4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 августа 2025 г. N 960-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 31610.11-2025 (IEC 60079-11:2023) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2027 г. с правом досрочного применения
5 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту IEC 60079-11:2023 "Взрывоопасные среды. Часть 11. Оборудование с защитой "искробезопасная цепь "i" ("Explosive atmospheres - Part 11: Equipment protection by intrinsic safety "i", MOD), включая Поправку 1:2023 (IEC 60079-11:2023/COR1:2023), путем внесения технических отклонений, выделенных курсивом, объяснение которых приведено во введении к настоящему стандарту.
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5 (подраздел 3.6).
Описание блока искрозащиты на стабилитронах приведено в дополнительном приложении ДА.
Методика определения воспламеняющего тока и напряжения приведена в дополнительном приложении ДБ.
Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДВ
6 ВЗАМЕН ГОСТ 31610.11-2014 (IEC 60079-11:2011), ГОСТ IEC 61241-11-2011
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.
В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"
Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к седьмому изданию IEC 60079-11:2023.
Стандарт разработан в развитие технического регламента Таможенного союза ТР ТС 012/2011 "О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах".
Настоящий стандарт входит в комплекс стандартов по видам взрывозащиты для оборудования, применяемого во взрывоопасных средах.
Стандарт предназначен для нормативного обеспечения обязательной сертификации и испытаний.
В настоящий стандарт включены дополнительные по отношению к IEC 60079-11:2023 положения (слова), фразы, отражающие потребности экономик стран СНГ, выделенные в тексте курсивом, а именно:
- применены ссылки на межгосударственные стандарты вместо международных и региональных стандартов;
- в соответствии с требованиями ГОСТ 1.5 в связи с невведенностью IEC 60085, IEC 60317-0-1, IEC 60747-5-5, IEC 60747-17, IEC 61158-2, IEC 62133-2, ANSI/UL 248, ANSI/UL 746E, UL 810A, DIN VDE V 0884-11 в качестве межгосударственных стандартов данные документы перенесены из раздела нормативных ссылок в структурный элемент "Библиография";
- по всему тексту уточнены требования к расположению знака "X";
- добавлена нумерация строк в таблице;
- в 5.2.1 уточнены формулировки;
- в 5.2.2 для уровня вида взрывозащиты "ia" исключено применение коэффициента безопасности 1.0;
- в 5.2.3 уточнены требования к введению неучитываемых повреждений;
- в 5.2.4 уточнена формулировка;
- в 5.2.5, 6.2.3, 6.5.9.1, 12.2 исключена конкретизация указания специальных условий применения только в сертификате;
- в 5.3.1 уточнена формулировка, добавлена информация о возможности использования представительных образцов цепей;
- в таблице 8, сноске d изменен диапазон напряжений "от 150 по 400 В" на "от 100 до 400 В";
- скорректирован перечень используемых сокращенных терминов в таблице 2 с учетом особенностей русского языка;
- исключено примечание в 5.3.5 "Цепь, оцененная с использованием характеристик искробезопасности и таблиц приложения A, может вызвать воспламенение при испытании с использованием искрообразующего устройства. Тем не менее, таблицы все же можно использовать для оценки, поскольку чувствительность искрообразующего устройства варьируется, а значения характеристик искробезопасности и таблиц получены на основе большого количества таких испытаний";
- в 5.4.1 исключены слова: "или со ссылкой на аналогичные устройства" после "Температурную классификацию можно оценить с помощью тепловых моделей на основании имеющейся информации о тепловых характеристиках компонентов";
- 6.2.1 дополнен примечанием;
- в 6.3.1 заменены слова "снизить вероятность" на "исключить возможность";
- в 6.5.6.5 уточнено, что температура указывается изготовителем материала,
- раздел 7 дополнен требованиями к документации;
- 7.1 дополнен требованием о необходимости учета условий монтажа;
- в 7.3 уточнены формулировки;
- в 7.4.2 добавлены единицы измерения;
- 7.7.4 дополнен примечанием;
- в 7.6.3, перечисление c), добавлено примечание 2 с уточнением, что типы проводов указаны в IEC 60317-0-1;
- в 7.6.5.1 уточнена формулировка в примечании;
- 7.7.8 дополнен пояснением возможности применения цифровых потенциометров;
- в 9.1.1 введена возможность использования схемы с эквивалентными значениями;
- 9.1.2 дополнен значениями времени для допусков, уточнена формулировка;
- в 9.14.1.1 удалена детализация получения элементов и батарей от их изготовителя;
- в 9.14.3.2 исключено предложение в примечании 2, о том, что проводится работа по решению проблемы применения литий-ионных элементов;
- в 10.4 добавлено примечание со ссылкой на ISO 2859-1;
- приложение A дополнено абзацем, уточняющим применение искрообразующего устройства, а также графиками для индуктивных цепей;
- в E.1 добавлено примечание со ссылкой на IEC 61158;
- D.8 дополнен примечанием, уточняющим оценку энергии переходного процесса;
- текст приложения F скорректирован и его положения распространяются и на источники питания, время восстановления которых не может быть значительно уменьшено для проведения испытаний;
- в приложении H примеры маркировок даны с учетом национальных отклонений согласно ГОСТ 31610.0.
Установленные настоящим стандартом требования обеспечивают вместе с ГОСТ 31610.0 безопасность применения оборудования на опасных производственных объектах химической, деревообрабатывающей, пищевой и других отраслей промышленности.
Значительные изменения, внесенные в настоящий стандарт по сравнению с предыдущим изданием, представлены в виде таблицы.
Таблица
Значительные изменения, внесенные в настоящий стандарт
по сравнению с предыдущим изданием
Разъяснение видов изменений в таблице
A) Термины и определения
1 Незначительные и редакционные изменения:
- разъяснение;
- сокращение технических требований;
- незначительные технические изменения;
- редакторские правки.
Такие изменения являются модификацией требований редакционного характера или вносят незначительные технические поправки. К ним относятся: изменение формулировок для уточнения технических требований без внесения технических изменений или сокращение в рамках существующих требований.
2 Расширение: внесение технических дополнений
Данные изменения представляют собой добавление новых или модификацию существующих технических требований, например введение дополнительных вариантов. При этом не допускается расширение требований для оборудования, которое полностью соответствовало требованиям предыдущего издания. Таким образом, данные изменения не должны распространяться на изделия, которые выполнены в соответствии с предыдущим изданием.
3 Существенные технические изменения: дополнение технических требований, расширение технических требований
Данные изменения модифицируют технические требования (дополняют, расширяют область применения или отменяют требования) таким образом, что оборудование, которое соответствовало требованиям, установленным в предыдущем издании, уже не будет соответствовать требованиям, установленным в новом издании. Данные изменения должны быть рассмотрены с точки зрения их применения к оборудованию, соответствующему предыдущему изданию. Дополнительные сведения указаны в пункте B).
Примечание - Данные изменения отражают достижения современных технологий. Однако такие изменения, как правило, не должны влиять на оборудование, уже выпущенное на рынок.
A1 Напряжение Um может прикладываться через гальваническую развязку.
A2 Приложение "Варианты разделительных расстояний для смонтированных печатных плат и разделение компонентов" из предыдущего издания теперь включено в основной текст, а таблицы с альтернативными значениями расстояний теперь представлены в таблицах 8 и 9.
A3 За исключением перечисления C) батарей, для которых больше нет предположений о том, что их можно использовать в качестве шунтирующих устройств, ограничивающих напряжение. Тем не менее, нет никакого намерения изменить их использование как таковое.
B1 Устройство может использоваться при более низком атмосферном давлении, чем значение по умолчанию 80 кПа, указанное в ГОСТ 31610.0, с учетом дополнительных требований, таких как увеличение зазора для связанных устройств, работающих при давлении менее 80 кПа.
B2 Используемые значения основаны на значениях, указанных в IPC-6012C, с учетом допусков.
C1 Признано, что уточненные требования во многих случаях уже применялись. Целью изменения является обеспечение их единообразного и последовательного применения.
C2 Было продемонстрировано, что каталитические датчики вызывают самовоспламенение водорода без электрического воздействия, поэтому их взрывобезопасность не может быть обеспечена путем применения вида взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь".
C3 Повреждение разделительных расстояний и последующий выход из строя компонентов считают неучитываемыми повреждениями для уровня вида взрывозащиты "ic". Считается, что данное изменение является исключительно терминологическим, но оно приведено в настоящем стандарте, поскольку в некоторых случаях это может привести к изменению методологии оценки.
C4 Максимальное напряжение и ток в установившемся состоянии представляют другой риск искрового воспламенения, чем во время переходного процесса. Переходный процесс - это превышение любого из этих значений (напряжения или тока). Поэтому установившееся состояние и переходные процессы необходимо рассматривать отдельно. Приложение по переходным процессам было пересмотрено.
C5 Внесены изменения для приведения положений пункта в соответствие с требованиями к оценке проводов.
C6 Поскольку тепловая оценка уровня вида взрывозащиты "ic" по сути проходит в режиме нормальной эксплуатации, в качестве коэффициента безопасности используют запас по температуре.
C7 Исправлена формула расчета превышения температуры проводки.
C8 Если уменьшенные разделительные расстояния зависят от оболочки, обеспечивающей степень защиты IP54, а для комплектации оболочки необходимы кабельные вводы, резьбовые переходники и заглушки для обеспечения степени защиты (IP), то они также должны соответствовать ГОСТ 31610.0.
C9 Проводники, разъемы и дорожки печатной платы должны иметь соответствующие характеристики, чтобы их выход из строя мог считаться учитываемым повреждением.
C10 Добавлено требование о том, чтобы неповреждаемые соединения оставались способными проводить ток после предполагаемых аварийных отключений.
C11 Введено требование по толщине меди для неповреждаемого соединения печатной платы, достигаемого с помощью двух дорожек шириной 1 мм.
C12 Безопасность уменьшенных разделений зависит от соответствующей диэлектрической прочности изоляционных материалов, которые добавлены в таблицу 8.
C13 Добавлено требование о необходимости указания специальных условий применения, когда для сетевого устройства требуется категория перенапряжения II/I при использовании таблицы 9 "Уменьшенные расстояния для уровня вида взрывозащиты "ic".
C14 В предыдущем издании были ссылки на испытания по IEC 60664-1 и IEC 60664-3, однако не были указаны применимые испытания. В текст настоящего издания добавлены уточнения применимых испытаний ГОСТ IEC 60664-1 и ГОСТ IEC 60664-3.
C15 Добавлено требование о необходимости указания специальных условий применения, когда изоляция между искробезопасной цепью и оболочкой или землей не соответствует требованиям по диэлектрической прочности.
C16 Для герметизированных деталей было добавлено требование о регулярном осмотре, чтобы гарантировать, что герметизация во время производства выполнена должным образом.
C17 Требования к температуре при продолжительной работе заменяют требования, указанные в ГОСТ 31610.0. Когда возможно появление температуры выше значения температуры при продолжительной работе, не должно быть никаких внутренних или внешних повреждений, в то время как в предыдущей редакции было указано, что должны отсутствовать видимые повреждения.
C18 Требования к материалам, применяемым для покрытия, герметизации и формования, являются модификацией требований, подробно описанных в ГОСТ 31610.0.
C19 В предыдущей редакции не было указано, каким образом учитывать повреждения компонентов, если повреждение разделительных расстояний приводило к тому, что они эксплуатировались с нарушением требований изготовителя, что относится только к опасности от искрового воспламенения.
C20 Это следствие реорганизации требований к компонентам.
C21 Ранее холодное сопротивление разрешалось измерять при минимальной температуре окружающей среды.
C22 Было признано, что не все компоненты были учтены при переносе требований к оборудованию с уровнем вида взрывозащиты "nL" в ГОСТ 31610.11-2014 в качестве требований к оборудованию с уровнем вида взрывозащиты "ic". Это означает, что для оборудования с уровнем вида взрывозащиты "ic" требуется применять трансформатор с уровнем вида взрывозащиты "ia".
C23 Разъединение катушки и контактов реле больше не допускается считать учитываемым повреждением.
C24 Предохранитель для уровня вида взрывозащиты "ic" считается источником риска воспламенения, если ожидается его срабатывание.
C25 Предохранители, подключенные к сети электропитания, должны иметь отключающую способность менее 1500 А. Однако необходимо, чтобы пользователи и установщики были проинформированы об этом, и поэтому в руководстве по эксплуатации необходимо указывать максимальный ожидаемый ток.
C26 Добавлены требования к ионисторам.
C27 Добавлены требования к использованию устройств, используемых для ограничения температуры (датчик с положительным температурным коэффициентом сопротивления и т.д.).
C28 Изменены требования к утечке электролита, испытанию по определению температуры поверхности и испытанию в условиях пыли для элементов, батарей и ионисторов, в части увеличения количества испытываемых образцов и уточнения температуры, при которой проводятся испытания.
C29 Искровое воспламенение было продемонстрировано при коротком замыкании некоторых литиевых элементов.
C30 Изменены контрольные испытания трансформаторов с первичной и вторичной обмотками в искробезопасной цепи.
C31 Добавление особого контрольного испытания трансформаторов, используемых в цепях с уровнем вида взрывозащиты "ic".
Настоящий стандарт устанавливает требования к конструкции и испытанию искробезопасного устройства, предназначенного для применения во взрывоопасных средах, а также связанного устройства, предназначенного для подключения к искробезопасным цепям, которые проходят во взрывоопасные среды.
Данный вид взрывозащиты применим к электрооборудованию, в котором электрические цепи не способны вызвать воспламенение окружающей взрывоопасной среды. Данный стандарт распространяется и на электрооборудование, в состав которого входят цепи, которые являются искробезопасными только в определенных условиях, например при питании от искробезопасной батареи и отключенном питании сети.
Настоящий стандарт также распространяется на электрооборудование или части электрооборудования, находящиеся вне взрывоопасной среды или имеющие другой вид взрывозащиты из перечисленных в ГОСТ 31610.0, в тех случаях, когда искробезопасность электрических цепей во взрывоопасной среде может зависеть от конструкции и исполнения такого электрооборудования или его частей. С помощью данного стандарта оценивают возможность применения во взрывоопасных средах электрических цепей, подвергающихся воздействию взрывоопасной среды.
Настоящий стандарт распространяется на датчики, подключенные к искробезопасным цепям, но не распространяется на защиту каталитических компонентов для группы IIC или группы IIB+H2.
Настоящий стандарт не распространяется на Ex-кабельные вводы.
Требования к искробезопасным системам приведены в ГОСТ 31610.25.
Настоящий стандарт дополняет и изменяет общие требования ГОСТ 31610.0, за исключением разделов и пунктов, приведенных в таблице 1. В тех случаях, когда какое-либо требование настоящего стандарта противоречит требованию ГОСТ 31610.0, требования настоящего стандарта имеют преимущественное значение.
Таблица 1
Применяемые разделы и пункты ГОСТ 31610.0
Если требования настоящего стандарта распространяются как на искробезопасное устройство, так и на связанное устройство, то используют термин "устройство".
Поскольку требования настоящего стандарта распространяются только на электрооборудование, то под термином "оборудование" всегда подразумевается "электрооборудование".
Настоящий стандарт распространяется на устройства, предназначенные для использования при атмосферных условиях согласно ГОСТ 31610.0 с дополнительными требованиями к использованию при расширенных атмосферных давлениях в диапазоне от 60 кПа (0,6 бар) до 110 кПа (1,1 бар).
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 14254 (IEC 60529: 2013) Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP)
ГОСТ 22765 Трансформаторы питания низкой частоты, импульсные и дроссели фильтров выпрямителей. Методы измерения электрических параметров
ГОСТ 27473 (МЭК 112-79) Материалы электроизоляционные твердые. Метод определения сравнительного и контрольного индексов трекингостойкости во влажной среде
ГОСТ 31610.0 (IEC 60079-0:2017) Взрывоопасные среды. Часть 0. Оборудование. Общие требования
ГОСТ 31610.7 (IEC 60079-7:2015) Взрывоопасные среды. Часть 7. Оборудование. Повышенная защита вида "e"
ГОСТ 31610.19 (IEC 60079-19:2019) Взрывоопасные среды. Часть 19. Текущий ремонт, капитальный ремонт и восстановление оборудования
ГОСТ 31610.25 (IEC 60079-25:2020) Взрывоопасные среды. Часть 25. Искробезопасные системы
ГОСТ 31610.28 (IEC 60079-28:2015) Взрывоопасные среды. Часть 28. Защита оборудования и передающих систем, использующих оптическое излучение
ГОСТ IEC 60079-14 Взрывоопасные среды. Часть 14. Проектирование, выбор и монтаж электроустановок
ГОСТ IEC 60127-1 Миниатюрные плавкие предохранители. Часть 1. Терминология для миниатюрных плавких предохранителей и общие требования к миниатюрным плавким вставкам
ГОСТ IEC 60127-2 Предохранители миниатюрные плавкие. Часть 2. Трубчатые плавкие вставки
ГОСТ IEC 60127-3 Предохранители миниатюрные плавкие. Часть 3. Субминиатюрные плавкие вставки
ГОСТ IEC 60127-4 Миниатюрные плавкие предохранители. Часть 4. Универсальные модульные плавкие вставки для объемного и поверхностного монтажа
ГОСТ IEC 60127-7 Предохранители плавкие миниатюрные. Часть 7. Миниатюрные плавкие вставки для специального применения
ГОСТ IEC 60664-1 Координация изоляции для оборудования низковольтных систем питания. Часть 1. Принципы, требования и испытания
ГОСТ IEC 60664-3 Координация изоляции для оборудования низковольтных систем. Часть 3. Использование покрытий, герметизации и формовки для защиты от загрязнения
ГОСТ IEC 60691 Вставки плавкие. Требования и руководство по применению
ГОСТ IEC 60851-5 Провода обмоточные. Методы испытаний. Часть 5. Электрические свойства
ГОСТ IEC 61010-1 Безопасность электрических контрольно-измерительных приборов и лабораторного устройства. Часть 1. Общие требования
ГОСТ IEC 61810-1 Реле логические электромеханические с ненормируемым временем срабатывания. Часть 1. Общие требования
ГОСТ IEC 62368-1 Аудио-, видеоаппаратура, оборудование информационных технологий и техники связи. Часть 1. Требования безопасности
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 31610.0, а также следующие термины с соответствующими определениями.
3.1.1 искробезопасность "i" (intrinsic safety "i"): Вид взрывозащиты, основанный на ограничении электрической энергии внутри оборудования и соединительной проводке, которые подвергаются воздействию потенциально взрывоопасной среды, до значения ниже уровня, вызывающего воспламенение в результате искрения или нагрева.
3.1.2 искробезопасное устройство (intrinsically safe apparatus): Электрооборудование, предназначенное для установки во взрывоопасной зоне, в котором все цепи искробезопасны.
3.1.3 связанное устройство (associated apparatus): Электрооборудование, которое содержит искробезопасные и искроопасные цепи и сконструировано таким образом, что искроопасные цепи не могут оказывать отрицательного влияния на искробезопасные цепи.
Примечания
1 Связанное устройство может быть:
a) дополнительно защищено видом взрывозащиты, применимым для использования в соответствующей взрывоопасной среде, или
b) не защищено видом взрывозащиты, применимым для использования в соответствующей взрывоопасной среде, и не должно использоваться во взрывоопасной среде.
2 См. [1], 426-11-03.
3.1.4 искробезопасная цепь (intrinsically safe circuit): Электрическая цепь, в которой любые искрения или любые тепловые режимы, возникающие в условиях, предписанных настоящим стандартом, представляющих собой нормальные условия эксплуатации и определенные условия неисправности, не могут вызывать воспламенения данной взрывоопасной среды
3.1.5 простое устройство (simple apparatus): Электрический компонент или комбинация компонентов простой конструкции с точно определенными электрическими параметрами, совместимыми с параметрами искробезопасной цепи, в которой они используются.
3.1.6 контрольный чертеж (control drawing): Документ, подготовленный изготовителем для искробезопасного или связанного устройства, содержащий подробные электрические параметры для подключения к другим электрическим цепям или устройствам.
3.1.7 диодный барьер безопасности (diode safety barrier): Связанное устройство, не обеспечивающее гальваническую развязку, состоящее из шунтирующих диодов или цепей диодов (в том числе стабилитронов), защищенных предохранителями или резисторами или их сочетанием, изготовленные в виде отдельного устройства, а не как часть более крупного устройства.
3.1.8 номинальный ток предохранителя In (fuse rating In): Наибольшее значение тока, который предохранитель может проводить неограниченно длительное время в установленных условиях без повреждений.
Архитектура искробезопасной системы, которая питается от шины и разработана в соответствии с определенными требованиями.
Примечание - Требования определены в [2].
3.1.9.1 неповреждаемое соединение (infallible connection): Соединения, включая все возможные виды стыковок и соединительной электропроводки и печатных проводников плат, которые не подвержены обрыву при эксплуатации или хранении.
Примечание - Специальные условия, которые следует учитывать, указаны в настоящем стандарте.
3.1.10 внутренняя проводка (internal wiring): Проводка и электрические соединения внутри устройства, выполненные его изготовителем.
3.1.11 техобслуживание оборудования под напряжением (live maintenance): Техобслуживание, выполняемое в то время, когда связанные устройства, искробезопасные устройства и цепи находятся под напряжением.
Примечания
1 Настоящим стандартом допускаются кратковременные переходные процессы, при которых происходит превышение указанных значений напряжения, тока и мощности соединительных контактных средств.
2 Устройство может иметь несколько наборов искробезопасных параметров.
3.1.12.1 максимальное входное напряжение Ui (maximum input voltage Ui): Максимальное (пиковое) значение напряжения, которое допускается прикладывать к соединительным контактным средствам для подключения внешних цепей искробезопасного электрооборудования без нарушения его искробезопасности.
3.1.12.2 максимальный входной ток Ii (maximum input current Ii): Максимальное (пиковое) значение тока, полученное от внешних цепей, которое протекает через соединительные контактные средства искробезопасных цепей электрооборудования без нарушения его искробезопасности.
3.1.12.3 максимальная входная мощность Pi (maximum input power Pi): Максимальное значение мощности, которую можно подать от внешних цепей на соединительные контактные средства искробезопасных цепей электрооборудования без нарушения его искробезопасности.
3.1.12.4 максимальная внутренняя емкость Ci (maximum internal capacitance Ci): Максимальное эквивалентное значение внутренней емкости устройства, которое рассматривается как возникающее на искробезопасных соединительных контактных средствах этого устройства.
3.1.12.5 максимальная внутренняя индуктивность Li (maximum internal inductance Li): Максимальное эквивалентное значение внутренней индуктивности устройства, которое рассматривается как возникающее на искробезопасных соединительных контактных средствах этого устройства.
3.1.12.6 максимальное отношение внутренних индуктивности и сопротивления Li/Ri (maximum internal inductance to resistance ratio Li/Ri): Максимальное значение отношения максимальной внутренней индуктивности к максимальному внутреннему сопротивлению, которое рассматривается как возникающее на искробезопасных соединительных контактных средствах этого устройства.
3.1.12.7 максимальное выходное напряжение Uo (maximum output voltage Uo): Максимальное (амплитудное) значение напряжения в цепи, которое может присутствовать на выходных искробезопасных соединительных контактных средствах устройства.
3.1.12.8 максимальный выходной ток Io (maximum output current Io): Максимальное (амплитудное) значение тока в цепи, которое может протекать через выходные искробезопасные соединительные контактные средства устройства.
3.1.12.9 максимальная выходная мощность Po (maximum output power Po): Максимальное (пиковое) значение мощности, которую можно получить от искробезопасных соединительных контактных средств устройства.
3.1.12.10 максимальная внешняя емкость Co (maximum external capacitance Co): Максимальное значение эквивалентной емкости, которую допускается подключать к искробезопасным соединительным контактным средствам устройства без нарушения искробезопасности.
3.1.12.11 максимальная внешняя индуктивность Lo (maximum external inductance Lo): Максимальное значение эквивалентной индуктивности, которую допускается подключать к искробезопасным соединительным контактным средствам устройства без нарушения искробезопасности.
3.1.12.12 максимальное отношение внешней индуктивности к активному сопротивлению Lo/Ro (maximum external inductance to resistance ratio Lo/Ro): Максимальное значение отношения индуктивности к активному сопротивлению в цепи, допускаемое к подключению к выходным искробезопасным соединительным контактным средствам устройства без нарушения искробезопасности.
3.1.12.13 максимальное значение напряжения постоянного или действующее значение переменного тока Um (maximum r.m.s. a.c. or d.c. voltage Um): Максимальное напряжение, которое может быть приложено к соединительным контактным средствам искроопасных цепей связанного устройства или соединительным контактным средствам искробезопасного устройства, предназначенным для применения только во взрывобезопасной среде, без нарушения искробезопасности "i".
Пример - Примерами соединительных контактных средств искробезопасных устройств, предназначенных для применения только во взрывобезопасной среде, являются контакты зарядки аккумулятора и интерфейсы передачи данных.
Примечания
1 Значение Um может быть различным для разных соединительных контактных средств в одном устройстве, а также для напряжений переменного и постоянного тока.
2 Могут возникать переходные процессы, при которых значение напряжения может быть выше указанного параметра.
3.1.13 формовка (moulding): Процесс размещения заготовки в приспособление с формообразующей полостью и введения пластичного материала вокруг помещенного компонента под давлением для частичного или полного покрытия помещенного компонента.
Примечание - Данный процесс может также называться литьем под давлением, многослойным литьем или литьем со вставками.
3.1.14 искрообразующее устройство (spark test apparatus): Устройство, используемое для экспериментальной проверки того, что электрические искры в цепи не способны воспламенить определенную взрывоопасную газовую среду.
3.1.15 ионистор (электрохимический конденсатор, суперконденсатор) (supercapacitor electrochemical capacitor): Устройство, накапливающее электрическую энергию с использованием двойного слоя в электрохимической ячейке.
Примечания
1 Электрохимический конденсатор не следует путать с электролитическим конденсатором.
2 См. [3], 114-03-03.
3.1.16 переходные процессы (transients)
3.1.16.1 переходная характеристика (transient rating): Характеристика компонента, связанная с воздействиями переходного процесса.
Пример - Примером переходной характеристики является значение I2t для предохранителей или пиковый неповторяющийся импульсный ток.
3.1.16.2 энергия переходного процесса (transient energy): Энергия, которая может выделиться за время перехода между установившимися состояниями.
3.1.17 аксессуар для невзрывоопасной зоны (non-hazardous area accessory) <искробезопасность> (<intrinsic safety>): Электрооборудование, к которому конечный пользователь подключает искробезопасное устройство, только когда оно находится во взрывобезопасной зоне.
Пример - Примерами являются зарядные устройства для аккумуляторов и считыватели данных.
3.1.18 управляемый полупроводник (controlled semiconductor): Полупроводниковый компонент с выходом, который можно переключать или регулировать, используя отдельный электрический вход.
Пример - Транзистор или тиристор.
Список сокращений приведен в таблице 2.
Таблица 2
4 Классификация оборудования по группам, подгруппам, температурным классам и уровням вида взрывозащиты устройств
Искробезопасное устройство и искробезопасные цепи связанного устройства должны подразделяться на группы в соответствии с требованиями к классификации оборудования по группам согласно ГОСТ 31610.0.
Искробезопасное устройство должно классифицироваться по максимальной температуре поверхности или температурному классу согласно требованиям к температуре ГОСТ 31610.0. К связанным устройствам классификацию по температуре не применяют.
Примечание - Оборудованию, содержащему связанное устройство, защищенное другим видом взрывозащиты, будут присвоены температурный класс и группа оборудования в соответствии с требованиями примененного вида взрывозащиты. Подгруппа оборудования такого оборудования может отличаться от подгруппы по искробезопасности, например, оборудование с маркировкой 1Ex db [ia IIC Ga] IIB T4 Gb.
Искробезопасному устройству и искробезопасным цепям связанного устройства должен быть присвоен один или несколько из следующих уровней вида взрывозащиты:
- уровень вида взрывозащиты "ia" (для уровней взрывозащиты оборудования Ma, Ga, Da);
- уровень вида взрывозащиты "ib" (для уровней взрывозащиты оборудования Mb, Gb, Db);
- уровень вида взрывозащиты "ic" (для уровней взрывозащиты оборудования Mc, Gc, Dc).
Требования настоящего стандарта распространяются на все уровни вида взрывозащиты, если не указано иное.
Устройство может иметь более одного уровня вида взрывозащиты, подгруппы оборудования или температурного класса и может иметь разные параметры искробезопасности для этих различных случаев.
Соответствие настоящему стандарту требует выполнения двух основных критериев:
1) искробезопасные цепи должны соответствовать требованиям в отношении искрового воспламенения, указанным в 5.3;
2) искробезопасное устройство должно соответствовать требованиям в отношении теплового воспламенения, указанным в 5.4.
Соответствие указанным критериям должно быть оценено в условиях, указанных в 5.2 для примененного уровня вида взрывозащиты, группы оборудования и только для искробезопасного устройства, максимальной температуры поверхности.
Выполнение указанных требований достигается путем следования настоящему стандарту, учитывая следующее:
- разделения между токопроводящими частями в соответствии с 6.5;
- внешние соединительные контактные средства в соответствии с 6.3 и внутренние соединительные контактные средства в соответствии с 6.4;
- номинальные характеристики компонентов в соответствии с разделом 7.
Параметры искробезопасности, Um и, если это требуется по 5.2.5, максимальное номинальное напряжение устройства могут быть присвоены для каждого из соединительных контактных средств.
Примечание - ГОСТ IEC 60079-14 определяет типы цепей или источников питания, которые подходят для связанных устройств с напряжением Um менее 250 В.
Если изготовитель предоставляет руководство по процедурам технического обслуживания под напряжением, то влияние такого обслуживания под напряжением не должно нарушать искробезопасность. См. 12.1 d).
За исключением перечисления a) 9.6, где указано, что соответствие требованиям общепромышленных стандартов, распространяющихся на конкретные виды продукции, является достаточным для выполнения требований настоящего стандарта, настоящий стандарт не требует проверки соответствия этим общепромышленным стандартам.
Искробезопасные цепи не должны вызывать воспламенение в самых опасных условиях, за исключением случаев, когда это допускается отдельными положениями настоящего стандарта, включая, но не ограничиваясь, следующим:
b) при любом напряжении до Um включительно, приложенном к искроопасным соединительным контактным средствам, за исключением условий, установленных 5.2.5;
c) с любым напряжением до Ui, током до Ii, включительно, или мощностью до Pi, в зависимости от применимости, приложенном к искробезопасным соединительным контактным средствам;
d) при любом значении емкости до максимального значения, обозначаемого Co, включительно, в зависимости от применимости, приложенном к искробезопасным соединительным контактным средствам;
e) при любом значении индуктивности до максимального значения, обозначаемого Lo, включительно, или отношения индуктивности к активному сопротивлению, указанного как Lo/Ro, в зависимости от применимости, приложенном к искробезопасным соединительным контактным средствам;
f) при подключении наиболее опасной нагрузки к любым искробезопасным соединительным контактным средствам устройства, включая холостой ход, короткое замыкание цепей между собой и на землю;
g) при наиболее опасной температуре в пределах указанного диапазона рабочих температур для соответствующих частей устройства. Для оценки компонентов согласно разделу 7 и соответствия по тепловому воспламенению для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib" необходимо учитывать влияние условий монтажа компонента и эксплуатационной температуры непосредственной близости к компоненту. При рассмотрении необходимо учитывать возможность нагрева от других компонентов из-за сопутствующих неисправностей.
Примеры
1 Обычно необходимо учитывать нагрев от близко расположенных последовательно и параллельно подключенных компонентов, через которые проходит тот же ток при внесенном повреждении.
2 Обычно не требуется учитывать нагрев выше эксплуатационной температуры, вызванный независимыми повреждениями в других частях устройства.
Примечание - Номинальные параметры компонента оцениваются без учета внесенных повреждений компонента, тогда как его соответствие по тепловому воспламенению оценивается при внесенных повреждениях компонента, создающих наиболее опасные условия согласно разделу 7;
h) при наиболее опасных значениях любых влияющих параметров, применяемых в пределах производственных допусков устройств (см. 7.3).
Если какое-либо повреждение может повлечь за собой другое повреждение или несколько повреждений, то первичное и последующие повреждения должны рассматриваться как одно повреждение. В рамках сценария одного повреждения все учитываемые и неучитываемые повреждения следует считать статическими. Например, если возникнет повреждение компонента при коротком замыкании, этот вид повреждения должен сохраняться на протяжении всего сценария повреждения.
Для определения максимальной температуры поверхности к напряжению и мощности должен быть применен коэффициент безопасности 1,0.
Искробезопасные цепи с уровнем вида взрывозащиты "ia" должны оцениваться в каждом из следующих случаев:
a) в наиболее опасных условиях без учета повреждений;
b) с введением всех неучитываемых повреждений;
В каждом из вышеуказанных случаев повреждения могут быть различными.
При оценке цепей на искровое воспламенение необходимо использовать коэффициент безопасности 1,5 в соответствии с 5.3.4.
Если может возникнуть только одно учитываемое повреждение, то требования перечисления d) учитывать не нужно.
Если учитываемые повреждения не могут возникнуть, то требования перечислений c) и d) не учитываются.
Исполнения, соответствующие требованиям уровня вида взрывозащиты "ia", также подходят для уровней вида взрывозащиты "ib" и "ic".
Искробезопасные цепи с уровнем вида взрывозащиты "ib" должны оцениваться в каждом из следующих случаев:
a) в наиболее опасных условиях без учета повреждений;
b) с введением всех неучитываемых повреждений;
В каждом из вышеуказанных случаев повреждения могут быть различными.
При оценке цепей на искровое воспламенение необходимо использовать коэффициент безопасности 1,5 в соответствии с 5.3.4.
Если учитываемые повреждения не могут возникнуть, то требования перечисления c) не учитываются.
Исполнения, соответствующие требованиям уровня вида взрывозащиты "ib", также подходят для уровня вида взрывозащиты "ic".
Искробезопасные цепи с уровнем вида взрывозащиты "ic" должны оцениваться в каждом из следующих случаев:
a) в наиболее опасных условиях без учета повреждений;
b) для оценки соответствия требованиям в отношении искрового воспламенения согласно 5.3 и при определении искробезопасных параметров Uo, Io, Li, Ci и Li/Ri, в зависимости от ситуации, вносят неучитываемые повреждения, создающие наиболее опасные условия.
Примечание - Повреждения не вносят при определении соответствия в отношении теплового воспламенения согласно 5.4.
Учитываемые повреждения не вносят.
Только компоненты, которые:
- устанавливают напряжение или ток на уровне, который обеспечивает соответствие требованиям в отношении искрового воспламенения, включая компоненты, применяемые для защиты других компонентов, от которых зависит искробезопасность,
- устанавливают Uo или Io;
Если предписано, Po и Pi должны определяться при наиболее опасных условиях в нормальном режиме эксплуатации.
При оценке цепей на искровое воспламенение необходимо использовать коэффициент безопасности 1,0 в соответствии с 5.3.4.
Оборудование или системы с ограниченным сверхнизким напряжением и спроектированные в соответствии с другими стандартами или правилами по предотвращению риска поражения электрическим током, который может быть опасен для здоровья человека, могут считаться оборудованием или системами, не опасными по поражению электрическим током.
Пример - К таким стандартам относятся SELV, PELV, ИЭЭ1.
Если в соответствии с настоящим стандартом требуется приложение Um между соединительными контактными средствами без гальванической развязки относительно друг друга, то допускается учитывать только максимальное номинальное напряжение, указанное изготовителем, при условии соблюдения следующих требований.
Примечание - Номинальное напряжение (действующее значение переменного или постоянного тока), указанное изготовителем:
a) соединительные контактные средства должны быть подключены только к оборудованию или системам, не опасным по поражению электрическим током;
b) если в соответствии с настоящим стандартом напряжение Um требуется подключать между соединительными контактными средствами цепей с гальванической развязкой между искробезопасной и другими цепями, приложенное напряжение должно быть наибольшим из:
- значения Um или
- напряжения, полученного из номинального напряжения или Um, например, если в цепи имеются компоненты, увеличивающие напряжение до уровня, превышающего Um в нормальном режиме эксплуатации;
Примечания
1 В этом случае напряжение на гальванической развязке обычно называют синфазным.
2 Требования к аксессуарам для невзрывоопасных зон подробно описаны в 6.3.5;
c) в маркировке должен быть указан знак "X" согласно требованиям к маркировке ГОСТ 31610.0. Специальные условия применения должны содержать:
- подробное описание требований, которые применяются к оборудованию или системам, подключаемым к соединительным контактным средствам, например, что они должны быть SELV, PELV, ИЭЭ1 или эквивалентными; и
- допустимое максимальное напряжение, которое может быть приложено между искроопасными соединительными контактными средствами, образующими цепь внутри оборудования.
Примечание - Положениями настоящего стандарта не установлена необходимость указывать тип или модель источника питания.
Пример - Заявлено, что последовательный порт данных имеет Um 250 В действующего напряжения переменного тока, но с максимальным напряжением 6 В между любыми двумя контактами порта данных. Схема оценивается с дифференциальным режимом 6 В, применяемым между любыми двумя контактами порта данных, но при 250 В синфазного действующего напряжения переменного тока, приложенного между портом данных и гальванически разделенными цепями (например, землей или искробезопасными цепями). В специальных условиях применения должно быть указано, что напряжение, подаваемое на последовательно подключенные соединительные контактные средства порта данных, составляет максимум 6 В и что можно использовать только оборудование, соответствующее ГОСТ IEC 62368-1. Любая гальваническая развязка между цепью порта данных и искробезопасной цепью требует разделения для Um (в данном примере - 250 В действующего напряжения переменного тока).
Искробезопасные цепи должны быть оценены, чтобы гарантировать, что в каждой точке, где предполагается возникновение разъединения или соединения, подверженной воздействию взрывоопасной среды, имеющаяся энергия искры не способна вызвать воспламенение взрывоопасной среды для указанной группы оборудования при условиях и коэффициентах безопасности, указанных в 5.2 для уровня вида взрывозащиты цепи.
Примечание - Термин "искра" используется в настоящем стандарте для обозначения замыкания или размыкания испытуемой цепи. При таком замыкании или размыкании не обязательно возникает видимая искра.
