Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

122 страницы

760.00 ₽

Купить официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Распространяется на взрывозащищенное электрооборудование (электротехнические устройства) групп I и II с взрывозащитой вида “искробезопасная электрическая цепь“, на электрооборудование с взрывозащитой других видов, имеющие искробезопасные и связанные с ними искроопасные электрические цепи, а также на электрические цепи невзрывозащищенного электрооборудования, которые электрически связаны с искробезопасными цепями взрывозащищенного электрооборудования и могут оказать влияние на их искробезопасность

Отменён
Действие завершено 15.02.2014

Показать даты введения Admin

С ГОСТ Р 51330.10-99 покупают: ГОСТ 2.120-2013

ГОСТ Р 51330.10-99
(МЭК 60079-11-99)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОЕ

Часть 11

Искробезопасная электрическая цепь i

ГОССТАНДАРТ РОССИИ

Москва

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Некоммерческой автономной научно-исследовательской организацией «Центр по сертификации взрывозащищенного и рудничного электрооборудования ИГД» (НАНИО «ЦС ВЭ ИГД»)

ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 403 «Взрывозащищенное и рудничное электрооборудование»

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 9 декабря 1999 г. № 500-ст

3 Настоящий стандарт представляет собой аутентичный текст международного стандарта МЭК 60079-11-99 «Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь i» с дополнительными требованиями, отражающими потребности экономики страны

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

СОДЕРЖАНИЕ

1 Область применения 3

2 Нормативные ссылки 4

3 Определения 5

4 Группы и температурные классы искробезопасного и связанного электрооборудования 8

5 Уровень искробезопасных электрических цепей 8

6 Требования к электрооборудованию 10

7 Требования к элементам, от которых зависит искробезопасность 26

8 Неповреждаемые элементы, блоки элементов и соединения 33

9 Барьеры безопасности на диодах 39

10 Проверки и испытания 40

11 Контрольные проверки, выполняемые изготовителем 51

12 Маркировка 52

13 Документация 53

ПРИЛОЖЕНИЕ А 53

Оценка искробезопасности электрических цепей 53

ПРИЛОЖЕНИЕ А.1 87

Дополнительные сведения по конструированию и оценке искробезопасности электрооборудования 87

ПРИЛОЖЕНИЕ Б 107

Искрообразующие механизмы для испытания электрических цепей на искробезопасность* 107

ПРИЛОЖЕНИЕ В 118

Примеры монтажа элементов электрооборудования. Измерение путей утечки, зазоров и расстояний разделения через заливочный компаунд и твердую изоляцию 118

ПРИЛОЖЕНИЕ Г 123

Герметизация 123


Введение

Настоящий стандарт входит в комплекс государственных стандартов на взрывозащищенное электрооборудование, разрабатываемых Техническим комитетом по стандартизации ТК 403 «Взрывозащищенное и рудничное электрооборудование» на основе применения международных стандартов МЭК на взрывозащищенное электрооборудование.

В стандарт, дополнительно к требованиям международного стандарта МЭК 60079-11-99, включены положения, конкретизирующие или дополняющие отдельные пункты МЭК 60079-11-99 с учетом сложившейся российской практики, норм и требований государственных стандартов. Дополнительные требования, отражающие потребности экономики страны, выделены в тексте курсивом.

В целях удобства обращения к конкретным техническим требованиям в настоящем стандарте сохранена нумерация разделов, подразделов, пунктов и т.п., данная в стандарте МЭК 60079-11-99.

Основные отличия настоящего стандарта от стандарта МЭК 60079-11-99 состоят в следующем.

1) Сохранен использующийся в российской практике вероятностный подход к оценке искробезопасности электрической цепи, который, по нашему мнению, позволяет обеспечивать более объективную оценку взрывозащищенности электрического оборудования.

2) Сохранена возможность использования управляемых полупроводниковых элементов в качестве ограничителей тока для особовзрывобезопасного уровня взрывозащиты электрооборудования. Такое решение принято на основании имеющегося опыта оценки искробезопасности электрических цепей с устройствами такого типа, опыта конструирования и практического использования электрооборудования с указанными средствами взрывозащиты. При этом введены дополнительные требования, повышающие надежность обеспечения его искробезопасности.

3) Сохранен коэффициент искробезопасности 1,5 для искробезопасных электрических цепей уровня ia вне зависимости от числа учитываемых повреждений.

4) Сохранены искробезопасные цепи уровня iс, поскольку они имеют достаточно широкую область применения.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОЕ

Часть 11

Искробезопасная электрическая цепь i

Electrical apparatus for explosive atmospheres.

Part 11. Intrinsic safety i

Дата введения 2001-01-01

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт распространяется на взрывозащищенное электрооборудование (электротехнические устройства) групп I и II с взрывозащитой вида «искробезопасная электрическая цепь», на электрооборудование с взрывозащитой других видов, имеющее искробезопасные и связанные с ними искроопасные электрические цепи, а также на электрические цепи невзрывозащищенного электрооборудования, которые электрически связаны с искробезопасными цепями взрывозащищенного электрооборудования и могут оказать влияние на их искробезопасность.

Стандарт устанавливает требования к конструкции, методам испытаний и маркировке искробезопасного электрооборудования, искробезопасных цепей связанного электрооборудования, а также электрооборудования, предназначенного для подключения к искробезопасным цепям.

1.2 Стандарт дополняет требования ГОСТ Р 51330.0 к взрывозащищенному электрооборудованию с взрывозащитой вида «искробезопасная электрическая цепь».

Если электрически связанное электрооборудование имеет взрывозащиту одного из видов, перечисленных в ГОСТ Р 51330.0, то оно должно удовлетворять требованиям стандарта на взрывозащиту конкретного вида и требованиям ГОСТ Р 51330.0 одновременно.

Требования ГОСТ Р 51330.0 к искробезопасному и связанному электрооборудованию следует применять в соответствии с приведенной ниже таблицей и учетом того, что для связанного электрооборудования, предназначенного для использования во взрывоопасной зоне, применение или не применение перечисленных в таблице пунктов устанавливается исходя из требований к взрывозащите используемого вида.

Разделы и пункты ГОСТ Р 51330.0

Применяются или не применяются требования разделов или пунктов ГОСТ Р 51330.0

Искробезопасное электрооборудование

Связанное электрооборудование, устанавливаемое вне взрывоопасных зон

1

2

3

4.2.2 Маркировка максимальной температуры поверхности

Применяются

Не применяются

5.1 Максимальная температура поверхности

Применяются

Не применяются

5.3 Температура поверхности и температура самовоспламенения

Применяются

Не применяются

6.2 Задержка при открывании оболочки

Не применяются

Не применяются

7.1.1 Требования к неметаллическим оболочкам

Применяются

Не применяются

7.1.2 Требования к пластмассам

Не применяются

Не применяются

7.1.3 Проверка соответствия характеристик материалов требованиям 7.1.1

Не применяются

Не применяются

7.2 Теплостойкость

Не применяются

Не применяются

7.3 Электростатические заряды на оболочках из пластических материалов или их частях

Применяются

Не применяются

7.3.1 Электрооборудование группы I (только примечания 1 и 2)

Не применяются

Не применяются

7.3.2 Электрооборудование группы II (только примечания 1 и 2)

Не применяются

Не применяются

7.4 Резьбовые отверстия

Не применяются

Не применяются

8.1 Оболочки из материалов, содержащих легкие металлы

Применяются

Не применяются

8.3 Резьбовые отверстия в материале оболочки

Не применяются

Не применяются

9 Крепежные детали

Не применяются

Не применяются

10 Блокировки

Не применяются

Не применяются

11 Проходные изоляторы

Не применяются

Не применяются

12 Материалы, используемые в качестве герметиков

Не применяются

Не применяются

14 Вводные устройства и соединительные контактные зажимы

Не применяются

Не применяются

15 Контактные зажимы для заземляющих или нулевых защитных проводников

Не применяются

Не применяются

16 Кабельные и трубные вводы

Не применяются

Не применяются

17-22 Дополнительные требования к электрооборудованию отдельных видов

Не применяются

Не применяются

23.4.3.1 Испытания на ударостойкость

Не применяются

Не применяются

23.4.3.2 Испытания сбрасыванием

Применяются

Не применяются

23.4.3.3 Необходимые результаты

Применяются

Не применяются

23.4.5 Испытание крутящим моментом проходных изоляторов

Не применяются

Не применяются

23.4.6.1 Измерение температуры. Проверка теплового режима

Применяются

Не применяются

23.4.6.2 Испытание на тепловой удар

Не применяются

Не применяются

23.4.7.1-23.4.7.7 Испытания неметаллических оболочек или частей оболочек

Не применяются

Не применяются

23.4.7.8 Определение сопротивления изоляции частей оболочек из пластмассы

Применяются

Не применяются

27.7 Примеры маркировки

Не применяются

Не применяются

Приложение В Ех-кабельные вводы

Не применяются

Не применяются

11.4 Требования настоящего стандарта являются обязательными.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 50537-93 (МЭК 127-1-88) Миниатюрные плавкие предохранители. Терминология для миниатюрных плавких предохранителей и общие требования к миниатюрным плавким вставкам

ГОСТ Р 50538-93 (МЭК 127-2-89) Миниатюрные плавкие предохранители. Трубчатые плавкие вставки

ГОСТ Р 50539-93 (МЭК 127-3-88) Миниатюрные плавкие предохранители. Субминиатюрные плавкие вставки

ГОСТ Р 51330.0-99 (МЭК 60079-0-98) Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0. Общие требования

ГОСТ Р 51330.8-99 Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 7. Защита вида е

ГОСТ 14254-96 (МЭК 529-89) Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP)

ГОСТ 18311-80 Изделия электротехнические. Термины и определения основных понятий

ГОСТ 27473-87 (МЭК 112-79) Материалы электроизоляционные твердые. Метод определения сравнительного и контрольного индексов трекингостойкости во влажной среде

3 Определения

В стандарте наряду с определениями по ГОСТ Р 51330.0 используют следующие:

3.1 искробезопасная электрическая цепь: Электрическая цепь, в которой для предписанных настоящим стандартом условий испытаний любые искрения не вызывают воспламенение с вероятностью большей 10-3, а любое тепловое воздействие не способно воспламенить взрывоопасную смесь.

Примечание - Электрическую цепь, не удовлетворяющую требованиям 3.1, считают искроопасной.

3.2 электрооборудование: По ГОСТ 18311.

3.3 искробезопасное электрооборудование: Электрооборудование, в котором все электрические цепи искробезопасны.

3.4 связанное электрооборудование: Электрооборудование, которое содержит как искробезопасные, так и искроопасные цепи, при этом конструкция электрооборудования выполнена так, что искроопасные цепи не могут оказать отрицательного влияния на искробезопасные цепи.

Примечание - Связанное электрооборудование может:

а) иметь взрывозащиту другого вида, отвечающую требованиям применения во взрывоопасной зоне;

б) не иметь взрывозащиты, например, регистрирующий прибор, расположенный вне взрывоопасной зоны, с входной искробезопасной цепью термопары, установленной во взрывоопасной зоне

3.5 нормальный режим работы: По ГОСТ 18311.

3.6 повреждение: Повреждение любого элемента, разделения, изоляции или соединения между элементами при проведении испытаний на искробезопасность.

3.7 учитываемое повреждение: Повреждение элементов, разделений, изоляции и соединений в искробезопасном или связанном электрооборудовании, удовлетворяющих конструктивным требованиям настоящего стандарта.

3.8 неучитываемое повреждение: Повреждение элементов и соединений в искробезопасном или связанном электрооборудовании, не удовлетворяющих конструктивным требованиям настоящего стандарта.

3.9 неповреждаемый элемент или неповреждаемая сборка элементов: Элемент или сборка элементов, которые удовлетворяют требованиям настоящего стандарта и не подвергаются повреждениям, указанным в настоящем стандарте.

Вероятность того, что такие повреждения произойдут в процессе эксплуатации или хранения, считают настолько низкой, что она не должна приниматься в расчет.

3.10 неповреждаемое разделение или изоляция: Разделение или изоляция между токоведущими частями, которые не подвергаются повреждениям на замыкание между этими частями.

Вероятность того, что такие повреждения произойдут в процессе эксплуатации или хранения, считают настолько низкой, что она не должна приниматься в расчет.

3.11 простое электрооборудование: Электрический элемент или комбинация элементов, имеющих простую конструкцию с точно определенными электрическими параметрами, совместимыми с допустимыми параметрами для искробезопасной цепи, к которой они подключаются.

3.12 внутренняя проводка: Электрические соединения и провода электромонтажа, выполненные изготовителем внутри электрооборудования.

3.13 минимальный воспламеняющий ток (МВТ): Ток в омической или индуктивной цепях, вызывающий воспламенение взрывоопасной смеси с вероятностью 10-3 при испытаниях с использованием искрообразующего механизма согласно приложения Б или аналогичного по чувствительности искрообразующего механизма.

3.14 минимальное воспламеняющее напряжение: Напряжение в емкостных цепях, вызывающее воспламенение взрывоопасной смеси с вероятностью 10-3 при испытаниях с использованием искрообразующего механизма согласно приложения Б или аналогичного по чувствительности искрообразующего механизма.

3.15 максимальное выходное напряжение постоянного тока или эффективное значение переменного (Um): Максимальное напряжение, которое может быть приложено к соединительным устройствам искроопасных цепей связанного электрооборудования без нарушения искробезопасности.

Примечание - Значение Um может быть различным для соединительных устройств разных типов, а также для напряжений переменного и постоянного тока.

3.16 максимальное входное напряжение (U1): Максимальное напряжение (постоянного или амплитудное значение переменного тока), которое может быть приложено к соединительным устройствам искробезопасных цепей электрооборудования без нарушения его искробезопасности.

3.17 максимальное выходное напряжение (U0): Максимальное выходное напряжение (постоянного или амплитудное значение переменного тока), которое может появиться на соединительных устройствах искробезопасных цепей электрооборудования в случае приложения максимального напряжения, включая Um и Ui.

Примечание - Если в электрооборудовании имеется более одного напряжения, то максимальное напряжение на выхоhbcде - это напряжение, соответствующее наиболее опасной комбинации приложенных напряжений.

3.18 максимальный входной ток (Ii): Максимальный ток (постоянный или амплитудное значение переменного), который может протекать в соединительных устройствах искробезопасных цепей электрооборудования без нарушения его искробезопасности.

3.19 максимальный выходной ток (I0): Максимальный выходной ток (постоянный или амплитудное значение переменного), который может протекать в соединительных устройствах искробезопасных цепей электрооборудования в случае приложения максимального напряжения, включая Um и Ui.

3.20 максимальная входная мощность (Pi): Максимальная входная мощность искробезопасной цепи, которая может рассеиваться в электрооборудовании без нарушения его искробезопасности.

3.21 максимальная выходная мощность (P0): Максимальная электрическая мощность на выходе искробезопасной цепи электрооборудования.

3.22 максимальная внешняя емкость (C0): Максимальное значение емкости искробезопасной цепи, которое может быть подключено к соединительным устройствам электрооборудования без нарушения его искробезопасности.

3.23 максимальная внутренняя емкость (Ci): Суммарная эквивалентная внутренняя емкость, которая может оказаться на соединительных устройствах электрооборудования.

3.24 максимальная внешняя индуктивность (L0): Максимальное значение индуктивности искробезопасной цепи, которое может подключаться к соединительным устройствам электрооборудования без нарушения его искробезопасности.

3.25 максимальная внутренняя индуктивность (Li): Суммарная эквивалентная внутренняя индуктивность, которая может присутствовать на соединительных устройствах электрооборудования.

3.26 максимальное отношение внешних индуктивности и сопротивления (L0/R0): Отношение индуктивности (L0) к сопротивлению (R0) внешней электрической цепи, которое может иметь место на соединительном устройстве электрооборудования без нарушения его искробезопасности.

3.27 максимальное отношение внутренних индуктивности и сопротивления (Li/Ri): Отношение индуктивности (Li) к внутреннему сопротивлению (Ri), которое может иметь место на соединительных устройствах электрооборудования.

3.28 электрический зазор: Кратчайшее расстояние в окружающей среде между токоведущими частями разного потенциала или между токоведущей и заземленной частями электрооборудования.

Примечание - Это расстояние регламентируется только для частей, подверженных воздействию атмосферы, и не распространяется на изолированные или покрытые изоляционным компаундом части.

3.29 электрический зазор через заливку компаундом: Кратчайшее расстояние между токоведущими частями разного потенциала или между токоведущей и заземленной частями электрооборудования для залитых изоляционным компаундом токоведущих частей.

