Поиск по сайту
Начало >> Книги >> ГОСТ >> Искробезопасная электрическая цепь i - ГОСТ Р 51330.10-99

Требования к электрооборудованию - Искробезопасная электрическая цепь i - ГОСТ Р 51330.10-99

Оглавление
Искробезопасная электрическая цепь i - ГОСТ Р 51330.10-99
Уровень искробезопасных электрических цепей
Требования к электрооборудованию
Требования к элементам, от которых зависит искробезопасность
Неповреждаемые элементы, блоки элементов и соединения
Барьеры безопасности на диодах
Проверки и испытания
Контрольные проверки, выполняемые изготовителем
Маркировка и Документация
Оценка искробезопасности электрических цепей
Дополнительные сведения по конструированию и оценке искробезопасности
Искрообразующие механизмы
Примеры монтажа элементов электрооборудования
Герметизация

6 Требования к электрооборудованию

 

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

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

Примечание - Определение оболочки - по ГОСТ Р 51330.0.

6.1.1 Оболочки должны обеспечивать защиту внутренних элементов искробезопасного и связанного электрооборудования, устанавливаемого во взрывоопасной зоне, со степенью защиты по ГОСТ 14254 в соответствии с условиями эксплуатации.
6.1.2 Для защиты от прикосновения с токоведущими частями, находящимся под напряжением, и внешних воздействий окружающей среды могут использоваться оболочки с различной степенью защиты. Степень защиты от внешних воздействий оболочек искробезопасного и связанного электрооборудования должна быть подтверждена соответствующими испытаниями на предприятии-изготовителе или в испытательной организации.
6.1.3 Крышки оболочек должны, иметь запорные устройства по ГОСТ Р 51330.0 или опломбироватъся.
6.2 Температура проводников и малых элементов

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

6.2.1 Слой пыли на электрооборудовании группы I
Для электрооборудования группы I, относящегося к температурным классам Т1 - Т4, не допускается формирование слоя пыли на оболочках электрооборудования или на элементах внутреннего монтажа.
6.2.2 Провода внутреннего монтажа
6.2.2.1 Максимально допустимый ток I, А, соответствующий максимальной температуре самонагрева металлического провода, вычисляют по формуле
,                                                      (1)
где а - температурный коэффициент сопротивления материала проводника (для меди а =0,004265 1/К);
 - ток плавления проводника при температуре окружающей среды 40 °С, А;
 - температура плавления материала проводника, °С (для меди  = 1083 °С);
 - температура проводника вследствие самонагрева и нагрева от окружающей среды и действующего значения тока, °С.
Для медных проводников значения температуры приведены в таблице 1.
6.2.2.2 Максимальный ток в изолированных проводниках не должен превышать номинального значения, указанного изготовителем провода.

 

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

Диаметр (см. примечание 4), мм

Площадь поперечного сечения (см. примечание 4), мм2

Максимально допустимый ток А, для температурного класса

Т1 - Т4 и группы I

Т5

Т6

0,035

0,000962

0,53

0,48

0,43

0,050

0,001960

1,04

0,93

0,84

0,100

0,007850

2,10

1,90

1,70

0,200

0,031400

3,70

3,30

3,00

0,350

0,096200

6,40

5,60

5,00

0,500

0,196000

7,70

6,90

6,70

Примечания
1 Указаны максимально допустимые значения постоянного или эффективного значения переменного тока.
2 Для многожильных проводников в качестве площади поперечного сечения принимают общую площадь всех жил проводника.
3 Таблица относится к гибким плоским проводникам, например ленточным кабелям, но не распространяется на проводники печатных плат, для которых см. 6.2.3.
4 В качестве диаметра и площади поперечного сечения принимают номинальные значения, приведенные изготовителем провода
5 Если максимальная входная мощность Р не превышает 1,3 Вт, проводка может быть отнесена к температурному классу Т4 и использоваться в электрооборудовании группы I.

