ГОСТ 31610.11-2014 Взрывоопасные среды. Часть 11. Оборудование с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь «i»

ГОСТ 31610.11-2014
(IEC 60079-11:2011)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ВЗРЫВООПАСНЫЕ СРЕДЫ

Часть 11

Оборудование с видом взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь "i"

Explosive atmospheres. Part 11. Equipment with type of explosion protection "intrinsically safe electrical circuit "i"

МКС 29.260.20

Дата введения 2016-12-01

Предисловие

Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой национальной организацией "Ех-стандарт" (АННО "Ex-стандарт") на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 14 ноября 2014 г. N 72-П)

За принятие проголосовали:

(Поправка. ИУС N 2-2019), (Поправка. ИУС N 4-2020).

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 июня 2015 г. N 734-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 31610.11-2014 (IEC 60079-11:2011) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 декабря 2016 г.

5 Настоящий стандарт модифицирован по отношению к международному стандарту IEC 60079-11:2011* Explosive atmospheres - Part 11: Equipment protection by intrinsic safety "i" (Взрывоопасные среды. Часть 11: Оборудование с видом взрывозащиты "i"), включая поправку Cor.1 (2012), путем внесения дополнительных положений, что обусловлено потребностями экономики стран СНГ.

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .

Дополнительные положения внесены в текст стандарта и выделены курсивом*.

________________

* В бумажном оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделах "Предисловие", "Введение" приводятся обычным шрифтом, остальные по тексту документа выделены курсивом. - .

Разъяснение причин их внесения дано во введении.

Ссылки на международные стандарты, которые приняты в качестве межгосударственных стандартов, заменены в разделе "Нормативные ссылки" и тексте стандарта ссылками на соответствующие идентичные и модифицированные межгосударственные стандарты.

Международный стандарт разработан техническим комитетом по стандартизации ТС31 "Оборудование для взрывоопасных сред" Международной электротехнической комиссии (IEC).

Перевод с английского языка (en).

Официальные экземпляры международного стандарта, на основе которого подготовлен настоящий межгосударственный стандарт, и международных стандартов, на которые даны ссылки, имеются в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии.

Степень соответствия - модифицированная (MOD)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

ВНЕСЕНЫ: поправка, опубликованная в ИУС N 2, 2019 год; поправка, опубликованная в ИУС N 4, 2020 год

Поправки внесены изготовителем базы данных

ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21.10.2020 N 881-ст c 01.04.2021

Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 12, 2020

Введение

Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту IEC 60079-11:2011 с поправкой Cor.1 (2012), включенному в международную систему сертификации МЭКЕх и европейскую систему сертификации на основе Директивы АТЕХ 94/9 ЕС; его требования полностью отвечают потребностям экономики стран СНГ.

Настоящий стандарт является одним из комплекса стандартов на взрывозащиту конкретных видов для электрооборудования, применяемого во взрывоопасных средах.

Стандарт предназначен для использования в целях нормативного обеспечения обязательного подтверждения соответствия и испытаний.

Выполнение установленных настоящим стандартом требований вместе с требованиями стандартов на взрывозащиту конкретных видов обеспечивают безопасность применения оборудования на опасных производственных объектах в угольной, газовой, нефтяной, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

В целях удобства обращения к конкретным техническим требованиям в настоящем стандарте сохранена нумерация разделов, подразделов и пунктов, данных в стандарте IEC 60079-11:2011.

В настоящий стандарт включены дополнительные по отношению к международному стандарту IEC 60079-11:2011 положения (слова), отражающие потребности экономики стран СНГ, выделенные курсивом, а именно:

- в таблицу 1 добавлены библиографические ссылки на IEC 60079-0:2007 и IEC 60079-0:2011;

- в соответствии с требованиями ГОСТ 1.5-2001 в связи с невведенностью IEC 60079-25, IEC 60085, IEC 60317-7, IEC 60317-8, IEC 60317-13, IEC 60664-1:2007, IEC 60664-3:2003, IEC 61158, ANSI/UL 248-1 в качестве межгосударственных стандартов данные документы перенесены из раздела нормативных ссылок в структурный элемент "Библиография". Нормативные ссылки на международные стандарты IEC 60079-0, IEC 60079-7, IEC 60112, IEC 60127, IEC 60529, IEC 62013-1 заменены соответственно на соответствующие им ГОСТ 31610.0, ГОСТ 31610.7, ГОСТ 27473, ГОСТ IEC 60127-1, ГОСТ 14254, ГОСТ 31610.35-1;

- в подразделах 5.1, 12.1 уточнено требование о применении знака "X" в маркировке взрывозащиты в соответствии с ГОСТ 31610.0;

- в подразделе 12.4 перечисления a-f) приведена дополнительная маркировка для оборудования (за исключением связанного оборудования) путем нанесения знака уровня взрывозащиты, размещаемого перед знаком Ех в соответствии с ГОСТ 31610.0;

- в подразделе С.1 конкретизирована методика проведения расчетов.

Основные изменения, внесенные в настоящий стандарт, по сравнению с предыдущим изданием, представлены в виде таблицы.

Таблица

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .

Примечание - Указанные технические изменения включают в себя значимые технические изменения в пересмотренном стандарте, но они не представляют собой исчерпывающий список всех изменений по сравнению с предыдущей версией.

Разъяснение видов изменений

A) 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 расширения 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 Значительные 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 перечислении В).

Примечание - Данные изменения отражают достижения современных технологий. Однако такие изменения, как правило, не должны влиять на оборудование, уже выпущенное на рынок.

B) Обоснование внесения значительных технических изменений

С1 - добавлены требования к внешним соединениям, кроме разъемов для зарядки аккумулятора, которые предназначены для использования только в том случае, если отсутствует взрывоопасная газовая или пылевая среда, например, в неопасной зоне или когда применение допускается только при отсутствии газа.

С2 - требования к герметизации, указанные в 6.6.2 и подробно изложенные в Приложении D, были изменены с точки зрения толщины свободной поверхности и расширены в отношении требований к формовке. Приложение D изменено со справочного на обязательное.

По мере принятия межгосударственных стандартов, гармонизированных со стандартами МЭК и ИСО и приведенных в разделе "Библиография" (идентичных международным или модифицированных), а также нормативных документов, определяющих область применения электрооборудования для взрывоопасных сред в зависимости от уровня его взрывозащиты или категории применения, в настоящий стандарт будут вноситься соответствующие изменения.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к конструкции и испытанию искробезопасного оборудования, предназначенного для применения во взрывоопасных средах, а также связанного оборудования, предназначенного для подключения к искробезопасным цепям, входящим во взрывоопасные среды.

Данный вид взрывозащиты применим к электрооборудованию, в котором электрические цепи не способны вызвать взрыв окружающих взрывоопасных сред.

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.

Требования к искробезопасным системам приведены в [1].

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.

Если требования настоящего стандарта распространяются как на искробезопасное оборудование, так и на связанное оборудование, то используют термин "оборудование".

Если требования настоящего стандарта распространяются только на электрооборудование, то используют термин "электрооборудование".

Если связанное оборудование находится во взрывоопасной среде, оно должно иметь соответствующий вид взрывозащиты из перечисленных в ГОСТ 31610.0, и тогда требования этого метода взрывозащиты вместе с требованиями ГОСТ 31610.0 также распространяются на связанное оборудование.

Выполнение требований настоящего стандарта не является достаточным условием для обеспечения безопасности оборудования, в котором возможны каталитические или другие химические реакции. Взрывозащита указанного оборудования должна быть обеспечена применением дополнительного вида взрывозащиты.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

Таблица 1 - Применяемые разделы и пункты ГОСТ 31610.0

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 14254-2015 (IEC 60529:2013) Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP)

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

ГОСТ 31610.7-2017 (IEC 60079-7:2015) Взрывоопасные среды. Часть 7. Оборудование. Повышенная защита вида "е"

ГОСТ 31610.0-2014 (IEC 60079-0:2011) Взрывоопасные среды. Часть 0. Оборудование. Общие требования

ГОСТ 31610.35-1-2014 (IEC 60079-35-1:2011) Взрывоопасные среды. Часть 35-1. Головные светильники для применения в шахтах, опасных по рудничному газу. Общие требования и методы испытаний, относящиеся к риску взрыва

ГОСТ 31610.39-2017 (IEC/TS 60079-39:2015) Взрывоопасные среды. Часть 39. Искробезопасные системы с электронным ограничением длительности искрового разряда

ГОСТ IEC 60079-14-2013 Взрывоопасные среды. Часть 14. Проектирование, выбор и монтаж электроустановок

ГОСТ IEC 60127-1-2010 Миниатюрные плавкие предохранители. Часть 1. Терминология для миниатюрных плавких предохранителей и общие требования к миниатюрным плавким вставкам

ГОСТ IEC 60950-1-2014 Оборудование информационных технологий. Требования безопасности. Часть 1. Общие требования

ГОСТ IEC 60950-21-2013 Оборудование информационных технологий. Требования безопасности. Часть 21. Удаленное электропитание

ГОСТ IEC 60950-22-2013 Оборудование информационных технологий. Требования безопасности. Часть 22. Оборудование, предназначенное для установки на открытом воздухе

ГОСТ IEC 61010-1-2014 Безопасность электрических контрольно-измерительных приборов и лабораторного оборудования. Часть 1. Общие требования

ГОСТ IEC 61558-2-6-2012 Безопасность силовых трансформаторов, источников питания, электрических реакторов и аналогичных изделий. Часть 2-6. Дополнительные требования и методы испытаний безопасных разделительных трансформаторов и источников питания с безопасными разделительными трансформаторами

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3 Термины и определения

В настоящем стандарте наряду с терминами и определениями по ГОСТ 31610.0 используют следующие термины и определения:

3.1 Общие положения

3.1.1 искробезопасность "i" (intrinsic safety "i"): Вид взрывозащиты, основанный на ограничении электрической энергии в оборудовании и соединительной проводке, которые подвергаются воздействию потенциально взрывоопасной среды, до значения ниже уровня, вызывающего воспламенение от искрения или нагрева.

3.1.2 связанное оборудование (associated apparatus): Электрооборудование, которое содержит искробезопасные и искроопасные цепи, и сконструировано таким образом, что искроопасные цепи не могут оказывать отрицательное влияние на искробезопасные цепи.

Примечание - Связанным оборудованием может быть:

а) электрооборудование с другим видом взрывозащиты, указанным в ГОСТ 31610.0, для применения в соответствующей взрывоопасной среде, или

b) электрооборудование без такой взрывозащиты, которое по этой причине не должно использоваться во взрывоопасной среде, например, регистрирующий прибор, находящийся вне взрывоопасной среды, но подключенный к термопаре, находящейся во взрывоопасной среде, при этом только входная цепь регистрирующего прибора является искробезопасной.

3.1.3 искробезопасное оборудование (intrinsically safe apparatus): Электрооборудование, в котором все цепи искробезопасны.

3.1.4 искробезопасная цепь (intrinsically safe circuit): Цепь, в которой в предписанных настоящим стандартом условиях, включая нормальные условия эксплуатации и указанные условия неисправности, никакие искрения или тепловые воздействия не вызывают воспламенения данной взрывоопасной среды.

3.1.5 простое оборудование (simple apparatus): Электрический элемент или комбинация элементов простой конструкции с точно определенными электрическими параметрами, и который(е) совместим(ы) с параметрами искробезопасной цепи, в которой они используются.

3.2 покрытие (coating): Изоляционный материал, например, лак или сухая смазочная пленка, нанесенные на поверхность сборного элемента.

Примечание - Покрытие и материал основы печатной платы образуют изолирующую систему, которая может обладать такими же свойствами, как твердая изоляция.

[Определение 3.5, [4]]

3.3 конформное покрытие (conformal coating): Электроизоляционный материал, наносимый в качестве покрытия на смонтированные печатные платы для получения тонкого слоя, соответствующего поверхности, для создания защитного экрана против вредных воздействий окружающей среды.

[Определение 2.1, [5]]

3.4 контрольный чертеж (control drawing): Чертеж или другой документ, подготовленный изготовителем для искробезопасного или связанного оборудования, содержащий подробные электрические параметры для подключения к другим электрическим цепям или оборудованию.

3.5 диодный барьер безопасности (diode safety barrier): Сборка элементов, состоящая из шунтирующих диодов или цепей диодов (в том числе стабилитронов), защищенных предохранителями или резисторами или их сочетанием, и предпочтительно изготовленная в виде отдельного электрооборудования, а не части более крупного оборудования.

3.6 принцип целого объекта (entity concept): Метод, используемый для определения приемлемых комбинаций искробезопасного и связанного оборудования с применением параметров искробезопасности соединительных устройств.

3.7 повреждения (faults)

3.7.1 учитываемое повреждение (countable fault): Повреждение, происходящее в частях электрооборудования, удовлетворяющего требованиям к конструкции согласно настоящему стандарту.

3.7.2 повреждение (fault): Повреждение любого элемента, разделения, изоляции или соединения между элементами, не являющегося неповреждаемым согласно настоящему стандарту, от которого зависит искробезопасность цепи.

3.7.3 неучитываемое повреждение (non-countable fault): Повреждение, происходящее в частях электрооборудования, не удовлетворяющего требованиям к конструкции согласно настоящему стандарту.

3.8 номинальный ток предохранителя (fuse rating ): Номинальный ток срабатывания предохранителя в соответствии со стандартами серии ГОСТ IЕС 60127, [6] или в соответствии с техническими условиями изготовителя.

3.9 система полевой шины FISCO: Искробезопасная система полевой шины.

3.10 неповреждаемость (infallibility):

3.10.1 неповреждаемый элемент или неповреждаемая сборка элементов (infallible component or infallible assembly of components): Элемент или сборка элементов, которые в соответствии с настоящим стандартом рассматривается как не подверженный определенным повреждениям.

Примечание - Вероятность того, что такие повреждения произойдут в процессе эксплуатации или хранения, считают настолько низкой, что они не должны приниматься в расчет.

3.10.2 неповреждаемое соединение (infallible connection): Соединения, включая все возможные виды соединений проводов и печатных проводников, которые в соответствии с настоящим стандартом считаются неразмыкающимися при эксплуатации или хранении.

Примечание - Вероятность того, что такие повреждения произойдут в процессе эксплуатации или хранения, считают настолько низкой, что они не должны приниматься в расчет.

3.10.3 неповреждаемое разделение или неповреждаемая изоляция (infallible separation or infallible insulation): Разделение или изоляция между токопроводящими частями, которые в соответствии с настоящим стандартом рассматриваются как не подверженные коротким замыканиям.

Примечание - Вероятность того, что такие повреждения произойдут в процессе эксплуатации или хранения, считают настолько низкой, что они не должны приниматься в расчет.

3.11 внутренняя проводка (internal wiring): Проводка и электрические соединения, выполненные изготовителем внутри оборудования.

3.12 техобслуживание оборудования под напряжением (live maintenance): Техобслуживание, осуществляемое в то время, когда связанное оборудование, искробезопасное оборудование и цепи находятся под напряжением.

3.13 электрические параметры (electrical parameters).

3.13.1 максимальное входное напряжение (maximum input voltage U): Максимальное значение напряжения (постоянного или амплитудного значения переменного тока), которое допускается прикладывать к соединительным устройствам электрооборудования без нарушения вида взрывозащиты.

3.13.2 максимальный входной ток (maximum input current ): Максимальное значение тока (постоянного или амплитудное значение переменного тока), который может протекать в соединительных устройствах электрооборудования без нарушения вида взрывозащиты.

3.13.3 максимальная входная мощность (maximum input power Р): Максимальное значение мощности, которое допускается подавать на соединительные устройства электрооборудования без нарушения вида взрывозащиты.

3.13.4 максимальная внутренняя емкость (maximum internal capacitance С): Максимальное значение эквивалентной внутренней емкости соединительных устройств электрооборудования.

3.13.5 максимальная внутренняя индуктивность (maximum internal inductance L): Максимальное значение эквивалентной внутренней индуктивности соединительных устройств электрооборудования.

3.13.6 максимальное отношение внутренних индуктивности и сопротивления (L/R) (maximum internal inductance to resistance ratio L/R): максимальное значение отношения индуктивности к сопротивлению, которое может иметь место на внешних соединительных устройствах электрооборудования

3.13.7 максимальное выходное напряжение (maximum output voltage U): Максимальное значение напряжения (постоянного или амплитудное значение переменного тока) на соединительных устройствах электрооборудования в случае приложения любого напряжения, включая максимальное значение напряжения.

3.13.8 максимальный выходной ток (maximum output current ): Максимальное значение тока (постоянного или амплитудное значение переменного), который может протекать в соединительных устройствах электрооборудования.

3.13.9 максимальная выходная мощность (maximum output power Р): Максимальное значение электрической мощности, которое может быть на выходных соединительных устройствах электрооборудования.

3.13.10 максимальная внешняя емкость (maximum external capacitance С): Максимальное значение емкости, которую допускается подключать к соединительным устройствам электрооборудования без нарушения вида взрывозащиты.

3.13.11 максимальная внешняя индуктивность (maximum external inductance L): максимальное значение индуктивности, которую допускается подключать к соединительным устройствам электрооборудования без нарушения вида взрывозащиты.

3.13.12 максимальное отношение внешних индуктивности и сопротивления L/R (maximum external inductance to resistance ratio L/R): Максимальное значение отношения индуктивности к сопротивлению внешней электрической цепи, которое может иметь место на внешнем соединительном устройстве электрооборудования без нарушения его искробезопасности.

3.13.13 максимальное напряжение постоянного тока или эффективное значение переменного (U) (maximum r.m.s. а.с. or d.c. voltage U): Максимальное напряжение, которое может быть приложено к соединительным устройствам искроопасных цепей связанного оборудования без нарушения вида взрывозащиты.

Примечания

1 Это также относится к максимальному напряжению, которое может быть приложено к искроопасным соединительным устройствам искробезопасного электрооборудования (например, контакты для заряда на электрооборудовании, работающем от батарей, когда зарядка может осуществляться только за пределами взрывоопасной зоны).

2 Значение U может быть различным для разных типов соединительных устройств, а также для напряжений переменного и постоянного тока.

3.14 категория перенапряжения (overvoltage category): Цифровое обозначение, определяющее условие перенапряжения переходного процесса.

[Определение 1.3.10, [7]]

Примечание - Используются категории перенапряжения I, II, III и IV (см.2.2.2.1 IEC 60064-1 [7]).

3.15 степень загрязнения (pollution degree): Цифровое обозначение ожидаемой степени загрязнения микросреды.

[Определение 1.3.13, [7]]

Примечание - Используются степени загрязнения 1, 2, 3 и 4.

3.16 защитное сверхнизкое напряжение (protective extra-low voltage - PELV): Система со сверхнизким напряжением, которая не изолирована электрически от земли, но в других отношениях удовлетворяет требованиям к SELV.

Примечание - Система 50 В с заземлением с ответвлениями в средней точке - это система PELV.

3.17 номинальное напряжение изоляции (rated insulation voltage): Значение действующего выдерживаемого напряжения, указанное изготовителем для оборудования или его части, характеризующее указанную (долгосрочную) прочность его изоляции.

[Определение 1.3.9.1, [7]].

Примечание - Номинальное напряжение изоляции не обязательно равно номинальному напряжению оборудования, которое, прежде всего, связано с функциональными характеристиками.

3.18 периодическое максимальное напряжение (recurring peak voltage): Значение максимального напряжения при периодических изменениях формы кривой напряжения, являющихся результатом искажений напряжения переменного тока или переключения элементов с напряжением переменного тока на напряжение постоянного тока.

Примечание - Случайные броски напряжения, например, при случайном включении, не считаются периодическим максимальным напряжением.

3.19 безопасное сверхнизкое напряжение (safety extra-low voltage - SELV): Система со сверхнизким напряжением (обычно не более 50 В переменного тока или 120 В постоянного тока без пульсации), которая электрически изолирована от земли и от других систем таким образом, что единичное повреждение не может вызвать электрический удар.

Примечание - Система 50 В без заземления - это система SELV.

3.20 герметизация (encapsulation/encapsulate): Процесс нанесения компаунда для защиты любого электрического устройства (устройств) любым приемлемым способом.

3.21 заливка (casting): Процесс заливки жидкого компаунда при нормальном давлении окружающей среды в форму для литья.