3.30 электрический зазор через твердые электроизоляционные материалы: Кратчайшее расстояние между токоведущими частями разного потенциала или между токоведущей и заземленной частями электрооборудования через твердые электроизоляционные материалы.

3.31 пути утечки по поверхности электроизоляционных материалов: Кратчайшее расстояние между токоведущими частями разного потенциала или между токоведущей и заземленной частями электрооборудования по поверхности электроизоляционного материала.

3.32 пути утечки для поверхностей покрытых электроизоляционным материалом: Кратчайшее расстояние между токоведущими частями разного потенциала или между токоведущей и заземленной частями электрооборудования по поверхности электроизоляционного материала, на которую нанесено изолирующее покрытие.

3.33 номинальный ток предохранителя (In): Номинальный ток срабатывания предохранителя, указанный изготовителем.

3.34 герметичный элемент или батарея: Элемент или батарея, выполненные в герметичной оболочке, через которую не выделяется газ или жидкость в условиях эксплуатации, определенных изготовителем.

Примечание - Такие элементы и батареи могут быть снабжены устройством безопасности, предохраняющим от опасного высокого внутреннего давления при нарушении условий эксплуатации, не требуют добавления электролита и предназначены для работы в течение всего срока службы, указанного изготовителем.

3.35 герметичный элемент или батарея с регулирующим клапаном: Элемент или батарея, выполненные в герметичной оболочке, не выделяющие газ в нормальном режиме работы, но имеющие предохранительный клапан, позволяющий сбрасывать избыточное давление газа, если внутреннее давление превышает заданную величину. Эти элементы или батареи не требуют добавления электролита.

3.36 диодный барьер безопасности: Блок, состоящий из шунтирующих диодов (в том числе стабилитронов), защищенных резисторами или резисторами и предохранителями, и изготовленный в виде отдельного электрооборудования или его части.

3.37 искрообразующий механизм: Контактное устройство, предназначенное для проведения испытаний на искробезопасность.

3.38 учитываемое размыкание или замыкание: Размыкание или замыкание контактов искрообразующего механизма, реализующее наиболее опасные условия испытания электрической цепи на искробезопасность.

3.39 минимальная воспламеняющая энергия (мощность) электрического разряда: Энергия (мощность) электрического разряда, вызывающая воспламенение взрывоопасной смеси с вероятностью 10-3 при испытаниях с использованием искрообразующего механизма согласно приложения Б или аналогичного по чувствительности искрообразующего механизма.

3.40 искробезопасный ток (напряжение, мощность или энергия): Наибольший ток (напряжение, мощность или энергия) в электрической цепи (электрическом разряде), который не вызывает воспламенение взрывоопасной смеси в предписанных настоящим стандартом условиях испытаний с вероятностью большей 10-3.

3.41 коэффициент искробезопасности: Отношение минимальных воспламеняющих параметров к соответствующим искробезопасным.

3.42 представительная взрывоопасная смесь: Взрывоопасная смесь одной из групп (подгрупп) взрывозащищенного электрооборудования.

3.43 активизированная взрывоопасная смесь: Взрывоопасная смесь, обеспечивающая при испытаниях электрической цепи без изменения ее параметров коэффициент искробезопасности.

4 Группы и температурные классы искробезопасного и связанного электрооборудования

Искробезопасное и связанное электрооборудование должно подразделяться на группы и классифицироваться по температурным классам в соответствии с разделами 4 и 5 ГОСТ Р 51330.0.

5 Уровень искробезопасных электрических цепей

5.1 Общие требования

5.1.1 Искробезопасные цепи искробезспасного и связанного электрооборудования должны быть отнесены к одному из уровней ia, ib или ic. К искробезопасным цепям перечисленных уровней должны применяться требования настоящего стандарта, за исключением случаев, когда указывается иное.

Примечание - Искробезопасные цепи с параметрами, соответствующими уровню ia, могут одновременно относиться к уровням ib и ic или иметь различные параметры для каждого из указанных уровней.

5.1.2 При определении уровней искробезопасных цепей повреждения элементов, разделений и соединений следует учитывать исходя из требований 7.6.

5.2 Искробезопасная цепь уровня ia

5.2.1 При приложении напряжений Um и Ui искробезопасные цепи уровня ia не должны вызывать воспламенение взрывоопасной смеси в предписанных настоящим стандартом условиях испытаний от теплового воздействия, а от искрений - с вероятностью большей 10-3 в каждом из следующих случаев:

а) при нормальной работе и введении всех неучитываемых повреждений, создающих наиболее опасные условия;

б) при нормальной работе, введении одного учитываемого и всех неучитываемых повреждений, создающих наиболее опасные условия;

в) при нормальной работе, введении двух учитываемых и всех неучитываемых повреждений, создающих наиболее опасные условия.

Примечание - В каждом из вышеуказанных случаев неучитываемые повреждения могут быть различными.

5.2.2 В испытуемых или оцениваемых на искробезопасность цепях по отношению к напряжению, току или их комбинации необходимо применять коэффициент искробезопасности 1,5 для искрообразующего механизма I типа и 2 для искрообразующих механизмов II и III типов в соответствии с 10.4.2.

5.2.3 Во всех случаях при оценке температуры поверхности коэффициент искробезопасности по напряжению или току должен быть равен 1,0.

Примечание - Условия взрывобезопасности малых элементов изложены в 10.7.

5.2.4 Если может возникнуть только одно учитываемое повреждение, то для присвоения искробезопасной цепи уровня ia принимают во внимание требования подпункта б), при условии выполнения требований настоящего стандарта к искробезопасной цепи уровня ia. Если учитываемые повреждения не могут возникнуть, то для присвоения искробезопасной цепи уровня ia принимают во внимание требования подпункта а), при условии выполнения требований настоящего стандарта к искробезопасной цепи уровня ia.

5.3 Искробезопасная цепь уровня ib

5.3.1 При приложении напряжения Um и Ui искробезопасные цепи уровня ib не должны вызывать воспламенение взрывоопасной смеси в предписанных настоящим стандартом условиях испытаний от теплового воздействия, а от искрений - с вероятностью большей 10-3 в каждом из следующих случаев:

а) при нормальной работе и введении всех неучитываемых повреждений, создающих наиболее опасные условия;

б) при нормальной работе, введении одного учитываемого и всех неучитываемых повреждений, создающих наиболее опасные условия.

Примечание - В каждом из вышеуказанных случаев неучитываемые повреждения могут быть различными.

5.3.2 Искробезопасные цепи уровня ib должны иметь коэффициент искробезопасности 1,5 или 2 (в зависимости от используемого искрообразующего механизма) по отношению к напряжению, току или их комбинации в соответствии с 10.4.2.

5.3.3 Во всех случаях при оценке температуры поверхности коэффициент искробезопасности по напряжению или току должен быть равен 1,0.

Примечание - Условия взрывобезопасности малых элементов изложены в 10.7.

5.3.4 Если учитываемые повреждения не могут возникнуть, то для присвоения искробезопасной цепи уровня ib принимают во внимание требования подпункта а), при условии выполнения требований настоящего стандарта к искробезопасной цепи уровня ib.

5.3.5 Искробезопасная цепь уровня ic

5.3.5.1 При приложении напряжений Um и Ui искробезопасные цепи уровня ic не должны вызывать воспламенение взрывоопасной смеси в предписанных настоящим стандартом условиях испытаний от теплового воздействия, а от искрений - с вероятностью большей 10-3 при нормальной работе и введении всех неучитываемых повреждений, создающих наиболее опасные условия.

5.3.5.2 Искробезопасные цепи уровня ic должны иметь коэффициент искробезопасности 1,5 или 2 (в зависимости от используемого искрообразующего механизма) по отношению к напряжению, току или их комбинации в соответствии с 10.4.2.

5.3.5.3 Во всех случаях при оценке температуры поверхности коэффициент искробезопасности по току или напряжению должен быть равен 1,0.

Примечание - Условия взрывобезопасности малых элементов изложены в 10.7.

5.4 Простое электрооборудование

5.4.1 К простому электрооборудованию относят:

а) пассивные элементы, например выключатели, соединительные коробки, потенциометры и резисторы;

б) устройства, накапливающие энергию, имеющие точно известные параметры, например конденсаторы или катушки индуктивности;

в) источники энергии, например термопары и фотоэлементы, в которых любая из генерируемых ими величин не превышает 1,5 В, 100 мА и 25 мВт.

5.4.2 Простое электрооборудование должно соответствовать всем требованиям настоящего стандарта.

6 Требования к электрооборудованию

Примечание - Требования этого раздела, если это не отражено в соответствующих подпунктах, относятся только к конструктивным особенностям искробезопасного и связанного электрооборудования, которые влияют на вид взрывозащиты и являются дополнением к общим требованиям ГОСТ Р 51330.0 (за исключением указанных в 1.2 настоящего стандарта).

Например, требования по герметизации заливочным компаундом применяют только в случае, если герметизация необходима для обеспечения требований 6.4.4 и 6.7.

6.1 Оболочки

Примечание - Определение оболочки - по ГОСТ Р 51330.0.

6.1.1 Оболочки должны обеспечивать защиту внутренних элементов искробезопасного и связанного электрооборудования, устанавливаемого во взрывоопасной зоне, со степенью защиты по ГОСТ 14254 в соответствии с условиями эксплуатации.

6.1.2 Для защиты от прикосновения с токоведущими частями, находящимся под напряжением, и внешних воздействий окружающей среды могут использоваться оболочки с различной степенью защиты. Степень защиты от внешних воздействий оболочек искробезопасного и связанного электрооборудования должна быть подтверждена соответствующими испытаниями на предприятии-изготовителе или в испытательной организации.

6.1.3 Крышки оболочек должны, иметь запорные устройства по ГОСТ Р 51330.0 или опломбироватъся.

6.2 Температура проводников и малых элементов

Примечание - Малые элементы - элементы, поверхность которых не превышает 10 см2.

6.2.1 Слой пыли на электрооборудовании группы I

Для электрооборудования группы I, относящегося к температурным классам Т1 - Т4, не допускается формирование слоя пыли на оболочках электрооборудования или на элементах внутреннего монтажа.

6.2.2 Провода внутреннего монтажа

6.2.2.1 Максимально допустимый ток I, А, соответствующий максимальной температуре самонагрева металлического провода, вычисляют по формуле

, (1)

где а - температурный коэффициент сопротивления материала проводника (для меди а =0,004265 1/К);

- ток плавления проводника при температуре окружающей среды 40 °С, А;

- температура плавления материала проводника, °С (для меди = 1083 °С);

- температура проводника вследствие самонагрева и нагрева от окружающей среды и действующего значения тока, °С.

Для медных проводников значения температуры приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Температурная классификация медной проводки (при максимальной температуре окружающей среды 40 °С)

Диаметр (см. примечание 4), мм

Площадь поперечного сечения (см. примечание 4), мм2

Максимально допустимый ток А, для температурного класса

Т1 - Т4 и группы I

Т5

Т6

0,035

0,000962

0,53

0,48

0,43

0,050

0,001960

1,04

0,93

0,84

0,100

0,007850

2,10

1,90

1,70

0,200

0,031400

3,70

3,30

3,00

0,350

0,096200

6,40

5,60

5,00

0,500

0,196000

7,70

6,90

6,70

Примечания

1 Указаны максимально допустимые значения постоянного или эффективного значения переменного тока.

2 Для многожильных проводников в качестве площади поперечного сечения принимают общую площадь всех жил проводника.

3 Таблица относится к гибким плоским проводникам, например ленточным кабелям, но не распространяется на проводники печатных плат, для которых см. 6.2.3.

4 В качестве диаметра и площади поперечного сечения принимают номинальные значения, приведенные изготовителем провода

5 Если максимальная входная мощность Р не превышает 1,3 Вт, проводка может быть отнесена к температурному классу Т4 и использоваться в электрооборудовании группы I.

6.2.2.2 Максимальный ток в изолированных проводниках не должен превышать номинального значения, указанного изготовителем провода.

6.2.3 Печатные проводники

6.2.3.1 Печатные одно- или двухсторонние платы толщиной не менее 0,5 мм, с печатными проводниками толщиной не менее 35 мкм относят к температурным классам Т1 - Т4 и допускают для применения в электрооборудовании группы I, если они имеют минимальную ширину печатного проводника 0,3 мм, а длительно протекающий по ним ток не превышает 0,518 А. Аналогично печатные проводники минимальной ширины 0,5, 1,0 и 2,0 мм относят к температурному классу Т4 при максимальных токах 0,814, 1,388 и 2,222 А, соответственно. Температурную классификацию печатных проводников длиной 10 мм или менее не проводят.

6.2.3.2 В остальных случаях температурный класс медных проводников печатных плат должен определяться в соответствии с таблицей 2.

Таблица 2 - Температурная классификация проводников печатных плат (при максимальной температуре окружающей среды 40 °С)

Максимальная ширина печатного проводника, мм

Максимальный допустимый ток, А, для температурных классов

Т1 - Т4 и группы I

Т5

Т6

1

2

3

4

0,15

1,2

1,00

0,90

0,20

1,8

1,45

1,30

0,30

2,8

2,25

1,95

0,40

3,6

2,90

2,50

0,50

4,4

3,50

3,00

0,70

5,7

4,60

4,10

1,00

7,5

6,05

5,40

1,50

9,8

8,10

6,90

2,00

12,0

9,70

8,40

2,50

13,5

11,50

9,60

3,00

16,1

13,10

11,50

4,00

19,5

16,10

14,30

5,00

22,7

18,90

16,60

6,00

25,8

21,80

18,90

Примечания

1 Значения даны для максимально допустимых значений постоянного или эффективного значения переменного тока.

2 Таблица относится к односторонним печатным платам толщиной 1,6 мм и более со слоем меди толщиной не менее 35 мкм.

3 Для плат толщиной от 0,5 до 1,6 мм максимальный ток уменьшают в 1,2 раза.

4 Для двухсторонних печатных плат максимальный ток уменьшают в 1,5 раза.

5 Для многослойных плат максимальный ток уменьшают в два раза.

6 При толщине меди 18 мкм максимальный ток уменьшают в 1,5 раза.

7 При толщине слоя меди 70 мкм максимальный ток можно увеличить в 1,3 раза

8 При прохождении печатного проводника под элементами, рассеивающими при нормальной работе или повреждениях мощность 0,25 Вт или более, ток уменьшают в 1,5 раза.

9 В месте подключения элементов, рассеивающих при нормальной работе или повреждениях мощность 0,25 Вт и более, ширину дорожки увеличивают в три раза на длине 1,0 мм или уменьшают в два раза максимальный ток. Если дорожка проходит под элементом, дополнительно используют коэффициент, приведенный в примечании 8.

6.2.3.3 Допустимые отклонения при изготовлении печатных плат не должны уменьшать минимальную ширину печатного проводника более чем на 10 % или 1 мм, в зависимости от того, какое из значений меньше.

6.2.3.4 При максимальной входной мощности Р1 не более 1,3 Вт печатные проводники могут быть отнесены к температурному классу Т4, и допускаются для применения в электрооборудовании группы I.

6.2.4 Малые элементы

6.2.4.1 Максимальная температура элементов с площадью поверхности менее 10 см2, например, транзисторов или резисторов, может превышать допустимую температуру по температурному классу, если выполняется одно из следующих условий:

а) при испытаниях согласно 10.7 малые элементы не должны поджигать взрывоопасную смесь, а любое их разрушение или деформация за счет высокой температуры не должны нарушать вид взрывозащиты;

б) для группы I и температурного класса Т4 размеры малых элементов должны соответствовать таблице 3;

в) для температурного класса Т5 температура поверхности (за исключением проволочных выводов) малых элементов не должна превышать 150 °С.

Таблица 3 - Допустимые параметры для температурного класса Т4, с учетом размеров элемента и температуры окружающей среды

Общая площадь поверхности S, исключая проволочные выводы, мм2

Требование, предъявляемое к классу Т4 и группе I

S<20

Температура поверхности £ 275 °С

S³20

Рассеиваемая мощность £ 1,3 Вт*

20 мм<S£1000

Температура поверхности £ 200 °С

* Рассеиваемую мощность понижают до 1,2 Вт при температуре окружающей среды 60 °С или до 1,0 Вт при температуре окружающей среды 80 °С

6.2.4.2 Для потенциометров площадь поверхности выбирают исходя из поверхности резистивного элемента, а не внешней поверхности потенциометра. В процессе испытаний следует принимать во внимание условия монтажа, теплоотвод и охлаждающий эффект конструкции потенциометра в целом. Температуру измеряют на дорожке потенциометра при максимальном значении тока, который может протекать в нормальном или аварийном режиме работы для заданного уровня искробезопасной цепи. Если измеренные значения сопротивления потенциометра меньше 10 % сопротивления печатного проводника, то при оценке следует учитывать сопротивление последнего.

