Аварийные режимы работы в соответствии с 4.9 должны рассматриваться с учетом значения рабочего напряжения.
Примечание. Несмотря на то, что требования настоящего стандарта распространяются на электрооборудование с номинальным напряжением питания не более 1000 В, в таблице 1 указаны значения рабочего напряжения свыше 1000 В, которые могут развиваться или генерироваться в электрооборудовании или Ex-компоненте. Типичным примером является пускорегулирующая аппаратура люминесцентных ламп с номинальным напряжением 240 В, но с напряжением загорания электрической дуги приблизительно 2000 В.
Если электрооборудование содержит компоненты, имеющие свободный объем, не заполненный заполнителем (например, реле), то применяются следующие требования:
- если свободный объем компонента меньше 3 см3, то минимальная ширина заполнителя между стенками компонента и внутренней поверхностью оболочки должна удовлетворять требованиям таблицы 1;
- если свободный объем компонента больше 3 см3, но меньше 30 см3, то минимальная ширина заполнителя между стенкой компонента и внутренней поверхностью оболочки должна составлять не меньше 15 мм и ее следует выбирать в соответствии с таблицей 1;
- компонент должен быть жестко установлен таким образом, чтобы исключить его перемещение в оболочке;
- свободный объем больше 30 см3 не допускается;
- оболочка компонента должна быть термоустойчивой и механически прочной (в том числе в аварийных режимах работы в соответствии с 4.9), т.е. не должно быть никаких ее повреждений или разрушений, которые могли бы привести к снижению степени защиты, обеспечиваемой заполнителем.
4.3.3. Другие методы защиты
Электрические устройства и компоненты, не удовлетворяющие 4.3.1 или 4.3.2, должны иметь один из возможных для применения видов взрывозащиты, приведенных в МЭК 60079-0.
Материалы, устанавливаемые между токоведущими частями и стенками оболочки (кроме изоляции внешних проводников и заполнителя), в случаях, оговоренных в 4.3, должны удовлетворять требованиям на горючесть, как указано в 5.1.3.
Кабели или концевые кабельные муфты, применяемые для ввода электрических проводов в оболочку с кварцевым заполнением "q", должны быть неотъемлемой частью оболочки, защищены и уплотнены в соответствии с 4.1.1. Средства зажима кабеля, обеспечивающего ввод проводов в оболочку с кварцевым заполнением "q", оборудование или Ex-компонент, должны отвечать требованиям к кабельным вводам в соответствии с МЭК 60079-0. Должна быть обеспечена невозможность удаления такого кабеля без значительного повреждения оболочки с кварцевым заполнением "q".
Суммарная энергия всех конденсаторов, установленных в электрооборудовании, в составных частях электрооборудования и Ex-компонентах с кварцевым заполнением оболочки "q", не должна превышать 20 Дж в любой момент времени в нормальных режимах работы.
Оболочки для кварцевого заполнения "q" электрооборудования, частей электрооборудования или Ex-компонентов, которые содержат элементы и батареи, должны быть снабжены вентиляционными устройствами за исключением случаев, если элементы и батареи:
a) емкостью батарей не более 1,5 А x ч или
b) не выпускают газ в нормальных условиях эксплуатации и соответствуют требованиям к первичным или вторичным батареям мощностью менее 25 А x ч по МЭК 60079-7.
Примечание. Залитые газонепроницаемые оболочки не пропускают газ в нормальных условиях эксплуатации.
Электрооборудование, его составные части и Ex-компоненты с кварцевым заполнением оболочки "q" должны быть защищены от перегрузок, чтобы допустимые температурные пределы соответствующего температурного класса не были превышены как на стенке оболочки, так и внутри заполнителя до глубины не менее 5 мм от стенки оболочки.
