IEC TS 60695-6-2:2001
(Main)Fire hazard testing - Part 6-2: Smoke obscuration - Summary and relevance of test methods
Fire hazard testing - Part 6-2: Smoke obscuration - Summary and relevance of test methods
Gives a summary of the test methods that are used in the assessment of smoke opacity. It presents a brief summary of static and dynamic test methods in common use, either as international standards or national or industry standards. It includes special observations on their relevance, for electrotechnical products and their materials, to real fire scenarios and gives recommendations on their use. Has the status of a basic safety publication in accordance with IEC Guide 104.
Essais relatifs aux risques du feu - Partie 6-2: Opacité des fumées - Résumé et pertinence des méthodes d'essais
Donne un résumé des méthodes d'essai qui sont utilisées pour évaluer l'opacité des fumées. Elle présente un bref résumé des méthodes d'essai dynamiques et statiques communément utilisées, aussi bien comme normes internationales ou nationales ou normes industrielles. Elle inclut des observations spéciales sur leurs relations avec un feu réel, pour les produits électrotechniques et leurs matériaux et donne des recommandations pour leurs utilisations. A le statut d'une publication fondamentale de sécurité conformément au Guide 104 de la CEI.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
SPÉCIFICATION CEI
TECHNIQUE IEC
TS 60695-6-2
TECHNICAL
Première édition
SPECIFICATION
First edition
2001-02
PUBLICATION FONDAMENTALE DE SÉCURITÉ
BASIC SAFETY PUBLICATION
Essais relatifs aux risques du feu –
Partie 6-2:
Opacité des fumées –
Résumé et pertinence des méthodes d'essais
Fire hazard testing –
Part 6-2:
Smoke obscuration –
Summary and relevance of test methods
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC/TS 60695-6-2:2001
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.
Informations supplémentaires Further information on IEC publications
sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
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
par le comité d’études qui a élaboré cette publication, technical committee which has prepared this
ainsi que la liste des publications parues, sont publication, as well as the list of publications issued,
également disponibles par l’intermédiaire de: is also available from the following:
• Site web de la CEI (www.iec.ch) • IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
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comprenant des recherches textuelles, par comité technical committees and date of publication. On-
d’études ou date de publication. Des informations line information is also available on recently
en ligne sont également disponibles sur les issued publications, withdrawn and replaced
nouvelles publications, les publications rempla- publications, as well as corrigenda.
cées ou retirées, ainsi que sur les corrigenda.
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• IEC Just Published
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Fax: +41 22 919 03 00
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.
SPÉCIFICATION CEI
TECHNIQUE IEC
TS 60695-6-2
TECHNICAL
Première édition
SPECIFICATION
First edition
2001-02
PUBLICATION FONDAMENTALE DE SÉCURITÉ
BASIC SAFETY PUBLICATION
Essais relatifs aux risques du feu –
Partie 6-2:
Opacité des fumées –
Résumé et pertinence des méthodes d'essais
Fire hazard testing –
Part 6-2:
Smoke obscuration –
Summary and relevance of test methods
IEC 2001 Droits de reproduction réservés Copyright - all rights reserved
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T
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– 2 – TS 60695-6-2 CEI:2001
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 4
INTRODUCTION .8
Articles
1 Domaine d’application. 10
2 Références normatives . 10
3 Définitions . 12
4 Classification des méthodes d’essais . 12
4.1 Modèle feu. 12
4.2 Méthode d’essai statique. 12
4.3 Méthode d’essai dynamique . 14
5 Types d’éprouvettes. 14
5.1 Essai sur produit . 14
5.2 Essai sur produit conventionnel . 14
5.3 Essai d’un échantillon de matériau ou de composite . 14
6 Méthodes d’essai statiques publiées . 14