6.3 Соединительные устройства для подключения внешних цепей

6.3.1 Зажимы

6.3.1.1 Зажимы для присоединения искробезопасных цепей должны удовлетворять требованиям таблицы 4, и отделяться от зажимов искроопасных цепей одним из следующих способов:

а) зажимы для присоединения искробезопасных и искроопасных цепей должны быть расположены в разных вводных отделениях;

б) электрический зазор между зажимами для присоединения искробезопасных и искроопасных цепей должен составлять не менее 50 мм, при этом расположение зажимов и способ прокладки проводов должны исключать замыкания между искробезопасными и искроопасными цепями при обрыве или смещении проводника;

в) применение между зажимами для присоединения искробезопасных и искроопасных цепей, расположенных в одном отделении, изоляционной или заземленной металлической перегородки.

Эти способы разделения должны применяться, когда искробезопасность электрической цепи может быть нарушена соединительными проводами, которые при обрыве соединения с зажимом могут замкнуться на другие проводники или элементы внутреннего монтажа.

Конструктивные решения б) и в) могут применяться, если напряжение искроопасной (силовой) цепи не превышает 1200 В для электрооборудования группы I и 1000 В для электрооборудования группы II.

Примечание - Зажимы для подсоединения внешних цепей к искробезопасному и связанному электрооборудованию должны быть выполнены таким образом, чтобы они не повреждались при соединениях.

6.3.1.2 Изоляционные или заземленные металлические перегородки должны отвечать следующим требованиям:

1) края перегородок должны отступать от стенок не более чем на 1,5 мм, или должно обеспечиваться минимальное расстояние 50 мм между зажимами в любом направлении вокруг перегородки;

2) металлические перегородки должны заземляться и иметь достаточную прочность и жесткость, чтобы не разрушаться при монтаже и эксплуатации. Толщина таких перегородок должна быть не менее 0,45 мм. При меньшей толщине перегородки должны соответствовать требованиям 10.10.2. Заземленные металлические перегородки должны пропускать максимальный ток, возможный в аварийных режимах, без прогорания перегородки или повреждения цепи заземления;

3) неметаллические изоляционные перегородки должны иметь толщину не менее 0,9 мм и крепиться таким образом, что быть достаточно устойчивыми к деформациям. При меньшей толщине перегородки должны удовлетворять требованиям 10.10.2. Неметаллические перегородки должны иметь соответствующий индекс трекингостойкости. Электрические зазоры, пути утечки и другие расстояния разделения должны измеряться вокруг перегородки. Электрическая прочность изоляции перегородки должна удовлетворять требованиям 6.4.12.

6.3.1.3 Значения электрических зазоров между неизолированными токоведущими частями зажимов различных искробезопасных цепей, между зажимами незаземленных искробезопасных цепей и заземленными частями вводного отделения должны быть не менее приведенных в таблице 4. Расстояния между зажимами искробезопасных цепей должны обеспечивать электрические зазоры не менее 6 мм между неизолированными частями внешних проводников в соответствии с рисунком 1. При этом необходимо учитывать возможное перемещение жестко не закрепленных металлических частей.

6.3.1.4 Если при анализе безопасности не были учтены возможные межсоединения, то минимальный электрический зазор между неизолированными токоведущими частями внешних проводников, подключаемых к зажимам искробезопасных цепей, и заземленными металлическими или другими проводящими частями электрооборудования должен составлять не менее 3 мм.

6.3.1.5 Винтовые (болтовые) зажимы должны быть предохранены от самоотвинчивания, а кабели и провода, соединенные с зажимами - от выдергивания.

6.3.1.6 Зажимы для присоединения внешних искробезопасных цепей должны закрываться крышкой, запираемой специальным инструментом, или опломбироваться. Это требование не относится к электрооборудованию, устанавливаемому в оболочках или шкафах, снабженных запорными устройствами по ГОСТ Р 51330.0 или опломбированных.

6.3.2 Электрические разъемы

6.3.2.1 Конструкция разъемов, предназначенных для подключения внешних искробезопасных цепей, должна отличаться от конструкции других разъемов и не должна быть взаимозаменяемой. Конструкция разъема должна исключать возможность неправильного соединения, например, с помощью направляющих штифтов или гнезд.

6.3.2.2 Для подключения искробезопасных цепей допускается применение однотипных разъемов, если приняты меры, исключающие возможность их неправильного соединения, например, при помощи ключа, или разъемы должны идентифицироваться маркировкой или цветовым кодом.

Таблица 4 - Зазоры, пути утечки и сравнительные индексы трекингостойкости

1 Напряжение, кВ, не более

0,010

0,030

0,060

0,090

0,190

0,375

0,550

0,750

1,000

1,300

1,575

3,300

4,700

9,500

15,600

2 Электрический зазор, мм

1,5

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

10,0

14,0

16,0

-

-

-

-

3 Электрический зазор через компаунд, мм

0,5

0,7

1,0

1,3

1,7

2,0

2,4

2,7

3,3

4,6

5,3

9,0

12,0

20,0

33,0

4 Электрический зазор через твердый электроизоляционный материал, мм

0,5

0,5

0,5

0,7

0,8

1,0

1,2

1,4

1,7

2,3

2,7

4,5

6,0

10,0

16,5

5 Путь утечки по поверхности электроизоляционного материала, мм

1,5

2,0

3,0

4,0

8,0

10,0

15,0

18,0

25,0

36,0

49,0

-

-

-

-

6 Путь утечки по поверхности, покрытой электроизоляционным материалом, мм

0,5

0,7

1,0

1,3

2,6

3,3

5,0

6,0

8,3

12,0

16,3

-

-

-

-

7 Сравнительный индекс трекингостойкости (СИТ)

ia

-

100

100

100

175

175

275

275

275

275

275

-

-

-

-

ib, ic

-

100

100

100

175

175

175

175

175

175

175

-

-

-

-

Примечания

1 Для напряжения св. 1575 В нормируются только электрические зазоры

2 При напряжении до 10 В СИТ электроизоляционного материала указывать не требуется

I - токопроводящий слой; Т - зазоры и длина пути утечки в соответствии с таблицей 4; d - зазоры и длина пути утечки в соответствии с 6.3.1

Примечание - Указанные размеры Т и d - это зазоры по воздуху и длина пути утечки вокруг изоляции в миллиметрах, как указано выше, а не толщина изоляции.

Рисунок 1. Требования к зазорам и длине пути утечки для зажимов, к которым подключены раздельные искробезопасные цепи

6.3.2.3 В разъемах, предназначенных для подключения внешних искробезопасных, не связанных между собой цепей, пути утечки и электрические зазоры между токоведущими частями, к которым подключены разные цепи, должны удовлетворять требованиям таблицы 4.

6.3.2.4 Присоединение проводов к разъемам должно выполняться в соответствии с 6.3.1. При использовании специального инструмента, исключающего возможность отсоединения жилы проводника, разъемы должны отвечать только требованиям таблицы 4.

6.3.2.5 Разъем, содержащий цепи заземления, повреждение которых может оказать влияние на искробезопасность электрической цепи, должен быть выполнен в соответствии с 6.6.

6.3.2.6 Для подключения внешних искробезопасных и искроопасных цепей, в том числе и сетевых должны применяться разъемы, в которых пути утечки и электрические зазоры между токоведущими частями (штифтами или гнездами) удовлетворяют требованиям таблицы 4, а разделения между зажимами для присоединения кабелей или проводов указанных цепей, между неизолированными участками присоединительных проводов, а также между зажимами и заземленными частями должны выполняться в соответствии с требованиями 6.3.1.

6.3.3 Определение отношения максимальной индуктивности к сопротивлению (L0/R0) для источника питания с внутренним сопротивлением Ri.

Отношение максимальной внешней индуктивности к сопротивлению (L0/R0), Гн/Ом, которые могут подключаться к источнику питания с внутренним сопротивлением Ri должно быть рассчитано по следующей формуле

, (2)

где е - минимальная воспламеняющая энергия, Дж;

Ri - минимальное внутреннее сопротивление источника питания, Ом;

U0 - максимальное напряжение холостого хода, В;

Li - максимальная индуктивность, подключенная к источнику питания, Гн.

Значение е, Дж, составляет для электрооборудования:

группы I ... 525 10-6

подгруппы IIА ... 320 10-6

IIВ... 160 10-6

IIС ... 40 10-6.

При Li = 0

, (3)

Формулы (2) и (3) учитывают коэффициент безопасности 1,5 по току, и не должны использоваться, когда Сi на выходных зажимах электрооборудования превышает 1 % от С0.

Примечания

1 При коэффициенте искробезопасности, равном 1, значение L0/R0 должно быть увеличено в 2,25 раза.

2 Обычно отношение L0/R0 применяется для оценки влияния распределенных параметров кабеля, а его применение для сосредоточенных значений индуктивности и сопротивления требует особого рассмотрения.

6.3.4 Постоянно подсоединенные кабели

Электрооборудование, сконструированное с постоянно подсоединенным кабелем, должно быть испытано в соответствии с 10.13.

6.3.5 Требования к электрическим цепям

6.3.5.1 Искробезопасные и гальванически связанные с ними искроопасные цепи должны иметь гальваническое разделение от силовой, сигнальной или осветительной сетей переменного тока.

Допускается гальваническое соединение искробезопасных и связанных с ними электрических цепей через искрозащитные элементы с цепями автономных источников питания постоянного тока (аккумуляторной батареи, генератора постоянного тока, преобразователя).

6.3.5.2 Искробезопасная цепь не должна заземляться, если этого не требуют условия работы электрооборудования.

6.3.5.3 При заземлении искробезопасных цепей соединение с землей должно выполняться в одной точке.

В случае заземления цепи в двух точках необходимо учитывать возможность наведения опасного напряжения в этой цепи, и должны быть предусмотрены дополнительные меры по обеспечению ее взрывозащищенности.

6.3.5.4 Внешние искробезопасные и искроопасные цепи должны прокладываться раздельными кабелями или проводами.

6.3.5.5 Допускается совмещение в одном внешнем кабеле разных искробезопасных цепей, гальванически не связанных между собой.

6.3.5.6 Во внешней искробезопасной цепи должны учитываться емкость, индуктивность и сопротивление соединительных кабелей и проводов.

6.4 Пути утечки и электрические зазоры

6.4.1 Пути утечки и электрические зазоры между токопроводящими частями

6.4.1.1 При оценке путей утечки и электрических зазоров между искробезопасной и неискробезопасной цепью, различными искробезопасными цепями, искробезопасными цепями и заземленными или изолированными металлическими частями электрооборудования необходимо учитывать следующие условия:

1) электрические зазоры следует измерять с учетом возможного обрыва проводников или смещения токопроводящих частей. Технологические допуски при изготовлении не должны уменьшать зазоры более чем на 1 мм или 10% (берут меньшее из двух значений);

2) электрические зазоры, удовлетворяющие требованиям таблицы 4, должны рассматриваться как неповреждаемые;

3) электрические зазоры, не удовлетворяющие требованиям таблицы 4, но составляющие не менее 1/3 значений, указанных в таблице 4, должны рассматриваться как подверженные учитываемым повреждениям на замыкание;

4) электрические зазоры, составляющие менее 1/3 от значений, указанных в таблице 4, должны рассматриваться как подверженные неучитываемым повреждениям на замыкание.

6.4.1.2 Электрические зазоры для токоведущих частей, разделенных заземленными печатным проводником или перегородкой, выполненными в соответствии с требованиями 6.4.1, 6.4.10 и 6.6, настоящим стандартом не регламентируются.

6.4.1.3 Пути утечки и электрические зазоры между искробезопасными цепями и заземленными печатным проводником или перегородкой должны удовлетворять требованиям таблицы 4.

6.4.1.4 Заземленная металлическая перегородка должна прочно крепиться к основной конструкции, иметь достаточную толщину и токопроводящую способность, чтобы исключить перегорание перегородки или повреждения цепи заземления в аварийных условиях эксплуатации. Перегородка либо должна иметь толщину не менее 0,45 мм и должна быть прочно закреплена с металлической заземленной частью оболочки электрооборудования, либо при меньшей толщине должна быть испытана в соответствии с 10.10.2.

6.4.1.5 Если неметаллическая изолирующая перегородка с соответствующим индексом трекингостойкости СИТ установлена между токопроводящими частями, электрические зазоры и пути утечки должны быть измерены вокруг перегородки, при условии, что ее толщина составляет не менее 0,9 мм, а при меньшей толщине механическая прочность перегородки должна быть испытана в соответствии с 10.10.2.

Примечание - Методы оценки приведены в приложении В.

6.4.2 Напряжение между токопроводящими частями

6.4.2.1 Напряжение, приведенное в таблице 4, - это напряжение между любыми двумя токопроводящими частями электрических цепей, например между искробезопасной цепью и искроопасной частью этой же цепи, искробезопасной цепью и искроопасными цепями, между искробезопасными цепями, электрически не связанными между собой.

6.4.2.2 При оценке электрических зазоров и путей утечки по таблице 4 должны приниматься следующие значения напряжения.

а) Для электрических цепей, гальванически не связанных между собой, в качестве значения напряжения должна приниматься наибольшая из сумм амплитудных значений напряжений этих цепей, которая является производной от:

- номинальных напряжений;

- максимальных напряжений, указанных изготовителем, которые могут безопасно применяться в цепи;

- любых напряжений, генерируемых внутри этого электрооборудования.

Если одно из напряжений составляет менее 20 % от другого, то в качестве исходного принимают большее напряжение.

Сетевое напряжение должно рассматриваться с учетом стандартного отклонения от номинального значения.

Для синусоидальных напряжений амплитудное значение определяется как произведение эффективного значения номинального напряжения на Ö2;

б) Для электрических цепей, гальванически связанных между собой, максимальное значение напряжения, которое может возникнуть в любой части этой цепи. Это также может быть сумма напряжений различных источников питания, подключенных к электрической цепи. Если одно из напряжений составляет менее 20 % от другого, то в качестве исходного принимают большее напряжение.

6.4.2.3 Во всех случаях следует принимать максимальные значения напряжения, которые можно получить в аварийных режимах работы в соответствии с разделом 5.

Внешнее напряжение необходимо принимать равным Um и Ui. Напряжения переходных процессов, которые могут возникать при размыкании цепи устройством защиты, например плавким предохранителем, не учитывают при оценке путей утечки, но должны приниматься во внимание при оценке электрических зазоров.

6.4.3 Электрический зазор

6.4.3.1 При измерении электрических зазоров между токопроводящими частями, изоляционные перегородки толщиной менее 0,9 мм или не соответствующие требованиям 10.10.2 не учитывают. Другие изоляционные части должны удовлетворять требованиям пункта 4 таблицы 4.

6.4.3.2 При амплитудных значениях напряжения св. 1575 В необходимо использовать разделительную изолирующую или заземленную металлическую перегородку, которая должна удовлетворять требованиям 6.4.1.

6.4.4 Электрический зазор через заливку компаундом и требования к компаунду

6.4.4.1 Компаунд должен отвечать следующим требованиям:

а) иметь рабочую температуру, определенную изготовителем компаунда или оборудования, которая должна быть не менее максимальной температуры любого элемента в условиях герметизации.

При температуре элемента выше рабочей температуры компаунда необходимо показать, что указанный элемент не приведет к повреждению компаунда, которое могло бы отрицательно повлиять на вид взрывозащиты;

б) материал компаунда должен иметь по меньшей мере то значение СИТ, которое указано в таблице 4, если какие-либо неизолированные токопроводящие детали выступают из компаунда. Только твердый материал, например эпоксидная смола, может иметь открытую и незащищенную свободную поверхность, образующую часть оболочки (см. рисунок Г.1). Он должен отвечать требованиям 10.10.1;

в) иметь хорошие адгезионные свойства ко всем токопроводящим деталям, элементам внутреннего монтажа, за исключением случаев, когда они размещены в оболочке и полностью залиты компаундом;

г) быть классифицирован изготовителем компаунда с указанием наименования и состава;

д) компаунд не должен иметь трещин, пузырьков, расслоений, высыпаться, растрескиваться с течением времени и терять своих свойств во время эксплуатации.

6.4.4.2 Для искробезопасного электрооборудования все цепи, подсоединенные к залитым токопроводящим деталям и(или) элементам и(или) неизолированным токопроводящими деталям, выступающим из компаунда, должны быть искробезопасными. Повреждения внутри компаунда должны учитываться, но возможность воспламенения взрывоопасной смеси внутри компаунда не рассматривается.