Вид взрывозащиты "кварцевое заполнение оболочки "q" должен сохраняться и в случае перегрузок, установленных в стандарте на изделия конкретного вида, указанном изготовителем. Если оборудование не снабжено устройствами защиты от повышенных токов до 170% максимального нормального тока, его необходимо подвергнуть одному внутреннему электрическому повреждению, которое может вызвать перенапряжения или перегрузки по току, например:
- короткое замыкание любого компонента;
- разрыв электрической цепи из-за повреждения какого-либо компонента;
- повреждения печатной платы.
Номинальное напряжение устройств защиты от повышенных токов, при наличии, должно быть не менее, чем в цепи, и прерываемый ток - не менее тока повреждения цепи.
Если внесенное повреждение может повлечь возникание одного или более повреждений, например, перегрузку элемента, то первичное и последующие повреждения считают как одно повреждение.
Если стандарт на изделие конкретного вида отсутствует, перегрузки должны быть регламентированы изготовителем.
При рассмотрении аварийных условий и учитываемых повреждений к клеммам должно подаваться напряжение питания
Если устройство защиты от повышенных токов не является неотъемлемой частью оборудования или составных частей электрооборудования, его маркировка должна содержать знак "X" в соответствии с 29.2 i) МЭК 60079-0, а в Специальных Условиях Применения должно быть указано устройство защиты от повышенных токов.
Если устройство защиты от повышенных токов не является неотъемлемой частью Ex-компонента, его маркировка должна содержать знак "U" в соответствии с 29.5 f) МЭК 60079-0, а в Перечне Ограничений должно быть указано необходимое устройство защиты от повышенных токов.
4.9.1. Неучитываемые повреждения
Следующие повреждения могут не учитываться:
- для резисторов пленочного типа;
- проволочных резисторов и катушек, намотанных в один слой в форме спирали;
когда они нагружены не более чем на 2/3 значения номинального напряжения и номинальной мощности при максимальной рабочей температуре, как указано изготовителем соответствующего компонента;
b) короткое замыкание:
- пластмассовых фольговых конденсаторов;
- керамических конденсаторов;
- бумажных конденсаторов;
когда они нагружены не более чем на 2/3 значения номинального напряжения, регламентируемого изготовителем;
c) пробой изоляции:
- оптронов и реле, предназначенных для разделения различных цепей;
если сумма максимальных действующих значений напряжений U между двумя цепями не превышает 1000 В и номинальное напряжение компонента не менее чем в 1,5 раза превышает указанное напряжение U.
Трансформаторы, катушки и обмотки, удовлетворяющие требованиям МЭК 60079-7, или трансформаторы, удовлетворяющие требованиям к силовым трансформаторам, уровням ia или ib МЭК 60079-11, не рассматривают как повреждаемые.
Считают, что короткое замыкание не возникнет, если зазоры и пути утечки между оголенными токоведущими частями или печатными дорожками не меньше значений, указанных в таблице 2 (методика измерения зазоров указана в стандартах МЭК 60079-7 и МЭК 60079-11).
Таблица 2
Максимальные амплитудные значения напряжения между токоведущими частями согласно таблице 2 должны рассматриваться в качестве амплитудного значения напряжения. Если части электрически изолированы, то сумма амплитудных значений напряжений двух цепей должна рассматриваться в качестве амплитудного значения напряжения. Максимальное амплитудное значение напряжения должно быть учтено при нормальном режиме работы (переходными процессами можно пренебречь) и при аварийных повреждениях с учетом требований настоящего стандарта.
Пути утечки под покрытием должны соответствовать требованиям таблицы 2, а само покрытие должно:
- быть конформным и защищать провода от проникания влаги;
- иметь хорошую адгезию с токопроводниками и изоляционным материалом;
- наноситься в два слоя, если используется метод пульверизации. Покрытие может быть однослойным, если оно выполнено другими способами, например, окунанием, нанесением с помощью кисти, вакуумной пропиткой, и при этом оно должно быть эффективным и долговечным (не разрушаться);
- твердое покрытие считают как одно покрытие, т.к. оно не повреждается во время нанесения.