Если иное не указано в настоящем стандарте, то искровое воспламенение должно быть оценено следующим образом:
a) на контактах, размыкающихся и замыкающихся в нормальном режиме эксплуатации.
Пример - Примерами контактов, размыкающихся и замыкающихся в нормальном режиме эксплуатации, являются штекеры и гнезда, выключатели, кнопки и потенциометры, которые используются без инструментов и управляются вручную;
b) на соединительных контактных средствах искробезопасных цепей, включая подключение соответствующих Co, Lo и Lo/Ro, подходящих для соединительных контактных средств. Если в руководстве по эксплуатации не указано иное, то Co и Lo прикладывают по отдельности при оценке соединительных контактных средств.
Искровое воспламенение не учитывают:
1) через неповреждаемые разделения, соответствующие 6.5.4.2;
2) при последовательном соединении, используя неповреждаемые соединения, соответствующие 6.4.2;
3) при герметизации, отвечающей требованиям по защите от искрового воспламенения, указанным в 6.6.1 и 6.6.2.1;
4) внутри связанного устройства, за исключением соединительных контактных средств его искробезопасных цепей;
5) между контактными выводами отдельных цепей, соответствующих 6.3.1.
Цепи оборудования группы III оценивают, используя предельные значения, установленные для оборудования подгруппы IIB.
Для оценки соответствия требованиями в отношении искрового воспламенения могут использоваться представительные образцы цепей (макеты), которые, по крайней мере, столь же опасны с точки зрения возникновения искрового воспламенения, как и реальная оцениваемая цепь.
Примеры
1 Оценку конденсатора, ограниченного резистором, соответствующим 7.4.2, на соответствие требованиям в отношении искрового воспламенения, можно проводить как для резистивной цепи с постоянным напряжением.
2 Все конденсаторы в рассматриваемой части цепи могут быть представлены как один конденсатор с эквивалентной суммарной емкостью.
Испытание на искровое воспламенение проводят в соответствии с 9.1 при нормальной температуре окружающей среды, и могут быть использованы данные по воспламенению из приложения A и приложения G, если эксплуатационная температура находится в пределах от минус 60 °C до плюс 100 °C. Никаких дополнительных коэффициентов безопасности или учета нагрева из-за повреждений внутри устройства не требуется. Оборудование, разработанное для использования при эксплуатационных температурах, выходящих за пределы этого диапазона, должно быть дополнительно проанализировано.
5.3.2 Уровни вида взрывозащиты "ia" и "ib"
Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib" оценка искрового воспламенения должна проводиться, если в настоящем стандарте не указано иное, в отношении следующего:
a) в месте любого разъединения или соединения (включая повреждение разделения) цепи, которое считают учитываемым или неучитываемым повреждением;
b) в месте любого повреждения заземления, которое считают учитываемым или неучитываемым повреждением.
Оценка искрового воспламенения (например, с применением искрообразующего устройства) должна быть проведена после введения повреждений, указанных в 5.2.2 и 5.2.3, и не должна увеличивать число повреждений.
5.3.3 Уровень вида взрывозащиты "ic"
Для уровня вида взрывозащиты "ic" оценка искрового воспламенения, если в настоящем стандарте не указано иное, должна проводиться в отношении следующего:
a) через любые разделения токопроводящих частей, если их повреждение считают неучитываемым повреждением согласно 6.5.4;
b) вместо всех или любой части компонентов, для которых при нормальной эксплуатации превышаются эксплуатационные параметры, указанные изготовителем.
Переходные процессы, возникающие в результате приложения Um, которые не возникают при нормальной эксплуатации (например, в результате сбоя в электропитании), не должны учитываться при оценке соответствия по искровому воспламенению.
Если в соответствии с 5.2 для оценки искрового воспламенение требуется коэффициент безопасности 1,0, то он должен быть достигнут одним из следующих методов:
a) используя графы для коэффициента безопасности 1,0 в таблицах приложения A;
b) используя характеристики искробезопасности приложения A;
c) используя приложение G без исключения коэффициента безопасности 1,5; или
Если в соответствии с 5.2 для оценки искрового воспламенения требуется коэффициент безопасности 1,5, то он должен быть достигнут одним из следующих методов:
a) используя графы для коэффициента безопасности 1,5 в таблицах приложения A;
b) используя характеристики искробезопасности в приложении A или графы для коэффициента безопасности 1,0 в таблицах приложения A, где перед применением характеристик искробезопасности или таблиц:
1) для индуктивных цепей увеличивая в 1,5 раза ток;
2) для емкостных цепей увеличивая в 1,5 раза напряжение; или
3) для резистивных цепей увеличивая в 1,5 раза ток или, в качестве альтернативы, может быть увеличено в 1,5 раза напряжение;
c) используя приложение G (предельные характеристики искробезопасности которого уже включают коэффициент безопасности 1,5);
d) проведя испытание в соответствии с 9.1 с применением одного из следующих методов:
1) начиная с тока и напряжения при условиях, указанных в 5.2, и используя испытательные смеси, указанные в 9.1.3.1:
- для индуктивных и резистивных цепей, насколько это практически возможно; ток увеличивают в 1,5 раза от расчетного за счет уменьшения значений ограничивающего сопротивления; там, где получить коэффициент безопасности 1,5 таким способом нецелесообразно, напряжение повышают до получения необходимого тока; или
- для емкостных цепей напряжение увеличивают в 1,5 раза;
2) если метод, указанный в перечислении 1) d) 5.3.4.2 не применим, то используют более легко воспламеняемые испытательные смеси по 9.1.3 с более низким порогом воспламенения;
e) используя приложение F (в котором коэффициент безопасности применяется к газовой смеси).
Примечание - Целью применения коэффициента безопасности является обеспечение того, чтобы либо типовое испытание или теоретическая оценка проводились с цепью, которая с очевидной большей вероятностью вызовет воспламенение, чем исходная, либо чтобы исходную цепь испытать в более легко воспламеняемой газовой смеси. В общем, невозможно получить точную эквивалентность между различными методами достижения заданного коэффициента безопасности, но методы, изложенные в этом стандарте, предоставляют приемлемые альтернативы.
Оценка цепей, искробезопасность которых не зависит от ограничений с помощью управляемых полупроводниковых приборов, должна выполняться одним из следующих методов:
a) испытанием на искровое воспламенение согласно 9.1;
b) на соединительных контактных средствах оборудования FISCO: путем соблюдения предельных параметров искробезопасности, указанных в приложении E;
c) оценкой согласно 9.2.
Пример - Для трапециевидной выходной характеристики, состоящей из источника напряжения, за которым следует резистор, за которым следует стабилитрон, можно использовать 9.2, оценивая, когда стабилитрон удален из схемы, оставляя линейную характеристику;
d) для линейной выходной характеристики - по приложению G для линейных источников питания; или
e) для трапециевидной выходной характеристики - по приложению G для прямоугольных источников питания.
Цепи, искробезопасность которых зависит от срабатывания управляемого полупроводникового ограничителя, должны быть оценены на предмет обеспечения соответствия в отношении искрового воспламенения как в установившемся состоянии, когда ограничение не активно, так и при переходном процессе, когда ограничение активно.
В обоих этих случаях при оценке должна учитываться наихудшая нагрузка, с которой ожидается применение в условиях, указанных в 5.2, как для ограничивающей цепи, так и для нагрузки. Эта нагрузка может представлять собой активное сопротивление, нагрузку с фиксированным напряжением (например, стабилитрон) или нагрузку от источника постоянного тока в сочетании с индуктивностью и емкостью, которые могут присутствовать в этих условиях.
Если проверка переходной характеристики ограничителя осуществляется с использованием искрообразующего устройства (либо с использованием 9.1, либо приложения F), то цепь должна быть настроена таким образом, чтобы она полностью восстанавливалась во время испытания в период между размыканием и последующим замыканием, создаваемым искрообразующим устройством. Замыкания и размыкания, возникающие при соприкосновении вольфрамовой проволочки о кадмиевый диск, можно не учитывать. Испытание может проводиться на представительной цепи, время восстановления которой меньше, чем у реальной.
Если электрические параметры на контактных средствах с выходными цепями ограничены цепями с управляемыми полупроводниковыми ограничителями, то Uo и Io должны рассчитываться по пределам установившегося режима, а не по пиковому значению при переходном процессе.
Подтверждение соответствия установившемуся и переходному режиму, в зависимости от применения, может включать одно или несколько из следующих действий:
a) испытание на искровое воспламенение согласно 9.1;
b) на соединительных контактных средствах оборудования FISCO: соблюдение предельных параметров искробезопасности, указанных в приложении E;
c) если нецелесообразно применение коэффициента безопасности к напряжению или току, то в этом случае необходимо соблюдение требований приложения F;
d) оценку линейной выходной характеристики, приведенную в 9.2;
e) соответствие установившемуся режиму может быть подтверждено, если выходная характеристика установившегося режима расположена полностью в пределах линейной характеристики, соответствующей таблице A.1; соответствие переходному режиму также может быть подтверждено, если характеристики переходного режима полностью расположены в пределах линейной характеристики, соответствующей таблице A.1;
f) если в цепи применяется не более одного источника с управляемым полупроводниковым ограничителем тока, соответствие в установившемся режиме может быть подтверждено использованием приложения G для нелинейных источников питания; и
g) соответствие переходному режиму может быть оценено согласно приложению D.
Для установившегося и переходного режима могут использоваться различные методы. Во время любого испытания, выполняемого для подтверждения соответствия установившемуся режиму, управляемый полупроводниковый ограничитель не должен срабатывать или переключаться.
Необходимо оценить все поверхности искробезопасного устройства, которые могут контактировать со взрывоопасной средой, чтобы гарантировать, что в условиях, указанных в 5.2, устройство соответствует требованиям к максимальной температуре поверхности по ГОСТ 31610.0 с учетом следующих дополнений:
b) 5.4.5 для групп I и III.
Оценка должна проводиться без каких-либо дополнительных коэффициентов, требуемых ГОСТ 31610.0 для входного напряжения, тока или мощности, кроме тех, которые требуются в соответствии с настоящим стандартом.
Температурную классификацию можно оценить с помощью тепловых моделей на основании имеющейся информации о тепловых характеристиках компонентов. При необходимости испытания должны проводиться в соответствии с 9.3.
Если максимальная рассеиваемая мощность на печатных дорожках или проводке не превышает 1,3 Вт, то они считаются приемлемыми для температурной классификации T4 или группы I при максимальной температуре окружающей среды 40 °C. Если присутствие пыли исключено и максимальная рассеиваемая мощность на печатных дорожках или проводке не превышает 3,3 Вт, то их следует считать подходящими для группы I при максимальной температуре окружающей среды 40 °C. При использовании этой оценки для температуры окружающей среды, превышающей 40 °C, указанные пределы мощности должны быть уменьшены, как указано в ГОСТ 31610.0 для оценки температурной классификации компонентов с площадью поверхности >= 20 мм2.
Применяют требования ГОСТ 31610.0 по температуре малых компонентов электрооборудования группы I или II и требования к испытаниям малых компонентов на воспламенение ГОСТ 31610.0.
Запас по температуре 5 К и 10 К, требуемый согласно ГОСТ 31610.0 при типовых испытаниях для определения максимальной температуры поверхности, применяется к требованиям к температуре поверхности согласно 7.16.2.4 b) и для уровня вида взрывозащиты "ic".
Запас по температуре 5 К и 10 К, требуемый согласно ГОСТ 31610.0, для уровней вида взрывозащиты "ia" или "ib" не применяется при использовании таблицы для оценки температурного класса в зависимости от размера компонента для малых компонентов согласно ГОСТ 31610.0. В других случаях запас по температуре применяется.
Максимально допустимый ток, соответствующий максимальной температуре провода вследствие самонагрева, берут из таблицы 3 для медных проводов или вычисляют по следующей формуле для всех металлов:
(1)где
I - максимально допустимое значение действующего тока, А;
If - ток плавления проводки при максимальной указанной температуре окружающей среды Ta, А;
T - температура плавления материала проводника, °C (для меди - 1083 °C, для золота - 1064 °C);
(2)где Ta - максимальная температура окружающей среды, °C;
t - пороговая температура для данного температурного класса, а также температура проводки вследствие самонагрева и нагрева от окружающей среды, °C.
Таблица 3
(для Ta <= 40 °C)
Если температурный коэффициент сопротивления материала указан при прочих условиях, отличающихся от Ta, то
Tr - известная эталонная температура окружающей среды, °C (например, 20 °C);
--------------------------------
<1> Температурный коэффициент сопротивления меди Д.Х. Деллинджера, Бюллетень Бюро стандартов, том 7, N 1, с. 89, ноябрь 1910 г.
Если ток плавления провода известен при температуре окружающей среды, отличной от Ta (например, изготовитель проводки указывает ток плавления в проводке при температуре окружающей среды 20 °C),
(3)где Ir - ток, при котором проводка плавится при эталонной температуре окружающей среды Tr, А,
тогда If можно определить следующим образом.
Пример - Тонкий медный провод с площадью поверхности менее 20 мм2 (температурный класс - T4)
a = 0,004·27 К-1
If = 1,6 А (определяется экспериментально или указан изготовителем провода)
T = 1083 °C
Ta = 40 °C
t для T4 (малый компонент, t <= 275 °C)
Применив формулу, получают:
I = 1,3 А (это максимально допустимый ток в нормальных условиях или в условиях повреждения, при котором температура провода не превысит 275 °C).
Температурная классификация дорожек печатных плат, контактирующих со взрывоопасной средой, должна определяться с использованием доступных аналитических методов и данных или путем испытаний. Во всех случаях максимальный длительно протекающий ток должен использоваться для определения температурной классификации дорожек. Дорожки длиной 10 мм и менее не учитываются при классификации по температуре. Производственные допуски не должны уменьшать значения ширины дорожек, толщины платы или толщины проводника, определенные в соответствии с настоящими требованиями, более чем на 10% или 1 мм, в зависимости от того, что меньше.
Температурный класс медных дорожек можно определять по таблице 4. Значения, указанные в таблице, следует корректировать в зависимости от фактической толщины платы, количества слоев с дорожками, толщины медного проводника, температуры окружающей среды и того, проходит ли дорожка под компонентами, рассеивающими мощность более 0,25 Вт. При применении таблицы 4 и связанных с ней поправочных коэффициентов допускается линейная интерполяция между значениями тока, ширины дорожки, толщины дорожки, температуры окружающей среды и толщины платы. Экстраполяция каких-либо значений или поправочных коэффициентов не допускается. Максимально допустимый ток IP рассчитывается, как показано ниже:
(4)где I - максимально допустимый ток для температурной классификации, указанной в таблице 4;
Пример - Определяет максимально допустимый ток для T5 (Ta = 60 °C) для дорожки шириной 1 мм и длиной более 10 мм на двухслойной печатной плате с толщиной платы 1,55 мм и толщиной медного проводника 18 мкм, который не располагается под рассеивающими компонентами.
Максимально допустимый ток по таблице 4 для T5 (Ta = 40 °C) дорожки шириной 1 мм составит 1 = 4,8 А
; ; ; ; ![]() IP = 4,8 А·1,00·0,67·0,67·1,00·0,83 = 1,79 А
Таблица 4
При определении соответствия по тепловому воспламенению следует учитывать температуру поверхности искробезопасного устройства, которая контактирует с пылью.
Примеры
1 Для искробезопасного устройства, защищенного оболочкой со степенью защиты не ниже IP5X, температуру поверхности корпуса измеряют независимо от применения к оболочке требований ГОСТ 31610.0, указанных в таблице 1.
2 Для уровня взрывозащиты оборудования Da или Db с заданным слоем пыли, с оболочкой, не отвечающей требованиям 6.2.4 a), испытание по 9.14.3.3 проводят с оболочкой, заполненной пылью, со слоем пыли снаружи корпуса толщиной 200 мм. Температура измеряется на поверхности компонента.
В качестве альтернативы оценке температуры поверхности, с целью установления соответствия по тепловому воспламенению для группы I или III, искробезопасное устройство должно считаться пригодным для полного погружения в пыль или образования слоя пыли неконтролируемой толщины, если максимальная рассеиваемая мощность любого компонента в условиях, указанных в 5.2, соответствует таблице 5, а непрерывный ток короткого замыкания составляет менее 250 мА. В этом случае в маркировке искробезопасных устройств группы III должна быть указана максимальная температура поверхности 135 °C при неконтролируемой толщине слоя пыли.
Примечание - Уровень 250 мА обусловлен риском термического воспламенения от проводов или дорожек.
Таблица 5
компонентом, погруженным в пыль
Допускается линейная интерполяция между этими значениями.
К простым устройствам относят:
a) пассивные компоненты, например, выключатели, соединительные коробки, резисторы и простые полупроводниковые приборы;
b) источники, накапливающие энергию, состоящие из единичных компонентов, накапливающих энергию, установленных в простых цепях с точно установленными параметрами, например, конденсаторы или катушки индуктивности, значения которых должны учитываться при определении общей безопасности системы;
c) источники, генерирующие энергию, например, термопары и фотоэлементы, в которых генерируемые величины не превышают 1,5 В, 100 мА и 25 мВт.
Простое устройство должно соответствовать всем требованиям настоящего стандарта, кроме раздела 11 и требований об ответственности изготовителя по ГОСТ 31610.0. Изготовитель или проектировщик искробезопасной системы должен подтвердить соответствие, включая предоставление спецификаций материалов и протоколы испытаний (если применяются).
Всегда необходимо учитывать следующие аспекты:
1) Безопасность простого устройства не должна обеспечиваться применением в нем:
- ограничителей напряжения;
- ограничителей тока, или
- гасящих устройств.
2) Простое устройство не должно содержать средства, повышающие значения тока или напряжения, например, DC/DC преобразователи.
3) Когда простое устройство должно сохранять целостность изоляции искробезопасной цепи от земли, оно должно выдерживать испытательное напряжение относительно земли в соответствии с 6.9. Его контакты должны отвечать требованиям 6.3.1.
4) Неметаллические оболочки должны удовлетворять требованиям по электростатическим зарядам на внешних неметаллических материалах ГОСТ 31610.0.
5) Металлические оболочки и металлические части оболочек должны соответствовать применимым требованиям ГОСТ 31610.0.
6) Считают, что для выключателей, штекеров, гнезд и контактов при использовании в искробезопасной цепи в пределах своих нормальных номинальных значений повышение температуры составляет менее 40 К. Для других видов простых устройств максимальную температуру следует оценивать в соответствии с 5.4.
Если простое устройство является частью устройства, содержащего другие электрические цепи, то необходимо оценивать все в совокупности в соответствии с требованиями настоящего стандарта, включая оборудование, соответствующее перечислению c) 5.5.
Примечания
1 Датчики, в которых используется каталитическая реакция или другие электрохимические принципы, не являются простыми устройствами.
2 Настоящий стандарт не устанавливает требования о необходимости проверки соответствия параметров простого устройства, таких как электрические или тепловые, спецификациям изготовителя.
Требования, приведенные в данном пункте, применяются, если иное не указано в соответствующих подпунктах, только к тем характеристикам оборудования, от которых зависит искробезопасность.
Пример - Требования по герметизации заливочным компаундом применяют только в случае, если герметизация необходима для выполнения требований 6.5.6.2 или 6.6.
Если искробезопасность может быть нарушена в результате попадания влаги, пыли или доступа к токопроводящим частям, например, когда требуется разделение частей устройства, то необходимо использовать оболочку, подходящую для предполагаемых условий применения и окружающей среды.
Требуемая степень защиты будет варьироваться в зависимости от предполагаемых условий применения; например, для оборудования групп I и III может потребоваться оболочка, обеспечивающая степень защиты не ниже IP54 в соответствии с ГОСТ 14254.
Примечание - Настоящий стандарт не устанавливает требования о необходимости проверки соответствия предполагаемым условиям применения и окружающей среды.
Конструкция оболочки для защиты от доступа к токопроводящим частям, находящимся под напряжением, может отличаться от конструкции для защиты от попадания внутрь внешних твердых предметов и воды.
Обозначение расположений поверхностей корпуса, имеющих отношение к искробезопасности, должны быть указаны в документации в соответствии с требованиями ГОСТ 31610.0 и эксплуатационной документации (см. 12.1 f).
Любые специальные требования к вводам в оболочку, например, степень IP, должны быть указаны в документации изготовителя.
Примечание - ГОСТ IEC 60079-14 определяет возможность использования Ex-кабельных вводов, Ex-переходников и Ex-заглушек в оболочках.
Оболочки искробезопасных устройств групп I и II и подгрупп IIIA и IIIB, для которых применяются требования к разделению, указанные в таблице 7, или уменьшенные разделительные расстояния, указанные в таблице 8 или 9, должны соответствовать требованиям 6.2.2 или 6.2.3, если применимо. См. приложение I для получения дополнительной информации.
Оболочки искробезопасных устройств подгруппы IIIC должны отвечать требованиям 6.2.4.
Оболочки связанного устройства (или его частей) для всех групп оборудования, для которых применяются требования к разделению, указанные в таблице 7, или уменьшенные разделительные расстояния, указанные в таблицах 8 или 9, должны соответствовать требованиям 6.2.2 или 6.2.3, если применимо.
6.2.2 Устройство, соответствующее таблице 7
Части устройства, на которые распространяются требования к разделению согласно таблице 7, должны быть защищены оболочкой, обеспечивающей степень защиты не ниже IP2X в соответствии с ГОСТ 14254.
Оболочка не подлежит испытаниям оболочек на соответствие требованиям ГОСТ 31610.0, за исключением испытания сбрасыванием по ГОСТ 31610.0 для переносного и персонального оборудования.
Части устройства, на которых распространяются уменьшенные разделительные расстояния, указанные в таблице 8 или 9, должны быть снабжены защитой разделений, от которых зависит искробезопасность, одним из следующих способов:
a) оболочка должна обеспечивать степень защиты не ниже IP54 по ГОСТ 14254 и соответствовать требованиям 6.2.5.1;
b) разделения должны быть защищены в соответствии с 6.2.5.2;
c) для стационарных установок - оболочка, обеспечивающая степень защиты не ниже IP2X в соответствии с ГОСТ 14254 и предназначенная только для установки и использования в средах со степенью загрязнения 2 или 1 в соответствии с ГОСТ IEC 60664.1. Оболочка не подлежит испытаниям оболочек на соответствие требованиям ГОСТ 31610.0. В маркировке должен быть указан знак "X" согласно требованиям к маркировке ГОСТ 31610.0. Специальные условия применения должны содержать подробное описание ограничений условий монтажа.
Пример - "Оборудование должно использоваться только в контролируемых средах со степенью загрязнения 2, как определено в ГОСТ IEC 60664.1". (Возможно только непроводящее загрязнение, за исключением временной проводимости, вызванной появлением конденсата).
Части устройства, на которые распространяются требования к разделению, указанные в таблицах 7, 8 или 9, должны быть обеспечены защитой разделений, от которых зависит искробезопасность, одним из следующих способов:
a) оболочка должна обеспечивать как минимум степень защиты, указанную в перечислениях 1) или 2), приведенных ниже, и отвечать требованиям 6.2.5.1;
1) не менее IP5X в соответствии с ГОСТ 14254, если разделение достигается путем соответствия требованиям к электрическому зазору или путям утечки, указанным в таблице 7;
2) не менее IP54 в соответствии с ГОСТ 14254, если разделение достигается путем соответствия требованиям к электрическому зазору или путям утечки, указанным в таблице 8 или 9;
b) разделения должны быть защищены согласно 6.2.5.2.
6.2.5 Защита разделений
Для обеспечения соответствия требованиям 6.2.3 a) или 6.2.4 a) разделения могут быть защищены с помощью оболочки, обеспечивающей указанную степень защиты IP после применения требований ГОСТ 31610.0 с учетом таблицы 1.
Если целостность оболочки зависит от уплотнений отверстий, которые могут быть использованы для проводки, то в маркировке должен быть указан знак "X" согласно требованиям ГОСТ 31610.0, а специальные условия применения должны содержать сведения, что с оборудованием можно использовать только кабельные вводы, резьбовые переходники и заглушки, соответствующие требованиям ГОСТ 31610.0.
Для обеспечения соответствия требованиям 6.2.3 b) или 6.2.4 b) разделения могут быть защищены путем использования оболочки, обеспечивающей степень защиты не ниже IP2X в соответствии с ГОСТ 14254, при условии, что разделения:
a) защищены покрытием, соответствующим 6.5.6.5;
b) защищены герметизацией или заливкой компаундом в соответствии с 6.5.6.2;
c) через твердую изоляцию соответствуют 6.5.6.3;
d) расположены на внутренних слоях многослойной печатной платы.
Такие оболочки не должны подвергаться испытаниям оболочек по ГОСТ 31610.0, за исключением испытания сбрасыванием по ГОСТ 31610.0 для переносного и персонального оборудования.
В дополнение к тому, что контакты для искробезопасных цепей должны отвечать требованиям 6.5.1, они должны быть отделены от контактов искроопасных цепей одним или несколькими способами, указанными в перечислениях a) или b):
a) электрический зазор между неизолированными токопроводящими частями искробезопасных контактов и неизолированными токопроводящими частями искроопасных контактов должен быть не менее 50 мм.
Расположение контактов и метод монтажа проводки должны быть такими, чтобы исключить возможность замыкания между цепями в случае смещения проводки;
b) если разделение выполнено размещением контактов искробезопасных и искроопасных цепей в раздельных оболочках или за счет использования изоляционной перегородки или заземленной металлической перегородки между контактами под общей крышкой, то должны быть выполнены следующие условия:
1) перегородки, используемые для разделения контактов, должны отступать от стенок оболочки не более чем на 1,5 мм или должно обеспечиваться расстояние не менее 50 мм между неизолированными токопроводящими частями контактов в любом направлении вокруг перегородки;
2) металлические перегородки должны быть заземлены и иметь достаточную прочность и жесткость, чтобы не разрушаться при монтаже. Толщина таких перегородок должна быть не менее 0,45 мм. Перегородки меньшей толщины должны соответствовать требованиям 9.4.3. Заземленные металлические перегородки также должны обладать достаточной токопроводностью, предотвращающей прогорание перегородки или нарушение целостности цепи заземления в аварийных режимах;
3) неметаллические изоляционные перегородки должны крепиться таким образом, чтобы быть устойчивыми к деформациям, нарушающим их применение по назначению. Толщина таких перегородок должна быть не менее 0,9 мм. Перегородки меньшей толщины должны соответствовать требованиям 9.4.3.
Помимо соответствия требованиям 6.5.1, электрический зазор и пути утечки между неизолированными токопроводящими частями соединительных контактных средств, предназначенных для подключения внешних цепей (см. d1 и d2 на рисунке 1), должны соответствовать следующим требованиям:
- не менее 6 мм между различными искробезопасными цепями;
- не менее 3 мм между искробезопасными цепями и заземленными частями, если замыкание на землю может нарушить искробезопасность.
Вышеуказанные методы разделения также должны применяться в случаях, когда искробезопасность может быть нарушена внешней проводкой, которая, в случае ее отключения от контакта, может замкнуться с проводниками или компонентами, которые не защищены оболочкой со степенью защиты не ниже IP2X согласно ГОСТ 14254.
Необходимо учитывать возможность смещения металлических частей, которые не закреплены жестко. На рисунке 1 показаны расстояния, которые следует учитывать на контактах.
![]() 1 - крышка/оболочка; 2 - перегородка в соответствии с 6.3.1,
в данном примере перегородка - единое целое с основанием или
прочно соединенная с ним; 3 - печатная плата; t - расстояния
для разделений в соответствии с 6.5.1; d1 >= 3 мм, если
крышка/оболочка является токопроводящей и заземлена;
d2 >= 6 мм; d3 >= 50 мм или d4 <= 1,5 мм
Если заземление требуется для обеспечения искробезопасности, то должны выполняться следующие условия:
a) применяемые для указанной цели контакты должны быть защищены от самоотвинчивания, и их конструкция должна предотвращать выскальзывания проводников из предусмотренного для них места;
b) должно быть обеспечено надежное соединение без повреждений проводников, даже если используются многопроволочные жилы в клеммах, предназначенных для их непосредственного зажима;
c) соединение не должно нарушаться при изменениях температуры в нормальных условиях работы;
d) контакты, предназначенные для подсоединения многожильных проводников, должны содержать упругий промежуточный компонент;
e) контакты для проводников с площадью сечения до 4 мм2 должны быть рассчитаны на подключение проводников с меньшей площадью сечения.
Контакты, которые соответствуют требованиям ГОСТ 31610.7 к электрическим соединениям, считаются соответствующими вышеприведенным требованиям.
Недопустимо следующее:
- использовать контакты с острыми кромками, которые могут повредить проводники;
- использовать контакты, которые при затягивании обычным способом могут вращаться, скручиваться или деформироваться;
- использовать изоляционные материалы, передающие прижимное давление на контакты.
Если в устройстве используют несколько штекеров и гнезд для внешних соединений и неправильное соединение может отрицательно повлиять на искробезопасность, то применяют следующие требования:
a) штекеры и гнезда, используемые для подключения внешних искробезопасных цепей, должны быть отделены от искроопасных цепей и не допускать взаимозаменяемости;
b) штекеры и гнезда, используемые для подключения отдельных искробезопасных цепей или отдельных искроопасных цепей, должны:
1) быть устроены таким образом, чтобы исключалась возможность их неправильного соединения, например, при помощи ключа;
2) быть идентифицированы маркировкой или цветовым кодом, чтобы неправильное подключение ответных частей соединителей было очевидным.
Если к штекерам и гнездам не присоединены провода на их заводе-изготовителе, то должно выполняться требование 6.3.1. Если присоединение выполнено на их заводе-изготовителе или есть необходимость использования специального инструмента, например, с помощью обжимки, исключающей возможность отсоединения жилы проводника, то разъемы должны отвечать только требованиям таблиц 7, 8 или 9 при выполнении условий 6.2.2, 6.2.3 или 6.2.4 соответственно.
Если через соединитель проходят цепи заземления и искробезопасность зависит от заземления, то соединитель должен быть выполнен в соответствии с 6.4.4.
6.3.4 Постоянно подсоединенные кабели
Устройство, сконструированное с постоянно подсоединенным кабелем для подключения внешних цепей, должно пройти испытание на закрепление кабеля в соответствии с 9.4.4 при условии, что повреждение выводов в устройстве может привести к нарушению искробезопасности, например, если в кабеле несколько искробезопасных цепей и повреждение может вызвать опасное замыкание.
Искробезопасное устройство может иметь соединительные контактные средства, предназначенные исключительно для подключения аксессуаров для невзрывоопасных зон, например, для зарядки аккумулятора или загрузки информации. Эти соединения должны соответствовать 6.3.5.2 и 6.3.5.3.
Требования 6.3.5 не распространяются на соединительные контактные средства:
- используемые как технологические при изготовлении, испытаниях, ремонте или капитальном ремонте; или
- недоступные конечному пользователю.
Примечание - Требования к ремонту и капитальному ремонту установлены ГОСТ 31610.19.
Указанные соединения должны быть защищены от возможного возникновения искры, способной воспламенить взрывоопасную среду, когда устройство находится во взрывоопасной зоне, одним из следующих способов:
- ограничением выходных электрических параметров согласно требованиям данного стандарта;
- для искробезопасных устройств группы II соединительные контактные средства, предназначенные для применения вне взрывоопасной зоны, должны быть защищены оболочкой со степенью защиты не ниже IP3X. На устройстве должна быть нанесена маркировка с предупредительной надписью в соответствии с 11.2 d), а расстояния между контактами должны соответствовать 6.5.1 с учетом напряжения расположенной внутри разомкнутой цепи, например батареи.
Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib" соединительные контактные средства должны быть обеспечены защитой, чтобы гарантировать, что номинальные характеристики компонентов, от которых зависит искробезопасность внутри искробезопасного устройства, соответствуют 7.1, при этом подключение осуществляется вне взрывоопасной зоны, в том числе через гальваническую развязку.
Пример - Беспроводная зарядка выполняет гальваническую развязку соединения.
В зависимости от расположения схем защиты и компонентов либо в искробезопасном устройстве, либо в аксессуаре для невзрывоопасной зоны, применяется одно из следующих условий:
a) если подключение к соединительным контактным средствам искробезопасных устройств не ограничивается использованием аксессуаров для невзрывоопасной зоны, указанных в сертификате, то максимальное напряжение Um, которое может быть приложено к этим контактным средствам, должно быть указано в сертификате и промаркировано на устройстве;
b) если какая-либо часть искрозащитной цепи расположена в аксессуаре для невзрывоопасной зоны, то такой аксессуар должен быть указан в сертификате. В сертификате должно быть указано максимальное номинальное входное напряжение Um, которое может быть приложено к соединительным контактным средствам аксессуара для невзрывоопасных зон, который подключают к искроопасному оборудованию, а маркировка аксессуара должна соответствовать 11.1.5.
Примечание - Настоящий стандарт не устанавливает требование о необходимости указывать параметры соединения между аксессуарами для невзрывоопасной зоны и искробезопасным устройствами.
В отношении аксессуаров для невзрывоопасной зоны не требуется выполнять анализ учитываемых повреждений по 5.2, проводить оценку разделительных расстояний, теплового или искрового воспламенения, но защитные компоненты должны соответствовать требованиям 7.1 после применения к компонентам неучитываемых повреждений.
Пример - Предохранитель и один стабилитрон, соответствующий 7.1, удовлетворяют этому требованию.
Примечание - ГОСТ IEC 60079-14 определяет типы цепей или источников питания, которые допускается применять со связанным устройством с Um менее 250 В.
Зарядка вторичных элементов и батарей должна производиться только в пределах, установленных изготовителем элементов или батарей и в соответствии с таблицей ГОСТ 31610.0, относящейся к вторичным элементам.
Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib", если не выполняются требования 6.4.2, повреждение на обрыв цепи любого проводника, разъема или дорожки печатной платы, включая их соединения, должно рассматриваться как:
- учитываемое повреждение, если оно рассчитано на максимальный ток исходя из доступных данных;
- неучитываемое повреждение.
Примечания
1 Настоящий стандарт не требует проверки соответствия спецификации изготовителя оборудования номинального тока проводников, разъема или дорожек печатной платы.
Если после обрыва цепи соединение может свободно перемещаться, то короткое замыкание в любой части цепи в пределах диапазона перемещения должно рассматриваться как учитываемое повреждение в дополнение к повреждению, которое привело к обрыву.
Для уровня вида взрывозащиты "ic" соединение должно быть рассчитано на максимальный ток при нормальных условиях эксплуатации, включая 5.2.1 f), при этом не должны вводиться повреждения в виде обрыва цепи.
Для всех уровней вида взрывозащиты, при которых может произойти полное отсоединение разъема, цепи должны оставаться искробезопасными.
6.4.2.1 Общие требования
Соединения, выполняемые с помощью разъемов, проводов, печатных плат или других средств, соответствующих 6.4.2.2, 6.4.2.3, 6.4.2.4 и 6.4.2.5, если применимо, и защищенные оболочкой со степенью защиты не менее IP2X, в том числе при оголении соединительных контактных устройств, считаются неповреждаемыми с точки зрения обрыва цепи.
Разъемы считаются неповреждаемыми, если соединение содержит не менее трех независимых соединительных компонентов для цепей уровня вида взрывозащиты "ia" и не менее двух для цепей уровня вида взрывозащиты "ib" (см. рисунок 2). Эти компоненты должны быть соединены параллельно. Если соединитель может смещаться под углом, то на каждом конце соединителя или рядом с ним должно быть по одному соединению.
![]() a - три независимых соединительных компонента
![]() b - три соединительных компонента,
не являющихся независимыми
независимыми компонентов
Либо:
- каждый соединительный компонент должен выдерживать протекание тока в полном объеме в условиях, указанных в 5.2; или
- если для протекания тока в полном объеме требуется более одного проводника, то при условиях, указанных в 5.2, остальные проводники должны быть способны пропускать ток в полном объеме.
Считается, что проводка обеспечивает неповреждаемое соединение:
a) если два провода соединены параллельно и каждый из них отдельно рассчитан на протекание тока в полном объеме в условиях, указанных в 5.2, с использованием доступных данных, и в этом случае считается, что только один из проводов может быть отключен.
Примечание - Повторное подключение отключенного провода рассматривают в соответствии с 6.4.1;
b) если одиночный провод имеет диаметр проводника не менее 0,5 мм и свободную длину менее 50 мм или механически закреплен рядом с точкой соединения; или
c) если одиночный многожильный или гибкий провод ленточного типа имеет сечение не менее 0,125 мм2 (диаметр 0,4 мм), не изгибается при эксплуатации и имеет длину менее 50 мм, или надежно закреплен в точке соединения.
Следующие дорожки и межслойные отверстия печатной платы считаются неповреждаемыми соединениями:
a) медные дорожки и межслойные отверстия, соответствующие таблице 6;
b) одиночные дорожки и межслойные отверстия, минимальная ширина дорожки или длина по окружности межслойного отверстия которых составляет 1 мм и которые:
1) соответствуют требованиям по испытаниям 9.5; или
2) с использованием имеющихся данных можно показать, что они имеют достаточные размеры, чтобы выдерживать максимальный ток.
Таблица 6
и межслойным отверстиям печатной платы
Другие соединения считаются неповреждаемыми, если:
a) имеются два соединения в параллели, каждый из которых рассчитан на передачу полного тока в условиях, указанных в 5.2;
b) имеется одно паяное соединение, в котором провод проходит через плату (включая сквозные отверстия) и:
- припаивается к отверстию или рядом с ним;
- имеет обжатое соединение;
- паяно или сварено;
c) имеется паяное соединение компонента поверхностного монтажа, установленное в соответствии с рекомендациями изготовителя компонента или применимым промышленным стандартом.
d) имеется одно соединение, соответствующее уровню вида взрывозащиты "eb" ГОСТ 31610.7.
6.4.3 Разъемы для внутренних соединений, сменных плат и компонентов
Данные разъемы должны быть спроектированы таким образом, чтобы неправильное соединение или взаимозаменяемость с другими разъемами в том же устройстве были невозможны, если только не нарушается искробезопасность или разъемы идентифицируются таким образом, что неправильное соединение становится очевидным.
Для уровня вида взрывозащиты "ic" это применимо только в том случае, если доступ к цепи осуществляется в нормальном режиме эксплуатации.
Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib" применяются требования 6.4.2.2, если соединение, обеспечиваемое разъемом, требуется для обеспечения искробезопасности.