3.22 формование (moulding): Процесс размещения объекта в станок с полостью для формования и введение пластмассового материала вокруг помещенного компонента под давлением, применяемым для частичной и полной герметизации помещенного компонента.

Примечание - Данный процесс может также относиться к литьевому прессованию, формовке или формованию.

3.23 гальваническая изоляция (galvanic isolation): Расположение в оборудовании, которое позволяет осуществлять передачу сигнала или мощности между цепями без их прямого электрического соединения.

Примечание - Гальваническая изоляция часто применяет элементы с магнитами (трансформатор или реле) или элементы с оптическими средствами связи.

4 Классификация искробезопасного и связанного оборудования по группам и температурным классам

Искробезопасное и связанное оборудование с видом взрывозащиты, указанным в ГОСТ 31610.0 для применения в соответствующей взрывоопасной среде, должно подразделяться на группы в соответствии с требованиями к группе оборудования ГОСТ 31610.0 и классифицироваться по максимальной температуре поверхности или температурному классу согласно требованиям к температуре ГОСТ 31610.0.

Связанное оборудование без вида взрывозащиты должно только подразделяться на группы согласно требованиям к группе оборудования ГОСТ 31610.0.

5 Уровни взрывозащиты электрооборудования и соответствие требованиям в отношении воспламенения

5.1 Общие требования

Искробезопасное оборудование и искробезопасные части связанного оборудования должны быть отнесены к одному из уровней взрывозащиты "ia", "ib" или "ic".

Требования настоящего стандарта должны применяться ко всем уровням взрывозащиты, если не указано иное. При определении уровней взрывозащиты "ia", "ib" или "ic" повреждения элементов и соединений необходимо учитывать исходя из требований 7.6. Повреждения разделений между токопроводящими частями необходимо учитывать в соответствии с требованиями 6.3. При определении учитывают размыкание, закорачивание и заземление внешних искробезопасных соединительных устройств согласно 6.2.

Искробезопасные параметры для искробезопасного и связанного оборудования должны определяться с учетом требований в отношении искрового воспламенения по 5.5 и теплового воспламенения по 5.6.

Для цепей связанного оборудования, которые подключают к цепям с безопасным сверхнизким напряжением (SELV) или к цепям с защитным сверхнизким напряжением (PELV), напряжение U должно применяться только для напряжения общего вида, а номинальное рабочее напряжение прикладывают между проводниками цепи, как напряжение дифференциального вида (типичные примеры - цепи RS-232, RS-485 или 4-20 мА). В маркировке взрывозащиты на связанное оборудование, использующее цепи SELV и PELV, должен быть указан знак "X" согласно требованиям к маркировке ГОСТ 31610.0. Специальные условия применения, перечисленные в сертификате, должны содержать подробное описание необходимых мер предосторожности.

Если в предоставленной документации изготовитель определил методики техобслуживания под напряжением, то это техобслуживание под напряжением не должно нарушать искробезопасность, и это следует учитывать во время испытаний и оценки.

Примечания

1 Для оборудования могут быть заданы цепи нескольких уровней, и оно может иметь разные параметры для каждого из указанных уровней цепей.

2 При приложении напряжений U, U в следующих разделах для оценки может применяться любое напряжение до максимального.

5.2 Уровень взрывозащиты "ia"

При приложении напряжений U и U искробезопасные цепи электрооборудования уровня "ia" не должны вызывать воспламенение в каждом из следующих случаев:

a) при нормальной эксплуатации и введении всех неучитываемых повреждений, создающих наиболее опасные условия;

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

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

В каждом из вышеуказанных случаев неучитываемые повреждения могут быть различными.

При испытании или оценке цепей на искровое воспламенение необходимо использовать коэффициенты безопасности в соответствии с 10.1.4.2 для случаев:

Во всех случаях при оценке температурного класса поверхности коэффициент безопасности по напряжению или току должен быть равен 1,0.

Если может возникнуть только одно учитываемое повреждение, то для присвоения искробезопасной цепи уровня "ia" принимают во внимание требования перечислений а) и b), при условии выполнения требований настоящего стандарта к испытаниям искробезопасной цепи уровня "ia". Если учитываемые повреждения не могут возникнуть, то для присвоения искробезопасной цепи уровня "ia" принимают во внимание требования перечисления а), при условии выполнения требований настоящего стандарта к испытаниям искробезопасной цепи уровня "ia".

5.3 Уровень взрывозащиты "ib"

При приложении напряжений U и U искробезопасные цепи электрооборудования уровня "ib" не должны вызывать воспламенение в каждом из следующих случаев:

a) при нормальной эксплуатации и введении всех неучитываемых повреждений, создающих наиболее опасные условия;

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

В каждом из вышеуказанных случаев неучитываемые повреждения могут быть различными.

При испытании или оценке цепей на искровое воспламенение необходимо использовать коэффициент безопасности 1,5 в соответствии с 10.1.4.2. Во всех случаях при оценке температурного класса поверхности коэффициент безопасности по напряжению или току должен быть равен 1,0.

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

5.4 Уровень взрывозащиты "ic"

При приложении напряжений U и U искробезопасные цепи электрооборудования уровня "ic" не должны вызывать воспламенение взрывоопасной смеси при нормальной эксплуатации и при условиях, заданных настоящим стандартом.

При испытании или оценке цепей на искровое воспламенение необходимо использовать коэффициент безопасности 1,0 в соответствии с 10.1.4.2. Во всех случаях при оценке температурного класса поверхности коэффициент искробезопасности по току или напряжению должен быть равен 1,0.

Примечание - Понятие учитываемых повреждений не применяется к этому уровню взрывозащиты. Неповреждаемые элементы и сборка элементов по разделу 8 не применяются. Для искробезопасной цепи уровня взрывозащиты "ic" термин "неповреждаемый" следует понимать как "соответствующий требованиям 7.1". Дополнительные сведения, применяемые для оценки оборудования с уровнем взрывозащиты "ic", изложены в приложении I.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

5.5 Соответствие требованиям в отношении искрового воспламенения

Необходимо оценить и/или испытать цепь на эффективное ограничение энергии искры, которая может вызывать воспламенение взрывоопасной среды, в каждой точке, где может произойти разъединение или соединение, в соответствии с 10.1.

Цепи оборудования группы III, подверженные воздействию пыли, испытывают на искровое воспламенение в соответствии с требованиями к оборудованию группы IIB.

5.6 Соответствие требованиям в отношении теплового воспламенения

5.6.1 Общие требования

Необходимо оценить и/или испытать максимальную температуру всех поверхностей компонентов, оболочек, проводки и печатных проводников, которые могут контактировать с взрывоопасными средами. Максимальная температура, допустимая после введения повреждений по 5.2, 5.3 и 5.4, должна быть в соответствии с требованиями к температуре ГОСТ 31610.0.

Испытания, если они необходимы, указаны в 10.2.

Примечания

1 Требования данного подпункта не применяются к связанному оборудованию с другим видом взрывозащиты из перечисленных в ГОСТ 31610.0 или находящемуся вне взрывоопасной зоны.

2 Необходимо особенно тщательно выбирать материалы для применения вблизи высокотемпературных элементов, например, элементов, батарей или элементов, способных рассеивать мощность более 1,3 Вт в условиях повреждения, определенных в разделе 5, для предупреждения вторичного воспламенения взрывоопасной среды, например, вследствие нагрева или горения печатных плат, покрытий, корпусов элементов.

5.6.2 Температура поверхности малых элементов оборудования группы I и II

Требования к значениям температур малых элементов, используемых в оборудовании для группы I или II, приведены в требованиях к температуре малых компонентов для электрооборудования группы I или II ГОСТ 31610.0 и требования к испытаниям указаны в требованиях к испытаниям малых компонентов на воспламенение взрывоопасных смесей ГОСТ 31610.0.

Коэффициент безопасности 5 К и 10 К, необходимый согласно требованиям к максимальной температуре поверхности ГОСТ 31610.0 не применяется к максимальной температуре поверхности 200°С, 275°С и 950°С, приведенным в таблице. Оценка классификации температурных классов в соответствии с размером компонента при температуре 40°С в ГОСТ 31610.0.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

5.6.3 Провода внутреннего монтажа для группы I и II

Максимально допустимый ток, соответствующий максимальной температуре самонагрева провода, берут из таблицы 2 для медных проводников или вычисляют по следующей формуле для всех металлов:

, (1)

где а - температурный коэффициент сопротивления материала проводника (для меди а=0,004284 K, для золота а=0,004201 K);

- максимально допустимый действующий ток, А;

- ток плавления проводника при максимальной указанной температуре окружающей среды, А;

Т - температура плавления материала проводника, °С (для меди - 1083°С, для золота -1064°С);

t - пороговая температура в °С для данного температурного класса. Значение t - это температура проводника вследствие самонагрева и нагрева от окружающей среды.

Пример - Тонкий медный проводник (Температурный класс - Т4)

а=0,004284 K

=1,6 А (определяется экспериментально или указан изготовителем проводника)

Т=1083°С

t: для Т4 (малый элемент, t275°С)

Применив формулу, получим:

=1,3 А (это максимально допустимый ток в нормальных условиях или в условиях повреждения, при котором температура проводника не превысит 275°С).

Таблица 2 - Температурная классификация медной проводки (при максимальной температуре окружающей среды 40°С)

5.6.4 Печатные проводники для группы I и II

Температурный класс печатных проводников определяют на основании имеющихся данных или методом проведения измерений.

Для медных печатных проводников температурный класс можно определять по таблице 3.

Таблица 3 - Температурная классификация проводников печатных плат (при максимальной температуре окружающей среды 40°С)

Например, печатные одно- или двухсторонние платы толщиной не менее 0,5 мм, с печатными проводниками толщиной не менее 33 мкм, применяя коэффициенты, указанные в примечаниях к таблице 3, относят к температурному классу Т4 или допускают для применения в оборудовании группы I, если они имеют минимальную ширину печатного проводника 0,3 мм, а длительно протекающий по ним ток не превышает 0,444 А. Аналогично печатные проводники минимальной ширины 0,5, 1,0 и 2,0 мм относят к температурному классу Т4 при максимальных токах 0,648 А, 1,092 А и 1,833 А соответственно.

Температурную классификацию печатных проводников длиной 10 мм или менее не проводят.

Если температурный класс печатного проводника определяют экспериментально, необходимо использовать максимальный длительно протекающий ток.

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

Если испытания не проводятся, при максимальной мощности не более 1,3 Вт печатные проводники могут быть отнесены к температурному классу Т4, или допускаются для применения в электрооборудовании группы I.

Для группы I, если попадание пыли исключено, допустима мощность 3,3 Вт.

Максимальную мощность при температуре окружающей среды выше 40°С определяют в соответствии с таблицей для оценки температурной классификации площади поверхности компонентов 20 мм. Изменение максимальной мощности рассеивания от температуры окружающей среды в ГОСТ 31610.0.

5.6.5 Температура искробезопасного оборудования и компонентов для группы III

Максимальную температуру поверхности для искробезопасного оборудования группы III определяют согласно пункту "Измерение температуры" ГОСТ 31610.0. Измерения должны быть проведены с использованием определенных значений U и для искробезопасного оборудования без 10% коэффициента безопасности. Температура должна быть такой, как температура поверхности искробезопасного оборудования, которое взаимодействует с пылью. Например, для искробезопасного оборудования, защищенного оболочкой по крайней мере IP5X, температура поверхности оболочки должна быть измерена.

В альтернативном случае искробезопасное оборудование должно считаться соответствующим требованиям к полному погружению или неконтролируемому слою пыли, если соответствующее рассеивание мощности в любом компоненте согласно таблице 4, а ток короткого замыкания - менее 250 мА. Искробезопасное оборудование должно быть промаркировано Т135°С.

Таблица 4 - Максимальное допустимое рассеивание мощности в элементе, погруженном в пыль

(Измененная редакция, Изм. N 1).

5.7 Простое оборудование

К простому оборудованию относят:

a) пассивные элементы, например выключатели, соединительные коробки, резисторы и простые полупроводниковые устройства;

b) устройства, накапливающие энергию, состоящие из единичных элементов в простых цепях с определенными параметрами, например конденсаторы или катушки индуктивности, значения которых должны учитываться при определении общей безопасности системы;

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

Простое оборудование должно соответствовать всем требованиям настоящего стандарта, кроме раздела 12. Изготовитель или проектировщик искробезопасной системы должен доказать соответствие данному пункту, включая спецификации материалов и протоколы испытаний (если применяются).

Всегда необходимо учитывать следующие аспекты:

- Безопасность простого электрооборудования не должна обеспечиваться применением ограничительных устройств по току и/или напряжению.

- Простое оборудование не должно содержать средства, увеличивающие значения тока или напряжения, например, преобразователи постоянного тока.

- В тех случаях, когда простое электрооборудование должно сохранять целостность изоляции искробезопасной цепи от земли, оно должно выдерживать испытательное напряжение по отношению к заземлению в соответствии с 6.3.13. Его зажимы должны отвечать требованиям 6.2.1.

- Неметаллические оболочки или оболочки из легких сплавов, в случае их размещения во взрывоопасной газовой среде, должны удовлетворять требованиям к электростатическим зарядам на внешних неметаллических материалах и к доступным металлическим частям ГОСТ 31610.0.

- Если простое электрооборудование установлено во взрывоопасной среде, то необходимо оценить максимальную температуру поверхности. При использовании в искробезопасной цепи в пределах своих номинальных характеристик и при максимальной температуре окружающей среды 40°С переключатели, патроны, штепсели и зажимы должны иметь максимальную температуру поверхности менее 85°С, то есть относиться к температурному классу Т6 для применений группы II, и также должны быть пригодны для применений группы I и группы III. Температурный класс других типов простого оборудования должен оцениваться в соответствии с разделом 5.6 настоящего стандарта.

Если простое электрооборудование является частью электрооборудования, содержащего другие электрические цепи, всю систему необходимо оценивать в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

Примечания

1 Датчики, в которых используется каталитическая реакция или другие электрохимические принципы, обычно не являются простым электрооборудованием. Необходима консультация специалистов по их применению.

2 Настоящий стандарт не устанавливает требования о необходимости проверки соответствия простого электрооборудования спецификации изготовителя.

6 Требования к конструкции оборудования

Примечание - Если в соответствующих подпунктах не указано иное, то требования настоящего раздела относятся только к конструктивным особенностям искробезопасного и связанного оборудования, которые влияют на данный вид взрывозащиты.

Например, требования по герметизации заливочным компаундом применяют только в случае, если герметизация необходима для выполнения требований 6.3.5 или 6.6.

6.1 Оболочки

6.1.1 Общие требования

Если искробезопасность может быть нарушена в результате попадания влаги, пыли или доступа к токопроводящим частям, например, если цепи содержат неповреждаемые пути утечки, необходима оболочка.

Необходимая степень защиты зависит от условий эксплуатации; например, для электрооборудования группы I может потребоваться степень защиты IP 54 в соответствии с ГОСТ 14254.

Конструкция оболочки не обязательно должна быть одинаковой для защиты от прикосновения к токопроводящим частям, находящимся под напряжением, и от попадания внутрь посторонних твердых предметов и жидкостей.

За обозначение поверхностей, образующих границы оболочки, отвечает изготовитель. Это обозначение должно быть записано в заключительном варианте документации (см. раздел 13).

(Измененная редакция, Изм. N 1).

6.1.2 Оболочки для оборудования группы I или II

6.1.2.1 Общие требования

Искробезопасное и связанное оборудование, которое рассчитано на разделения в таблице 5 или приложении F, должно быть снабжено оболочкой, отвечающей требованиям 6.1.2.2 или 6.1.2.3 соответственно.

6.1.2.2 Оборудование, соответствующее таблице 5

Оборудование, отвечающее требованиям к разделениям таблицы 5, должно быть снабжено оболочкой со степенью защиты IP20 в соответствии с требованиями ГОСТ 14254 или выше в соответствии с условиями эксплуатации и условиями окружающей среды.

Оболочка не обязательно должна подвергаться испытаниям для оболочек по ГОСТ 31610.0, однако для переносного оборудования проводят испытание сбрасыванием по ГОСТ 31610.0.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

6.1.2.3 Оборудование, соответствующее приложению F

Оборудование, отвечающее требованиям к разделениям таблицы F.1 и F.2, должно быть снабжено защитой для обеспечения степени загрязнения 2. Этого достигают одним из способов:

a) оболочкой со степенью защиты IP54 или выше в соответствии с ГОСТ 14254 в соответствии с условиями эксплуатации или условиями окружающей среды. В таблице 1 приведены дополнительные сведения ГОСТ 31610.0, применяемые для данных оболочек;

Примечание - Данное требование не применяется, если разделения защищены другими способами, помимо оболочки, такими как герметизация или конформное покрытие, указанными в перечислении 6.1.3 b) настоящего стандарта. Требования к оболочкам изложены в 6.2, 6.5, 7.1.1, 7.1.2.1, 7.1.2.2, 7.1.2.3, 7.2, 7.3, 12, 16, 26.4.1, 26.4.1.1, 26.4.1.2, 26.4.1.2.1, 26.4.1.2.2, 26.4.2, 26.4.3, 26.4.4, 26.5.2, 26.7, 26.8, 26.9, 26.10, 26.16, приложении С и приложении F ГОСТ 31610.0.

b) оболочкой со степенью защиты IP20 или выше в соответствии с ГОСТ 14254 при условии, что разделения обеспечены с помощью покрытия типа 1 или 2 или заливочного компаунда или через твердую изоляцию. Нет необходимости подвергать оболочку испытаниям для оболочек согласно ГОСТ 31610.0; однако для переносного оборудования проводят испытание сбрасыванием по ГОСТ 31610.0;

c) оболочкой со степенью защиты IP20 и ограничением монтажа при условии, что будут указаны требования к ограничению монтажа в специальных условиях применения. Номер сертификата на электрооборудование должен содержать знак "X" согласно требованиям к маркировке ГОСТ 31610.0. В специальных требованиях применения, перечисленных в сертификате, должны указываться подробные необходимые меры предосторожности.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

6.1.3 Оболочки для оборудования группы III

Искробезопасность искробезопасного оборудования может быть нарушена в результате попадания пыли или доступа к токопроводящим частям, например, если цепи содержат неповреждаемые пути утечки, необходима оболочка:

a) При разделении, соответствующим требованиям к зазорам или путям утечки таблицы 5 или приложения F, оболочка должна обеспечивать уровень защиты по крайней мере IP5X в соответствии с ГОСТ 14254. Для данных оболочек дополнительно применяют 6.1.2.3, перечисление а);

b) При разделении, отвечающим требованиям расстояниям под покрытиям, заливочным компаундом или путям утечки через твердую изоляцию таблицы 5 или приложения F, оболочка должна обеспечивать степень защиты по крайней мере IP2X согласно ГОСТ 14254. Нет необходимости подвергать оболочку испытаниям для оболочек ГОСТ 31610.0, однако переносное оборудование необходимо подвергать испытанию сбрасыванием согласно ГОСТ 31610.0.

Оболочки связанного оборудования группы III должны соответствовать требованиями 6.1.2.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

6.2 Соединительные устройства для подключения внешних цепей

6.2.1 Зажимы

В дополнение к тому, что зажимы для искробезопасных цепей должны отвечать требованиям 6.3, они должны быть отделены от зажимов искроопасных цепей одним или несколькими способами, указанными в перечислении а) или b).

Эти способы разделения также применяют, когда искробезопасность может быть нарушена внешней проводкой, которая, отсоединившись от зажима, может замкнуться на проводники или элементы.

Примечание 1 - Зажимы для подсоединения внешних цепей к искробезопасному и связанному электрооборудованию должны быть выполнены таким образом, чтобы они не повреждались при выполнении соединений.

a) Если разделение обеспечивается зазором, то электрический зазор между неизолированными токопроводящими частями зажимов должен быть не менее 50 мм.

Примечание 2 - Расположение зажимов и метод монтажа должны быть такими, чтобы контакт между цепями в случае смещения проводки был маловероятен.

b) Если разделение выполнено размещением зажимов искробезопасных и искроопасных цепей в раздельных оболочках или за счет использования изоляционной перегородки, или заземленной металлической перегородки между зажимами под общей крышкой, должны быть выполнены следующие условия:

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

2) металлические перегородки должны быть заземлены и иметь достаточную прочность и жесткость, чтобы не разрушаться при монтаже. Толщина таких перегородок должна быть не менее 0,45 мм. При меньшей толщине перегородки должны соответствовать требованиям 10.6.3. Заземленные металлические перегородки также должны пропускать максимальный ток, возможный в аварийных режимах без прогорания перегородки или повреждения цепи заземления;

3) неметаллические изолирующие перегородки должны иметь соответствующий коэффициент трекингостойкости, достаточную толщину и крепиться таким образом, чтобы быть устойчивыми к деформациям, которые могут воспрепятствовать их применению по назначению. Толщина таких перегородок должна быть не менее 0,9 мм. При меньшей толщине перегородки должны удовлетворять требованиям 10.6.3.