6.1 Détermination de l’opacité de la fumée dans une chambre NBS. 16
6.2 Détermination de l’opacité des fumées par un essai en enceinte unique . 20
6.3 Détermination de l'opacité des fumées dans une chambre à fumée de «trois
mètres au cube» . 24
6.4 Détermination de la densité optique spécifique avec un dispositif d'essai à
chambre double . 26
7 Méthodes d'essai dynamiques publiées. 28
7.1 Détermination de l'opacité de la fumée dégagée par des câbles électriques
montés sur une échelle horizontale . 28
7.2 Détermination de l'opacité de la fumée générée par des câbles électriques
montés sur une échelle verticale . 30
7.3 Détermination de l'opacité de la fumée en utilisant un cône calorimètre . 32
8 Panorama des méthodes et relations entre les résultats. 36
Annexe A (informative) Données sur la répétabilité et la reproductibilité – Chambre NBS –
Essais interlaboratoires basés sur les normes françaises NF C20-902-1 et NF C20-902-2. 40
Annexe B (informative) Données sur la répétabilité et la reproductibilité – ISO 5659-2. 42
Annexe C (informative) Données sur la répétabilité et la reproductibilité – Chambre de
«trois mètres au cube» – Essais interlaboratoires selon la CEI 61034-1 . 44
Bibliographie . 46
TS 60695-6-2 IEC:2001 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 5
INTRODUCTION .9
Articles
1 Scope . 11
2 Normative references . 11
3 Definitions. 13
4 Classification of test methods. 13
4.1 Fire model. 13
4.2 Static test method . 13
4.3 Dynamic test method. 15
5 Type of test specimens . 15
5.1 Product testing. 15
5.2 Simulated product testing. 15
5.3 Material or composite sample testing. 15
6 Published static test methods . 15
6.1 Determination of smoke opacity in an NBS chamber . 17
6.2 Determination of smoke opacity by a single-chamber test . 21
6.3 Determination of smoke opacity in a “three metre cube” smoke chamber . 25
6.4 Determination of specific optical density using a dual-chamber test . 27
7 Published dynamic tests . 29
7.1 Determination of smoke opacity generated by electric cables mounted on a
horizontal ladder . 29
7.2 Determination of smoke opacity generated by electrical cables mounted on a
vertical ladder . 31
7.3 Determination of smoke opacity using a cone calorimeter . 33
8 Overview of methods and relevance of data. 37
Annex A (informative) Repeatability and reproducibility data – NBS smoke chamber –
Interlaboratory tests from the French standard NF C20-902-1 and NF C20-902-2 . 41
Annex B (informative) Repeatability and reproducibility data – ISO 5659-2 . 43
Annex C (informative) Repeatability and reproducibility data – "Three metre cube"
smoke chamber – French round robin tests according to IEC 61034-1. 45
Bibliography . 47
– 4 – TS 60695-6-2 CEI:2001
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
ESSAIS RELATIFS AUX RISQUES DU FEU –
Partie 6-2: Opacité des fumées –
Résumé et pertinence des méthodes d’essais
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission electrotechnique 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 de la présente spécification 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 inter-
nationales. Exceptionnellement, un comité d’études peut proposer la publication d’une
spécification technique
lorsqu’en dépit de maints efforts, l’accord requis ne peut être réalisé en faveur de la
publication d’une Norme internationale, ou
lorsque le sujet en question est encore en cours de développement technique ou quand,
pour une raison quelconque, la possibilité d’un accord pour la publication d’une Norme
internationale peut être envisagée pour l’avenir mais pas dans l’immédiat.
Cette première édition de la CEI 60695-6-2, qui est une spécification technique, a été établie
par le comité d’études 89 de la CEI: Essais relatifs aux risques du feu.
Cette spécification technique doit être utilisée conjointement avec la CEI 60695-6-1.
Elle a le statut d’une publication fondamentale de sécurité conformément au Guide 104 de
la CEI.
Le texte de cette spécification technique est issu des documents suivants:
Projet d’enquête Rapport de vote
89/351/CDV 89/394/RVC
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette spécification technique.
