IEC TR 60695-11-30:2001

Fire hazard testing - Part 11-30: Test flames - History and development from 1979 to 1999

Reviews the work of IEC SC 50D, and latterly IEC TC 89, in the development of higher quality, more reproducible small test flames. It examines the series of elements that together make up a small laboratory scale test for the examination of burning behaviour and shows how these parameters have been more closely specified in an attempt to obtain more precise and reproducible results.

Essais relatifs aux risques du feu - Partie 11-30: Flammes d'essai - Historique et développement de 1979 à 1999

Révise les travaux menés pour le développement de flammes d'essai de meilleure qualité, plus petites et permettant une plus grande reproductibilité. Il examine des éléments qui, une fois rassemblés, consti-tuent un essai de laboratoire à petite échelle pour l'étude du comportement au feu et montre comment ces paramètres ont été spécifiés plus en détails pour essayer d'obtenir des résultats plus précis et présentant une meilleure reproductibilité.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 27-Aug-2001
• ICS: 13.220.40 - Ignitability and burning behaviour of materials and products
• ICS: 29.020 - Electrical engineering in general
• Technical Committee: TC 89 - Fire hazard testing
• Drafting Committee: WG 12 - TC 89/WG 12
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 31-Aug-2001
• Completion Date: 28-Aug-2001

Overview

IEC TR 60695-11-30:2001 is a technical report published by the International Electrotechnical Commission (IEC) that reviews the development and history of small test flames used in fire hazard testing from 1979 to 1999. This report documents the evolution of higher quality and more reproducible small laboratory-scale flames designed to assess burning behavior of materials under controlled conditions. It provides valuable insights into the standardization efforts led by IEC Subcommittee 50D and later IEC Technical Committee 89.

The focus of this report is to examine the various parameters and elements that define small test flames, including fuel types, burner design, flame size, and test methodologies. Attention is given to optimizing test flames (1 kW, 500 W, and 50 W flames) to achieve precise, consistent, and reproducible results. The standardized test flames form a foundation for evaluating fire hazards in electrical, electronic, and related materials.

Key Topics

• Development of Small Test Flames
  The report traces the technical progress in designing standardized flames used for fire hazard testing over two decades. It explores various burner hardware configurations and the impact on flame stability and reproducibility.

• Test Flame Sizes and Types
  Specific attention is paid to three main flame sizes: 1 kW, 500 W, and 50 W test flames. Each flame type is optimized for accuracy and reproducibility in evaluating burning behavior of small-scale specimens.

• Fuel Gas Types
  Different gaseous fuels suitable for standardized test flames are reviewed. The selection and composition of gases influence flame characteristics and must align with normative requirements to maintain consistency.

• Burner Design and Optimization
  The document discusses hardware improvements such as premixed flames, mixing tube lengths, gas flow rates, and burner geometry. These technical details are critical in achieving uniform flame behavior.

• Flame Verification Techniques
  Methods to confirm flame heat flux and temperature rise rates are evaluated to ensure that test flames meet strict performance criteria. Initial experiments and ongoing verification methods form part of maintaining flame standardization.

• Influencing Factors in Small-Scale Tests
  The positioning of test flames relative to specimens, along with chamber design and environmental factors, are discussed as key variables affecting test outcomes.

Applications

• Fire Hazard Assessment in Electrical Components
  The standardized small test flames help evaluate the flammability and burning behavior of electrical and electronic materials, aiding manufacturers and regulators in fire safety certification.

• Material Flammability Testing
  Laboratories conducting fire performance tests use these test flames to simulate ignition scenarios and burning characteristics of polymers, textiles, and insulating materials.

• Standard Development and Harmonization
  IEC TR 60695-11-30 supports the alignment of international standards by providing historic context and technical rationale for test flame specifications used in IEC and ISO fire safety standards.

• Quality Control in Manufacturing
  Reproducible laboratory flames ensure that products meet required fire safety performance thresholds before market release, reducing fire risks.

• Research and Development
  R&D teams benefit from detailed flame optimization insights when designing new fire-retardant materials or improving existing fire testing methodologies.

Related Standards

• IEC 60695 Series – Fire hazard testing standards covering test methods, flame characteristics, and fire behavior evaluation for electrical and electronic products.

• IEC TC 89 Publications – Technical committee documents focusing on fire safety testing procedures and equipment standardization.