Если для поддержания искробезопасности требуется заземление, то любой проводник, разъем и дорожка печатной платы, используемые для этой цели, должны соответствовать требованиям 6.4.2 при условиях, указанных в 5.2.
Примечание - Для поддержания искробезопасности может потребоваться заземление оболочек, проводников, металлических экранов, дорожек на печатной плате, разделительных контактов вставных соединителей и диодных барьеров.
Если искробезопасность зависит от разделения между токопроводящими частями:
- искробезопасных и искроопасных цепей;
- разных искробезопасных цепей;
- разных частей искробезопасной цепи, например между токоограничительными компонентами;
- между цепью и заземленными или изолированными металлическими частями,
то разделения должны обеспечиваться, при необходимости, в соответствии с 6.5.2 и 6.5.3 после анализа неисправностей, указанного в 6.5.4.
Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib" данное требование применяется к внутренним разделениям внутри компонентов, если иное не предусмотрено настоящим стандартом.
Для уровня вида взрывозащиты "ic" данное требование не распространяется на внутренние разделения внутри компонентов, если иное не предусмотрено настоящим стандартом.
Примечания
1 ГОСТ 37670.0 дополнительно требует разделения для выполнения применимых требований безопасности соответствующих промышленных стандартов.
2 Подробности о различных типах разделения приведены в 6.5.6.
Разделительные расстояния должны быть измерены или оценены с учетом любого возможного перемещения проводников или токопроводящих частей. Производственные допуски не должны уменьшать расстояния ниже минимального требуемого более чем на 10% или 1 мм, в зависимости от того, что меньше.
Примечание - Методы оценки приведены в приложении C.
Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib", когда для обеспечения искробезопасности требуется расстояние до корпусов фабрично изготовленной модульной сборки из электронных компонентов, изоляция компонентов для обеспечения разделения не учитывается, если только толщина этой изоляции не указана изготовителем компонента.
Примеры
1 Если компонент установлен над дорожками на печатной плате или рядом с ними, то рассматривается расстояние между токопроводящей частью внутри компонента и дорожкой.
2 Между изолированным резистором и соседним компонентом или токопроводящей частью.
Короткие замыкания между любыми внутренними токопроводящими частями компонента и его контактными площадками не нужно учитывать, если площадка для пайки сконструирована в соответствии с рекомендациями изготовителя компонента.
6.5.2 Разделительные расстояния согласно таблице 7
Таблица 7
Разделительные расстояния согласно таблице 7 представляют собой стандартные разделительные расстояния при условиях 6.2.2 или применимых требованиях 6.2.4.
Примечание - Требования к разделительным расстояниям, указанные в таблице 7, аналогичны требованиям, указанным в ГОСТ IEC 60664-1 для степени загрязнения 3 и категории перенапряжения III.
6.5.3.1 Общие требования
Таблица 8 или 9 в условиях 6.2.3 или 6.2.4 обеспечивают уменьшенные требования к разделению по сравнению с таблицей 7 для:
- собранных печатных плат;
- изоляционных материалов, за исключением случаев, когда настоящим стандартом допускается применять только таблицу 7;
- компонентов с гальванической развязкой, таких как реле и изоляторы сигналов, за исключением трансформаторов.
Примечание - Для применения уменьшенных разделительных расстояний, полученных из ГОСТ IEC 60664-1, в таблицах 8 и 9 используются преимущества пониженной степени загрязнения и установленной категория перенапряжения.
Таблица 8
Таблица 9
6.5.3.2 Уменьшенные разделительные расстояния в соответствии с таблицей 8
Устройство, отвечающее требованиям к разделению, указанным в таблице 8, должно соответствовать следующим условиям.
Для питающегося от сети связанного устройства предполагается, что сетевое питание соответствует требованиям категории перенапряжения III, как определено в ГОСТ IEC 60664-1, если изготовителем не установлены дополнительные ограничения. Если категория перенапряжения ограничивается I или II, то это должно быть отражено в документации, предоставляемой изготовителем в качестве условий монтажа.
Такое оборудование должно иметь в маркировке "X" в соответствии с требованиями к маркировке по ГОСТ 31610.0, а в специальных условиях применения должны быть подробно описаны требования к установке.
Для цепей, которые либо не подключены к сети электропитания, либо на которых возникают пониженные кратковременные перенапряжения, как указано для категории перенапряжения I или II, благодаря соответствующей внутренней защите устройства, с точки зрения ограничения должны использоваться графы "Категория перенапряжения I или II" таблицы 8.
Таблицу 9 можно использовать для уровня вида взрывозащиты "ic" до 250 В (действующего значения переменного тока/постоянного тока) или 375 В пикового значения напряжения при условии, что соблюдаются следующие требования:
a) цепи, которые либо не подключены к сети электропитания, либо на которых возникают пониженные кратковременные перенапряжения, как указано для категории перенапряжения I или II, благодаря соответствующей внутренней защите устройства, с точки зрения ограничения относят к категории перенапряжения цепи I или II;
b) для питающегося от сети связанного устройства без соответствующей внутренней защиты питание от сети должно быть ограничено до уровня категории перенапряжения I или II, согласно ГОСТ IEC 60664-1, что должно быть отражено в документации, предоставляемой изготовителем в качестве условий монтажа. Такое оборудование должно иметь в маркировке "X" в соответствии с требованиями к маркировке по ГОСТ 31610.0, а в специальных условиях применения должны быть подробно описаны требования к установке;
c) если номинальное напряжение устройства или номинальное напряжение любой части оцениваемого устройства не превышает 60 В действующего значения переменного тока или 85 В постоянного тока, то никакие требования к разделительным расстояниям, помимо требований общепромышленных стандартов, не применяются.
6.5.4.1 Общие требования
Повреждение разделений внутри оболочки, соответствующей 6.2, должно рассматриваться в соответствии с 6.5.4.2, 6.5.4.3, 6.5.4.4 или 6.5.4.5. Разделения следует рассматривать только как повреждающиеся на короткое замыкание.
Разделительные расстояния, соответствующие значениям таблиц 7, 8 или 9, при выполнении условий 6.2.2, 6.2.3 или 6.2.4 считаются неповреждаемыми.
Если к соединительным контактным средствам имеет доступ конечный пользователь, то разделительные расстояния считаются неповреждаемыми только в том случае, если разделение:
a) обеспечивается твердой изоляцией, включая расположение дорожек на внутренних слоях многослойной печатной платы;
b) герметизировано;
c) имеет покрытие в соответствии с настоящим стандартом; или
d) защищено оболочкой, обеспечивающей степень защиты не ниже IP2X согласно ГОСТ 14254.
6.5.4.3 Расстояния в соответствии с таблицей 7
Для уровней защиты "ia" и "ib" разделительные расстояния, соответствующие не менее 1/3 от значений, приведенных в таблице 7, должны рассматриваться как подверженные учитываемому повреждению.
Для уровня вида взрывозащиты "ia", где общее значение расстояния по таблице 7 состоит из двух частей, объединенных в соответствии с 6.5.7, при оценке разделения введенное учитываемое повреждение должно применяться к любой из частей, но не к обеим.
Для уровней защиты "ia" и "ib" разделительные расстояния, соответствующие менее 1/3 от значений, приведенных в таблице 7, должны рассматриваться как подверженные неучитываемому повреждению.
Для уровня защиты "ic", за исключением разрешенных случаев в соответствии с 6.5.7, разделительные расстояния, которые меньше значений, указанных в таблице 7, должны рассматриваться как подверженные неучитываемому повреждению.
6.5.4.4 Расстояния, в соответствии с таблицей 8
Для уровней защиты "ia" и "ib", за исключением случаев, когда они используются в соответствии с 6.5.7, разделительные расстояния, которые меньше значений, указанных в таблице 8, но больше или равны половине указанных значений, должны рассматриваться как подверженные учитываемому повреждению. Испытание диэлектрической прочности проводят с приложением напряжения согласно указанным в 9.7 и 9.8, в зависимости от применимости.
Для уровня вида взрывозащиты "ia", где полное значение расстояния по таблице 8 состоит из двух частей, объединенных в соответствии с 6.5.7, при оценке разделения в целом учитываемое повреждение должно применяться к любой из частей, но не к обеим.
Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib" разделительные расстояния, составляющие менее одной половины указанных в таблице 7, должны подвергаться вводу неучитываемого повреждения.
Для уровня вида взрывозащиты "ic" разделительные расстояния, составляющие менее значений, указанных в таблице 8, должны подвергаться вводу неучитываемого повреждения.
Пример - К цепи категории перенапряжения III уровня вида взрывозащиты "ic" не может быть применена таблица 9, но допускается применять таблицы 7 и 8.
6.5.4.5 Расстояния в соответствии с таблицей 9
Для уровня вида взрывозащиты "ic", за исключением случаев, разрешенных 6.5.7, разделительные расстояния, составляющие менее значений, указанных в таблице 9, должны подвергаться вводу неучитываемого повреждения.
При использовании таблиц 7, 8 или 9 значение напряжения, принимаемое между любыми двумя токоведущими частями, в зависимости от применимости, должно быть одним из следующих:
a) для гальванически развязанных цепей внутри устройств: наибольшее напряжение, которое может возникнуть через разделение, когда две цепи соединены вместе в любой одной точке, получаемое исходя из:
- максимального напряжения цепей; или
- любых напряжений, создаваемых внутри одного и того же устройства.
Если одно из напряжений составляет менее 20% другого, то его не учитывают. Напряжение питания сети следует принимать без учета стандартных допустимых отклонений. Для таких синусоидальных напряжений пиковое напряжение следует считать равным
b) между частями цепи: максимальное пиковое значение напряжения, которое может возникнуть между двумя токопроводящими частями. Обычно это максимальное напряжение в этой цепи, но оно может быть суммой напряжений различных источников, подключенных к этой цепи. Если это сумма напряжений и одно из напряжений составляет менее 20% другого, то его следует игнорировать.
Во всех случаях для определения максимального напряжения должны применяться условия, указанные в 5.2.
Предполагается, что любое получаемое внешнее напряжение имеет значение Um или номинальное напряжение при применении 5.2.5, или Ui, заявленное для соединительных контактных средств, через которые оно поступает, или максимальное напряжение, допускаемое защитными компонентами указанного аксессуара для невзрывоопасной зоны.
Пример разделения токопроводящих частей приведен на рисунке 3.
![]() 1 - заземленная часть; 2 - нагрузка; 3 - искроопасная цепь
с Um; 4 - часть искробезопасной цепи, не являющаяся
искробезопасной; 5 - искробезопасная цепь; 6 - размеры,
определяемые по общим промышленным стандартам; 8 - размеры
для выходных контактов между различными искробезопасными
цепями и между искробезопасными и искроопасными цепями;
- искробезопасных устройств для использования при атмосферном давлении от 60 до 110 кПа; и
- связанных устройств для использования при атмосферном давлении от 80 до 110 кПа.
Для связанных устройств, предназначенных для использования при атмосферном давлении от 60 до 80 кПа, электрический зазор, указанный в графе 2, умножают на поправочный коэффициент атмосферного давления 1,34 для критичных разделений в искроопасных цепях и разделений между искробезопасными и искроопасными цепями.
Примечание - Для разных давлений можно указать разные входные напряжения или категории перенапряжения. Например Um = 250 В для использования в диапазоне от 80 до 110 кПа и Um = 125 В для использования в диапазоне от 60 до 110 кПа.
Маркировка связанных устройств, предназначенных для использования в диапазоне давления окружающей среды от 60 до 80 кПа, должна включать либо символ Pa или Pamb вместе с верхним и нижним давлением окружающей среды. Если это практически невозможно, то оборудование должно иметь маркировку "X" в соответствии с требованиями к маркировке по ГОСТ 31610.0, а специальные условия применения в сертификате должны содержать подробное описание ограничений, которые необходимо соблюдать.
Если для увеличения электрического зазора используется изолирующая перегородка, то она должна соответствовать требованиям 6.5.10. Другие изолирующие части должны соответствовать графе 4 таблицы 7, графе 6 таблицы 8 или графе 5 таблицы 9, в зависимости от применимости.
Если заливочный компаунд соответствует требованиям 6.6.1 и 6.6.5, то применяются разделительные расстояния, соответствующие графе 3 таблицы 7 или графе 5 таблицы 8 или 9. Данные разделения также можно применять на границе между заливочным компаундом и твердой изоляцией при условии, что заливочный компаунд сцеплен как с токопроводящими частями, так и с твердой изоляцией (например, дорожками на печатной плате).
Диэлектрические свойства заливочного компаунда должны соответствовать требованиям графы 7 таблицы 8. Для подтверждения соответствия этому требованию могут быть использованы технические характеристики, предоставленные изготовителем материала, или проводят испытания по 9.7.
Примечание - Исключение требований к пути утечки через заливочный компаунд обусловлено устранением вероятности загрязнения.
Разделительное расстояние через твердую изоляцию должно соответствовать:
- графе 6 таблицы 8 или
Диэлектрические свойства твердой изоляции по таблице 8 должны соответствовать требованиям графы 7 таблицы 8. Для подтверждения соответствия этому требованию могут быть использованы технические характеристики, предоставленные изготовителем материала, или проводят испытания по 9.7.
Если в соответствии с таблицей 8 однозначно требуются типовые испытания уменьшенных расстояний через твердую изоляцию, то типовое испытание должно проводиться в соответствии с 9.7 с применением испытательного напряжения в соответствии с графой 7 таблицы 8. Испытание на частичный разряд требуется только в том случае, если в графе 7 таблицы 8 указано напряжение частичного разряда.
Если изолятор изготовлен сборкой двух или более частей электроизоляционного материала, которые надежно соединены между собой, то такую композитную изоляцию можно рассматривать как твердую.
В настоящем стандарте под твердой изоляцией подразумевается изоляция заводского изготовления (например, пластина, изолирующие трубки или изоляция на проводке) или формовка.
Лак и подобные покрытия, наносимые в процессе изготовления устройств, твердой изоляцией не считают.
Разделение между соседними дорожками на промежуточных слоях печатных плат следует рассматривать как разделительное расстояние через твердую изоляцию.
Для путей утечки, указанных в графе 5 таблицы 7, изоляционный материал должен соответствовать графе 7 таблицы 7.
Для путей утечки, указанных в графе 3 таблицы 8 или 9, изоляционный материал должен иметь соответствующую группу материала или значение СИТ.
Для подтверждения соответствия требованиям может использоваться спецификация СИТ, предоставленная изготовителем материала.
Для изоляционных материалов, значение СИТ которых неизвестно, предполагается, что СИТ равен 100. Для стекла, керамики или других неорганических изоляционных материалов, не вызывающих трекинга, требования к путям утечки не предъявляются.
В таблице 8 пути утечки, указанные для групп материалов, должны применяться к компонентам и частям, расположенным на гальванической развязке, для напряжений выше 50 В (действующего значения). В противном случае расстояние, указанное в графе "Печатная плата", применяется также к компонентам и частям.
Электрический зазор или путь утечки через соединение не учитывают, если изоляционные свойства герметика, применяемого для герметизированного соединения, не хуже, чем у прилегающего к нему материала.
Метод измерения или оценки этих расстояний должен соответствовать рисунку 4. Значения расстояния X, применяемые в таблице 7, 8 или 9, а также уровень вида взрывозащиты показаны в таблице 10. При оценке путей утечки применяют следующее:
- если расстояние равно или больше установленного значения X, путь утечки должен измеряться вдоль контуров; и
- любое расстояние, меньшее указанного значениях, считается пройденным изолирующей перемычкой, расположенной в наиболее неблагоприятном положении. См. рисунок 4, примеры 1 и 3.
Таблица 10
Путь утечки и зазор X на рисунке 4
![]() - путь утечки
Пример 2
![]() - путь утечки
![]() - путь утечки
Пример 4
![]() - путь утечки
Рисунок 4, лист 1
Пример 5
![]() - путь утечки
Пример 6
![]() - путь утечки
Рисунок 4, лист 2
Пример 7
![]() - путь утечки
Пример 8
![]() - путь утечки
Рисунок 4, лист 3
Пример 9
![]() - путь утечкиЗазор между головкой винта и стенкой углубления достаточно широкий, и его следует учитывать.
Рисунок 4, лист 4
Пример 10
![]() - путь утечкиЭлектрический зазор между головкой винта и стенкой углубления слишком узкий, и его не учитывают. Измерение пути утечки - от винта до стенки, если это расстояние равно X.
Пример 11
![]() - путь утечкиЭлектрический зазор равен d + D.
Путь утечки также равен d + D.
C' - токопроводящая часть, помещенная в изоляционном отрезке между проводниками.
Рисунок 4, лист 5
Если путь утечки складывается из более коротких отрезков пути, например, разделен токопроводящей частью, то длина пути должна рассчитываться как сумма отрезков пути в соответствии с 6.5.7.
Разделения, защищенные покрытием, должны соответствовать графе 6 таблицы 7, графе 4 или 5 таблицы 8 или графе 4 таблицы 9, в зависимости от применимости.
Покрытие должно герметизировать отрезок между проводниками, требующими защиты от проникновения влаги и загрязнений, и обеспечивать эффективность, долговечность, целостность и однородность герметизации. У покрытия должна быть адгезия как с токопроводящими частями, так и с изоляционным материалом.
Нанесение покрытия, а также его последующий контроль согласно 10.4 должны гарантировать целостность и однородность покрытия.
Температура при продолжительной работе покрытия, указанная изготовителем материала покрытия, должна быть как минимум равна максимальной и минимальной температуре эксплуатации любого компонента или части с конформным покрытием.
Для достижения однородного надежного покрытия следует соблюдать рекомендации изготовителя материала покрытия и, при необходимости, внедрить подходящий метод проверки.
Пример - Вариант метода проверки описан в [8].
Покрытие, используемое для достижения защиты типа 1 или 2, должно быть подвергнуто типовым испытаниям, указанным в 9.8.
Для разделительных расстояний на печатной плате паяльная маска, отвечающая требованиям защиты типа 1 или 2 в соответствии с ГОСТ IEC 60664-3, может рассматриваться как конформное покрытие при условии, что во время пайки не произойдет никаких повреждений.
Покрытия в соответствии с ГОСТ IEC 61010-1 или [9] могут применяться для достижения защиты типа 1 без испытаний в соответствии с ГОСТ IEC 60664-3, как указано выше, принимая во внимание, что существуют ограничения по применению, которые указанные стандарты требуют учитывать.
Примечание - Настоящий стандарт не требует проверки соответствия покрытия спецификации изготовителя.
Метод нанесения покрытия и меры контроля, если применимо, должны быть указаны в документации в соответствии с требованиями к документации по ГОСТ 31610.0. Если покрытие считается достаточным для предотвращения выступания токопроводящих частей, например, паяных соединений и выводов компонентов, сквозь покрытие, то это должно быть указано в документации и подтверждено типовой проверкой.
Если оголенные проводники или токопроводящие части выступают из-под покрытия, то СИТ покрытия должен соответствовать графе 7 таблицы 7 или соответствовать определенной группе материалов или значению СИТ таблицы 8 или 9.
6.5.7 Комбинированные разделения
Если разделения состоят из комбинации различных типов разделений, например, электрического зазора и твердой изоляции, участков разделения одинакового типа или пути утечки на печатной плате, прерываемого токопроводящим материалом, то эквивалентное общее разделение должно рассчитываться следующим образом.
Разделения должны быть преобразованы в процент от минимально необходимого разделения для соответствующей графы таблицы.
Эквивалентное общее разделение представляет собой сумму всех рассчитанных процентов.
Для разделения в соответствии с таблицей 7:
- для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib" любое разделение менее 33,3% должно игнорироваться; для того, чтобы общее разделение было неповреждаемым, сумма должна быть не менее 100%; и
- для уровня вида взрывозащиты "ic" сумма должна составлять не менее 100%.
Для разделений в соответствии с таблицей 8 или 9:
- для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib" любое расстояние менее 0,2 мм или менее 50% должно игнорироваться; чтобы общее разделение было неповреждаемым, сумма должна быть не менее 100%;
- для уровня вида взрывозащиты "ic" сумма должна быть не менее 100%; и
- к комбинированному разделению должны быть приложены напряжения согласно графе 7 таблицы 8 и графе 6 таблицы 9.
Примечание - Дальнейшие указания приведены в приложении C.
Если для связанного устройства требуется использовать поправочный коэффициент давления окружающей среды в соответствии с 6.5.6.1, то он должен применяться только к значениям электрических зазоров, когда проверяют, достигает ли сумма комбинированного разделения 100% от требуемого значения. Поправочный коэффициент не используется при определении того, достаточно ли велик зазор, чтобы его можно было учитывать в отношении комбинированного разделения.
6.5.8 Сборка на печатной плате
Пути утечки и электрические зазоры сборок печатных плат должны соответствовать следующему (см. рисунок 5):
a) если сборка на печатной плате покрыта конформным покрытием в соответствии с 6.5.6.5, то требования к путям утечки и электрическим зазорам должны применяться только к токопроводящим частям, находящимся вне покрытия, включая, например:
- дорожки, выходящие за пределы покрытия;
- свободную поверхность сборки на печатных платах, имеющую покрытие только на одной стороне; или
- оголенные части компонентов, которые могут выступать сквозь покрытие;
b) требования 6.5.6.5 должны применяться к цепям или частям цепей и их неподвижным компонентам, когда покрытие покрывает соединительные штыри, паяные соединения и токопроводящие части любых компонентов.
![]() a) Сборка на печатной плате с частичным покрытием платы
![]() b) Сборка на печатной плате с выступающими из покрытия
припаянными выводами
![]() c) Сборка на печатной плате с выводами, сложенными
или обрезанными с полным покрытием
Примечание - Толщина покрытия указана не в масштабе.
a - применяются требования к электрическим зазорам согласно
6.5.6.1; b - применяются требования к путям утечки согласно
6.5.6.4; c - применяются требования к расстояниям
под покрытием 6.5.6.5; 1 - область без покрытия;
2 - область с покрытием; 3 - переходная область,
применяются комбинированные разделения для a, b, c
на печатных платах
Разделение металлическими частями должно использоваться только в том случае, если пробой на металлическую часть приводит к возникновению потенциала (например, землей или контактным выводом батареи), который не нарушает искробезопасность. В этом случае требования разделительным расстояниям металлической части не применяют.
Если соединение с металлической частью приводит к потере изоляции между искробезопасной цепью и корпусом или землей, что может нарушить искробезопасность, то в маркировке должен быть указан знак "X" согласно требованиям к маркировке ГОСТ 31610.0, а в специальных условиях применения должны быть указаны ограничения согласно 6.9.
Пример - Если токоограничительный резистор можно обойти путем короткого замыкания между цепью и заземленной металлической частью, то искробезопасность зависит от разделения до заземленных металлических частей.
Если промежуточные дорожки печатной платы (например, заземленная дорожка) разделяют рассматриваемые токопроводящие дорожки, то требования к путям утечки не применяются, но применяют требования к зазорам. Требования к зазорам не применяются, если металлическая перегородка имеет достаточный размер, не позволяющий возникать разряду между компонентами, требующими разделения.
Металлическая часть, используемая для разделения, должна обладать прочностью и жесткостью, исключающими вероятность ее повреждения, а также иметь достаточную толщину и достаточную токопроводящую способность для предотвращения прогорания или потери соединения в условиях, указанных в 5.2.
6.5.9.2 Уровни вида взрывозащиты "ia" и "ib"
Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib":
a) если металлическая часть (например, дорожка печатной платы, экран или перегородка) отделяет искробезопасную цепь от других цепей, то металлическая часть, а также любые соединения с ней должны соответствовать 6.4.2;
b) если соединение осуществляется через соединитель, то соединитель должен быть сконструирован в соответствии с 6.4.2.2;
c) если искробезопасность зависит от металлической перегородки, то она должна быть либо толщиной не менее 0,45 мм, либо соответствовать 9.4.3, если ее толщина меньше.
6.5.9.3 Уровень вида взрывозащиты "ic"
Для уровня вида взрывозащиты "ic", в случаях, когда разделительные расстояния до металлической части, подключенной к контролируемому потенциалу, не соответствуют требуемым расстояниям, металлическая часть должна быть способна выдерживать максимальный ток, которому она может длительно подвергаться.
Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib" неметаллическая изолирующая перегородка, используемая для обеспечения разделения, должна соответствовать применимым требованиям к разделению, а также:
a) быть толщиной не менее 0,9 мм; или
b) соответствовать 9.4.3.
На неметаллические изолирующие перегородки для уровня вида взрывозащиты "ic" не распространяются требования к минимальной толщине, кроме применимых требований к разделению, а также не применяется 9.4.3.
6.5.11 Изоляция внутренней проводки
6.5.11.1 Общие требования
За исключением лака и подобных покрытий, изоляция, покрывающая проводники внутренней проводки, может рассматриваться как твердая изоляция (см. 6.5.6.3).
Размер разделения проводников изолированных проводов определяют путем сложения радиальной толщины изоляции проводов, выполненной методом экструзии, которые могут соприкасаться либо как отдельные провода, либо в виде кабеля, либо в кабеле.
Максимальный ток, протекающий через изолированную проводку, не должен вызывать превышения номинальной температуры, указанной изготовителем провода.
Изоляция проводов, соответствующая разделительному расстоянию через твердую изоляцию, считается неповреждаемой или не уменьшающей толщину изоляции в случае обрыва проводника.
6.5.11.2 Изоляция между искробезопасными и искроопасными цепями
Расстояние между проводниками любой жилы искробезопасной цепи и любой жилы искроопасной цепи должно соответствовать графе 4 таблицы 7 с учетом требования 6.5.7, за исключением случаев, когда применяется одно из следующих условий:
- жилы искробезопасной или искроопасной цепи защищены заземленным экраном, соответствующим 6.4.4; или
- в устройствах с уровнями вида взрывозащиты "ib" и "ic" с максимальным напряжением 375 В (пиковое значение) между проводниками изоляция искробезопасных жил должна выдерживать испытание в соответствии с 9.6 с приложением испытательного напряжения 2000 В (действующего значения).
Примечание - Одним из методов обеспечения изоляции, способной выдержать такое испытательное напряжение, является установка изолирующей трубки поверх жилы.
Расстояние между проводниками любой жилы раздельных искробезопасных цепей должно соответствовать графе 4 таблицы 7 с учетом требований 6.5.7, за исключением случаев, когда применяется одно из следующих условий:
- жилы обеих искробезопасных цепей заключены в заземленный экран; или
- изоляция между раздельными искробезопасными цепями с максимальным напряжением 90 В (пиковое значение) между проводниками способна выдержать испытание в соответствии с 9.6, с приложением к изоляции действующего значения испытательного напряжения 1000 В (или 500 В действующего значения напряжения приложением к изоляции жилы).
Герметизация может использоваться, но не ограничиваясь, для реализации одной или комбинации следующих целей:
- предотвращения доступа взрывоопасных сред:
- защиты от искрового воспламенения (см. 6.6.2.1);
- защиты от теплового воспламенения (см. 6.6.2.2);
- обеспечения механической защиты от доступа к токопроводящим частям (см. 6.6.3);
- установления номинала защитных компонентов (см. 6.6.6).
Герметизация может быть проведена путем литья, заливки или формования. В случае применения герметизации в документации должен быть указан метод проверки в соответствии с требованиями проведения контрольных проверок согласно 10.4.
Повреждение перегородок и компонентов в компаунде должно оцениваться при условиях, указанных в 5.2.
Для искробезопасного устройства все цепи, подключенные к герметизированным токопроводящим частям, а также компонентам или оголенным токопроводящим частям, выступающим из компаунда, должны быть либо искробезопасными, либо защищены другим видом взрывозащиты, указанным в ГОСТ 31610.0. Возможность искрового воспламенения внутри герметизированного узла не учитывается, если герметизация соответствует 6.6.2.1.
К герметизирующему компаунду и, где это применимо, к любому контейнеру для герметизации или части оболочки применяются следующие требования:
a) температура компаунда при продолжительной работе, указанная его изготовителем, должна быть как минимум равна максимальной и минимальной температуре на границе между компаундом и любым герметизированным компонентом или его частью при нормальных условиях эксплуатации. Допускаются температуры выше номинального значения температуры при продолжительной работе компаунда, если в условиях, указанных в 5.2, отсутствуют повреждения компаунда как внутри, так и снаружи, которые могут нарушить искробезопасность.
Пример - Повреждениями, которые могут привести к нарушению искробезопасности, являются трещины в компаунде, обнажение герметизированных частей, отслаивание, недопустимая усадка, набухание, разложение, размягчение или признаки перегрева;
b) если какие-либо оголенные токопроводящие части выступают из компаунда, то значение СИТ свободной поверхности компаунда должно соответствовать, по крайней мере, значениям, указанным в таблице 7, 8 или 9, в зависимости от применимости;
c) только материалы, прошедшие испытание по 9.4.1, должны иметь открытую и незащищенную свободную поверхность, образующую, таким образом, часть оболочки;
d) компаунд должен быть сцеплен со всеми токопроводящими частями, компонентами и подложками, за исключением случаев, когда они полностью покрыты компаундом. Герметизация должна сохраняться там, где какая-либо часть цепи, например оголенный или изолированный проводник или компонент или подложка печатной платы, выступает из-под герметизации, и, следовательно, компаунд должен быть сцеплен с этими контактами;
e) меры по предотвращению образования пустот в компаунде во время процесса герметизации должны быть определены в документации в соответствии с требованиями к документации по ГОСТ 31610.0.
Свободное пространство допускается внутри герметизации при условии, что оно соответствует 6.6.7.
Если литье или заливку используют для исключения доступа взрывоопасной среды к компонентам и токопроводящим частям, то минимальная толщина до свободной поверхности герметизирующего компаунда должна быть не менее половины значений, указанных в графе 3 таблицы 7 или графе 5 таблиц 8 и 9, но не менее 1 мм (см. рисунок 6).
![]() 1 - свободная поверхность, внешняя стенка; 2 - компаунд;
3 - компонент - компаунд не должен проникать в компонент
внешней оболочки
Когда герметизирующий компаунд находится в непосредственном контакте и сцеплен с оболочкой из твердого изоляционного материала, соответствующего графе 4 таблицы 7, никакого другого разделения не требуется (см. рисунки 7 - 9).
![]() 1 - компонент - компаунд не должен проникать в компонент;
2 - компаунд без нормирования толщины; 3 - металлическая
или изолирующая оболочка
снимаемых пользователем
![]() 1 - свободная поверхность, внешняя стенка; 2 - компаунд;
3 - компонент - компаунд не должен проникать в компонент;
4 - металлическая или изолирующая оболочка
Рисунок 8 - Корпус, в котором соединение образует одну
из внешних стенок
![]() 1 - компонент - компаунд не должен проникать в компонент;
2 - компаунд; 3 - металлическая или изолирующая оболочка
Если герметизирующий компаунд находится в непосредственном контакте с металлическим корпусом и сцеплен с ним, то:
a) требования к минимальной толщине не применяются при условии отсутствия свободного пространства (см. 6.6.7) и если повреждение разделения до металлической оболочки не нарушает искробезопасность;
b) требования к минимальной толщине не применяются, если оболочка является металлической;
c) если эта оболочка также образует внешнюю оболочку устройства, она также должна соответствовать 6.2 (см. рисунок 9).
Если для исключения взрывоопасной среды из компонентов и искробезопасных цепей используется формование, то минимальная толщина свободной поверхности должна соответствовать графе 4 таблицы 7 с минимальной толщиной 0,5 мм (см. рисунки 10 и 11). Никакого другого разделения не требуется, когда пластик находится в непосредственном контакте и сцеплен с твердым изоляционным материалом, соответствующим графе 4 таблицы 7, с минимальной толщиной 0,5 мм.
![]() 1 - формовка; 2 - компоненты
![]() 1 - формовка; 2 - компоненты; 3 - печатная плата
минимальной толщиной 0,5 мм
на печатной плате
На рисунке 10 показана формовка поверх несмонтированного компонента.
На рисунке 11 показаны компоненты, которые сначала монтируются на печатную плату (поз. 3), а затем подвергаются формованию под давлением, которое иногда называют формованием со вставкой.
Пример - Примерами применения формования компонентов являются предохранители, пьезоэлектрические устройства с их компонентами подавления и устройства накопления энергии с их компонентами подавления.
В искробезопасном устройстве, где для снижения воспламеняемости от горячих компонентов, например диодов и резисторов, используется компаунд, объем и толщина компаунда должны соответствовать 5.4.
Если для предотвращения доступа к деталям используется герметизация, то минимальная толщина свободной поверхности должна составлять не менее половины значения, указанного в графе 3 таблицы 7, но не менее 1 мм.
Минимальная толщина свободной поверхности при отливке или заливке компаундом должна составлять не менее половины значения, указанного в графе 3 таблицы 7, но не менее 1 мм. Минимальная толщина свободной поверхности при формовании должна быть не менее значения, указанного в графе 4 таблицы 7, но не менее 0,5 мм. Компаунд не должен попадать в свободное пространство внутри корпуса предохранителя.
Если требуется герметизация для обеспечения разделения в соответствии с 6.5.6.2, то минимальное расстояние между свободной поверхностью герметизирующего состава и герметизированными токопроводящими частями или компонентами должно составлять не менее половины значений, указанных в графе 3 таблицы 7 или графе 5 таблицы 8 или 9, в зависимости от обстоятельств, минимум 1 мм. Когда герметизирующий компаунд находится в непосредственном контакте и прикреплен к оболочке из твердого изоляционного материала, соответствующей графе 4 таблицы 7, графе 6 таблицы 8 или графе 5 таблицы 9, в зависимости от случая, никакого другого разделения не требуется.
Герметизация может использоваться для повышения номинальных характеристик защитных компонентов, например стабилитронов, с использованием повышенной теплопроводности при условии, что можно продемонстрировать, что устройство достаточно эффективно в условиях, указанных в 5.2.
6.6.7.1 Общие требования
Если герметизация используется для исключения доступа взрывоопасных сред, то свободное пространство внутри герметизированного объема должно соответствовать 6.6.7.2 и 6.6.7.3, если применимо, за исключением того, что свободное пространство внутри компонентов (например, транзисторов, реле, предохранителей) не нужно учитывать, если объем компонента менее 1 см3.
Свободное пространство внутри герметизации не должно использоваться для защиты компаунда от повреждения компонентами внутри него.
Для оборудования групп I и II отдельное свободное пространство должно соответствовать значениям объема и толщины компаунда, указанным в таблице 11, а сумма отдельных свободных пространств в одном герметизированном объеме не должна превышать:
a) 100 см3 для уровней вида взрывозащиты "ib" и "ic";
b) 10 см3 для уровня вида взрывозащиты "ia".
Таблица 11
свободным пространством для групп оборудования I и II
Для оборудования группы III сумма свободных пространств не ограничена, но объем каждого отдельного свободного пространства должен соответствовать значениям объема и толщины компаунда, указанным в таблице 12.
Таблица 12
свободным пространством для группы оборудования III
Доступ к свободным пространствам внутри узла должен быть ограничен герметизацией или оболочкой, которые образуют невосстанавливаемый блок и образуют единое целое.
За исключением свободных пространств внутри компонентов, указанных в 6.6.7.2, толщина компаунда, необходимая для защиты свободных пространств, должна соответствовать таблице 11 для групп оборудования I и II и таблице 12 для группы оборудования III.
В документах, согласно требованиям соответствующего раздела ГОСТ 31610.0, должны быть указаны материалы, используемые для конформного покрытия и герметизации, когда они применяются для достижения искробезопасности. Должны быть указаны следующие параметры материала:
a) температура при продолжительной работе;
b) если применимо, значение СИТ;
c) для материалов покрытий при применении таблицы 8 или 9: классификация их покрытия по типу защиты 1 или 2;
d) для материалов покрытия: если применимо, требуемая обработка поверхности, такая как очистка, выдерживание при определенной температуре и т.д.;
e) для материалов, используемых для герметизации, где это применимо для обеспечения правильного сцепления компаунда с компонентом: любые требования по предварительной обработке компонента, например очистке, травлению.
Если материал подвергают типовым испытаниям, то также необходимо контролировать следующее:
1) название или зарегистрированный товарный знак изготовителя материала покрытия;
2) идентификацию материала, включая его типовое обозначение и цвет.
Должен быть указан источник данных о характеристиках материала.
Примечания
1 Изменения типа и процентного содержания наполнителей, антипиренов, стабилизаторов ультрафиолетового света и т.п. могут оказывать существенное влияние на свойства материала.
2 Настоящий стандарт не требует проверки соответствия материалов спецификации изготовителя.
В искробезопасном устройстве должна быть предусмотрена защита для предотвращения нарушения искробезопасности в результате перемены полярности, где это может произойти, в отношении:
- источников питания такого искробезопасного устройства;
- соединений между элементами батареи или ионистора.
Для этой цели допускается использование одного диода, рассчитанного в соответствии с 7.1.
Если требуется обеспечить искробезопасность, то изоляция между искробезопасной цепью и корпусом устройства или частями, которые могут быть заземлены, должна выдерживать испытание, описанное в 9.6, при испытательном напряжении не менее удвоенного напряжения искробезопасной цепи или действующего значения 500 В переменного тока, в зависимости от того, что больше. Если цепь не удовлетворяет этому требованию, то в маркировке должен быть указан знак "X" согласно требованиям ГОСТ 31610.0, а в сертификате в специальных условиях применения должны быть подробно описаны требования к установке.
Изоляция между гальванически развязанными между собой искробезопасной и искроопасной цепями должна выдерживать испытательное напряжение не менее 2U + 1000 В при минимальном действующем значении 1500 В переменного тока, где U - напряжение, применимое в соответствии с 6.5.5.
Если пробой между отдельными искробезопасными цепями может создать небезопасное состояние, то изоляция между этими цепями должна выдерживать испытательное напряжение не менее 2U при действующем значении не менее 500 В переменного тока, где U - напряжение, применимое в соответствии с 6.5.5.
Соответствие этому требованию может быть подтверждено спецификацией изготовителя компонента или материала.
В целях подтверждения соответствия требованиям настоящего стандарта изготовитель должен предоставить в орган по сертификации расчеты параметров нормального и аварийных режимов работы компонентов, от которых зависит искробезопасность, спецификации на такие компоненты, а также подтверждение выполнения требований соответствующих стандартов на изделия общего назначения.