6.2.3 Печатные проводники

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

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

Максимальная ширина печатного проводника, мм

Максимальный допустимый ток, А, для температурных классов

Т1 - Т4 и группы I

Т5

Т6

1

2

3

4

0,15

1,2

1,00

0,90

0,20

1,8

1,45

1,30

0,30

2,8

2,25

1,95

0,40

3,6

2,90

2,50

0,50

4,4

3,50

3,00

0,70

5,7

4,60

4,10

1,00

7,5

6,05

5,40

1,50

9,8

8,10

6,90

2,00

12,0

9,70

8,40

2,50

13,5

11,50

9,60

3,00

16,1

13,10

11,50

4,00

19,5

16,10

14,30

5,00

22,7

18,90

16,60

6,00

25,8

21,80

18,90

Примечания
1 Значения даны для максимально допустимых значений постоянного или эффективного значения переменного тока.
2 Таблица относится к односторонним печатным платам толщиной 1,6 мм и более со слоем меди толщиной не менее 35 мкм.
3 Для плат толщиной от 0,5 до 1,6 мм максимальный ток уменьшают в 1,2 раза.
4 Для двухсторонних печатных плат максимальный ток уменьшают в 1,5 раза.
5 Для многослойных плат максимальный ток уменьшают в два раза.
6 При толщине меди 18 мкм максимальный ток уменьшают в 1,5 раза.
7 При толщине слоя меди 70 мкм максимальный ток можно увеличить в 1,3 раза
8 При прохождении печатного проводника под элементами, рассеивающими при нормальной работе или повреждениях мощность 0,25 Вт или более, ток уменьшают в 1,5 раза.
9 В месте подключения элементов, рассеивающих при нормальной работе или повреждениях мощность 0,25 Вт и более, ширину дорожки увеличивают в три раза на длине 1,0 мм или уменьшают в два раза максимальный ток. Если дорожка проходит под элементом, дополнительно используют коэффициент, приведенный в примечании 8.

6.2.3.3 Допустимые отклонения при изготовлении печатных плат не должны уменьшать минимальную ширину печатного проводника более чем на 10 % или 1 мм, в зависимости от того, какое из значений меньше.
6.2.3.4 При максимальной входной мощности Р1 не более 1,3 Вт печатные проводники могут быть отнесены к температурному классу Т4, и допускаются для применения в электрооборудовании группы I.
6.2.4 Малые элементы

6.2.4.1 Максимальная температура элементов с площадью поверхности менее 10 см2, например, транзисторов или резисторов, может превышать допустимую температуру по температурному классу, если выполняется одно из следующих условий:
а) при испытаниях согласно 10.7 малые элементы не должны поджигать взрывоопасную смесь, а любое их разрушение или деформация за счет высокой температуры не должны нарушать вид взрывозащиты;
б) для группы I и температурного класса Т4 размеры малых элементов должны соответствовать таблице 3;
в) для температурного класса Т5 температура поверхности (за исключением проволочных выводов) малых элементов не должна превышать 150 °С.

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

Общая площадь поверхности S, исключая проволочные выводы, мм2

Требование, предъявляемое к классу Т4 и группе I

S<20

Температура поверхности ≤ 275 °С

S≥20

Рассеиваемая мощность ≤ 1,3 Вт*

20 мм<S≤1000

Температура поверхности ≤ 200 °С

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

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

6.3.1.1 Зажимы для присоединения искробезопасных цепей должны удовлетворять требованиям таблицы 4, и отделяться от зажимов искроопасных цепей одним из следующих способов:
а) зажимы для присоединения искробезопасных и искроопасных цепей должны быть расположены в разных вводных отделениях;
б) электрический зазор между зажимами для присоединения искробезопасных и искроопасных цепей должен составлять не менее 50 мм, при этом расположение зажимов и способ прокладки проводов должны исключать замыкания между искробезопасными и искроопасными цепями при обрыве или смещении проводника;
в) применение между зажимами для присоединения искробезопасных и искроопасных цепей, расположенных в одном отделении, изоляционной или заземленной металлической перегородки.
Эти способы разделения должны применяться, когда искробезопасность электрической цепи может быть нарушена соединительными проводами, которые при обрыве соединения с зажимом могут замкнуться на другие проводники или элементы внутреннего монтажа.
Конструктивные решения б) и в) могут применяться, если напряжение искроопасной (силовой) цепи не превышает 1200 В для электрооборудования группы I и 1000 В для электрооборудования группы II.
Примечание - Зажимы для подсоединения внешних цепей к искробезопасному и связанному электрооборудованию должны быть выполнены таким образом, чтобы они не повреждались при соединениях.

