvent être exportées au format Excel pour faciliter la génération de rapports de test et la traçabilité des données.

2.2.3 Fonctionnement en mode double et assurance de sécurité
Afin de simplifier le processus d'utilisation et de réduire le risque de brûlures à haute température, LISUN ZY-3 adopte un mode de fonctionnement double « écran tactile + télécommande » :
• Utilisation tactile : L’écran tactile LCD de 5 pouces affiche en temps réel la température, la durée de combustion, l’état de la flamme et d’autres informations. Il permet de paramétrer l’appareil en un clic (par exemple, une durée de combustion de 30 secondes et une hauteur de flamme de 12 mm). Son interface intuitive et facile à prendre en main permet une prise en main rapide, même pour les débutants.
• Commande à distance : L’appareil est équipé d’une télécommande sans fil permettant de démarrer/mettre en pause le test à une distance de 3 mètres, évitant ainsi tout contact direct avec le brûleur haute température (la température de la flamme dépasse 700 °C). Par ailleurs, le boîtier de l’appareil est fabriqué en acier revêtu par pulvérisation haute température, ce qui le rend résistant aux hautes températures et à la corrosion et garantit une sécurité d’utilisation optimale.

3. Spécifications des paramètres et scénarios d'application industrielle LISUN ZY-3 Brûleur à flamme aiguille
3.1 Spécifications des paramètres principaux et comparaison des modèles
LISUN ZY-3 Le brûleur à flamme aiguille comprend deux modèles : ZY-3 (avec armoire) et ZY-3S (sans armoire). Les paramètres principaux sont strictement conformes aux normes internationales et peuvent être sélectionnés en fonction des différents environnements de test et exigences des échantillons. Le tableau suivant compare les paramètres et la conformité aux normes des deux modèles :

Catégorie de paramètres	Paramètre spécifique	ZY-3 (avec armoire)	ZY-3S (sans armoire)	Conformité aux exigences standard
Paramètres du système de combustion	Angle du brûleur	Réglable, incliné à 45° pendant les tests, vertical pendant l'étalonnage	Pareil que ZY-3	CEI 60695-11-5:2016, GB/T 5169.5-2020
	Hauteur de la flamme	12mm ± 1mm	Pareil que ZY-3	Idem que ci-dessus
	Gaz de combustion	≥95 % de butane (débitmètre de gaz électronique en option)	Pareil que ZY-3	Idem que ci-dessus
Paramètres de contrôle de la température et de la minuterie	Gamme de mesure de température	0~1000°C (thermocouple de type K)	Pareil que ZY-3	Idem que ci-dessus
	Taux d'augmentation de la température	23.5 s ± 1 s pour passer de 100 °C à 700 °C	Pareil que ZY-3	Idem que ci-dessus
	Temps de combustion	0 à 999.9 s (±0.1 s), personnalisable	Pareil que ZY-3	Idem que ci-dessus
	Enregistrement du temps de persistance de la flamme	0 à 999.9 s (±0.1 s), marquage automatique	Pareil que ZY-3	Idem que ci-dessus
Paramètres de structure et de fonctionnement	Matériau du corps	Structure en acier revêtue par pulvérisation à haute température	Pareil que ZY-3	Conception résistante aux hautes températures et à la corrosion
	Mode de fonctionnement	Écran tactile LCD + télécommande double mode	Pareil que ZY-3	Simplifier le processus et garantir la sécurité
	Poids	180 kg	40 kg	Le modèle avec armoire convient aux laboratoires fixes ; le modèle sans armoire est facile à déplacer.
Fonction de test	Temps de combustion	Configurable pour des combustions simples ou multiples consécutives	Pareil que ZY-3	S'adapter aux différentes exigences des normes d'essai
	Enregistrement de données	Prend en charge le stockage et l'exportation de plus de 5 000 groupes de données	Pareil que ZY-3	Faciliter la traçabilité des données et la génération de rapports

3.2 Analyse des scénarios d'application industrielle typiques
Grâce à sa conception modulaire et à ses capacités de test précises, le LISUN ZY-3 Le brûleur à flamme aiguille est largement utilisé dans des domaines tels que l'électronique, l'informatique, l'éclairage et l'électronique automobile. Voici quelques exemples d'applications principales :