7.1 Нагрузка компонентов, от которых зависит искробезопасность
Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib", если иное не указано в настоящем стандарте, при условиях, указанных в 5.2.2 и 5.2.3, компоненты, от которых зависит искробезопасность, не должны быть нагружены на более чем две трети максимального тока, напряжения и мощности, указанных изготовителем компонента.
Для уровня вида взрывозащиты "ic", если иное не указано в настоящем стандарте, при условиях, указанных в 5.2.4, компоненты, от которых зависит искробезопасность, не должны работать при номинальном токе и напряжении, превышающем максимальные значения, указанные их изготовителем компонента, а также при следующих показателях мощности:
a) при максимальном значении мощности, указанной изготовителем, с внесением неучитываемых повреждений;
b) при значениях, превышающих две трети номинальной мощности в режиме нормальной эксплуатации.
Для всех уровней вида взрывозащиты не требуется выполнять испытание или анализ компонентов и сборок компонентов для определения параметров, например, напряжения и тока, к которым применяются коэффициенты безопасности, если параметры предоставляются изготовителем компонента, поскольку коэффициенты безопасности по 5.2 исключают необходимость испытаний или анализа.
Примеры
1 Коэффициент безопасности применим к номинальной мощности стабилитрона, но не к напряжению стабилитрона, поскольку стабилитрон ограничивает свое собственное напряжение, но не может ограничивать свою мощность.
2 Для полупроводникового компонента, установленного на печатной плате, максимально допустимая рассеиваемая мощность составляет две трети мощности, необходимой для достижения максимально допустимой температуры перехода, с учетом конкретных условий монтажа и условий окружающей среды полупроводника.
3 У стабилитрона, заявленного изготовителем на напряжение 10 В + 10%, за максимальное напряжение принимается 11 В без необходимости учитывать такие эффекты, как повышение напряжения из-за повышения температуры.
Необходимо также учитывать влияние условий монтажа и колебаний температуры окружающей среды, указанных изготовителем оборудования, и в требованиях к влиянию окружающей среды, и к эксплуатационной температуре по ГОСТ 31610.0. Например, для полупроводника рассеиваемая мощность не должна превышать 2/3 значения мощности, которая определяет максимально допустимую температуру перехода в данных условиях монтажа.
Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib", когда характеристики компонента соответствуют 7.1, его повреждение должно считаться учитываемым повреждением, если только компонент не считается неповреждаемым в отношении этого вида повреждения. Повреждение компонента, характеристики которого не соответствуют 7.1, считается неучитываемым повреждением, если иное не указано в настоящем стандарте.
Для уровня вида взрывозащиты "ic", если в указанных в 5.2.4 условиях компонент работает за пределами номинальных значений, установленных изготовителем, то повреждение в виде короткого замыкания или обрыва цепи считается неучитываемым повреждением, если иное не указано в настоящем стандарте. При всех других условиях и видах повреждений повреждение компонентов не учитывают.
7.3 Учет требований искробезопасности при изготовлении
Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib" и для оценки искрового воспламенения для уровня вида взрывозащиты "ic" при оценке применения условий 5.2 должны учитываться наиболее опасные значения, возникающие в результате процесса производства. В каждом рассматриваемом случае они могут быть разными.
Для компонентов допуски на значения могут соответствовать значениям, указанным изготовителем компонента. В качестве альтернативы изготовитель оборудования может указать абсолютные максимумы или минимумы (в зависимости от условий оценки, например, максимум для емкости и минимум для сопротивления), которые обеспечиваются производственным процессом.
Примеры
1 Для целей оценки изготовитель использует абсолютное минимальное значение сопротивления резистора, от которого зависит искробезопасность. Тогда в производстве допускается изменение номинального значения используемого резистора без дальнейшей оценки при условии, что номинальное значение за вычетом допуска составляет, по крайней мере, абсолютный минимум, используемый для оценки.
2 Компоненты для производства выбирают на основе контрольного измерения их значения, влияющего на искробезопасность.
Для уровня вида взрывозащиты "ic" соответствие по тепловому воспламенению можно оценить на представительном образце оборудования, что на практике считается наихудшим случаем, без необходимости учитывать наихудшие отклонения характеристик, заявленных изготовителем для каждого компонента.
7.4.1 Общие требования
Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib", если резисторы не соответствуют 7.4.2, обрыв цепи, короткое замыкание и принятие любого значения сопротивления между обрывом цепи и коротким замыканием считаются неучитываемым повреждением.
Для уровня вида взрывозащиты "ic" резисторы, не соответствующие 7.4.2, считаются повреждаемыми, как указано в 7.2.
Резисторы, рассчитанные в соответствии с требованиями 7.1 и соответствующие следующим требованиям, считаются неповреждаемыми в соответствии с таблицей 13.
Таблица 13
Резисторы должны быть одного из следующих типов:
a) пленочного типа;
b) проволочного типа с защитой от разматывания провода в случае его обрыва;
c) печатные резисторы, используемые в гибридных и подобных схемах, с покрытием в соответствии с 6.5.6.5 или герметизированные в соответствии с 6.6.
Внешние соединения резистора должны соответствовать 6.5.1, за исключением случаев, когда резистор обеспечивает только собственную устойчивость к тепловому воспламенению. Требования об обеспечении разделений не должны применяться к внутренней части резистора. Не следует учитывать неисправности между витками проволочного резистора с правильным номиналом и обмотками с покрытием, нанесенным изготовителем резистора. Предполагается, что изолирующая поверхность резистора соответствует требуемому значению СИТ, указанному в графе 7 таблицы 7 или сноске d) в таблице 8 при номинальном напряжении, определенном изготовителем резистора. При применении таблицы 9 изолирующую поверхность резистора следует считать материалом группы IIIa, если изготовителем резистора не указано иное.
Если резистор и конденсатор или ионистор последовательно соединены для ограничения заряда или разряда конденсатора или ионистора, то номинальная мощность резистора должна основываться на меньшем из значений мощности, рассчитанной с использованием напряжения на емкости (как если бы конденсатор был батареей) или общая доступная мощность в ваттах, эквивалентная CU2 (Вт·с), где C - максимальная емкость, а U - максимальное напряжение.
Резисторы, соответствующие данному пункту, считаются способными выдерживать любые ожидаемые переходные процессы, за исключением номинальной мощности последовательно соединенных резисторов во время заряда или разряда конденсаторов или ионисторов.
Для ограничения при оценке искробезопасности может использоваться внутреннее сопротивление батареи или ионистора. В этом случае минимальное значение сопротивления должно быть указано изготовителем элемента или определено в соответствии с 9.14.5.
Сопротивление:
- предохранителя;
- нити накаливания в ручных или головных светильниках; или
- инфракрасных источников в детекторах газа
применяется для ограничения тока при условии, что эти компоненты используются в пределах их номинальных характеристик. Должно использоваться сопротивление в холодном состоянии при минимальной эксплуатационной температуре, определяемой либо в соответствии с 9.8, либо согласно указаниям изготовителя компонента.
Примечание - Для лампы может потребоваться другой вид взрывозащиты, кроме искробезопасности.
Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib", если они не соответствуют 7.5.2, 7.5.3 или 7.5.4, повреждение конденсаторов в виде обрыва цепи, короткого замыкания и любого значения емкости ниже максимального следует считать неучитываемым повреждением. Считается, что емкость не увеличивается по сравнению с максимальным номинальным значением.
Для уровня вида взрывозащиты "ic" конденсаторы, не соответствующие 7.5.2, считаются повреждаемыми, как указано в 7.2.
Конденсаторы следует рассматривать как компоненты, накапливающие энергию.
Саморазогрев конденсаторов учитывать не нужно.
Примечание - Требования к ионисторам приведены в 7.15.
Конденсаторы, характеристики которых соответствуют 7.1, а также следующим требованиям, считаются повреждаемыми в соответствии с таблицей 14.
Таблица 14
Внешние соединения конденсаторов должны соответствовать 6.5.1. Требования к разделению не должны применяться к внутренней части конденсаторов в случаях, когда повреждение конденсатора в форме короткого замыкания (в случаях короткого замыкания конденсатора) является учитываемым повреждением, и для уровня вида взрывозащиты "ic".
Если конденсаторы расположены между цепями, требующими для обеспечения искробезопасности гальванической развязки, то изоляция каждого конденсатора должна соответствовать требованиям по диэлектрической прочности, указанным в 6.9, применяемым между его электродами, а также между каждым электродом и внешними токопроводящими частями конденсатора.
Электролитические конденсаторы, в том числе танталовые, не должны использоваться там, где искробезопасность зависит от блокировки постоянного тока.
Следует учитывать эффект емкостной связи. Должен учитываться ток, вызванный самой высокой номинальной рабочей частотой в этой части цепи (как указано изготовителем). Энергия переходного процесса от искроопасной цепи к искробезопасной цепи (например, в результате применения пикового значения Um) должна соответствовать допустимой энергии воспламенения по 9.11.
Для уровня вида взрывозащиты "ia" блокировка постоянного тока может быть достигнута с помощью двух последовательно соединенных конденсаторов при условии, что конденсаторы:
- соответствуют 7.5.2;
- с твердым диэлектриком;
- каждый из них соответствует требованиям к диэлектрической прочности согласно 6.9.
В качестве учитываемого повреждения любой из двух конденсаторов должен рассматриваться как повреждаемый на короткое замыкание или обрыв. Однако второе учитываемое повреждение к сборке конденсаторов не применяют, если общее расстояние между крайними узлами сборки соответствует 6.5.4.2 и расстояние между узлами каждого конденсатора составляет по крайней мере половину значения, необходимого для надежного разделения.
Примечание - Требуется только один конденсатор, если его внутреннее и внешнее разделения соответствуют 6.5.4.2.
Конденсаторы, подключаемые между корпусом устройства и искробезопасной цепью, должны соответствовать 6.9. Если в результате повреждения на короткое замыкание произойдет обход компонента, от которого зависит искробезопасность цепи, то они также должны:
a) сохранять соответствие требованиям к неповреждаемым внутренним и внешним разделениям согласно 6.5.4.2;
b) соответствовать требованиям к блокирующим конденсаторам, указанным в 7.5.3.
Примечание - Обычное назначение конденсаторов, подключаемых между общей точкой и цепью, - подавление ВЧ пульсаций, например проходные конденсаторы.
Катушки индуктивности и обмотки должны соответствовать 7.6, за исключением обмоток трансформаторов, описанных в 7.8.
Примечание - Значения R или UR для обмоток трансформатора можно определить с помощью 7.6. К обмоткам трансформатора может быть применима оценка, описанная в 7.6.3.
Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib", если не выполняются требования 7.6.2, 7.6.3, 7.6.4 или 7.6.5.2, повреждение катушек индуктивности на любое значение сопротивления между разомкнутой цепью и коротким замыканием считается неучитываемым повреждением в соответствии с 7.2. Должны учитываться только отношения индуктивности к сопротивлению, меньшие или равные значению, указанному в технических характеристиках катушки индуктивности. Считается, что по сравнению с максимальным номинальным значением индуктивность не увеличивается.
Индуктивность синфазной катушки индуктивности оценивают по 7.6.5.
Для уровня вида взрывозащиты "ic" катушки индуктивности, не соответствующие 7.6.2 или 7.6.4, считаются повреждаемыми, как указано в 7.2.
Катушки индуктивности следует рассматривать как компоненты, накапливающие энергию.
Примечание - Для целей 7.6 обмотки считаются катушками индуктивности.
Катушки индуктивности, характеристики которых соответствуют 7.1 и следующим требованиям, должны рассматриваться как повреждаемые в соответствии с таблицей 15.
Таблица 15
катушек индуктивности
Требования к разделениям согласно 6.5.1 распространяются на внешние соединения катушек индуктивности и не применяются к соединениям внутри них.
Катушки индуктивности, состоящие из изолированных проводников, считают неповреждаемыми на изменение сопротивления ниже номинального значения (с учетом допустимых отклонений), если они соответствуют всем следующим условиям:
a) катушка индуктивности должна соответствовать 7.6.2;
b) номинальный диаметр проводников провода, используемых для обмотки катушки индуктивности, должен быть не менее 0,05 мм;
c) проводник должен быть покрыт по крайней мере двумя слоями изоляции или одним слоем твердой изоляции толщиной более 0,5 мм между соседними проводниками, или быть изготовлен из эмалированного провода круглого сечения в соответствии с одним из следующих требований:
1) круглый эмалированный провод типа 1, который соответствует минимальным требованиям к диэлектрическому пробою для типа 2 и имеет не более шести повреждений на 30 м провода независимо от диаметра при испытании на целостность изоляции по ГОСТ IEC 60851-5; или
2) круглый эмалированный провод типа 2.
Примечания
1 Необходимость проверки соответствия характеристик изоляции, указанных изготовителем, типам 1 и 2 настоящим стандартом не регламентируется.
2 Типы проводов установлены [10];
d) обмотки должны быть пропитаны соответствующим веществом, например путем окунания, капельной или вакуумной пропитки, принимая во внимание следующее:
1) пропитка должна проводиться после закрепления или намотки, а также после сушки для удаления влаги;
2) пропитка осуществляется с соблюдением специальных инструкций изготовителя соответствующего вида пропиточного вещества;
3) пропитка должна обеспечивать максимально полное заполнение промежутков между проводниками и достижение хорошего сцепления между проводниками;
4) если используются пропиточные вещества, содержащие растворители, процесс пропитки и сушки должен осуществляться не менее двух раз; и
5) покрытие путем окраски или напыления не считается пропиткой.
Демпферные обмотки, выполненные в виде короткозамкнутых витков для снижения влияния индуктивности, считают неповреждаемыми на размыкание, если они имеют надежную механическую конструкцию, выполненную, например, в виде бесшовных металлических трубок или обмоток из неизолированного постоянно короткозамкнутого провода, соединенных пайкой.
Если суммарная энергия переходного процесса, создаваемая цепью и запасенная в синфазной катушке индуктивности, при испытаниях по 9.15 не превышает пределы энергии, указанные в таблице D.1, то считается, что индуктивность синфазной катушки соответствует индуктивности рассеяния. Если вышеизложенное не выполняется, то применяются следующие правила:
a) для уровней вида взрывозащиты "ia" или "ib", если синфазная катушка индуктивности не соответствует 7.6.5.2, ее индуктивность должна быть равна индуктивности одной обмотки при разомкнутой цепи другой;
b) для уровня вида взрывозащиты "ic", где обратный путь тока может проходить только через катушку индуктивности, считается, что синфазные катушки индуктивности имеют индуктивность, соответствующую индуктивности рассеяния. В противном случае индуктивность должна быть равна индуктивности одной обмотки при разомкнутой цепи другой.
Примечание - Синфазные катушки индуктивности обычно работают в дифференциальном режиме и предназначены для уменьшения электромагнитных помех.
Синфазные катушки индуктивности для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib" можно считать имеющими значение индуктивности, равное индуктивности рассеяния, если они соответствуют следующему:
a) катушки индуктивности должны иметь номинальные значения в соответствии с требованиями 7.6.2;
b) обратный путь тока должен проходить только через синфазную катушку индуктивности;
c) либо:
1) они должны соответствовать требованиям 7.6.3;
2) они должны соответствовать требованиям диэлектрической прочности в соответствии с 6.9;
3) разделение входов и выходов должно соответствовать 6.5.4.2, но требования к разделению не должны применяться к внутренней части;
4) конструкция должна обеспечивать разделение обмоток и их соединений в соответствии с 6.5.4.2.
Данным стандартом не допускается проводить анализ интегральных схем на основе интенсивности повреждений в определенных режимах повреждений, отличных от указанных.
При испытаниях и производстве устройств может использоваться программное обеспечение.
Пример - Анализ согласно ГОСТ IEC 61508 недостаточен для подтверждения искробезопасности.
Для уровней вида взрывозащиты "ia" или "ib" полупроводники считаются повреждаемыми при следующих условиях:
a) если не соответствует 7.7.2 и 7.7.3, обрыв цепи или короткое замыкание считается неучитываемым повреждением;
b) интегральные схемы считаются повреждаемыми, поскольку между их внешними контактными средствами может иметь место любая комбинация замыканий (размыканий). Несмотря на то, что может быть принята любая комбинация, после ввода повреждения его нельзя менять, например, путем ввода второго повреждения неисправности. В условиях повреждения любая емкость и индуктивность, подключенные к устройству, должны рассматриваться в их наиболее опасном соединении в результате примененного повреждения;
c) при рассмотрении напряжения, имеющегося на внешних выводах интегральной схемы, включающей преобразователи напряжения (например, для повышения напряжения или инверсии напряжения во флэш-памяти), внутренние напряжения учитывать не нужно, при условии, что при нормальной работе повышенное напряжение не присутствует ни на одном внешнем выводе, и для преобразования не используются внешние компоненты, такие как конденсаторы или катушки индуктивности. Если при нормальных условиях эксплуатации на каком-либо внешнем выводе интегральной схемы присутствует повышенное напряжение, то считают, что повышенное напряжение присутствует только на этом выводе и любых выводах того же корпуса.
Примечание - Настоящий стандарт не требует проверки спецификации изготовителя полупроводника;
d) при оценке теплового воспламенения для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib" повреждение полупроводника следует рассматривать как неучитываемое повреждение, при котором он рассеивает максимальную мощность, возможную в месте его установки при указанных в 5.2 условиях, если не применяется одно из следующих условий:
1) диоды (включая светодиоды и стабилитроны), работающие в соответствии с требованиями 7.7.2, должны учитываться только по мощности, которую они могут рассеивать в режиме прямой проводимости или режиме стабилитрона, если применимо;
2) несложные управляемые полупроводники, такие как транзисторы, тиристоры и симисторы, работающие в пределах требований 7.7.2, должны рассматриваться как неспособные к повреждению коротким замыканием или обрывом цепи. Кроме того, оценка по тепловому воспламенению управляемого полупроводника должна включать его работу без сбоев в любом активном или ключевом режиме работы, а также в любом состоянии, в которое он может быть переведен при повреждении других компонентов в цепи, в которой он установлен. Например, повреждение в цепи управления затвором полевого транзистора может привести к нагреву из-за высокого сопротивления открытого канала сток-исток.
Для уровня вида взрывозащиты "ic" полупроводники, не соответствующие 7.7.2, считаются повреждаемыми, как указано в 7.2.
Полупроводники с характеристиками, согласно 7.1 и соответствующие следующим требованиям, считаются повреждаемыми в соответствии с таблицей 16.
Таблица 16
повреждений полупроводников
Внешние соединения полупроводника должны соответствовать требованиям 6.5.1, если это применимо, но требования к разделению не должны применяться к внутренней части герметичного полупроводника.
Полупроводники, от которых зависит искробезопасность, защищенные плавким предохранителем или с ограничением тока управляемым полупроводниковым ограничителем, должны рассчитываться с коэффициентом безопасности 1,0 для максимального импульса переходного тока, возникающего во время переключения ограничения (например, при срабатывании предохранителя или время срабатывания ограничения тока управляемым полупроводниковым ограничителем). Это должно быть продемонстрировано в соответствии с 9.16.
Полупроводники, от которых зависит искробезопасность и которые защищены управляемым полупроводниковым ограничителем напряжения (например, закорачивающим на землю шунтом), должны быть рассчитаны с коэффициентом безопасности 1,0 на максимальное напряжение, которому они подвергаются во время срабатывания ограничения. Для снижения максимального напряжения во время этого переходного процесса можно использовать соответствующим образом защищенное одиночное шунтирующее устройство, ограничивающее переходные процессы, такое как стабилитрон.
Любые другие переходные процессы, включая переходные процессы перенапряжения на Um и Ui, не должны учитываться при расчете переходных характеристик полупроводников.
Пример - Переходные процессы, создаваемые переключаемыми источниками питания, не нужно учитывать при оценке полупроводников.
Для уровня вида взрывозащиты "ic" вышеуказанные требования применяются только к диодным барьерам безопасности.
Полупроводники могут использоваться в качестве шунтирующих устройств ограничения напряжения при условии, что они соответствуют 7.7.2 и 7.7.3 с применимым коэффициентом безопасности для следующего:
a) диодов, транзисторов с диодным соединением, тиристоров и эквивалентных им полупроводниковых устройств: номинальный ток в прямом направлении больше или равен току короткого замыкания, который будет протекать в месте их установки;
b) стабилитронов:
1) рассчитанных на мощность, которая будет рассеиваться в режиме стабилизации,
2) имеющих номинальный ток в прямом направлении, превышающий или равный току короткого замыкания, который будет протекать в месте их установки.
Примечание - Максимальный ток в прямом направлении необходим для обеспечения способности всей конструкции стабилитрона выдерживать любой ток, который будет протекать в месте их установки при повреждении.
В нормальном режиме работы шунтирующие устройства могут проводить ток.
Цепь или сборка компонентов, включающая управляемый шунтирующий полупроводник, может использоваться в качестве шунтирующего ограничителя при условии, что выполняются следующие требования:
b) при наличии нескольких независимых шунтирующих цепей напряжение сборки должно соответствовать напряжению шунта с самым высоким напряжением;
c) если шунтирующий узел, не обеспечивающий гальванической развязки, изготавливается как отдельное устройство, а не как часть более крупного устройства, конструкция сборки должна соответствовать 8.1.2.
Примечание - Если шунтирующий компонент используется для предотвращения искрового воспламенения компонента, например, катушки индуктивности, то может потребоваться применение герметизации в соответствии с 6.6.2.
Для уровня вида взрывозащиты "ia" в части способности ограничения выходного напряжения считаются неповреждаемыми следующие конструкции шунтирующих сборок, если они соответствуют 7.7.5:
a) две раздельные параллельно включенные дорожки диодов или стабилитронов или диодных цепочек; выход из строя только одного диода или стабилитрона из-за размыкания цепи или короткого замыкания считается единичным учитываемым повреждением;
b) диодная сборка, соединенная по мостовой схеме;
c) две независимые управляемые полупроводниковые цепи ограничения напряжения, если и входная, и выходная цепи являются искробезопасными цепями или если можно доказать, что они не могут подвергаться воздействию напряжения при переходном процессе;
d) для связанного устройства - три независимые управляемые полупроводниковые цепи ограничения напряжения, которые могут подвергаться воздействию напряжения при переходном процессе.
Управляемые и неуправляемые полупроводники могут использоваться для коммутации или ограничения тока при условии, что они соответствуют 7.7.2 и 7.7.3.
Программируемыми компонентами, рассматриваемыми в данном разделе, являются микроконтроллеры, микропроцессоры, схемы с программируемой логикой и компоненты, основной функцией которых является обеспечение энергозависимой и энергонезависимой памяти. Компоненты более высокой степени интеграции, содержащие микроконтроллеры, микропроцессоры или схемы с программируемой логикой в качестве подфункции, также считаются программируемыми компонентами.
Примечание - Микроконтроллеры и микропроцессоры предназначены для выполнения программного кода, тогда как программируемые логические компоненты могут быть сконфигурированы с помощью языка описания аппаратуры.
Для всех уровней защиты при определении эксплуатационных температур предполагается, что программируемые компоненты работают в номинальном режиме.
Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib" повреждение программируемого компонента считают неучитываемым повреждением.
Для уровня вида взрывозащиты "ic" программируемые компоненты:
a) могут использоваться для установки уровней аппаратного управления цепями (например, для управления напряжением, током, температурой), где искробезопасность зависит от контролируемого уровня;
b) может составлять часть контура управления цепями с целью обеспечения соответствия по тепловому воспламенению и номинальных характеристик компонентов;
c) не должны применяться для срабатывания при изменении условий, которые представляют риск искрового воспламенения.
Примеры
Для уровня вида взрывозащиты "ic"
- если для обеспечения защиты от искрового воспламенения используется закорачивающий на землю шунт, то программируемые компоненты могут использоваться для управления порогом срабатывания аппаратного триггера этого шунта, но не для срабатывания этого шунта;
- программируемые компоненты не могут использоваться в контуре управления регулятора напряжения, который определяет Uo, если данный параметр необходим для предотвращения искры, способной привести к воспламенению, но программируемые компоненты могут использоваться для установки уставки регулятора напряжения;
- программируемые компоненты не могут использоваться в контуре управления выходными параметрами, которые ограничивают Io, если от него зависит сохранение Io в пределах, не вызывающих искрового воспламенения при коротком замыкании, но программируемые компоненты могут использоваться для установки уставки регулятора тока.
Цифровой потенциометр (или другое подобное устройство), который для установки значения сопротивления использует считывание из памяти или внутреннего регистра только во время инициализации, не может использоваться в качестве компонента, от которого зависит искробезопасность при уровнях вида взрывозащиты "ia" и "ib", поскольку считается программируемым компонентом в соответствии с 7.7.8, и его режимы сбоев должны учитываться соответствующим образом. Память имеет основополагающее значение для основной функции компонента.
К цифровым потенциометрам (или другим подобным устройствам), которые могут использоваться в качестве компонентов, от которых зависит искробезопасность в соответствии с 7.7.2, относятся те, у которых:
1) сопротивление (или другое значение) устанавливается при изготовлении оборудования или компонента (например, конфигурационные наконечники плавких предохранителей или лазерная регулировка);
2) срабатывание не зависит от считывания из памяти или внутренних регистров, которые предназначены для перепрограммирования для установки сопротивления;
3) не могут быть изменены конечным пользователем оборудования.
Не должна учитываться комбинация неисправностей внутри трансформатора, которая может привести к увеличению выходного напряжения или тока.
Трансформаторы следует рассматривать как компоненты, накапливающие энергию.
Трансформаторы, не соответствующие 7.8.2, оценивают следующим образом:
a) короткое замыкание гальванической развязки между обмотками трансформатора считают неучитываемым повреждением;
b) для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib" выход из строя обмоток при любом значении сопротивления между разомкнутой цепью и коротким замыканием считается неучитываемым повреждением, за исключением случаев, когда обмотка соответствует 7.6.2 или 7.6.3;
c) для уровня вида взрывозащиты "ic" необходимо учитывать появление коротких замыканий или обрывов внутри обмоток, за исключением случаев, когда трансформатор сконструирован в соответствии с соответствующим промышленным стандартом для данного типа оборудования.
Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib" трансформаторы, используемые в пределах своих нормальных номинальных характеристик и отвечающие требованиям 7.8.3 и 7.8.4, если применимо, должны рассматриваться как обеспечивающие надежную гальваническую развязку между применимыми обмотками.
Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib" трансформаторы, от которых зависит искробезопасность, должны пройти типовые испытания в соответствии с 9.17.2 или 9.17.3, в зависимости от обстоятельств.
Для уровня вида взрывозащиты "ic" трансформаторы, рассчитанные на нормальное рабочее напряжение, ток и мощность в цепи и отвечающие требованиям 7.8.5, если применимо, должны рассматриваться как обеспечивающие надежную гальваническую развязку между применимыми обмотками.
Трансформаторы, от которых зависит искробезопасность, должны подвергаться контрольным испытаниям в соответствии с 10.3.
Конструктивно обмотки трансформатора должны быть объединены в единую конструкцию, например, путем пропитки или герметизации.
Примечание - Использование пропитки для закрепления обмоток не обеспечивает соответствия требованиям к разделениям.
Все обмотки питания искробезопасных цепей должны быть отделены от всех остальных обмоток путем применения одного из следующих типов конструкции.
Для конструкции типа 1 обмотки должны располагаться либо:
рядом - тип 1a); или
на разных стержнях сердечника - тип 1b).
Обмотки должны быть разделены в соответствии с таблицей 7.
Для конструкции типа 2 обмотки должны быть намотаны одна на другую с использованием:
сплошной изоляции в соответствии с таблицей 7 между обмотками - тип 2a); или
экрана из медной фольги, соответствующего 6.5.9, между обмотками или эквивалентной проволочной обмотки (проволочный экран) - тип 2b). Толщина медной фольги или проволочного экрана должна соответствовать таблице 17.
Примечание - Данная конструкция гарантирует, что для типа 2b) в случае короткого замыкания между любой обмоткой и экраном экран выдержит без пробоя ток, который протекает до тех пор, пока не сработает предохранитель или автоматический выключатель.
Таблица 17
проволоки экрана
Допуски изготовителя не должны уменьшать значения, приведенные в таблице 17, более чем на 10% или 0,1 мм, в зависимости от того, что меньше.
Экран из фольги должен иметь два независимых вывода к опорному потенциалу, например земле или отрицательной клемме батареи, каждый из которых рассчитан на максимальный длительный ток, который может протекать.
Пример - Примерами максимального длительного тока являются ток до срабатывания автоматического выключателя или 1,7·In для предохранителя.
Проволочный экран должен состоять как минимум из двух электрически независимых слоев проволоки, каждый из которых снабжен соединением, рассчитанным на протекание максимального длительного тока, который может протекать. Единственное требование к изоляции между слоями состоит в том, что она должна выдерживать испытание действующим напряжением 500 В для всех соседних слоев в соответствии с 9.6.
Для трансформаторов с ферритовыми сердечниками не требуется заземление сердечника, но феррит следует считать токопроводящим для целей разделения, если только не имеется достаточной информации, подтверждающей, что материал сердечника является изолирующим.
7.8.4 Защитные меры для трансформаторов, от которых зависит искробезопасность для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib"
Сердечники всех сетевых трансформаторов, включая трансформаторы, у которых хотя бы одна обмотка не изолирована гальванически от сети, должны быть снабжены выводом для подключения заземления, за исключением случаев, когда заземление не требуется в целях искробезопасности, например, когда используются трансформаторы с изолированными сердечниками.
Входная обмотка сетевых трансформаторов, предназначенных для питания искробезопасных цепей, должна быть защищена либо предохранителем, соответствующим 7.11, либо автоматическим выключателем соответствующего номинала.
Если входные и выходные обмотки разделены заземленным металлическим экраном (конструкция типа 2b), то каждая незаземленная входная линия должна быть защищена предохранителем или автоматическим выключателем.
Если помимо предохранителя или автоматического выключателя для защиты от перегрева трансформатора применяется встроенное устройство, используемое для ограничения температуры, соответствующее 7.16.2.1 и 7.16.2.3, то достаточно одного устройства.
Предохранители, держатели предохранителей, автоматические выключатели и устройства, используемые для ограничения температуры, должны соответствовать применимому промышленному стандарту.
Трансформаторы промышленной частоты должны быть испытаны в соответствии с 9.17.2.1, а остальные трансформаторы - в соответствии с 9.17.2.2.
Примечание - Настоящий стандарт не требует проверки спецификаций изготовителя предохранителей, держателей предохранителей, автоматических выключателей и устройств, используемых для ограничения температуры.
Поскольку трансформаторы, гальванически разделенные от сети питания, не подключаются напрямую к сетевому напряжению, применяются пониженные требования к испытаниям согласно 9.17.3.
Примечание - Трансформаторы, не подключенные напрямую к сети питания, считаются подключенными к вторичным цепям более низкой категории перенапряжения. Такие трансформаторы могут быть трансформаторами связи, например используемыми в сигнальных цепях или импульсных источниках питания.
Если такие трансформаторы подключаются к искроопасным цепям, питаемым от сети, то должны быть применены либо защитные меры в соответствии с 7.8.4.1, либо в подключение питания должен быть включен одиночный шунтирующий стабилитрон, защищенный с коэффициентом безопасности 1,0 предохранителем соответствующего номинала в соответствии с 7.11, чтобы неуказанная мощность не нарушала надежность гальванической развязки, обеспечиваемой трансформатором. Номинальное входное напряжение, указанное в 9.17.3, должно соответствовать напряжению стабилитрона.
Если такие трансформаторы подключаются только к искробезопасным цепям и предохранитель отсутствует, то на каждую обмотку должен воздействовать максимальный ток, который может протекать при условиях, указанных в 5.2.
Для уровня вида взрывозащиты "ic" трансформаторы, от которых зависит искробезопасность, должны иметь номинальное входное напряжение, эквивалентное Um или Ui, и соответствовать применимым требованиям безопасности соответствующих промышленных стандартов, обеспечивающих базовую изоляцию. Требования таблицы 7 или 9, в зависимости от обстоятельств, применяются к внешним соединениям трансформаторов, но не применяются к внутренним разделениям между обмотками.
Трансформаторы уровня вида взрывозащиты "ic" должны выдержать типовые испытания в соответствии с 9.17.4.
7.9.1 Общие требования
Катушку реле следует рассматривать как компонент накопления энергии. Должны учитываться только отношения индуктивности к сопротивлению, меньшие или равные значению, полученному из технических характеристик катушки индуктивности. Считается, что индуктивность не увеличивается по сравнению с максимальным номинальным значением. Если реле не соответствуют 7.9.2, то их оценивают следующим образом:
- короткое замыкание через изоляцию реле между обмоткой и любым контактом, и между контактами считают неучитываемым повреждением;
- для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib" отклонение номинального сопротивления обмотки катушки от обрыва до короткого замыкания считают неучитываемым повреждением;
- для уровня вида взрывозащиты "ic" обрыв обмотки катушки на и короткое замыкание считают неучитываемым повреждением.
Реле, от которых зависит искробезопасность, должны соответствовать требованиям диэлектрической прочности, указанным в 6.9. Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib" реле, от которых зависит искробезопасность, которые работают в пределах своих технических характеристик при нормальной работе и соответствуют всем следующим требованиям, если применимо, должны рассматриваться как обеспечивающие надежную гальваническую развязку между катушкой и контактами или между разными контактами:
a) расстояние между катушкой и контактами должно соответствовать 6.5.4.2;
b) катушка должна быть способна рассеивать максимальную мощность, которой она может подвергаться в условиях, указанных в 5.2;
c) если катушка подключена к искробезопасной цепи, то в нормальном режиме эксплуатации на контактах не должно возникать значений, превышающих номинальные значения, указанные изготовителем;
d) если номинальный контактный ток составляет от 5 А (действующее значение) до 10 А (действующее значение), или полная мощность находится в пределах от 100 В·А до 500 В·А, или напряжение превышает 250 В переменного тока (действующего значения), то применяется одно из следующих условий:
1) требуемые путь утечки и зазор внутри реле должны быть увеличены вдвое,
2) если для реле используются уменьшенные расстояния разделения согласно 6.5.3, реле, соответствующие ГОСТ IEC 61810-1, допускаются при условии, что:
- реле соответствует усиленной изоляции согласно ГОСТ IEC 61810-1 с номинальным напряжением изоляции не ниже напряжения, требуемого 6.5.5,
- оценка реле в соответствии с ГОСТ IEC 61810-1 на номинальное напряжение изоляции проводится, по крайней мере, для той же категории перенапряжения, в которой используется реле в контексте данного стандарта,
- оценка реле согласно ГОСТ IEC 61810-1 на номинальное напряжение изоляции проводится как минимум для степени загрязнения 2,
- контакты в нормальном режиме работы используются в пределах номинальных значений оценки ГОСТ IEC 61810-1 для этого реле.
Требования к разделению и диэлектрической прочности согласно данному стандарту по-прежнему применяются к таким реле, за исключением того, что для таких реле не требуется испытание на частичный разряд;
e) при значениях тока или мощности, превышающих указанные в d), искробезопасные и искроопасные цепи должны быть подключены к одному и тому же реле только в том случае, если применяется одно из следующих условий:
1) они разделены металлической перегородкой, соответствующей 6.5.9, или изолирующей перегородкой, соответствующей 6.5.10. Размеры такой изолирующей перегородки должны учитывать ионизацию, возникающую при работе реле, для чего обычно требуются пути утечки и электрические зазоры, превышающие указанные в 6.5.4.2,
2) при использовании для реле уменьшенных разделительных расстояний в соответствии с 6.5.3 допускается применять реле, соответствующие ГОСТ IEC 61810-1, при условии, что:
- реле соответствует требованиям к усиленной изоляции согласно ГОСТ IEC 61810-1 с номинальным напряжением изоляции, рассчитанным на напряжение, по крайней мере, требуемое 6.5.5,
- выполнена оценка реле в соответствии с ГОСТ IEC 61810-1 для номинального напряжения изоляции, по крайней мере, для той же категории перенапряжения, что и реле, используемое в контексте настоящего стандарта,
- выполнена оценка реле согласно ГОСТ IEC 61810-1 на номинальное напряжение изоляции как минимум для степени загрязнения 3.
Примечание - Хотя реле используется при степени загрязнения 2, внутренние расстояния реле рассчитаны на степень загрязнения 3, чтобы учесть ионизацию, возникающую при работе реле;
- в режиме нормальной работы контакты используются в пределах номиналов оценки ГОСТ IEC 61810-1 для этого реле.
Требования к разделению и диэлектрической прочности согласно данному стандарту по-прежнему применяются к таким реле, за исключением того, что для таких реле не требуется испытание на частичный разряд;
f) если реле имеет контакты в искробезопасных цепях и другие контакты в искроопасных цепях, то искробезопасные и искроопасные контакты должны быть разделены изолирующей перегородкой, соответствующей 6.5.10, или металлической перегородкой, соответствующей 6.5.9 в дополнение к таблице 7. Реле должно быть спроектировано таким образом, чтобы сломанные или поврежденные контакты не могли сместиться и нарушить целостность разделения между искробезопасными и искроопасными цепями;
g) если изолирующая или заземленная металлическая перегородка встроена в закрытый корпус реле, то 9.4.3 должен применяться к закрытому корпусу реле, а не к самой изолирующей или заземленной металлической перегородке.
Для уровня вида взрывозащиты "ic", когда реле сконструировано в соответствии с соответствующим промышленным стандартом для устройства, за исключением диэлектрических и разделительных расстояний, никаких дополнительных повышенных требований к конструкции не предъявляют.
К изоляторам сигналов, использующим оптические, магнитные, емкостные связи и гальванически разделяющие компоненты, применяются требования 7.10, кроме трансформаторов (см. 7.8), реле (см. 7.9) или одиночных конденсаторов (см. 7.5).
Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib", если они не соответствуют 7.10.2 и 7.10.3 или 7.10.4, выход из строя изоляторов сигнала из-за короткого замыкания гальванической развязки и любого значения сопротивления считается неучитываемым повреждением.
Для уровня вида взрывозащиты "ic" изоляторы сигналов, не соответствующие 7.10.2, а также 7.10.3 или 7.10.4, должны считаться повреждаемыми, как указано в 7.2, в том числе по их гальванической развязке.
Для соответствия настоящему стандарту к автономным оптическим изоляторам не обязательно должны применяться требования ГОСТ 31610.28.