Выступающие токопроводящие части (включая штыри) не считают покрытыми, если не предусмотрены специальные средства для получения эффективного неразрушающегося покрытия.
При наличии оголенных проводников сравнительный индекс трекингостойкости (СИТ), указанный в таблице 2, применяют как к изоляции, так и к соответствующему покрытию.
Амплитудные значения напряжения, превышающие 1575 В, всегда рассматриваются как фактор, способный вызвать повреждение.
Примечание. Индекс СИТ не определяют для изоляционных материалов при напряжении не более 10 В.
4.9.2. Защитные устройства для ограничения температуры
Ограничение температуры может быть достигнуто внешними или внутренними электрическими или тепловыми защитными устройствами. Устройства не должны быть самовосстанавливающимися.
Если в качестве защитных устройств используют предохранители с плавкими вставками, то плавкий элемент должен быть закрыт, например, помещен в стеклянный или керамический корпус.
Номинальное напряжение устройств защиты от повышенных токов должно быть не менее, чем в цепи, и прерываемый ток не менее, чем допустимый ток повреждения цепи.
Электрооборудование, составные части электрооборудования и Ex-компоненты с кварцевым заполнением оболочки "q", предназначенные для подсоединения к источникам питания напряжением не выше 250 В переменного тока, должны быть рассчитаны на ожидаемый ток короткого замыкания 1500 А, если в маркировке не указано допустимое значение тока короткого замыкания. Защита от токов свыше 1500 А должна быть предусмотрена в самих установках, например, при повышенном напряжении.
Если необходимо ограничить ток до значения, не превышающего номинальный прерываемый ток предохранителя, то в качестве токоограничительного элемента должен использоваться резистор в соответствии с 4.9.1 a), номинальные значения которого должны быть следующими:
- номинальное значение тока 1,5 x 1,7 x
- максимальное значение напряжения питания Um;
- номинальное значение мощности равно 1,5 x
x сопротивление ограничительного элемента.Если изготовитель не обеспечил необходимое устройство защиты от короткого замыкания, то маркировка электрооборудования или его составных частей должна содержать знак "X" в соответствии с 29.2 i) МЭК 60079-0, а в Специальных Условиях Применения должно быть указано устройство защиты от короткого замыкания.
Независимо от объема оболочка должна выдерживать испытания внутренним избыточным давлением 50 кПа в течение
Оболочки без смотровых окон и вентиляционных устройств, содержащие конденсаторы (кроме пластмассовых, бумажных или керамических), объем которых в восемь раз больше объема заполнителя, следует испытывать избыточным давлением 1,5 МПа в течение
Испытания проводят в нормальных условиях работы оборудования и могут быть выполнены без заполнителя.
5.1.2. Испытания оболочки на соответствие степени защиты
Испытания оболочки на соответствие степени ее защиты проводят в соответствии с МЭК 60529. Все вентиляционные устройства должны быть в рабочем состоянии. Эти испытания проводят после испытаний оболочки внутренним избыточным давлением в соответствии с 5.1.1.
Должны выполняться требования по горючести материала оболочек, частей оболочек из пластмасс, предъявляемые МЭК 60079-1.
5.1.4. Испытания диэлектрических свойств заполнителя
Диэлектрические свойства заполнителя определяют до процесса заполнения, используя образец заполнителя. Испытания проводят на установке с электродами, представленной на рисунке 1. Электроды погружают в заполнитель на глубину не менее 10 мм по всем направлениям.
![]() Предельные отклонения размеров +/- 1 мм
диэлектрических свойств заполнителя
Испытания проводят в течение 24 ч при температуре (23 +/- 2) °C и относительной влажности воздуха в пределах 45% - 55%. К электродам прикладывают напряжение 1000 В постоянного тока (допустимые колебания напряжения +/- 5%).
Заполнитель соответствует требованиям, если ток утечки не превышает
5.1.5. Максимальные температуры
Если в качестве защитных устройств для ограничения температуры используют предохранители, то необходимо измерить в аварийном режиме максимальную температуру при длительном токе, не превышающем 1,7-кратный номинальный ток плавкой вставки, протекающий через цепь предохранителя.