Значения электрических зазоров и путей утечки между неизолированными токопроводящими частями зажимов различных искробезопасных цепей и заземленными или без напряжения токопроводящими частями должны быть не менее значений, приведенных в таблице 5 или равны им.

Значения электрических зазоров между неизолированными токопроводящими частями внешних соединительных средств раздельных искробезопасных цепей должны быть равны:

- не менее 6 мм между раздельными искробезопасными цепями;

- не менее 3 мм от заземленных частей, если при оценке безопасности не было учтено заземление.

При измерении зазоров вокруг твердых изоляционных стенок или перегородок следует руководствоваться рисунком 1. Необходимо учитывать возможное перемещение жестко не закрепленных металлических частей.

1 - токопроводящая часть; T - электрические зазоры и длина путей утечки в соответствии с 6.3; d - электрические зазоры на внешних соединительных устройствах зажимов в соответствии с 6.2.1

Примечание - Указанные размеры - это значения электрических зазоров и длины путей утечки вокруг изоляции в миллиметрах, как указано выше, и не толщины изоляции.

Рисунок 1а - Требования к зазорам и длине путей утечки для зажимов, к которым подключены гальванически не связанные искробезопасные цепи

Рисунок 1 - Разделение искробезопасных и искроопасных зажимов

1 - защитный слой: непроводящая или токопроводящая и заземленная часть; 2 - перегородка в соответствии с 6.2.1.b), в данном примере перегородка - однородная с основанием или прочно соединенная с ним; T - электрические зазоры и длина пути утечки в соответствии с 6.3; d13 мм для токопроводящего заземленного слоя; d26 мм; d350 мм или d4<1,5 мм

Примечание - Указанные размеры - это значения электрических зазоров и длины пути утечки вокруг изоляции, как указано выше, а не толщины изоляции.

Рисунок 1b - Пример разделения искробезопасных и искроопасных зажимов с помощью перегородки

Рисунок 1, лист 2

6.2.2 Электрические разъемы

Конструкция электрических разъемов, предназначенных для подключения внешних искробезопасных цепей, должна отличаться от конструкции разъемов для искроопасных цепей и не должна допускать взаимозаменяемости.

Если в искробезопасном или связанном электрооборудовании используют несколько электрических разъемов для внешних соединений, и неправильное соединение может отрицательно повлиять на вид взрывозащиты, должны быть приняты меры, исключающие возможность их неправильного соединения, например, при помощи ключа, или разъемы должны быть идентифицированы маркировкой или цветовым кодом.

Присоединение проводов к разъемам не выполнено заводским способом, оно должно выполняться в соответствии с 6.2.1. При использовании специального инструмента, например, с помощью загибания, исключающего возможность отсоединения жилы проводника, разъемы должны отвечать только требованиям таблицы 5.

Соединитель, содержащий цепи заземления, повреждение которых может оказать влияние на искробезопасность электрической цепи, должен быть выполнен в соответствии с 6.5.

6.2.3 Определение отношения максимальной внешней индуктивности к сопротивлению (L/R) для источника питания с ограниченным сопротивлением

Отношение максимальной внешней индуктивности к сопротивлению (L/R), которые могут быть подключены к источнику питания с ограниченным сопротивлением, рассчитывают по приведенной ниже формуле. В этой формуле учитывается коэффициент безопасности 1,5 по току, и она не должна использоваться, когда С на выходных зажимах электрооборудования превышает 1% С.

Гн/Ом, (2)

где е - минимальная воспламеняющая энергия искрообразующего механизма, Дж, составляющая для электрооборудования:

R - минимальное выходное сопротивление источника питания, Ом;

U - максимальное напряжение холостого хода, В;

L - максимальная индуктивность на зажимах источника питания , Гн;

C - максимальная емкость на зажимах источника питания, Ф.

При L=0 , Гн/Ом.

При коэффициенте безопасности, равном 1, значение L/R должно быть увеличено в 2,25 раза.

Примечания

1 Обычно отношение L/R применяют для оценки влияния распределенных параметров, например, кабеля, а его применение для сосредоточенных значений индуктивности и сопротивления требует особого рассмотрения.

2 Отношение L/R может быть определено экспериментально для нелинейных источников питания с помощью испытания цепи с несколькими дискретными величинами L и R методами, описанными в 10.1. Диапазон используемых значений R должен изменяться практически от значений для короткого замыкания (максимальный ) до значений для холостого хода ( почти равен нулю), и тенденция изменения должна гарантировать, что L/R не приведет к отрицательным результатам испытаний.

6.2.4 Постоянно подсоединенные кабели

Электрооборудование, сконструированное с постоянно подсоединенным кабелем для внешних соединений, должно пройти испытание на растяжение кабеля в соответствии с 10.9, если повреждение выводов в электрооборудовании может привести к нарушению искробезопасности, например, если в кабеле несколько искробезопасных цепей и повреждение может вызвать опасное соединение.

6.2.5 Требования к соединениям и вспомогательному оборудованию для искробезопасного оборудования, расположенного в невзрывоопасной зоне

Искробезопасное оборудование может быть снабжено соединительными устройствами, которые не допускается использовать во взрывоопасной зоне, например, соединения, загружающие данные и соединения зарядного аккумуляторного устройства. Такие устройства должны быть снабжены защитой, чтобы номинальные параметры защитных компонентов внутри искробезопасного оборудования соответствовали требованию 7.1. Использование шунтирующих устройств, защищенных предохранителями, удовлетворяющих требованиям 7.5.2 и 7.3 соответственно, является достаточной защитой от перегрузок элементов, от которых зависит искробезопасность.

Если данные соединения используют для соединения с зарядным аккумуляторным устройством, должны соблюдаться требования 7.4.9.

Защитная цепь и компоненты могут находиться в искробезопасном оборудовании или в оборудовании для невзрывоопасной зоны. Какая-либо часть защитной цепи, расположенная во вспомогательном оборудовании невзрывоопасной зоны, должна быть оценена в соответствии с требованиями настоящего стандарта, а вспомогательное оборудование должно быть указано в документации.

Максимальное напряжение U, которое может применяться к соединениям безопасной зоны, должно быть указано в документации и промаркировано на искробезопасном оборудовании. Напряжение U на вводных устройствах должно считаться нормальным напряжением сети, например 250 В переменного тока, если в маркировке не указано иного.

Примечание - Если напряжение меньше, чем 250 В переменного тока, то данное значение не следует принимать без оценки оборудования, за исключением случаев, когда оно должно быть установлено в соответствии с ГОСТ IEC 60079-14:

a) там, где не превышает 50 В переменного тока или 120 В постоянного тока в системе защитного или безопасного сверхнизкого напряжения;

b) с помощью безопасного разделяющего трансформатора, отвечающего требованиям ГОСТ IEC 61558-2-6 или техническим требованиям эквивалентного стандарта;

c) прямо к оборудованию согласно требованиям ГОСТ IEC 60950-1, ГОСТ IEC 60950-21, ГОСТ IEC 60950-22, ГОСТ IEC 61010-1 или эквивалентного стандарта;

d) с питанием от аккумулятора или батареи напрямую.

Специальные условия применения должны быть указаны в сертификате соответствия и эксплуатационной документации, предоставляемой потребителю.

В дополнение цепь искробезопасного оборудования должна быть снабжена средствами для предупреждения передачи энергии, способной вызвать воспламенение, на соединения безопасной зоны при расположении во взрывоопасной зоне.

Примечание - Данные требования не распространяются на использование соединений изготовителем при производстве, испытании, ремонте или переборке.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

6.3 Разделительные расстояния

6.3.1 Общие требования

Требования к разделительным расстояниям приведены в разделах 6.3.2-6.3.14. Альтернативный метод определения размеров разделительных расстояний приведен в приложении F.

6.3.2 Разделение токопроводящих частей

Разделения между:

- искробезопасной и искроопасной цепями; или

- разными искробезопасными цепями; или

- цепью и заземленными или изолированными металлическими частями

должны соответствовать следующим требованиям, если вид защиты зависит от разделений.

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

Разделительные расстояния, соответствующие значениям таблицы 5 или приложению F при условиях 6.1.2.2, 6.1.2.3 или 6.1.3, не должны быть подвержены повреждению.

Состоянием неисправности при нарушении разделения считают только короткое замыкание.

Настоящим стандартом не регламентируются требования к разделениям, когда искробезопасная цепь отделена от других цепей заземленным(ой) металлическим(ой), например, печатным проводником или перегородкой при условии, что пробой на землю не нарушает вид защиты и, что заземленная токопроводящая часть может нести максимальный ток, который будет протекать по ней в аварийных условиях. Требования к путям утечки не применяются, если заземленные печатные проводники разделяют токопроводящие пути, требующие разделения, но применяются требования к электрическим зазорам. Требования к электрическим зазорам не применяются, если заземленная металлическая перегородка значительной высоты не допускает перехода заряда между компонентами, требующими разделения.

Примечание 1 - Вид защиты зависит от разделений до заземленных или изолированных металлических частей, если токоограничивающий резистор может быть обойден короткими замыканиями между цепью и заземленной или изолированной металлической частью.

Заземленная металлическая перегородка должна быть прочной и жестко закрепленной на основной конструкции, чтобы исключить повреждение. Она должна иметь достаточную толщину и токопроводящую способность, чтобы исключить прогорание или повреждения цепи заземления в неисправном состоянии. Перегородка должна иметь толщину не менее 0,45 мм и должна быть прочно закреплена на жесткой металлической заземленной части устройства или при меньшей толщине должна соответствовать 10.6.3.

Если неметаллическая изолирующая перегородка толщиной и с соответствующим сравнительным индексом трекингостойкости (СИТ) согласно таблице 5 установлена между токопроводящими частями, электрические зазоры, пути утечки и другие разделительные расстояния измеряют вокруг перегородки, при условии, что ее толщина составляет не менее 0,9 мм, а при меньшей толщине механическую прочность перегородки испытывают в соответствии с 10.6.3.

Примечание 2 - Методы оценки приведены в приложении С.

6.3.2.1 Расстояния в соответствии с таблицей 5

Для искробезопасных цепей уровней "ia" и "ib" разделительные расстояния, значения которых ниже указанных в таблице 5, но равны или составляющие не менее 1/3 значений, указанных в таблице 5, должны рассматриваться как подверженные учитываемым повреждениям на короткое замыкание, если это нарушает искробезопасность.

Для искробезопасных цепей уровней "ia" и "ib" разделительные расстояния, составляющие менее 1/3 от значений, указанных в таблице 5, должны рассматриваться, как подверженные неучитываемым повреждениям на замыкание, если это нарушает искробезопасность.

Для искробезопасных цепей уровня "ic" разделительные расстояния, значения которых ниже указанных в таблице 5, следует рассматривать как подверженные короткому замыканию, если это нарушает искробезопасность.

6.3.2.2 Расстояния в соответствии с приложением F

Для искробезопасных цепей уровней "ia" и "ib" разделительные расстояния, значения которых ниже указанных в приложении F, должны рассматриваться как подверженные повреждениям согласно F.3.1, если это нарушает искробезопасность.

Для искробезопасных цепей уровня "ic" разделительные расстояния, значения которых ниже указанных в приложении F, следует рассматривать, как подверженные короткому замыканию, если это нарушает искробезопасность.

Таблица 5 - Длина электрических зазоров, путей утечки и разделений

Таблица 5 (Измененная редакция, Изм. N 1).

6.3.3 Напряжение между токопроводящими частями

Напряжение, которое учитывают при применении таблицы 5 или приложения F - это напряжение между любыми двумя токопроводящими частями электрических цепей, для которых электрические зазоры влияют на вид защиты рассматриваемой цепи, например (см. рисунок 2), это напряжение между:

- искробезопасной цепью и искроопасной частью этой же цепи, или

- искробезопасной цепью и искроопасными цепями, или

- между искробезопасными цепями, электрически не связанными между собой.

1 - шасси; 2 - нагрузка; 3 - искроопасная цепь с U; 4 - часть искробезопасной цепи, не являющаяся искробезопасной; 5 - искробезопасная цепь; 6 - размеры, определяемые по таблице 5 или приложению F, если необходимо; 7 - размеры, определяемые по общим промышленным стандартам; 8 - размеры в соответствии с 7.3; 9 - размеры в соответствии с 6.2.1 для выходных зажимов между раздельными искробезопасными цепями и между искробезопасными и искроопасными цепями; 10 - защитные компоненты согласно 8.9

Рисунок 2 - Примеры разделений между токопроводящими частями

При оценке электрических зазоров и путей утечки следует принимать следующие значения напряжения:

a) Для электрических цепей, гальванически не связанных между собой внутри оборудования: наибольшая из сумм амплитудных значений напряжений этих цепей, которая является производной от:

- номинальных напряжений цепей; или

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

- любых напряжений, генерируемых внутри этого электрооборудования.

Если одно из напряжений составляет менее 20% от другого, то его не учитывают. Сетевое напряжение должно рассматриваться без учета стандартного отклонения от номинального значения. Для синусоидальных напряжений амплитудное значение определяется как произведение эффективного значения номинального напряжения на ;

b) Для частей электрической цепи: максимальное значение напряжения, которое может возникнуть в любой части этой цепи. Это также может быть сумма напряжений различных источников питания, подключенных к электрической цепи. Если одно из напряжений составляет менее 20% от другого, то его можно не учитывать.

Во всех случаях следует принимать максимальные значения напряжения, которые могут быть получены в аварийных режимах работы в соответствии с разделом 5.

Внешнее напряжение необходимо принимать равным U или U , заявленному для соединительных средств, через которые оно подключено. Напряжения переходных процессов, которые могут возникать до размыкания цепи устройством защиты, например плавким предохранителем, не учитывают при оценке путей утечки, но их следует учитывать при оценке электрических зазоров.

6.3.4 Электрический зазор

Изоляционные перегородки, не соответствующие требованиям 6.3.2, не учитывают.

Другие изоляционные части должны удовлетворять требованиям колонки 4 таблицы 5.

При амплитудных значениях напряжения выше 1575 В необходимо использовать разделительную изолирующую или заземленную металлическую перегородку, которая должна удовлетворять требованиям 6.3.2.

6.3.5 Пути утечки через заливку компаундом

Заливочный компаунд должен отвечать требованиям 6.6. Для частей, которые должны быть герметизированы компаундом, минимальный путь утечки между герметизированными токопроводящими частями, элементами и свободной поверхностью заливочного компаунда должен составлять ( расстояния от приведенного в таблице 5, но не менее 1 мм. Дополнительное разделение не требуется, если компаунд находится в непосредственном контакте и сцеплен со стенками оболочки твердого изоляционного материала в соответствии с таблицей 5 (см. рисунок D.1).

Электрическая прочность изоляции, герметизированной компаундом электрической цепи, должна соответствовать требованиям 6.3.13.

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

Примечание - Дополнительные требования приведены в приложении D.

6.3.6 Путь утечки через твердую изоляцию

Твердую изоляцию изготавливают методом штамповки или отливки в форме, но не заливкой. Электрическая прочность твердой изоляции должна соответствовать 6.3.13, если пути утечки удовлетворяют требованиям таблицы 5 или приложения F. Максимальный ток изолированной проводки не должен превышать значения, указанного изготовителем провода.

Примечания

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

2 В настоящем стандарте твердая изоляция - это изоляция заводского изготовления, например пластина, изоляционные трубки или изоляция на проводах.

3 Лаки подобные покрытия не считают твердой изоляцией.

4 Электрический зазор между соседними дорожками на промежуточных слоях печатных плат следует рассматривать как электрическим зазором через твердый электроизоляционный материал.

6.3.7 Сложные разделения

При комбинированных разделениях, например, по воздуху и через изоляцию, их суммарное значение должно быть определено по таблице 5 с учетом всех соответствующих разделений. Например, при напряжении 60 В:

- электрический зазор = 6 разделение через твердую изоляцию;

- электрический зазор = 3 разделение через компаунд;

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

Для искробезопасных цепей уровней "ia" и "ib" разделение считают неповреждаемым, если оно не менее электрического зазора, указанного в таблице 5.

Любой электрический зазор или разделение, составляющее менее 1/3 от данных таблицы 5, при расчете эквивалентного зазора не учитывают.

Для искробезопасных цепей уровня "ic" указанные выше результаты не должны быть ниже значения зазора, указанного в таблице 5.

6.3.8 Пути утечки

Для путей утечки, приведенных в таблице 5, СИТ электроизоляционного материала должен соответствовать значениям, указанным в таблице 5 или приложение F, измеренным в соответствии с ГОСТ 27473. Метод измерения или оценки этих путей утечки должен соответствовать приведенному на рисунке 3.

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

Рисунок 3 - Определение путей утечки (в воздухе)

В клеевом соединении клей должен иметь изолирующие свойства, эквивалентные свойствам смежного материала.

Путь утечки может образовываться из сложения более коротких расстояний, например, когда пути утечки прерываются токопроводящими деталями. При этом расстояния, составляющие менее 1/3 от соответствующих значений, указанных в таблице 5, не учитывают. Для напряжений выше 1575 В (амплитудное значение) необходимо использовать изоляционную или заземленную металлическую перегородку, удовлетворяющую требованиям 6.3.2.

6.3.9 Пути утечки по поверхности, покрытой электроизоляционным материалом

Конформное покрытие должно покрывать промежутки между проводниками с целью защиты их от влаги и грязи и обеспечивать эффективное долговечное герметичное уплотнение. Покрытие должно иметь хорошие адгезионные свойства к токопроводящим деталям и изоляционным материалам. Покрытие, наносимое распылением, должно иметь два слоя.

Трафаретную маску не считают конформным покрытием, но ее можно рассматривать как один из слоев покрытия, если другой слой наносят распылением, и нет повреждений в процессе пайки. При использовании других методов, например, погружения, нанесения покрытия кистью, вакуумной пропитки можно наносить только один слой покрытия. Трафаретная маска, отвечающая требованиям для покрытий Типа 1 согласно [4], считается конформным покрытием, и дополнительное покрытие не требуется. Изготовитель должен представить доказательство соответствия требованиям приложения F.

Примечание 1 - Необходимость проверки соответствия покрытия спецификации изготовителя настоящим стандартом не регламентируется.

Метод нанесения покрытия на плату должен быть указан в документации в соответствии с требованиями к документации ГОСТ 31610.0. Если покрытие считается адекватным и токопроводящие детали, например, соединения и выводы элементов внутреннего монтажа, не выступают из покрытия, это должно быть указано в документации и подтверждено при проверке. Пути утечки под покрытием должны быть в соответствии с таблицей 5.

Если неизолированные проводники или токопроводящие детали выступают из покрытия, то СИТ, указанный в таблице 5, или таблице F.2 или группы материалов, как указано в F.3.1, распространяется на изоляцию и покрытие.

Примечание 2 - Понятие "Пути утечки под покрытием" было разработано для плоских поверхностей, например жестких печатных плат. Гибкие печатные платы должны иметь соответствующее упругое покрытие, которое не растрескивается. Существенные отклонения от этой структуры требуют специального рассмотрения.

6.3.10 Требования к монтажу печатных плат

При длине пути утечки и электрических зазорах, влияющих на искробезопасность электрооборудования, печатная плата должна отвечать следующим требованиям (см. рисунок 4):

a) если на печатную плату нанесено конформное покрытие в соответствии с 6.3.9, требования 6.3.4 и 6.3.8 должны распространяться только на токопроводящие части, которые выступают из-под покрытия, включая, например:

- печатные проводники, которые выступают из-под покрытия;

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

- неизолированные части элементов, которые могут выступать из покрытия;

b) требования 6.3.9 должны распространяться на электрические цепи или части цепей, а также на элементы внутреннего монтажа, если покрытие закрывает токоподводящие выводы элементов, места пайки и проводящие части любых элементов;

c) если элемент установлен над печатными проводниками на плате или вблизи них, необходимо рассматривать возможность неучитываемого повреждения между токопроводящей частью элемента и печатным проводником, за исключением случаев, когда:

1) изоляция между токопроводящей частью элемента и печатным проводником удовлетворяет требованиям 6.3.2, или

2) повреждение создает менее опасные условия.