3.2.1 Industrie électrique et électronique : Essais de résistance au feu des appareils électriques basse tension
Si les boîtiers et les parties isolantes des appareils électriques basse tension (tels que les relais, les contacteurs et les disjoncteurs) s'enflamment au contact de petites flammes, cela peut entraîner des courts-circuits plus importants. Un fabricant d'appareils électriques basse tension a utilisé… LISUN ZY-3 Brûleur à flamme aiguille pour tester le boîtier du relais (matériau ABS ignifugé) :
• Configuration de test : Temps de combustion de 30 s, brûleur incliné à 45°, point de combustion sur la partie faible du boîtier (épaisseur 1.5 mm).
• Résultat du test : L'échantillon ne s'est pas enflammé pendant la combustion et n'a présenté aucune persistance de flamme après avoir été séparé de la flamme, conformément aux exigences de la norme GB/T 5169.5-2020.
• Valeur ajoutée de l'application : Les lots non conformes ont été éliminés grâce à des tests par lots (un lot de boîtiers s'est enflammé après 25 secondes de combustion, la flamme persistant pendant 8 secondes), empêchant ainsi leur mise sur le marché et les risques pour la sécurité qui en découlent. Parallèlement, ces tests ont fourni des données utiles pour l'optimisation de la formulation des matériaux (augmentation de la teneur en retardateur de flamme du matériau ABS de 15 % à 20 % afin de résoudre le problème d'inflammation).

3.2.2 Industrie des équipements d'éclairage : Essais de résistance au feu des drivers et luminaires LED
En raison du fonctionnement prolongé à haute température des luminaires LED, les boîtiers des drivers et les matériaux isolants des douilles de lampes présentent un risque d'incendie. Une entreprise d'éclairage a utilisé… LISUN ZY-3 Brûleur à flamme aiguille pour tester le boîtier du pilote LED (matériau PC) :
• Base de test : GB 7000.1-2015 « Luminaires – Partie 1 : Exigences générales et essais ».
• Processus de test : simuler de petites flammes générées par la surchauffe des composants internes du circuit, effectuer une combustion de 30 secondes sur le boîtier du circuit et surveiller si l’inflammation et la propagation de la combustion se produisent.
• Résultat clé : Les boîtiers conformes ne présentaient aucune flamme nue après combustion, seulement une légère carbonisation superficielle ; les boîtiers non conformes (en polycarbonate recyclé) s’enflammaient après 18 secondes de combustion, la flamme persistant pendant 12 secondes, et se propageait aux circuits internes. Ce test a permis de détecter efficacement les produits non conformes et de garantir la sécurité d’utilisation des luminaires.

3.2.3 Industrie de l'électronique automobile : Essais des bornes de recharge pour véhicules à énergies nouvelles
En raison du courant de charge élevé des bornes de recharge pour véhicules électriques, si les parties isolantes s'enflamment au contact de petites flammes, cela peut provoquer un incendie de la batterie. Un organisme de test tiers a utilisé… LISUN ZY-3 Brûleur à flamme aiguille pour tester les parties isolantes (panneau en tissu de verre époxy) de la pile de charge :
• Normes d'essai : GB/T 2408-2021 « Plastiques – Détermination du comportement à la combustion – Méthodes horizontales et verticales », IEC 60695-11-5:2016.
• Objectif du test : Surveiller le temps d'allumage, le temps de persistance de la flamme des pièces isolantes sous une flamme de 700 °C et vérifier si des gouttes sont générées (les gouttes peuvent enflammer les matériaux combustibles situés en dessous).
• Conclusion du test : Les pièces isolantes qualifiées n’ont présenté aucune inflammation, aucune coulure et une durée de persistance de la flamme de 0 s, conformément aux exigences de protection contre l’incendie des piles de chargement ; un échantillon soumis s’est enflammé après 22 s de combustion avec une durée de persistance de la flamme de 9 s et a généré des coulures, ce qui a permis de le juger non qualifié et d’aider les entreprises à éviter les risques liés à la certification des produits.