Примечание. Чтобы смоделировать аварийные повреждения, которые могут привести к превышению температуры по сравнению с температурой при нормальном режиме работы, допускается применение более мощных компонентов, чем установленные в электрооборудовании, выделяющих необходимую максимальную энергию. Компоненты должны быть выбраны и установлены в оборудовании таким образом, чтобы они по тепловыделению были аналогичны компонентам, вместо которых их устанавливают.
5.2.1. Контрольные испытания оболочки повышенным давлением
Каждую оболочку объемом более 100 см3 следует подвергать контрольным испытаниям давлением 50 кПа в течение не менее 10 с без появления остаточной деформации, превышающей 0,5 мм в каком-либо измерении.
Испытания проводят в нормальном режиме работы оборудования, при этом они могут быть выполнены без заполнителя.
Если оболочка выдержала типовые испытания четырехкратным давлением (50 кПа или 150 МПа) в соответствии с 5.1.1, то контрольные испытания давлением можно не проводить.
5.2.2. Испытания заполняющего материала пробивным напряжением
Диэлектрические свойства заполнителя должны быть проверены на образце до процесса заполнения. Для этого используют испытательную установку, приведенную на рисунке 1. Электроды должны быть погружены в заполняющий материал на глубину не менее 10 мм по всем направлениям. Испытательное напряжение 1000 В постоянного тока (допустимое колебание напряжения +5%) подают при следующих климатических условиях:
- температура окружающей среды (23 +/- 2) °C;
- относительная влажность воздуха 45% - 55%.
Если ток утечки не превышает
Если заполнитель не соответствует этим требованиям, то он может быть высушен и испытан повторно.
Маркировка электрооборудования, составных частей электрооборудования и Ex-компонентов с кварцевым заполнением "q" должна наноситься в соответствии с МЭК 60079-0 и содержать дополнительную информацию:
- "Оболочка опломбирована изготовителем";
- каждое присоединяемое устройство (внешние подсоединения) должно иметь маркировку с указанием номинальных значений напряжения и тока ("24 В постоянного тока, 200 мА", "230 В, 100 мА");
- информационные данные внешнего предохранителя, если вид защиты зависит от него, например: "Требуется внешний предохранитель 315 мА";
- допустимые значения тока короткого замыкания внешнего источника питания, если оборудование сконструировано для токов короткого замыкания ниже 1500 А в соответствии с 4.9.3, например: "Допустимый ток короткого замыкания: 35 А";
- также возможны допустимые значения тока короткого замыкания внешнего источника питания, если оборудование сконструировано для токов короткого замыкания 1500 А в соответствии с 4.9.3, например: "Допустимый ток короткого замыкания: 3500 А".
Любая из вышеуказанных маркировок может быть заменена ее техническим эквивалентом.
Оборудование с кварцевым заполнением оболочки "q" должно иметь инструкции в соответствии с требованиями МЭК 60079-0, включая, как минимум, следующую дополнительную информацию:
- если допускается изготовителем, требования к повторному заполнению, к повторной герметизации и повторным испытаниям оборудования с кварцевым заполнением оболочки "q", которое было открыто для ремонта.
(справочное)
ВВЕДЕНИЕ АЛЬТЕРНАТИВНОГО МЕТОДА ОЦЕНКИ РИСКА,
ОХВАТЫВАЮЩЕГО УРОВНИ ЗАЩИТЫ ОБОРУДОВАНИЯ
ДЛЯ Ex-ОБОРУДОВАНИЯ
В настоящем приложении приводится объяснение концепции метода оценки риска, охватывающего Уровни защиты оборудования (EPL). Введение Уровней защиты оборудования позволит применять альтернативный подход к методам отбора Ex-оборудования.