6.3.1.2 Изоляционные или заземленные металлические перегородки должны отвечать следующим требованиям:
1) края перегородок должны отступать от стенок не более чем на 1,5 мм, или должно обеспечиваться минимальное расстояние 50 мм между зажимами в любом направлении вокруг перегородки;
2) металлические перегородки должны заземляться и иметь достаточную прочность и жесткость, чтобы не разрушаться при монтаже и эксплуатации. Толщина таких перегородок должна быть не менее 0,45 мм. При меньшей толщине перегородки должны соответствовать требованиям 10.10.2. Заземленные металлические перегородки должны пропускать максимальный ток, возможный в аварийных режимах, без прогорания перегородки или повреждения цепи заземления;
3) неметаллические изоляционные перегородки должны иметь толщину не менее 0,9 мм и крепиться таким образом, что быть достаточно устойчивыми к деформациям. При меньшей толщине перегородки должны удовлетворять требованиям 10.10.2. Неметаллические перегородки должны иметь соответствующий индекс трекингостойкости. Электрические зазоры, пути утечки и другие расстояния разделения должны измеряться вокруг перегородки. Электрическая прочность изоляции перегородки должна удовлетворять требованиям 6.4.12.
6.3.1.3 Значения электрических зазоров между неизолированными токоведущими частями зажимов различных искробезопасных цепей, между зажимами незаземленных искробезопасных цепей и заземленными частями вводного отделения должны быть не менее приведенных в таблице 4. Расстояния между зажимами искробезопасных цепей должны обеспечивать электрические зазоры не менее 6 мм между неизолированными частями внешних проводников в соответствии с рисунком 1. При этом необходимо учитывать возможное перемещение жестко не закрепленных металлических частей.
6.3.1.4 Если при анализе безопасности не были учтены возможные межсоединения, то минимальный электрический зазор между неизолированными токоведущими частями внешних проводников, подключаемых к зажимам искробезопасных цепей, и заземленными металлическими или другими проводящими частями электрооборудования должен составлять не менее 3 мм.
6.3.1.5 Винтовые (болтовые) зажимы должны быть предохранены от самоотвинчивания, а кабели и провода, соединенные с зажимами - от выдергивания.
6.3.1.6 Зажимы для присоединения внешних искробезопасных цепей должны закрываться крышкой, запираемой специальным инструментом, или опломбироваться. Это требование не относится к электрооборудованию, устанавливаемому в оболочках или шкафах, снабженных запорными устройствами по ГОСТ Р 51330.0 или опломбированных.
6.3.2 Электрические разъемы
6.3.2.1 Конструкция разъемов, предназначенных для подключения внешних искробезопасных цепей, должна отличаться от конструкции других разъемов и не должна быть взаимозаменяемой. Конструкция разъема должна исключать возможность неправильного соединения, например, с помощью направляющих штифтов или гнезд.
6.3.2.2 Для подключения искробезопасных цепей допускается применение однотипных разъемов, если приняты меры, исключающие возможность их неправильного соединения, например, при помощи ключа, или разъемы должны идентифицироваться маркировкой или цветовым кодом.

Таблица 4 - Зазоры, пути утечки и сравнительные индексы трекингостойкости

1 Напряжение, кВ, не более

0,010

0,030

0,060

0,090

0,190

0,375

0,550

0,750

1,000

1,300

1,575

3,300

4,700

9,500

15,600

2 Электрический зазор, мм

1,5

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

10,0

14,0

16,0

-

-

-

-

3 Электрический зазор через компаунд, мм

0,5

0,7

1,0

1,3

1,7

2,0

2,4

2,7

3,3

4,6

5,3

9,0

12,0

20,0

33,0

4 Электрический зазор через твердый электроизоляционный материал, мм

0,5

0,5

0,5

0,7

0,8

1,0

1,2

1,4

1,7

2,3

2,7

4,5

6,0

10,0

16,5

5 Путь утечки по поверхности электроизоляционного материала, мм

1,5

2,0

3,0

4,0

8,0

10,0

15,0

18,0

25,0

36,0

49,0

-

-

-

-

6 Путь утечки по поверхности, покрытой электроизоляционным материалом, мм

0,5

0,7

1,0

1,3

2,6

3,3

5,0

6,0

8,3

12,0

16,3

-

-

-

-

7 Сравнительный индекс трекингостойкости (СИТ)

ia

-

100

100

100

175

175

275

275

275

275

275

-

-

-

-

ib, ic

-

100

100

100

175

175

175

175

175

175

175

-

-

-

-

Примечания
1 Для напряжения св. 1575 В нормируются только электрические зазоры
2 При напряжении до 10 В СИТ электроизоляционного материала указывать не требуется