• ISO Fire Testing Standards – Complementary international standards for fire testing of materials and products that reference or harmonize with IEC flame test methods.

• National Fire Safety Regulations – Many use IEC standardized flame tests as benchmarks for compliance and certification in electrical and electronics manufacturing.

---

Keywords: IEC TR 60695-11-30, fire hazard testing, test flames, small test flames, flame optimization, burner design, electrical safety testing, fire behavior evaluation, fire testing standards, flame reproducibility, IEC TC 89, fire safety standards.

Standards Content (Sample)

RAPPORT CEI
TECHNIQUE IEC
TR 60695-11-30
TECHNICAL
Première édition
REPORT
First edition
2001-08
Essais relatifs aux risques du feu –
Partie 11-30:
Flammes d’essai –
Historique et développement de 1979 à 1999
Fire hazard testing –
Part 11-30:
Test flames –
History and development from 1979 to 1999
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC/TR 60695-11-30:2001
Numérotation des publications Publication numbering
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are
sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For
devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Editions consolidées Consolidated editions
Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its
CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1
exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and
base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
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sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
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actuel de la technique. Des renseignements relatifs à the content reflects current technology. Information
cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is
nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments
amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the
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RAPPORT CEI
TECHNIQUE IEC
TR 60695-11-30
TECHNICAL
Première édition
REPORT
First edition
2001-08
Essais relatifs aux risques du feu –
Partie 11-30:
Flammes d’essai –
Historique et développement de 1979 à 1999
Fire hazard testing –
Part 11-30:
Test flames –
History and development from 1979 to 1999
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– 2 – TR 60695-11-30 © CEI:2001
SOMMAIRE
AVANT PROPOS .6
INTRODUCTION.10
1 Domaine d’application .12
2 Documents de référence.12
3 Flammes d’essai.14
3.1 Méthode d’utilisation .14
3.2 Taille et type des flammes d’essai à l’étude.14
3.3 Type de carburants gazeux à utiliser .18
3.4 Discussion – Optimisation de la forme du brûleur .18
3.5 Optimisation de la flamme d’essai de 1 kW .22
3.6 Optimisation de la flamme d’essai de 500 W .22
3.7 Optimisation de la flamme d’essai de 50 W .24
4 Vérification des flammes d’essai.26
4.1 Expériences initiales .26
4.2 Evaluation de la méthode de flux de chaleur .26
4.3 Evaluation de la méthode de vitesse d’augmentation de température .28
5 Facteurs d’influence dans les méthodes pour l’évaluation du comportement au feu
des spécimens de petite taille.28
5.1 Position relative de la flamme d’essai et du spécimen .30
5.2 Détails concernant les chambres d’essai .30
Bibliographie.66
Figure 1 – Brûleur au gaz industriel standard.32
Figure 2 – Flamme prémélangée − Brûleur Meeker .34
Figure 3 – Brûleur dans un spectromètre d’absorption atomique propriétaire (exemple
seulement).36
Figure 4 − Détails du brûleur de ASA 2122-1 .38
Figure 5 − Brûleur au gaz propane – Extrait du Journal Officiel des Communautés
Européennes .40
Figure 6 − Brûleur standard avec tube de mélange allongé .42
Figure 7 − Caractéristiques visuelles de la flamme avec des tubes de mélange de
longueurs différentes utilisant le brûleur de la figure 6 .44
Figure 8 − Brûleur de 1 kW – Montage général .46
Figure 9 − Brûleur de 1 kW – Disposition de l'alimentation.48
Figure 10 − Détails du brûleur de 500 W – Conception initiale .50