A.1. История вопроса
Исторически известно, что не все виды защиты обеспечивают один и тот же уровень гарантии защиты от появления условий воспламенения. В МЭК 60079-14 принцип защиты определяется в зависимости от конкретных зон, по принципу - чем больше вероятность появления взрывоопасной среды, тем выше требуемый уровень защиты от предполагаемой активизации источника воспламенения.
Опасные среды (за исключением угольной промышленности) подразделяются на зоны по степени опасности. Степень опасности определяется по вероятности появления взрывоопасной среды. Обычно предполагаемые последствия взрыва или другие факторы, такие как токсичность материала, не учитываются. Настоящая оценка риска должна учитывать все факторы.
Возможности использования оборудования в конкретной зоне зависели от вида защиты. В отдельных случаях виды защиты могут подразделяться на разные уровни безопасности, которые опять же связаны с зонами. Например, искробезопасные цепи подразделяются на уровни ia и ib. Новый стандарт по герметизации компаундом "m" также включает два уровня защиты "ma" и "mb".
В действующей технической документации по выбору оборудования установлена связь между видом защиты оборудования и зоной, в которой такое оборудование может использоваться. Как было отмечено ранее, ни одна из систем взрывозащиты, описанная в стандартах МЭК, не учитывает потенциальные последствия возможного взрыва.
Однако работникам предприятий приходится принимать интуитивные решения по расширению (или ограничению) зон, чтобы компенсировать это упущение. Типичным примером является установка навигационного оборудования "Типа Зона 1" в средах Зоны 2 на оффшорных нефтедобывающих платформах, чтобы навигационное оборудование могло работать даже при совершенно не предусмотренных условиях утечки газа. С другой стороны, владелец маленькой отдаленной, хорошо огороженной насосной станции может использовать насосный двигатель "Типа Зона 2" даже в Зоне 1, если количество газа, который может взорваться, небольшое и опасность для жизни и имущества от взрыва невелика.
Ситуация еще более усложнится с введением МЭК 60079-26 с дополнительными требованиями к Зоне 0. Традиционно возможность применения оборудования в Зоне 0 определялась по маркировке защиты, при этом маркировка Ex ia была единственно приемлемой.
Было решено, что оборудование следует идентифицировать и наносить маркировку в соответствии с категорией и маркировать его в соответствии с его общим уровнем безопасности. Это позволит облегчить отбор и обеспечить возможность более точно применять способ оценки риска.
A.2. Введение
Метод оценки риска на возможность использования Ex-оборудования будет введен как ВАРИАНТ альтернативного метода существующему в настоящее время и являющемуся довольно негибким, связывающему оборудование с зонами. Для удобства его применения будет введена система Уровней защиты оборудования, которая позволит определять эффективный уровень защиты оборудования, независимо от примененного способа защиты.
Система определения Уровней защиты оборудования:
A.2.1. Угольная промышленность
A.2.1.1. EPL Ma
Оборудование для установки в угольных шахтах с уровнем защиты "очень высокий", которое надежно защищено и маловероятно, что оно может стать источником воспламенения, даже при включенном напряжении при выбросе газа.
Примечание. Как правило, линии связи и детекторы газа имеют конструкцию, отвечающую требованиям Ma, - например, телефонная линия Ex ia.
A.2.1.2. EPL Mb
Оборудование для установки в угольных шахтах с уровнем защиты "высокий", которое достаточно защищено и маловероятно, что оно может стать источником воспламенения в период времени между выбросом газа и отключением напряжения.
Примечание. Как правило, все оборудование для выемки угля имеет конструкцию, отвечающую требованиям Mb, - например, двигатели и коммутационные аппараты Ex d.
A.2.2. Газы
A.2.2.1. EPL Ga
Оборудование для взрывоопасных газовых сред с уровнем защиты "очень высокий", которое не является источником воспламенения в нормальных условиях, при появлении ожидаемых отказов или при редких отказах. Такое оборудование будет иметь форму защиты, эффективную даже при возникании двух потенциальных неисправностей (например, искробезопасность, уровень ia), или будет иметь два независимых вида защиты.