I - токопроводящий слой; Т - зазоры и длина пути утечки в соответствии с таблицей 4;
d - зазоры и длина пути утечки в соответствии с 6.3.1
Примечание - Указанные размеры Т и d - это зазоры по воздуху и длина пути утечки вокруг изоляции в миллиметрах, как указано выше, а не толщина изоляции.

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

6.3.2.3 В разъемах, предназначенных для подключения внешних искробезопасных, не связанных между собой цепей, пути утечки и электрические зазоры между токоведущими частями, к которым подключены разные цепи, должны удовлетворять требованиям таблицы 4.
6.3.2.4 Присоединение проводов к разъемам должно выполняться в соответствии с 6.3.1. При использовании специального инструмента, исключающего возможность отсоединения жилы проводника, разъемы должны отвечать только требованиям таблицы 4.
6.3.2.5 Разъем, содержащий цепи заземления, повреждение которых может оказать влияние на искробезопасность электрической цепи, должен быть выполнен в соответствии с 6.6.
6.3.2.6 Для подключения внешних искробезопасных и искроопасных цепей, в том числе и сетевых должны применяться разъемы, в которых пути утечки и электрические зазоры между токоведущими частями (штифтами или гнездами) удовлетворяют требованиям таблицы 4, а разделения между зажимами для присоединения кабелей или проводов указанных цепей, между неизолированными участками присоединительных проводов, а также между зажимами и заземленными частями должны выполняться в соответствии с требованиями 6.3.1.
6.3.3 Определение отношения максимальной индуктивности к сопротивлению (L0/R0) для источника питания с внутренним сопротивлением Ri.
Отношение максимальной внешней индуктивности к сопротивлению (L0/R0),Гн/Ом, которые могут подключаться к источнику питания с внутренним сопротивлением Ri должно быть рассчитано по следующей формуле
,                                       (2)

где е - минимальная воспламеняющая энергия, Дж;
Ri - минимальное внутреннее сопротивление источника питания, Ом;
U0 - максимальное напряжение холостого хода, В;
Li - максимальная индуктивность, подключенная к источнику питания, Гн.
Значение е, Дж, составляет для электрооборудования:
группы              I ... 525 10-6
подгруппы      IIА ... 320 10-6
IIВ... 160 10-6
IIС ... 40 10-6.
При Li = 0
,                                                              (3)

Формулы (2) и (3) учитывают коэффициент безопасности 1,5 по току, и не должны использоваться, когда Сi на выходных зажимах электрооборудования превышает 1 % от С0.
Примечания
1 При коэффициенте искробезопасности, равном 1, значение L0/R0 должно быть увеличено в 2,25 раза.
2 Обычно отношение L0/R0 применяется для оценки влияния распределенных параметров кабеля, а его применение для сосредоточенных значений индуктивности и сопротивления требует особого рассмотрения.

6.3.4 Постоянно подсоединенные кабели
Электрооборудование, сконструированное с постоянно подсоединенным кабелем, должно быть испытано в соответствии с 10.13.
6.3.5 Требования к электрическим цепям
6.3.5.1 Искробезопасные и гальванически связанные с ними искроопасные цепи должны иметь гальваническое разделение от силовой, сигнальной или осветительной сетей переменного тока.
Допускается гальваническое соединение искробезопасных и связанных с ними электрических цепей через искрозащитные элементы с цепями автономных источников питания постоянного тока (аккумуляторной батареи, генератора постоянного тока, преобразователя).
6.3.5.2 Искробезопасная цепь не должна заземляться, если этого не требуют условия работы электрооборудования.
6.3.5.3 При заземлении искробезопасных цепей соединение с землей должно выполняться в одной точке.
В случае заземления цепи в двух точках необходимо учитывать возможность наведения опасного напряжения в этой цепи, и должны быть предусмотрены дополнительные меры по обеспечению ее взрывозащищенности.
6.3.5.4 Внешние искробезопасные и искроопасные цепи должны прокладываться раздельными кабелями или проводами.
6.3.5.5 Допускается совмещение в одном внешнем кабеле разных искробезопасных цепей, гальванически не связанных между собой.
6.3.5.6 Во внешней искробезопасной цепи должны учитываться емкость, индуктивность и сопротивление соединительных кабелей и проводов.
6.4 Пути утечки и электрические зазоры