TR 60695-11-30 © IEC:2001 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.7
INTRODUCTION.11
1 Scope .13
2 Reference documents .13
3 Test flames .15
3.1 Method of use .15
3.2 Size and type of test flames under consideration.15
3.3 Type of fuel gases to be used.19
3.4 Discussion – optimizing the shape of the burner hardware .19
3.5 Optimization of the 1 kW test flame .23
3.6 Optimization of the 500 W test flame .23
3.7 Optimization of the 50 W test flame .25
4 Confirmation of the test flame .27
4.1 Initial experiments .27
4.2 Assessment of the heat flux method .27
4.3 Assessment of the rate of rise temperature method .29
5 Factors of influence in methods to assess the burning behaviour of
small test specimens.29
5.1 Relative position of the test flame and the test specimen.31
5.2 Test chamber details .31
Bibliography.67
Figure 1 – Standard gas industry burner .33
Figure 2 – A pre-mixed flame − Meeker Burner .35
Figure 3 – The burner in a proprietary atomic absorption spectrometer (example only) .37
Figure 4 − Burner details from ASA 2122-1 .39
Figure 5 − Propane burner from the Official Journal of the European Communities .41
Figure 6 − Standard burner with extended mixing tube.43
Figure 7 − Visual characteristics of the flame with different length mixing tubes using
the burner of figure 6 .45
Figure 8 − 1 kW burner – General assembly .47
Figure 9 − 1 kW burner – Supply arrangement .49
Figure 10 − 500 W burner details – Original design.51

– 4 – TR 60695-11-30 © CEI:2001
Figure 11 − Détails du brûleur de 500 W – Première amélioration .52
Figure 12 − Détails du brûleur de 500 W – Deuxième approche .54
Figure 13 − Montage expérimental utilisant un appareil de mesure de flux de chaleur.56
Figure 14 − Disposition de l'essai de vérification.58
Figure 15 − Calibre d'écartement .60
Figure 16 − Brûleur de 50 W − Positions de la flamme d’essai .62
Figure 17 − Temps de conformité.64
Tableau 1 – Hauteurs des flammes d’essai utilisées ou à l’étude à l’ISO/ à la CEI .16
Tableau 2 – Types de gaz, spécifiés dans les normes CEI, environ 1979.16

TR 60695-11-30 © IEC:2001 – 5 –
Figure 11 − 500 W burner details – First improvement .53
Figure 12 − 500 W burner details – Second approach .55
Figure 13 − Experimental arrangement using a heat flux meter .57
Figure 14 − Confirmatory test arrangement .59
Figure 15 − Clearance gauge.61
Figure 16 − 50 W burner – Test flame positions .63
Figure 17 − Conformity times .65
Table 1 – Test flame heights in use or under consideration in IEC/ISO .17
Table 2 – Types of gas, specified in IEC standards, circa 1979.17

– 6 – TR 60695-11-30 © CEI:2001
COMMISSION ELECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
ESSAIS RELATIFS AUX RISQUES DU FEU –
Partie 11-30: Flammes d’essai –
Historique et développement de 1979 à 1999
AVANT PROPOS
1) La CEI (Commission Électrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes
internationales. Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national
intéressé par le sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement
avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les
deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les
Comités nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent rapport technique peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La tâche principale des comités d’études de la CEI est l’élaboration des Normes
internationales. Toutefois, un comité d’études peut proposer la publication d’un rapport
technique lorsqu’il a réuni des données de nature différente de celles qui sont normalement
publiées comme Normes internationales, cela pouvant comprendre, par exemple, des inform-
ations sur l’état de la technique.
La CEI 60695-11-30, qui est un rapport technique, a été établie par le comité d’études 89 de
la CEI: Essais relatifs aux risques du feu.
Le texte de ce rapport technique est issu des documents suivants:
Projet d’enquête Rapport de vote
89/438/CDV 89/474/RVC
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de ce rapport technique.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 3.

TR 60695-11-30 © IEC:2001 – 7 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
___________
FIRE HAZARD TESTING –
Part 11-30: Test flames –
History and development from 1979 to 1999
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International
Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the
two organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical specifications, technical reports or guides and they are accepted by the National
Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this technical report may be the subject of
patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
The main task of IEC technical committees is to prepare International Standards. However, a
technical committee may propose the publication of a technical report when it has collected
data of a different kind from that which is normally published as an International Standard, for
example "state of the art".
IEC 60695-11-30, which is a technical report, has been prepared by IEC technical com-
mittee 89: Fire hazard testing.
The text of this technical report is based on the following documents:
Enquiry draft Report on voting
89/438/CDV 89/474/RVC
Full information on the voting for the approval of this technical report can be found in the
report on voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 3.

– 8 – TR 60695-11-30 © CEI:2001
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant 2010.
A cette date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
Ce document, purement informatif, ne doit pas être considéré comme une Norme
internationale.
TR 60695-11-30 © IEC:2001 – 9 –
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged
until 2010. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
This document which is purely informative is not to be regarded as an International Standard.