6.4.4.3 Если электрические цепи, подсоединенные к залитым токопроводящим частям и(или) элементам и(или) неизолированным токопроводящим деталям, выступающим из компаунда, не являются искробезопасными, они должны иметь взрывозащиту других видов в соответствии с ГОСТ Р 51330.0.

6.4.4.4 Минимальная толщина слоя компаунда над выступающими токоведущими частями электрооборудования должна составлять 1/2 расстояния, приведенного в пункте 3 таблицы 4, но не менее 1 мм. Указанная толщина заливки не требуется, если элементы внутреннего монтажа помещены в оболочку из изоляционного материала, соответствующего пункту 4 таблицы 4, а компаунд находится в непосредственном контакте со стенками оболочки (см. рисунок Г.1).

6.4.4.5 Электрическая прочность изоляции герметизированной компаундом электрической цепи должна соответствовать требованиям 6.4.12.

6.4.4.6 Повреждение залитого или герметично закрытого элемента, например полупроводника, который выполнен в соответствии с 7.1, однако для которого не известны внутренние зазоры и расстояния через заливку, должны рассматриваться как единичное учитываемое повреждение.

Дополнительные требования приведены в приложении Г.

6.4.5 Электрический зазор через твердый электроизоляционный материал

Твердый электроизоляционный материал (твердая изоляция) изготавливают методом штамповки или отливки в форме, но не заливкой. Электрическая прочность твердой изоляции должна соответствовать 6.4.12, если электрический зазор удовлетворяет требованиям таблицы 4.

Примечания

1 Если изоляция изготовлена из двух или более частей электроизоляционного материала, которые надежно соединены между собой, то такую композитную изоляцию можно рассматривать как твердую.

2 В настоящем стандарте твердая изоляция - это изоляция заводского изготовления, например пластина, изготовленная из пластических масс или слоистых пластиков, изоляционные трубки или изоляция на проводах.

3 Лак и подобные покрытия не считают твердой изоляцией.

6.4.6 Сложные разделения

6.4.6.1 При комбинированных электрических зазорах, например по воздуху и через изоляцию, их суммарное значение должно быть определено на основе всех соответствующих разделений в одной графе таблицы 4 согласно В.4.1.3. Например, при 60 В:

- зазор (пункт 2) = 6 х разделение через твердую изоляцию (пункт 4);

- зазор (пункт 2) = 3 х разделение через компаунд (пункт 3);

- эквивалентный зазор = фактический зазор + (3 х любое дополнительное разделение через компаунд) + (6 х любое дополнительное разделение через твердую изоляцию).

6.4.6.2 Электрический зазор считают не повреждаемым, если он не ниже указанного в таблице 4.

6.4.6.3 Любой электрический зазор, составляющий менее 1/3 от данных таблицы 4, при расчете эквивалентного зазора не учитывают.

6.4.7 Пути утечки по поверхности электроизоляционного материала

6.4.7.1 Путь утечки по поверхности электроизоляционного материала определяют исходя из значений, приведенных в пункте 5 таблицы 4. СИТ электроизоляционного материала должен соответствовать значениям, указанным в пункте 7 таблицы 4. Метод измерения или оценки пути утечки по поверхности электроизоляционного материала должен соответствовать приведенному на рисунке 4.

6.4.7.2 Электроизоляционные детали, соединенные посредством клея, должны иметь изолирующие свойства, эквивалентные свойствам смежного материала.

6.4.7.3 Путь утечки может образовываться из сложения более коротких расстояний, например, когда пути утечки прерываются токопроводящими деталями. При этом расстояния, составляющие менее 1/3 от соответствующих значений, указанных в пункте 5 таблицы 4, не учитывают при повреждениях. Для напряжений св. 1575 В (амплитудное значение) необходимо использовать изоляционную или заземленную металлическую перегородку, удовлетворяющую требованиям 6.4.1.

6.4.8 Пути утечки по поверхности, покрытой электроизоляционным материалом

6.4.8.1 Для герметизации промежутков между проводниками и самих проводников, с целью защиты их от влаги и пыли, должны использоваться адгезионные и влагостойкие электроизоляционные составы покрытий. Покрытие должно быть достаточно прочным и иметь хорошие адгезионные свойства к токопроводящим деталям и изоляционным материалам. Покрытие, наносимое распылением, должно иметь два слоя. Трафаретную маску не считают таким покрытием, но могут рассматривать как один из слоев покрытия, если другой слой наносят распылением, а маска не повреждается в процессе пайки. При использовании других методов можно наносить только один слой покрытия, например погружением, вакуумной пропиткой.

6.4.8.2 Метод, использованный для нанесения покрытия на плату, должен быть указан в сертификационной документации. Если неизолированные токопроводящие детали, например соединения и выводы элементов внутреннего монтажа, не выступают из покрытия, то длину пути утечки выбирают исходя из значений, приведенных в пункте 6 таблицы 4. Это должно быть указано в документации и подтверждено при проверке.

6.4.8.3 Если неизолированные проводники или токопроводящие детали выступают из покрытия, СИТ, указанный в пункте 7 таблицы 4, распространяют на изоляцию и покрытие.

Примечание - Понятие пути утечки под покрытием было разработано для плоских поверхностей, например жестких печатных плат. Существенные отклонения от первоначальной структуры требуют специального рассмотрения.

6.4.9 Требования к монтажу печатных плат

6.4.9.1 Крепления элементов внутреннего монтажа на печатной плате должны выполняться способами, исключающими возможность уменьшения электрических зазоров или замыканий между элементами и обеспечивающими долговечность в условиях эксплуатации, например пайкой или сваркой.

6.4.9.2 Печатная плата с искробезопасными цепями должны отвечать следующим требованиям (см. рисунок 5):

а) если на печатную плату нанесено покрытие в соответствии с 6.4.8, требования 6.4.3 и 6.4.7 должны применяться только к неизолированным токопроводящим частям, которые выступают из покрытия, включая, например,

- печатные проводники;

- свободную поверхность печатной платы, которая покрыта только с одной стороны;

- неизолированные части элементов;

б) требования 6.4.8 должны распространяться на электрические цепи или части цепей, а также на элементы внутреннего монтажа, если покрытие закрывает токопроводящие выводы элементов, места пайки и проводящие части любых элементов.

6.4.9.3 Печатные проводники искробезопасных и электрически связанных с ними искроопасных цепей должны быть отделены от печатных проводников силовых внешних цепей печатным экраном шириной не менее 1,5 мм. Экран должен соединяться либо с общим проводом электрической системы, либо заземляться.

6.4.9.4 Пути утечки и электрические зазоры между искробезопасными, связанными с ними искроопасными цепями и экраном должны удовлетворять требованиям таблицы 4, а между экраном и силовыми внешними цепями - требованиям нормативной документации на печатные платы. Электрическая прочность изоляции между экраном и силовой цепью должна удовлетворять требованиям 6.4.12.

6.4.10 Разделение заземленными экранами

При использовании заземленного металлического экрана между искробезопасными и искроопасными электрическими цепями экран и любое соединение с ним должны быть рассчитаны на максимальный длительный ток, который может протекать в соответствии с разделом 5. Соединение, выполненное с помощью разъема или зажима, должно удовлетворять требованиям 6.6.

6.4.11 Внутренняя проводка и монтаж

6.4.11.1 Изоляция, за исключением лака и подобных покрытий для проводников внутренней проводки, должна рассматриваться как твердая изоляция (см. 6.4.5).

6.4.11.2 Разделение между проводниками должно определяться суммой радиальной толщины твердой изоляции на проводах, проложенных в виде отдельных проводов или сформированных в группу проводов (жгуты) или в кабеле.

6.4.11.3 Расстояния между проводами искробезопасной и искроопасной цепей должно соответствовать значениям, указанным в пункте 4 таблицы 4, с учетом требований 6.4.6, за исключением следующих случаев:

- провода искробезопасной или искроопасной цепи заключены в заземленный экран;

- изоляция жил искробезопасных цепей уровней ia, ib, ic способна выдержать испытательное напряжение (эффективное) 2000 В переменного тока.

Примечание - Одним из методов обеспечения изоляции, способной выдержать такое испытательное напряжение, является использование дополнительной изоляционной трубки.

6.4.11.4 Для навесного монтажа внутри электрооборудования с искробезопасными цепями должны применяться изолированные медные одножильные провода сечением не менее 0,03 мм2. Применение многожильных проводов допустимо, если протекающий по проводнику ток не превышает номинального значения, указанного изготовителем провода. Это требование не распространяется на монтажные провода искробезопасных цепей, расположенных внутри электрооборудования, снабженного взрывозащитой других видов по ГОСТ Р 51330.0, или электрооборудования, установленного вне взрывоопасной зоны.

6.4.11.5 Соединения элементов искробезопасной цепи внутри электрооборудования должны выполняться способами, обеспечивающими долговечность в условиях эксплуатации, например пайкой или сваркой. Крепление элементов должно исключать возможность уменьшения электрических зазоров или замыкания между ними.

6.4.11.6 Резьбовые соединения элементов электрооборудования должны быть предохранены от самоотвинчивания.

6.4.11.7 Места сварки и пайки внутри электрооборудования должны покрываться изоляционным лаком.

6.4.12 Испытания на электрическую прочность

6.4.12.1 Изоляция между искробезопасной цепью и корпусом или заземленными частями электрооборудования должна выдерживать испытательное напряжение (эффективное) переменного тока, равное удвоенному номинальному напряжению искробезопасной цепи, но не менее 500 В.

6.4.12.2 Ток во время испытания не должен превышать значения 5 мА (эффективное).

6.4.12.3 Изоляция между:

а) искробезопасной и искроопасной цепью,

б) искробезопасной и силовой внешней цепью с номинальным напряжением до 250 В,

в) искроопасной цепью, гальванически связанной с искробезопасной, и силовой внешней цепью с номинальным напряжением до 250 В,

должна выдерживать испытательное напряжение (эффективное) переменного тока, равное (2U+ 1000) В, но не менее 1500 В, где U - сумма действующих значений напряжений соответствующих электрических цепей.

6.4.12.4 Искробезопасные цепи, электрически не связанные между собой, должны выдерживать испытательное напряжение (эффективное) переменного тока, равное (2U+1000), но не менее 500 В, где U - сумма действующих значений напряжений искробезопасных цепей.

6.4.12.5 Изоляция между:

а) искробезопасной и силовой внешней цепью с номинальным напряжением св. 250 В,

б) искроопасной, гальванически связанной с искробезопасной, и силовой внешней цепью с номинальным. напряжением св. 250 В, должна выдерживать испытательное напряжение (эффективное) переменного тока, равное (2U + 1000) В, но не менее 2000 В, где U - действующее значение напряжения силовой цепи.

6.4.12.6 Методика испытаний должна соответствовать 10.6.

6.4.13 Реле

6.4.13.1 Контакты реле, предназначенные для коммутации в искробезопасных и искроопасных цепях, должны быть разделены изолирующей или заземленной металлической перегородкой, выполненной в соответствии с 6.4.1, в дополнение к таблице 4.

6.4.13.2 В нормальном режиме номинальные значения тока и напряжения на контактах реле, обмотка которой включена в искробезопасную цепь, не должны превышать указанных изготовителем, а контакты реле не должны коммутировать на отключение более 5 А эффективного тока или 250 В эффективного напряжения, или 100 В А мощности. Если значения, коммутируемые контактами, не превышают 10 А или 500 В×А, расстояния путей утечки и электрических зазоров из таблицы 4 должны быть удвоены.

6.4.13.3 При более высоких значениях тока и напряжения искробезопасные и искроопасные цепи могут быть подключены к одному реле, контакты которого разделены заземленной металлической или изоляционной перегородкой в соответствии с 6.4.1. Размеры перегородки должны учитывать ионизацию при работе реле; в таких случаях длина пути утечки и электрические зазоры должны быть больше приведенных в таблице 4.

6.4.13.4 Требования к путям утечки и электрическим зазорам внутри оболочки герметизируемых реле не регламентируются.

6.5 Защита от перемены полярности

В искробезопасном электрооборудовании должна быть обеспечена защита от изменения полярности. Для этой цели допускается использование одного диода.

6.6 Заземляющие проводники, разъемы и зажимы

6.6.1 В случаях, когда заземление необходимо для обеспечения вида взрывозащиты, например оболочек, проводов, металлических экранов, проводников печатных плат, контактов штепсельных соединителей и барьеров безопасности на диодах, площадь поперечного сечения проводов, соединительных устройств и зажимов, используемых для этой цели, должна быть рассчитана на длительное воздействие максимально возможного тока по условиям, указанным в разделе 5. Элементы должны также отвечать требованиям раздела 7.

6.6.2 Если разъем содержит заземленные цепи и вид взрывозащиты зависит от заземления цепи, разъем должен включать не менее трех независимых заземляющих проводников для искробезопасных цепей уровня ia и не менее двух заземляющих проводников для искробезопасных цепей уровней ib и ic (см. рисунок 2). Заземляющие проводники должны быть соединены параллельно. Если разъем может быть отсоединен под углом, должны быть предусмотрены меры, исключающие разрыв цепи заземления ранее отключения остальных цепей.

6.6.3 Зажимы должны быть защищены от самоотвинчивания, и их конструкция должна исключать смещение подключаемых проводников. Надлежащий контакт должен быть обеспечен без разрушения проводников, в том числе и для многожильного провода. Контакт в зажимах не должен нарушаться при изменениях температуры в нормальных условиях работы. Зажимы, предназначенные для подсоединения многожильных проводников, должны содержать упругий промежуточный элемент, исключающий повреждения проводников. Зажимы для проводников сечением менее 4 мм2 должны быть рассчитаны на подключение проводников с меньшей площадью сечения.

Рисунок 2. Примеры автономных и неавтономных соединительных элементов

6.6.4 Недопустимо следующее:

а) использовать зажимы с острыми кромками, которые могут повредить проводники;

б) использовать зажимы, которые при нормальном затягивании могут вращаться, скручиваться или деформироваться;

в) использовать изоляционные материалы, передающие контактное давление.

6.7 Герметизация, используемая для предотвращения доступа взрывоопасной смеси

6.7.1 Компаунд, применяемый для предотвращения доступа взрывоопасной смеси к элементам искробезопасных цепей, например к предохранителям, пьезоэлектрическим устройствам с их ограничительными элементами и накопительным устройствам с их ограничительными элементами, должен отвечать требованиям 6.4.4.

6.7.2 Если покрытие компаундом используют для уменьшения воспламеняющей способности нагретых элементов, например диодов и резисторов, объем и толщина слоя заливочного компаунда должны выбираться из условия, чтобы максимальная температура на поверхности компаунда с учетом температуры окружающей среды не превышала температурного класса электрооборудования.

1 - шасси; 2 - нагрузка; 3 - искроопасная цепь, заданная Um; 4 - часть искробезопасной цепи, не являющаяся искробезопасной; 5 - искробезопасная цепь; * - расстояния разделения, в отношении которых применяется таблица 4

Рисунок 3. Разделение электропроводящих деталей

f - длина пути утечки; М- металл; I- изоляционный материал; 1 - приклеенная перегородка; 2 - центральная металлическая часть, не подключена к источнику напряжения; 3 - не приклеенная перегородка; высота разделительного углубления больше D

Рисунок 4. Определение пути утечки (в воздухе)

а) Плата с частичным покрытием

Выводы резистора не герметизированы в пределах покрытия, поэтому для всех размеров, отмеченных знаком *, применимы требования 6.4.3 и 6.4.7

б) Плата с пайкой выступающих выводов резисторов

с) Плата с пайкой обрезанных или подогнутых выводов резисторов

Рисунок 5. Длина пути утечки и зазоры на печатных платах

Примечание - Толщина покрытия дана не в масштабе.

7 Требования к элементам, от которых зависит искробезопасность

7.1 Нагрузка искрозащитных элементов

7.1.1 Как в нормальных, так и в аварийных режимах работы, указанных в разделе 5, любые элементы, от которых зависит вид взрывозащиты, кроме таких устройств, как трансформаторы, предохранители, термопредохранители, реле и выключатели, должны быть нагружены не более чем на 2/3 от номинальных значений тока, напряжения и мощности, с учетом условия монтажа и рабочего диапазона температур. Эти номинальные значения должны быть указаны изготовителем элементов.

Примечание - Трансформаторы, предохранители, термопредохранители, реле и выключатели должны работать при номинальной нагрузке, обеспечивающей их нормальное функционирование.