3.2.4 Domaine de la R&D des matériaux : Évaluation des performances ignifuges des plastiques techniques
Les instituts de recherche scientifique utilisent souvent le LISUN ZY-3 Un brûleur à flamme aiguille a été utilisé pour évaluer les performances de nouveaux matériaux ignifuges. Un institut de recherche sur les matériaux a testé un matériau PA66 modifié (avec ajout d'un retardateur de flamme sans halogène) :
• Objectif du test : Vérifier la résistance au feu du matériau sous de petites flammes et fournir une base pour la sélection des matériaux de boîtier électrique et électronique.
• Variables de test : Modifier la quantité d'ignifugeant ajoutée (10 %, 15 %, 20 %) et comparer le temps d'allumage et le temps de persistance de la flamme sous différentes quantités ajoutées.
• Résultats de la recherche : Avec un ajout de retardateur de flamme de 20 %, le matériau ne s’est pas enflammé ; avec 15 %, le temps d’inflammation était de 15 s et la durée de persistance de la flamme de 3 s ; avec 10 %, le temps d’inflammation était de 8 s et la durée de persistance de la flamme de 15 s. Finalement, 15 % a été déterminé comme étant le taux d’ajout optimal (bon compromis entre résistance au feu et coût).

4. Vérification des performances et conformité aux normes de LISUN ZY-3 Brûleur à flamme aiguille
4.1 Données de vérification des performances
Pour vérifier l'exactitude des tests LISUN ZY-3 Un brûleur à flamme aiguille, échantillon standard (plaque en plastique phénolique conforme à la norme GB/T 5169.5-2020), a été sélectionné pour des essais répétés. Les résultats sont présentés dans le tableau suivant :

Élément de vérification	Exigence standard	Valeur moyenne mesurée (n=10)	Déviation	Conclusion
Hauteur de la flamme	12mm ± 1mm	12.1mm	± 0.1mm	CONFORMITE
Temps de montée en température (100°C→700°C)	23.5 s ± 1 s	23.4s	± 0.1 s	CONFORMITE
Durée de combustion (réglage 30 s)	30 s ± 0.1 s	30.05s	± 0.05 s	CONFORMITE
Durée de persistance de la flamme (échantillon standard)	≤10s	2.3s	-	Qualified
Précision de la détermination de l'allumage	100%	100%	0%	CONFORMITE

Les données montrent que les indicateurs clés de LISUN ZY-3 Le brûleur à flamme aiguille, notamment en termes de hauteur de flamme, de temps de montée en température et de précision de synchronisation, répond à toutes les exigences standard, et la précision de la détermination de l'allumage atteint 100 % avec une bonne répétabilité des tests, ce qui garantit la fiabilité des résultats des tests.

4.2 Conformité aux normes
LISUN ZY-3 Needle Flame Burner respecte scrupuleusement un certain nombre de normes internationales et nationales faisant autorité afin de garantir la reconnaissance mondiale des résultats des tests :
• Normes de méthode d'essai de base : GB/T 5169.5-2020 « Essais de risque d'incendie pour les produits électriques et électroniques – Partie 5 : Flammes d'essai – Méthode d'essai à la flamme à aiguille », IEC 60695-11-5:2016 « Essais de risque d'incendie – Partie 11-5 : Flammes d'essai – Méthode d'essai à la flamme à aiguille ».
• Normes spécifiques au produit : GB 7000.1-2015 « Luminaires – Partie 1 : Exigences générales et essais », GB/T 4943.1-2022 « Équipements de technologies de l’information – Sécurité – Partie 1 : Exigences générales », GB/T 2408-2021 « Plastiques – Détermination du comportement au feu », IEC 62368-1:2023 « Équipements audio/vidéo, de technologies de l’information et de la communication – Partie 1 : Exigences de sécurité ».
• Normes spécifiques à l'industrie : ISO 6722-1:2019 « Véhicules routiers – Câbles, fils et faisceaux – Partie 1 : Exigences générales et méthodes d'essai » (essais de faisceaux de câbles automobiles), UL 94:2024 « Norme relative aux essais d'inflammabilité des matériaux plastiques pour les pièces d'appareils et d'équipements » (essais de résistance au feu des plastiques).

5. Conclusions 
LISUN ZY-3 Brûleur à flamme aiguille Intégrant des fonctions essentielles telles que le contrôle précis de la température, la minuterie automatique et l'enregistrement des données grâce à une conception modulaire, cet appareil résout les problèmes des équipements traditionnels, notamment leur faible précision, leur complexité d'utilisation et les risques élevés pour la sécurité. Sa conformité stricte aux normes et sa grande adaptabilité en font un outil indispensable pour les tests de sécurité incendie dans des secteurs comme l'électronique, l'éclairage et l'électronique automobile. De l'inspection qualité en usine à la certification par un organisme tiers, en passant par la recherche et le développement de matériaux dans les instituts de recherche, cet appareil fournit des données de test fiables, permettant aux produits de répondre aux exigences d'accès au marché et de réduire les risques d'incendie.

Mots clés:ZY-3