Изоляторы сигналов, рассчитанные в соответствии с требованиями 7.1 и соответствующие следующим требованиям, считаются повреждаемыми в соответствии с таблицей 18.
Таблица 18
изоляторов сигналов
Если внешние защитные компоненты должны соответствовать номинальным характеристикам изолятора сигналов, то к защитным компонентам не должны применяться учитываемые повреждения, а номинальные характеристики защитного компонента должны иметь коэффициент безопасности 1,0. Например, достаточной защитой считается один шунтирующий стабилитрон, защищенный с коэффициентом безопасности 1,0 предохранителем соответствующего номинала в соответствии с 7.11. Для таких компонентов должно применяться разделение по общепромышленным стандартам (см. рисунок 3).
Внешние соединения через изоляцию изолятора сигналов должны соответствовать 6.5.1, но требования к разделению не должны применяться к внутренней части герметизированных или герметичных изоляторов сигналов, за исключением случаев, предусмотренных 7.10.3.
Изоляторы сигналов должны соответствовать требованиям диэлектрической прочности согласно 6.9 по гальванической развязке. Номинальное напряжение изоляции, указанное изготовителем, для надежного разделения компонента должно быть не менее испытательного напряжения, требуемого 6.9.
Неоптические изоляторы сигналов и оптические изоляторы с преднамеренной передачей мощности должны соответствовать пределу передачи дифференциального тока утечки 50 мкА при наиболее опасных условиях скорости передачи данных для рассматриваемого применения, которые определены согласно 9.9 или представлены изготовителем изолятора сигнала. При оценке оборудования нет необходимости учитывать передачу тока через изолятор сигналов.
Примечание - Оптические изоляторы сигналов исключаются из оценки передаваемого тока на основании предположения, что энергия, передаваемая оптически с помощью известных архитектур, не способна нарушить предел передачи тока.
Считается, что изоляторы сигналов обеспечивают надежное разделение между искробезопасными и искроопасными цепями, если они соответствуют одному или нескольким из следующих требований:
a) оптические изоляторы сигналов с номиналом изоляции не ниже напряжения, требуемого 6.5.5. Изолятор сигнала дополнительно должен соответствовать 7.10.2;
b) неоптические изоляторы сигналов с номиналом изоляции не менее напряжения, требуемого 6.5.5. Изолятор сигнала дополнительно должен соответствовать 7.10.2;
c) изоляторы сигналов, соответствующие 7.10.2, а также требованиям к разделению 6.5.4.2, применяемым к внутренней части устройства, за исключением случаев, что требования граф 5, 6 и 7 таблицы 7 или граф 3 и 4 таблиц 8 и 9 не применяются к внутренним частям герметичных устройств;
d) изоляторы оптических сигналов, соответствующие требованиям 6.9 по гальванической развязке и для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib", прошли испытания по 9.10. Номинальные характеристики изолятора оптического сигнала не обязательно должны соответствовать требованиям 7.1 или 7.10.2, за исключением того, что требования к разделению 6.5.4.2 должны применяться к внешним соединениям через изоляцию и к внутренней части изолятора оптического сигнала. Требования граф 5, 6 и 7 таблицы 7 или граф 3, 4 и 5 таблицы 8, а также граф 3 и 4 таблицы 9 не распространяются на внутреннюю часть герметичных устройств.
Примечание - Оптические и неоптические изоляторы сигналов изготавливают с усиленной изоляцией в соответствии с [11] и [12]. Настоящий стандарт не требует проверки соответствия спецификации изготовителя изолятора сигналов применимым промышленным стандартам, например [11], [12] или [13].
Следует считать, что изоляторы сигналов обеспечивают надежное разделение отдельных искробезопасных цепей, если они соответствуют 7.10.2 или 7.10.3 d). Могут потребоваться защитные методы (например, указанные в 7.10.2), чтобы избежать превышения номинальных характеристик изолирующего компонента.
Если искробезопасность зависит от размыкания предохранителя, то для целей оценки следует считать, что предохранитель способен непрерывно проводить ток силой 1,7In. Для обеспечения защиты достаточно одного предохранителя подходящего номинала.
Для искробезопасного оборудования с уровнями вида взрывозащиты "ia" и "ib" предохранители, которые могут проводить ток при расположении во взрывоопасных средах, должны быть герметизированы в соответствии с 6.6.
Для уровня вида взрывозащиты "ic" размыкание предохранителя должно рассматриваться как риск воспламенения только в том случае, если такое размыкание является ожидаемым событием, например когда короткое замыкание или перегрузка в соединительных контактных средствах может привести к срабатыванию предохранителя.
Если предохранители герметизированы или имеют покрытие, то компаунд или покрытие не должны попадать внутрь предохранителя. Это должно быть подтверждено одним из следующих методов:
a) испытаниями образцов в соответствии с 9.4.2;
b) декларацией изготовителя предохранителя, подтверждающей пригодность предохранителя к герметизации или нанесению покрытия;
c) уплотнением предохранителя перед герметизацией или нанесением покрытия.
Замена предохранителей, используемых для защиты компонентов, должна выполняться только путем открытия корпуса устройства. Рядом со сменными предохранителями должны быть указаны обозначение типа и номинал предохранителя In или характеристики, важные для искробезопасности.
Номинальное напряжение предохранителей должно быть не ниже максимального напряжения, которому они могут подвергаться в условиях, указанных в 5.2 при разомкнутой цепи, хотя они не обязаны соответствовать 6.5.4.2. Предохранители и их держатели должны быть изготовлены в соответствии с общими промышленными стандартами, а метод их монтажа, включая соединительную проводку, не должен уменьшать зазоры, пути утечки и другие разделения, обеспечиваемые предохранителем и его держателем. Если требуется для обеспечения искробезопасности, то расстояния до других частей цепи должны соответствовать 6.5.1.
Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib" срабатывание предохранителей не является учитываемым повреждением и должно быть рассмотрено.
Предохранитель должен иметь отключающую способность (переменного или постоянного тока, в зависимости от обстоятельств) не менее максимального ожидаемого тока цепи, в которой он установлен. Для систем электроснабжения, действующее напряжение которых не превышает 250 В переменного тока, ожидаемый ток обычно считается равным 1500 А переменного тока. Размыкающая способность предохранителя определяется в соответствии с ГОСТ IEC 60127-1 - ГОСТ IEC 60127-4, ГОСТ IEC 60127-7 или [14] и должна быть указана изготовителем предохранителей. Холодное сопротивление не должно учитываться при оценке требований к обеспечению отключающей способности предохранителя.
Примечание - Данное требование не исключает использования холодного сопротивления для ограничения тока в остальной части цепи или для защиты других компонентов. См. 7.4.2.
Для соединительных контактных средств, у которых указано Um, отключающая способность предохранителя может быть ниже 1500 А. В таком случае изготовитель должен указать в руководстве по эксплуатации максимальный ожидаемый ток, допустимый для цепи.
Если для ограничения ожидаемого тока до значения, не превышающего номинальную отключающую способность предохранителя, необходимы токоограничивающий компонент или устройство, то он(о) должен (должно) быть компонентом, от которого зависит искробезопасность с номинальными характеристиками не менее:
- номинальный ток 1,7·In с учетом применимых коэффициентов безопасности;
- номинальное напряжение с применением коэффициента безопасности 1,0, например Um или Ui; и
- номинальная мощность (1,7·In)2, умноженная на максимальное сопротивление ограничительного устройства с учетом применяемых коэффициентов безопасности.
Разделительные расстояния между резисторами следует определять с использованием напряжения (1,7·In), умноженного на максимальное сопротивление резистора.
Вопреки требованиям ГОСТ 31610.0 к элементам и батареям, в искробезопасных устройствах элементы и батареи разрешается подключать параллельно при условии, что искробезопасность не нарушается. Например в 5.3, 5.4.4, 7.12.3 и 9.14.3.3 рассматриваются в условиях короткого замыкания одного или нескольких параллельных элементов или ионисторов.
Примечание - Требование ГОСТ 31610.0 о параллельном подключении батарей применяется к элементам и батареям в связанных устройствах, которые защищены другим видом взрывозащиты, указанным в ГОСТ 31610.0.
Некоторые типы элементов и батарей, например некоторые из литиевых, могут взорваться при коротком замыкании или обратной зарядке. Такие типы элементов должны соответствовать применимым требованиям безопасности соответствующих промышленных стандартов, например [15], [16] или [17].
Руководства по эксплуатации и, если это возможно, маркировка устройства должны отображать любые меры предосторожности в отношении элементов и батарей, которые должен соблюдать пользователь.
Если батареи предназначены для замены пользователем (например, если применимы 7.12.7 или 7.12.8), то на устройство должна быть нанесена предупредительная надпись, как указано в перечислении a) 11.2.
Если используются аккумуляторные батареи, но их нельзя заряжать в опасной зоне, то на устройство должна быть нанесена предупредительная надпись, как указано в перечислении c) 11.2.
Если элементы или батареи заряжают в опасных зонах, то при оценке устройства цепи зарядки должны быть полностью определены и оценены. Система зарядки должна быть такой, чтобы в условиях, указанных в 5.2, напряжение и ток зарядного устройства не превышали пределов, установленных изготовителем элемента или батареи.
Если в искробезопасном оборудовании для уровней взрывозащиты оборудования Da или Db применяются элементы и батареи, которые заряжают во взрывоопасных зонах, то при их испытаниях на повышение температуры и утечку электролита, указанных в 9.14, также необходимо учитывать условия зарядки.
Элементы и батареи, используемые в искробезопасных устройствах, должны быть испытаны или оценены в соответствии с 9.14.3 на способность к искровому воспламенению и нагреву поверхности. Конструкция элемента или батареи должна быть одного из следующих типов:
c) элементы или батареи, которые предназначены для герметизации аналогично a) и b), за исключением устройства сброса давления.
Для таких элементов или батарей не должно требоваться добавления электролита в течение срока их службы, и они должны быть снабжены герметичным металлическим или пластиковым аккумуляторным контейнером со следующей конструкцией:
1) цельнотянутой (бесшовной), штампованной или литой, выполненной плавлением, сваркой или склейкой и уплотненной резиновыми или пластмассовыми герметизирующими устройствами, фиксируемыми конструкцией оболочки и обеспечивающими постоянное уплотнение, такими как прокладки (шайбы) и кольцевые уплотнения;
2) части оболочки, выполненные методом обжатия, гофрирования, усадки, а также складчатые конструкции, не удовлетворяющие перечисленным выше требованиям, или части оболочек, в которых используют материалы, проницаемые для газа, например на бумажной основе, не считаются герметичными;
3) уплотнение вокруг выводов должно быть сконструировано, как описано выше, или достигаться заливкой термоусаживающимся или термопластичным компаундом;
d) элементы или батареи, герметизированные компаундом, изготовитель которого гарантирует возможность его использования с данным электролитом и его соответствие 6.6.
Соответствие a) или b) подтверждается декларацией изготовителя элемента или батареи. Соответствие перечислениям c) или d) оценивается проверкой непосредственно элемента или батареи и, где необходимо, их конструкторских чертежей.
Примечание - Декларацией о соответствии считается спецификация изготовителя, в которой указано соответствие применимым стандартам для герметичных элементов или элементов с регулируемым клапаном. Необходимость проверки соответствия элемента или батареи спецификации изготовителя настоящим стандартом не регламентируется.
Если батарея состоит из нескольких отдельных элементов или батарей меньшего размера, объединенных в законченную конструкцию с соблюдением требований к разделению и других требований данного стандарта, то каждый тип отдельных элементов или батарей меньшего размера должен быть подвергнут испытаниям, указанным в 9.14.3. Для батарей, сконструированных с внутренними разделениями, отвечающими требованиям 6.5.4.2, короткое замыкание между элементами не учитывается. Однако повреждение коротким замыканием одного элемента следует рассматривать как неучитываемое повреждение, за исключением того, что при испытании по определению температуры поверхности учитывается только один элемент, не имеющий короткого замыкания.
Если точные сведения о конструкции отсутствуют, то считают, что между внешними клеммами батареи возникает короткое замыкание.
Элементы и батареи должны быть либо такого типа, из которого не может быть утечки электролита, либо они должны быть закрыты, чтобы предотвратить повреждение электролитом компонентов, от которых зависит искробезопасность. Элементы и батареи, не закрытые для предотвращения повреждения искробезопасной цепи электролитом, должны быть испытаны в соответствии с 9.14.2 или должно быть получено письменное подтверждение от изготовителя элемента/батареи о том, что изделие соответствует 9.14.2. Если элементы и батареи, из которых протекает электролит, герметизированы в соответствии с 6.6, то после герметизации они должны быть испытаны в соответствии с 9.14.2.
Если искробезопасное устройство содержит заряженные элементы или батареи, то изготовитель должен продемонстрировать, что концентрация водорода не может превышать 2% по объему в любом свободном объеме устройства, содержащего электрические или электронные компоненты или соединения. В качестве альтернативы, если устройство соответствует требованиям уровней вида взрывозащиты "ia" или "ib" и подгруппы IIC, требование наличия отверстий для дегазации или ограничения концентрации водорода не применяется.
Примечание - Настоящий стандарт не требует проверки соответствия концентрации водорода техническим характеристикам изготовителя батареи.
Контейнеры для батарей для первичных элементов и батарей и аккумуляторных элементов и батарей с регулируемым клапаном в искробезопасных устройствах, которые герметично закрыты (без видимых вентиляционных отверстий, таких как отверстия, протечки или щели), должны быть испытаны в соответствии с 9.14.4, а давление внутри контейнера для батарей должно быть выше атмосферного, но не превышать 30 кПа (0,3 бар).
Герметичные элементы, из которых явно не происходит утечка газа во время испытаний, указанных в 9.14, и контейнеры для батарей, в которых заключены такие элементы, не подлежат испытаниям в соответствии с 9.14.4.
Примечание - Более высокие давления могут возникнуть в герметичных элементах и с регулируемым клапаном. Элементы с регулируемым клапаном ограничивают давление до значения, которое может выдержать элемент, как указано изготовителем.
Для оценки и испытаний напряжение на элементах должно соответствовать значению, указанному в таблицах ГОСТ 31610.0, относящихся к первичным элементам и аккумуляторам. Если элемент не указан в этих таблицах, то его необходимо испытать в соответствии с 9.13 для определения максимального напряжения холостого хода при температуре (23 +/- 5) °C и после зарядки по указанному изготовителем устройства методу. Номинальное напряжение должно соответствовать значению, указанному изготовителем элемента.
7.12.6 Батареи в оборудовании, защищенном различными видами взрывозащиты
Пример - Данный подпункт может применяться к оборудованию с другим видом взрывозащиты (например, взрывонепроницаемой оболочкой), в состав которого входит батарея и цепи, требующие применения вида взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь", которые применяются, когда внешний источник питания отключают и открывают корпус во взрывоопасной среде.
Данные требования дополняют требования других видов взрывозащиты.
Батарейный отсек или средства крепления батарейного отсека к оборудованию должны быть сконструированы так, чтобы можно было установить и заменить батарею или весь батарейный отсек, не нарушая искробезопасность оборудования.
При применении резистора для ограничения тока батареи его номинал должен соответствовать 7.4.2.
Токоограничивающие резисторы, включенные последовательно с элементами или батареями, должны быть рассчитаны на максимальное напряжение Um, если не предусмотрена иная защита. В этом случае защита может быть достигнута использованием одного стабилитрона, рассчитанного в соответствии с 7.7.2.
Токоограничивающие устройства, необходимые для обеспечения безопасности батареи, не обязательно должны быть неотъемлемой частью батареи.
Если батарея предназначена для использования и замены во взрывоопасной среде и для обеспечения ее безопасности требуется применение токоограничивающего устройства, то батарея и токоограничивающие устройства должны представлять собой полностью заменяемый блок. Этот блок должен быть герметизирован или закрыт таким образом, чтобы были доступны только искробезопасные выходные клеммы или искробезопасные клеммы, защищенные соответствующим образом для целей зарядки.
Блок должен быть подвергнут испытанию сбрасыванием по ГОСТ 31610.0, при этом предшествующее ему испытание на ударостойкость не проводят. Конструкцию считают выдержавшей испытание, если при испытании не происходит выпадения или отсоединения токоограничивающего устройства или элементов питания от блока таким образом, чтобы нарушить искробезопасность блока.
Если для элемента или батареи требуются устройства ограничения тока для обеспечения безопасности самой батареи и они не предназначены для замены во взрывоопасной среде, то они должны быть защищены согласно 7.12.7 или, в качестве альтернативы, помещены в корпус, который можно открыть только с помощью инструмента или блокировочного устройства в соответствии с ГОСТ 31610.0. Устройство также должно соответствовать следующим условиям:
a) батарейный отсек или средства крепления должны быть устроены так, чтобы элемент или батарею можно было устанавливать и заменять, не нарушая искробезопасность устройства;
b) переносные готовые к использованию устройства, такие как радиоприемники и приемопередатчики, должны быть испытаны сбрасыванием по ГОСТ 31610.0, при этом предшествующее ему испытание на ударостойкость не проводят. Конструкцию считают приемлемой, если при испытании не происходит выпадения или отсоединения батареи или элементов от устройства, в результате которых может быть нарушена искробезопасность устройства или батареи;
c) устройство должно быть снабжено предупредительной надписью, как указано в 11.2 b).
7.12.9 Внешние контакты для зарядки батарей
Внешние зарядные контакты батарей должны отвечать требованиям по 6.3.5.
Пьезоэлектрические устройства, кроме кварцевых генераторов (например, тактовых генераторов), должны быть испытаны в соответствии с 9.11.
Для уровня вида взрывозащиты "ic" испытание по 9.11 выполняют только в том случае, если пьезоэлектрическая цепь может быть закорочена напрямую, например из-за несоответствующих расстояний или прямого подключения искровых контактов. Разделительные расстояния определяют с приложением напряжения, которое зависит от условий эксплуатации:
a) нормального рабочего напряжения цепи, когда пьезоэлектрический элемент не подвергается ударам в нормальном режиме эксплуатации;
b) максимального напряжения, создаваемого при испытании по 9.11, когда пьезоэлектрический элемент подвержен ударам в нормальном режиме эксплуатации.
7.14.1 Электрохимические
При оценке соответствия по искровому воспламенению следует учитывать влияние электрохимических элементов для обнаружения газов на напряжение и ток. Однако не нужно учитывать их влияние на мощность при оценке теплового воспламенения.
Каталитические датчики допускается применять только для искробезопасного оборудования групп I и III и подгрупп IIA и IIB.
При оценке теплового воспламенения следует учитывать повышение температуры вследствие нагрева при каталитической реакции согласно 5.4. Это можно сделать путем применения испытания на воспламенение малых компонентов, приведенного в ГОСТ 31610.0.
Ионисторы разрешается подключать параллельно в искробезопасном оборудовании при условии, что искробезопасность не нарушается.
Напряжение, подаваемое на ионистор, не должно превышать предел, указанный изготовителем, даже при наличии неисправностей в соответствии с 5.2. Эксплуатационная температура ионисторов не должна превышать допустимые пределы, установленные изготовителем ионисторов.
При рассмотрении влияния ионистора на номинальную мощность компонентов, от которых зависит искробезопасность, а также на опасность термического воспламенения, можно предположить, что он имеет запасенную энергию, ограниченную указанной емкостью.
Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib":
a) повреждение ионисторов в форме короткого замыкания должно быть неучитываемым повреждением;
b) если к ионисторам может быть применена обратная полярность, должна быть предусмотрена защита в соответствии с 7.7.2; и
c) ионисторы должны быть подвергнуты испытанию на утечку электролита по 9.14.2 или соответствовать требованиям к конструкции и характеристикам по [18]. Кроме того, ионисторы должны подвергаться испытаниям на искровое воспламенение и температуру поверхности, указанным в 9.14.
Примечание - Настоящий стандарт не требует проверки соответствия спецификации изготовителя ионистора [18].
Для уровня вида взрывозащиты "ic" ионисторы считают повреждаемыми, как указано в 7.2.
7.16.1 Общие требования
Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib", если они не соответствуют 7.16.2 или 7.16.3, повреждение устройств, используемых для ограничения температуры, при любом значении сопротивления между разомкнутой цепью и коротким замыканием должно считаться неучитываемым повреждением.
Для уровня вида взрывозащиты "ic" резистивные устройства, используемые для ограничения температуры, не соответствующие 7.16.2 или 7.16.3, считаются вышедшими из строя, как указано в 7.2.
Требования 7.16 не распространяются на резисторы, указанные в 7.4, или предохранители, указанные в 7.11.
Устройства, используемые для ограничения температуры, включая датчики температуры, могут использоваться для ограничения температуры в целях обеспечения искробезопасности, если они соответствуют 7.16.2.2 или 7.16.2.3, или 7.16.2.4, а также при следующих условиях:
a) они оценены в соответствии с требованиями 7.1;
b) имеется достаточный тепловой контакт между устройством, используемым для ограничения температуры, и защищаемыми частями, который необходимо проверить в соответствии с 9.3;
c) внешние соединения устройств, используемых для ограничения температуры, соответствуют 6.5.1, но требования к разделению не должны применяться к внутренней части устройств, используемых для ограничения температуры.
Датчики температуры должны соответствовать следующим требованиям:
a) использоваться в цепи управления (например, использоваться в сочетании с управляемым ограничительным полупроводником); и
b) рассматриваться как способные к повреждению в соответствии с таблицей 19.
Таблица 19
датчиков температуры
Невосстанавливающиеся термопредохранители, а также самовосстанавливающиеся термовыключатели или тепловые расцепители должны рассматриваться как способные к повреждению в соответствии с таблицей 20.
Таблица 20
устройств, используемых для ограничения температуры
7.16.2.4 Устройства с положительным температурным коэффициентом, используемые для ограничения температуры
Устройства с положительным температурным коэффициентом, включая полимерные устройства с положительным температурным коэффициентом, могут использоваться для ограничения температуры без использования дополнительных цепей управления при условии, что:
a) они выдерживают испытания по 9.12;
b) применяются запасы по температуре, требуемые ГОСТ 31610.0 при испытаниях на максимальную температуру поверхности;
c) учитывается влияние скорости переключения на защищаемые компоненты;
d) они считаются способными к повреждению в соответствии с таблицей 21.
Таблица 21
с положительным температурным коэффициентом, используемых
для ограничения температуры
7.16.3 Полимерные устройства с положительным температурным коэффициентом, используемые для ограничения тока
Полимерные устройства с положительным температурным коэффициентом с номинальными параметрами в соответствии с требованиями 7.1 могут использовать самонагрев для ограничения тока в целях соответствия по тепловому воспламенению, номинальных параметров компонентов и определения Po при условии, что они соответствуют всем следующим условиям:
a) при тепловой оценке учитывается максимальная мощность, доступная для устройства, и она не должна зависеть от температуры срабатывания;
b) внешние соединения полимерных устройств с положительным температурным коэффициентом соответствуют 6.5.1, но требования к разделению не должны распространяться на внутренние части;
c) они считаются способными к повреждению в соответствии с таблицей 22.
Таблица 22
устройств с положительным температурным коэффициентом,
используемых для ограничения тока
Механические выключатели, являющиеся частью устройства, работающие в соответствии со спецификациями изготовителя и в условиях, указанных в 5.2, должны рассматриваться только как разомкнутые или замкнутые.
Диоды внутри диодного барьера безопасности ограничивают напряжение, приложенное к искробезопасной цепи, а последовательно включенный резистор ограничивает ток, который может протекать в цепи. Диоды должны быть защищены предохранителем или резистором(ами). Эти сборки предназначены для использования в качестве средств сопряжения между искробезопасными и искроопасными цепями и должны подвергаться стандартным испытаниям по 10.2.
Способность диодного защитного барьера выдерживать переходные процессы должна быть проверена в соответствии с 9.16.
Диодные барьеры безопасности, содержащие только два диода или диодные цепи и используемые для уровня вида взрывозащиты "ia", допускается применять как неповреждаемые сборки в соответствии с 7.7.6 при условии, что диоды выдержали типовые испытания, указанные в 10.2.2. В этом случае при применении 5.2 следует учитывать выход из строя только одного диода.
Для уровня вида взрывозащиты "ic" диодные барьеры безопасности должны иметь как минимум один диод и токоограничивающий резистор, работающий в соответствии с 7.1.
8.1.2.1 Монтаж
При установке группы барьеров конструкция должна исключать возможность неправильного монтажа, например, с помощью асимметричности формы крепления элемента барьера или цветовой маркировки.
В дополнение к любому средству подключения к цепи, которое может иметь потенциал земли, барьер должен быть оснащен по крайней мере одним из следующих устройств для подключения заземления:
- контактными выводами в соответствии с 6.3.2,
- двумя отдельными изолированными проводами, каждый из которых рассчитан на максимальный ток, который может протекать непрерывно, каждый с минимальным сечением 1,5 мм2 меди,
- изолированный провод с минимальным сечением 4 мм2 меди.
8.1.2.3 Защита компонентов
Сборка должна быть защищена от доступа, чтобы предотвратить ремонт или замену любых компонентов, от которых зависит искробезопасность, либо путем герметизации в соответствии с 6.6, либо с помощью оболочки, образующей не поддающийся восстановлению блок. Вся сборка должна составлять единое целое.
Устройства, которые будут использоваться в системе FISCO, должны соответствовать приложению E и быть маркированы в соответствии с 11.1.3.
Испытание на искровое воспламенение необходимо проводить на представительной цепи, которая по крайней мере имеет такую же воспламеняющую способность как самая неблагоприятная рассматриваемая цепь с позиции искробезопасности. Если не представляется возможным использовать компоненты в пределах их допуска, установленного изготовителем (например, стабилитрон), то необходимо использовать схему с эквивалентными значениями расчетных характеристик с учетом допусков изготовителя компонента для самого неблагоприятного случая (с максимальной индуктивностью/емкостью).
Необходимо учитывать коэффициент безопасности согласно перечислению d) 5.3.4.1 или перечислению d) 5.3.4.2, в зависимости от применимости.
При проведении испытания представительной цепи согласно 9.1.2 не должно возникать воспламенения.
Искрообразующее устройство должно соответствовать приведенному в приложении B, за исключением случаев, когда в приложении B указано, что оно может быть неподходящим. В этих случаях следует использовать другое искрообразующее устройство, обеспечивающее одинаковую со стандартным устройством чувствительность. При этом должно быть обоснование его использования.
Чувствительность искрообразующего устройства должна быть проверена согласно 9.1.3 перед каждой серией проводимых испытаний. Для этого искрообразующее устройство должно быть включено в цепь постоянного тока с напряжением (24 +/- 0,24) В, содержащую катушку индуктивности без сердечника и индуктивностью (95 +/- 5) мГн. Ток в цепи должен быть установлен на значениях, приведенных в таблицах 23 и 24 в зависимости от применимости, используя графу с воспламеняющим током для соответствующей группы/подгруппы оборудования и коэффициента безопасности испытательной смеси. Чувствительность считается удовлетворительной, если воспламенение взрывоопасной испытательной смеси происходит не более чем за 440 оборотов держателя проволочек при его положительной полярности. При недостаточном уровне чувствительности необходимо руководствоваться положениями B.3.
Каждая цепь должна быть испытана на указанное ниже число оборотов держателя проволочек в искрообразующем устройстве, при этом воспламенение не должно происходить:
a) для цепей постоянного тока и емкостных цепей - 400+40 оборотов (5+30c мин), по 200+20 оборотов на каждой полярности;
Необходимо обеспечить, чтобы между каждым размыканием и последующим замыканием цепи было достаточно времени для восстановления (не менее трехкратной постоянной времени емкостной цепи). Нормальное время восстановления цепи должно составлять менее 20 мс при нормальной скорости вращения искрообразующего устройства и использовании четырех проволочек.
Если этого недостаточно для восстановления цепи, то продолжительность между размыканием и последующим замыканием проволочки и диска должна быть увеличена путем удаления одной или нескольких проволочек, а число оборотов должно быть соответственно увеличено. Если время, достаточное для восстановления цепи, невозможно получить, удалив все проволочки, кроме одной, тогда допускается уменьшить скорость вращения искрообразующего устройства, но для емкостных цепей не ниже, чем необходима для достижения четырех постоянных времени, обеспечивая при этом достаточную чувствительность искрообразующего устройства.
После каждого испытания в соответствии с перечислением a) или b) необходимо проверить чувствительность искрообразующего устройства. Если чувствительность не соответствует 9.1.3, то результаты испытания на воспламенение испытываемой цепи должны быть признаны недействительными и испытание необходимо повторить.
При испытании индуктивных цепей необходимо учитывать влияние эксплуатационной температуры на сопротивление катушки индуктивности, чтобы обеспечить протекание через нее тока для наихудшего случая. Влияние самонагревания во время испытания не учитывается.
Если есть подозрение в том, что устройство имеет слишком большую чувствительность (например, если при испытании произошло неожиданное воспламенение), то чувствительность можно проверить по графе со значениями невоспламеняющих токов таблицы 23 или 24, в зависимости от применимости. Если воспламенение происходит в течение 400 оборотов, то необходимо определить источник, вызывающий повышенную чувствительность, а результаты испытания на воспламенение должны быть признаны недействительными и повторены после устранения повышенной чувствительности.
Примечание - Согнутые, изношенные или покрытые кадмием вольфрамовые проволочки искрообразующего устройства могут изменить его чувствительность. Это может привести к неверным результатам испытания.
9.1.3.1 Взрывоопасные испытательные смеси и токи контрольной цепи искрообразующего устройства для испытаний с коэффициентом безопасности 1,0
Взрывоопасные испытательные смеси, указанные в таблице 23, должны использоваться в соответствии с указанной группой/подгруппой испытуемого оборудования.
Таблица 23
коэффициент безопасности 1,0
В случаях, если оборудование испытывают и маркируют для применения в среде определенного газа или пара, его испытание проводят при наиболее легко воспламеняемой концентрации этого газа или пара в воздухе.
Не допускается использовать горючие газы или пары с чистотой менее 95%.
Примечание - Влияние изменений нормальных условий (значений температуры, давления и влажности воздуха во взрывоопасной смеси) считают незначительным. Любое значительное влияние этих отклонений будет выявлено при проведении калибровки искрообразующего устройства.
9.1.3.2 Взрывоопасные испытательные смеси и ток контрольной цепи искрообразующего устройства для испытаний с коэффициентом безопасности 1,5
Для проведения испытания по 9.1.2 рекомендуется использовать испытательные смеси, указанные в 9.1.3.1, а коэффициент безопасности достигается с помощью увеличения напряжения или тока согласно 5.3.4.2 d) 1) в зависимости от применимости. Для получения коэффициента безопасности 1,5 может использоваться более агрессивная испытательная смесь, состав которой должен соответствовать таблице 24.
Таблица 24
коэффициент безопасности 1,5
9.2.1 Общие требования
Если цепь, оцениваемая на соответствие зажиганию, приближена к простой цепи, на основе которой получена характеристика искробезопасности, то при оценке можно использовать рисунки A.1 - A.6 или таблицы A.1 и A.2.
Необходимо использовать следующую методику:
- определить наиболее сложную конфигурацию цепи с учетом допусков компонентов, колебаний напряжения источника питания, неисправностей разделения и неисправностей компонентов в условиях, указанных в 5.2;
и проверить, что соответствующие параметры полученной цепи находятся в пределах применимых характеристик искробезопасности на рисунках A.1 - A.6 или значений, указанных в таблицах A.1 и A.2.
9.2.2.1 Общие требования
Простая резистивная цепь показана на рисунке 12. Она состоит из источника напряжения, ограниченного резистором с постоянным значением сопротивления, и не включает в себя емкостные или индуктивные элементы, способные накопить энергию. Оценка искрового воспламенения таких цепей может быть выполнена на основе значений на рисунке A.1 или в таблице A.1.
![]() 9.2.2.2 Пример оценки простой резистивной цепи
Принципиальная схема простой резистивной цепи приведена на рисунке 12. Оценка искрового воспламенения данной цепи проводится следующим образом:
a) определяют значение сопротивления. Резистор соответствует 7.4.2 и его значение задано минимум 300 Ом, поэтому не нужно учитывать допустимые отклонения;
b) определяют максимальное напряжение холостого хода в цепи согласно 7.12.5. В данном примере для оценки искрового воспламенения за максимальное напряжение принимают 23,5 В;
c) определяют максимальный ток короткого замыкания. Для расчета максимального тока короткого замыкания необходимо максимальное напряжение разделить на минимальное сопротивление: 23,5 В/300 Ом = 78,3 мА. Поскольку цепь является резистивной, необходимо применять требования, указанные в 5.2 и 5.3.4, в результате чего ток короткого замыкания с учетом коэффициента безопасности составит: 1,5·78,3 мА = 117,5 мА;
d) подтверждают соответствие требованиям к искровому воспламенению. Согласно таблице A.1 для подгруппы IIC минимальный воспламеняющий ток для резистивной цепи при 23,5 В составляет 275 мА. Следовательно, цепь может быть признана искробезопасной в отношении искрового воспламенения.
9.2.3.1 Общие требования
Простая емкостная цепь показана на рисунке 13. Если сочетание напряжения и сопротивления ограничивает ток короткого замыкания на уровне, значение которого соответствует группе/подгруппе оборудования, учитывая коэффициент безопасности при оценке согласно 9.2.2, то допускается использовать искробезопасные характеристики согласно рисункам A.2 и A.3 или значения таблицы A.2.
![]() Примечание - Благодаря развязке источника напряжения, обеспечиваемой заведомо искробезопасной резистивной цепью, и высоким коэффициентом безопасности, на основе которых были получены данные о воспламенении, указанные на рисунках A.2 и A.3 и в таблице A.2, нет необходимости учитывать влияние энергии резистивного ограничения при оценке емкостного воспламенения в соответствии с заданными условиями.
9.2.3.2 Пример оценки простой емкостной цепи
Рассмотрим цепь на рисунке 13, которая предназначена для оборудования группы I. Она состоит из 30 В источника питания, подключенного к конденсатору емкостью 10 мкФ через резистор сопротивлением 10 кОм. В данном примере значения 30 В и 10 мкФ принимаются за максимальные значения, а значение 10 кОм - за минимальное значение.
Оценка искрового воспламенения данной цепи проводится следующим образом:
a) выполняют оценку возможности в воспламенения с резистивным ограничением согласно 9.2.2;
b) определяют максимальное напряжение. В данном примере заданное максимальное напряжение составляет 30 В. Внесение повреждений не рассматривается, поскольку резистор 10 кОм соответствует требованиям 7.4.2, а короткое замыкание или обрыв конденсатора приводит к образованию простой резистивной цепи, как описано в 9.2.2. Если требуется коэффициент безопасности 1,5, то необходимо руководствоваться:
- графой для коэффициента безопасности 1,5 из таблицы A.2 при 30 В; или
- искробезопасными характеристиками согласно рисунку A.2; или
- графой для коэффициента безопасности 1,0 при умноженном на 1,5 значении напряжения (30 В·1,5 = 45 В);
c) определяют максимальную емкость. В данном примере 10 мкФ - это заданное максимальное значение емкости. Если задано номинальное значение емкости, то необходимо добавить допустимое отклонение;
d) подтверждают соответствие требованиям к искровому воспламенению. На рисунке A.2 для группы I показано, что при напряжении 45 В максимально допустимое значение емкости - 3 мкФ. Приведенная в примере схема содержит максимальную емкость 10 мкФ и поэтому не может считаться искробезопасной.
Примечание - Существует несколько способов изменения цепи, чтобы ее можно было считать искробезопасной. Можно уменьшить значения напряжения или емкости в цепи или установить последовательно с конденсатором 10 мкФ резистор, соответствующий 7.4.2, в соответствии с 9.2.3.3 или использовать герметизацию в соответствии с 6.6.2.
Когда сопротивление используется последовательно с емкостью для ограничения энергии, которая может разрядиться из-за сочетания этих компонентов (энергия между узлами A и B на рисунке 14), оценку эффективной емкости между этими двумя узлами можно упростить, исключив сопротивление и умножив емкость на понижающий коэффициент. Понижающий коэффициент определяется на основе данных таблицы 25, а если значение сопротивления превышает 40 Ом, можно использовать следующую формулу:
(5)где
R - сопротивление.
![]() Таблица 25
последовательно включенным резистором
В качестве альтернативы можно испытать цепь или, для группы I, использовать рисунок A.2 для определения эффективной емкости с резисторами, значения которых указаны на данном рисунке.
Резистор должен соответствовать 7.4.2, а узел X должен иметь разделение от всех остальных токопроводящих частей по 6.5.4.2.
9.2.4.1 Общие требования
На рисунке 15 приведен пример простой индуктивной цепи. Такие простые индуктивные цепи могут быть оценены на искровое воспламенение с помощью рисунков A.4, A.5 или A.6.
![]() 9.2.4.2 Пример оценки простой индуктивной цепи
Рассмотрим цепь для подгруппы IIC, для которой необходим коэффициент безопасности 1,5, состоящую из источника питания 23,5 В с установленным соответствующим образом токоограничивающим резистором 300 Ом, питающим катушку индуктивности 1100 Ом, 100 мГн, как показано на рисунке 15. В данном примере значения 300 Ом и 1100 Ом указаны как минимальные значения, а 100 мГн - максимальное значение.
Оценка искрового воспламенения данной цепи проводится следующим образом:
a) определяют максимальное значение напряжения в соответствии с 7.12.5. В этом примере для оценки искрового воспламенения принимают максимальное напряжение 23,5 В;
b) выполняют оценку искрового воспламенения резистивной цепи в соответствии с 9.2.2. В данном примере резистивная часть цепи считается искробезопасной, т.к. максимальный ток короткого замыкания, включая коэффициент безопасности, составляет 118 мА, а предельное значение, указанное в таблице A.1, составляет 275 мА;
c) определяют максимальный ток, протекающий через катушку индуктивности. Так как значения 300 Ом и 1100 Ом указаны как минимальные, максимально возможный ток в нагрузке 23,5 В/(300 Ом + 1100 Ом) = 16,8 мА. Внесение повреждений не рассматривается, поскольку резистор 300 Ом рассчитан на значения, указанные в 7.4.2, и короткое замыкание катушки индуктивности приводит к замыканию, рассмотренному в пункте b) выше. Согласно требованиям 5.2 при коэффициенте запаса 1,5 ток в цепи необходимо увеличить до 1,5·16,8 мА = 25,2 мА;
d) подтверждают соответствие требованиям к искровому воспламенению. Согласно рисунку A.4 для подгруппы IIC для катушки индуктивности 100 мГн, минимальный ток воспламенения для источника 24 В составляет 28,3 мА. Цепь может быть признана как искробезопасная в отношении искрового воспламенения для подгруппы IIC.