7.1.2 Оценку параметров элементов необходимо проводить с учетом их допустимых отклонений от номинальных значений, указанных изготовителем. Например, стабилитрон, для которого изготовитель указал параметры 10 В + 10% при 40 °С, должен рассматриваться как устройство на напряжение 11В при температуре не более 40 °С.

7.1.3 При оценке параметров элементов необходимо учитывать влияние условий монтажа и колебаний температуры окружающей среды, указанных изготовителем электрооборудования, а также возможные при этом отклонения параметров элементов. Например, для полупроводника рассеиваемая мощность не должна превышать 2/3 значения мощности, которая определяет максимально допустимую температуру перехода в данных условиях монтажа.

7.2 Внутренние соединительные устройства, разъемы плат и элементов

7.2.1 Соединители должны быть сконструированы таким образом, чтобы исключалась возможность их неправильного соединения или взаимозаменяемости с другими соединителями, установленными в электрооборудовании, либо идентифицированы таким образом, чтобы неправильное соединение стало очевидным. Если вид взрывозащиты зависит от соединения, то высокое переходное сопротивление или обрыв цепи в соединителе в соответствии с требованиями раздела 5 должны считаться учитываемым повреждением.

7.2.2 Соединитель, через который проходит цепь заземления, должен быть сконструирован в соответствии с 6.6, если вид взрывозащиты зависит от сопротивления цепи заземления.

7.2.3 В соединителях, не содержащих силовых цепей, допускается предусматривать заземленные штифты и гнезда для разделения токоведущих частей, к которым подключены искробезопасные и искроопасные цепи, а также искробезопасные цепи, не связанные между собой. Пути утечки и электрические зазоры между заземленными и токоведущими частями разъема, к которым подключены искроопасные цепи, в этом случае не регламентируются, между остальными цепями они должны удовлетворять требованиям таблицы 4.

7.3 Предохранители

7.3.1 Для защиты элементов от перегрузок могут использоваться предохранители и предохранительные устройства, при этом следует исходить из того, что значение длительно протекающего через предохранитель тока составляет 1,7In.

7.3.2 Время-токовые характеристики предохранителей и предохранительных устройств должны гарантировать, что мощность, рассеиваемая на неповреждаемых элементах, не превышает 2/3 максимально допустимых значений для заданной температуры окружающей среды в нормальном и аварийном режимах работы электрооборудования.

Примечание - Если изготовителем не указаны время-токовые характеристики предохранителя, необходимо провести типовые испытания в соответствии с 10.12 не менее чем на 10 образцах. Это испытание показывает способность защищаемого элемента выдержать 1,5-кратную нагрузку любого переходного процесса, который может иметь место, если Um приложено через предохранитель.

7.3.3 Предохранители, размещаемые во взрывоопасных зонах, должны быть защищены в соответствии с 6.7.

7.3.4 При герметизации предохранителя заливочный компаунд не должен проникать внутрь предохранителя, что должно быть проверено испытаниями на образцах, или изготовитель должен гарантировать возможность его заливки. В противном случае, предохранитель должен герметизироваться до герметизации электрооборудования.

7.3.5 Предохранители, используемые для защиты элементов, могут заменяться только после открывания оболочки электрооборудования. На предохранителе или вблизи него должны быть нанесены его тип и номинальный ток, а также другие характеристики, имеющие значение для обеспечения искробезопасности.

7.3.6 Предохранители должны иметь номинальное напряжение не менее Um (или Ui в искробезопасном электрооборудовании и цепях), при этом требования таблицы 4 на них не распространяются. Конструирование предохранителей и их держателей может осуществляться по общепромышленным стандартам, а способ их монтажа не должен уменьшать зазоры, пути утечки и разделения, образуемые предохранителем и его держателем.

Примечание - Допускается использование микропредохранителей, соответствующих ГОСТ Р 50537, ГОСТ Р 50538, ГОСТ Р 50539.

7.3.7 Предохранители должны разрывать цепь при протекании по ней максимально возможного тока. Для систем электроснабжения с напряжением до 250 В переменного тока максимальный возможный ток принимают равным 1500 А. Прерывающую способность предохранителя определяют в соответствии с ГОСТ Р 50537, ГОСТ Р 50538, ГОСТ Р 50539 или аналогичным стандартом.

Примечание - В некоторых установках могут возникать более высокие токи, например при более высоких напряжениях.

7.3.8 Для ограничения максимального тока до значения, соответствующего номинальной разрывной способности предохранителя, может использоваться токоограничительное устройство, которое должно быть не повреждаемым в соответствии с 7, а его номинальные значения должны быть равны:

- номинальный ток: 1,5×1,7×In;

- номинальное напряжение: Um или Ui;

- номинальная мощность: 1,5×(1,7×In)2 х сопротивление ограничительного устройства.

Примечание - Допускается использовать предохранители, отвечающие требованиям ГОСТ Р 50537, ГОСТ Р 50538, ГОСТ Р 50539. При этом номинальные значения токоограничительного резистора должны быть не менее: ток - 1,5×1,7×In, напряжение - Um или Ui, мощность - 1,5×(1,7×In)2×Rр ,где Rр - сопротивление резистора.

В случае, если время-токовая характеристика не соответствует ГОСТ Р 50537, ГОСТ Р 50538, ГОСТ Р 50539, то по приведенной в технических условиях на предохранитель характеристике выбирают 7-10 значений тока, при которых вычисляют мощность рассеяния на ограничительном резисторе по формуле N=1,5×F×Rр×t, если время срабатывания предохранителя t<1 с, или по формуле N=1,5×F×Rр, если t³1 с. Токоограничительный резистор в блоке искрозащиты, включенный последовательно с предохранителем, должен иметь наибольшую из полученных значений мощность рассеяния.

7.4 Одноразовые и перезаряжаемые элементы и батареи

7.4.1 Общие требования

Элементы и батареи не должны взрываться при закорачивании или зарядке обратной полярностью (с учетом требований 5.2 и 5.3), что должно подтверждаться их изготовителем. В технической документации должны быть отражены меры безопасности при эксплуатации или замене таких элементов и батарей, а маркировка взрывозащиты электрооборудования должна содержать знак X, указывающий на особые условия эксплуатации.

Примечания

1 Элементы и батареи некоторых типов, например, литиевые, могут взрываться при коротком замыкании или переполюсовке при зарядке.

2 Следует обратить внимание на меры предосторожности, указываемые изготовителями элементов и батарей для обеспечения безопасности персонала.

7.4.2 Утечка электролита

7.4.2.1 В элементах и батареях должна исключаться утечка электролита, или они должны быть закрыты таким образом, чтобы предотвращалась возможность повреждения электролитом элементов, от которых зависит искробезопасность. Этому требованию удовлетворяют элементы и батареи, признанные их изготовителем герметичными (газонепроницаемыми) или герметизированными (с регулирующим клапаном) (см. 7.4.8). Остальные элементы и батареи должны испытываться в соответствии с 10.9.2, или их изготовитель должен в документации указать, что его продукция отвечает требованиям 10.9.2. Элементы и батареи, пропускающие электролит и залитые в соответствии с 6.7, после заливки должны быть испытаны в соответствии с 10.9.2.

7.4.2.2 Оболочка (отсек), содержащая элементы или батареи, подлежащие перезарядке внутри оболочки, должна иметь внешнюю вентиляцию.

7.4.3 Напряжение элементов и батарей

При оценке и испытаниях на искробезопасность принимают максимальное значение напряжения холостого хода, достигаемое либо на новом одноразовом элементе (батарее), либо на свежезаряженном перезаряжаемом элементе (батарее), как указано в таблице 5. Для элементов и батарей, не указанных в таблице 5, определение максимального напряжения холостого хода проводится согласно 10.8, а номинальным напряжением считают значение, указанное изготовителем элемента или батареи.

Таблица 5 - Напряжение элементов в вольтах

Тип по МЭК

Тип элемента

Максимальное напряжение холостого хода UXX для оценки искробезопасности

Номинальное напряжение для оценки температуры поверхности компонента

К

Никель-кадмиевый

1,500

1,30

Свинцово-кислотный (сухой)

2,350

2,20

Свинцово-кислотный (с жидким электролитом)

2,670

2,20

L

Щелочно-марганцевый

1,650

1,50

М

Ртутно-цинковый

1,370

1,35

N

Ртутно-марганцевый диоксидно-цинковый

1,600

1,40

Серебряно-цинковый

1,630

1,55

S

Цинково-воздушный

1,550

1,40

А

Литиево-марганцевый диоксидный

3,700

3,00

С

Цинково-марганцевый диоксидный (цинкоуглеродный Leclanche)

1,725

1,50

Никель-водородный

1,600

1,30

7.4.4 Внутреннее сопротивление батареи и элемента

Внутреннее сопротивление батареи или элемента должно определяться в соответствии с 10.9.3.

7.4.5 Токоограничительные устройства для батарей в связанном электрооборудовании

7.4.5.1 Оболочка (отсек) батареи связанного электрооборудования, в котором для обеспечения искробезопасности требуется наличие токоограничительного устройства, должна быть сконструирована таким образом, чтобы батарею можно было устанавливать и заменять, не нарушая искробезопасности электрооборудования.

Примечание - Если для обеспечения безопасности элемента или батареи необходимо токоограничительное устройство, не обязательно, чтобы это устройство было неотъемлемой частью батареи.

7.4.6 Токоограничительные устройства для батарей, используемых и заменяемых во взрывоопасных зонах

Блок из элементов или батарей вместе с токоограничительными устройствами, необходимыми для обеспечения их искробезопасности, должен представлять неразборную конструкцию, например, залит компаундом или размещен в герметичной оболочке, если этот блок предназначен для использования и замены во взрывоопасной зоне. Конструкция блока должна быть выполнена таким образом, чтобы доступными являлись только выходные искробезопасные клеммы и соответствующим образом защищенные соединительные устройства для зарядки (если они имеются).

7.4.7 Токоограничительные устройства для батарей, предназначенных для использования, но не заменяемые во взрывоопасной зоне

Блок из элементов или батарей вместе с токоограничительными устройствами должен быть либо защищен в соответствии с 7.4.6, либо помещен в отдельной оболочке, крышка которой должна закрываться с помощью специального инструмента или пломбироваться, или иметь специальные замки, например такие, как указано в ГОСТ Р 51330.0, если элементы и батареи блока не предназначены для замены во взрывоопасной зоне. Блок из элементов или батарей вместе с токоограничительными устройствами должен также отвечать следующим требованиям:

а) конструкция корпуса блока, способы крепления элемента или батареи внутри корпуса должны быть такими, чтобы элементы или батареи можно было устанавливать и заменять, не нарушая искробезопасности электрооборудования;

б) переносное электрооборудование, например радиоприемники и передатчики, должно пройти испытания:

- на стойкость к удару по 23.4.3.1 ГОСТ Р 51330.0;

- сбрасыванием по 23.4.3.2 ГОСТ Р 51330.0, за исключением электрооборудования, для которого первичное испытание ударом не предусмотрено.

Конструкция (устройство) переносного электрооборудования должна предотвращать выпадение или отделение элемента или батареи от аппарата, приводящие к нарушению искробезопасности при проведении испытания сбрасыванием по 23.4.3.2 ГОСТ Р... 0, за исключением оборудования, для которого первичное испытание ударом не предусмотрено:

в) электрооборудование должно иметь табличку с предупредительной надписью, запрещающей замену батареи во взрывоопасной зоне, которая должна быть нанесена на корпусе блока аккумулятора, например: «Во взрывоопасных помещениях (зонах) открывать запрещается».

7.4.8 Внешние контакты для заряда батарей

7.4.8.1 Элементы или батареи с внешними зарядными контактами должны быть снабжены средствами для предупреждения короткого замыкания контактов или передачи на них энергии, способной вызвать воспламенение при коротком замыкании контактов. Это может достигаться одним из следующих способов:

а) в цепи заряда должны быть установлены блокирующие диоды или неповреждаемые последовательно включенные резисторы. Для искробезопасной цепи уровня ia требуется три диода, уровня ib - два диода, уровня ic - один диод.

Зарядное устройство должно быть либо присоединенным электрооборудованием, либо диоды или резисторы должны защищаться предохранителем соответствующего номинала. Предохранитель должен быть залит или не проводить ток, когда он расположен во взрывоопасной зоне, а конструкция элементов зарядной цепи должна удовлетворять требованиям настоящего стандарта.

б) для электрооборудования группы II степень защиты оболочки должна выбираться в соответствии с 6.1, для цепей заряда - не ниже IP20, а около разъема (зажимов) зарядной цепи должна быть установлена предупредительная табличка, запрещающая заряд батареи во взрывоопасной зоне.

7.4.8.2 Максимальное входное напряжение Um, которое может быть приложено к соединительным зажимам без нарушения искробезопасности электрооборудования, должно быть указано на электрооборудовании и в его технической документации.

7.4.9 Конструкция оболочки (отсека) для батареи

Искробезопасность элементов и батарей, а также температура их поверхностей должны быть испытаны и оценены в соответствии с 10.9.3. Конструкция элемента или батареи должна относиться к одному из следующих типов:

а) герметичные (газонепроницаемые) элементы или батареи;

б) герметизированные (с регулируемым клапаном) элементы или батареи;

в) элементы или батареи, предусматривающие, кроме устройств сброса давления, герметизацию, аналогичную подпунктам а) и б). Они не должны требовать доливки электролита в течение срока службы и должны иметь металлическую или пластмассовую оболочку, удовлетворяющую следующим требованиям:

1) цельнотянутую (бесшовную), штампованную или литую, соединенную плавлением, сваркой или склейкой с эластомерами, или пластмассовые герметизирующие устройства, фиксируемые конструкцией оболочки и обеспечивающие постоянное уплотнение, такие как прокладки (шайбы), кольца круглого сечения и т.п.;

2) не считаются герметичными штампованные, развальцованные, гофрированные и т.п. оболочки, не удовлетворяющие перечисленным выше требованиям. Материалы, проницаемые для газа, например на бумажной основе, не считают уплотняющими;

3) уплотнение вокруг выводов должно быть сконструировано, как описано выше, или достигаться заливкой термоусаживающимся или термопластичным компаундом;

г) производитель заливочного компаунда должен гарантировать возможность его использования при контактировании с электролитом и его соответствие 6.7.

Соответствие подпунктам а) и б) гарантируется производителем элемента или батареи. Соответствие подпунктам в) и г) оценивают проверкой элемента или батареи и, где необходимо, их конструкторских чертежей.

7.5 Полупроводниковые элементы

7.5.1 Влияние переходных процессов

7.5.1.1 В связанном электрооборудовании полупроводниковые элементы должны выдерживать импульсный ток, возникающий в переходном режиме. Значение тока определяется делением амплитудного значения напряжения переменного тока или максимального значения напряжения постоянного тока на значение сопротивления последовательно включенного неповреждаемого резистора.

7.5.1.2 В искробезопасном электрооборудовании влиянием переходных процессов внутри электрооборудования, а также связанных с источниками его питания можно пренебречь.

7.5.2 Шунты, ограничивающие напряжение

7.5.2.1 Полупроводниковые элементы могут использоваться в качестве шунтирующих устройств для ограничения напряжения, при условии, что с учетом переходных процессов они удовлетворяют указанным ниже требованиям.

Полупроводниковый элемент должен быть рассчитан на ток, равный 1,5-кратному току короткого замыкания, который может протекать в электрической цепи при замыкании полупроводникового элемента. Данными изготовителя полупроводниковых элементов должно быть подтверждено следующее:

а) диоды (управляемые и неуправляемые), стабилитроны, транзисторы, включенные по схеме диода, и аналогичные полупроводниковые устройства должны быть рассчитаны на номинальный рабочий ток, в 1,5 раза превышающий максимально возможный ток короткого замыкания;

б) стабилитроны должны иметь в режиме стабилизации 1,5-кратный запас по мощности, которая может рассеиваться на них, а в прямом направлении - 1,5-кратный запас по току, который протекает в месте их установки при повреждении на замыкание;

в) диоды должны иметь в обратном направлении 1,5-кратный запас по напряжению, которое может быть приложено к диоду;

г) транзисторы должны иметь 1,5-кратные запасы по мощности, напряжению между коллектором и эмиттером и обратному напряжению между эмиттером и базой, токам коллектора и базы.