а) Плата с частичным покрытием

b) Плата с пайкой выступающих выводов резисторов

с) Плата с пайкой обрезанных или подогнутых выводов резисторов

Примечание - Толщина покрытия дана не в масштабе.

а - применяются требования к зазору 6.3.4;

b - применяются требования к длине пути утечки 6.3.8;

с - применяются требования к длине пути утечки 6.3.9

Рисунок 4 - Пути утечки и электрические зазоры на печатных платах

6.3.11 Разделение заземленными экранами

При использовании заземленного металлического экрана между цепями или их частями экран и любое соединение с ним должны быть рассчитаны на максимальный длительный ток, который может протекать в соответствии с разделом 5.

Соединение, выполненное с помощью разъема, должно удовлетворять требованиям 6.5.

6.3.12 Внутренняя проводка

Изоляция, за исключением лака и подобных покрытий для проводников внутренней проводки, должна рассматриваться как твердая изоляция (см. 6.3.6).

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

Расстояния между проводами искробезопасной и искроопасной цепей должно соответствовать значениям, указанным в таблице 5 с учетом требований 6.3.7, за исключением следующих случаев:

- провода искробезопасной или искроопасной цепи заключены в заземленный экран; или

- изоляция жил искробезопасных цепей уровней "ib" и "ic" способна выдержать действующее испытательное напряжение 2000 В переменного тока при испытании согласно 10.3.

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

6.3.13 Требования к электрической прочности

Изоляция между искробезопасной цепью и корпусом или заземленными частями электрооборудования должна выдерживать испытание по 10.3 при эффективном испытательном напряжении переменного тока, равном удвоенному напряжению искробезопасной цепи, но не менее 500 В.

Если цепь не соответствует этому требованию, оборудование должно быть промаркировано знаком "X" и документация должна содержать информацию, необходимую для правильного монтажа.

Изоляция между искробезопасной и искроопасной цепью должна выдерживать действующее испытательное напряжение переменного тока, равное (2U+1000) В, но не менее 1500 В, где U - сумма действующих значений напряжений соответствующих электрических цепей.

Если пробой между электрически не связанными между собой искробезопасными цепями может привести к созданию небезопасных условий, изоляция между такими цепями должна выдерживать действующее испытательное напряжение переменного тока, равное 2U, но не менее 500 В, где U - сумма действующих значений напряжений искробезопасных цепей.

6.3.14 Реле

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

При более высоких значениях тока и напряжения искробезопасные и искроопасные цепи могут быть подключены к одному реле, только если его контакты разделены заземленной металлической или изоляционной перегородкой в соответствии с 6.3.2. Размеры перегородки должны учитывать ионизацию при работе реле: в таких случаях длина пути утечки и электрические зазоры должны быть больше приведенных в таблице 5.

Если у реле есть контакты в искробезопасных цепях и другие контакты в искроопасных цепях, искробезопасные и искроопасные контакты должны быть разделены изоляционной или заземленной металлической перегородкой, соответствующей 6.3.2, в дополнение к требованиям таблицы 5. Конструкция реле должна быть такова, чтобы нарушенные или поврежденные контактные устройства не могли перемещаться или ухудшать целостность разделения между искробезопасными и искроопасными электрическими цепями.

В качестве альтернативы, разделения в реле могут быть оценены в соответствии с приложением F, с учетом условий окружающей среды и категорий перенапряжения в соответствии с приложением F. В этом случае также применяются указанные выше требования к заземленным металлическим или изоляционным перегородкам. Если изоляционная или металлическая заземленная перегородка заключена в закрытую оболочку реле, то применяются требования 10.6.3 к закрытой оболочке реле, а не к изоляционной или металлической заземленной перегородке.

6.4 Защита от перемены полярности

В искробезопасном оборудовании должна быть обеспечена защита от нарушения вида взрывозащиты в результате изменения полярности питания искробезопасного оборудования или соединений между элементами батареи. Для этой цели допускается использование одного диода.

6.5 Заземляющие проводники, разъемы и зажимы

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

Если разъем содержит заземленные цепи и вид взрывозащиты зависит от заземления цепи, разъем должен включать не менее трех независимых заземляющих проводников для искробезопасных цепей уровня "ia" и не менее двух заземляющих проводников для искробезопасных цепей уровня "ib" (см. рисунок 5). Заземляющие проводники должны быть соединены параллельно. Если разъем может быть отсоединен под углом, на каждом конце соединителя или вблизи него должно быть предусмотрено одно соединение.

Зажимы должны быть защищены от самоотвинчивания, и их конструкция должна исключать смещение подключаемых проводников. Надлежащий контакт должен быть обеспечен без разрушения проводников, в том числе и для многожильного провода, применяемого на зажимах для подсоединения проводников напрямую. Контакт в зажимах не должен нарушаться при изменениях температуры в нормальных условиях работы. Зажимы, предназначенные для подсоединения многожильных проводников, должны содержать упругий промежуточный элемент, исключающий повреждения проводников. Зажимы для проводников сечением менее 4 мм должны быть рассчитаны на подключение проводников с меньшей площадью сечения. Зажимы, которые соответствуют требованиям стандарта ГОСТ 31610.7, считаются соответствующими этим требованиям.

а - Три независимых соединяющих элемента

b - Три соединительных элемента, не являющихся независимыми

Рисунок 5 - Примеры независимых и не являющихся независимыми элементов

Недопустимо следующее:

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

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

c) использовать изоляционные материалы, передающие контактное давление.

6.6 Герметизация

6.6.1 Общие требования

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

Для связанного оборудования необходимо оценивать повреждения внутри заливочного компаунда.

Если электрические цепи, подсоединенные к залитым токопроводящим частям и(или) элементам и(или) неизолированным токопроводящими деталям, выступающим из компаунда, не являются искробезопасными, они должны иметь взрывозащиту других видов в соответствии с ГОСТ 31610.0.

Герметизация может быть выполнена штамповкой, формовкой или заливкой.

Применяемая герметизация должна отвечать следующим требованиям и при необходимости это также распространяется на ящик для герметизации или части оболочки, используемые при герметизации:

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

b) в качестве альтернативы при температуре элемента выше рабочей температуры компаунда необходимо показать, что указанный элемент не приведет к повреждению компаунда. При температуре компаунда, превышающей его номинальную температуру при продолжительной работе, не должно наблюдаться никаких видимых повреждений, например, трещин в компаунде, обнажения герметизированных узлов, отслаивания, недопустимой усадки, вспучивания, расщепления или разупрочнения, способных нарушить вид взрывозащиты. На компаунде также не должно наблюдаться признаков перегрева, которое могло бы отрицательно повлиять на вид взрывозащиты;

c) материал компаунда должен иметь то значение СИТ, которое указано в таблице 5 и приложении F, если какие-либо неизолированные токопроводящие детали выступают из компаунда;

d) только материалы, отвечающие требованиям испытания по 10.6.1, могут иметь открытую и незащищенную свободную поверхность, образующую часть оболочки;

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

f) заливочный компаунд не должен содержать полостей, за исключением случаев, когда разрешена заливка компонентов, содержащих полости (транзисторы, реле, предохранители и т.д.);

g) иметь родовое наименование и обозначение типа, указываемые изготовителем компаунда.

Примечание - Дополнительные требования приведены в приложении D.

6.6.2 Герметизация, используемая для исключения взрывоопасной среды

Заливка, используемая для исключения компонентов и искробезопасных цепей от взрывоопасной среды, должна соответствовать 6.3.5.

При использовании формовки для исключения компонентов и искробезопасных цепей от взрывоопасной среды минимальная толщина свободной поверхности должна соответствовать таблице 5 (рисунки D.3a и D.3b).

В искробезопасном оборудовании, где компаунд используют для уменьшения вероятности воспламенения горячих компонентов, например, диодов и резисторов, объем и толщина компаунда должны уменьшить максимальную температуру компаунда до необходимого значения.

Примечание - Примеры применения 6.6.2 - предохранители, пьезоэлектрические устройства с компонентами подавления и устройства, накапливающие энергию с компонентами подавления.

7 Требования к элементам, от которых зависит искробезопасность

В целях подтверждения соответствия требованиям настоящего стандарта изготовитель должен предоставить в орган по сертификации расчеты параметров нормального и аварийных режимов работы элементов, от которых зависит искробезопасность, спецификации на такие элементы, а также подтверждение выполнения требований соответствующих стандартов на изделия общего назначения.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

7.1 Нагрузка искрозащитных элементов

Для цепей уровней "ia" и "ib" как в нормальных, так и в аварийных режимах работы, указанных в разделе 5, любые элементы, от которых зависит вид взрывозащиты, должны быть нагружены не более, чем на 2/3 от номинальных значений тока, напряжения и мощности в зависимости от условий монтажа и рабочего диапазона температур. Для цепей уровня "ic" в нормальных условиях эксплуатации элементы, от которых зависит вид взрывозащиты, не должны быть нагружены более, чем на их максимальные значения тока и напряжения и не более, чем на 2/3 их мощности. Эти максимальные номинальные значения должны быть нормальными промышленными значениями, указанными изготовителем элементов.

Для цепей уровней "ia", "ib" и "ic" трансформаторы, предохранители, термопредохранители, реле, оптроны и выключатели должны работать при номинальной нагрузке, обеспечивающей их нормальное функционирование.

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 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.

Номинальные характеристики элементов должны быть, как указано выше, при подключении к любому другому оборудованию, используемому в безопасной зоне, например, во время зарядки, текущего техобслуживания, загрузки данных, в том числе с учетом неисправностей в искробезопасном оборудовании.

Требования данного раздела не распространяются на встроенные разъемы для программирования, которые недоступны для пользователя и используются только при изготовлении, ремонте или проверке.

Если резистор и конденсатор подключены последовательно для защиты от разряда конденсатора, можно считать, что значение рассеиваемой мощности резистора в ваттах равно CU, где С - значение в фарадах, U - значение в вольтах.

Детальные испытания или анализ элементов и узлов элементов для определения параметров, например, напряжения и тока, к которым применяют коэффициенты безопасности, не проводят, поскольку коэффициенты безопасности в соответствии с 5.2 и 5.3 исключают необходимость в детальных испытаниях или анализе. Например, стабилитрон, для которого изготовитель указал параметры 10 В +10%, должен рассматриваться, как устройство на 11 В без необходимости учитывать такие эффекты, как повышение напряжения вследствие увеличения температуры.

7.2 Внутренние соединительные устройства, разъемы плат и элементы

Эти соединители должны быть сконструированы таким образом, чтобы исключалась возможность их неправильного соединения или взаимозаменяемости с другими соединителями, установленными в электрооборудовании, или идентифицированы таким образом, чтобы неправильное соединение стало очевидным.

Если вид взрывозащиты зависит от соединения, то обрыв цепи в соединителе должен считаться учитываемым повреждением в соответствии с разделом 5.

Соединитель, через который проходят цепи заземления, должен быть сконструирован в соответствии с 6.5, если вид взрывозащиты зависит от заземления.

7.3 Предохранители

Для защиты элементов от перегрузок могут использоваться предохранители, при этом следует исходить из того, что значение длительно протекающего через предохранитель тока составляет 1,7. Сопротивление предохранителя в холодном состоянии при минимальной температуре окружающей среды может быть принято как неповреждаемое сопротивление, соответствующее 8.4 в целях ограничения тока. При отсутствии информации оно может быть принято в качестве минимального сопротивления при минимальной указанной температуре окружающей среды, если оно измерено на 10 образцах в соответствии с требованиями 10.4. Время - токовые характеристики предохранителей должны гарантировать, что максимальные параметры защищаемых элементов не превышены. Если изготовителем не указаны время - токовые характеристики предохранителя, необходимо провести типовые испытания в соответствии с 10.4 не менее чем на 10 образцах. Это испытание показывает способность защищаемого элемента выдержать 1,5-кратную нагрузку любого переходного процесса, который может иметь место, если U приложено через предохранитель.

Предохранители для уровней "ia" и "ib", которые могут проводить ток при размещении во взрывоопасных зонах, должны быть герметизированы в соответствии с 6.6.

Перегорание предохранителей для уровня "ic" не учитывают при определении теплового воспламенения.

При герметизации предохранителя компаунд не должен проникать внутрь предохранителя, что должно быть проверено испытаниями на образцах в соответствии с 10.6.2, или изготовитель должен гарантировать возможность его заливки. В качестве альтернативы предохранитель герметизируют до заливки.

Замена предохранителей, используемых для защиты элементов, должна быть возможна только после открывания оболочки электрооборудования. На предохранителе или вблизи него должны быть нанесены его тип и номинальный ток , или другие характеристики, имеющие значение для обеспечения искробезопасности.

Предохранители должны иметь номинальное напряжение не менее U (или U в искробезопасном электрооборудовании и цепях), при этом требования таблицы 5 на них не распространяются. Конструирование предохранителей и их держателей может осуществляться по общепромышленным стандартам, а способ их монтажа не должен уменьшать зазоры, пути утечки и разделения, образуемые предохранителем и его держателем. Когда это необходимо для обеспечения искробезопасности, зазоры с другими частями цепи должны соответствовать 6.3.

Примечание - Допускается использование микропредохранителей, соответствующих серии стандартов ГОСТ IЕС 60127.

Прерывающая способность предохранителя должна быть не менее максимально возможного тока цепи, в которой он установлен. Для систем электроснабжения с напряжением до 250 В переменного тока возможный ток принимают равным 1500 А переменного тока. Прерывающую способность предохранителя определяют в соответствии с серией стандартов ГОСТ IEC 60127 или [6], и изготовитель должен указать значение прерывающей способности в документации.

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

Для ограничения ожидаемого тока до значения, соответствующего номинальной прерывающей способности предохранителя, может использоваться токоограничительное устройство, которое должно быть неповреждаемым в соответствии с разделом 8, а его номинальные значения должны быть следующими:

- номинальный ток: 1,5·1,7·;

- номинальное напряжение: U или U;

- номинальная мощность: 1,5·(1,7·)максимальное сопротивление токоограничительного устройства.

Зазоры и пути утечки на токоограничительном резисторе и его печатных проводниках рассчитывают с применением напряжения 1,7максимальное сопротивление токоограничительного резистора. Напряжение переходного процесса не учитывают. Разделительные расстояния между резистором и другими частями цепи должны соответствовать 6.3.

7.4 Первичные и вторичные элементы и батареи*

________________

* Измененная редакция, Изм. N 1.

7.4.1 Общие требования

В отличие от требований к батареям ГОСТ 31610.0 допускается параллельное соединение элементов и батарей в искробезопасном оборудовании при условии, что искробезопасность оборудования не нарушается.

Примечание - Требование к параллельно подключенным батареям ГОСТ 31610.0 не распространяется на элементы и батареи в связанном электрооборудовании, если только они не имеют защиту одного из видов, указанных в ГОСТ 31610.0.

Элементы и батареи некоторых типов, например, литиевые, могут взрываться при коротком замыкании или зарядке обратной полярностью. Если такой взрыв может отрицательно повлиять на искробезопасность, безопасность применения таких элементов и батарей в конкретном искробезопасном или связанном электрооборудовании должна быть подтверждена их изготовителем. В технической документации и, если возможно, в маркировке электрооборудования должна быть отражена необходимость выполнения мер безопасности при эксплуатации или замене таких элементов и батарей.

Примечание - Элементы, соответствующие требованиям [8] или [9] или другим соответствующим стандартам по безопасности, отвечают данному требованию.

Если батареи должен заменять пользователь, на электрооборудование наносят предупредительную маркировку в соответствии с 12.3, перечисление а).

Примечание - Изготовитель элементов и батарей часто указывает меры предосторожности, которые необходимо соблюдать для безопасности персонала.

Если элементы и батареи должны перезаряжаться во взрывоопасной зоне, то заряжающие цепи должны быть полностью определены как часть оборудования. Система зарядки должна быть такой, чтобы даже при применении повреждения согласно 5.2, 5.3 или 5.4 к системе зарядки, напряжение и ток зарядки не должны превышать пределы, заданные изготовителем.

Примечание - Устройство зарядки, используемое во взрывоопасной зоне, должно также иметь вид взрывозащиты в соответствии с зоной применения.

7.4.2 Конструкция оболочки (отсека) для батареи

Искробезопасность элементов и батарей, используемых в искробезопасном оборудовании, а также температура их поверхностей должны быть испытаны или оценены в соответствии с 10.5.3. Конструкция элемента или батареи должна относиться к одному из следующих типов:

a) герметичные (газонепроницаемые) элементы или батареи;

b) герметичные (с регулируемым клапаном) элементы или батареи;

c) элементы или батареи, предусматривающие, кроме устройств сброса давления, герметизацию аналогичную указанной в перечислениях а) и b).

Такие элементы или батареи не должны требовать доливки электролита в течение срока службы и должны иметь металлическую или пластмассовую оболочку, удовлетворяющую следующим требованиям:

1) цельнотянутую (бесшовную), штампованную или литую, соединенную плавлением, сваркой или склейкой и уплотненную резиновыми или пластмассовыми герметизирующими устройствами, фиксируемыми конструкцией оболочки и обеспечивающими постоянное уплотнение, такими как прокладки (шайбы), кольцевые уплотнения и т.п.;

2) не считаются герметичными штампованные, развальцованные, гофрированные и т.п. оболочки, не удовлетворяющие перечисленным выше требованиям, или части оболочек, в которых используют материалы, проницаемые для газа, например, на бумажной основе;

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

d) элементы или батареи, герметизированные компаундом, производитель которого гарантирует возможность его использования с данным электролитом и его соответствие 6.6.

Соответствие а) или b) подтверждается декларацией изготовителя элемента или батареи. Соответствие перечислениям с) или d) оценивается проверкой элемента или батареи и, где необходимо, с их конструкторскими чертежами.

Примечание - Необходимость проверки соответствия элемента или батареи спецификации изготовителя настоящим стандартом не регламентируется.

7.4.3 Утечка электролита и вентиляция

В элементах и батареях должна исключаться утечка электролита, или они должны быть закрыты таким образом, чтобы предотвращалась возможность повреждения электролитом элементов, от которых зависит искробезопасность. Элементы и батареи должны быть испытаны в соответствии с 10.5.2, или изготовитель должен представить письменное подтверждение, что изделие отвечает требованиям 10.5.2. Элементы и батареи, пропускающие электролит и залитые в соответствии с 6.6, после заливки должны быть испытаны в соответствии с 10.5.2.

Если оборудование содержит элементы или батареи, заряжаемые в оборудовании, изготовитель батарей должен предоставить доказательство, что концентрация водорода в свободном объеме корпуса батареи не может превысить 2% от объема, или отверстия для отвода газа всех элементов должны быть устроены так, чтобы выделяющиеся газы не попадали внутрь оболочки оборудования, содержащей электрические или электронные компоненты, или соединения. На электрооборудование, соответствующее требованиям "ia" или "ib", и электрооборудование подгруппы IIC требование об отверстиях для отвода газа или ограничении концентрации водорода не применяют.

Примечание - Настоящий стандарт не устанавливает требования о необходимости проверки соответствия батареи по концентрации водорода спецификации изготовителя.

Для перезаряжаемых и неперезаряжаемых элементов давление внутри оболочки батареи не должно превышать 30 кПа (0,3 бар). Герметизированные оболочки батарей необходимо испытывать в соответствии с 10.5.4.

Примечания

1 Для этого можно использовать вентиляционное отверстие.

2 В герметичных элементах допустимо более высокое давление, но в этом случае каждый элемент должен быть оснащен устройством сброса давления или средством ограничения давления до значения, которое может выдержать элемент в соответствии со спецификацией изготовителя.

7.4.4 Напряжение элементов

При оценке и испытаниях принимают значение напряжения элемента, указанное в таблицах "Первичные элементы" и "Аккумуляторы" ГОСТ 31610.0. Для элементов, не указанных в этих таблицах, определение максимального напряжения разомкнутой цепи проводят согласно 10.4 настоящего стандарта, а номинальным напряжением считают значение напряжения, указанное изготовителем элемента.