6.4.1 Пути утечки и электрические зазоры между токопроводящими частями

6.4.1.1 При оценке путей утечки и электрических зазоров между искробезопасной и неискробезопасной цепью, различными искробезопасными цепями, искробезопасными цепями и заземленными или изолированными металлическими частями электрооборудования необходимо учитывать следующие условия:
1) электрические зазоры следует измерять с учетом возможного обрыва проводников или смещения токопроводящих частей. Технологические допуски при изготовлении не должны уменьшать зазоры более чем на 1 мм или 10% (берут меньшее из двух значений);
2) электрические зазоры, удовлетворяющие требованиям таблицы 4, должны рассматриваться как неповреждаемые;
3) электрические зазоры, не удовлетворяющие требованиям таблицы 4, но составляющие не менее 1/3 значений, указанных в таблице 4, должны рассматриваться как подверженные учитываемым повреждениям на замыкание;
4) электрические зазоры, составляющие менее 1/3 от значений, указанных в таблице 4, должны рассматриваться как подверженные неучитываемым повреждениям на замыкание.
6.4.1.2 Электрические зазоры для токоведущих частей, разделенных заземленными печатным проводником или перегородкой, выполненными в соответствии с требованиями 6.4.1, 6.4.10 и 6.6, настоящим стандартом не регламентируются.
6.4.1.3 Пути утечки и электрические зазоры между искробезопасными цепями и заземленными печатным проводником или перегородкой должны удовлетворять требованиям таблицы 4.
6.4.1.4 Заземленная металлическая перегородка должна прочно крепиться к основной конструкции, иметь достаточную толщину и токопроводящую способность, чтобы исключить перегорание перегородки или повреждения цепи заземления в аварийных условиях эксплуатации. Перегородка либо должна иметь толщину не менее 0,45 мм и должна быть прочно закреплена с металлической заземленной частью оболочки электрооборудования, либо при меньшей толщине должна быть испытана в соответствии с 10.10.2.
6.4.1.5 Если неметаллическая изолирующая перегородка с соответствующим индексом трекингостойкости СИТ установлена между токопроводящими частями, электрические зазоры и пути утечки должны быть измерены вокруг перегородки, при условии, что ее толщина составляет не менее 0,9 мм, а при меньшей толщине механическая прочность перегородки должна быть испытана в соответствии с 10.10.2.
Примечание - Методы оценки приведены в приложении В.

6.4.2 Напряжение между токопроводящими частями

6.4.2.1 Напряжение, приведенное в таблице 4, - это напряжение между любыми двумя токопроводящими частями электрических цепей, например между искробезопасной цепью и искроопасной частью этой же цепи, искробезопасной цепью и искроопасными цепями, между искробезопасными цепями, электрически не связанными между собой.
6.4.2.2 При оценке электрических зазоров и путей утечки по таблице 4 должны приниматься следующие значения напряжения.
а) Для электрических цепей, гальванически не связанных между собой, в качестве значения напряжения должна приниматься наибольшая из сумм амплитудных значений напряжений этих цепей, которая является производной от:
- номинальных напряжений;
- максимальных напряжений, указанных изготовителем, которые могут безопасно применяться в цепи;
- любых напряжений, генерируемых внутри этого электрооборудования.
Если одно из напряжений составляет менее 20 % от другого, то в качестве исходного принимают большее напряжение.
Сетевое напряжение должно рассматриваться с учетом стандартного отклонения от номинального значения.
Для синусоидальных напряжений амплитудное значение определяется как произведение эффективного значения номинального напряжения на Ö2;
б) Для электрических цепей, гальванически связанных между собой, максимальное значение напряжения, которое может возникнуть в любой части этой цепи. Это также может быть сумма напряжений различных источников питания, подключенных к электрической цепи. Если одно из напряжений составляет менее 20 % от другого, то в качестве исходного принимают большее напряжение.
6.4.2.3 Во всех случаях следует принимать максимальные значения напряжения, которые можно получить в аварийных режимах работы в соответствии с разделом 5.
Внешнее напряжение необходимо принимать равным Um и Ui. Напряжения переходных процессов, которые могут возникать при размыкании цепи устройством защиты, например плавким предохранителем, не учитывают при оценке путей утечки, но должны приниматься во внимание при оценке электрических зазоров.
6.4.3 Электрический зазор