7.5.2.2 Для искробезопасной цепи уровня ia применение управляемых полупроводниковых элементов или сборки элементов в качестве шунтирующих ограничителей напряжения, например транзисторов, тиристоров, стабилизаторов напряжения и тока, и т.д., разрешается, если входная и выходная цепи являются искробезопасными или будет доказано, что они не подвержены влиянию переходных процессов со стороны питающей сети. В электрических цепях, выполненных в соответствии с вышеуказанными требованиями, устройства с дублированием считают неповреждаемым блоком. В связанном электрооборудовании для искробезопасной цепи уровня ia могут использоваться три управляемых полупроводниковых элемента: для уровня ib - два, для уровня ic - один, при условии соблюдения требований 7.5.1. Такие электрические цепи должны быть дополнительно испытаны в соответствии с 10.4.3.3.

7.5.3 Последовательные токоограничительные устройства

7.5.3.1 Для искробезопасного и связанного электрооборудования допускается применение полупроводниковых токоограничительных устройств при условии, что они подключаются к автономному источнику питания постоянного тока или к цепи с сетевым трансформатором, выполненным в соответствии с требованиями 8.1, а их параметры выбраны с учетом переходных режимов по 7.5.1. Для искробезопасной цепи уровня ia последовательные полупроводниковые токоограничительные устройства должны утраиваться и удовлетворять требованиям 7.1, для уровня ib - дублироваться и удовлетворять требованиям 7.1, а для уровня ic - удовлетворять требованиям 7.1.

Примечание - В искробезопасных цепях уровня ia допускается использование, кроме блокирующих диодов, других полупроводниковых и управляемых полупроводниковых устройств в качестве последовательных токоограничителей только при условии установки на выходе шунтирующих, ограничивающих напряжение, устройств (ключей на транзисторах или тиристорах, а также стабилизаторов напряжения), удовлетворяющих требованиям 7.7.

7.5.3.2 Параметры транзисторов, применяемых в качестве последовательных токоограничительных элементов, должны иметь 1,5-кратные запасы по мощности, напряжению между коллектором и эмиттером и обратному напряжению между эмиттером и базой, токам коллектора и базы. В транзисторах эмиттер и база должны быть соединены через шунтирующий резистор. Значение сопротивления шунтирующего резистора выбирают по тепловому току при отключенной базе транзистора.

7.6 Повреждаемые элементы и соединения

7.6.1 Применение требований 5.2 и 5.3 должно учитывать следующее:

а) если нагрузка на элемент не соответствует 7.1, его повреждение должно рассматриваться как неучитываемое. Если нагрузка на элемент соответствует 7.1, его повреждение должно считаться учитываемым;

б) если повреждение одного элемента или соединения может привести к повреждению других элементов или соединений, то первичное и последующие повреждения должны рассматриваться как одно повреждение;

в) резисторы должны рассматриваться как повреждаемые на замыкание, размыкание и принимающими любое значение сопротивления (но см. 8.4);

г) полупроводниковые устройства считают повреждаемыми на замыкание и переход в режимы, к которым они могут быть приведены в результате повреждения других элементов.

Для оценки температуры поверхности должно рассматриваться повреждение любого полупроводникового устройства в условиях, когда оно рассеивает максимальную мощность.

Интегральные схемы могут повреждаться таким образом, что между их внешними выводами может иметь место любая комбинация замыканий (размыканий). Однако если повреждение выбрано, оно не может изменяться, например, путем приложения второго повреждения.

В случае введения указанных выше повреждений емкость и индуктивность, подключенные к устройству, должны рассматриваться в их наиболее опасном соединении;

д) соединения должны рассматриваться как повреждаемые на размыкание. Если соединения свободно двигаются, то они рассматриваются также как повреждаемые на замыкание с любой частью электрической цепи в пределах их перемещения. При этом считают, что первоначальный разрыв - это одно учитываемое повреждение, а повторное соединение - это второе учитываемое повреждение (см. 8.7);

е) электрические зазоры и пути утечки должны рассматриваться как повреждаемые на замыкание в соответствии с 6.4;

ж) конденсаторы должны рассматриваться как повреждаемые на замыкание, размыкание и принимающими любое значение емкости от нуля до минимальной емкости конденсатора, полученной из спецификации изготовителя (см. 8.5);

з) дроссели должны рассматриваться как, повреждаемые на замыкание, размыкание и принимающими любое значение индуктивности от нуля до максимальной индуктивности дросселя с учетом реализующегося при этом активного сопротивления его обмотки (см. 8.3);

и) провода и печатные проводники, включая их соединения, должны рассматриваться как повреждаемые на размыкание и приниматься как одно учитываемое повреждение.

7.6.2 Включение искрообразующего механизма в испытуемое электрооборудование для моделирования разрыва, короткого замыкания или замыкания на землю не рассматривают как учитываемое повреждение, а считают испытанием в нормальном режиме.

7.6.3 Неповреждаемые соединения и разделения в соответствии с разделом 8 не подвергают испытаниям на искрообразующем механизме. Однако если неповреждаемые соединения и разделения не герметизированы или не имеют покрытия в соответствии с разделом 6, или не обеспечена степень защиты оболочки в соответствии с требованиями 6.1, их считают повреждаемыми, и искрообразующий механизм должен подключаться последовательно с такими соединениями или параллельно таким разделениям.

7.7 Пьезоэлектрические устройства

Пьезоэлектрические устройства должны быть испытаны в соответствии с 10.11.

8 Неповреждаемые элементы, блоки элементов и соединения

8.1 Сетевые трансформаторы

8.1.1 Повреждения обмоток

В неповреждаемых сетевых трансформаторах замыкание обмоток, питающих искробезопасные цепи, с любыми другими обмотками не рассматривают, однако могут иметь место короткие замыкания и размыкания обмоток трансформатора. Повреждения обмоток трансформатора, которые могут привести к увеличению выходного напряжения, не должны учитываться.

8.1.2 Защитные меры

8.1.2.1 Первичная обмотка сетевого трансформатора, предназначенного для питания искробезопасных цепей, должна быть снабжена токовой защитой, например, плавким предохранителем (плавкими предохранителями), удовлетворяющим требованиям 7.3, либо автоматическим выключателем с соответствующими параметрами.

8.1.2.2 В системах энергоснабжения с изолируемой нейтралью предохранители должны устанавливаться: в трехфазных трансформаторах - в две фазы, в однофазных трансформаторах - в одну фазу. В системах энергоснабжения с заземленной нейтралью предохранители должны устанавливаться в каждый провод сетевой обмотки трансформатора, если в однофазных трансформаторах не приняты меры, исключающие возможность соединения фазного провода с выводом обмотки трансформатора, не содержащей предохранителя.

8.1.2.3 Для температурной защиты трансформатора в дополнении к токовой защите может использоваться залитый термопредохранитель или другое тепловое устройство, причем для однофазного трансформатора достаточна установка одного устройства.

8.1.2.4 Предохранители, держатели предохранителей, прерыватели и термические устройства должны отвечать требованиям соответствующего стандарта. Соответствие стандарту не должно проверяться испытательной организацией.

8.1.3 Конструкция трансформатора

8.1.3.1 Трансформаторы по способу расположения обмоток могут разделяться на два типа.

Для конструкции первого типа обмотка, питающая искробезопасные и связанные с ней искроопасные цепи, намотанная на отдельной катушке, должна располагаться:

- на одном стержне сердечника с остальными обмотками;

- на разных стержнях сердечника.

Пути утечки и электрические зазоры между обмотками для питания искробезопасных и искроопасных цепей должны удовлетворять требованиям таблицы 4.

Для конструкции второго типа обмотка, питающая искробезопасные и связанные с ней искроопасные цепи, должна располагаться на одной катушке с остальными обмотками, при этом:

- либо указанная обмотка трансформатора отделена от остальных обмоток твердой изоляцией в соответствии с таблицей 4,

- либо указанная обмотка трансформатора отделена от сетевой обмотки заземленным экраном (из медной фольги) или эквивалентной проволочной обмоткой (проволочный экран). Толщина медной фольги или проволочного экрана должна быть выбрана в соответствии с таблицей 6.

Примечание - Эта мера позволяет гарантировать, что в случае короткого замыкания между обмотками и экраном, экран выдержит без пробоя ток, который по нему проходит до срабатывания токовой защиты.

Таблица 6 - Минимальная толщина фольги или минимальный диаметр проволоки экрана в зависимости от номинального тока предохранителя

Номинальный ток предохранителя, А

0,1

0,5

1,0

2,0

3,0

5,0

Минимальная толщина экрана из фольги, мм

0,050

0,050

0,075

0,150

0,250

0,300

Минимальный диаметр проволоки экрана, мм

0,20

0,45

0,63

0,90

1,12

1,40

Допуски изготовителя не должны снижать значения, приведенные в таблице 6, более чем на 10 % или 0,1 мм, в зависимости от того, какое из значений меньше.

8.1.3.2 Экран из фольги должен иметь два независимых проводника заземления, каждый из которых должен быть рассчитан на максимальный длительный ток, который может протекать до срабатываний токовой защиты, например 1,7In для предохранителя.

8.1.3.3 Проволочный экран должен состоять по меньшей мере из двух электрически независимых слоев проволоки, каждый из которых должен быть рассчитан на максимальный длительный ток, который может протекать до срабатываний токовой защиты, например 1,7In для предохранителя. Изоляция между слоями должна выдержать испытательное напряжение 500 В в соответствии с 10.6.

8.1.3.4 Сердечники всех сетевых трансформаторов должны быть заземлены, за исключением случаев, когда используются трансформаторы с изолированными сердечниками.

8.1.3.5 Обмотки трансформатора независимо от конструктивного исполнения должны пропитываться изоляционным лаком или заливаться компаундом.

8.1.3.6 Выводы сетевой и вторичных обмоток для трансформаторов конструкции второго типа должны располагаться на разных сторонах каркаса катушки. Пути утечки и электрические зазоры между выводами обмоток, а также индекс трекингостойкости СИТ каркаса катушки должны удовлетворять требованиям таблицы 4. Для уменьшения расстояния выводы могут быть разделены изоляционной или заземленной перегородкой, удовлетворяющей требованиям 6.4.1.

8.1.4 Испытания трансформаторов

8.1.4.1 Трансформаторы должны быть стойкими при коротком замыкании вторичной обмотки.

8.1.4.2 Соответствие стойкого к короткому замыканию трансформатора температурным требованиям для класса используемой изоляции проверяют следующим образом. Вторичные обмотки трансформатора поочередно закорачивают, при этом все остальные обмотки нагружают номинальным током. Токовую защиту при испытаниях отключают, но ее параметры учитывают. Если в трансформаторе используют токоограничительный резистор, залитый вместе с его обмотками, испытания трансформатора на устойчивость к коротким замыканиям следует проводить с учетом этого резистора. При этом токоограничительный резистор должен быть установлен так, чтобы обеспечивались длина пути утечки и зазоры в соответствии с таблицей 4, и между обмоткой трансформатора и резистором отсутствовали неизолированные токопроводящие части.

При испытаниях ток первичной обмотки трансформатора должен быть установлен равным 1,7In или максимальному значению тока прерывателя с допустимыми отклонениями от этих значений во время испытаний не более ±10 %. Значение тока устанавливают изменением напряжения первичной обмотки трансформатора от нуля до номинального напряжения (с учетом допустимых по документации на электрооборудование повышений напряжения). В случае невозможности обеспечить вышеуказанные значения тока за счет увеличения напряжения, испытания проводят при максимальном сетевом напряжении.

Продолжительность испытаний должна составлять не менее 6 ч или до срабатывания несамовосстанавливающегося теплового устройства. При использовании теплового устройства самовосстанавливающегося типа испытания следует проводить в течение 12 ч. При этом температура обмотки не должна превышать допустимого значения для класса используемой изоляции. Температура обмотки должна измеряться в соответствии с 10.5.

В процессе испытаний трансформатор не должен воспламеняться, но допускается замыкание первичной или вторичной обмоток с сердечником.

8.1.4.3 После испытаний трансформаторов на устойчивость к коротким замыканиям изоляция между искробезопасными и искроопасными обмотками должна выдерживать испытательное напряжение (см. 10.6), равное (2 Un + 1000) В, но не менее 1500 В, где Un - максимальное напряжение любой испытуемой обмотки. Испытательное напряжение между любыми обмотками и сердечником или экраном должно быть 2 Un, но не менее 1000 В.

8.1.5 Контрольные проверки и испытания сетевых трансформаторов, выполняемые изготовителем

Каждый сетевой трансформатор должен быть испытан в соответствии с 11.2.

8.2 Разделительные трансформаторы

8.2.1 Конструкция и возможные повреждения разделительных трансформаторов должны соответствовать требованиям 8.1.

Примечание - Это могут быть трансформаторы, которые используются в сигнальных цепях, или трансформаторы для других целей, например для преобразователей питания.

8.2.2 Испытания разделительных трансформаторов должны быть выполнены в соответствии с требованиями 8.1.4, за исключением того, что такие трансформаторы должны быть испытаны при максимальной токовой нагрузке. Если трансформатор невозможно испытать в этих условиях, каждая обмотка при типовых испытаниях должна нагружаться постоянным током, равным 1,7In в соответствии с 8.1.4.

8.2.3 При контрольных испытаниях изоляция между первичной и вторичными обмотками должна выдерживать испытательное напряжение, равное (2 Un + 1000) В, но не менее 1500 В.

8.2.4 Разделительные трансформаторы, подключенные к искроопасным цепям с внешней силовой цепью, должны учитывать возможность попадания на них максимального напряжения питания, например сетевого напряжения. В таких разделительных трансформаторах должны быть приняты меры, исключающие перегрузку трансформатора вследствие попадания сетевого напряжения, например применение защитных средств в соответствии с 8.1.2. Для обеспечения неповреждаемости зазоров и путей утечки трансформатора при возможных перенапряжениях в цепь питания, в соответствии с требованиями 8.8, включают предохранитель и стабилитрон. Номинальное входное напряжение по 8.1.4 должно быть равным напряжению стабилитрона.

8.3 Короткозамкнутые обмотки и дроссели

8.3.1 Демпферные обмотки, выполненные в виде короткозамкнутых витков для снижения влияния индуктивности, должны рассматриваться как повреждаемые только на размыкание, если они имеют надежную механическую конструкцию, выполненную, например, в виде бесшовной металлической трубки и обмоток из неизолированного провода, соединенных замкнутой сваркой, пайкой или другими равноценными способами.

8.3.2 Дроссели, применяемые в искробезопасных цепях, должны рассматриваться как повреждаемые только размыкание, если их намотка выполнена рядовой, виток к витку, с изолирующими прокладками между слоями, с пропиткой обмоток изоляционным лаком и компаундом.

Между витковая изоляция обмоточного провода должна быть рассчитана на напряжение, равное утроенному падению напряжения на дросселе в нормальном и аварийном режимах.

8.4 Токоограничительные резисторы

8.4.1 Токоограничительные резисторы должны быть одного из следующих типов:

а) пленочного;

б) проволочного с защитой против разматывания проволоки в случае ее обрыва;

в) непечатного, используемого в гибридных и подобных цепях, с покрытием, соответствующим 6.4.8, или герметизированные согласно 6.4.4.

8.4.2 He повреждаемый токоограничительный резистор должен считаться повреждаемым только на размыкание цепи, что рассматривают как одно учитываемое повреждение.

8.4.3 Токоограничительный резистор должен быть нагружен в соответствии с требованиями 7.1 и выдерживать по меньшей мере 1,5-кратные максимальные значения напряжения и мощности в нормальных и аварийных режимах работы, определенных в разделе 5. Не повреждаются на замыкание между витками правильно нагруженные проволочные резисторы, имеющие залитые обмотки. Для заливки обмотки следует использовать изоляционный материал со значением индекса трекингостойкости в соответствии с таблицей 4, при номинальном напряжении, указанном изготовителем.

8.5 Разделительные конденсаторы

8.5.1 В неповреждаемом узле необходимо использовать блок из двух последовательно подключенных конденсаторов, один из которых рассматривают как повреждаемый на замыкание или размыкание цепи. Для оценки искробезопасности следует выбирать конденсатор с максимальной емкостью, а коэффициент искробезопасности 1,5 должен использоваться применительно к блоку.

8.5.2 Разделительные конденсаторы должны изготовляться с использованием твердого диэлектрика и иметь высокую надежность. Применение электролитических или танталовых конденсаторов не допустимо. Внешние соединения блока конденсаторов должны соответствовать 6.4.

8.5.3 Изоляция каждого конденсатора должна выдерживать испытания на электрическую прочность согласно 6.4.12. Если разделительные конденсаторы используют между искробезопасными и искроопасными цепями, должны учитываться все возможные переходные процессы.

8.5.4 Блок из разделительных конденсаторов, выполненный в соответствии с 8.8, должен рассматриваться как неповреждаемое гальваническое разделение для постоянного тока.