7.4.5 Внутреннее сопротивление элемента или батареи

Внутреннее сопротивление батареи или элемента определяют в соответствии с 10.5.3.

7.4.6 Батареи в электрооборудовании с другим видом взрывозащиты

Примечание - Этот раздел относится к оборудованию, которое защищено взрывонепроницаемой оболочкой (или другим способом), но содержит батарею и связанные цепи, которые требуют защиты вида "искробезопасная цепь" при отказе сетевого питания и открывании оболочки во взрывоопасной газовой среде.

Корпус батареи или его крепление к электрооборудованию должны быть сконструированы таким образом, чтобы батарею можно было устанавливать и заменять, не нарушая искробезопасности электрооборудования.

Если для ограничения тока используется токоограничительный резистор, он должен быть нагружен в соответствии с 7.1. Токоограничительные резисторы, установленные последовательно с элементами или батареями, следует выбирать по максимальному напряжению U, если нет другой защиты. В качестве такой защиты можно использовать один стабилитрон, нагруженный в соответствии с 7.1.

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

7.4.7 Батареи, используемые и заменяемые во взрывоопасных средах

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

Блок должен пройти испытание сбрасыванием по ГОСТ 31610.0, за исключением электрооборудования, для которого испытание ударом не предусмотрено. Конструкция блока должна предотвращать выпадение или отделение элемента от аппарата и/или токоограничительного устройства, приводящие к нарушению искробезопасности блока при проведении испытания сбрасыванием.

7.4.8 Батареи, используемые, но не заменяемые во взрывоопасной среде

Элемент или батарея, не предназначенные для замены во взрывоопасной среде, в котором для обеспечения их безопасности требуется использовать токоограничительные устройства, должны быть защищены в соответствии с 7.4.7 или помещены в отдельную оболочку со специальными крепежными устройствами, например такими, как указано в ГОСТ 31610.0, а также отвечать следующим требованиям:

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

b) переносное оборудование, например радиоприемники и передатчики, должно пройти испытания сбрасыванием в соответствии с ГОСТ 31610.0, за исключением того, что первичные испытания на ударостойкость следует пропустить. Конструкция (устройство) переносного электрооборудования должна предотвращать выпадение или отделение батарей или элементов от аппарата, приводящие к нарушению искробезопасности при проведении испытания сбрасыванием;

c) оборудование должно иметь табличку с предупредительной надписью в соответствии с 12.3, перечисление b) или d).

7.4.9 Внешние контакты для заряда батарей

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

a) ограничением, выходных параметров согласно требованиям данного стандарта;

b) для искробезопасного электрооборудования группы II степень защиты оболочки цепей заряда должна быть не ниже IP30, а около разъема (зажимов) зарядной цепи должна быть установлена табличка с предупредительной надписью в соответствии с 12.3, перечисление с) настоящего стандарта или согласно ГОСТ 31610.0. Разделительные расстояния между зарядными контактами должны соответствовать 6.3 с учетом напряжения разомкнутой цепи батареи.

7.5 Полупроводниковые элементы

7.5.1 Влияние переходных процессов

В связанном электрооборудовании полупроводниковые элементы должны выдерживать амплитудное значение напряжения переменного тока и максимальное значение напряжения постоянного тока, деленные на значение сопротивления последовательно включенного неповреждаемого резистора.

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

7.5.2 Шунты, ограничивающие напряжение

Полупроводниковые элементы могут использоваться в качестве шунтирующих устройств для ограничения напряжения, при условии, что с учетом переходных процессов они удовлетворяют указанным ниже требованиям. Например, добавление одного предохранителя и стабилитрона, нагруженных в соответствии с 7.1, считается достаточным средством ограничения переходных процессов для цепей, подключенных к стабилитрону.

Полупроводниковый элемент должен быть рассчитан на ток, равный умноженному на соответствующий коэффициент безопасности току короткого замыкания, который может протекать в электрической цепи при замыкании полупроводникового элемента. Это должно быть подтверждено в документах изготовителя полупроводниковых элементов в следующих случаях:

a) диоды, транзисторы, включенные по схеме диода, тиристоры и аналогичные полупроводниковые устройства должны быть рассчитаны на номинальный ток в прямом направлении, по меньшей мере в 1,5 раза превышающий максимально возможный ток короткого замыкания для искробезопасных цепей уровня "ia" и "ib", и в 1,0 раза для цепей уровня "ic";

b) стабилитроны должны иметь

1) в режиме стабилизации - полуторократный запас по мощности, которая может рассеиваться на них;

2) в прямом направлении - полуторократный запас по максимальному току, который протекает в месте их установки при повреждении на замыкание для искробезопасных цепей уровня "ia" или "ib" и однократный запас по максимальному току для цепей уровня "ic".

Для искробезопасной цепи уровня "ia" применение управляемых полупроводниковых элементов в качестве шунтирующих ограничителей напряжения, например, транзисторов, тиристоров, стабилизаторов напряжения и тока, и т.д., разрешается, если входная и выходная цепи являются искробезопасными или будет доказано, что они не подвержены влиянию переходных процессов со стороны питающей сети. В электрических цепях, выполненных в соответствии с вышеуказанными требованиями, устройства с дублированием считают неповреждаемым блоком.

В связанном электрооборудовании для искробезопасной цепи уровня "ia" могут использоваться три независимые полупроводниковые цепи с ограничителями действительного напряжения при условии соблюдения требований 7.5.1. Электрические цепи с шунтирующими тиристорами должны быть дополнительно испытаны в соответствии с 10.1.5.3.

7.5.3 Последовательные токоограничительные устройства

Допускается применение трех последовательно подключенных блокирующих диодов в цепях уровня "ia", однако другие полупроводники и управляемые полупроводниковые устройства должны применяться в качестве последовательно подключенных токоограничительных устройств только в оборудовании с цепью уровня "ib" или "ic".

Однако для ограничения по мощности в электрооборудовании с цепью уровня "ia" могут использоваться последовательные токоограничительные устройства, включающие управляемые и неуправляемые полупроводниковые устройства.

Примечание - Применение полупроводников и управляемых полупроводниковых устройств в качестве токоограничивающих устройств для оборудования уровня "ia" не допускается потому, что они могут использоваться в зонах, где постоянное или частое присутствие взрывоопасной среды может совпасть с кратковременным переходным процессом, который может вызвать воспламенение. Максимальный ток может вызвать кратковременный переходный процесс, но не будет рассматриваться как , потому что выполнение условий испытания на искровое воспламенение по 10.1 означает достаточное ограничение энергии этого переходного процесса.

7.6 Повреждение элементов, соединений и разделений

Для уровней "ia" и "ib", если нагрузка на элемент соответствует 7.1, его повреждение должно рассматриваться как учитываемое. Для уровня "ic", если нагрузка на элемент соответствует 7.1, он считается неповреждаемым.

Применение требований по 5.2 и 5.3 должно учитывать следующее:

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

b) если какое-либо повреждение может привести к другому повреждению или нескольким повреждениям, то первичное и последующие повреждения должны рассматриваться как одно повреждение;

c) резисторы должны рассматриваться как повреждаемые на замыкание, размыкание и принимающими любое значение сопротивления (дополнительно см. 8.4).

Для термической оценки пленочные и проволочные резисторы, работающие до 100% номинальной мощности, не считаются повреждаемым при более низком сопротивлении.

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

- для оценки температуры поверхности следует рассматривать повреждение любого полупроводникового устройства в условиях, когда оно рассеивает максимальную мощность. Однако для диодов (включая светодиоды и стабилитроны), используемых в соответствии с требованиями 7.1, должна учитываться только мощность, которую они рассеивают в прямом направлении или в зенеровском режиме, если он применяется;

- интегральные схемы могут повреждаться таким образом, что между их внешними выводами может иметь место любая комбинация замыканий (размыканий). Однако если повреждение выбрано, оно не может изменяться, например, путем приложения второго повреждения. В случае введения указанных выше повреждений емкость и индуктивность, подключенные к устройству, должны рассматриваться в их наиболее опасном соединении;

- рассматривая напряжение на внешних контактах интегральной схемы, включающей преобразователи напряжения (повышающие или преобразующие напряжение на электрически-стираемом программируемом постоянном запоминающем устройстве), внутреннее напряжение не учитывают, если на внешних контактах не присутствует повышенное напряжение и никакие внешние компоненты, например, конденсаторы или дроссели, не используются для преобразования. Если на каком-либо внешнем контакте присутствует повышенное напряжение, то следует предполагать наличие повышенного напряжения на всех внешних контактах интегральной схемы.

Примечание - Необходимость проверки соответствия интегральных схем спецификации изготовителя настоящим стандартом не регламентируется;

e) соединения должны рассматриваться как повреждаемые на размыкание. Если соединения свободно двигаются, то они рассматриваются также как повреждаемые на замыкание с любой частью электрической цепи в пределах их перемещения. При этом считают, что первоначальный разрыв - это одно учитываемое повреждение, а повторное соединение - это второе учитываемое повреждение (см. 8.8);

f) электрические зазоры, пути утечки и разделения должны учитываться в соответствии с 6.3;

g) конденсаторы должны рассматриваться как повреждаемые на замыкание, размыкание и принимающими любое значение емкости, от нуля до максимальной емкости конденсатора, полученной из спецификации изготовителя (см. 8.6);

h) дроссели должны рассматриваться, как повреждаемые на размыкание и любое значение от номинального сопротивления до короткого замыкания, но только при более низких соотношениях между индуктивностью и сопротивлением, чем указано в технических условиях дросселей (но смотрите 8.4.2);

i) размыкание любого провода или печатного проводника, включая их соединения, должно рассматриваться как одно учитываемое повреждение (но смотрите 8.8).

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

Неповреждаемые соединения в соответствии с разделом 8.8 и разделения в соответствии с разделом 6.3 считают неповреждаемыми и искрообразующий механизм не должен подключаться последовательно с такими соединениями или параллельно таким разделениям.

Если неповреждаемые соединения не имеют степень защиты оболочки не менее IP20, их считают повреждаемыми, и искрообразующий механизм может подключаться последовательно с такими соединениями.

Если неповреждаемые разделения не герметизированы или не имеют покрытия в соответствии с разделом 6, или не обеспечена степень защиты оболочки не менее IP20, их считают повреждаемыми, и искрообразующий механизм должен подключаться параллельно таким разделениям.

7.7 Пьезоэлектрические устройства

Пьезоэлектрические устройства должны быть испытаны в соответствии с 10.7.

7.8 Электрохимические ячейки для обнаружения газов

Электрохимические ячейки, используемые для обнаружения газов, необходимо рассматривать как источники дополнительного напряжения или токов, которые могут влиять на оценку искрового воспламенения и испытание. Однако их не следует учитывать как источники увеличения мощности при оценке теплового воспламенения оборудования.

8 Неповреждаемые элементы, блоки элементов и соединения, от которых зависит искробезопасность

8.1 Уровень взрывозащиты "ic"

Требования 8.2-8.9 не распространяются на уровень "ic".

8.2 Сетевые трансформаторы

8.2.1 Общие требования

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

8.2.2 Защитные меры

Входная цепь неповреждаемого сетевого трансформатора, предназначенного для питания искробезопасных цепей, должна быть снабжена токовой защитой, например плавким предохранителем, удовлетворяющим требованиям 7.3, или автоматическим выключателем с соответствующими параметрами.

Если входные и выходные обмотки разделены заземленным металлическим экраном (см. 8.2.3 тип 2, перечисление b), каждая незаземленная входная линия должна быть защищена плавким предохранителем или автоматическим выключателем.

Для температурной защиты трансформатора в дополнение к предохранителю или автоматическому выключателю может использоваться залитый термопредохранитель или другое тепловое устройство, причем достаточно установки одного устройства.

Предохранители, патроны предохранителей, прерыватели и термические устройства должны отвечать требованиям соответствующего стандарта.

Примечание - Необходимость проверки соответствия предохранителей, патронов предохранителей, автоматических выключателей и тепловых устройств спецификации изготовителя настоящим стандартом не регламентируется.

8.2.3 Конструкция трансформаторов

Все обмотки, питающие искробезопасные цепи, должны быть отделены от других обмоток путем применения конструкции одного из двух типов.

Для конструкции первого типа обмотка должна располагаться:

a) на одном стержне сердечника с остальными обмотками; или

b) на разных стержнях сердечника.

Обмотки должны быть отделены согласно требованиям таблицы 5.

Для конструкции второго типа обмотки должны располагаться одна над другой, при этом должно соблюдаться одно из следующих требований:

a) твердая изоляция между обмотками должна быть выполнена в соответствии с таблицей 5;

b) между обмотками должен быть установлен заземленный экран (из медной фольги) или эквивалентной проволочной обмотки (проволочный экран). Толщина медной фольги или проволочного экрана должна быть выбрана в соответствии с таблицей 6.

Примечание - Данная мера позволяет гарантировать, что в случае короткого замыкания между обмотками и экраном, экран выдержит без пробоя ток, проходящий по нему до срабатывания плавкого предохранителя или автоматического выключателя.

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

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

Экран из фольги должен иметь два независимых проводника заземления, каждый из которых должен быть рассчитан на максимальный длительный ток, который может протекать до срабатывания плавкого предохранителя или автоматического выключателя, например 1,7 для предохранителя.

Проволочный экран должен состоять из двух электрически независимых слоев проволоки, каждый из которых должен быть рассчитан на максимальный длительный ток, который может протекать до срабатывания плавкого предохранителя или автоматического выключателя. Изоляция между слоями должна выдержать испытательное напряжение 500 В в соответствии с 10.3.

Сердечники всех сетевых трансформаторов должны быть заземлены, за исключением случаев, когда заземление не требуется для вида взрывозащиты, например, используются трансформаторы с изолированными сердечниками. Для трансформаторов, использующих ферритовые сердечники, требование о заземлении сердечника не применяется, но феррит должен рассматриваться как токопроводящий в целях разделения, если нет соответствующей информации для доказательства того, что материал сердечника изолирующий.

Обмотки, питающие раздельные искробезопасные цепи, должны быть разделены между собой и отделены от других обмоток (см. таблицу 5).

Обмотки трансформатора должны пропитываться изоляционным лаком или заливаться компаундом.

Примечание - Применение изоляционного лака для пропитки обмоток может не обеспечивать выполнение требований к разделениям.

8.2.4 Типовые испытания трансформаторов

Трансформаторы с подсоединенными к выводам обмоток, связанными устройствами: предохранителями, автоматическими выключателями, термическими устройствами и резисторами, должны сохранять безопасность электрической изоляции между источником питания и искробезопасной цепью, даже если произойдет короткое замыкание одной из обмоток, а все другие выходные обмотки будут нагружены максимально.

Если в трансформаторе используется последовательный резистор, залитый вместе с его обмотками, установленный так, что между ним и обмоткой трансформатора отсутствуют неизолированные токопроводящие части или обеспечиваются длина путей утечки и зазоры в соответствии с таблицей 5, и при этом резистор остается в цепи после применения испытания по разделу 5, то выходная обмотка должна считаться неповреждаемой на короткое замыкание, кроме как через резистор.

Трансформаторы должны быть испытаны в соответствии с 10.10.

8.2.5 Контрольные испытания сетевых трансформаторов

Каждый сетевой трансформатор должен быть испытан в соответствии с 11.2.

8.3 Трансформаторы, кроме сетевых трансформаторов

Конструкция и возможные повреждения таких трансформаторов должны соответствовать требованиям 8.2.

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

Конструкция и испытания таких трансформаторов должны быть выполнены в соответствии с требованиями 8.2 за исключением того, что такие трансформаторы должны быть испытаны при максимальном рассеянии мощности в трансформаторе без размыкания обмоток для обеспечения соответствующей прочности изоляции. Если трансформатор невозможно испытать в этих условиях с переменным током, каждая обмотка при типовых испытаниях должна нагружаться постоянным током, равным 1,7 в соответствии с 8.2.4. Однако при контрольных испытаниях в соответствии с 11.2 изоляция между входными и выходными обмотками должна выдерживать более низкое напряжение, равное эффективному значению напряжения (2U+1000) В или 1500 В, в зависимости от того, какое напряжение больше, при этом U - самое высокое номинальное напряжение любой испытуемой обмотки.

Если такие трансформаторы подключены с двух сторон к искробезопасным цепям, во время контрольного испытания необходимо приложить более низкое напряжение (500 В) между первичной и вторичной обмотками в соответствии с 11.2.

Если разделительные трансформаторы подключены к искроопасным цепям с внешней силовой цепью, используют защитные средства в соответствии с 8.2.2. или в цепь питания, в соответствии с требованиями 8.9, включают предохранитель и стабилитрон для обеспечения неповреждаемости электрических зазоров и путей утечки трансформатора при возможных перенапряжениях. Номинальное входное напряжение по 8.2.4 должно быть равным напряжению стабилитрона.

Когда такие трансформаторы подключены к искробезопасным цепям и предохранитель не используется, каждую обмотку необходимо испытать максимальным током, который может протекать в условиях неисправности, указанных в разделе 5.

8.4 Неповреждаемые обмотки

8.4.1 Демпферные обмотки

Демпферные обмотки, выполненные в виде короткозамкнутых витков для снижения влияния индуктивности, должны рассматриваться как неповреждаемые на размыкание, если они имеют надежную механическую конструкцию, выполненную, например, в виде бесшовных металлических трубок или обмоток из неизолированного постоянно короткозамкнутого провода, соединенных пайкой.

8.4.2 Дроссели, состоящие из изолированных проводников

Дроссели, состоящие из изолированных проводников, считаются неповреждаемыми при значениях сопротивления ниже их номинальных значений (с учетом допусков) или индуктивности выше их номинальных значений (с учетом допусков), если они соответствуют следующим условиям:

- номинальный диаметр проводника проводов, используемых для монтажа дросселя, должен быть не менее 0,05 мм;

- на проводник должны быть нанесены не менее двух слоев изоляции или один слой твердой изоляции толщиной более 0,5 мм между соседними проводниками, или проводник должен быть изготовлен из эмалированной круглой проволоки в соответствии со следующими требованиями:

a) для класса 1 по [10], [11], [12] или [13]: проводник не должен повреждаться при минимальных значениях напряжения пробоя, указанного для класса 2, и при испытании в соответствии с разделом 14 по [10], [11], [12] или [13] должно быть не более 6 пробоев на 30 м провода, независимо от диаметра, или

b) для класса 2 по [10], [11], [12] или [13]: изготовитель должен представить доказательство соответствия указанным выше требованиям.

Примечание - Необходимость проверки соответствия характеристик изоляции, указанных изготовителем, классу 1 и 2 настоящим стандартом не регламентируется;

- после закрепления или намотки обмотки должны быть высушены для удаления влаги перед пропиткой соответствующим веществом окунанием, капельным орошением или вакуумной пропиткой. Нанесение покрытий окраской или напылением не считается пропиткой;

- пропитка должна выполняться по специальным инструкциям изготовителя данного вида пропиточного вещества таким образом, чтобы пространства между проводниками были полностью заполнены и чтобы достигалось хорошее сцепление между проводниками;

- если используются пропиточные вещества, содержащие растворители, процесс пропитки и сушки должен осуществляться не менее двух раз.

8.5 Токоограничительные резисторы

Токоограничительные резисторы должны быть одного из следующих типов:

a) пленочного;

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

с) печатного, используемого в гибридных и подобных цепях, с покрытием, соответствующим 6.3.9, или герметизированные согласно 6.6.

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

Нагрузка токоограничительного резистора должна соответствовать требованиям 7.1, и он должен выдерживать по меньшей мере 1,5-кратные максимальные значения напряжения и мощности в нормальных и аварийных режимах работы, определенных в разделе 5. Повреждения между витками правильно нагруженных проволочных резисторов, имеющие залитые обмотки, не учитывают. Для заливки обмотки следует использовать изоляционный материал со значением СИТ по таблице 5 при номинальном напряжении, указанном изготовителем.

Сопротивление в холодном состоянии (при минимальной температуре окружающей среды) предохранителей и нитей ламп можно рассматривать как неповреждаемый токоограничительный резистор, если они используются в условиях, когда их применение соответствует номинальным параметрам. Нить лампы допустимо рассматривать в качестве токоограничительного элемента только для ручных фонарей и головных светильников. При отсутствии другой информации, это сопротивление может быть принято в качестве минимального сопротивления при минимальной температуре окружающей среды, измеренной в соответствии с разделом 10.4.