– 10 – TR 60695-11-30 © CEI:2001
INTRODUCTION
L’origine de la plupart des feux est une source de faible importance, en général une source
de chaleur imprévue qui apparaît à proximité d’un matériau combustible, par exemple dans un
matériel électrotechnique, un fil en surchauffe ou un composant qui connaît une défaillance à
proximité d’un élément de support, de telle manière que la décomposition du matériau
intervient en produisant des vapeurs inflammables.
Si la source de chaleur est trop faible par rapport à la masse localisée de matériau, les
dommages peuvent n’être que ponctuels sans transformation en feu. La quantité d’énergie
nécessaire pour qu’un matériau se consume dépend de nombreux facteurs y compris la forme
de la pièce réalisée dans ce matériau, sa couleur, sa diffusivité thermique et sa masse, son
émissivité, etc. en plus de sa composition chimique.
Des matériaux combustibles différents ont besoin de quantités de chaleur différentes avant
que l’allumage puisse se produire. Pour une combustion continue, il est nécessaire que la
vitesse à laquelle le matériau qui se consume perd de la chaleur soit inférieure à la somme de
la vitesse à laquelle il reçoit de la chaleur des sources extérieures et de la vitesse à laquelle
le processus de combustion génère de la chaleur.
L’examen du comportement des matériaux, des composants, des sous-ensembles et des
produits lorsqu’ils sont soumis à une source thermique, qui est vital pour l’établissement de
mesures de sécurité, est extrêmement difficile dans un environnement complexe. Etant donné
que de nombreuses caractéristiques du processus de combustion ne sont pas encore
complètement comprises, seules quelques-unes d’entre elles peuvent être analysées et
seulement dans des situations qui sont bien définies et dans lesquelles le nombre de facteurs
impliqués est maintenu à un minimum.
Les essais de contrôle de la qualité pour le comportement au feu des matériaux simulent, en
général, une étape spécifique d’un feu: l’application d’une source de chaleur définie sur une
éprouvette avec une forme et des dimensions spécifiées.
Il y a environ vingt-cinq ans, le Comité Consultatif de la Sécurité de la CEI (ACOS) a reconnu
a) qu’il semblait y avoir une croissance exponentielle du nombre et des types de flammes
d’essai utilisées dans les méthodes d’essai pour l’examen du comportement au feu,
b) que beaucoup de ces flammes étaient très proches, et
c) que beaucoup d’entre elles étaient spécifiées de manière imprécise.
Il avait été demandé au sous-comité 50D: Risques du feu, comité en charge de ces questions
avant le CE 89, d’examiner quelles étaient les flammes d’essai utilisées, dans le but d’en
ramener le nombre à un minimum tout en améliorant en même temps leur spécification.

TR 60695-11-30 © IEC:2001 – 11 –
INTRODUCTION
Most fires start from a small source, usually in the context of an unforeseen source of heat
occurring near to a combustible material, e.g. in electrotechnical equipment, an overheated
wire or a failed component near to a support part, such that decomposition of the material
occurs, producing flammable vapours which may be ignited.
If the heat source is too small in relation to the localized mass of material, only localized
damage may occur without progression to a fire. The amount of energy a material needs for it
to combust is dependent upon many factors including the shape of the piece of material, its
colour, thermal diffusivity and mass, emissivity, etc. besides its chemical constitution.
Different combustible materials need different amounts of heat to be applied before ignition
can occur. Continued combustion requires that the rate of loss of heat by the burning material
needs to be less than the sum of the rate of heat it receives from extraneous sources and the
rate of heat generated by the combustion process.
The examination of the behaviour of materials, components, sub-assemblies and products
when stressed by a thermal source, which is vital in the setting up safety measures, is
exceedingly difficult in a complex environment. Since many features of the combustion
process are not yet clearly understood, only some of them can be analyzed, and only in
situations that are well defined and in which the number of factors involved is kept to a
minimum.
Quality control tests for the burning behaviour of materials usually simulate one specific stage
of a fire: the application of a defined heat source to a test piece of specified shape and
dimensions.
Some twenty-five years ago, the IEC Advisory Committee on Safety (ACOS) recognized that
a) there appeared to be an explosive growth in the number and type of test flames that were
being used in test methods for the examination of burning behaviour,
b) many of those flames were very similar, and
c) many of them were poorly specified.
Subcommittee 50D: Fire hazards, the forerunner of TC 89, was asked to examine the test
flames that were in use with a view to reducing the number to a minimum whilst at the same
time improving their specification.