Конденсаторы, подключенные между корпусом электрооборудования и искробезопасной цепью, должны соответствовать 6.4.12. В случае, если их отказ приводит к нарушению искробезопасности (например, возникновению путей обхода элементов, от которых зависит искробезопасность), они должны соответствовать перечисленным выше требованиям к разделительным конденсаторам.

Примечание - Назначение этих конденсаторов - фильтрация высоких частот.

8.6 Блоки искрозащиты на полупроводниковых элементах

8.6.1 Общие требования

8.6.1.1 Группа элементов может рассматриваться как блок искрозащиты, если он гарантирует искробезопасность цепи.

8.6.1.2 Соединение шунтирующих элементов в блоке должно быть выполнено в соответствии с 8.7 или сконструировано таким образом, чтобы отключение одного из шунтирующих элементов вызывало отключение электрической цепи и защищаемых элементов.

В неповреждаемом блоке искрозащиты шунтирующие элементы (диоды или стабилитроны) должны дублироваться. Допускается не дублировать шунтирующий элемент, если он подключен таким образом, что при обрыве любой из его цепей, кроме непроволочных соединительных выводов самого шунта, происходит отключение шунтируемого элемента. Диоды и стабилитроны должны быть рассчитаны на продолжительный ток, который может протекать в месте их установки при повреждении на замыкание.

Примечания

1 Для предотвращения воспламенения взрывоопасной смеси при испытаниях на искрообразующем механизме в случае обрыва соединения может потребоваться герметизация блока в соответствии с 6.4.4.

2 Шунтирующие элементы, используемые в блоках, могут проводить ток в нормальном режиме работы.

8.6.1.3 Элементы блока искрозащиты должны быть нагружены в соответствии с 7.1, включая случаи воздействия напряжения переменного тока со значением Um. При защите от перегрузки с помощью предохранителя шунтирующие элементы блока должны быть рассчитаны на длительное протекание тока 1,7In. Конструкция предохранителя должна удовлетворять требованиям 7.3. Способность элементов блока выдерживать переходные режимы должна быть проверена в соответствии с 10.12 или определяться сравнением токовременных характеристик срабатывания предохранителя с импульсными рабочими характеристиками элементов. Для безопасных блоков искрозащиты, изготовленных как отдельное электрооборудование, конструкция должна соответствовать 9.2.

8.6.1.4 При применении блока искрозащиты с шунтирующими элементами в качестве неповреждаемого узла необходимо учитывать следующее:

а) каждый из двух шунтирующих элементов рассматривают повреждаемым на размыкание цепи;

б) выходным напряжением блока искрозащиты считают наибольшее напряжение шунтирующего элемента;

в) повреждение каждого шунтирующего элемента на замыкание рассматривают как одно учитываемое повреждение;

г) коэффициент искробезопасности 1,5 должен применяться ко всем повреждениям, перечисленным в 5.2 и 5.3;

д) блоки искрозащиты с шунтирующими тиристорами должны испытываться в соответствии с 10.3.3.

8.6.2 Блоки искрозащиты с шунтирующими элементами

8.6.2.1 Блок искрозащиты с шунтирующими элементами должен гарантировать, что электрические параметры отдельного элемента или группы элементов в переходных режимах являются контролируемыми величинами, которые не нарушают искробезопасности цепи.

8.6.2.2 Если блок искрозащиты с шунтирующими элементами подключают к источнику питания, характеризующемуся только значением Um, он должен анализироваться на устойчивость к переходным режимам в соответствии с 8.6.1, за исключением случаев, когда блок используют:

а) для ограничения энергии разряда, выделяющейся, например, из индуктивностей или пьезоэлектрических устройств;

б) для ограничения напряжения устройств, например конденсаторов.

8.6.2.3 Диоды выпрямительных устройств соответствующего номинала, собранные по мостовой схеме, должны рассматриваться как неповреждаемый шунтирующий блок.

8.6.3 Блоки искрозащиты с ограничителями напряжения или тока

8.6.3.1 Блок искрозащиты с ограничителями напряжения или тока должен гарантировать, что к искробезопасной цепи прикладывают напряжение или ток заданного уровня.

8.6.3.2 Блок искрозащиты с ограничителями напряжения должен быть объектом анализа в переходных режимах, когда он может подключаться к источнику питания, для которого определена только величина Um в соответствии с 8.6.1, за исключением случаев, когда питание блока осуществляют от:

а) неповреждаемого трансформатора, выполненного в соответствии с 8.1;

б) блока искрозащиты на диодах (стабилитронах), выполненного в соответствии с разделом 9;

в) батареи, выполненной в соответствии с 7.4;

г) неповреждаемого шунтирующего блока безопасности в соответствии с 8.6.

8.6.3.3 Блок искрозащиты с ограничителями тока должен быть объектом анализа в переходных режимах в соответствии с требованиями 7.5.1, а его питание должно осуществляться только от:

а) неповреждаемого трансформатора, выполненного согласно 8.1;

в) батареи, выполненной согласно 7.4.

8.7 Провода и соединения

Провода, включая их подсоединения, должны рассматриваться как неповреждаемые на размыкание в следующих случаях.

а) Для проводов:

1) если два проводника включены параллельно;

2) если одножильный провод имеет диаметр не менее 0,5 мм и свободную длину менее 50 мм или надежно закреплен в точке соединения;

3) если одиночный многожильный или гибкий провод ленточного типа имеет сечение не менее 0,125 мм2 (диаметр 0,4 мм), не перегибается при работе и имеет длину менее 50 мм или надежно закреплен в точке соединения.

б) Для проводников печатных плат:

1) если два проводника шириной не менее 1 мм включены параллельно;

2) если один проводник имеет ширину не менее 2 мм или 1% от своей длины, в зависимости от того, какое значение больше;

3) если каждый проводник выполнен из меди номинальной толщиной не менее 35 мкм.

в) Для соединений (исключая штепсели, розетки и клеммы):

1) если два соединения параллельны;

2) если имеется одиночное паяное соединение, в котором провод проходит через плату (включая отверстия через нее) и он изогнут перед пайкой, а если не изогнут, то запаян посредством использования автомата, или имеет соединение скруткой, запаян твердым припоем или приварен;

3) если имеется одиночное болтовое соединение, которое соответствует 6.6.

8.8 Разделительные элементы

8.8.1 Разделительные элементы, удовлетворяющие требованиям данного пункта, следует рассматривать как обеспечивающие неповреждаемое разделение.

8.8.2 Разделительные элементы, кроме трансформаторов и реле, например оптроны, должны рассматриваться как обеспечивающие неповреждаемые разделения между отдельными искробезопасными цепями, если выполняются следующие условия:

а) нагрузка элемента соответствует требованиям 7.1;

б) элемент выдерживает испытание на электрическую прочность согласно 6.4.12. При проведении испытаний значение испытательного напряжения должно выбираться в соответствии с требованиями 6.4.12 и быть не меньше номинального значения напряжения изоляции разделительного элемента.

8.8.3 При применении разделительных элементов между искробезопасными и искроопасными цепями пути утечки и электрические зазоры должны удовлетворять требованиям таблицы 4, за исключением внутренней части разделительных элементов, если они имеют герметичную неразборную конструкцию, например оптронов, для которых значения, указанные в пунктах 5-7 таблицы 4, не применяют. Нагрузка на разделительные элементы должна удовлетворять требованиям 7.1. Чтобы исключить возможность перегрузки разделительных элементов, выводы искроопасной цепи следует снабжать защитой, за исключением случаев, когда может быть показано, что цепи, подключенные к этим выводам, не могут привести к повреждению разделительного элемента. Защита от перегрузки разделительных элементов со стороны искроопасной цепи, например, может достигаться включением стабилитрона, защищенного предохранителем с соответствующими параметрами, способного прерывать амплитудное значение тока источника питания. При этом требования таблицы 4 к предохранителю и стабилитрону не применяют. Номинальная мощность стабилитрона должна быть не менее значения, получаемого в результате умножения 1,7In на максимальное напряжение стабилизации. Конструкция предохранителя и метод монтажа, например в держателе, должны удовлетворять требованиям и нормам на электрооборудование общего назначения.

8.8.4 К путям утечки и электрическим зазорам внутри оптрона, который соответствует разделам 5-7 данного стандарта, требований не предъявляют, при условии, что внутренние элементы оптрона в нормальном режиме работы и в случае неисправностей в искробезопасных и искроопасных цепях нагружены не более чем на 2/3 от максимально допустимой мощности, указанной изготовителем.

8.8.5 Разделительные реле должны отвечать требованиям 6.4.13, а обмотка реле должна обеспечивать рассеяние максимальной подключенной электрической мощности.

Примечание - Требования 7.1 на обмотки реле не распространяются.

9 Барьеры безопасности на диодах

9.1 Общие положения

9.1.1 Барьер безопасности на диодах (стабилитронах) представляет собой узел законченной конструкции, удовлетворяющий требованиям настоящего стандарта, который может изготавливаться в виде отдельного электрооборудования или части искробезопасного и связанного электрооборудования. Барьеры безопасности служат в качестве разделительных элементов между искробезопасными и искроопасными цепями и состоят из шунтирующих диодов (стабилитронов) и последовательно включенных резисторов или резисторов и предохранителей. В соответствии с требованиями настоящего стандарта барьеры безопасности должны пройти контрольные испытания по 11.1.

Примечание - Способность барьера безопасности выдерживать повреждения, вызванные переходными режимами, должна быть испытана в соответствии с 10.12.

9.1.2 Барьеры безопасности, состоящие только из двух диодов или диодных цепочек и применяемые для искробезопасных цепей уровня ia, рассматривают в качестве неповреждаемых блоков в соответствии с 8.6, при условии, что диоды прошли контрольные испытания по 11.1.2.

9.1.3 Для двухдиодных барьеров, используемых для искробезопасных цепей уровня ia, при применении раздела 5 в расчет принимают повреждение только одного диода.

9.2 Конструкция

9.2.1 Монтаж

Конструкция должна исключать возможность неправильного монтажа, когда группу барьеров устанавливают вместе, например, с помощью асимметричности формы крепления элемента барьера или (и) цветовой маркировки.

9.2.2 Устройства для заземления

Дополнительно к любым средствам соединения внутренней электрической цепи с землей барьер должен иметь по крайней мере еще одно соединительное устройство или снабжаться изолированным проводом с площадью поперечного сечения не менее 4 мм2 для заземления.

9.2.3 Защита компонентов

Все элементы барьера безопасности должны представлять собой единый неразборный блок, залитый компаундом в соответствии с 6.4.4 или выполненный в неразборной оболочке, исключающей возможность ремонта или замены элементов его внутреннего монтажа.

10 Проверки и испытания

10.1 Испытания на искробезопасность

10.1.1 Общие положения

10.1.1.1 Испытания электрических цепей на искрообразующем механизме должны проводится с целью подтверждения, что они не способны вызвать воспламенения взрывоопасной смеси в условиях, указанных в разделе 5 для соответствующих уровней искробезопасных цепей.

10.1.1.2 Электрические цепи должны испытываться в нормальных и аварийных режимах работы, с учетом коэффициента искробезопасности, как описано в приложении А. Искрообразующий механизм должен включаться в каждую точку испытуемой цепи, для которой возможен обрыв, короткое замыкание или замыкание на землю. Искрообразующий механизм должен быть помещен во взрывную камеру, заполненную наиболее легковоспламеняемой испытательной взрывоопасной смесью при концентрациях, указанных в 10.2, и калиброваться в соответствии с 10.3.

10.1.1.3 Электрическую цепь можно не подвергать типовому испытанию с применением искрообразующего механизма, если ее структура и электрические параметры достаточно хорошо определены, а искробезопасность можно оценить по характеристикам искробезопасности на рисунках A.1 - А.22 или по таблицам A.1 и А.2 методами, описанными в приложении А.

10.1.1.4 Изготовителем электрооборудования должны быть указаны допуски изменения напряжения и тока в цепях, от которых зависит искробезопасность.

Примечание - Цепь, оценка которой проведена с использованием характеристик искробезопасности и таблиц, может вызвать воспламенение при испытании с применением искрообразующего устройства. Чувствительность искрообразующего устройства меняется, а характеристики искробезопасности и таблицы составлены на основании большого числа таких испытаний. Оценка с применением характеристик искробезопасности и таблиц более логична и имеет преимущество по сравнению с разовыми экспериментальными результатами, полученными с помощью искрообразующего механизма.

10.1.2 Искрообразующий механизм

10.1.2.1 Искрообразующий механизм должен соответствовать описанному в приложении Б, за исключением случаев, когда в приложении Б или в заключении испытательной организации указано на его непригодность. В этих случаях следует использовать другой искрообразующий механизм, обеспечивающий одинаковую со стандартным механизмом чувствительность для цепей (цепи), допускаемых к испытаниям на стандартном механизме. При этом обоснование причины использования нестандартного механизма и возможности получения на нем корректных результатов испытаний должны включаться в пояснительную документацию. В качестве стандартных, согласно приложению Б, используют искрообразующие механизмы I-III типов.

10.1.2.2 Использование искрообразующего механизма для создания коротких замыканий, обрывов и замыканий на землю считается нормальным режимом работы и является неучитываемым повреждением:

- на средствах соединения;

- на внутренних соединениях или через внутренние пути утечки, электрические зазоры, через заливку компаундом и через твердые электроизоляционные материалы, не отвечающих требованиям таблицы 4.

10.1.2.3 Искрообразующий механизм не применяют для испытаний:

- через неповреждаемые разделения или последовательно с неповреждаемыми соединениями;

- через пути утечки, электрические зазоры, через заливку компаундом, твердые электроизоляционные материалы, соответствующие требованиям таблицы 4;

- внутри связанного электрооборудования, за исключением выводов искробезопасной цепи;

- между выводами разделенных цепей, отвечающих требованиям 6.3.1, кроме случаев, описанных в 7.6).

10.2 Испытательные взрывоопасные смеси

10.2.1 В зависимости от группы (подгруппы) испытуемого электрооборудования должны использоваться следующие представительные (контрольные) взрывоопасные испытательные смеси:

группа I ... 8,0-8,6 % метана в воздухе

подгруппа IIА ... 5,0-5,5 % пропана в воздухе подгруппа

подгруппа IIВ ... 7,3-8,3 % этилена в воздухе подгруппа IIC

подгруппа IIС ... 19-23 % водорода в воздухе

10.2.2 В специальных случаях, когда электрооборудование испытывают и маркируют для применения в среде индивидуального газа или пара, оно должно испытываться в наиболее легко воспламеняемой концентрации этого газа или пара в воздухе (кислороде).

Примечание - В среде водорода с кислородом наиболее легковоспламеняемый состав смеси имеет место при содержании 34 % водорода.

10.2.3 Для обеспечения коэффициента искробезопасности могут использоваться активизированные испытательные смеси. Их состав и давление должны соответствовать 10.4.2 или таблице А1.3.1.

Примечание - Следует применять газы чистотой не менее 95 %. Влияние изменений нормальных условий (значений температуры, давления и влажности воздуха во взрывоопасной смеси) считают незначительным. Любые значительные влияния изменений этих параметров становятся очевидными при калибровке искрообразующего механизма.

10.3 Калибровка искрообразующего механизма

10.3.1 Чувствительность искрообразующего механизма следует проверять до начала каждой серии испытаний, проводимых в соответствии с требованием 10.4. Для этого стандартный искрообразующий механизм должен включаться в контрольную цепь - цепь постоянного тока с напряжением 24 В, содержащую катушку с воздушным сердечником и индуктивностью 0,09 - 0,1 Гн. Ток в этой цепи для искрообразующих механизмов должен соответствовать значениям, указанным в таблице 7 для соответствующей группы (подгруппы) электрооборудования. При использовании активизированной испытательной взрывоопасной смеси указанные в таблице 7 значения токов делят на коэффициент искробезопасности.

Таблица 7. - Ток в контрольной цепи

Группа (подгруппа) электрооборудования

Ток контрольной цепи для искрообразующего механизма, мА

I типа

II и III типов

I

110-111

147-148

IIA

100-101

133-135

IIB

65-66

87-88

IIC

30-30,5

40-41

Примечания

1 Ток контрольной цепи для наиболее легковоспламеняемого состава водородно-кислородной смеси равен 17-17,4 мА.

2 Указаны установившиеся значения токов в контрольной цепи.

10.3.2 Искрообразующий механизм I типа должен сделать не менее 400 и не более 440 оборотов держателя проволочек при его положительной полярности, и при этом должно быть не менее одного воспламенения взрывоопасной смеси.