TS 60695-6-2 IEC:2001 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
FIRE HAZARD TESTING –
Part 6-2: Smoke obscuration –
Summary and relevance of test methods
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 specification 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. In
exceptional circumstances, a technical committee may propose the publication of a technical
specification when
the required support cannot be obtained for the publication of an International Standard,
despite repeated efforts, or
The subject is still under technical development or where, for any other reason, there is the
future but no immediate possibility of an agreement on an International Standard.
This first edition of IEC 60695-6-2, which is a technical specification, has been prepared by
IEC technical committee 89: Fire hazard testing.
This technical specification is to be used in conjunction with IEC 60695-6-1.
It has the status of a basic safety publication in accordance with IEC Guide 104.
The text of this technical specification is based on the following documents:
Enquiry draft Report on voting
89/351/CDV 89/394/RVC
Full information on the voting for the approval of this technical specification can be found in the
report on voting indicated in the above table.
– 6 – TS 60695-6-2 CEI:2001
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Les annexes A, B et C sont données uniquement à titre d'information.
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant 2006. A cette
date, la publication sera
• transformée en Norme internationale;
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
TS 60695-6-2 IEC:2001 – 7 –
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 3.
Annexes A, B and C are for information only.
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until
2006. At this date, the publication will be
• transformed into an International Standard;
• reconfirmed
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
– 8 – TS 60695-6-2 CEI:2001
INTRODUCTION
Il convient que le risque d’incendie soit envisagé pour tout circuit électrique, et l’objectif lors de
la conception des composants, des circuits et des équipements ainsi que le choix des
matériaux est de réduire la probabilité d’incendie, même dans le cas d’une utilisation anormale
prévisible, d’un mauvais fonctionnement ou d’une défaillance.
Les produits électrotechniques, initialement victimes de l’incendie, peuvent contribuer aux
risques dus à la formation de fumées qui peuvent causer la perte de la vision et/ou la
désorientation qui peut entraver l’évacuation des immeubles, ou la lutte contre l’incendie.
Cette spécification technique décrit des méthodes d’essai de mesure de la fumée,
communément utilisées pour évaluer les fumées émises par les produits électrotechniques ou
les matériaux utilisés dans les produits électrotechniques. Elle fait partie de la série
CEI 60695-6, en cours de préparation, qui donnera des indications aux comités de produits
désirant incorporer des méthodes d’essais sur l’obscurcissement par la fumée dans les
normes de produit.
TS 60695-6-2 IEC:2001 – 9 –
INTRODUCTION
The risk of fire needs to be considered in any electrical circuit, and the objective of component,
circuit and equipment design, and the choice of material, is to reduce the likelihood of fire,
even in the event of foreseeable abnormal use, malfunction or failure.
Electrotechnical products, primarily as victim of fire, may contribute to the fire hazard due to
release of smoke, which may cause loss of vision and/or disorientation which could impede
escape from the building, or fire fighting.
This technical specification describes smoke test methods in common use to assess the
smoke release from electrotechnical products, or from materials used in electrotechnical
products. It forms part of the IEC 60695-6 series currently under preparation which gives
guidance to product committees wishing to incorporate test methods for smoke obscuration in
product standards.
– 10 – TS 60695-6-2 CEI:2001
ESSAIS RELATIFS AUX RISQUES DU FEU –
Partie 6-2: Opacité des fumées –
Résumé et pertinence des méthodes d’essais
1 Domaine d’application
La présente spécification technique donne un résumé des méthodes d'essai qui sont utilisées
pour évaluer l'opacité des fumées. Elle présente un bref résumé des méthodes d'essai
dynamiques et statiques communément utilisées, aussi bien comme normes internationales ou
nationales ou normes industrielles. Elle inclut des observations spéciales sur leurs relations
avec un feu réel, pour les produits électrotechniques et leurs matériaux et donne des recom-
mandations pour leurs utilisations.