– 12 – TR 60695-11-30 © CEI:2001
ESSAIS RELATIFS AUX RISQUES DU FEU –
Partie 11-30: Flammes d’essai –
Historique et développement de 1979 à 1999
1 Domaine d’application
Le présent rapport technique révise les travaux menés par le SC 50D de la CEI, puis par le
CE 89, pour le développement de flammes d’essai de meilleure qualité, plus petites et
permettant une plus grande reproductibilité. Il examine des éléments qui, une fois
rassemblés, constituent un essai de laboratoire à petite échelle pour l’étude du comportement
au feu et montre comment ces paramètres ont été spécifiés plus en détails pour essayer
d’obtenir des résultats plus précis et présentant une meilleure reproductibilité.
2 Documents de référence
CEI 60332-1:1993, Essais des câbles électriques soumis au feu – Partie 1: Essais sur un
conducteur ou câble isolé vertical
CEI 60695-2-2:1991, Essais relatifs aux risques du feu – Partie 2: Méthodes d’essai –
Section 2: Essai au brûleur-aiguille
CEI 60695-2-4/0:1991, Essais relatifs aux risques du feu – Partie 2: Méthodes d’essai –
Section 4/Feuille 0: Méthodes d’essai à la flamme de type à diffusion et de type à prémélange
CEI 60695-2-4/1:1991, Essais relatifs aux risques du feu – Partie 2: Méthodes d’essai –
Section 4/Feuille 1: Flamme d’essai à prémélange de 1 kW nominal et guide
CEI 60695-11-3:2000, Essais relatifs aux risques du feu – Partie 11-3: Flammes d’essai –
Flammes de 500 W – Appareillage et méthodes d’essai de vérification
CEI 60695-11-4:2000, Essais relatifs aux risques du feu – Partie 11-4: Flammes d’essai –
Flammes de 50 W – Appareillages et méthodes d’essai de vérification
CEI 60695-11-10:1999, Essais relatifs aux risques du feu – Partie 11-10: Flammes d’essai –
Méthodes d'essai horizontale et verticale à la flamme de 50 W
CEI 60695-11-20:1999, Essais relatifs aux risques du feu – Partie 11-20: Flammes d’essai –
Méthodes d'essai à la flamme de 500 W
CEI 60695-11-40:, Essais relatifs aux risques du feu – Partie 11-40: Flammes d’essai –
Essais de confirmation – Document guide
___________
A publier.
TR 60695-11-30 © IEC:2001 – 13 –
FIRE HAZARD TESTING –
Part 11-30: Test flames –
History and development from 1979 to 1999
1 Scope
This technical report reviews the work of IEC SC 50D, and latterly IEC TC 89, in the
development of higher quality, more reproducible small test flames. It examines the series of
elements that together make up a small laboratory scale test for the examination of burning
behaviour and shows how these parameters have been more closely specified in an attempt
to obtain more precise and reproducible results.
2 Reference documents
IEC 60332-1:1993, Tests on electric cables under fire conditions – Part 1: Test on a single
vertical insulated wires or cable
IEC 60695-2-2:1991, Fire hazard testing – Part 2: Test methods – Section 2: Needle-flame
test
IEC 60695-2-4/0:1991, Fire hazard testing – Part 2: Test methods – Section 4/Sheet 0:
Diffusion type and premixed type flame test methods
IEC 60695-2-4/1:1991, Fire hazard testing – Part 2: Test methods – Section 4/Sheet 1: 1 kW
nominal pre-mixed test flame and guidance
IEC 60695-11-3:2000, Fire hazard testing – Part 11-3: Test flames – 500 W flames –
Apparatus and confirmational test methods
IEC 60695-11-4:2000, Fire hazard testing – Part 11-4: Test flames – 50 W flames – Apparatus
and confirmational test methods
IEC 60695-11-10:1999, Fire hazard testing – Part 11-10: Test flames – 50 W horizontal and
vertical flame test methods
IEC 60695-11-20:1999, Fire hazard testing – Part 11-20: Test flames – 500 W flame test
methods
IEC 60695-11-40:, Fire hazard testing – Part 11-40: Test flames – Confirmatory tests –
Guidance document
___________
To be published.
– 14 – TR 60695-11-30 © CEI:2001
3 Flammes d’essai
3.1 Méthode d’utilisation
Dans la majorité des procédures d’essai, par exemple la CEI 60695-11-10 et la CEI 60695-
11-20, une flamme d’essai est appliquée à une partie spécifique d’une éprouvette pendant
une certaine durée (le temps d’application) puis elle est retirée. Le comportement est observé
pendant et après le processus. Il est possible que la flamme d’essai n’ait pas d’influence ou
qu’une flamme se développe et s’éteigne après un certain temps ou bien il peut apparaître
une flamme qui grandit avec le temps. Dans certaines méthodes, si la combustion initiale de
l’éprouvette s’arrête, il est alors autorisé d’appliquer la flamme d’essai une nouvelle fois pour
un certain nombre d’applications.
Dans les essais caractéristiques de combustion des matériaux plastiques, l’éprouvette, qui
fait normalement 125 mm de long ± 0,05 mm × 13 mm de large ± 0,05 mm × 0,8 mm à 6 mm
d’épaisseur ± 0,05 mm, est montée horizontalement ou verticalement, la flamme d’essai étant
appliquée à une extrémité. Si le spécimen se consume, il peut être nécessaire de permettre à
la flamme d’essai de suivre l’extrémité qui se rétracte sous l’effet de la combustion du
spécimen.
Dans les essais sur les produits, il est admis que la flamme d’essai soit appliquée à toute
partie qui est susceptible d’être soumise à une flamme en cas de défaut. Le point d’application
est fréquemment à l’intérieur de l’appareil, par exemple à l’intérieur d’un appareil domestique.
C’est pour ces raisons que le matériel utilisé pour produire la flamme d’essai doit être de taille
suffisamment faible, avoir une masse minimale et être facilement manœuvrable.
3.2 Taille et type des flammes d’essai à l’étude
Les résultats d’une enquête menée par le SC 50D en 1979 [1] sont donnés aux tableaux 1 et
2 et on peut voir que trois flammes symétriques d’un point de vue circulaire ont été choisies
pour la normalisation, d’une hauteur de 20 mm, 125 mm et 175 mm respectivement et que les
gaz combustibles étaient dans de nombreux cas peu spécifiés.
___________
Les chiffres entre crochets renvoient à la bibliographie.