Примечание. Примером двух независимых видов защиты может служить применение Ex e и Ex d независимо друг от друга.
A.2.2.2. EPL Gb
Оборудование для взрывоопасных газовых сред с уровнем защиты "высокий", которое не является источником воспламенения в нормальных условиях или при появлении предполагаемых, но не обязательно регулярных неисправностей.
Примечание. Большинство стандартных концепций защиты обеспечивают соответствие оборудования данному уровню защиты оборудования.
A.2.2.3. EPL Gc
Оборудование для взрывоопасных газовых сред с уровнем защиты "нормальный", которое не является источником воспламенения в нормальных условиях и которое может иметь дополнительную защиту для обеспечения того, что оно останется неактивным источником воспламенения в случае появления предполагаемых регулярных неисправностей (например, выход из строя лампы).
Примечание. Обычно к данному уровню относится оборудование с защитой Ex n.
A.2.3. Пыль
A.2.3.1. EPL Da
Оборудование для взрывоопасных пылевых сред с уровнем защиты "очень высокий", которое не является источником воспламенения в нормальных условиях или при появлении редких неисправностей.
A.2.3.2. EPL Db
Оборудование для взрывоопасных пылевых сред с уровнем защиты "высокий", которое не является источником воспламенения в нормальных условиях или при появлении предполагаемых редких, но не обязательно регулярных неисправностей.
A.2.3.3. EPL Dc
Оборудование для взрывоопасных пылевых сред с уровнем защиты "нормальный", которое не является источником воспламенения в нормальных условиях и которое может иметь дополнительную защиту для обеспечения того, что оно останется неактивным источником воспламенения в случае появления предполагаемых регулярных неисправностей.
Приведенная ниже таблица может применяться в большинстве случаев для оборудования с типичными последствиями взрыва (настоящая таблица не применяется непосредственно в угольной промышленности, как и принцип распределения зон в общем):
Таблица A.1
Соответствие Уровней защиты оборудования зонам
(без дополнительной оценки риска)
A.3. Обеспечение защиты от риска воспламенения
Разные Уровни защиты оборудования должны соответствовать рабочим параметрам, установленным изготовителем для такого уровня защиты.
Таблица A.2
Описание примененной защиты от риска воспламенения
A.4. Введение уровней защиты оборудования
В МЭК 60079-14 [включивший в себя требования стандарта МЭК 61241-14] будут включены Уровни защиты оборудования, что позволит использовать систему "Оценки риска" в качестве альтернативного метода при отборе оборудования. Ссылка также будет добавлена в стандарты по классификации взрывоопасных зон МЭК 60079-10 и МЭК 61241-10.
Требования к дополнительной маркировке и соотношение существующих видов защиты будут добавлены в следующие стандарты МЭК:
МЭК 60079-0 [включивший в себя требования бывшего стандарта МЭК 61241-0];
МЭК 60079-1;
МЭК 60079-2 [включивший в себя требования бывшего стандарта МЭК 61241-4];
МЭК 60079-5;
МЭК 60079-6;
МЭК 60079-7;
МЭК 60079-11 [включивший в себя требования бывшего стандарта МЭК 61241-11];
МЭК 60079-15;
МЭК 60079-18 [включивший в себя требования бывшего стандарта МЭК 61241-18];
МЭК 60079-26;
МЭК 60079-28.
Для видов защиты для взрывоопасных газовых сред Уровни защиты оборудования требуют дополнительной маркировки. Для взрывоопасных пылевых сред используемую в настоящее время систему маркировки зон на оборудовании заменят маркировкой Уровней защиты оборудования.
(справочное)
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ССЫЛОЧНЫМ МЕЖДУНАРОДНЫМ СТАНДАРТАМ
Таблица B.1
Вернуться в "Каталог нормативных документов"
Источник информации: https://internet-law.ru/documents/prod/gost-r_gosudarstvennyj-standart/13/gost_29011.html
На правах рекламы:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||