Примечания

1 Калибровка искрообразующих механизмов II и III типов проводится в соответствии с приложением Б.

2 В специальных случаях, когда электрооборудование испытывают и маркируют для применения в среде индивидуального газа или пара, для выбора тока контрольной цепи необходимо знать один из классификационных параметров этой взрывоопасной смеси (БЭМЗ или соотношение МТБ) для наиболее легковоспламеняемого ее состава. Если для данной взрывоопасной смеси известен БЭМЗ, то соотношение МТВ определяют как отношение БЭМЗ/БЭМЗ0, где БЭМЗ0 - максимальный безопасный экспериментальный зазор для метановоздушной смеси, равный 1,14 мм. По известному или рассчитанному по БЭМЗ значению соотношения МТВ определяют ток контрольной цепи как произведение тока контрольной цепи для метановоздушной смеси и МТБ индивидуального газа или пары.

10.4 Испытания с использованием искрообразующего механизма

10.4.1 Испытание цепи

10.4.1.1 Для испытуемой электрической цепи выбирают параметры, которые с наибольшей вероятностью способны вызвать воспламенение взрывоопасной смеси, с учетом допусков в соответствии с разделом 7 и 10% колебания сетевого напряжения.

10.4.1.2 Искрообразующий механизм должен включаться в каждую точку испытуемой цепи, в которых считают возможным появление обрыва или замыкания. Испытания цепи должны проводиться в нормальном режиме работы, а также с учитываемыми и неучитываемыми повреждениями в зависимости от уровня искробезопасной цепи в соответствии с разделом 5, и с максимальными значениями подсоединяемой емкости (С0) или индуктивности (L0), или отношения индуктивности к сопротивлению (L0/R0), на которые рассчитано электрооборудование.

10.4.1.3 В каждом испытательном режиме проводят не менее 16000 учитываемых замыканий и размыканий цепи, которые являются наиболее опасными для испытуемой цепи и могут быть реализованы данным искрообразующим механизмом. Цепь считают искробезопасной, если после 16000 замыканий и размыканий и заданном коэффициенте искробезопасности вероятность воспламенения не превышает 10-3. При испытаниях цепей постоянного (выпрямленного) тока полярность источника питания на контактах искрообразующего механизма должна изменяться через каждые 8000 размыканий и замыканий цепи.

Примечание - Для электрических цепей некоторых типов количество учитываемых размыканий и замыканий может быть снижено испытательной организацией после соответствующего обоснования.

10.4.1.4 При проведении испытаний следует принимать меры, чтобы ток в индуктивных цепях во время замкнутого состояния контактов принимал установившееся значение, а конденсатор имел достаточно времени для повторной зарядки. Соответствующие рекомендации для стандартных искрообразующих механизмов приведены в приложении Б.

10.4.1.5 Во время проведения испытаний и после их завершения необходимо проверять правильность работы искрообразующего механизма путем его калибровки. Для искрообразующего механизма I типа калибровку выполняют через каждые 1000 оборотов держателя проволочек и после завершения испытаний. Проверка правильности работы искрообразующих механизмов II и III типов должна осуществляться в соответствии с указаниями приложения Б. Если калибровка не соответствует требованиям 10.3, испытания цепи на искробезопасность должны быть признаны недействительными.

10.4.1.6 Количество учитываемых размыканий и замыканий на один оборот держателя проволочек для искрообразующих механизмов I и II типов или один обрыв проволоки для искрообразующего механизма III типа в зависимости от типа испытуемой электрической цепи приведено в таблице 7А.

Таблица 7А. - Количество учитываемых размыканий и замыканий для стандартных искрообразующих механизмов

Тип цепи

Учитываемое количество замыканий и размыканий для искрообразующего механизма

I типа на один оборот держателя проволочек

II типа на один оборот держателя проволочек

III типа на один обрыв проволоки

Омическая

0,7 (см. примечание 1)

-

-

Индуктивная

4

Определяется по приложению Б

1

Емкостная

4

-

Примечания

1 Для испытания омических цепей требуется создание электрических разрядов при малой скорости размыкания контактов. Искрообразующий механизм I типа реализует такие разряды при скольжении вольфрамовой проволочки вдоль паза кадмиевого диска. В среднем, за 10 оборотов держателя проволочек возникает семь таких разрядов. В целях сокращения времени испытаний допустимо омические цепи испытывать при 4000 оборотов держателя вольфрамовых проволочек. При этом вероятность воспламенения взрывоопасной смеси не должна превышать 10-3.

2 Искрообразующие механизмы II и Ш типов не могут использоваться для испытаний омических цепей.

3 Если при испытаниях емкостной цепи в искрообразующих механизмах I или II типов снята часть проволочек, то для сохранения требуемого числа искрений количество оборотов держателя проволочек должно быть увеличено соответствующим образом.

4 Если испытуемая цепь не может быть отнесена к указанному в таблице 7А типу, то требуется проведение специального рассмотрения с целью:

- определения наиболее опасных условий коммутации испытуемой цепи;

- решения вопроса о возможности реализации этих условий посредством стандартного или другого искрообразующего механизма. При положительном решении этого вопроса необходимо задать режим работы искрообразующего механизма, обеспечивающий получение требуемого количества учитываемых искрений;

- выбора бескамерного метода оценки искробезопасности испытуемой цепи с обоснованием возможности получения результатов, не снижающих искробезопасность цепи, если с помощью искрообразующего механизма выполнить объективную оценку искробезопасности цепи не представляется возможным.

10.4.2 Коэффициент искробезопасности

Примечание - Цель применения коэффициента искробезопасности - гарантировать, что испытание или оценку искробезопасности проводят для цепи, которая с большей вероятностью вызовет воспламенение, чем первичная цель, или что первичная цепь испытывается в более легковоспламеняющейся взрывоопасной смеси. В основном нельзя добиться точной адекватности между разными методами получения определенного коэффициента искробезопасности, но указанные ниже методы дают приемлемый выбор.

10.4.2.1 При увеличении напряжения сети до 110 % (с учетом колебания сети) от номинального значения или установкой в соответствии с разделом 7 напряжения батарей источников питания и устройств, ограничивающих напряжение, на максимальном уровне, коэффициент искробезопасности должен быть обеспечен одним из следующих способов:

1) для индуктивных и омических цепей уменьшают сопротивление ограничительного резистора для увеличения тока испытуемой цепи в число раз, кратное коэффициенту искробезопасности. Если коэффициент искробезопасности не может быть достигнут таким способом, то увеличивают напряжение;

2) для емкостных цепей напряжение испытуемой цепи увеличивают в число раз, кратное коэффициенту искробезопасности.

При использовании для оценки искробезопасности электрических цепей характеристик искробезопасности или таблиц приложения А применяют этот же метод обеспечения коэффициента искробезопасности.

Примечание - Для искрообразующего механизма I типа коэффициент искробезопасности равен 1,5, для искрообразующих механизмов II и III типов коэффициент искробезопасности равен 2.

10.4.2.2 Коэффициент искробезопасности может быть обеспечен за счет использования активизированных взрывоопасных испытательных смесей в соответствии с таблицами 8 и 8А. Отклонение содержания компонентов активизированных испытательных взрывоопасных смесей от указанных в таблицах 8 и 8А не должно превышать 0,005 объемных долей (0,5 %).

Таблица 8 - Составы активизированных испытательных взрывоопасных смесей, обеспечивающих коэффициент искробезопасности не менее 1,5 для искрообразующего механизма I типа

Группа или подгруппа электрооборудования

Номинальное содержание компонентов в испытательных смесях, объемная доля, %

Водородно-воздушная и водородно-воздушно-кислородная смесь

Водородно-кислородная смесь

Водород

Воздух

Кислород

Водород

Кислород

I

52

48

-

85

15

IIА

48

52

-

81

19

IIB

38

62

-

75

25

IIС

30

53

17

60

40

В специальных случаях, когда электрооборудование испытывается и маркируется для применения в среде индивидуального газа или пара, выбор состава активизированной водородно-кислородной смеси при использовании искрообразующего механизма I типа осуществляют по формуле

, (4)

где СО2 - содержание кислорода в водородно-кислородной смеси, %;

МТВ - соотношение минимальных воспламеняющих токов для индивидуального газа или пара, уменьшенное в 1,5 раза (коэффициент искробезопасности для искрообразующего механизма I типа).

Таблица 8А - Составы активизированных испытательных взрывоопасных смесей, обеспечивающих коэффициент искробезопасности не менее 2 для искрообразующих механизмов II и III типов

Группа или подгруппа электрооборудования

Номинальное содержание компонентов в испытательных смесях, объемная доля, %

Водородно-воздушная и водородно-воздушно-кислородная смесь

Водородно-кислородная смесь

Водород

Воздух

Кислород

Водород

Кислород

I

35

65

-

81

19

IIА

20

80

-

70

30

IIВ

38

62

-

60

40

IIС

30

40

30

50

50

Примечание - Для получения активизированной испытательной смеси, обеспечивающей коэффициент искробезопасности 2 для наиболее легковоспламеняемого состава водородно-кислородной смеси, следует увеличить давление во взрывной камере наиболее легковоспламеняемого состава водородно-кислородной смеси до 0,3 МПа. Ток контрольной электрической цепи выбирают в соответствии с 10.3.

Для искрообразующих механизмов II и III типов состав активизированной испытательной активизированной водородно-кислородной смеси определяют по формуле

, (5)

где МТВ - соотношение минимальных воспламеняющих токов для индивидуального газа или пара, уменьшенное в два раза (коэффициент искробезопасности для искрообразующих механизмов II и III типов).

10.4.3 Испытания

10.4.3.1 Общие требования

Испытания с использованием искрообразующего механизма должны проводиться в режимах, представляющих наибольшую опасность для воспламенения. Так, например, для простых цепей, которым соответствуют приведенные на рисунках А.1-А.19 характеристики искробезопасности, наиболее опасными являются испытания в режиме короткого замыкания. Для более сложных цепей условия могут измениться, и испытания в режиме короткого замыкания могут оказаться менее опасными. Например, для источников питания стабилизированным напряжением и с ограничением тока наиболее опасные условия обычно имеют место, когда последовательно с выходом источника питания включен резистор, ограничивающий ток до максимального значения, которое не вызывает снижения напряжения.

10.4.3.2 Цепи с индуктивностью и емкостью

Если цепь содержит емкость и индуктивность, то при ее оценке по кривым рисунков А.1-А.19 могут возникнуть трудности, т.к. указанные кривые в неполной мере соответствуют прямому решению поставленной задачи. Испытания цепи должны проводиться с учетом влияния емкости и индуктивности.

При заданном коэффициенте искробезопасности, например 1,5, для таких цепей вначале в 1,5 раза увеличивают действующий в цепи ток. Определяют индуктивность, при которой установленный в цепи ток становится минимальным воспламеняющим (вызывает воспламенение взрывоопасной смеси с вероятностью 10-3). Затем в 1,5 раза увеличивают действующее в цепи напряжение, а ток в цепи устанавливают равным искробезопасному значению для найденной индуктивности и увеличенного напряжения. После этого проводят испытание цепи на искробезопасность.

10.4.3.3 Защита, шунтирующая цепь на короткое замыкание

10.4.3.3.1 При испытаниях таких цепей необходимо удостовериться, что электрические разряды, возникающие во время переходного процесса в электрической цепи при срабатывании шунтирующей защиты, не способны вызвать воспламенение взрывоопасной смеси. В общем случае следует исходить из того, что при заданном повреждении и наиболее опасных условиях коммутации электрической цепи с учетом коэффициента искробезопасности значение энергии, выделившейся в электрическом разряде, должно быть меньше, чем необходимо для воспламенения взрывоопасной смеси. Стандартные искрообразующие механизмы в общем случае не приспособлены для проведения испытаний искробезопасности электрических цепей с защитой, шунтирующей цепь на короткое замыкание. Как правило, требуется использование дополнительных устройств, учитывающих специфику происходящих процессов. В случаях, когда искрообразующий механизм не может быть использован для проведения испытаний, например по причине его чрезвычайной сложности или другим причинам, оценка искробезопасности электрической цепи может быть проведена на основе определения выделившейся в электрическом разряде энергии с учетом наиболее опасных условий. Определение выделившейся в разряде энергии может осуществляться измерительными, например осциллографическими, или расчетными методами. Во всех случаях требуется обоснование обеспечения искробезопасности электрической цепи при проведении таких испытаний.

10.4.3.3.2 Если для испытания такой цепи используют искрообразующий механизм, то необходимо:

а) обеспечить реализацию и учет наиболее опасных электрических разрядов, возникающих при коммутации испытуемой электрической цепи;

б) обеспечить коэффициент искробезопасности электрической цепи не менее, чем в случае использования стандартного искрообразующего механизма при испытаниях простых электрических цепей.

10.4.3.3.3 Если испытания такой цепи проводят на основе определения выделившейся в разряде энергии, то необходимо:

а) определить энергию электрического разряда, выделившуюся при наиболее опасных условиях коммутации;

б) сравнить значение выделившейся в разряде энергии со значением энергии, обеспечивающим необходимый коэффициент искробезопасности;

в) при расчетной и электроизмерительной оценке искробезопасности электрической цепи в качестве искробезопасных значений энергии могут быть использованы, например, значения энергий, приведенные на рисунках А.20-А.22, уменьшенные в число раз, необходимое для обеспечения требуемого коэффициента искробезопасности. При использовании характеристик искробезопасности на рисунках А.20-А.22 выделившуюся в разряде энергию необходимо определять за вычетом потерь энергии в области катодного падения напряжения разряда. В частности, уровень воспламеняющих энергий, приведенный на рисунках А.20-А.22, соответствует уровню воспламеняющей энергии для искрообразующего механизма I типа при воспламенении с вероятностью 10-3 взрывоопасной смеси электрическими разрядами, возникающими при коммутации простых омических и индуктивных цепей.

10.4.4 Результаты испытаний

При любом испытательном режиме с коэффициентом искробезопасности не менее 1,5 (2) вероятность воспламенения взрывоопасной смеси должна быть не более 10-3.

10.5 Температурные испытания

10.5.1 Все данные по температурам должны базироваться на эталонной температуре окружающей среды, равной 40 °С, или на максимальной температуре окружающей среды, обозначенной в маркировке электрооборудования. Испытания, базирующиеся на эталонной температуре, можно проводить при любой температуре окружающей среды от 20 °С до эталонной температуры. Разность между температурой окружающей среды, при которой проводят испытания, и эталонной температурой необходимо прибавить к измеренной температуре, если только элемент не имеет нелинейные температурные характеристики, например батареи. Если превышение температуры измеряют при эталонной температуре окружающей среды, то при определении температурного класса следует использовать полученное значение.

10.5.2 Температуру можно измерять любым способом. Измерительный элемент не должен значительно снижать измеряемую температуру. Допустимым является следующий метод измерения превышения температуры обмоток:

- измеряют сопротивление обмотки и регистрируют температуру окружающей среды;

- прикладывают испытательный ток или токи, измеряют максимальное сопротивление обмотки и регистрируют температуру окружающей среды при измерениях;

- рассчитывают превышение температуры по следующей формуле

, (6)

где Т - превышение температуры, К;

r - сопротивление обмотки при температуре окружающей среды t1, Ом;

R - максимальное сопротивление обмотки после приложения испытательного тока в конце испытаний, Ом;

t1 - температура окружающей среды при измерениях r, °С;

t2 - температура окружающей среды при измерениях R, °С;

k - величина, обратная температурному коэффициенту сопротивления обмотки при 0°С, которая, например, для меди равна 234,5 К.

10.6 Испытание электрической прочности изоляции

Испытания должны проводиться переменным напряжением синусоидальной формы частотой от 48 до 62 Гц или напряжением постоянного тока, имеющим пульсацию не выше 3% и значение, равное 1,4 указанного значения напряжения переменного тока.

Источник питания должен иметь мощность, достаточную для поддержания испытательного напряжения с учетом любого возникающего тока утечки.

Напряжение должно увеличиваться постепенно до указанного значения за время не менее 10 с, а затем поддерживаться неизменным в течение не менее 60 с.

Приложенное напряжение должно оставаться постоянным в течение испытаний, а ток не должен превышать эффективного значения 5 мА.

10.7 Испытание малых элементов на воспламенение взрывоопасных смесей

10.7.1 Испытания малых элементов, выполненные по приведенному ниже методу, должны подтвердить, что малые элементы не могут явиться причиной воспламенения взрывоопасной смеси в соответствии с 6.2.4. Появление «холодного пламени» рассматривают как воспламенение. Оно может фиксироваться визуально или измерением температуры, например, термоп