TR 60695-11-30 © IEC:2001 – 15 –
3 Test flames
3.1 Method of use
In the majority of test procedures, e.g. IEC 60695-11-10 and IEC 60695-11-20, a test flame is
applied to a specific part of a test piece for a certain length of time (the application time) and
then withdrawn. The behaviour during and after this process is observed. There may be no
influence of the test flame, or a flame may develop which extinguishes after a certain time, or
a flame may result which increases in size with time. In some methods, if the initial burning of
the test piece extinguishes, then the test flame may be re-applied for a number of
applications.
In combustion characteristic tests on plastic materials, the test piece, typically dimensioned
125 mm ± 0,05 mm long, 13 mm ± 0,05 mm wide and 0,8 mm to 6 mm ± 0,05 mm thick, is
mounted horizontally or vertically with the test flame applied to one end. If the test specimen
burns away, there may be a need to allow the test flame to follow the retracting burning end of
the test specimen.
In tests on products, the test flame may be applied to any part that is likely to be stressed with
a flame in the event of a fault. The application point is frequently inside a device, e.g. inside a
domestic appliance.
For these reasons, the hardware that is used to produce the test flame has to be sufficiently
small, of minimum mass and easily manoeuvrable.
3.2 Size and type of test flames under consideration
The results of a survey made by SC 50D in 1979 [1] are shown in tables 1 and 2 where it can
be seen that three circularly symmetrical flames were selected for standardization, namely
20 mm, 125 mm and 175 mm in height and that the fuel gases were, in many cases, very
sparsely specified.
___________
Figures in square brackets refer to the bibliography.