L’une des responsabilités d’un comité d’études consiste, le cas échéant, à utiliser les
publications fondamentales de sécurité dans le cadre de l’élaboration de ses publications.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence
qui y est faite, constituent des dispositions valables pour la présente spécification technique.
Pour les références datées, les amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne
s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes aux accords fondés sur la présente
spécification technique sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus
récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la
dernière édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de la CEI et de
l'ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur.
CEI 60695-6-1:2001, Essais relatifs aux risques du feu − Partie 6-1: Opacité des fumées –
Guide général
CEI 61034-1:1997, Mesure de la densité de fumées dégagées par des câbles brûlant dans des
conditions définies – Partie 1: Appareillage d’essai
Guide CEI 104:1997, Elaboration des publications de sécurité et utilisation des publications
fondamentales de sécurité et publications groupées de sécurité
ISO/CEI 13943:2000, Sécurité au feu – Vocabulaire
ISO 5725-2:1994, Exactitude (justesse et fidélité) des résultats et méthodes de mesure –
Partie 2: Méthode de base pour la détermination de la répétabilité et de la reproductibilité d'une
méthode de mesure normalisée
ISO/TR 9122-1:1989, Essais de toxicité des effluents du feu – Partie 1: Généralités
NF C20-902-1:1990, Essais relatifs aux risques du feu – Méthodes d'essai – Détermination de
l'opacité des fumées en atmosphère non renouvelée – Partie 1: Méthodologie et dispositif
d'essai
NF C20-902-2:1990, Essais relatifs aux risques du feu – Méthodes d'essai – Détermination de
l'opacité des fumées en atmosphère non renouvelée. Partie 2: Méthode d'essai pour matériaux
utilisés dans les câbles électriques et dans les câbles à fibres optiques
TS 60695-6-2 IEC:2001 – 11 –
FIRE HAZARD TESTING –
Part 6-2: Smoke obscuration –
Summary and relevance of test methods
1 Scope
This technical specification gives a summary of the test methods that are used in the
assessment of smoke opacity. It presents a brief summary of static and dynamic test methods
in common use, either as international standards or national or industry standards. It includes
special observations on their relevance, for electrotechnical products and their materials, to
real fire scenarios and gives recommendations on their use.
One of the responsibilities of a technical committee is, wherever applicable, to make use of
basic safety publications in the preparation of its publications.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text,
constitute provisions of this technical specification. For dated references, subsequent amend-
ments to, or revisions of, any of these publications do not apply. However, parties to
agreements based on this technical specification are encouraged to investigate the possibility
of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated
references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of IEC
and ISO maintain registers of currently valid International Standards.
IEC 60695-6-1:2001, Fire hazard testing – Part 6-1: Smoke obscuration – General guidance
IEC 61034-1:1997, Measurement of smoke density of cables burning under defined conditions
– Part 1: Test apparatus
IEC Guide 104:1997, The preparation of safety publications and the use of basic safety
publications and group safety
ISO/IEC 13943:2000, Fire safety – Vocabulary
ISO 5725-2:1994, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results –
Part 2: Basic method for the determination of repeatability and reproducibility of a standard
measurement method
ISO/TR 9122-1:1989, Toxicity testing of fire effluents – Part 1: General
NF C20-902-1:1990, Fire hazard testing – Test methods – Determination of smoke opacity
without air change – Part 1: Methodology and test devices
NF C20-902-2:1990, Fire hazard testing – Test methods – Determination of smoke opacity
without air change – Part 2: Test methods for materials used in electric cables and in optical
fibre cables
– 12 – TS 60695-6-2 CEI:2001
3 Définitions
Pour les besoins de la présente partie de la CEI 60695, les définitions issues de la
ISO/CEI 13943 ainsi que les définitions suivantes s'appliquent:
3.1
coefficient d’extinction de la fumée
logarithme décimal de l’opacité de la fumée divisé par la longueur du faisceau lumineux utilisé
pour mesurer l’opacité de la fumée
3.2
surface d’extinction de la fumée
produit du coefficient d’extinction et du volume occupé par la fumée
3.3
surface spécifique d’extinction de la fumée
surface d’extinction de la fumée divisée par la perte de masse de l’éprouvette
3.4
densité optique massique de la fumée
densité optique multipliée par un facteur, V / (L × Δm), où V est le volume de la chambre
d’essai, Δm est la perte de masse de l’éprouvette, et L est la longueur du faisceau lumineux
3.5
densité optique spécifique de la fumée
densité optique multipliée par un facteur géométrique
NOTE 1 Le facteur est V/AL, où V est le volume de la chambre d’essai, A est l’aire de la surface de l’éprouvette,
et L est la longueur du faisceau lumineux.