Примечание - Лампа должна быть защищена методом, отличным от искробезопасной цепи.

8.6 Конденсаторы

8.6.1 Разделительные конденсаторы

В неповреждаемом узле разделительных конденсаторов любой из двух последовательно подключенных конденсаторов рассматривают, как повреждаемый на замыкание или размыкание цепи. В качестве емкости узла принимают наиболее неблагоприятное значение любого конденсатора, а коэффициент искробезопасности 1,5 должен использоваться применительно к блоку.

Разделительные конденсаторы должны изготовляться с использованием твердого диэлектрика и иметь высокую надежность. Применение электролитических или танталовых конденсаторов не допустимо. Внешние соединения каждого конденсатора и блока конденсаторов должны соответствовать 6.3, но требования к разделению не должны применяться к внутренней части разделительных конденсаторов.

Изоляция каждого конденсатора должна выдерживать испытания на электрическую прочность согласно 6.3.13 между электродами и между каждым электродом и внешними токопроводящими частями. Если разделительные конденсаторы используют между искробезопасными и искроопасными цепями, эти разделительные конденсаторы должны оцениваться как емкостные связи между этими цепями. Передаваемая энергия рассчитывается с использованием U и самого неблагоприятного значения любого конденсатора и должна соответствовать допустимой энергии воспламенения по 10.7. Все возможные переходные процессы должны учитываться, и необходимо рассмотреть влияние самой высокой номинальной рабочей частоты (по информации изготовителя) в данной части цепи.

Блок из разделительных конденсаторов, выполненный в соответствии с 8.9, должен рассматриваться как неповреждаемая гальваническая изоляция для постоянного тока.

8.6.2 Конденсатор фильтра

Конденсаторы, подключенные между корпусом электрооборудования и искробезопасной цепью, должны соответствовать 6.3.13. В случае, если их отказ приводит к нарушению искробезопасности (например, возникновению путей обхода элементов, от которых зависит искробезопасность), они должны соответствовать перечисленным в 8.6.1 требованиям к разделительным конденсаторам. Конденсатор, отвечающий требованиям к неповреждаемым разделениям 6.3, внешне и внутренне считается обеспечивающим неповреждаемое разделение и необходим только один конденсатор.

Примечание - Назначение конденсаторов, устанавливаемых между рамой и цепью, - фильтрация высоких частот, например, подача питания через конденсаторы.

8.7 Шунтирующие блоки искрозащиты

8.7.1 Общие требования

Группа элементов должна считаться шунтирующим блоком искрозащиты, если она гарантирует искробезопасность цепи за счет применения шунтирующих элементов.

В неповреждаемом шунтирующем блоке искрозащиты шунтирующие элементы (диоды или стабилитроны) должны дублироваться. В шунтирующем блоке искрозащиты для цепи уровня "ia", применяя требования раздела 5, учитывают только повреждение одного диода. Диоды должны быть рассчитаны на продолжительный ток, который может протекать в месте их установки при повреждении на замыкание.

Примечания

1 Для предотвращения воспламенения взрывоопасной смеси в случае обрыва соединения может потребоваться герметизация блока в соответствии с 6.3.5.

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

Элементы шунтирующего блока искрозащиты должны быть нагружены в соответствии с 7.1, включая случаи воздействия напряжения переменного тока со значением U. При защите с помощью предохранителя шунтирующие элементы блока должны быть рассчитаны на длительное протекание тока 1,7. Конструкция предохранителя должна удовлетворять требованиям 7.3. Способность шунтирующих элементов выдерживать переходные режимы должна быть проверена в соответствии с 10.8 или определяться сравнением токовременных характеристик срабатывания предохранителя с рабочими характеристиками элементов.

Для шунтирующих блоков искрозащиты, изготовленных как отдельное электрооборудование, конструкция должна соответствовать 9.1.2.

При применении шунтирующего блока искрозащиты в качестве неповреждаемого узла, необходимо учитывать следующее:

a) шунтирующий блок искрозащиты рассматривают как повреждаемый на размыкание цепи;

b) напряжением блока считают наибольшее напряжение шунтирующего элемента;

c) повреждение каждого шунтирующего элемента на замыкание рассматривают как одно повреждение;

d) цепи с шунтирующими тиристорами должны испытываться в соответствии с 10.1.5.3.

8.7.2 Блоки искрозащиты с шунтирующими элементами

Шунтирующий блок искрозащиты должен считаться блоком искрозащиты с шунтирующими элементами, если он гарантирует, что электрические параметры отдельного элемента или группы элементов являются контролируемыми величинами, которые не нарушают искробезопасности цепи.

Если блок искрозащиты с шунтирующими элементами подключают к источнику питания, характеризующемуся только значением U, он должен анализироваться на устойчивость к переходным режимам в соответствии с 8.7.1,за исключением случаев, когда блок используют:

a) для ограничения энергии разряда, выделяющейся из дросселей или пьезоэлектрических устройств;

b) для ограничения напряжения устройств, конденсаторов.

Блок диодов соответствующего номинала, собранных по мостовой схеме, должен рассматриваться как неповреждаемый блок искрозащиты с шунтирующими элементами.

8.7.3 Блоки искрозащиты с ограничителями напряжения

Шунтирующий блок искрозащиты должен считаться блоком искрозащиты с ограничителями напряжения, если он гарантирует, что к искробезопасной цепи приложено напряжение заданного уровня.

Блок искрозащиты с ограничителями напряжения должен быть объектом анализа в переходных режимах, когда он может подключаться к источнику питания, для которого определена только величина U в соответствии с 8.7.1, за исключением случаев, когда питание блока осуществляют от:

a) неповреждаемого трансформатора, изготовленного в соответствии с 8.2;

b) блока искрозащиты на диодах (стабилитронах), изготовленного в соответствии с разделом 9;

c) батареи, изготовленной в соответствии с 7.4;

d) неповреждаемого шунтирующего блока искрозащиты в соответствии с 8.7.

8.8 Провода, проводники печатных плат и соединения

Провода, проводники печатных плат, включая их подсоединения, образующие часть электрооборудования, должны рассматриваться как неповреждаемые на размыкание в следующих случаях.

а) Для проводов:

1) если два провода включены параллельно; или

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

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

b) Для проводников печатных плат:

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

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

В обоих случаях проводники печатных плат должны соответствовать любому из следующих требований:

- каждый проводник выполнен из меди номинальной толщиной не менее 33 мкм; или

- токонесущая способность единичного печатного проводника или сочетания проводников испытывается в соответствии с 10.12;

3) если дорожки разных слоев соединены одним сквозным отверстием с окружностью не менее 2 мм или двумя параллельными сквозными отверстиями с окружностью 1 мм и эти отверстия соединены между собой в соответствии с 8.8 b) 1) или 8.8 b) 2).

Сквозные отверстия должны соответствовать следующим требованиям:

- иметь толщину покрытия не менее 33 мкм; или

- токонесущая способность единичного сквозного отверстия испытывается в соответствии с 10.12;

c) Для соединений (исключая внешние штепсели, розетки и клеммы):

1) если два соединения параллельны;

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

3) если имеется паяное соединение смонтированного на поверхности элемента в соответствии с рекомендациями изготовителя элемента;

4) если имеется одиночное соединение, которое соответствует ГОСТ 31610.7;

5) если имеется электрический соединитель внутри оболочки, и соединение включает не менее трех независимых соединительных элементов для уровня "ia" и не менее двух - для уровня "ib", при этом элементы подключены параллельно (см. рисунок 5). Если соединитель может сместиться под углом, один элемент соединения должен присутствовать на каждом конце соединителя или поблизости от него.

Примечание - При полностью отсоединенном соединителе цепи должны оставаться искробезопасными.

8.9 Разделительные элементы

8.9.1 Общие требования

Неповреждаемые разделительные элементы, удовлетворяющие требованиям данного раздела, следует рассматривать как обеспечивающие неповреждаемое разделение.

8.9.2 Разделительные элементы между искробезопасными и искроопасными цепями

Разделительные элементы должны соответствовать следующим требованиям:

a) разделительные элементы должны соответствовать требованиям таблицы 5, за исключением внутренней части разделительных элементов, если они имеют герметичную неразборную конструкцию (например, оптронов, для которых значения, указанные в разделах 5-7 таблицы 5, не применяются). Если применяется таблица F.1, колонка 2 не применяется;

b) чтобы исключить возможность перегрузки разделительных элементов и обеспечить их нагрузку в соответствии с 7.1, соединения искроопасной цепи следует снабжать защитой. Защита от перегрузки разделительных элементов со стороны искроопасной цепи, например, может достигаться включением единичного стабилитрона, защищенного предохранителем с соответствующими параметрами по 7.3 или теплового устройства. При этом требования таблицы 5 к предохранителю и стабилитрону не применяют. Номинальная мощность стабилитрона должна быть не менее значения, получаемого в результате умножения 1,7 на максимальное напряжение стабилизации. Конструкция предохранителя и метод монтажа, например, в держателе должны удовлетворять требованиям и нормам на электрооборудование общего назначения. В некоторых случаях при соединениях искробезопасной цепи также могут применяться подобные способы защиты во избежание превышения нагрузки на разделительный элемент. В альтернативном случае оптические разделительные устройства должны отвечать требованиям к испытаниям 10.11

Примечание 1 - Только единичные устройства в корпусе с глухим соединением испытывают согласно 10.11;

с) элемент выдерживает испытание на электрическую прочность согласно 6.3.13 между зажимами искроопасной цепи и зажимами искробезопасной цепи. Испытательное напряжение изоляции, указанное изготовителем, для неповреждаемого разделения испытываемого элемента должно быть не менее испытательного напряжения, указанного в 6.3.13.

Разделительные реле должны отвечать требованиям 6.3.14, а обмотка реле должна обеспечивать рассеяние максимальной подключенной электрической мощности.

Примечание 2 - Требования 7.1 на обмотки реле не распространяются.

8.9.3 Разделительные элементы между раздельными искробезопасными цепями

Разделительные элементы должны рассматриваться как обеспечивающие неповреждаемое разделение раздельных искробезопасных цепей, если выполняются следующие условия:

a) нагрузка устройства должна соответствовать 7.1 (с применением исключений, указанных в этом пункте), если нельзя доказать, что цепи, подключенные к этим выводам, не могут нарушить неповреждаемое разделение устройств. Методы защиты (как указано в 8.9.2) могут быть необходимы для предупреждения перегрузки разделительного элемента;

b) изоляция устройства должна соответствовать требованиям к прочности изоляции по 6.3.13. Испытательное напряжение изоляции, указанное изготовителем, для неповреждаемого разделения испытываемого элемента должно быть не менее испытательного напряжения, указанного в 6.3.13.

9 Дополнительные требования к специальному электрооборудованию

9.1 Барьеры безопасности на диодах

9.1.1 Общие положения

Диоды в диодном барьере безопасности ограничивают напряжение, приложенное к искробезопасной цепи, а неповреждаемый токоограничительный резистор ограничивает ток, который может проходить по цепи. Барьеры безопасности предназначены для применения в качестве средств сопряжения искробезопасных и искроопасных цепей и должны пройти контрольные испытания по 11.1.

Способность барьера безопасности выдерживать повреждения, вызванные переходными режимами, должна быть испытана в соответствии с 10.8.

Барьеры безопасности, состоящие только из двух диодов или диодных цепочек и применяемые для искробезопасных цепей уровня "ia", рассматривают в качестве неповреждаемых блоков в соответствии с 8.7, при условии, что диоды прошли контрольные испытания 11.1.2. В этом случае, в соответствии с требованиями раздела 5 в расчет принимают повреждение только одного диода.

Для барьеров, используемых для искробезопасных цепей уровня "ic", минимальное требование - наличие одного стабилитрона и токоограничительного резистора, если они функционируют в соответствии с требованиями 7.1.

9.1.2 Конструкция

9.1.2.1 Монтаж

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

9.1.2.2 Устройства для заземления

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

9.1.2.3 Защита элементов

Все элементы барьера безопасности должны представлять собой единый неразборный блок, залитый компаундом в соответствии с 6.6, или выполненный в неразборной оболочке, исключающей возможность ремонта, или замены элементов его внутреннего монтажа, от которых зависит безопасность.

9.2 Оборудование FISCO

Электрооборудование, конструкция которого соответствует требованиям приложения G и которое предназначено для применения в системах FISCO, должно быть дополнительно промаркировано FISCO после указания его функций, например, источник питания, полевое устройство или оконечное согласующее устройство (смотрите раздел 12).

9.3 Ручные и головные светильники

Головные светильники для группы I должны соответствовать требованию ГОСТ 31610.35-1.

Ручные и головные светильники для группы II и III должны соответствовать требованиям настоящего стандарта.

10 Типовые проверки и испытания

10.1 Испытания на искробезопасность

10.1.1 Общие положения

Все цепи, которые требуется испытывать на искробезопасность, должны быть испытаны для подтверждения, что они не способны вызвать воспламенение в условиях, указанных в разделе 5, для соответствующих уровней цепей электрооборудования.

Электрические цепи должны испытываться в нормальных и аварийных режимах работы, с учетом коэффициента искробезопасности (см. приложение А). Искрообразующий механизм должен включаться в каждую точку испытуемой цепи, для которой возможен обрыв, короткое замыкание или замыкание на землю. Электрическую цепь можно не подвергать типовому испытанию с применением искрообразующего механизма, если ее структура и электрические параметры достаточно хорошо определены, а искробезопасность можно оценить по характеристикам искробезопасности методами, приведенными в приложении А (см. рисунки А.1-А.6 или таблицы А.1 и А.2).

Если напряжения и токи указаны без допусков, применяется допуск ±1%.

Примечание - Цепь, оценка которой проведена с использованием характеристик искробезопасности и таблиц, может вызвать воспламенение при испытании с применением искрообразующего механизма. Чувствительность искрообразующего механизма меняется, а кривые и таблицы составлены на основании большого числа таких испытаний.

Источники питания с нелинейными нагрузочными характеристиками, в том числе устройства Power-i согласно ГОСТ 31610.39, должны быть испытаны в соответствии с приложением Н. Проведение оценки указанных устройств по приложению А не допускается.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

10.1.2 Искрообразующий механизм

Искрообразующий механизм должен соответствовать приведенному в приложении В, за исключением случаев, когда указана его непригодность. В этих случаях следует использовать другой искрообразующий механизм, обеспечивающий одинаковую со стандартным механизмом чувствительность. При этом обоснование использования нестандартного механизма должно быть включено в пояснительную документацию.

Для цепей уровня "ia" и "ib" использование искрообразующего механизма для создания коротких замыканий, обрывов и замыканий на землю считается нормальным режимом работы и является неучитываемым повреждением:

- на средствах соединения;

- на внутренних соединениях или через внутренние пути утечки, электрические зазоры, расстояния через заливку компаундом и через твердую изоляцию, не отвечающих требованиям 6.1.2.2 или 6.1.2.3.

Искрообразующий механизм не применяют для испытаний:

- через неповреждаемые разделения или последовательно с неповреждаемыми соединениями;

- через пути утечки, электрические зазоры, расстояния через заливку компаундом и через твердую изоляцию, соответствующие требованиям таблицы 5 или приложения F;

- внутри связанного оборудования, за исключением выводов искробезопасной цепи;

- между выводами гальванически разделенных цепей, отвечающих требованиям 6.2.1, кроме исключений, указанных в 7.6 i).

Для цепей уровня "ic" подключение искрообразующего механизма следует рассматривать в следующих условиях:

- на вводных устройствах;

- через разделения, значения которых меньше указанных в таблице 5 или в приложении F;

- вместо нормально искрящих контактов, например, разъемов, выключателей, кнопок, потенциометров;

- вместо элементов, которые не нагружены соответствующим образом в нормальном режиме работы.

10.1.3 Испытательные газовые смеси и ток контрольной цепи искрообразующего механизма

10.1.3.1 Взрывоопасные испытательные смеси для испытаний с коэффициентом безопасности 1,0 и ток контрольной цепи искрообразующего механизма

Взрывоопасные испытательные смеси, указанные в таблице 7, должны использоваться в соответствии с указанной группой испытуемого оборудования. Взрывоопасные смеси указаны в этом разделе без коэффициента безопасности. Если вводится коэффициент безопасности 1,5, электрические значения цепи должны быть увеличены в соответствии с 10.1.4.2, перечисление а).

Чувствительность искрообразующего механизма следует проверять до начала каждой серии испытаний, проводимых в соответствии с требованием 10.1.5. Для этого искрообразующий механизм должен быть включен в цепь постоянного тока с напряжением 24 В, содержащую катушку с воздушным сердечником и индуктивностью (95±5) мГн. Ток в этой цепи должен соответствовать значениям, указанным в таблице 7 для соответствующей группы электрооборудования. Чувствительность должна считаться удовлетворительной, если воспламенение взрывоопасной испытательной смеси происходит в пределах 440 оборотов держателя проволочек при его положительной полярности.

Таблица 7 - Составы взрывоопасных испытательных смесей для коэффициента безопасности 1,0

В специальных случаях, когда электрооборудование испытывают и маркируют для применения в среде определенного газа или пара, его испытывают при наиболее легко воспламеняемой концентрации этого газа или пара в воздухе.

Примечание - Чистота имеющихся в продаже газов и паров обычно является приемлемой для данных испытаний, но не следует применять газы чистотой менее 95%. Влияние изменений нормальных условий (значений температуры, давления и влажности воздуха во взрывоопасной смеси) считают незначительным. Любые значительные действия изменений этих параметров становятся очевидными при контрольной калибровке искрообразующего механизма.

10.1.3.2 Взрывоопасные испытательные смеси для испытаний с коэффициентом безопасности 1,5 и ток контрольной цепи для искрообразующего механизма

Предпочтительные испытательные смеси указаны в разделе 10.1.3.1, а коэффициент безопасности применяется с помощью увеличения напряжения или тока, соответственно. Если для получения коэффициента безопасности используется более агрессивная испытательная смесь, в целях данного стандарта считается, что применен коэффициент 1,5, если состав соответствует таблице 8.

Таблица 8 - Составы взрывоопасных испытательных смесей для коэффициента безопасности 1,5

10.1.4 Испытания с использованием искрообразующего механизма

10.1.4.1 Испытание цепи

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

Искрообразующий механизм должен включаться во все точки испытуемой цепи, в которых считают возможным появление обрыва или замыкания. Испытания цепи должны проводиться в нормальном режиме работы, а также с одним или двумя повреждениями в зависимости от уровня искробезопасной цепи в соответствии с разделом 5, и с максимальными значениями подсоединяемой емкости (С) и индуктивности (L), или отношения индуктивности к сопротивлению (L/R), на которые рассчитано электрооборудование.

Каждую цепь испытывают при следующем количестве оборотов с допуском % держателя проволочек в искрообразующем механизме:

a) для цепей постоянного тока - 400 оборотов (5 мин), по 200 оборотов на каждой полярности;

b) для цепей переменного тока - 1000 оборотов (12,5 мин);

c) для емкостных цепей - 400 оборотов (5 мин), по 200 оборотов на каждой полярности. Конденсатор должен иметь достаточно времени для повторной зарядки (по меньшей мере, 3-кратную постоянную времени). Обычное время перезарядки - около 20 мс, а когда этого недостаточно, время можно увеличить, сняв одну или более проволок или замедлив скорость вращения искрообразующего механизма. Если проволочки сняты, количество оборотов необходимо увеличить, чтобы сохранить то же количество искрений.

После каждого испытания, проведенного в соответствии с перечислениями а), b) или с), необходимо проводить калибровку искрообразующего механизма. Если калибровка не соответствует требованиям 10.1.3, испытания данной цепи на воспламенение должны быть признаны недействительными.

Примечание - Изогнутые и изношенные вольфрамовые проволочки искрообразующего механизма могут изменять его чувствительность, что может привести к недействительным результатам.

10.1.4.2 Коэффициенты искробезопасности

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

Коэффициента безопасности 1,5 достигают одним из следующих методов:

a) увеличением напряжения сети до 110% (с учетом колебания сети) от номинального значения или установкой напряжения батарей, источников питания и устройств, ограничивающих напряжение, на максимальном уровне в соответствии с разделом 7, тогда:

1) для индуктивных и омических (резистивных) цепей уменьшают сопротивление ограничительного резистора для увеличения тока испытуемой цепи до значения, равного 1,5-кратному значению тока повреждения. Если коэффициент безопасности 1,5 не может быть достигнут таким способом, то увеличивают напряжение;

2) для емкостных цепей напряжение испытуемой цепи увеличивают до значения, равного 1,5-кратному значению напряжения повреждения. Как вариант, когда с конденсатором используется неповреждаемый токоограничительный резистор, конденсатор рассматривают как батарею, а цепь - как омическую.