Примечание - Рисунки A.4 - A.6 получены с использованием катушек индуктивности с воздушным сердечником. Обычно данные пределы следует использовать для катушек индуктивности с невоздушным сердечником, хотя иногда вместо этого необходимо использовать испытание на искровое воспламенение по 9.1.
9.2.5 Определение Lo/Ro для источника питания с ограничением по сопротивлению
Для линейных цепей максимальное отношение внешней индуктивности к сопротивлению (Lo/Ro), которое может быть подключено к источнику питания с ограничением по сопротивлению, можно рассчитать по следующей формуле.
Примечание - Требования настоящего стандарта не задают значения Lo/Ro.
Данная формула учитывает коэффициент безопасности по току 1,5 и не должна использоваться там, где максимальная емкость на выходе источника питания превышает 1% от Co.
(6)где Lo/Ro - максимальное отношение внешней индуктивности к сопротивлению, Гн/Ом;
e - минимальная энергия воспламенения в джоулях, для устройства:
- группы I: 525 мкДж;
- подгруппы IIA: 320 мкДж;
- подгруппы IIB: 160 мкДж;
- подгруппы IIC: 40 мкДж;
Rs - минимальное выходное сопротивление источника питания, Ом;
Uo - максимальное напряжение холостого хода, В;
Ls - максимальная индуктивность на клеммах источника питания, Гн.
Если Ls = 0,
тогда
(7)Если необходимо использовать коэффициент безопасности 1,0, то полученное значение для Lo/Ro следует умножить на 2,25.
Примечание - Обычно соотношение Lo/Ro применяется к распределенным параметрам, например кабелям. Его использование для сосредоточенных значений индуктивности и сопротивления требует особого рассмотрения.
Другим вариантом определения допустимого Lo/Ro является экспериментальный способ для нелинейных источников питания, заключающийся в проведениях испытаний на искровое воспламенение цепи согласно 9.1 для нескольких дискретных значений Lo и Ro. Используемые значения Ro должны варьироваться от короткого замыкания (когда Io максимально) до практически разомкнутой цепи (когда Io почти равно нулю), и установлена закономерность, гарантирующая, что значение Lo/Ro не приведет к отрицательным результатам при испытании на искровое воспламенение.
Для цепей, содержащих катушки индуктивности и конденсаторы, где емкостная запасенная энергия может усилить энергетическую способность источника питания, питающего катушку индуктивности, или наоборот, соответствие цепи должно быть подтверждено одним из следующих способов:
a) испытана в соответствии с 9.1 или приложением F с комбинацией емкости и индуктивности;
b) оценкой того, что комбинация емкости и индуктивности сохраняет требуемый коэффициент безопасности при подключении к источнику питания.
Пример - Конденсатор шунтирует энергию от катушки индуктивности при всех условиях, указанных в 5.2;
c) используя приложение G; или
d) если рассматриваются линейные (с резистивным ограничением тока) цепи, то может использоваться одно из перечислений 1) или 2):
- вся индуктивность и емкость распределены, например, как в кабеле; или
- общая индуктивность цепи (без учета кабеля) составляет менее 1% от допустимого значения индуктивности; или
- общая емкость цепи (исключая кабель) составляет менее 1% от допустимого значения емкости;
2) где общая индуктивность и емкость цепи (исключая кабель) больше или равны 1% допустимых значений индуктивности и емкости, определяемых по 9.2.3 и 9.2.4, допустимые значения уменьшают вдвое.
Пониженная емкость цепи (включая соединяющий кабель) для групп I, III и подгрупп IIA, IIB не должна превышать 1 мкФ, а для подгруппы IIC не должна превышать 600 нФ.
Значения допускаемой индуктивности и емкости, определенные в соответствии с данными методами, не должны превышать суммарное значение всех сосредоточенных и распределенных индуктивностей и суммарное значение всех сосредоточенных и распределенных емкостей в цепи соответственно.
В качестве альтернативы оценке с использованием допустимого значения индуктивности, допускается использовать отношение индуктивности к сопротивлению.
Если применение вышеизложенного приводит к уменьшению значений Lo и Co для использования с сосредоточенными индуктивностью и емкостью, то это должно быть указано в руководстве или сертификате производителя, чтобы сосредоточенные индуктивность и емкость могли быть подключены без дополнительного понижения.
За исключением элементов, батарей, аккумуляторов и ионисторов, испытанных по 9.14, для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib", если тепловая характеристика компонента нелинейная, испытания должны проводиться при максимальной температуре окружающей среды или, если известна достаточная информация о тепловых характеристиках компонента, экстраполироваться на температуру испытаний.
Температуру можно измерять любым способом. Измерительный компонент не должен значительно снижать измеряемую температуру.
Допустимым методом определения повышения температуры обмоток является:
- 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:
(8)где
r - сопротивление обмотки при температуре окружающей среды t1, Ом;
R - максимальное сопротивление обмотки после приложения испытательного тока, Ом;
t1 - температура окружающей среды при измерениях r, °C;
t2 - температура окружающей среды при измерениях R, °C;
k - величина, обратная температурному коэффициенту сопротивления обмотки при 0 °C, которая, например, для меди равна 234,5 К.
Примечание - Подробная методика изложена в ГОСТ 22765.
Для уровня вида взрывозащиты "ia" и "ib" перпендикулярно к открытой поверхности заливочного компаунда с помощью круглого металлического стержня диаметром (6 +/- 0,2) мм с гладким плоским концом в течение не менее 10 с должна быть приложена сила не менее 30 Н. Не должны наблюдаться повреждения, остаточная деформация или перемещения компаунда более чем на 1 мм.
Для всех видов взрывозащиты, если открытая поверхность заливочного компаунда является частью оболочки, обеспечивающей искробезопасность, то испытанию на ударостойкость должна подвергаться поверхность компаунда по ГОСТ 31610.0 с высотой сбрасывания h для оболочек и внешних частей оболочек (кроме светопропускающих частей), которую определяют согласно таблице в соответствующем разделе ГОСТ 31610.0.
Примечание - Требование к проведению испытания на ударостойкость не означает применения других требований по ГОСТ 31610.0, например теплостойкость и холодостойкость.
Если необходима заливка предохранителей компаундом или его покрытие и материал может попасть внутрь предохранителя и нарушить безопасность, то необходимо выполнить следующее испытание на пяти образцах каждого предохранителя до заливки или покрытия.
Испытываемые образцы с исходной температурой (25 +/- 2) °C необходимо мгновенно погрузить в воду с температурой (50 +/- 2) °C на глубину не менее 25 мм не менее чем на 1 мин. Устройства считаются выдержавшими испытания, если во время испытания из образца не выделяются пузырьки.
В альтернативном случае испытание проводят путем проверки пяти образцов предохранителей после герметизации или покрытия в соответствии с документацией, чтобы убедиться в отсутствии попадания компаунда или покрытия внутрь.
Для уровня вида взрывозащиты "ia" и "ib" перегородки должны выдерживать минимальное усилие 30 Н, приложенное твердым испытательным стержнем диаметром (6 +/- 0,2) мм. Усилие прикладывают примерно по центру перегородки в течение не менее 10 с. Не должно быть деформации перегородки, которая могла бы нарушить ее пригодность для последующего использования по назначению.
Для уровня вида взрывозащиты "ic" не требуется проводить испытание перегородок.
Испытание на закрепление кабеля должно проводиться путем приложения к кабелю растягивающего усилия минимальной величины 30 Н в направлении от ввода кабеля в устройство. Продолжительность испытания должна составлять не менее 1 ч.
Допускается смещение оболочки кабеля, но не должно наблюдаться видимого смещения выводов.
Данное испытание не должно применяться к отдельным проводникам, которые постоянно соединены и не являются частью кабеля.
Для уровня вида взрывозащиты "ia" и "ib" токопроводящая способность соединения испытывается в течение 1 ч при максимальной эксплуатационной температуре с током, в 1,5 раза превышающим максимальный долговременный ток, который может протекать в соединении при условиях согласно 5.2. Применение этого испытательного тока не должно вызывать размыкание соединения или его отделения от подложки в любой точке.
Испытание электрической прочности должно проводиться с учетом следующего:
c) напряжением постоянного тока, имеющим пульсацию не выше 3%, и значением, в 1,4 раза превышающим значение указанного напряжения переменного тока.
Для перечислений b) и c) напряжение должно увеличиваться постепенно до указанного значения за время не менее 10 с, а затем поддерживаться в течение не менее 60 с. Приложенное напряжение должно оставаться постоянным в течение испытаний, а ток не должен превышать действующего значения 5 мА в любой промежуток времени.
9.7 Оценка твердой изоляции и расстояния через заливочный компаунд для применения уменьшенных разделений
9.7.1 Общие требования
Данные типовые испытания позволяют оценить твердую изоляцию и расстояние через заливочный компаунд для применения уменьшенных разделений.
Данное типовое испытание состоит из следующих этапов:
a) предварительное кондиционирование по 9.7.2;
b) испытание напряжением переменного тока промышленной частоты по 9.7.3;
c) испытание на частичный разряд по 9.7.4.
Во время испытаний образцы обесточиваются.
Шесть образцов должны быть выдержаны в воздушной печи в течение не менее 48 часов при температуре от 10 К и 15 К выше максимальной эксплуатационной температуры, но не менее 80 °C.
Примечание - Данная методика соответствует испытаниям [19].
Эта процедура требуется только в том случае, если применяется испытание на частичный разряд.
После предварительного кондиционирования сухим нагревом по 9.7.2.1 те же шесть образцов должны быть подвергнуты циклическому изменению температуры следующим образом:
Примечание - Данная методика соответствует испытаниям [19].
9.7.2.3 Предварительное кондиционирование при быстром изменении температуры
Эта процедура требуется только в том случае, если применяется испытание на частичный разряд.
После цикла сухого нагрева по 9.7.2.2 те же шесть образцов должны быть подвергнуты быстрому изменению температуры следующим образом:
Примечание - Данная методика соответствует испытаниям [20].
Шесть образцов, прошедших предыдущие испытания, должны быть подвергнуты предварительному кондиционированию с воздействием влажности перед испытанием напряжением промышленной частоты переменного тока по 9.7.3.
Испытание с воздействием влажности проводят в камере при относительной влажности (93 +/- 3)%. Температуру воздуха в камере поддерживают на уровне (40 +/- 2) °C. Перед воздействием влажности образец нагревают до температуры (42 +/- 2) °C, поддерживая ее в течение как минимум 4 ч перед предварительным кондиционированием с воздействием влажности. Воздух в камере перемешивается, а камера должна быть сконструирована таким образом, чтобы на образце не оседал конденсат. Образец остается под воздействием влажности не менее 96 часов.
Примечание - Данная методика соответствует испытаниям [21].
Испытание напряжением переменного тока промышленной частоты проводится и завершается в течение одного часа после окончания испытания на воздействие влажности согласно 9.7.2.4.
Испытание должно проводиться при частоте от 48 до 62 Гц. Использование напряжения постоянного тока для данного испытания не допускается.
Форма сигнала испытательного напряжения должна быть преимущественно синусоидальной. Данное требование выполнено, если отношение пикового значения к действующему значению составляет
. Испытательное напряжение указано в таблице 8, графа 7.Источник питания должен иметь достаточную вольт-амперную мощность для поддержания испытательного напряжения, с учетом возможного тока утечки. Приложенное напряжение должно оставаться постоянным в течение испытания. Ток во время испытания не должен превышать действующего значения 100 мА в любой момент времени.
Напряжение должно постепенно увеличиваться от 0 В до заданного значения в течение 5 с, а затем сохраняться не менее 60 с.
Во время испытания не должно произойти пробоя.
Данное испытание должно быть проведено после испытания напряжением переменного тока промышленной частоты согласно 9.7.3. Форма синусоидального испытательного напряжения промышленной частоты должна быть преимущественно синусоидальной. Данное требование выполнено, если отношение пикового значения к действующему значению составляет
. Испытание должно проводиться при частоте от 48 до 62 Гц. Пиковое значение Ut - это указанное значение напряжения частичного разряда в таблице 8.Примечание - Если в таблице 8 не указано значение напряжения частичного разряда, то испытание на частичный разряд не требуется в соответствии с настоящим стандартом.
Методы испытаний на частичный разряд должны быть такими, как описано в ГОСТ IEC 60664-1.
В соответствии с гистерезисом частичного разряда должно применяться исходное значение, в 1,25 раза превышающее испытательное напряжение Ut.
Напряжение должно повышаться равномерно от 0 В до начального испытательного напряжения в 1,25 раза Ut. Заданное напряжение должно поддерживаться постоянным в течение заданного времени t1, равного 5 с. Если частичных разрядов не произошло, то испытательное напряжение должно быть уменьшено до нуля после t1. Если произошел частичный разряд, напряжение должно быть уменьшено до испытательного напряжения Ut, которое должно оставаться постоянным в течение определенного времени t2 15 с, пока не будет измерена величина частичного разряда (см. рисунок 16).
![]() Изоляция соответствует требованиям, если:
- пробоя изоляции не произошло; и
- во время подачи испытательного напряжения частичных разрядов не произошло или после t2 величина разряда не превышает 5 пКл.
Уровень шума не должен вычитаться из показаний средства измерения частичных разрядов.
Покрытия, используемые для обеспечения защиты класса 1 или 2, должны подвергаться типовым испытаниям, указанным в последовательности испытаний 1 ГОСТ IEC 60664-3, приложение A, таблица A.1.
Типовые испытания должны проводиться с применением следующего:
- минимальная эксплуатационная температура должна быть снижена как минимум на 5 К в качестве минимальной температуры для предварительного кондиционирования на холодостойкость и быстрого изменения температуры;
- для защиты класса 1 испытательное напряжение для испытания импульсным напряжением должно быть напряжением переменного тока, указанным в графе 7 таблицы 8 или графе 6 таблицы 9, при необходимости умноженным на
- для защиты класса 2 испытательное напряжение для испытания напряжением промышленной частоты переменного тока (см. 9.7.3) и Ut для испытания на частичный разряд (см. 9.7.4) должно быть таким, как указано в графе 7 таблицы 8 или графе 6 таблицы 9 соответственно. Испытание на частичный разряд требуется только в том случае, если в данных таблицах указано значение для печатных плат.
Три образца изолятора сигнала, имеющего клеммы питания и заземления на выходе сигналов, должны быть подвергнуты испытанию на дифференциальный ток утечки. Сторона входа сигнала изолятора должна работать при номинальном эксплуатационном напряжении. Входные сигналы высокого логического уровня, низкого логического уровня и переключения при максимальной скорости передачи данных приложения или выше и с коэффициентом загрузки 50% должны применяться ко всем входам на стороне питания изолятора сигналов. Напряжение, генерируемое на выходной стороне для каждого условия испытания, должно оставаться менее 0,5 В при нагрузке 10 кОм. Нагрузка 1% установлена между клеммами питания компонента и заземления, как показано на рисунке 17.
![]() дифференциальной утечки
Примечание - Значения резистивной нагрузки на выходе и порога напряжения выбраны для простоты измерения и не имеют другого значения.
9.10.1 Общие требования
Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib" данные испытания проводят, если оптические разделительные устройства используют для разделения искробезопасных и искроопасных цепей.
Максимальная температура для теплового кондиционирования определяется путем проведения испытаний на перегрузку на пяти образцах для приемной стороны и пяти образцах для передающей стороны. Затем все 10 образцов должны быть подвергнуты тепловому кондиционированию и испытаниям на электрическую прочность.
Передающая сторона разделительного устройства должна работать с номинальными значениями нагрузки (например, If = IN).
Приемная сторона должна работать с установленной мощностью (например, между токоприемником и излучателем), которая не должна повреждать компоненты. Данные значения должны быть определены при предварительных испытаниях или взяты из спецификации изготовителя разделительного устройства.
После достижения термического равновесия должна быть увеличена мощность. После повторного достижения термического равновесия мощность должна увеличиваться ступенчато, пока не будет термического равновесия и так далее, пока:
a) приемный полупроводник не будет поврежден. Это ограничит или значительно снизит рассеивание мощности;
b) мощность на полупроводниковом приемнике не достигнет значения, до которого она ограничена защитным компонентом или узлом, являющимся частью цепи.
Необходимо зарегистрировать максимальную температуру поверхности приемной стороны для каждого образца вместе с температурой окружающей среды.
Приемная сторона разделительного устройства должна быть подключена к источнику напряжения U с последовательным резистором R, где:
(9) (10)где Pmax - максимальная допустимая мощность в приемнике;
Imax - максимальный допустимый ток в приемнике.
Передающая сторона должна работать с установленной мощностью, которая не должна повреждать компоненты. Данное значение должно быть определено при предварительных испытаниях или взято из спецификации изготовителя разделительного устройства.
После достижения термического равновесия должна быть увеличена мощность. После повторного достижения термического равновесия мощность должна увеличиваться ступенчато, пока не будет термического равновесия и так далее, пока:
a) передающий полупроводник не будет поврежден. Это ограничит или значительно снизит рассеивание мощности; или
b) мощность на полупроводниковом передатчике не достигнет значения, до которого она ограничена защитным компонентом или узлом, являющимся частью цепи.
Необходимо зарегистрировать максимальную температуру поверхности передающей стороны для каждого образца вместе с температурой окружающей среды.
9.10.2.4 Тепловое кондиционирование и испытание на электрическую прочность
Все образцы, используемые в 9.10.2.1 и 9.10.2.2, должны быть помещены в печь на 6+0,2 часов при максимальной температуре поверхности, записанной при проведении испытаний по 9.10.2.2 и 9.10.2.3, увеличенной не менее чем на 10 К, но не более чем на 15 К.
После разделительные устройства должны остыть до (23 +/- 5) °C. Затем они должны быть подвержены испытанию электрической прочности изоляции напряжением 1,5 кВ (переменного тока от 48 до 62 Гц), приложенным между клеммами искробезопасных и искроопасных цепей, и в течение 10 с оно должно быть увеличено до 3+0,15 кВ. Данное напряжение должно быть приложено в течение (65 +/- 5) с.
Во время данного испытания не должно быть пробоя изоляции между приемником и передатчиком и ток утечки не должен превышать действующего значения 5 мА.
9.10.3.1 Общие требования
Для проведения данных испытаний необходимы три новых образца, не использовавшихся в испытаниях 9.10.2.
Оптические разделительные устройства должны быть подвергнуты предварительному испытанию на электрическую прочность (9.10.3.2), затем испытанию током короткого замыкания (9.10.3.3) и затем испытанию на электрическую прочность (9.10.3.4).
До проведения испытаний током короткого замыкания образцы должны выдержать без пробоя испытание на электрическую прочность в соответствии с 9.6 b) действующим значением напряжения 4+0,2 кВ, приложенного между искробезопасной и искроопасной сторонами разделительного устройства. Во время данного испытания на электрическую прочность согласно 9.6 b) измеренный ток утечки не должен превышать 1 мА действующего значения.
Все образцы должны быть испытаны током короткого замыкания. Напряжение в разомкнутой испытательной цепи должно быть максимальным напряжением для оптического разделительного устройства при условиях, указанных в 5.2 (например, пиковое значение Um). Доступная мгновенная нагрузочная способность испытательной цепи должна быть не менее 200 А. Испытательная цепь должна быть соединена с оптическим разделительным устройством так, чтобы испытательный ток проходил через искроопасную сторону оптического разделительного устройства. При испытании допускается оставить подключенными защитные компоненты или узлы, являющиеся частью цепи. Оптические разделительные устройства не должны взрываться или загореться при испытании током короткого замыкания.
Каждый образец должен выдерживать без пробоя испытание на электрическую прочность согласно 9.6 b) напряжением 2U + 1000 В или 1500 В действующего значения, в зависимости от того, какая из величин больше, приложенного между искробезопасной и искроопасной сторонами оптического разделительного устройства. Во время данного испытания на электрическую прочность измеренный ток утечки согласно 9.6 b) не должен превышать 1 мА действующего значения.
Необходимо провести измерение на одном образце:
a) емкости устройства;
b) напряжения, возникающего в нем, когда доступную при эксплуатации часть искробезопасного устройства испытывают ударом в соответствии с параметрами, приведенными в таблице по испытаниям на ударостойкость (графа "Высокая") по ГОСТ 31610.0 при температуре (20 +/- 10) °C с использованием испытательного оборудования по ГОСТ 31610.0. Испытание необходимо проводить на одном образце, но он может быть поврежден при испытании, поэтому может потребоваться второй образец.
Если искробезопасное устройство, содержащее пьезоэлектрическое устройство, предохранено от прямого механического воздействия, то испытывают ударом предохранительное устройство при расположении искробезопасного устройства и предохранительного устройства в положении, предусмотренном изготовителем.
Максимальная энергия, накопленная емкостью кристалла при максимальном измеренном напряжении, не должна превышать для оборудования:
- группы I - 1500 мкДж,
- подгруппы IIA - 950 мкДж,
- подгруппы IIB - 250 мкДж,
- подгруппы IIC - 50 мкДж.
Если электрический выход пьезоэлектрического устройства ограничен защитными компонентами или предохранительным устройством, эти компоненты или предохранительные устройства не должны быть повреждены в результате удара таким образом, чтобы нарушалась искробезопасность.
Если искробезопасное оборудование необходимо защитить от внешнего механического воздействия, чтобы не допустить превышения указанных значений ударной энергии, то маркировка должна содержать знак "X" согласно требованиям к маркировке по ГОСТ 31610.0. Специальные условия применения должны содержать подробные требования к установке.
Не менее 10 образцов для уровня вида взрывозащиты "ia" и "ib" и не менее одного образца для уровня вида взрывозащиты "ic" должны быть испытаны на способность управлять защищаемыми компонентами и устройствами с учетом температуры поверхности устройств с положительным температурным коэффициентом. Температурная зависимость должна быть принята за наихудший случай, выявленный в результате испытаний этих образцов.
Десять неиспользованных образцов компонентов должны быть получены и их соответствующие параметры должны быть измерены. За исключением случаев определения тепловой характеристики, испытания обычно проводятся в наихудших условиях температуры эксплуатации или соотносятся с ними, но при необходимости чувствительные к температуре компоненты должны быть испытаны при более низких температурах, чтобы создать наиболее неблагоприятные условия для компонентов.
Наиболее неблагоприятные значения параметров, полученные во время испытаний на десяти образцах, должны рассматриваться как представительные параметры компонента. Параметры должны быть документально оформлены в соответствии с требованиями ГОСТ 31610.0.
До проведения любых испытаний вторичные элементы или батареи, или ионисторы нужно не менее двух раз полностью зарядить и разрядить. При второй и, если это потребуется, последующих разрядках необходимо убедиться, что емкость элемента или батареи, или ионистора находится в пределах характеристик, указанных изготовителем, что гарантирует проведение испытания на полностью заряженном образце в пределах характеристик, указанных изготовителем.
Испытания необходимо проводить на новых и неиспользованных первичных элементах.
Если иное не предусмотрено в соответствии с 9.14.3.3 b), когда для проведения испытаний требуется короткое замыкание, то собственное сопротивление закорачивающей перемычки, за исключением соединений с ней, должно быть не более 3 мОм, или падение напряжения на клеммах подключенной перемычки должно быть не более 200 мВ, либо не более 15% от ЭДС элемента. Короткое замыкание необходимо осуществлять максимально близко от клемм элемента или батареи, или ионистора.
Во время разряда ток и напряжение должны быть непрерывными. Не должно быть внезапного падения тока или напряжения до нуля.
Примечание - Ожидается, что напряжение и ток будут уменьшаться по естественной кривой для элемента или ионистора без прерываний.
Испытания на короткое замыкание для утечки электролита по 9.14.2 и определение температуры поверхности по 9.14.3 должны проводиться при снятых, обойденных или иным образом отключенных всех токоограничивающих устройствах, внутренних или внешних по отношению к корпусу элемента или корпусу батареи. Образцы, имеющие внутреннее токоограничивающее устройство, снятые, исключенные или иным образом отключенные, должны быть получены от изготовителя вместе со всеми специальными руководствами по эксплуатации или мерами предосторожности, необходимыми для безопасного использования и испытаний образцов. Особенности элемента или ионистора, обеспечивающего основные функции, такие как сепаратор с функцией отключения или омическое сопротивление электролита, не считаются токоограничивающими устройствами в соответствии с данным пунктом и не требуют удаления, исключения или отключения. Такие элементы или ионисторы могут рассматриваться для уровня вида взрывозащиты "ia" или "ib".
Если при испытании на короткое замыкание происходит взрыв или возгорание элемента или батареи, то его нельзя использовать для уровней защиты "ia" или "ib".
Для уровней взрывозащиты оборудования Ma, Mb, Ga, Gb и Db, где не указан слой пыли, испытания, указанные в 9.14.2 и 9.14.3.3, проводятся следующим образом:
a) на трех образцах для испытаний при минимальной эксплуатационной температуре или минус 20 °C, с допуском +/- 2 °C;
Для уровня взрывозащиты оборудования Db, где элемент или ионистор может находиться в прямом контакте с пылью, а также для уровня взрывозащиты оборудования Da, испытания согласно 9.14.3.3 должны проводиться с соответствующей толщиной слоя пыли в соответствии с ГОСТ 31610.0 либо:
1) три образца для испытаний при максимальной эксплуатационной температуре +/- 2 °C и три образца для испытаний при (23 +/- 5) °C; или
2) при отсутствии возможности возникновения температурного разгона три образца для испытаний при температуре (23 +/- 5) °C. В этом случае к максимальному увеличению температуры, полученному в воздухе, прибавляется максимальное повышение температуры, полученное под слоем пыли. Для испытаний элементов или ионисторов на воздухе испытания по 9.14.2 и 9.14.3.3 необходимо проводить следующим образом:
- на трех образцах для испытаний при минимальной эксплуатационной температуре или минус 20 °C, с допуском +/- 2 °C;
- на трех образцах для испытаний при максимальной эксплуатационной температуре +/- 2 °C; и
- на трех образцах для испытаний при температуре (23 +/- 5) °C.
Для уровня взрывозащиты оборудования Da или Db испытания по 9.14.2 и 9.14.3.3 должны проводиться в соответствии с заданными слоями пыли внутри или снаружи корпуса устройства.
9.14.1.4 Дополнительные испытания
После испытаний по 9.14.1.2 и 9.14.1.3 еще семь образцов должны быть испытаны при температуре согласно a), b) или c), выше которой достигается максимальная температура поверхности элемента или ионистора.
Во вторичных литий-ионных элементах, испытанных с использованием альтернативного сопротивления закорачивающей перемычки в соответствии с 9.14.3.3 b), предполагается наличие утечки электролита и применяются требования 7.12.3, в противном случае образцы для испытаний, указанные в 9.14.1, должны быть подвергнуты наиболее жестким из следующих испытаний:
a) для уровня вида взрывозащиты "ia" и "ib" короткому замыканию до полной разрядки элемента или батареи. Для уровня вида взрывозащиты "ic" не применяется, но тем не менее достаточное для подтверждения соответствия требованиям 9.14.2 элементов, батарей или ионисторов; или
b) приложением входного или зарядного токов в пределах, рекомендованных изготовителем; или
c) заряду батареи в соответствии с руководством по эксплуатации изготовителя с одним полностью разряженным или с нарушением полярности элементом.
Приведенные выше режимы испытаний включают любую переполюсовку при зарядке, имеющую место в случаях, указанных в 5.2. Они исключают использование внешнего зарядного устройства с зарядными характеристиками, превышающими рекомендованные изготовителем элемента или батареи, или ионистора.
После выполнения указанных испытаний испытуемые образцы должны быть помещены не менее чем на 12 часов на промокательную бумагу таким образом, чтобы соединения корпуса, например места уплотнения, были расположены внизу или установлены в соответствии с указаниями изготовителя. По окончании испытаний на промокательной бумаге или внешних поверхностях испытуемых образцов не должно быть видимых следов электролита.
Если для достижения соответствия требованиям 7.12.2 была применена герметизация, то по окончании испытаний при осмотре не должно быть обнаружено повреждений, которые могли бы нарушить соответствие требованиям 7.4.2. В качестве альтернативы совместимость электролита с герметиком можно проверить путем нанесения электролита непосредственно на образец герметика. Толщина образца должна соответствовать толщине используемого герметика. По истечении как минимум 12 часов не должно быть видимых повреждений на герметике, которые приведут к несоответствию 7.12.2.
Для уровня взрывозащиты оборудования Da и Db, где элемент может вступать в прямой контакт с пылью, испытание на утечку электролита допускается проводить без слоя пыли, но при максимальной температуре, полученной согласно 9.14.1.
Примечание - Возможно, потребуется обратиться к изготовителю элементов для определения пригодности элементов для данного испытания.
9.14.3.1 Общие требования
В 9.14.3 термин "элемент" также относится к ионисторам.
Примечания
1 Некоторые типы элементов, например никель-кадмиевые, могут выделять максимальный ток короткого замыкания при температурах ниже, чем нормальная окружающая среда.
2 Некоторые элементы, батареи или ионисторы могут загореться или взорваться во время испытания на короткое замыкание.
Элементы и батареи должны быть испытаны или оценены в соответствии с 9.14.3.2 и 9.14.3.3, с учетом требований 9.14.1.
Оценку или испытания на искровое воспламенение следует проводить на внешних выводах элемента или батареи, за исключением случаев, когда включено устройство ограничения тока и цепь между данным устройством и элементом или батареей:
- обеспечивает неповреждаемое разделение, в том числе между токопроводящими частями разной полярности на самом корпусе элемента; или
- герметизирован согласно 6.6,
в этом случае испытание или оценка может включать в себя токоограничивающее устройство.
Если устройство содержит один или несколько элементов, которые не должны заменяться во взрывоопасной среде, то испытание искрового разряда на выводах единичного элемента не проводится при условии, что максимальное напряжение холостого хода единичного элемента менее 4,5 В, за исключением ионисторов, литий-ионных элементов и батарей с высоким током короткого замыкания, где следует учитывать риск искрового воспламенения.
Примечания
1 Исключение испытания на искровое воспламенение для единичных элементов с пиковым напряжением короткого замыкания менее 4,5 В основано на наличии незначительной индуктивности между клеммами элемента, что приводит к полностью резистивной цепи с напряжением ниже необходимого, чтобы вызвать искровой пробой между электродами в воздухе. Данное обоснование не относится к испытаниям на искровое воспламенение в любом другом случае, предусмотренном настоящим стандартом, поскольку любые соединительные проводники будут иметь индуктивность в цепи.
2 Для литий-ионных элементов индуктивностью между выводами элемента нельзя пренебрегать, поскольку некоторые элементы могут обеспечивать очень высокое значение тока короткого замыкания и искровое воспламенение от элементов с напряжением короткого замыкания ниже 4,5 В, доказано на основе испытаний.
3 Одним из методов достижения необходимых коэффициентов безопасности при испытаниях на искровое воспламенение отдельных элементов или ионисторов является применение сборки элементов: двух элементов, соединенных последовательно по напряжению, или двух элементов, соединенных параллельно по току.
Указанное количество элементов или батарей должно иметь короткое замыкание в соответствии с 9.14.1, и измеренное значение температуры следует использовать при оценке теплового воспламенения.
Примечание - Для измерения максимальной температуры поверхности для группы II применяется температурный запас 5 К или 10 К, требуемый согласно ГОСТ 31610.0.
При монтаже элементов должно моделироваться тепловое воздействие их заданного расположения в законченном устройстве. В качестве значения температуры принимают максимальное значение, измеренное на внешней оболочке каждого элемента или батареи, который может подвергаться воздействию взрывоопасной среды. При испытании единичных элементов достаточно измерить температуру в середине элемента относительно его продольной оси. Если установлен внешний кожух, то температуру измеряют на поверхности кожуха и на металлической поверхности элемента или батареи.
Максимальная температура поверхности должна определяться следующим образом:
a) для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib", если утечка электролита происходит при испытании максимальной температуры поверхности, то следует также учитывать требования 7.12.3.
При определении максимальной температуры поверхности батареи, состоящей из нескольких элементов, если элементы соответствующим образом разделены между собой, только один элемент должен быть закорочен в данный момент времени для определения максимальной температуры поверхности.
Примечание - Это основано на том, что крайне маловероятно, чтобы произошло короткое замыкание более чем одного элемента одновременно;
- при испытании на короткое замыкание, которое проводится с сопротивлением перемычки короткого замыкания в соответствии с 9.14.1, происходит прерывание или резкое падение тока и напряжения; и
- испытание на устойчивость к короткому замыканию в соответствии с 9.14.1 не привело к взрыву или возгоранию элемента или батареи;
- образцы с удаленными, исключенными или иным образом отключенными внутренними токоограничивающими устройствами не могут быть получены,
то вторичные литий-ионные элементы можно альтернативно испытать с помощью короткозамкнутой цепи сопротивлением (80 +/- 20) мОм в соответствии с испытанием на короткое замыкание в соответствии с применяемым промышленным стандартом при других идентичных условиях согласно 9.14.1. Данное альтернативное испытание на короткое замыкание не должно использоваться для подтверждения соответствия 9.14.2.
Примечание - Примером промышленного стандарта является [16];
c) для уровня вида взрывозащиты "ic" максимальная температура поверхности определяется при испытании одного образца в нормальных условиях эксплуатации со всеми установленными защитными устройствами.
Пять образцов оболочки батареи испытывают под давлением для определения давления сброса. Давление прикладывают внутри оболочки и постепенно увеличивают, пока не произойдет сброс. Максимальное давление сброса регистрируют. Оно не должно превышать 30 кПа.
Максимальное зарегистрированное давление сброса прикладывают к образцу оболочки батареи в течение не менее 60 с. После испытания образец должен пройти визуальный осмотр. Образец не должен иметь видимых повреждений или остаточной деформации.
Если зазоры внутри оболочки батареи соответствуют значениям по таблице 5, то испытание давлением образца, который прошел испытание на теплостойкость по ГОСТ 31610.0, не требуется. Если зазор на печатной плате в сборе внутри оболочки соответствует значениям таблицы 8 или 9, то необходимо провести испытание давлением на образце, который прошел испытание на теплостойкость, и дополнительно, если это переносное устройство, провести испытание сбрасыванием по ГОСТ 31610.0.
Для определения тока короткого замыкания необходимо провести испытания 10 образцов элементов или батарей.
Минимальное внутреннее сопротивление рассчитывается при пиковом напряжении короткого замыкания согласно 7.12.5 и наибольшем измеренном значении тока короткого замыкания.
Для измерения максимальной энергии, которая может накопиться в синфазном дросселе, следует использовать установку на рисунке 18.
![]() L - испытываемый синфазный дроссель, обмотки которого
соединены последовательно; US - максимальное напряжение
в оцениваемой цепи; R - резистор, который в сочетании с US
определяет испытательный ток; S - механический контакт
с противодребезговой защитой или переключатель транзистора.
При использовании транзистора его внутренняя емкость должна
быть добавлена к C при расчете результата; C - конденсатор,
используемый для измерения энергии, возвращаемой дросселем
C должен быть конденсатором полимерного или пленочного типа. Для минимизации ошибок измерения используется переключатель с эффективной емкостью менее 10% значения емкости C. Емкость должна быть такой, чтобы при замкнутом переключателе энергия, запасенная в конденсаторе, была менее 1% энергии, запасенной в дросселе
(11)где Rдрос - сопротивление испытываемого дросселя.
UC необходимо контролировать с помощью осциллографа.
Испытание проводится при замыкании и повторном размыкании S и измерении UC, пиковое значение напряжения, достигаемое в первом полупериоде колебаний, как показано на рисунке 19. Переключатель S может размыкаться и замыкаться неоднократно; в этом случае цикл нагрузки должен гарантировать, что нагрев синфазного дросселя незначителен.
![]() Энергия, запасенная в синфазном дросселе, рассчитывается как:
(12)Испытание необходимо повторить на одном образце при различных температурах в диапазоне рабочих температур дросселя, чтобы определить наиболее опасный случай (наибольшее значение
Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib" измерение должно проводиться при наиболее опасной температуре еще на девяти образцах синфазного дросселя.
9.16 Типовые испытания компонентов, защищенных устройством ограничения тока с зависимой от времени характеристикой
Если полупроводниковый компонент, от которого зависит искробезопасность, защищен плавким предохранителем или управляемым полупроводником ограничения тока, то его способность выдерживать переходные процессы в течение времени действия ограничения тока должна быть продемонстрирована, как указано далее.
При наличии соответствующих данных от изготовителей устройств можно показать, что номинальный ток защищаемого устройства превышает или равен переходной характеристике ограничительного устройства, например, если номинал предохранителя I2t меньше, чем номинал I2t защищаемого тиристора.
В противном случае значения переходного процесса необходимо сравнить со способностью защищаемого устройства выдержать переходный процесс. Величину переходного процесса определяют следующим образом:
a) определяют максимальный ток переходного процесса при условиях, указанных в 5.2.
Пример - Примерами максимального тока являются:
- пиковое значение Um, Ui или напряжение батареи, разделенное на последовательное сопротивление плюс холодное сопротивление предохранителя;
- переходный ток со вторичной обмотки трансформатора, измеренный в наихудшем состоянии цепи питания;
- Ii на соединительных контактных средствах электропитания;
1) по данным изготовителя токоограничивающего устройства. Например, если используется номинал предохранителя I2t, то время срабатывания равно номиналу, разделенному на квадрат тока, определенного по перечислению a);
2) для предохранителя: наибольшее из значений - 50 мкс или максимальное время размыкания предохранителя, указанное изготовителем предохранителя, при токе, определенном по перечислению а). Если это время не указано, то максимальное время размыкания предохранителей определяют на десяти предохранителях путем подачи указанного тока;
3) при ограничении с использованием полупроводникового устройства - длительность импульса, при которой ток превышает максимальный непрерывный ток, который может протекать без применения ограничения в наиболее сложных условиях (включая значения компонентов, напряжение, ток, время и температуру). Это время должно быть либо:
- рассчитано на основе данных компонента (например, с использованием моделирования цепи), либо
- измерено в цепи, представляющей наихудший случай, и с добавлением коэффициента безопасности 1,5 к измеренному времени.