NOTE 2 L’utilisation du terme «spécifique» ne signifie pas «masse par unité» mais plutôt une quantité associée à
un appareillage d’essai particulier et à une aire de surface d’éprouvette.
4 Classification des méthodes d’essais
La classification de la méthode d'essai est définie selon qu'il s'agit d'une méthode statique ou
dynamique, et/ou selon le type d'éprouvette d'essai.
4.1 Modèle feu
La quantité et la vitesse de dégagement de fumée pour un matériau ou un produit donné; n'est
pas une propriété inhérente au matériau ou au produit, mais elle dépend étroitement de la
façon, dont le matériau ou le produit est brûlé. La température de décomposition et
l'importance de la ventilation sont les variables principales qui affectent les effluents du feu, et
donc la quantité et la vitesse de dégagement de fumée.
Il est impératif de montrer que les conditions d'essai définies dans une méthode d'essai
normalisée (modèle feu) sont en relation avec un feu réel, et en reproduisent le stade désiré.
L'ISO a publié une classification générale des phases du feu dans l’ISO/TR 9122-1, comme
indiqué dans le tableau 1 ci-après. Les facteurs importants affectant la production de fumée
sont la concentration en oxygène et l'éclairement/température.
4.2 Méthode d’essai statique
Méthode d'essai dans laquelle les effluents générés par le feu s'accumulent dans l'enceinte où
se produit le feu. Une recirculation et une combustion secondaire des particules de fumée
peuvent se produire. L'obscurcissement par la fumée peut être modifié par le dépôt,
l'agglomération, l'agitation des particules de fumée et par la réduction progressive de la
concentration de l'oxygène.
TS 60695-6-2 IEC:2001 – 13 –
3 Definitions
For this part of IEC 60695, definitions taken from ISO/IEC 13943 together with the following
definitions apply:
3.1
extinction coefficient of smoke
natural logarithm of the opacity of smoke divided by the path length of the light used to
measure the smoke opacity
3.2
extinction area of smoke
product of the extinction coefficient and the volume occupied by the smoke
3.3
specific extinction
extinction area of smoke divided by the mass of fuel consumed area to produce that smoke
3.4
mass optical density of smoke
optical density multiplied by a factor, V / (L × Δm), where V is the volume of the test chamber,
Δm is the mass loss of the specimen and L is the light path length
3.5
specific optical density of smoke
optical density multiplied by a geometric factor
NOTE 1 The factor is V/AL, where V is the volume of the test chamber, A is the exposed surface area of the
specimen, and L is the light path length.
NOTE 2 The use of the term ‘specific’ does not denote ‘per unit mass’ but rather denotes a quantity associated
with a particular test apparatus and exposed surface area of specimen.
4 Classification of test methods
The classification of the test method is characterised by whether it is static or dynamic and/or
the type of test specimen.
4.1 Fire model
The amount and rate of smoke released from a given material or product is not an inherent
property of that material or product, but is critically dependant on the conditions under which
that material or product is burnt. Decomposition temperature and amount of ventilation are the
main variables which affect the composition of fire effluent, and hence the amount and rate of
smoke release.