При использовании для оценки кривых из приложения А (см. рисунки А.1-А.6) или таблиц А.1 и А.2) следует применять этот же метод;

b) использование более легко воспламеняемых испытательных смесей в соответствии с таблицей 8.

Если необходим коэффициент безопасности 1,0, используют испытательную смесь, указанную в таблице 7.

10.1.5 Испытания

10.1.5.1 Общие положения

Испытания на искробезопасность должны проводиться на цепи в режимах, представляющих наибольшую опасность воспламенения. Так, например, для простых цепей, которым соответствуют приведенные на рисунках А.1-А.6 кривые, наиболее опасными являются испытания в режиме короткого замыкания. Для более сложных цепей условия могут измениться, и испытания в режиме короткого замыкания могут оказаться менее опасными. Например, для источников питания стабилизированным напряжением и с ограничением тока, наиболее опасные условия обычно имеют место, когда последовательно с выходом источника питания включен резистор, ограничивающий ток до максимального значения, которое не вызывает снижения напряжения.

Нелинейные источники питания требуют специального рассмотрения. Смотрите приложение Н для информации по альтернативному методу испытаний на воспламенение полупроводниковых искробезопасных цепей питания.

10.1.5.2 Цепи с индуктивностью и емкостью

При содержании емкости и индуктивности в цепи в оценке по кривым на рисунках А.1-А.6 могут возникнуть трудности, например, когда энергия, запасенная в конденсаторе, может усилить источник питания дросселя. Если общая индуктивность или емкость по результатам оценки в соответствии с требованиями раздела 5 составляет менее 1% от допустимого значения по кривым воспламенения или таблицам в приложении А, тогда максимальную допустимую емкость или индуктивность можно принять равной допустимому значению по кривым на рисунках или таблицам.

Соответствие цепи требованиям определяют одним из следующих методов:

a) испытание с комбинацией емкости и индуктивности;

b) для линейных цепей (с ограничением активного тока).

1 Значения L и С, определенные по кривым воспламенения и таблицам из приложения А, применяют:

- для распределенной индуктивности и емкости, например как в кабеле;

- если L внешней цепи (без кабеля) в сумме <1% L;

- если C внешней цепи (без кабеля) в сумме <1% С.

2 Значения L и С, определенные по кривым воспламенения и таблицам из приложения А, должны быть уменьшены до 50%, если:

- если L внешней цепи (без кабеля) в сумме 1% L;

- если С внешней цепи (без кабеля) в сумме 1% С.

Уменьшенная емкость внешней цепи (с кабелем) не должна превышать 1 мкФ для групп I, IIA и IIB и 600 мкФ для группы IIC.

Значения L и С, определенные по данному методу, не должны быть превышены при сравнении с суммой всех значений L плюс значения индуктивности кабеля в цепи и сумма всех значений C плюс значения емкости кабеля соответственно.

10.1.5.3 Цепи с защитой (перемычкой), шунтирующей цепь на короткое замыкание

После того, как выходное напряжение стабилизируется, цепь должна быть не способна вызывать воспламенение при условиях, указанных в разделе 5, в электрооборудовании с соответствующим уровнем цепи. В дополнение к этому, если вид защиты основан на срабатывании закорачивающей перемычки при других неисправностях в цепи, проходная энергия перемычки во время срабатывания не должна превышать следующие значения для соответствующей группы/подгруппы оборудования:

Поскольку искрообразующий механизм не приспособлен для проведения испытаний на искробезопасность электрических цепей с защитой, шунтирующей цепь на короткое замыкание, определение выделившейся в разряде энергии проводят, например, осциллографическими измерениями.

Примечание - Метод выполнения этого испытания изложен в приложении Е.

10.1.5.4 Результаты испытаний на искробезопасность

Воспламенение не должно произойти ни в одной серии испытаний и ни в одной точке, выбранной для испытаний.

10.2 Температурные испытания

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

Температуру можно измерять любым способом. Измерительный элемент не должен значительно снижать измеряемую температуру.

Допустимым является следующий метод измерения превышения температуры обмоток:

- измеряют сопротивление обмотки и регистрируют температуру окружающей среды;

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

- рассчитывают превышение температуры по следующей формуле

, (3)

где t - превышение температуры, К;

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

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

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

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

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

10.3 Испытание электрической прочности изоляции

Испытание электрической прочности должно проводиться по соответствующему стандарту.

Если такого стандарта нет, необходимо использовать следующий метод испытания. Испытания должны проводиться переменным напряжением синусоидальной формы частотой от 48 до 62 Гц или напряжением постоянного тока, имеющим пульсацию не выше 3% и значение, равное 1,4 указанного значения напряжения переменного тока.

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

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

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

10.4 Определение параметров элементов, имеющих неопределенные характеристики

Десять неиспользованных образцов элементов должны быть получены из любого источника или источников поставки, и их соответствующие параметры должны быть измерены. Испытания обычно проводятся при указанной или заявленной максимальной температуре окружающей среды, например 40°С, но если необходимо, чувствительные к температуре элементы должны быть испытаны при более низких температурах, чтобы создать наиболее неблагоприятные для элементов условия.

Наиболее неблагоприятные значения параметров, не обязательно для одного и того же образца, полученные во время испытаний на десяти образцах, должны рассматриваться как представительные параметры элемента.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

10.5 Испытания элементов и батарей

10.5.1 Общие положения

До проведения любых испытаний перезаряжаемые элементы или батареи нужно не менее двух раз полностью зарядить и разрядить. При второй и, если это потребуется, последующих разрядках необходимо убедиться, что емкость элемента или батареи находится в пределах характеристик, указанных изготовителем, что гарантирует проведение испытания на полностью заряженном элементе или батарее.

Если при испытаниях необходимо осуществлять короткое замыкание элемента или батареи, то собственное сопротивление закорачивающей перемычки должно быть не более 3 мОм, или падение напряжения на зажимах подключенной перемычки должно быть не более 200 мВ, либо не более 15% от ЭДС элемента. Короткое замыкание необходимо осуществлять максимально близко от зажимов элемента или батареи.

10.5.2 Испытания элементов и батарей на утечку электролита

Десять образцов должны быть подвергнуты наиболее жестким из следующих испытаний:

a) короткому замыканию до полной разрядки элемента или батареи (не применяется для уровня искробезопасной цепи "ic");

b) пропусканию входного или зарядного токов в пределах, рекомендованных изготовителем;

c) заряду батареи в соответствии с инструкцией изготовителя с одним полностью разряженным или поврежденным переполюсовкой элементом.

Приведенные выше режимы испытаний включают любую переполюсовку при зарядке, имеющую место в случаях, оговоренных в 5.2 и 5.3. Они исключают использование внешнего зарядного устройства с зарядными характеристиками, превышающими рекомендованные изготовителем элемента или батареи.

После выполнения указанных испытаний испытуемые образцы должны быть помещены не менее, чем на 12 часов на кусок промокательной бумаги 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 испытывались герметизированные элементы или батареи, то их проверка по окончании испытаний не должна выявить повреждения, которые могли бы нарушить соответствие требованиям 7.4.2.

10.5.3 Воспламенение вследствие искры и превышения температуры поверхности элементов и батарей

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 при проведении испытаний каждый элемент батареи должен рассматриваться как отдельный элемент. Исключение составляют специально сконструированные батареи, для которых может быть доказана невозможность короткого замыкания между элементами, а отказ любого элемента должен рассматриваться как одно повреждение. В батарее, не полностью изолированной, считают возможным повреждение на короткое замыкание между ее внешними выводами.

Элементы и батареи должны испытываться и оцениваться следующим образом:

a) Оценку или испытания на воспламенение искрой следует проводить на внешних выводах элемента или батареи. Если последовательно с элементом или батареей включено токоограничительное устройство и их соединение отвечает требованиям 6.6, испытания или оценка должны проводиться с учетом этого устройства.

Если электрооборудование содержит элементы, которые не должны заменяться во взрывоопасной среде, испытание искрового разряда на выводах единичного элемента не проводится, при условии, что:

- максимальное напряжение холостого хода единичного элемента - менее 4,5 В.

Если внутреннее сопротивление элемента или батареи должно быть включено в оценку искробезопасности, должно быть указано минимальное значение этого сопротивления. В альтернативном случае, если изготовитель элемента/батареи не может подтвердить минимальное значение внутреннего сопротивления, испытательная организация должна использовать для определения внутреннего сопротивления наиболее неблагоприятное значение тока короткого замыкания из результатов испытаний 10 образцов элементов/батарей, приняв для определения внутреннего сопротивления максимальное значение напряжения холостого хода в соответствии с 7.4.3;

Примечание 1 - Некоторые типы элементов, например никель-кадмиевые, могут иметь максимальный ток короткого замыкания при температурах ниже нормальной температуры окружающей среды.

b) Элементы должны быть испытаны при любой температуре в пределах значений между лабораторной температурой окружающей среды и заданной максимальной температурой окружающей среды, при которой создаются наиболее неблагоприятные условия. Полученные результаты должны использоваться сразу при оценке температурного класса. При монтаже элементов должно моделироваться тепловое воздействие их заданного расположения в законченном оборудовании. В качестве значения температуры принимают максимальное значение, измеренное на внешней оболочке каждого элемента, который может подвергаться воздействию взрывоопасной среды. Если установлен внешний кожух, то температуру измеряют на поверхности кожуха и на металлической поверхности элемента или образца.

Максимальная температура поверхности должна определяться следующим образом.

- Для цепей уровней "ia" и "ib" все внешние по отношению к элементу или батарее токоограничительные устройства следует закоротить для проведения испытаний. Испытание проводят как с внутренними токоограничительными устройствами в цепи, так и с короткозамкнутыми устройствами, на 10 элементах или батареях в каждом случае. От изготовителя элемента или батареи должны быть получены 10 образцов с закороченными внутренними токоограничительными устройствами вместе со специальными инструкциями или предостережениями, необходимыми для их безопасного использования и испытания. Если внутренние токоограничительные устройства защищают от внутренних замыканий, то их не следует удалять. Однако такие устройства необходимо учитывать только для уровня защиты "ib";

Примечание 2 - При утечке электролита при испытаниях следует также учитывать требования 7.4.3.

Примечание 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. (Это основано на том, что крайне маловероятно, чтобы произошло короткое замыкание более чем одного элемента одновременно).

- Для цепей уровня "ic" максимальную температуру поверхности определяют путем проведения испытания в нормальных условиях эксплуатации без удаления всех защитных устройств.

10.5.4 Испытание под давлением оболочки батареи

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 прилагают 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 из таблицы 5, 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 из приложения F, необходимо провести испытание давлением на образце, который прошел испытание на теплостойкость, и дополнительно, если это переносное устройство, провести испытание сбрасыванием по ГОСТ 31610.0.

10.6 Механические испытания

10.6.1 Заливочный компаунд

Перпендикулярно открытой поверхности заливочного компаунда с помощью круглого металлического стержня диаметром 6 мм с гладким плоским концом в течение 10 с должна быть приложена сила 30 Н. В результате испытания не должны наблюдаться повреждения, остаточная деформация или перемещения компаунда более, чем на 1 мм.

Если заливочный компаунд имеет свободную поверхность и образует часть оболочки, то необходимо гарантировать, что он является прочным, но не хрупким. Поверхность компаунда должна подвергаться испытанию на ударостойкость по ГОСТ 31610.0 с высотой сбрасывания h, указанной в столбце а) таблицы по испытаниям на ударостойкость ГОСТ 31610.0.

10.6.2 Испытания предохранителей с заливкой компаундом

Если необходима заливка предохранителей компаундом и заливка может попасть внутрь предохранителя и нарушить безопасность, необходимо выполнить следующее испытание на пяти образцах каждого предохранителя до заливки.

Испытываемые образцы с исходной температурой (25±2)°С необходимо мгновенно погрузить в воду с температурой (50±2)°С на глубину не менее 25 мм в течение по крайней мере 1 мин. Устройства считаются удовлетворяющими условиям испытания, если во время испытания из образца не выделяются пузырьки.

В альтернативном случае испытание проводят путем проверки пяти образцов предохранителей после герметизации, чтобы исключить попадания компаунда внутрь.

10.6.3 Перегородки

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.

10.7 Испытания искробезопасного оборудования, содержащего пьезоэлектрические устройства

Измеряют емкость устройства и напряжение, возникающее в нем, когда доступную при эксплуатации часть оборудования испытывают ударом в соответствии с параметрами, приведенными в таблице по испытаниям на ударостойкость (графа "Высокая") по ГОСТ 31610.0 при температуре (20±10)°С с использованием испытательного оборудования по ГОСТ 31610.0. Принимается более высокое значение напряжения из двух испытаний на одном образце.

Если искробезопасное оборудование, содержащее пьезоэлектрическое устройство, предохранено от прямого механического воздействия, испытывают ударом предохранительное устройство при расположении искробезопасного оборудования и предохранительного устройства в положении, предусмотренном изготовителем.

Максимальная энергия, накопленная емкостью кристалла при максимальном измеренном напряжении, не должна превышать для оборудования:

Защитные устройства, ограничивающие выделение запасенной пьезоэлектрическим устройством энергии, не должны разрушаться при ударе и тем самым нарушать вид взрывозащиты.

Если искробезопасное оборудование необходимо защитить от внешнего механического воздействия, чтобы не допустить превышения указанных значений ударной энергии, номер сертификата на электрооборудование должен содержать знак "X" согласно требованиям к маркировке ГОСТ 31610.0. Специальные требования применения, перечисленные в сертификате, должны содержать подробные требования к установке.

10.8 Типовые испытания диодных барьеров и шунтов безопасности

Барьеры безопасности или шунты должны выдерживать воздействие переходных процессов, что подтверждается испытаниями их элементов.

Резисторы, считающиеся неповреждаемыми, должны рассматриваться как выдерживающие любые переходные процессы, возможные для указанного источника питания.

Диоды (при минимальной температуре окружающей среды) должны выдерживать ток, значение которого определяется делением амплитудного значения напряжения U на суммарное значение сопротивлений предохранителя и неповреждаемого резистора, если он включен последовательно с предохранителем. Проверку выполнения указанного требования осуществляют либо по спецификации изготовителя, либо по результатам указанных ниже испытаний.

К диоду каждого типа в прямом направлении (для стабилитронов - в обратном направлении) необходимо приложить пять прямоугольных импульсов тока, длительностью 50 мкс каждый, повторяемых с интервалом 20 мс. Амплитуда импульса должна равняться амплитудному значению напряжения U, деленному на значение сопротивления предохранителя в холодном состоянии при минимальной температуре окружающей среды (плюс сопротивление последовательно включенного резистора при наличии его в цепи). Если данные изготовителя показывают, что предразрывное время предохранителя при этом токе больше 50 мкс, ширину импульса следует изменить, чтобы реализовать действительное предразрывное время. Если предразрывное время не может быть получено из данных изготовителя, следует испытать 10 предохранителей при расчетном значении тока для измерения соответствующего ему предразрывного времени. Полученное значение следует использовать в случае, если оно превышает 50 мкс.

Напряжение на диоде должно измеряться до и после этих испытаний при испытательном токе, указанном изготовителем элемента. Измеренные значения напряжения не должны отличаться более чем на 5% (значение 5% включает погрешности испытательного оборудования). Наибольшее значение напряжения, отмеченное во время испытаний, должно использоваться как амплитудное для серии импульсов, прикладываемых, как указано выше, к любому полупроводниковому устройству ограничения тока. После испытаний эти устройства следует снова проверить на соответствие спецификации изготовителя.

Чтобы показать пригодность всего ряда изделий, производимых конкретным изготовителем, необходимо испытать при данном напряжении только представительный образец.

10.9 Испытания кабеля на растяжение

Испытания следует проводить следующим образом:

- к кабелю необходимо приложить минимальное растягивающее усилие 30 Н в направлении оси кабельного ввода электрооборудования в течение не менее 1 ч;

- допускается смещение оболочки кабеля, но не должно наблюдаться видимого смещения выводов;

- данное испытание не должно применяться к отдельным проводникам, которые подключены постоянно и не являются частью кабеля.

10.10 Испытания трансформаторов

Требование к безопасному электрическому разделению будет выполнено, если трансформатор пройдет контрольное испытание, указанное ниже типовое испытание и затем выдержит испытательное напряжение (см.10.3), равное 2U+1000 В или 1500 В (U - самое высокое номинальное напряжение любой испытуемой обмотки), в зависимости от того, какое значение больше, между любой обмоткой (обмотками), питающей (питающими) искробезопасные цепи, и всеми другими обмотками.

Входное напряжение устанавливают по номинальному напряжению трансформатора. Входной ток должен быть установлен на 1,7 предохранителя или должен быть равен максимальному непрерывно протекающему току, который может проходить через автоматический выключатель, не вызывая его срабатывания при увеличении нагрузки на вторичные обмотки. Если увеличение нагрузки ограничено возникновением короткого замыкания на всех вторичных обмотках, испытание следует продолжить с номинальным входным напряжением и максимальным входным током, полученными в этих условиях.

Испытание проводят не менее 6 часов или до срабатывания невозвратного теплового расцепляющего устройства. При использовании теплового расцепляющего устройства с автоматическим возвратом время испытания должно быть не менее 12 часов.

Для трансформаторов типа 1 и 2а) температура обмотки не должна превышать допустимое значение для данного класса изоляции по [14]. Температуру обмотки измеряют в соответствии с 10.2.

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.

10.11 Испытания оптических разделительных устройств

10.11.1 Общие требования

Данные испытания проводят, если оптические разделительные устройства используют для разделения искробезопасных и искроопасных цепей и они недостаточно защищены от перегрузки внешними защитными компонентами (см.8.9.2).

Образцы должны удовлетворять испытаниям, указанным в 10.11.2 и 10.11.3.

10.11.2 Тепловая обработка, испытания на электрическую прочность и на карбонизацию

Максимальная температура, измеренная на приемной стороне и на передающей стороне, должна быть определена при перегрузке устройств. Затем они должны быть подвергнуты тепловой обработке и испытаниям на электрическую прочность. Затем для проверки образования внутренних путей утечки проводят испытание на карбонизацию.

10.11.2.1 Испытание на перегрузку на приемной стороне

Данное испытание проводят на пяти образцах.

Передающая сторона оптического разделительного устройства должна работать с номинальными значениями нагрузки (например, ).

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.

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 приемный полупроводник не будет поврежден. Это ограничит или значительно снизит рассевание мощности.

До повреждения приемника необходимо зарегистрировать максимальную температуру поверхности приемной стороны для каждого образца вместе с температурой окружающей среды.

10.11.2.2 Испытание на перегрузку на передающей стороне

Данное испытание проводят на пяти образцах.

Приемная сторона оптического разделительного устройства работает при номинальных значениях напряжения и тока (например, V, ).

Передающая сторона должна работать с установленной мощностью, которая не должна повреждать компоненты. Данное значение должно быть определено при предварительных испытаниях или взято из спецификации.

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 передающий полупроводник не будет поврежден. Это ограничит или значительно снизит рассевание мощности.

До повреждения передатчика необходимо зарегистрировать максимальную температуру поверхности передающей стороны для каждого образца вместе с температурой окружающей среды.

10.11.2.3 Тепловая обработка и испытание прочности электрической изоляции

Все 10 образцов, используемых в 10.11.2.1 и 10.11.2.2, должны быть помещены в печь на 6 часов при максимальной температуре поверхности, записанной при проведении испытаний по 10.11.2.1 и 10.11.2.2, увеличенной не менее чем на 10 К, но не более чем на 15 К.

Оптические разделительные устройства должны остыть до (25±2)°С. Затем они должны быть подвержены испытанию электрической прочности изоляции напряжением 1,5 кВ (переменного тока от 48 до 62 Гц), между клеммами искробезопасных и искроопасных цепей и в течение 10 с напряжение должно быть увеличено до 3- кВ. Данное напряжение должно быть подано (65±5) с.

Во время данного испытания не должно быть пробоя изоляции между приемником и передатчиком и ток утечки не должен превышать 5 мА.