– 16 – TR 60695-11-30 © CEI:2001
Tableau 1 – Hauteurs des flammes d’essai utilisées ou à l’étude à l’ISO/ à la CEI
Hauteur totale de la Hauteur du cône Nombre total de
flamme intérieur références normatives
mm mm
19 – 2
19 ± 1– 1
20 ± 2– 1
25 – 5
25 ± 1– 1
25 ± 2– 1
30 (flamme à ailettes) 6 1
75 25 1
100 – 1
100 50 2
125 35 1
125 40 3
127 38 2
175* 55 2
* Hauteur de flamme préférentielle, SC 50D(Secrétariat)21, 1981.
Tableau 2 – Types de gaz, spécifiés dans les normes CEI, environ 1979
1 Carburant hydrocarbure gazeux,
par exemple 93 % propane
2 Gaz naturel
Gaz naturel (37 MJ/m )
4 Gaz ordinaires
5 Propane
6 Gaz du domaine public
7 Méthane industriel
8 Gaz de ville
9 Non spécifié
Il avait été suggéré d’examiner les méthodes d’essai utilisant une flamme de 25 mm pour voir
si une flamme de 20 mm de haut serait adaptée, en éliminant ainsi la nécessité d’avoir des
flammes de 25 mm.
Les flammes sont composées de mélanges comprenant un oxydant (normalement l’oxygène)
et un réducteur (le carburant) qui donnent une réaction chimique exothermique.
Dans la majorité des feux, le carburant se vaporise et se consume en utilisant l’oxygène de
l’air environnant. L’efficacité de la combustion dépend beaucoup de la disponibilité en
oxygène et du degré de mélange avec le carburant vaporisé.
Les flammes à diffusion décrites dans la CEI 60695-2-4/0 sont produites en laboratoire d’une
manière similaire, c’est-à-dire qu’un flux de gaz sortant d’un tuyau se consume avec l’air
environnant (oxygène). Elles sont donc faciles à produire et constituent également une
excellente simulation des flammes de la majorité des feux réels, mais leurs dimensions et la
distribution de température dépendent beaucoup de la vitesse de sortie du tuyau du gaz et de
la vitesse de l’air local.
TR 60695-11-30 © IEC:2001 – 17 –
Table 1 – Test flame heights in use or under consideration in IEC/ISO
Overall flame height Inner cone height Total number of
mm mm standard references
19 – 2
19 ± 1– 1
20 ± 2– 1
25 – 5
25 ± 1– 1
25 ± 2– 1
30 (wing flame) 6 1
75 25 1
100 – 1
100 50 2
125 35 1
125 40 3
127 38 2
175* 55 2
* Preferred flame height, SC 50D(Secretariat)21, 1981.
Table 2 – Types of gas, specified in IEC standards, circa 1979
1 Gaseous hydrocarbon fuel,
e.g. 93 % propane
2 Natural gas
Natural gas (37 MJ/m )
4 Ordinary gases
5 Propane
6 Public utility gas
7 Technical grade methane
8 Town gas
9 Unspecified
It was suggested that those methods that used the 25 mm high flame should be examined to
see whether the 20 mm high flame would be suitable, thereby removing the need for a 25 mm
flame.
Flames consist of mixtures of an oxidizer (typically oxygen) and a reducer (the fuel)
chemically reacting exothermically.
In the majority of fires, the fuel vaporizes and combusts using oxygen from the surrounding
air. The efficiency of combustion depends very strongly on the availability of oxygen and the
degree of mixing with the fuel vapour.
Diffusion flames as described in IEC 60695-2-4/0 are produced in the laboratory in a similar
manner, i.e. a flow of fuel gas out of a pipe combusts with the surrounding air (oxygen). They
are, therefore, easy to produce and are also an excellent simulation of the flames in the
majority of real fires, but their dimensions and temperature distribution are very dependent on
the exit velocity of the gas from the pipe and the local air velocity.