Способность защищаемого устройства выдерживать переходные процессы должна определяться одним из следующих способов:
c) сравнением с переходными характеристиками защищаемого компонента, указанными изготовителем компонента, или
d) путем испытаний следующим образом:
Пример - Примерами первичных значений являются:
- прямое напряжение диода;
- напряжение стабилизации для диода Зенера;
- напряжение насыщения тиристора или биполярного транзистора;
- сопротивление открытого и закрытого канала сток-исток полевого транзистора;
2) на каждый защищаемый компонент воздействуют не менее чем пятью прямоугольными импульсами тока с максимальным переходным током, рассчитанным из 9.16 a), с длительностью импульса, равной времени срабатывания, определенного в 9.16 b), приложенного с интервалом примерно 20 мс. Для цепей, в которых применяются восстанавливаемые устройства ограничения тока, количество импульсов должно быть больше, чем расчетное максимальное потребление;
3) первичное(ые) значение(я) защищаемого компонента повторно измеряют при том же токе, что и 9.16 d) 1), и значения не должны отличаться от значений, полученных до того, как компонент подвергся воздействию импульсных токов более чем на 5% (включая погрешности испытательного оборудования), а также не выводить компонент за пределы спецификации изготовителя компонента. После испытаний необходимо проверить соответствие основной функции компонента спецификации изготовителя.
Из общего диапазона, выпускаемого конкретным изготовителем, можно использовать наихудший случай, чтобы продемонстрировать приемлемость менее опасных случаев в общем диапазоне.
Пример - Считается, что испытание с применением тока предохранителя на стабилитроне на 12 В подтверждает пригодность стабилитрона на 5,2 В того же типа при том же токе предохранителя.
Требование по безопасной электрической изоляции удовлетворяется, если трансформатор выдерживает типовое испытание, описанное ниже, и после охлаждения трансформатора до (23 +/- 5) °C выдерживает испытание на электрическую прочность согласно 9.6 с применяемым напряжением согласно 6.9.
Если последовательный резистор либо встроен в трансформатор, либо герметизирован вместе с трансформатором так, чтобы между трансформатором и резистором не было оголенной части под напряжением, либо установлен так, чтобы обеспечить надежное разделение в соответствии с 6.5.4.2, и если резистор остается в цепи после применения 5.2, то выходная обмотка не должна рассматриваться как подверженная короткому замыканию, кроме как через резистор.
Трансформатор вместе со связанными с ним устройствами, например предохранителями, автоматическими выключателями, устройствами, используемыми для ограничения температуры, и резисторами, подключенными к выводам обмоток, должны обеспечивать безопасную электрическую изоляцию между источником питания и искробезопасной цепью, даже если на какой-либо из выходных обмоток произойдет короткое замыкание, а на всех остальных выходных обмотках будет максимальная номинальная электрическая нагрузка.
Входное напряжение устанавливается равным номинальному напряжению трансформатора. Входной ток должен быть установлен в диапазоне от 1,70·In до 1,87·In предохранителя или на максимальный постоянный ток, при котором выключатель не будет срабатывать за счет увеличения нагрузки на вторичной обмотке. Если увеличение нагрузки ограничено возникновением короткого замыкания на всех вторичных обмотках, то испытание должно проводиться с использованием номинального входного напряжения и максимального входного тока, достигнутого при данных условиях.
При использовании самовосстанавливающегося термовыключателя испытание должно продолжаться не менее 12 ч, если не указано иного, то испытание должно продолжаться не менее 6 ч или до тех пор, пока не сработает невозвратный термовыключатель.
Трансформаторы, не разделенные гальванически от сети и не работающие при частоте сети, должны быть испытаны в функциональной цепи, соответствующей условиям, указанным в 5.2, включая, где это практически возможно, возможные изменения диапазона частот, диапазона входного напряжения и нагрузки. Входной ток должен быть установлен до максимального значения в диапазоне от 1,70In до 1,87In предохранителя или максимального постоянного тока, при котором не будет срабатывать выключатель, установив входное напряжение, частоту и нагрузку в пределах диапазонов, применимых в цепи преобразователя постоянного тока, в которой используется трансформатор.
При использовании самовосстанавливающегося термовыключателя испытание должно продолжаться не менее 12 ч, если не указано иного, то испытание должно продолжаться не менее 6 ч или до тех пор, пока не сработает невозвратный термовыключатель.
Для трансформаторов типов 1 и 2a температура обмотки не должна превышать допустимое значение для данного класса изоляции по [22] или постоянной температуры эксплуатации изоляционных материалов.
Для трансформаторов типа 2b, если необходима изоляция от земли обмоток, используемых в искробезопасной цепи, применяется указанное выше требование. Однако, если изоляция от земли не требуется, трансформатор считают прошедшим испытание, если он не воспламенился. Температура обмотки должна быть измерена в соответствии с 9.3.
9.17.3 Трансформаторы, гальванически разделенные от основной сети для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib"
Трансформатор вместе со связанными с ним устройствами, например предохранителями, автоматическими выключателями, устройствами, используемыми для ограничения температуры, и резисторами, подключенными к выводам обмоток, должны обеспечивать безопасную электрическую изоляцию при нагрузке, которая дает максимальное рассеивание мощности в трансформаторе без размыкания обмоток, для обеспечения правильной нагрузки изоляции.
Трансформаторы должны быть испытаны в функциональной цепи, которая может смоделировать самые плохие условия эксплуатации с учетом требований 5.2.
Самые плохие условия эксплуатации включают возможные изменения в диапазоне частоты, входном напряжении и нагрузке.
Входное напряжение устанавливается равным максимальному напряжению трансформатора, установив входное напряжение, частоту или нагрузку в диапазонах цепи, в которой используется трансформатор. Для ограничения предохранителя входной ток должен быть установлен в диапазоне от 1,70·In до 1,87·In, для выключателя ток должен быть равен максимальному постоянному току, при котором выключатель не будет срабатывать. Если исходя из практических соображений работа трансформатора невозможна при переменном токе, то на каждой обмотке должен быть постоянный ток в диапазоне от 1,70·In до 1,87·In с учетом коэффициента передачи по току, если при этом ток увеличивается.
При использовании самовосстанавливающегося термовыключателя испытание должно продолжаться не менее 12 ч, если не указано иного, то испытание должно продолжаться не менее 6 ч или до тех пор, пока не сработает невозвратный термовыключатель.
Результаты испытаний должны быть оценены согласно критериям 9.17.2.3.
Для трансформаторов типа 2b), если не требуется изоляция от земли обмоток, используемых в искробезопасной цепи, применяется требование согласно 5.2.4, температура обмоток трансформатора не должна превышать допустимое значение класса изоляции или постоянной температуры эксплуатации изоляционных материалов.
Примечание - Класс изоляции определяют по [22].
Если согласно требованиям к другим допустимым расстояниям графы 5 таблицы 8 требуется проведение контрольных испытаний на электрическую прочность изоляции, то испытания согласно 9.6 необходимо проводить в качестве контрольных при напряжении согласно 6.9.
Поскольку все контрольные испытания могут проводиться только при гальванически разделенных цепях, представительные испытательные проводники могут быть включены в конструкцию печатной платы для проверки правильности методики, определенной изготовителем.
10.2.1 Барьеры безопасности законченной конструкции
Контрольное испытание должно проводиться на каждом барьере безопасности законченной конструкции для проверки правильной работы всех компонентов барьера и сопротивления всех предохранителей. Разрешено использование съемных вставок для проведения данного испытания, если искробезопасность сохраняется при снятых вставках.
Примечание - Для барьеров безопасности с уровнем вида взрывозащиты "ic" обычно не требуется съемных вставок.
Напряжение на зажимах диодов должно быть измерено, как указано их изготовителем, при температуре окружающей среды до и после следующих испытаний каждого диода:
a) воздействием температуры 150 °C в течение 2 ч;
b) импульсами тока в соответствии с 9.16.
При контрольных испытаниях прикладываемое к трансформаторам напряжение должно соответствовать значениям, приведенным в таблице 26, где U - напряжение, определенное согласно перечислению a) 6.5.5. Время приложения испытательного напряжения должно быть не менее 60 с.
Таблица 26
В качестве альтернативы, испытание может проводиться с 1,2-кратным испытательным напряжением, но в течение более короткого периода, равного не менее 1 с.
Прилагаемое напряжение должно оставаться постоянным во время испытания. Ток во время испытания не должен возрастать выше ожидаемого значения для цепи и в любое время не должен превышать действующее значение 5 мА.
Во время этих испытаний не должно происходить пробоя изоляции между обмотками или между любой обмоткой и сердечником или экраном.
Для уровня вида взрывозащиты "ic" допускается применять требования к контрольным испытаниям на прочность изоляции, приведенные в соответствующих промышленных стандартах на данный тип оборудования. Проведение контрольных испытаний не требуется согласно настоящему стандарту, если данного требования не содержится в соответствующих промышленных стандартах. При отсутствии соответствующих промышленных стандартов контрольные испытания трансформаторов необходимо проводить согласно требованиям для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib".
Устройство, в котором используется защитное покрытие или герметизация как часть обеспечения искробезопасности, должно подвергаться контрольной проверке.
На защитном покрытии или герметизации не должно быть очевидных повреждений (включая, но не ограничиваясь):
- трещин;
- неоднородного покрытия герметизированных или покрытых деталей;
- недопустимой усадки;
- припухлости;
- разложения;
- нарушения адгезии (отделение слипшихся частей) или отслаивания; и
- размягчения.
Контрольная проверка может быть заменена проверкой партии, если есть уверенность в производственном процессе, и в этом случае должны применяться следующие критерии:
- для производственной партии до 100 - восемь образцов должны быть проверены на предмет отсутствия повреждений;
- для производственной партии от 101 до 1000 - 32 образца должны быть проверены на предмет отсутствия повреждения;
- для производственной партии от 1001 до 10 000 - 80 образцов должны быть проверены на предмет отсутствия повреждений;
- партии свыше 10 000 должны быть разделены на более мелкие партии.
Примечание - Критерии подробно описаны в [23].
При наличии несоответствующих результатов контроля 100% всех оставшихся образцов в партии подлежат проверке. Последующие партии должны регулярно проверяться до тех пор, пока не будет установлено, что допускает контроль партии.
В случаях, когда для проверки процесса герметизации используются разрушающие испытания, допускается проводить проверку на меньшем количестве образцов для испытаний. Если не указано в контрольных чертежах, то разрушающие испытания должны проводиться по крайней мере в начале и в конце каждой производственной партии. Допускается использовать представительные образцы для этой проверки.
Примечание - В случае проверок, не соответствующих требованиям, орган, выдавший сертификат соответствия, может пересмотреть возможность применения данного подхода к испытаниям партии.
11.1.1 Общие требования
Минимальный объем сведений, указываемых в маркировке искробезопасных и связанных устройств, должен соответствовать ГОСТ 31610.0. Текст предупредительных надписей, если они применяются, должен соответствовать текстам предупредительных надписей ГОСТ 31610.0.
Согласно требованиям 6.5.6.1 маркировка должна включать диапазон давления.
Примечание - Примеры маркировки приведены в приложении H.
11.1.2 Искробезопасные параметры
Там, где представляется возможным, маркировка должна включать все параметры, относящиеся к искробезопасности. Если значения Lo и отношения Lo/Ro указаны в маркировке, то отношение Lo/Ro должно быть указано в качестве альтернативы использования Lo, например, через "или".
Примечание - Стандартные символы для использования в маркировке и документации приведены в разделе 3 настоящего стандарта и в ГОСТ 31610.0.
По практическим соображениям может быть ограничено или исключено использование курсива или подстрочных знаков и использовано упрощенное написание символов, например "Uo" вместо Uo.
Каждая единица устройства, которое соответствует требованиям приложения G, должна быть дополнительно промаркирована словом "FISCO" после указания его функций, например источник питания, полевое устройство или оконечное согласующее устройство.
При использовании устройства, имеющего двойную маркировку, позволяющую его использовать как в системах FISCO, так и в обычных искробезопасных системах, необходимо разделить маркировку FISCO и маркировку обычной искробезопасной системы.
Для источников питания FISCO необходимо указывать выходные параметры Uo, Io, Co, Lo, Po и Lo/Ro, а для полевых устройств FISCO и ограничителей выходные и внутренние параметры Ui, Ii, Ci, Li, Pi и Li/Ri указывать не требуется.
11.1.4 Маркировка соединительных контактных средств
Соединительные контактные средства, клеммные коробки, штекеры и гнезда искробезопасных и связанных устройств должны быть четко промаркированы и легко идентифицироваться. При идентификации цветом искробезопасных соединений необходимо использовать голубой цвет.
Если части устройств или различные компоненты устройств соединены между собой с помощью штекеров и гнезд, то последние должны быть идентифицированы, как содержащие только искробезопасные цепи. При идентификации цветом необходимо использовать голубой цвет.
Дополнительно должна быть обеспечена достаточная и понятная маркировка для обеспечения правильного соединения для всей искробезопасной цепи в целом.
Примечание - Для этой цели могут потребоваться дополнительные таблички на штекерах и гнездах или около них. Если правильность соединения не вызывает сомнений, то достаточно таблички на устройстве.
В соответствии с 6.3.5.3 аксессуары для невзрывоопасной зоны должны иметь, как минимум, следующую маркировку:
a) наименование изготовителя или его зарегистрированный товарный знак;
b) обозначение типа изготовителя; и
c) максимальное номинальное входное напряжение.
На аксессуары для невзрывоопасных зон не должны наноситься какая-либо Ex-маркировка, номер сертификата соответствия или выходные параметры Uo, Io, Co, Lo, Po.
Примечание - Маркировка на аксессуары наносится для того, чтобы показать, что они не являются связанными устройствами.
Если на устройстве необходимо нанести какую-либо из следующих предупредительных надписей, то текст из таблицы 27 после слова "ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ" можно заменять технически равнозначным. Несколько предупредительных надписей можно объединять в одной эквивалентной предупредительной надписи.
Таблица 27
В дополнение к требованиям ГОСТ 31610.0 эксплуатационная документация должна содержать следующую информацию, если она применима:
a) искробезопасные параметры:
1) для источников питания - выходные параметры, например Uo, Io, Po, Co, Lo и допустимое отношение Lo/Ro;
2) для приемников энергии - входные параметры, например Ui, Ii, Pi, Ci, Li и отношение Li/Ri;
b) максимальное значение Um, которое может быть приложено к соединительным контактным средствам искроопасных цепей;
c) максимальное номинальное напряжение согласно 5.2.5;
Примечание - Информацию о подключении и специальных требованиях по монтажу и эксплуатации рекомендуется разместить на контрольном чертеже;
e) любые условия, которые приняты для обеспечения вида взрывозащиты, например, что напряжение должно поступать от защитного трансформатора или через диодный барьер безопасности;
g) условия окружающей среды, в которых может использоваться устройство;
h) если разделительные расстояния зависят от оболочки в соответствии с 6.2.3 а) и 6.2.4 a), степень защиты, обеспечиваемой оболочками (IP), и меры, необходимые для поддержания целостности оболочки и вводов в оболочку;
i) разрешенные аксессуары для невзрывоопасных зон;
j) соединительные контактные средства с указанием значения Um, максимального ожидаемого тока, допустимого для цепи, если ток менее 1500 А.
Указанная информация является частью требований к документации ГОСТ 31610.0.
Особые требования, которые необходимо учитывать во время установки, настоящим стандартом допускается указывать в качестве специальных условий применения. В этих случаях Ex-маркировка должна включать знак "X" в соответствии с требованиями к маркировке ГОСТ 31610.0 и специальные условия применения должны содержать их подробное описание. Допускается объединять несколько специальных условий в одно. В дополнение к факторам согласно ГОСТ 31610.0 в таблице 28 приведены факторы, опасность которых может быть учтена за счет применения специальных условий.
Таблица 28
применения специальных условий применения
(обязательное)
Приведенные в данном приложении характеристики искробезопасности и таблицы получены на основе искрового воспламенения простых линейных цепей. Если характеристики цепи, оцениваемой на искробезопасность, приближаются к характеристикам простых цепей, указанных на рисунках A.1 - A.6, то такие цепи могут быть оценены согласно требованиям 9.2. Цепи, характеристики которых не приближаются к характеристикам простых линейных цепей, указанных на рисунках A.1 - A.6, требуют альтернативной оценки: дополнительные требования приведены в 5.3. Характеристики цепей, указанные на рисунках A.1 - A.6, соответствуют коэффициенту безопасности 1,0.
Следует иметь в виду, что значения минимального напряжения воспламенения для емкостных цепей на рисунках A.2 и A.3 применяют к заряженному конденсатору, который не соединен непосредственно с источником питания. На практике, при условии, что сам источник питания имеет высокий коэффициент безопасности, как в приведенном выше примере, могут быть применены характеристики искробезопасности, представленные на рисунках A.2 и A.3. Однако, если источник питания имеет минимальный коэффициент безопасности, его подключение к конденсатору может привести к ситуации, когда цепь будет искроопасной несмотря на то, что оценка по характеристикам искробезопасности на рисунках A.2 и A.3 показывает искробезопасность цепи. Оценку искробезопасности таких цепей необходимо вести с применением искрообразующего устройства (приложение B).
![]() 1 - минимальный воспламеняющий ток I, А;
2 - напряжение источника питания U, В
![]() 1 - емкость C, мкФ; 2 - минимальное воспламеняющее
напряжение U, В
Примечание - Характеристики искробезопасности соответствуют указанным значениям токоограничительного резистора.
![]() 1 - емкость C, мкФ; 2 - минимальное воспламеняющее
напряжение U, В
![]() 1 - индуктивность L, Гн; 2 - минимальный воспламеняющий
ток I, А
Примечания
1 Испытательное напряжение цепи 24 В.
2 Указанные уровни энергии относятся к постоянному значению накопленной в индуктивности энергии.
![]() Рисунок A.4b - Индуктивные цепи подгруппы IIA
![]() Рисунок A.4c - Индуктивные цепи подгруппы IIB
![]() Рисунок A.4d - Индуктивные цепи подгруппы IIC
Рисунок A.4 - Индуктивные цепи группы II
![]() 1 - индуктивность L, мГн; 2 - минимальный воспламеняющий
ток I, А
Примечания
1 Характеристики искробезопасности соответствуют значениям напряжения цепи U, как указано на рисунке.
2 Уровень энергии 525 мкДж соответствует постоянному значению накопленной в индуктивности энергии.
![]() 1 - индуктивность L, мГн; 2 - минимальный воспламеняющий
ток I, А
Примечания
1 Характеристики искробезопасности соответствуют значениям напряжения цепи U, как указано на рисунке.
2 Уровень энергии 40 мкДж соответствует постоянному значению накопленной в индуктивности энергии.
Таблица A.1
от напряжения и группы электрооборудования
Таблица A.2
и группы оборудования
(обязательное)
ИСКРОБЕЗОПАСНЫХ ЦЕПЕЙ
B.1 Принцип проведения испытаний
Электрическую цепь подключают к контактам искрообразующего устройства, которые находятся во взрывной камере, заполненной испытательной взрывоопасной смесью.
Параметры цепи регулируются для обеспечения заданного коэффициента безопасности и проводится испытание с целью определения, произойдет или не произойдет воспламенение испытательной взрывоопасной смеси при определенном количестве срабатываний контактной системы.
Если не указано иное, то допуски для размеров обработанных деталей составляют +/- 2%, а для напряжения и тока +/- 1%.
Искрообразующее устройство должно состоять из контактного устройства, расположенного в сосуде взрывной камеры объемом не менее 250 см3, и предназначено для создания электрических разрядов при замыкании и размыкании электрической цепи в среде испытательной взрывоопасной смеси.
Примечание - Конструкция искрообразующего устройства и взрывной камеры приведена на рисунке B.4. (Схема расположения контактов приведена на рисунках B.1, B.2 и B.3.).
![]() 1 - выводы для подключения испытуемой цепи
искробезопасных цепей
![]() ![]() 1 - деталь X, масштаб 10:1
![]() 1 - изолирующая пластина; 2 - подвод тока; 3 - изолированный
болт; 4 - изолированный подшипник; 5 - выходное отверстие
для газа; 6 - цоколь основания; 7 - вольфрамовая проволочка;
8 - держатель проволочек; 9 - зажимной винт; 10 - нажимная
пластина; 11 - зажим; 12 - камера; 13 - кадмиевый контактный
диск; 14 - резиновое уплотнение; 15 - входное отверстие
для газов; 16 - шестерня с соотношением зубьев 50:12;
17 - изолированная муфта; 18 - приводной двигатель
с редуктором 80 об/мин
искрообразующего устройства
Один из контактных электродов должен представлять собой вращающийся кадмиевый диск с двумя пазами (рисунок B.2).
Искрообразующее устройство, описанное в B.2, соответствует испытательному устройству с ограничением тока 3 А. Искрообразующее устройство, описанное в B.7, соответствует испытательному устройству с ограничением тока 10 А.
Другой контактный электрод состоит из четырех вольфрамовых проволочек диаметром (0,2 +/- 0,02) мм, закрепленных по окружности диаметром 50 мм на держателе электрода из латуни или другого подходящего материала (рисунок B.3).
Примечание - В местах крепления вольфрамовых проволочек желательно закруглять углы держателя, чтобы предохранить проволочки от острых кромок.
Схема расположения контактов приведена на рисунке B.1. Держатель вращают таким образом, чтобы вольфрамовые проволочки скользили по шероховатой поверхности кадмиевого диска. Расстояние между держателем проволочек и диском составляет 10 мм. Свободная длина проволочек - 11 мм. Проволочки выпрямляют и устанавливают перпендикулярно к поверхности диска, когда они не контактируют с ним.
Оси валов, вращающих диск и держатель проволочек, расположены на расстоянии 31 мм друг от друга и электрически изолированы между собой и от цоколя основания устройства. Электрический ток подводят и снимают скользящими контактами на валах, которые приводят в движение с помощью токонепроводящих шестерен с соотношением зубьев 50:12.
Держатель проволочек вращают с частотой от 78 до 82 об/мин электрическим двигателем, который в случае необходимости может иметь редуктор. Диск вращают медленнее в противоположном направлении.
Газонепроницаемые подшипники скольжения необходимы в цоколе основания, если не используется система расхода газа.
Если не используют систему свободной циркуляции испытательной взрывоопасной смеси, то необходимо использовать газонепроницаемые подшипники в опорной плите.
Для регистрации числа оборотов вала держателя проволочек используют счетчик или измеритель времени для определения числа оборотов вала держателя.
Примечание - После воспламенения взрывоопасной смеси желательно автоматически остановить двигатель или счетчик. Для регистрации воспламенения взрывоопасной смеси может, например, использоваться фотоэлемент или датчик давления.
Сосуд взрывной камеры должен выдерживать взрыв давлением не менее 1500 кПа (15 бар), если не предусмотрен сброс давления.
Емкость на зажимах контактного устройства искрообразующего устройства не должна превышать 30 пФ при разомкнутых контактах, сопротивление не должно превышать 0,15 Ом при постоянном токе 1 А и собственная индуктивность не должна превышать 3 мкГн при замкнутых контактах.
Если чувствительность искрообразующего устройства не соответствует указанной, то для ее восстановления необходимо выполнить одно или несколько следующих действий:
a) проверить параметры контрольной электрической цепи;
b) проверить состав испытательной взрывоопасной смеси;
c) очистить вольфрамовые проволочки;
d) заменить вольфрамовые проволочки;
e) подключить выходные зажимы искрообразующего устройства к цепи с параметрами 95 мГн/24 В/100 мА в соответствии с 9.1.3 и сделать не менее 20 000 оборотов держателя вольфрамовых проволочек в атмосфере воздуха;
f) заменить кадмиевый диск и откалибровать искрообразующее устройство согласно 9.1.3.
B.4 Подготовка и очистка вольфрамовых проволочек
Вольфрам - очень хрупкий материал, и вольфрамовые проволочки расщепляются на концах после относительно непродолжительного времени работы.
Рекомендуется один из следующих способов подготовки вольфрамовых электродов к испытаниям:
a) оплавить концы проволочки с помощью устройства, показанного на рисунке B.5, при этом на каждой проволочке образуется шарик, который можно легко удалить щипчиками.
Примечание - После такой подготовки, в среднем, одну из четырех контактных проволочек нужно заменять только после 50 000 искрений;
b) нарезать проволоку, например с помощью усиленных ножниц.
![]() 1 - подвод питания; 2 - медный брусок;
3 - вольфрамовая проволочка; 4 - изолирующая пластина
Примечание - Оплавленные шарики снять щипчиками.
проволочек методом оплавления
Затем проволочки установить в держатель и вручную очистить всю поверхность проволочек, включая концы, наждачной бумагой класса 0 или эквивалентным абразивным материалом.
Примечание - При очистке проволочек необходимо убирать из искрообразующего устройства держатель электродов.
Как показывает опыт, для стабилизации чувствительности искрообразующего устройства во время испытаний желательно очистить и выпрямить проволочки на равном расстоянии. Периодичность очистки зависит от скорости, с которой на проволочке образуются отложения. Эта скорость зависит от испытуемой цепи. Проволочка должна быть заменена, если ее конец расщеплен или проволочку невозможно выпрямить.
B.5 Подготовка нового кадмиевого диска
Чтобы стабилизировать чувствительность искрообразующего устройства, рекомендуется следующая процедура установки нового кадмиевого диска:
a) установить новый диск на искрообразующем устройстве;
b) подключить выходные зажимы искрообразующего устройства к цепи с параметрами 95 мГн/24 В/100 мА в соответствии с 9.1.3 и сделать не менее 20 000 оборотов держателя проволочек, установленных согласно рисунку B.1, в атмосфере воздуха;
c) установить новые проволочки, подготовленные и очищенные в соответствии с B.1.4, и подключить выходные зажимы искрообразующего устройства к неэлектролитическому конденсатору емкостью 2 мкФ, заряжаемому через резистор сопротивлением 2 кОм;
d) заполнить сосуд взрывной камеры испытательной взрывоопасной смесью для подгруппы IIA (или группы I) (9.1.3.1) и подать напряжение 70 В (для группы I - 95 В) на емкостную цепь и вращать искрообразующее устройство, пока не воспламенится взрывоопасная смесь или не произойдет 400 оборотов держателя проволочек. Если воспламенения не произошло, то следует проверить смесь, заменить проволочки или проверить искрообразующее устройство. Если воспламенение контрольной взрывоопасной смеси произошло, то следует снижать напряжение на 5 В и повторять описанную процедуру до тех пор, пока не прекратится возникновение воспламенений;
e) напряжение, при котором должно произойти воспламенение, равно 45 В для подгруппы IIA (55 В для группы I), и напряжение, при котором воспламенение не должно происходить, равно 40 В для подгруппы IIA (50 В для группы I).
B.6 Область применения искрообразующего устройства
За исключением случаев, указанных в B.7, использование искрообразующего устройства ограничено для испытания искробезопасных цепей со следующими параметрами:
a) испытательный ток - не более 3 А;
b) рабочее напряжение испытуемых омических или емкостных цепей - не более 300 В;
c) для индуктивных цепей - индуктивность не более 1 Гн;
d) частота тока в электрических цепях - не более 1,5 МГц.
Искрообразующее устройство можно применять для испытаний цепей с параметрами, выходящими за указанные пределы, но при этом возможны изменения чувствительности.
Если испытательный ток превышает 3 А, то нагрев вольфрамовых проволочек может стать дополнительной причиной воспламенения и повлиять на результаты испытаний. Для индуктивных цепей необходимо принять меры к тому, чтобы собственная индуктивность и постоянные времени цепи не оказывали негативного влияния на результаты.
Емкостные и индуктивные цепи с высокими значениями постоянных времени можно испытывать, например, уменьшая частоту вращения искрообразующего устройства. Емкостные цепи можно испытывать, сняв две или три проволочки. При этом необходимо учитывать, что снижение частоты вращения искрообразующего устройства может изменить его чувствительность.
Искрообразующее устройство не применяется для испытания цепей, которые выключают ток или снижают электрические значения в результате размыкания и замыкания контакта в искрообразующем устройстве при требуемом количестве оборотов. Для испытательных цепей создают наиболее неблагоприятные выходные условия на протяжении всего испытания.
Примечание - Для подобных цепей в приложениях E и A приведена дополнительная информация.
Искрообразующее устройство можно применять для испытательных токов от 3 до 10 А, если устройство изменено следующим образом:
Вольфрамовые проволочки заменены проволочками с диаметром, увеличенным с 0,2 мм до (0,4 +/- 0,03) мм, и свободная длина уменьшена до 10,5 мм.
Примечание - Уменьшение свободной длины снижает износ кадмиевого диска.
Общее сопротивление искрообразующего устройства, включая сопротивление коммутирующего контакта, должно быть снижено до менее 100 мОм или испытуемая цепь должна быть изменена таким образом, чтобы компенсировать внутреннее сопротивление искрообразующего устройства.
Примечание - Одно из возможных решений - применение щеток такого же типа, как в автомобильной промышленности, в сочетании с латунными втулками на валах искрообразующего устройства для увеличения площади контакта.
Общая индуктивность искрообразующего устройства и индуктивность от подсоединения к испытуемой цепи должны быть сведены к минимуму. Максимальное значение должно быть равно 1 мкГн.
Искрообразующее устройство может использоваться для более высоких токов, но при этом интерпретировать результаты необходимо с особой осторожностью.
(справочное)
И РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫХ РАССТОЯНИЙ ЧЕРЕЗ ЗАЛИВОЧНЫЙ КОМПАУНД
И ТВЕРДУЮ ИЗОЛЯЦИЮ
C.1 Электрические зазоры и разделительные расстояния через заливочный компаунд и твердую изоляцию
Напряжение для проведения оценки должно быть определено в соответствии с 6.5.5.
Электрический зазор рассматривают как самое короткое расстояние по воздуху между двумя токопроводящими частями. Если между токопроводящими частями имеется изолирующая деталь, например, перегородка согласно 6.5.10, то расстояние измеряют вдоль пунктирных линий, как показано на рисунке C.1.
![]() 1 - проводник; 2 - электрический зазор; 3 - перегородка
Если расстояние между токопроводящими частями состоит частично из электрического зазора и частично из разделительного расстояния через заливочный компаунд и (или) твердую изоляцию, то эквивалентный электрический зазор или расстояние разделения через компаунд можно рассчитать, как описано ниже, а полученное значение затем сравнить со значением в соответствующей колонке таблиц 7, 8 и 9.
На рисунке C.2, если значение A меньше, чем соответствующее значение, приведенное в таблице 7, то расстояния, составляющие комбинированные разделения, должны быть переведены в проценты от соответствующего значения в таблице 7. Любой процент менее 33,3% следует игнорировать, остальное - прибавлять. Если результат 100% или более, то разделение считают неповреждаемым.
![]() 1 - проводник; A - электрический зазор; B - разделительное
расстояние через компаунд; C - разделительное расстояние
через твердую изоляцию
Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib" если результат находится между 33,3% и 100%, то повреждение разделения является учитываемым. Для уровня вида взрывозащиты "ic", если результат менее 100%, тогда разделение не разрешается использовать для обеспечения искробезопасности.
Например, если напряжение разделения составляет 25 В, а расстояния A = 1,0 мм, B = 0,25 мм и C = 0,2 мм, то необходимо выполнить следующий расчет:
A = (1,0/2,0 мм)·100% = 50,0%
B = (0,25/0,7 мм)·100% = 35,7%
C = (0,2/0,5 мм)·100% = 40,0%
Итого = 125,7%
Поскольку полученное значение превышает 100%, разделение является неповреждаемым. Данный подход применим для таблиц 8 и 9, но вместо требований к таблице 7 необходимо использовать требования 6.5.7 к таблицам 8 и 9.
C.2 Пути утечки
Напряжение для проведения оценки должно быть определено в соответствии с 6.5.5.
Длина пути утечки должна быть измерена вдоль поверхности изоляции, как показано на рисунке C.3.
![]() 1 - подложка; 2 - бороздка; 3 - перегородка; 4 - клей
Необходимо сделать следующие измерения, показанные на рисунке C.3:
a) длину пути утечки измеряют вокруг любой выемки на поверхности, если ширина выемки не менее соответствующего значения для X согласно 6.5.6.4;
b) если изоляционная перегородка в соответствии с 6.5.10 установлена, но не приклеена, длину пути утечки измеряют либо над перегородкой, либо под ней, в зависимости от того, какое значение меньше;
c) если перегородка (см. перечисление b) приклеена, длину пути утечки всегда измеряют над перегородкой.
Если для сокращения длины пути утечки используют конформное покрытие, и конформным покрытием покрыта только часть пути утечки, как показано на рисунке C.4, то общую эквивалентную длину пути утечки определяют расчетом процента расстояния A от соответствующего значения в графе 6 таблицы 7 (или графе 4 или 5 таблицы 8, или графе 4 таблицы 9), расчет процента расстояния B соответствующего значения в графе 5 (или графе 3 таблицы 8 или таблицы 9) и сложив два процентных значения.
![]() 1 - конформное покрытие; 2 - проводник; 3 - подложка;
A - расстояние под конформным покрытием;
B - расстояние без покрытия
включая пути утечки
C.3 Пути утечки
Далее приведен пример с диапазоном давления окружающей среды от 60 до 110 кПа, напряжением 375 В между двумя компонентами и уровнем вида взрывозащиты "ia" или "ib".
Расстояния согласно таблице 7:
Для рисунка C.5:
Расстояние под покрытием состоит из двух расстояний по 1,1 мм, каждое из которых равно или превышает 1/3 от 3,3 мм, поэтому его можно использовать в качестве комбинированного разделения.
![]() 1 - печатная плата; 2 - электрический компонент;
3 - покрытие
с покрытием, рассчитанная на давление окружающей среды
от 60 до 110 кПа
Значение 3,4 мм является комбинированным зазором и путем утечки. Поскольку допустимый путь утечки превышает допустимый зазор, значение 3,4 мм следует рассматривать только как зазор.
Зазор 3,4 мм равен или превышает 1/3 от 8,0 мм, поэтому его можно использовать в качестве комбинированного разделения.
Таким образом, общее комбинированное разделение с зазором 3,4 мм составляет:
расстояние под покрытием/3,3 мм + зазор/8,0 мм = (1,1 + 1,1)/3,3 + 3,4/8,0 = 109,1%.
Путь утечки 3,4 мм равен или превышает 1/3 от 10,0 мм, поэтому может использоваться в качестве комбинированного разделения. Таким образом, общее комбинированное разделение с величиной утечки 3,4 мм составляет:
расстояние под покрытием/3,3 мм + путь утечки/10,0 мм = (1,1 + 1,1)/3,3 + 3,4/10,0 = 100,6%.
Следовательно, данное значение соответствует требованию.
Для рисунка C.6:
Зазор 9,0 мм больше допустимого 8,0 мм. Путь утечки 10,0 мм соответствует допустимому расстоянию. Следовательно, данное значение соответствует требованию.
![]() 1 - печатная плата; 2 - электрический компонент; 3 - паз
Примечание - Два электрических компонента, питание на которые идет от двух различных электрических цепей, разделенных до пикового значения 375 В.
на давление окружающей среды от 60 до 110 кПа
Пример - Путь утечки согласно таблице 7 или 8: 10 мм. Зазор в соответствии с таблицей 7 или 8: 6 мм·1,34 = 8,04 мм (с коэффициентом 1,34 для связанного устройства в диапазоне давлений от 60 до 110 кПа).
(обязательное)
D.1 Принцип
В приложении D приведены требования по проведению анализа и измерений, необходимых для установления того, что в течение времени, которое требуется для реагирования контролируемого полупроводникового ограничителя тока или напряжения на изменение питания или нагрузки, энергия искры достаточно мала, чтобы вызвать воспламенение, учитывая применимый уровень взрывозащиты оборудования, выходные характеристики, группу/подгруппу оборудования и коэффициент безопасности.
Измерение выходной энергии переходного процесса необходимо проводить, насколько это возможно, по методике настоящего приложения, учитывая то, что в приложении приведены общие рекомендации, которые могут подходить не для всех случаев. Для определения максимальной энергии переходного процесса может потребоваться проведение большого количества испытаний с различными комбинациями нагрузки и источников. Испытания необходимо проводить до практического предела с учетом найденного коэффициента безопасности и требуемого уровня взрывозащиты. На максимальную выходную энергию переходных процессов в условиях, указанных в 5.2, могут влиять различия в производственных допусках, напряжении, токе, времени отклика, пороговых значений, времени срабатывания, полупроводники, учитываемые повреждения и нагрузки, а также температура. Значения представительной цепи и испытательной установки должны иметь наиболее воспламеняющие значения в пределах заданных допусков.
Измерение энергии переходного процесса от источника питания в искробезопасную нагрузку. Энергия, которая может быть получена от нагрузки, не учитывается, следовательно, не учитывается и положение щупа для измерения тока на рисунке D.1. Например, короткое замыкание выходной характеристики источника питания может включать в себя энергию от источника питания и нагрузки, но при анализе и измерении учитывается только энергия от источника питания.
![]() 1 - переключатель для испытания на изменение питания;
2 - RS, сопротивление источника питания (при наличии);
3 - полупроводниковые устройства контроля, соединенные
последовательно или шунтирующий ограничитель тока
для искробезопасности (может иметь резервирование);
4 - регулятор напряжения, который может использоваться
для функциональных целей или искробезопасности;
5 - шунтирующий ограничитель напряжения, использующий
либо управляемый полупроводниковый компонент, либо
ограничительный диод; 6 - управляемый полупроводниковый
ограничитель тока (может иметь резервирование);
7 - RCL, выходной резистор с наименьшим сопротивлением,
указанным в запланированных чертежах; 8 - щуп для измерения
величины тока; 9 - постоянная нагрузка (которая
может включать L и C, в зависимости от обстоятельств);
10 - переключатель для испытания на изменение нагрузки;
11 - коммутируемая нагрузка (которая может включать L и C,
если применимо); 12 - щуп для измерения величины напряжения;
13 - осциллограф
Компоненты внутри пунктирной линии, которые отсутствуют
в испытываемой цепи или которые необходимо исключить
в условиях неисправности, не следует учитывать
Хотя испытания необходимо повторять с разными источниками питания и нагрузками, отсутствует требование повторного проведения данного испытания на более чем одной цепи.