It is critical to show that the test conditions defined in a standardised test method (the fire
model) are relevant to, and replicate the desired stage of a real fire. ISO has published a
general classification of fire stages in ISO/TR 9122-1, shown as table 1. The important factors
affecting smoke production are oxygen concentration and irradiance/temperature.
4.2 Static test method
A test in which the fire effluent generated is allowed to accumulate within the fire enclosure.
Some re-circulation and secondary combustion of smoke particles may occur. The smoke
obscuration may be affected by deposition, agglomeration, stirring and progressive oxygen
depletion.
– 14 – TS 60695-6-2 CEI:2001
4.3 Méthode d’essai dynamique
Méthode d'essai dans laquelle un courant continu d'effluents du feu passe au travers du
système de mesure sans recirculation. Dans ce type d'essai, les particules de fumée ne
peuvent pas s'accumuler, elles sont dispersées dans le courant d'air contrôlé au travers de
l'appareillage d'essai. Une diminution de la quantité de fumée peut se produire pendant un
essai dynamique et peut entraîner la coagulation des particules et/ou leur dépôt sur des
surfaces froides.
Tableau 1 – Classification générale des feux suivant l’ISO/TR 9122-1
Volume Rapport Température Rayonnement
d’oxygène CO /CO du substrat
Feu
a b a c
% °C kW/m
Phase 1 Décomposition sans flammes
a) Feu couvant (auto-entretenu) 21 Non disponible <100 Non disponible
b) Sans flammes (par oxydation) 5 à 21 Non disponible <500 <25
c) Sans flammes (par pyrolyse) <5 Non disponible <1 000 Non disponible
Phase 2 Feu en cours de développement 10 à 15 100 à 200 400 à 600 20 à 40
(avec flammes)
Phase 3 Feu pleinement développé (avec
flammes)
a) Ventilation relativement faible 1 à 5 <10 600 à 900 40 à 70
b) Ventilation relativement forte 5 à 10 <100 600 à 1 200 50 à 150
a
Situation générale d’environnement (moyenne) dans un local.
b
Valeur moyenne dans la «plume» de feu près du feu.
c
Rayonnement incident sur l’échantillon (moyen).
5 Types d’éprouvettes
5.1 Essai sur produit
L'éprouvette est un produit fabriqué. Exemples: circuit imprimé, commutateur, ordinateur ou
câble.
5.2 Essai sur produit artificiel
L'éprouvette est une partie représentative d'un produit.
5.3 Essai d’un échantillon de matériau ou de composite
L'éprouvette est un matériau de base (solide ou liquide), ou un composite de plusieurs
matériaux.
6 Méthodes d’essai statiques publiées
Les méthodes d'essai statiques résumées dans cet article ont été sélectionnées parce qu'elles
sont normalisées au niveau international, national ou sont employées dans l’industrie, et parce
qu'elles sont habituellement utilisées dans le domaine de l’électrotechnique. Il n'est pas prévu
de résumer toutes les méthodes d'essai possibles.
NOTE Ces résumés donnent une brève description des méthodes d'essai, et il convient de ne pas les utiliser en
lieu et place des normes complètes telles qu'elles sont publiées.
TS 60695-6-2 IEC:2001 – 15 –
4.3 Dynamic test method
A test in which there is a continuous flow of fire effluent through the measuring device without
re-circulation. In this test, the smoke particles generated are not allowed to accumulate and are
dispersed in the controlled air flow through the test apparatus. Decay of the smoke can occur
in a dynamic test, and may involve coagulation of particles and/or their deposition on cooling.
Table 1 – General classification of fires according to ISO/TR 9122-1
Oxygen Ratio Temperature Irradiance
volume CO /CO
Fire
a b a c
o 2
% C kW/m
Stage 1 Non-flaming decomposition
a) Smouldering (self- 21 Not <100 Not
sustaining) applicable applicable
b) Non-flaming (oxidative) 5 to 21 Not <500 <25
applicable
c) Non-flaming (pyrolytic) <5 Not <1 000 Not
applicable applicable
Stage 2 Developing fire (flaming) 10 to 15 100 to 200 400 to 600 20 to 40
Stage 3 Fully developed fire (flaming)
a) Relatively low ventilation 1 to 5 <10 600 to 900 40 to 70
b) Relatively high ventilation 5 to 10 <100 600 to 1 200 50 to 150
a
General environmental condition (average) within compartment.
b
Mean value in fire plume near to fire.
c
Incident irradiance on to sample (average).