– 18 – TR 60695-11-30 © CEI:2001
On utilise des flammes à diffusion produites en utilisant des vitesses de sortie de gaz
relativement élevées dans des environnements sans courants d’air, c’est-à-dire le brûleur
aiguille (CEI 60695-2-2). Toutefois, dans des situations de faible vitesse du gaz, elles sont
trop instables et donnent des résultats d’essai avec de fortes variations.
Dans la majorité des cas, les flammes d’essai sont «prémélangées», c’est-à-dire qu’elles sont
produites en mélangeant une part de l’air de combustion avec la base oxydante avant le point
de combustion à l’extrémité du tube du brûleur. L’air restant est pris dans l’atmosphère qui
entoure la flamme d’essai comme dans le cas des flammes à diffusion.
La qualité d’une flamme prémélangée dépend beaucoup du degré de mélange de l’oxydant et
du carburant et de leur vitesse de sortie du tube du brûleur par rapport à la vitesse maximale
de la flamme.
3.3 Type de carburants gazeux à utiliser
Différents pays ont développé différents types de produits de carburants gazeux, par exemple
le gaz de houille qui est produit par la distillation destructive de la houille et qui se compose
essentiellement d’un mélange d’hydrogène et de méthane, et le gaz naturel qui est une ressource
naturelle et qui se compose essentiellement de méthane et d’autres types paraffiniques, etc.
Plus récemment, des versions liquéfiées de types de gaz nominalement simples, avec toute
une gamme de puretés, ont été mises sur le marché (gaz en bouteilles, «GPL»).
Il convient qu’une Norme internationale se fonde sur des éléments facilement disponibles
dans le monde entier et qui satisfont aux exigences de la tâche; il a ainsi été décidé de
recommander l’utilisation de types de gaz nominalement simples en bouteille.
Etant donné que les différents types de gaz possèdent différentes caractéristiques de
combustion, il avait été envisagé de normaliser l’utilisation universelle du propane comme
carburant pour les flammes d’essai, mais les divergences en matière de pratiques
d’assurance incendie dans le monde ont rendu cela impossible.
Finalement, le sous-comité SC 50D a recommandé que les carburants gazeux des flammes
d’essai soient limités au méthane et au propane, avec des puretés minimales de 99 % et
98 % respectivement, au moins en cas de litige, s’il ne s’agit pas d’essais individuels de série.
Les niveaux de pureté ont été pris des normes concernant l’évaluation des performances des
appareils à gaz commerciaux et domestiques [2].
Le recours à l’utilisation de gaz provenant de sources liquéfiées en bouteilles a soulevé le
problème de la température du gaz. Il pourrait être nécessaire de contrôler la température du
gaz mesurée par un débitmètre et fourni au brûleur.
3.4 Discussion – Optimisation de la forme du brûleur
Le débat porte sur
a) la méthode de fourniture du carburant et de l’oxydant au brûleur,
b) la précision avec laquelle le carburant et l’oxydant peuvent être fournis,
c) la qualité de leur mélange,
d) le rapport de la vitesse de sortie sur la vitesse maximale de la flamme, et
e) l’encombrement maximal admissible du matériel.
Traditionnellement, les petites flammes prémélangées de type Bunsen ou Tirrill étaient
produites en laboratoire en faisant passer un carburant gazeux à travers un jet dans un
dispositif venturi où le débit volume de l’oxydant (air) était contrôlé par un clapet réducteur
réglable autour de l’admission venturi.

TR 60695-11-30 © IEC:2001 – 19 –
Diffusion flames, produced using relatively high gas exit velocities in essentially draught-free
surroundings, are used, i.e. the needle flame (IEC 60695-2-2). Under low gas velocity
situations, however, they are too unstable and give widely varying test results.
In the majority of cases, test flames are "pre-mixed", i.e. they are produced by mixing a
proportion of the combustion air with the oxidizing base prior to the point of combustion at the
end of the burner tube. The remaining air is taken from the atmosphere surrounding the test
flame in a similar manner to that produced by diffusion flames.
The quality of a pre-mixed flame is very dependent on the degree of mixing of the oxidant and
fuel and their exit velocity from the burner tube in relation to the maximum flame velocity.
3.3 Type of fuel gases to be used
Different countries have developed different types of commodity fuel gases, e.g. coal gas
which is produced by the destructive distillation of coal and consists of a mixture of mainly
hydrogen and methane, natural gas which is a natural resource and consists of mainly
methane and other paraffinic types, etc. More recently, liquefied versions of nominally single
gas types, covering a range of purities, have become available (bottled gases, "LPG").
An International Standard should be based on items that are easily available around the world
and which meet the requirements of the task and it was decided to recommend the use of
nominally single types of bottled gases.
Because the different types of gases have different burning characteristics, it was hoped to
universally standardize the use of propane as the fuel for test flames, but the differing fire
insurance practices around the world prevented this.
Subcommittee SC 50D finally recommended that test flame fuel gases should be limited to
methane and propane, with minimum purities of 99 % and 98 %, respectively, at least in the
event of a dispute, if not for routine testing. The purity levels were taken from standards
covering the assessment of the perf
...