10.11.2.4 Испытание на карбонизацию

10.11.2.4.1 Приемная сторона

Испытание проводят на пяти образцах 10.11.2.1.

Напряжение постоянного тока 375 В должно быть приложено к клеммам (например, к приемным и передающим клеммам) полупроводника с поврежденной приемной частью в течение (30) минут, чтобы испытать образование внутреннего пути утечки, вызванного нагретым пластиком (карбонизацией).

В течение 5 последних минут испытания значение тока не должно превышать 5 мА.

10.11.2.4.2 Передающая сторона

Испытание проводят на пяти образцах 10.11.2.2.

Напряжение постоянного тока 375 В должно быть приложено к клеммам поврежденной передающей стороны (например, диода) в течение (30) минут, чтобы испытать образование внутреннего пути утечки, вызванного нагретым пластиком (карбонизацией).

В течение 5 последних минут испытания значение тока не должно превышать 5 мА.

10.11.3 Испытание электрической прочности и короткого замыкания

10.11.3.1 Общие требования

Оптические разделительные устройства должны быть подвергнуты испытанию электрической прочности, затем испытанию током короткого замыкания и, если необходимо, испытанию током короткого замыкания с ограничением тока, указанного ниже, затем испытанию электрической прочности.

10.11.3.2 Предварительное испытание электрической прочности

Данное испытание проводят на трех новых образцах. Для 10.11.3.4 используют три дополнительных образца.

До проведения испытаний током короткого замыкания образцы оптического разделительного устройства должны выдержать без пробоя испытание электрической прочности напряжением 4 кВ действующего значения, приложенного между искробезопасной и искроопасной частями оптического разделительного устройства.

10.11.3.3 Испытание током короткого замыкания

Три образца оптического разделительного устройства должны быть испытаны током короткого замыкания. Напряжение в разомкнутой испытательной цепи должно быть U. 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 подавался через искроопасную часть оптического разделительного устройства. При испытании допускается оставить подключенными защитные компоненты или узлы, которые являются частью цепи.

10.11.3.4 Испытание током короткого замыкания с ограничением тока

Если оптические разделительные устройства имеют последовательно соединенные защитные предохранители или резисторы, ограничивающие ток, три дополнительных образца оптического разделительного устройства должны быть выдержаны при 1,7-кратном значении номинального тока предохранителя или 1,5-кратном рассчитанном токе короткого замыкания через резистор в условиях неисправности, пока температура не достигнет равновесия.

10.11.3.5 Испытание электрической прочности

Каждый образец должен выдерживать без пробоя испытание на электрическую прочность 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 в течение (65±5) с.

При испытании оптические разделительные устройства не должны взорваться или загореться при испытании током короткого замыкания и ток не должен превышать 1 мА при испытаниях на электрическую прочность.

10.12 Токопроводящая способность неповреждаемых соединений печатных плат

Токопроводящая способность соединения испытывается в течение 1 ч с током, в 1,5 раза превышающим максимальный непрерывный ток, который может протекать в данной точке в нормальных и аварийных условиях работы. Применение этого испытательного тока не должно вызывать размыкание соединения или его отделения от субстрата в любой точке.

11 Контрольные проверки и испытания

11.1 Контрольные испытания диодных барьеров безопасности

11.1.1 Барьеры безопасности законченной конструкции

Контрольное испытание должно проводиться на каждом барьере безопасности законченной конструкции для проверки правильной работы всех элементов барьера и сопротивления всех предохранителей. Разрешено использование съемных вставок для проведения данного испытания, если искробезопасность сохраняется при снятых вставках.

11.1.2 Диоды для двухдиодных барьеров уровня "ia"

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°С в течение 2 ч;

b) импульсами тока в соответствии с 10.8.

11.2 Контрольные испытания неповреждаемых трансформаторов

При контрольных испытаниях прикладываемое к неповреждаемым трансформаторам напряжение должно соответствовать значениям, приведенным в таблице 9, где U - наибольшее номинальное напряжение любой испытуемой обмотки. Время приложения испытательного напряжения должно быть не менее 60 с.

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.

Таблица 9 - Напряжения для контрольных испытаний неповреждаемых трансформаторов

12 Маркировка

12.1 Общие требования

Объем сведений, указываемых в маркировке искробезопасного и связанного оборудования, должен соответствовать ГОСТ 31610.0. Текст предупредительных надписей, если они применяются, должен соответствовать текстам предупредительных надписей ГОСТ 31610.0.

На оборудование, удовлетворяющее требованиям раздела 5.4, наносят символ "ic". Если необходимо нанести маркировку одного из других видов защиты, указанных в ГОСТ 31610.0, ее наносят после символа "ic".

Для связанного оборудования символы Ex ia, Ex ib или Ex ic (ia, ib или ic, если символ Ex уже нанесен) должны быть заключены в квадратные скобки.

Примечания

1 Место маркировки всех относящихся к искробезопасности параметров, например U, L, С, L, С и т.п., выбирают из практических соображений.

2 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 U.

Если оборудование соответствует требованиям 6.1.2.3, перечисление а), указывают уровень IP.

Если оборудование соответствует требованиям 6.1.2.3, перечисление с), маркировка должна содержать знак "X" согласно требованиям к маркировке ГОСТ 31610.0 и в сертификате должны быть указаны требования специальных условий применения.

Если оборудование не соответствует требованиям 6.3.13, маркировка должна содержать знак "X" согласно требованиям к маркировке ГОСТ 31610.0 и в сертификате должны быть указаны требования специальных условий применения.

Если оборудование необходимо защитить от внешнего механического воздействия, чтобы не допустить превышения указанных значений (10.7) ударной энергии, подробные требования должны быть указаны, как специальные условия безопасного применения, маркировка должна содержать знак "X" согласно требованиям к маркировке ГОСТ 31610.0 и в сертификате должны быть указаны требования специальных условий применения.

Каждая единица оборудования, 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 оборудования, имеющего двойную маркировку, позволяющую его использовать как в системах FISCO, так и в обычных искробезопасных системах, необходимо различать маркировку FISCO и маркировку обычной искробезопасной системы.

Для источников питания FISCO необходимо указывать выходные параметры U, , С, L, Р и L/R, и для полевых устройств FISCO и ограничителей выходные и внутренние параметры U, , C, L, P и L/R указывать не требуется.

12.2 Маркировка соединительных устройств

Соединительные устройства, клеммные коробки, вилки и розетки искробезопасного и связанного оборудования должны быть четко промаркированы и легко идентифицироваться. Если для этой цели используют цвет, то это должен быть голубой цвет для искробезопасных соединений.

Если части оборудования или различные элементы оборудования соединены между собой с помощью вилок и розеток, последние должны быть идентифицированы как содержащие только искробезопасные цепи. Там, где для этой цепи используют цвет, он должен быть голубым.

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 вилках или розетках или около них. Если правильность соединения не вызывает сомнений, достаточно таблички на оборудовании.

12.3 Предупредительные надписи

Если на оборудование необходимо нанести какую-либо из следующих предупредительных надписей, текст из таблицы 10 после слова "ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ" можно заменять технически эквивалентным текстом. Несколько предупредительных надписей можно объединять в одной эквивалентной предупредительной надписи.

Таблица 10 - Текст предупредительных надписей

12.4 Примеры маркировки

Ниже приведены примеры маркировки.

а) Автономное искробезопасное оборудование

b) Искробезопасное оборудование, предназначенное для подключения к другому оборудованию

с) Связанное оборудование

d) Связанное оборудование с взрывонепроницаемой оболочкой

е) Искробезопасное оборудование с уровнем взрывозащиты "ic"

f) Искробезопасное оборудование с уровнем взрывозащиты "ib" с выходными параметрами "ia"

где АСВ - название или знак испытательной организации.

13 Документация

Документация должна включать инструкции в соответствии с требованиями к инструкциям ГОСТ 31610.0, а также следующую информацию:

a) электрические параметры для принципа целого объекта:

1) для источников питания - выходные данные, например U, , Р и, если нужно, С, L и/или допустимое соотношение L/R;

2) для приемников энергии - входные данные, например U, , P, C, L и соотношение L/R;

b) любые специальные требования по установке, техобслуживанию под напряжением и эксплуатации.

Примечание - Контрольный чертеж - рекомендуемая форма объединения информации о подключении и специальных требований по монтажу и эксплуатации;

c) максимальное значение U, которое может быть приложено к зажимам искроопасных цепей или связанного оборудования;

d) любые специальные условия, которые приняты при определении вида защиты, например, что напряжение должно поступать от защитного трансформатора или через диодный барьер безопасности;

e) соответствие или несоответствие требованиям 6.3.13;

f) обозначение поверхности оболочки в случае, если от этого зависит искробезопасность;

g) условия окружающей среды, в которых может использоваться оборудование;

h) если применяется приложение F, в документации должны быть указаны степень загрязнения и категория перенапряжения.

Приложение А
(обязательное)

Оценка искробезопасных электрических цепей

А.1 Основные критерии

Искробезопасная цепь должна удовлетворять трем основным требованиям:

a) не вызывать искрового воспламенения при испытании цепи или ее оценке в соответствии с требованиями раздела 10 для указанного уровня цепи (см. раздел 5) и группы электрооборудования (см. раздел 4);

b) не вызывать воспламенения от нагретых поверхностей. Температурный класс искробезопасного оборудования должен быть определен в соответствии с 5.6 и требованиями к температуре ГОСТ 31610.0. Температурная классификация не должна применяться к связанному электрооборудованию;

c) искробезопасная цепь должна быть соответствующим образом отделена от других цепей.

Примечания

1 Требование, указанное в перечислении а), может быть выполнено проведением оценки. Для этого необходимы точные данные о напряжении, токе и таких параметрах цепи, как емкость и индуктивность на границе воспламенения. В таких условиях цепь может быть оценена, как искробезопасная, с точки зрения искрового воспламенения.

2 Требование, указанное в перечислении b), может быть выполнено путем оценки максимальных температур поверхности элементов по их тепловому режиму или максимальной мощности, которая может быть к ним подведена в соответствующих условиях повреждения.

3 Требование, указанное в перечислении с), может быть выполнено путем обеспечения соответствующих путей утечки и электрических зазоров, а также применением элементов, удовлетворяющих требованиям по разделу 8, например трансформаторов, токоограничительных резисторов.

А.2 Оценка с использованием характеристик искробезопасности и таблиц

Если цепь, оцениваемая на искробезопасность, приближается к простой цепи, для которой имеется эталонная зависимость, то при проведении оценки нужно использовать характеристики искробезопасности, указанные на рисунках А.1-А.6 или в таблицах А.1 и А.2 с учетом возможных условий повреждения в соответствии с разделом 5 и коэффициентов безопасности в соответствии с 10.1.4.2.

Обычно должна применяться следующая процедура:

- определяют самую неблагоприятную практическую ситуацию с учетом допусков для элементов, колебаний напряжения питания, повреждений изоляции и элемента;

- затем, исходя из требуемого коэффициента безопасности, который зависит от типа цепи (см. 10.1.4.2), а также от уровня цепи электрооборудования (см. раздел 5), получают измененную цепь, которую можно оценивать;

- проверяют приемлемость параметров полученной цепи сравнением с характеристиками искробезопасности, указанными на рисунках А.1-А.6 или в таблицах А.1 и А.2.

Полученную для оценки цепь можно испытывать с помощью искрообразующего механизма, если испытание предпочитают оценке.

Примечание - Данные, представленные на рисунках А1-А6 и в таблицах А.1 и А.2, относятся только к простым цепям. Во многих случаях их может быть трудно применить для оценки искробезопасности цепей, встречающихся на практике. Например, многие источники питания имеют нелинейные характеристики и не могут быть оценены по характеристикам искробезопасности, так как рисунок А.1 может быть использован только в случае, когда цепь представлена элементом или батареей с последовательно подключенным токоограничительным резистором. По этой причине нелинейные цепи, например цепи постоянного тока, вызовут воспламенение при более низких значениях тока, чем те, которые можно прогнозировать по рисунку А.1 на основе напряжения холостого хода и тока короткого замыкания. В некоторых типах нелинейных цепей максимальный допустимый ток может составлять только 1/5 оттока, прогнозируемого по характеристикам искробезопасности. Необходимо убедиться в том, что оценки выполняются только для случаев, когда рассматриваемая цепь может быть представлена одной из простых цепей, для которых предоставлена информация. Имеющаяся в наличии информация ограничена и не может охватить все проблемы, возникающие при конструировании искробезопасных цепей.

А.3 Примеры простых цепей

а) Простая индуктивная цепь

Чтобы более подробно проиллюстрировать процедуру оценки искробезопасности, нужно рассмотреть цепь для электрооборудования подгруппы IIC, состоящую из источника питания в виде элемента или батареи напряжением 20 В и последовательно установленного неповреждаемого токоограничительного резистора сопротивлением 300 Ом, к которой подключен индуктивный элемент сопротивлением 1100 Ом и индуктивностью 100 мГн, как показано на рисунке А.7.

Значения 300 и 1100 Ом - минимальные, а 100 мГн - максимальное значение. Нужно провести две раздельные оценки: одну, чтобы убедиться, что сам источник питания искробезопасный, вторую - чтобы учесть влияние подключенной нагрузки. Оценку проводят следующим образом:

1) Источник питания

Последовательность оценки:

I) Значение токоограничительного резистора устанавливают равным минимально 300 Ом, что соответствует наиболее неблагоприятному случаю. Если этот резистор не отвечает требованиям в отношении неповреждаемости (см. 8.4), применение одного повреждения (см. раздел 5) вызовет изменение цепи, при этом резистор будет считаться короткозамкнутым. При таком повреждении питание более не будет искробезопасным.

Необходимо также определить максимальное значение напряжения батареи в соответствии с 7.4.3. Нужно принять максимальное напряжение батареи равным 22 В.

II) Максимальный ток короткого замыкания равен 22/300=73,3 мА.

Поскольку при этом условии цепь становится омической, применение требований раздела 5 и 10.1.4.2 дает измененную цепь, в которой ток короткого замыкания увеличен до 1,573,3=110 мА.

III) Из таблицы А.1 можно видеть, что для подгруппы IIC минимальный ток воспламенения для омической цепи с напряжением источника питания 22 В равен 337 мА. Источник питания в этом случае может быть оценен как искробезопасный сточки зрения искрового воспламенения.

2) Подключение нагрузки

Последовательность оценки:

I) Максимальное напряжение батареи равно 22 В. Поскольку 300 и 1100 Ом - минимальные значения, максимально возможный ток в нагрузке равен 22/(300+1100)=15,7 мА. Никакие повреждения не рассматривают, поскольку резистор 300 Ом является неповреждаемым, а повреждение индуктивного элемента в результате короткого замыкания ведет к формированию рассмотренной выше цепи.

II) Для применения требований раздела 5 и 10.1.4.2 необходимо, чтобы при коэффициенте безопасности 1,5 ток цепи был увеличен до 1,515,7=23,6 мА.

III) В соответствии с рисунком А.4 для подгруппы IIC при индуктивности 100 мГн минимальный воспламеняющий ток для источника напряжением 24 В равен 28 мА. Поэтому цепь может быть оценена как искробезопасная с точки зрения искрового воспламенения применительно к подгруппе IIC.

Примечания

1 Для напряжений холостого хода значительно ниже 24 В следует применять схему, указанную на рисунке А.6.

2 Приведенные выше оценки относятся к индуктивному элементу с воздушным сердечником. Если индуктивный элемент имеет железный сердечник, такие оценки можно рассматривать только как приблизительные, и потребуется испытывать цепь с применением искрообразующего механизма (приложение С), чтобы установить, является или не является цепь искробезопасной. На практике, если оценка основана на измеренном значении индуктивности, минимальный ток воспламенения обычно, но не всегда, больше, чем значение, полученное в результате оценки.

b) Простая емкостная цепь

Цепь, показанная на рисунке А.8, предназначена для применения в электрооборудовании группы I. Она состоит из последовательно соединенных батарей напряжением 30 В, неповреждаемого токоограничительного резистора сопротивлением 10 кОм и конденсатора емкостью 10 мкФ. В предлагаемом примере значения 30 В и 10 мкФ - максимальные, а 10 кОм - минимальное значение.

Проводят две отдельные оценки: одну - чтобы убедиться, что сам источник питания искробезопасный, и вторую - чтобы учесть присутствие конденсатора.

1) Источник питания

Поскольку процедура оценки практически аналогична процедуре, описанной в перечислении а) 1), дополнительных данных приводить не требуется. Источник питания может рассматриваться, как искробезопасный, с точки зрения искрового воспламенения с коэффициентом безопасности св.100.

2) Конденсатор

Последовательность оценки:

I) Максимальное напряжение батареи равно 30 В, а максимальная емкость равна 10 мкФ. Никакие повреждения не рассматривают, так как резистор сопротивлением 10 кОм является неповреждаемым, а неисправность емкости вследствие короткого замыкания или обрыва ведет к формированию цепи, рассмотренной в b) 1.

II) Применение требований раздела 5 и 10.1.4.2 требует, чтобы при коэффициенте безопасности 1,5 напряжение было увеличено до 1,530=45 В.

III) Характеристики искробезопасности на рисунке А.2 для группы I показывают, что при напряжении 45 В минимальная величина воспламеняющей емкости составляет только 3 мкФ, а при напряжении 30 В - только 7,2 мкФ, поэтому цепь не может быть оценена как искробезопасная.

Примечания

1 Существует несколько возможностей изменить цепь так, чтобы она стала искробезопасной. Значения напряжения цепи или емкости могут быть снижены, или неповреждаемый резистор может быть установлен последовательно с конденсатором 10 мкФ. На рисунке А.2 показано, что для конденсатора емкостью 10 мкФ минимальное напряжение воспламенения равно 26 В. Поэтому, если значение емкости 10 мкФ нужно сохранить, напряжение батареи должно быть снижено до 26/1,5=17,3 В. В качестве альтернативного варианта значение емкости можно снизить до 3 мкФ или установить неповреждаемый резистор с минимальным сопротивлением 5,6 Ом последовательно с конденсатором (так как 10 мкФ при сопротивлении резистора 5,6 Ом дает минимальное напряжение воспламенения, равное 48 В), что также приведет к созданию цепи, которая может быть оценена как искробезопасная в отношении искрового воспламенения для группы I.

2 Следует иметь в виду, что значения минимального напряжения воспламенения для емкостных цепей на рисунках А.2 и А.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 А.2 и А.3. Однако, если источник питания имеет минимальный коэффициент искробезопасности, его подключение к конденсатору может привести к ситуации, когда цепь будет искроопасной несмотря на то, что оценка по характеристикам искробезопасности на рисунках А.2 и А.3 показывает искробезопасность цепи. Оценку искробезопасности таких цепей необходимо вести с применением искрообразующего механизма (приложение В).

1 - минимальный воспламеняющий ток , А; 2 - напряжение источника питания U, В

Рисунок А.1 - Омические цепи

1 - емкость С, мкФ; 2 - минимальное воспламеняющее напряжение U, В

Примечание - Кривые соответствуют указанным значениям токоограничительного резистора

Рисунок А.2 - Емкостные цепи группы I

1 - емкость С, мкФ; 2 - минимальное воспламеняющее напряжение U, В

Рисунок А.3 - Емкостные цепи группы II

1 - индуктивность L, Гн; 2 - минимальный воспламеняющий ток , А

Примечания

1 Испытательное напряжение цепи 24 В.

2 Указанные уровни энергии относятся к постоянному значению накопленной в индуктивности энергии.

Рисунок А.4 - Индуктивные цепи группы II

1 - индуктивность L, мГн; 2 - минимальный воспламеняющий ток , А

Примечания

1 Кривые соответствуют значениям напряжения цепи U, как указано на рисунке.

2 Уровень энергии 525 мкДж соответствует постоянному значению накопленной в индуктивности энергии.

Рисунок А.5 - Индуктивные цепи группы I

1 - индуктивность L, мГн; 2 - минимальный воспламеняющий ток , А

Примечания

1 Кривые соответствуют значениям напряжения цепи U, как указано на рисунке.

2 Уровень энергии 40 мкДж соответствует постоянному значению накопленной в индуктивности энергии.

Рисунок А.6 - Индуктивные цепи подгруппы IIC

Рисунок А.7 - Простая индуктивная цепь

Рисунок А.8 - Простая емкостная цепь

Таблица А.1 - Допустимый ток короткого замыкания в зависимости от напряжения и группы электрооборудования