5 Type of test specimens
5.1 Product testing
The test specimen is a manufactured product. Examples: printed circuit boards, switchboards,
computers or cables.
5.2 Simulated product testing
The test specimen is a representative portion of a product.
5.3 Material or composite sample testing
The test specimen is a basic material (solid or liquid), or composite of materials.
6 Published static test methods
The static test methods reviewed in this clause were selected on the basis that they are
published international, national or industry standards, and are in common usage in the
electrotechnical field. It is not intended to review all possible test methods.
NOTE These summaries are intended as a brief outline of the test methods, and should not be used in place of full
published standards.
– 16 – TS 60695-6-2 CEI:2001
6.1 Détermination de l’opacité de la fumée dans une chambre NBS
Deux normes internationales et quatre normes nationales sont basées sur la chambre à fumée
NBS décrite ci-après.
6.1.1 Résumé
6.1.1.1 But et principe
Cet essai est utilisé pour évaluer l'opacité de la fumée produite par une éprouvette de matériau
exposée verticalement à un rayonnement thermique spécifié, avec ou sans flamme pilote, dans
une chambre fermée d’un volume de 0,51 m . Le flux lumineux qui traverse la fumée est
mesuré et enregistré en continu.
6.1.1.2 Eprouvette
L'éprouvette est une plaque de 76,2 mm × 76,2 mm et d'épaisseur maximale 25,4 mm.
6.1.1.3 Méthode
La méthode utilise une source d'énergie rayonnante électrique installée de façon à produire un
flux de chaleur de 25 kW/m sur l'éprouvette montée verticalement. Deux types d'essai sont
communément utilisés:
a) essai sans flammes, essai où seule la source d'énergie rayonnante est utilisée, ou
b) essai avec flammes pilotes, essai pour lequel un petit brûleur est utilisé en plus de la
source d'énergie rayonnante. Ce brûleur produit une rangée de flammes pilotes le long du
côté inférieur de l'éprouvette, qui allume les produits de la combustion.
Un dispositif photométrique utilisant une lumière blanche polychromatique, avec un flux
lumineux vertical est employé pour mesurer les variations de la transmission lumineuse
pendant l'essai.
Les résultats sont exprimés en termes de densité optique spécifique, D , calculée à l’aide de la
s
formule:
D = (V/AL) log (l/T)
s 10
où
V est le volume de la fumée, (c’est-à-dire le volume de la chambre);
A est l’aire de la surface exposée de l'éprouvette;
L est la longueur du faisceau lumineux utilisé pour mesurer la fumée;
I est le flux lumineux incident;
T est le flux lumineux transmis.
D est relié à l'aire d'extinction de la fumée (S) par la formule:
s
D = S / A × ln (10),
s
c’est-à-dire
D = S / 2,303 × A
s
où S est la surface d’extinction de la fumée.
TS 60695-6-2 IEC:2001 – 17 –
6.1 Determination of smoke opacity in an NBS chamber
Two international and four national standards are based on the NBS smoke chamber described
here.
6.1.1 Summary
6.1.1.1 Purpose and principle
This test is used to assess the opacity of the smoke generated by a vertically oriented test
specimen of material exposed to a specified thermal irradiance, with or without pilot flame, in a
closed chamber 0,51 m in volume. The luminous flux through the smoke is continuously
recorded.
6.1.1.2 Test specimen
The test specimen is a flat piece 76,2 mm × 76,2 mm, with a maximum thickness of 25,4 mm.