Следует учитывать время переходного процесса для двух типов изменений, которые могут привести к активации ограничения управляемого полупроводника: изменение питания в цепи (исходящие параметры) и изменение нагрузки (входящие параметры). Обычно для управляемого полупроводникового ограничителя напряжения требуется изменение напряжения питания, а для управляемого полупроводникового ограничителя тока требуется изменение нагрузки. Однако оба варианта следует учитывать для всех цепей, так как, например, обрыв цепи в нагрузке может привести к тому, что регулятор напряжения в цепи при испытании может перерегулироваться и превысить пределы установившегося напряжения. В таблице D.1 представлены предельные значения энергии, которые считаются достаточно маловероятными, чтобы вызвать воспламенение для конкретной группы/подгруппы оборудования.
Таблица D.1
D.2 Схема цепи
На рисунке D.1 представлено комбинированное изображение возможных схем цепи и испытательной установки для испытания на изменение питания (D.6) с использованием переключателя 1, так и для испытания на изменение нагрузки (D.7) с использованием переключателя 10. Если цепь не соответствует данной схеме, то следует использовать подходящую альтернативную испытательную установку.
Дополнительные параметры, упомянутые в этом приложении, следующие:
UMAX - максимальное напряжение, которому может подвергаться источник питания испытуемой цепи, при условиях согласно 5.2;
UIN - номинальное испытательное напряжение до внесения изменений в источник питания. Во время испытаний могут потребоваться более низкие значения UIN, чтобы установить энергию для наихудшего случая измерения;
ULIM - максимальное контролируемое или неконтролируемое ограничение напряжения, указанное в 5, используемое для оценки установившегося состояния по 5.3.6. На соединительных контактных зажимах: Uo = ULIM;
ILIM - максимальное контролируемое или неконтролируемое ограничение тока, указанное в 3 или 6, используемое для оценки установившегося состояния по 5.3.6. На соединительных контактных зажимах: Io = ILIM;
PLIM - пиковая мощность допустимой выходной характеристики установившегося состояния цепи с учетом необходимого коэффициента безопасности.
Цепь с управляемым полупроводниковым ограничением может быть рассчитана на более низкое напряжение или ток в точках срабатывания, чем пределы напряжения или тока, используемые для оценки установившегося состояния по 5.3.6.
Пример - Если ULIM определяется как 12 В для шунтирующего вентиля, срабатывающего по напряжению, то на производстве шунтирующий вентиль может быть предназначен для запуска при максимальном напряжении 11 В, поэтому существует запас 1 В до превышения ULIM. Это может обеспечить устойчивость схемы в полевых условиях.
Там, где цепи с управляемым полупроводниковым ограничением используют резервирование для соответствия учитываемой неисправности согласно требованиям 5.2, а также в случаях, когда взаимодействие между резервными цепями может сделать недействительными результаты испытаний, их следует повторить с включенными и отключенными резервными цепями. Помимо учета резервных цепей, нет необходимости применять больше учитываемых неисправностей, чем требуется согласно 5.2 при учете неисправностей подачи питания и нагрузки.
Компоненты, которые присутствуют по функциональным причинам и которые не влияют на обеспечение искробезопасности, следует либо оставить в схеме, либо удалить из нее, в зависимости от того, что создает самые неблагоприятные условия испытания. Например, регулятор напряжения (4) можно рассматривать как короткое замыкание при условиях, указанных в 5.2, и, следовательно, должен быть заменен цепью короткого замыкания при испытании. Затем UIN будет установлено соответствующим образом, чтобы обеспечить диапазон выходного напряжения, возможного от регулятора.
D.3 Испытательное оборудование
Для проведения испытаний требуется возможность измерения тока и напряжения с частотой не менее 100 МГц. Цифровой запоминающий осциллограф 13 с полосой пропускания не менее 100 МГц. Осциллограф обычно может записывать осциллограмму изделия для двух каналов и интеграцию между определенными пользователем точками по оси времени. Если данная функция недоступна, то их можно рассчитать другими способами.
Выходной ток следует измерять с помощью гальванически разделенного щупа осциллографа для измерения величины тока или клещами 8 с соответствующим диапазоном измерения частоты, выходное напряжение измеряется с помощью щупа для измерения величины напряжения 12 с сопротивлением не менее 1 МОм.
Примечание - Соответствие ширины полосы пропускания токового щупа можно определить, сравнив ее со временем нарастания измеряемого токового сигнала.
Осциллограф должен быть настроен на запуск от подходящей точки либо по каналу тока, либо по напряжению, подходящему для испытания. Осциллограф должен быть настроен на запись достаточное время перед пуском, чтобы убедиться, что вся избыточная энергия переходного процесса учтена при оценке.
Переключение напряжения источника 1 или нагрузки 10 должно производиться с помощью коммутационного устройства без дребезга контактов, такого как МОП-транзистор или ртутный переключатель, обладающего достаточной скоростью переключения. Этот следует проверить из статистики переключения после начала испытания.
Пример - Для проведения данного испытания подходит устройство коммутации, которое переключается в течение 5% времени, требуемого для переходного процесса цепи.
Напряжение на устройстве коммутации во включенном состоянии должно быть ограничено во избежание вмешательства в результат испытания. Ограничение достигается за счет низкого сопротивления во включенном состоянии или низкого насыщенного напряжения, для гарантии того, что напряжение коммутационного устройства составляет менее 5% от номинального, приложенного напряжения или для испытаний на изменение питания, за счет увеличения UMAX для компенсации переключения напряжения.
D.4 Нагрузка при испытаниях
Нагрузки при испытаниях для подключения на выходе испытуемой цепи 9 и 11 следует выбирать для получения максимальной энергии в конце переходного процесса во время испытания. Данные значения обычно определяются экспериментально. Тип и размер нагрузок будут различаться в зависимости от цепи и ее входных характеристик. Например, это может быть любое сочетание:
a) стабилитрон с лавинным напряжением ближайшего доступного напряжения ниже ULIM;
b) резистор;
c) емкостная или индуктивная цепи (например, включая Co и Lo на соединительных контактных зажимах);
d) нагрузки постоянного тока.
Нагрузки в установившемся режиме 9 не должны вызывать срабатывания ограничителей напряжения или тока до замыкания переключателя, имитирующего неисправность 1 или 10.
D.5 Напряжение питания
Напряжение питания (UIN) в установившемся состоянии должно соответствовать источнику питания в соответствии с условиями, указанными в 5.2, включая сопротивление источника (Rs) и любую индуктивность или емкость. Для этого можно использовать источник питания стенда. Напряжение должно изменяться во время испытания от 0 В до самого высокого значения напряжения, доступного для цепи, или самого высокого значения напряжения, которое не приводит к срабатыванию испытуемого ограничителя напряжения 5, в зависимости от того, какое значение меньше.
Для испытания на изменение питания напряжение, имитирующее неисправность (UMAX) может подаваться от стационарного источника питания и значение должно изменяться в ходе испытания, поскольку максимальная энергия переходного процесса может возникнуть при значении UMAX, установленном в любом месте между UIN и максимальным напряжением питания схемы при условиях, указанных в 5.2.
Примеры
1 Для связанного оборудования UMAX может составлять значения напряжения до Um.
2 Наиболее обременительным условием может быть короткое замыкание регулятора напряжения на 4.
3 Наиболее обременительное условие может быть связано с выходом из строя цепи управления, работающей там, где выходной сигнал поступает от вторичной стороны трансформатора, а управляющий сигнал изменяет привод первичной обмотки.
Для испытания отклика на изменение напряжения питания следует включить напряжение повреждения (UMAX) в цепь с помощью бездребезгового переключателя 1 и зарегистрировать напряжение на нагрузке и ток через нагрузку в течение определенного времени с помощью осциллографа.
Необходимо учитывать изменение сочетания как установившегося напряжения, так и напряжения повреждения (UIN, UMAX), а также следует учитывать нагрузку 9.
Для уровней вида взрывозащиты "ia" и "ib" условия испытаний должны включать измерение выходной энергии переходных процессов как при включении, так и при выключении оборудования. Для этого необходимо обесточить установившееся напряжение (UIN).
Для испытания отклика на изменение нагрузки следует изменить установившуюся нагрузку в 9, путем включения или отключения измененной нагрузки 11 в цепь с помощью переключателя нагрузки 10. Напряжение на нагрузке и полный ток в объединенных нагрузках 9 и 11 следует записывать по оси времени на осциллографе.
Различные комбинации различных установившихся напряжений (от UIN до ULIM) и установившихся нагрузок 9 следует рассматривать с учетом нагрузки переходного процесса 11.
На рисунке D.2 представлены примеры выходных сигналов, измеренных во время испытания с изменением нагрузки управляемая полупроводниковая цепь ограничения тока:
a) для ограничения тока полупроводниковых устройств, соединенных последовательно для уровня вида взрывозащиты "ia", энергия, определенная в течение времени t, когда было получено превышение ULIM или ILIM, должна находиться в пределах значений, указанных в таблице D.1 [см. рисунок D.2 a]. Если доказано, что обеспечивается искробезопасность, то могут быть заданы более высокие пределы энергии.
Пример - Передача оценки эквивалентной цепи, проверенная с помощью искрообразующего устройства;
b) для цепей, отличных от a), энергия, превышающая энергию, полученную от PLIM [см. рисунок D.2 b], определенная в течение времени t, когда было получено превышение ULIM или ILIM, должна находиться в пределах значений, указанных в таблице D.1.
Примечание - Поскольку имеется ограниченная информация о риске искрового воспламенения, связанном с переходными процессами во время контролируемого полупроводникового ограничения, текущая работа может привести к появлению в будущих изданиях ограничений по энергии, не связанных с мощностью в установившемся режиме, что приводит к уменьшению допустимой энергии переходного процесса.
![]() ![]() 1 - измеренное выходное напряжение; 2 - измеренный ток
нагрузки; 3 - измеренная выходная мощность; 4 - ILIM;
5 - ULIM; 6 - PLIM; 7 - время t; 8 - выходная энергия
переходного процесса показана на данном участке;
9 - превышение выходной энергии переходного процесса
на данном участке
и энергии, измеренные при изменении нагрузки
При наличии переходного процесса в виде затухающих колебаний время t может включать более одного участка.
Примечание - Энергия переходного процесса оценивается по результатам измерений, в единицах Дж, как произведение тока (ILIM) на напряжение (ULIM), т.е. как мощность (PLIM) за определенный промежуток времени переходного процесса (t) в интегральном выражении, т.е. как ELIM = ILIMULIMt = PLIMt, что представлено на рисунке в виде заштрихованной области.
(обязательное)
(FISCO) - ТРЕБОВАНИЯ К УСТРОЙСТВАМ
Настоящее приложение содержит подробную информацию о конструкции устройств с применением искробезопасной системы полевой шины (FISCO), основанной на принципах манчестерского кодирования с питанием от шины, сконструированных в соответствии с применяемым промышленным стандартом, который является стандартом физического уровня для установок с шиной.
Примечание - Примером промышленного стандарта является [2].
На конструкцию устройств FISCO распространяются требования настоящего стандарта, если настоящим приложением не предусмотрено иначе. Часть полевого устройства FISCO может иметь один из видов взрывозащиты, указанных в ГОСТ 31610.0, применимый для использования в соответствующей зоне или при соответствующем уровне защиты оборудования. В этом случае, требования настоящего приложения применяются только к той части устройства, которая непосредственно присоединена к искробезопасному магистральному или ответвительному кабелю.
Примечания
1 Сертификация в соответствии с требованиями FISCO не препятствует тому, чтобы устройство также было сертифицировано и маркировано в соответствии с данным стандартом обычным способом, чтобы оно могло использоваться в других системах.
2 Типичная система видов оборудования FISCO показана на рисунке E.1.
![]() 1 - оконечное согласующее устройство FISCO; 2 - источник
питания FISCO; 3 - данные; 4 - переносное оконечное
согласующее устройство FISCO; 5 - полевые устройства FISCO;
6 - магистральный кабель; 7 - ответвительный кабель
E.2 Требования к устройствам
E.2.1 Общие требования
Конструкция устройства должна соответствовать требованиям настоящего стандарта, если настоящим приложением не предусмотрено иначе.
В документации устройства должно быть указано, что оно подходит для применения в системе FISCO согласно ГОСТ 31610.25.
E.2.2 Источники питания FISCO
E.2.2.1 Общие требования
Источник питания должен иметь либо линейную нагрузочную характеристику с ограниченными параметрами, либо трапециевидную или прямоугольную выходную характеристику. Максимальное выходное напряжение Uo должно находиться в диапазоне от 14 до 17,5 В при условиях, определенных в настоящем стандарте для соответствующего уровня вида взрывозащиты.
Максимальные значения внутренней незащищенной емкости Ci и индуктивности Li компонентов, не снабженных ограничителями тока или напряжения, должны быть не более 5 нФ и 10 мкГн соответственно.
Выходные цепи источника питания могут быть заземлены.
E.2.2.2 Дополнительные требования к источникам питания уровней "ia" или "ib" FISCO
Максимальный выходной ток Io для любого типа источника питания уровней "ia" или "ib" FISCO должен определяться в соответствии с настоящим стандартом, но не должен превышать 380 мА. Для оценки источников питания с прямоугольной выходной характеристикой можно использовать таблицу E.1.
Таблица E.1
уровней "ia" или "ib" FISCO с прямоугольной
выходной характеристикой
Максимальная выходная мощность Po не должна превышать 5,32 Вт.
E.2.2.3 Дополнительные требования к источникам питания уровня "ic" FISCO
Максимальный выходной ток Io для источника питания уровня "ic" FISCO должен определяться в соответствии с настоящим стандартом. Для оценки источников питания уровня "ic" FISCO с прямоугольной выходной характеристикой можно использовать таблицу E.2.
Таблица E.2
уровня "ic" FISCO с прямоугольной выходной характеристикой
E.3 Полевые устройства FISCO
E.3.1 Общие требования
Настоящие требования применяются к устройствам, кроме оконечных согласующих устройств источников питания и простого оборудования, подсоединенных к искробезопасной шине, установленной во взрывоопасной зоне или вне взрывоопасной зоны:
a) устройство должно иметь минимальное входное напряжение Ui: 17,5 В;
b) выводы шины должны быть изолированы от земли в соответствии с настоящим стандартом;
c) выводы шины полевых устройств, подключенных к разным источникам питания, должны быть гальванически разделены в соответствии с настоящим стандартом, чтобы эти выходы оставались пассивными, и исключалось многократное заземление шины;
d) максимальная незащищенная емкость Ci каждого полевого устройства должна быть не более 5 нФ. Указывать входные и выходные параметры в сертификате или на этикетке не требуется;
e) в нормальных условиях или в условиях неисправности, указанных в настоящем стандарте, выводы шины должны оставаться пассивными, т.е. выводы не должны являться источником энергии для системы, за исключением тока утечки не более 50 мкА;
f) полевым устройствам должен быть присвоен уровень защиты и они должны соответствовать группе I или III или подгруппе IIC, или любой комбинации данных групп;
g) полевым устройствам подгруппы IIC, предназначенным для установки во взрывоопасных средах, должен быть присвоен температурный класс. Для устройств группы III, предназначенных для установки во взрывоопасных средах, должна быть определена максимальная температура поверхности.
E.3.2 Дополнительные требования к полевым устройствам уровней "ia" или "ib" FISCO
Дополнительные требования к полевым устройствам уровней "ia" или "ib" FISCO:
a) минимальные входные параметры полевых устройств должны быть - Ii: 380 мА и Pi: 5,32 Вт;
b) внутренняя индуктивность полевых устройств Li должна быть не более 10 мкГн.
E.3.3 Дополнительные требования к полевым устройствам уровня "ic" FISCO
Дополнительное требование к полевым устройствам уровня "ic" FISCO - внутренняя индуктивность полевых устройств Li должна быть не более 20 мкГн.
E.3.4 Оконечное согласующее устройство
Линейные оконечные согласующие устройства, необходимые для системы, должны включать резисторно-конденсаторную схему, на выходах которой резистор с номиналом не менее 90 Ом соединен последовательно с конденсатором номиналом не более 2,2 мкФ (включая допуски).
Примечание - В [2] регламентированы требования к значениям компонентов, необходимым при эксплуатации.
Оконечное согласующее устройство должно:
a) иметь уровень вида взрывозащиты;
b) соответствовать группе I, II или III или комбинации этих групп;
1) оконечным согласующим устройствам подгруппы IIC, предназначенным для установки во взрывоопасных средах, должен быть присвоен температурный класс;
2) оконечным согласующим устройствам группы III, предназначенным для установки во взрывоопасных средах, должна быть присвоена максимальная температура поверхности;
c) если считается, что емкостный(е) компонент(ы) может (могут) быть поврежден(ы) и создать короткое замыкание, то номинальная мощность такого резистора должна быть 5,1 Вт;
d) иметь входные параметры Ui не менее 17,5 В;
e) быть изолировано от земли в соответствии с настоящим стандартом;
f) иметь максимальную незащищенную внутреннюю индуктивность Li не более 10 мкГн.
Примечания
1 Оконечные согласующие устройства могут входить в состав полевых устройств или источников питания.
2 При проведении оценки безопасности считается, что емкость оконечного согласующего устройства Ci не оказывает воздействия на искробезопасные свойства системы.
E.3.5 Простое устройство
Простое устройство, используемое в искробезопасной системе, должно соответствовать требованиям настоящего стандарта. Дополнительно общая индуктивность и емкость каждого простого устройства, подключенного к системе FISCO, должны быть не более 10 мкГн и 5 нФ соответственно.
Примечание - Для уровней вида взрывозащиты "ia" или "ib" максимальная доступная мощность может достигать 5,32 Вт, что может сделать недействительным предположение о повышении температуры согласно перечислению 6) 5.5.
(обязательное)
ИСКРОБЕЗОПАСНЫХ ЦЕПЕЙ
В настоящем приложении за вероятность воспламенения принимают отношение числа воспламенений к числу искрений, зарегистрированных во время проведения последовательности испытаний. Абсолютная погрешность при этом не учитывается.
В настоящем приложении приведена методика испытаний на искровое воспламенение искробезопасных выходных цепей источников питания с управляемым полупроводниковым ограничением параметров. Методика основана на использовании искрообразующего устройства согласно приложению B при испытании одной и той же выходной цепи источника питания, с применением не менее трех взрывоопасных испытательных газовых смесей, обеспечивающих различные (повышенные) коэффициенты безопасности для определения вероятности воспламенения и определении характера изменения вероятности воспламенения при изменении коэффициента безопасности, сравнении угла наклона вероятностной характеристики выходной цепи источника питания с углом наклона вероятностной характеристики для простой контрольной цепи, при этом вероятность воспламенения представительной газовой смеси (с коэффициентом безопасности, равном единице) при коммутации выходной цепи источника питания с номинальными параметрами должна быть менее 1,16·10-6. Методика не предназначена для использования, если коэффициент безопасности обеспечивается за счет увеличения напряжения или тока в испытываемой цепи.
В настоящем приложении термин "источник питания" является общим термином для всех цепей питания. К таким источникам питания относится специализированное оборудование электропитания, внутренние регуляторы тока или цепи для повышения напряжения, а также цепи, для которых подача питания не является основной функцией.
Настоящее приложение применимо для полупроводниковых источников питания с ограничением тока и (или) напряжения и (или) длительности разряда, которые ограничивают или отключают ток при коммутации и (или) при превышении предельного значения тока или напряжения, но достаточно быстро восстанавливаются до номинальных значений выходных параметров между каждым размыканием контакта искрообразующего устройства и последующим замыканием.
Время восстановления цепи должно составлять менее 20 мс при нормальной скорости вращения искрообразующего устройства с использованием четырех проволочек. Если этого недостаточно для восстановления цепи, то продолжительность между размыканием и последующим замыканием проволочки и диска должна быть увеличена путем удаления одной или нескольких проволочек и соответственно должно быть увеличено количество оборотов при испытании. Если необходимого времени для восстановления цепи невозможно получить, удалив все проволочки, кроме одной, тогда допускается уменьшить скорость вращения искрообразующего устройства, обеспечив при этом достаточную чувствительность искрообразующего устройства.
F.2 Первоначальное испытание
Источник питания при первоначальном испытании должен быть испытан с использованием искрообразующего устройства при 400 оборотах с применением взрывоопасной испытательной газовой смеси, обеспечивающей коэффициент безопасности 1,5 согласно 9.1.3.2, без регистрируемых воспламенений.
F.3 Последующие испытания
Источник питания должен быть испытан не менее трех раз согласно последовательности (очередности), указанной в таблице F.2. Последующие испытания должны быть проведены с использованием взрывоопасных испытательных газовых смесей, обеспечивающих различные (повышенные) коэффициенты безопасности (при необходимости).
Таблица F.3 содержит составы взрывоопасных испытательных газовых смесей и соответствующие токи для стандартной контрольной цепи с параметрами (24 +/- 0,24) В, (95 +/- 5) мГн.
Таблица F.1 содержит определение терминов для использования таблицы F.2.
Таблица F.1
Термины, используемые в приложении F
Таблица F.2
Таблица F.3
и соответствующие воспламеняющие токи простой контрольной
цепи, которые могут быть использованы для обеспечения
различных коэффициентов безопасности при проведении
испытаний цепей ИУ согласно таблице F.2
F.4 Примеры испытаний различных цепей ИУ с положительным и отрицательным результатами
В таблице F.4 представлен пример последовательности испытаний цепи ИУ, которая может быть отнесена к числу искробезопасных и выдержала их с положительными результатами, приведенными в таблице F.2. Вероятностная характеристика данной цепи ИУ представлена на рисунке F.1 и обозначена "Вероятностная характеристика - таблица F.4 - соответствует". При сравнении вероятностной характеристики данной цепи с вероятностной характеристикой простой контрольной цепи, обозначенной "Вероятностная характеристика - простая контрольная цепь", видно, что при испытаниях с более высокими коэффициентами безопасности, 1,67 и 2,5, соответственно, происходит большее количество воспламенений, но по мере уменьшения коэффициента безопасности вероятность воспламенения снижается быстрее, чем для простой контрольной цепи и, следовательно, данная цепь ИУ имеет приемлемо низкое значение вероятности, при коэффициенте безопасности, снижаемом до единицы.
Таблица F.4
с вероятностной характеристикой, представленной
на рисунке F.1 и обозначенной "Вероятностная
характеристика - таблица F.4 - соответствует"
![]() от коэффициента безопасности (коэффициент безопасности,
обеспечиваемый взрывоопасными испытательными
газовыми смесями)
В таблице F.5 представлен пример последовательности испытаний цепи ИУ, которая не может быть отнесена к числу искробезопасных (является искроопасной), отрицательные результаты которых приведены в таблице F.2. Вероятностная характеристика данной цепи представлена на рисунке F.1 и обозначена как "Вероятностная характеристика - таблица F.5 - не соответствует". При сравнении вероятностной характеристики данной цепи с вероятностной характеристикой простой контрольной цепи, обозначенной "Вероятностная характеристика - простая контрольная цепь", видно, что при испытании цепи ИУ с более высоким коэффициентом безопасности, при 1,67 и 2,5 происходит меньшее количество воспламенений, но по мере уменьшения коэффициента безопасности вероятность снижается медленнее, чем для простой контрольной цепи и, следовательно, вероятностная характеристика данной цепи ИУ не имеет наклона, обеспечивающего вероятность до приемлемо низкого значения при снижении коэффициента безопасности до единицы.
Таблица F.5
с вероятностной характеристикой, представленной
на рисунке F.1 и обозначенной "Вероятностная
характеристика - таблица F.5 - не соответствует"
(обязательное)
G.1 Общие требования
В приложении G приведен метод на основе применения характеристик искробезопасности, который заменяет испытание на искрение при проведении оценки искрового воспламенения искробезопасных источников питания.
Характеристики искробезопасности приведены для подгрупп IIB и IIC. Для групп I и III и подгруппы IIA допускается использовать характеристики искробезопасности для подгруппы IIB в качестве вероятного подтверждения искробезопасности. Характеристики искробезопасности на рисунках G.1, G.2 и G.3 приведены для коэффициента безопасности 1,5.
Примечание - Характеристики искробезопасности в данном приложении идентичны характеристикам искробезопасности в ГОСТ 31610.25. В отличие от ГОСТ 31610.25 характеристики искробезопасности в данном приложении применяются не только для уровня вида взрывозащиты "ib".
![]() для подгруппы IIC
G.2 Линейный источник
Требования настоящего приложения допускается применять для линейных источников питания, если их максимальное напряжение не выходит за пределы характеристики искробезопасности для линейного источника согласно диаграмме на рисунке G.2 или G.3.
G.3 Нелинейный источник
Требования настоящего приложения допускается применять для нелинейных источников питания (например, с прямоугольными или трапециевидными выходными характеристиками), если соблюдаются три условия:
a) характеристика искробезопасности выходной характеристики не должна выходить за пределы характеристики искробезопасности для прямоугольного источника из соответствующей схемы на рисунке G.2 или G.3. Сплошная синяя линия на рисунке G.1 представляет собой пример выходной характеристики для подгруппы IIC;
b) точка на используемом графике, представляющая максимальное напряжение и максимальный ток, должна не выходить за пределы характеристики искробезопасности для линейного источника на соответствующей диаграмме на рисунке G.2 или G.3. Пунктирная синяя линия на рисунке G.1 представляет собой пример данной точки, относящейся к сплошной синей выходной характеристике;
c) максимальные значения тока короткого замыкания, емкости и индуктивности должны быть меньше значений, полученных на основе вышеизложенного или согласно приложению A.
G.4 Характеристики искробезопасности
В данном разделе на рисунках G.2 и G.3 приведены предельные характеристики искробезопасности.
![]() 1 - предельная индуктивность для источника с прямоугольной
характеристикой; 2 - предельная индуктивность для источника
с линейной характеристикой
a) Диаграмма для значения 0,15 мГн
![]() 1 - предельная индуктивность для источника с прямоугольной
характеристикой; 2 - предельная индуктивность для источника
с линейной характеристикой
b) Диаграмма для значения 0,5 мГн
![]() 1 - предельная индуктивность для источника с прямоугольной
характеристикой; 2 - предельная индуктивность для источника
с линейной характеристикой
c) Диаграмма для значения 1 мГн
![]() 1 - предельная индуктивность для источника с прямоугольной
характеристикой; 2 - предельная индуктивность для источника
с линейной характеристикой
d) Диаграмма для значения 2 мГн
![]() 1 - предельная индуктивность для источника с прямоугольной
характеристикой; 2 - предельная индуктивность для источника
с линейной характеристикой
e) Диаграмма для значения 5 мГн
для универсальных характеристик источников
питания - подгруппа IIC
![]() 1 - предельная индуктивность для источника с прямоугольной
характеристикой; 2 - предельная индуктивность для источника
с линейной характеристикой
a) Диаграмма для значения 0,15 мГн
![]() 1 - предельная индуктивность для источника с прямоугольной
характеристикой; 2 - предельная индуктивность для источника
с линейной характеристикой
b) Диаграмма для значения 0,5 мГн
![]() 1 - предельная индуктивность для источника с прямоугольной
характеристикой; 2 - предельная индуктивность для источника
с линейной характеристикой
c) Диаграмма для значения 1 мГн
![]() 1 - предельная индуктивность для источника с прямоугольной
характеристикой; 2 - предельная индуктивность для источника
с линейной характеристикой
d) Диаграмма для значения 2 мГн
![]() 1 - предельная индуктивность для источника с прямоугольной
характеристикой; 2 - предельная индуктивность для источника
с линейной характеристикой
e) Диаграмма для значения 5 мГн
для универсальных характеристик источников
питания - подгруппа IIB
(справочное)
H.1 Общие требования
В данном разделе приведены примеры маркировки.
Данная информация указана для удобства пользования настоящим стандартом и не является подтверждением того, что указанные изделия прошли процедуру подтверждения соответствия положительно. Любое сходство с реальным изделием совершенно случайно.
H.2 Искробезопасное устройство, применяемое самостоятельно (автономное)
H.3 Искробезопасное устройство с питанием от другой искробезопасной цепи
H.4 Связанное устройство
H.5 Связанное устройство, защищенное взрывонепроницаемой оболочкой
H.6 Искробезопасное устройство с уровнем вида взрывозащиты "ic"
H.7 Искробезопасное устройство с уровнем вида взрывозащиты "ib" с выходными параметрами, соответствующие уровню "ia"
H.8 Искробезопасная система полевой шины (FISCO)
H.8.1 Источник питания
H.8.2 Полевое устройство
H.8.3 Оконечное согласующее устройство
H.8.4 Полевое устройство с двойной маркировкой
(справочное)
На рисунке I.1 показана схема испытаний, необходимых для оболочек и частей оболочек искробезопасного устройства, если требования к расстояниям соответствуют таблице 7.
![]() или частей оболочек согласно таблице 7
На рисунке I.2 показана схема испытаний, необходимых для оболочек и частей оболочек искробезопасного устройства и связанных с ним устройств, если требования к расстоянию соответствуют таблицам 8 и 9.
![]() (справочное)
ДА.1 Блок искрозащиты на стабилитронах (БИС) представляет собой узел законченной конструкции, удовлетворяющей требованиям настоящего стандарта. Он служит в качестве разделительного компонента между искробезопасными и искроопасными цепями. БИС состоит из шунтирующих стабилитронов и последовательно включенных резисторов или резисторов и предохранителей (рисунок ДА.1). Все компоненты БИС должны представлять собой единый неразборный блок, залитый компаундом, устойчивым в условиях эксплуатации.
![]() а - схема блока с балластным резистором; б - схема
блока с балластным резистором для переменного тока;
в - схема блока без балластного резистора; г - схема блока
для переменного тока с балластными резисторами и заземленной
средней точкой стабилитронов; д - схема блока для
переменного тока с балластными резисторами с дублированием
стабилитронов и заземленной их средней точкой;
1 - 2 к искроопасной цепи; 3 - 4 к искробезопасной цепи;
V1, V2, V3, V4 - шунтирующие стабилитроны;
F1, F2 - предохранители; R1, R3 - ограничительные
резисторы; R2, R4 - балластные резисторы
искрозащиты на стабилитронах
ДА.2 На переменном токе применяется схема БИС со встречно включенными стабилитронами (рисунок ДА.1 б).
ДА.3 В частном случае в БИС может отсутствовать балластный резистор R2 (рисунок ДА.1 в).
ДА.4 Мощность, рассеиваемая резистором R1, определяется исходя из режима с закороченными стабилитронами. Мощность, рассеиваемая резистором R2, определяется по формуле:
(ДА.1)где U - напряжение на стабилитроне V1, В.
ДА.5 Цепь БИС, не содержащая предохранителя или резистора, должна заземляться.
ДА.6 Допускается не заземлять цепь блока искрозащиты при условии, что пути утечки и электрические зазоры между связанными с ним искроопасными цепями и землей не ниже значений, указанных в таблице 6 настоящего стандарта.
ДА.7 Искробезопасность электрических цепей с уровнем вида взрывозащиты "ib", "ic" обеспечивается БИС (рисунок ДА.1 а, б, в), имеющими гальваническую связь точек 1, 2 с сетевыми трансформаторами общего назначения, удовлетворяющими условиям эксплуатации.
ДА.8 Искробезопасность электрических цепей с уровнем вида взрывозащиты "ia" обеспечивается БИС (рисунок ДА.1 г, д), устанавливаемыми вне взрывоопасных помещений, имеющими связь точек 1, 2 с сетевыми трансформаторами общего назначения, конструкция и электрические параметры которых удовлетворяют условиям эксплуатации.
ДА.9 Устройство для присоединения БИС (согласно ДА.8) к заземлению должно дублироваться и, совместно с заземляющим проводом, рассчитываться на 10-кратный номинальный ток предохранителей, установленных в БИС. Они должны выдерживать механические нагрузки, возможные в условиях эксплуатации.
ДА.10 В БИС (рисунок ДА.1 д) напряжение срабатывания стабилитронов V1, V2 должно быть выше, чем стабилитронов V3, V4, а мощность, рассеиваемая резисторами R1, R3, рассчитывается по формуле:
(ДА.2)где
R - сопротивление резисторов R1, R3, Ом.
(справочное)
ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ИСКРОБЕЗОПАСНОСТИ
Определение воспламеняющего тока (для омической или индуктивной цепи) или воспламеняющего напряжения (для емкостной цепи) производится с помощью установок для проведения контрольных испытаний электрических цепей на искробезопасность.
ДБ.1 Определение воспламеняющего тока
ДБ.1.1 В исследуемой цепи постоянного или переменного тока при заданном постоянном напряжении (для омической цепи) или при постоянном напряжении и индуктивности (для индуктивной цепи) определяется ток, вызывающий воспламенение смеси с вероятностью
(1-я точка); (2-я точка) и (3-я точка).ДБ.1.2 По полученным трем экспериментальным точкам в прямоугольной системе координат с равным логарифмическим масштабом по оси абсцисс и ординат строится зависимость P = f(I). По оси ординат откладывается полученная вероятность воспламенения, а по оси абсцисс - соответствующий ей ток. В случае, когда по трем точкам построение прямой линии затруднено, в промежутке между имеющимися находят еще несколько точек (1 - 2 шт.) тем же способом.
ДБ.1.3 Прямую линию зависимости P = f(I) продолжают до пересечения с осью абсцисс при вероятности 10-3. Ток, соответствующий точке пересечения, принимается в качестве воспламеняющего.
ДБ.1.4 Для расчета вероятности воспламенения в каждой экспериментальной точке должно быть получено не менее 16 - 20 воспламенений смеси. Вероятность воспламенения определяется по формуле
(ДБ.1)где m - количество воспламенений смеси;
n - общее количество произведенных искрений.
ДБ.2 Определение воспламеняющего напряжения
ДБ.2.1 В исследуемой цепи постоянного или переменного тока при заданном постоянном значении емкости и постоянном сопротивлении разрядного резистора устанавливаются такие напряжения, которые вызывают воспламенение смеси с вероятностями
; и , аналогично тому, как это указано в ДБ.1.1 - ДБ.1.3 настоящего приложения.ДБ.2.2 По полученным данным строится зависимость P = f(U) аналогично ДБ.1.2 настоящего приложения. Но при этом по оси абсцисс откладываются напряжения.
ДБ.2.3 Точка пересечения полученной прямой линии с осью абсцисс при вероятности 10-3 принимается за воспламеняющее напряжение. Расчет вероятностей производится аналогично ДБ.1.4.
ДБ.2.4 При определении воспламеняющих напряжений без отключения емкости от источника заряда, ток в зарядной цепи должен быть не более 2 мА. При определении воспламеняющего напряжения с отключением емкости от источника заряда, необходимо следить за тем, чтобы подключение заряженной емкости происходило в момент разомкнутого состояния контактов искрообразующего устройства.
ДБ.2.5 Графики получаемых зависимостей P = f(I) или P = f(U), а также электрические схемы, используемые для их получения, показаны на рисунке 1.
Угол наклона прямой P = f(I) или P = f(U) к оси абсцисс вычисляется по формуле
(ДБ.2)где P1, P2 - полученные вероятности воспламенения;
I1, I2 - соответствующие им токи (напряжения) поджигания.
ДБ.3 Упрощенный метод определения воспламеняющих параметров
ДБ.3.1 Если характер исследуемой цепи известен, а также известен угол наклона
Таблица ДБ.1
может быть произведено по одной экспериментальной точке
ДБ.3.2 В исследуемой цепи устанавливается такой ток (I) (для омической или индуктивной цепи) или напряжение (U) (для емкостной цепи), которые вызывают воспламенение с вероятностью
.ДБ.3.3 По таблице ДБ.1 находится пересчетный коэффициент K для соответствующего угла наклона вероятностей характеристики искробезопасности
Воспламеняющий параметр определяется по формулам:
IВ = K·I, (ДБ.3)
UВ = K·U, (ДБ.4)
где IВ; UВ - воспламеняющие токи или напряжения, соответствующие вероятности 10-3;
I; U - токи или напряжения.
Пример - В результате эксперимента было установлено, что в исследуемой электрической цепи при токе (I), равном 100 мА, получается вероятность воспламенения P = 4·10-3. Предыдущими экспериментами установлено, что используемое искрообразующее устройство для аналогичной цепи дает угол наклона вероятностей характеристики искробезопасности, равный 85°30'
. По таблице для этого угла находим K = 0,897. Отсюда воспламеняющий ток, соответствующий вероятности 10-3, равенIВ = 0,897·100 = 89,7 = 90 мА
ДБ.4 Характеристики искробезопасности
ДБ.4.1 Характеристики искробезопасности строятся в прямоугольной системе координат с логарифмическим масштабом. Экспериментальные точки (воспламеняющие параметры) определяются для цепей с индуктивностью: 1, 10, 100 мкГ; 1, 10, 100 мГ; 1, 10 Г и т.д. или с емкостью 100, 1000, 10 000, 100 000 пФ; 1, 10, 100 мкФ и т.д.; с разрядными резисторами 1, 10, 100, 1000 Ом и т.д. Величины напряжения принимаются исходя из удобств их дальнейшего использования. Обычно это 7,5; 15; 24; 30; 45; 70; 120 В.
ДБ.4.2 На рисунках в приложении A приведены зависимости минимальных воспламеняющих токов и напряжений для всех представительных взрывоопасных смесей оптимального состава, полученные с помощью унифицированного искрообразующего устройства.
Характеристики приведены к вероятности P = 10-3.
Для определения по характеристикам искробезопасного значения тока (напряжения) необходимо для заданных электрических параметров цепи определить минимальный воспламеняющий ток (напряжение) для заданной взрывоопасной смеси и затем разделить его на коэффициент искробезопасности, т.е. на 1,5.
При расчете цепей переменного тока необходимо принимать амплитудные значения тока и напряжения.
(справочное)
СТАНДАРТОВ МЕЖДУНАРОДНЫМ СТАНДАРТАМ, ИСПОЛЬЗОВАННЫМ
В КАЧЕСТВЕ ССЫЛОЧНЫХ В ПРИМЕНЕННОМ МЕЖДУНАРОДНОМ СТАНДАРТЕ
Таблица ДВ.1
Вернуться в "Каталог нормативных документов"
Источник информации: https://internet-law.ru/documents/prod/gost_gosudarstvennyj-standart/0/gost_97789.html
На правах рекламы:
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||