6.1.1.3 Method
The method employs an electrical radiant energy source mounted so as to produce a heat flux
of 25 kW/m on a vertically mounted test specimen. Two modes of test are commonly used:
a) non-flaming, where only the radiant energy source is used, or
b) flaming, where a small burner is used in addition to the radiant energy source, This burner
produces a row of pilot flames along the lower edge of the test specimen, which ignite any
combustion products.
A photometric system using polychromatic white light, with a vertical light path is used to
measure the variation in light transmission during the test.
Results are expressed in terms of specific optical density, D , which is calculated using the
S
following equation:
D = (V/AL) log (I/T)
s 10
where
V is the volume of smoke (i.e. the volume of the chamber);
A is the exposed surface area of the test specimen;
L is the path length of the light used to measure the smoke;
I is the incident luminous flux;
T is the transmitted luminous flux.
D is related to the extinction area of the smoke (S) by the equation:
S
D = S / A × ln (10),
s
i.e.
D = S / 2,303 × A
s
where S is the extinction area of smoke.
– 18 – TS 60695-6-2 CEI:2001
6.1.1.4 Répétabilité et reproductibilité
La répétabilité et la reproductibilité ont été déterminées par un essai interlaboratoire basé sur
les normes françaises NF C20-902-1 et NF C20-902-2.
Les résultats, présentés en conformité avec l’ISO 5725-2, sont donnés à l’annexe A.
6.1.2 Relations entre les résultats d'essai et les observations spéciales
Les méthodes d'essai basées sur l'utilisation de la chambre à fumée NBS ont été largement
utilisées dans le monde entier depuis environ 20 ans, avec pour objet initial l'évaluation des
matériaux. Cependant ces méthodes sont maintenant largement remplacées par celles de
l’ISO 5659-2 (voir 6.2) qui évitent les quelques limitations importantes suivantes de la méthode
NBS:
a) Le flux thermique est relativement faible et la quantité d'air disponible limitée, ce qui
signifie que la méthode est seulement capable de reproduire les conditions correspondant
à la phase 1 b) et, éventuellement à la phase 2 de l’ISO/TR 9122-1.
b) L'éprouvette est petite, montée verticalement et doit être plate, ce qui limite l'application de
la méthode à la seule évaluation des matériaux et exclut les liquides et certains matériaux
thermoplastiques. Les éprouvettes qui se boursouflent du côté du four occasionnent
également des difficultés du fait que le flux thermique reçu par l'éprouvette augmente
significativement et que les flammes pilotes peuvent être éteintes, ce qui rend le résultat de
l'essai inutilisable.
c) Les limitations du faible flux thermique et la géométrie de l’éprouvette signifient qu'il est
difficile d'établir une relation entre les résultats des essais effectués dans la chambre NBS
et les autres scénarios feu.
D’autres limitations pour les méthodes basées sur la chambre NBS sont celles qui suivent:
d) Il n’y a pas ou peu de corrélation entre les résultats provenant de cet essai et les risques
dus aux produits dans des feux en grandeur réelle.
e) Il n’y a pas de moyen de contrôler la masse pendant l’essai.
f) L’arrivée d’air est limitée et l’éprouvette cesse de brûler si la concentration en oxygène
devient inférieure à environ 14 %.
g) Le dépôt de fumée sur les parois est important.
h) La répétabilité et la reproductibilité ont été étudiées de nombreuses fois, elles varient (voir
l'annexe A) et dépendent de la nature des matériaux essayés. Les matériaux qui fluent
beaucoup à chaud, ceux qui se boursouflent de façon excessive ou ceux dont l'allumabilité
n'est pas reproductible donnent les résultats les moins fiables.
La méthode offre cependant une option utile pour évaluer la production de fumée pendant une
combustion avec ou sans flamme, bien que l'essai soit réalisé sous un faible flux thermique.
Il n’est pas souhaitable d’utiliser les résultats obtenus pour évaluer des risques d
...
Questions, Comments and Discussion
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