6.4.3.1 При измерении электрических зазоров между токопроводящими частями, изоляционные перегородки толщиной менее 0,9 мм или не соответствующие требованиям 10.10.2 не учитывают. Другие изоляционные части должны удовлетворять требованиям пункта 4 таблицы 4.
6.4.3.2 При амплитудных значениях напряжения св. 1575 В необходимо использовать разделительную изолирующую или заземленную металлическую перегородку, которая должна удовлетворять требованиям 6.4.1.
6.4.4 Электрический зазор через заливку компаундом и требования к компаунду

6.4.4.1 Компаунд должен отвечать следующим требованиям:
а) иметь рабочую температуру, определенную изготовителем компаунда или оборудования, которая должна быть не менее максимальной температуры любого элемента в условиях герметизации.
При температуре элемента выше рабочей температуры компаунда необходимо показать, что указанный элемент не приведет к повреждению компаунда, которое могло бы отрицательно повлиять на вид взрывозащиты;
б) материал компаунда должен иметь по меньшей мере то значение СИТ, которое указано в таблице 4, если какие-либо неизолированные токопроводящие детали выступают из компаунда. Только твердый материал, например эпоксидная смола, может иметь открытую и незащищенную свободную поверхность, образующую часть оболочки (см. рисунок Г.1). Он должен отвечать требованиям 10.10.1;
в) иметь хорошие адгезионные свойства ко всем токопроводящим деталям, элементам внутреннего монтажа, за исключением случаев, когда они размещены в оболочке и полностью залиты компаундом;
г) быть классифицирован изготовителем компаунда с указанием наименования и состава;
д) компаунд не должен иметь трещин, пузырьков, расслоений, высыпаться, растрескиваться с течением времени и терять своих свойств во время эксплуатации.
6.4.4.2 Для искробезопасного электрооборудования все цепи, подсоединенные к залитым токопроводящим деталям и(или) элементам и(или) неизолированным токопроводящими деталям, выступающим из компаунда, должны быть искробезопасными. Повреждения внутри компаунда должны учитываться, но возможность воспламенения взрывоопасной смеси внутри компаунда не рассматривается.
6.4.4.3 Если электрические цепи, подсоединенные к залитым токопроводящим частям и(или) элементам и(или) неизолированным токопроводящим деталям, выступающим из компаунда, не являются искробезопасными, они должны иметь взрывозащиту других видов в соответствии с ГОСТ Р 51330.0.
6.4.4.4 Минимальная толщина слоя компаунда над выступающими токоведущими частями электрооборудования должна составлять 1/2 расстояния, приведенного в пункте 3 таблицы 4, но не менее 1 мм. Указанная толщина заливки не требуется, если элементы внутреннего монтажа помещены в оболочку из изоляционного материала, соответствующего пункту 4 таблицы 4, а компаунд находится в непосредственном контакте со стенками оболочки (см. рисунок Г.1).
6.4.4.5 Электрическая прочность изоляции герметизированной компаундом электрической цепи должна соответствовать требованиям 6.4.12.
6.4.4.6 Повреждение залитого или герметично закрытого элемента, например полупроводника, который выполнен в соответствии с 7.1, однако для которого не известны внутренние зазоры и расстояния через заливку, должны рассматриваться как единичное учитываемое повреждение.
Дополнительные требования приведены в приложении Г.
6.4.5 Электрический зазор через твердый электроизоляционный материал

Твердый электроизоляционный материал (твердая изоляция) изготавливают методом штамповки или отливки в форме, но не заливкой. Электрическая прочность твердой изоляции должна соответствовать 6.4.12, если электрический зазор удовлетворяет требованиям таблицы 4.
Примечания
1 Если изоляция изготовлена из двух или более частей электроизоляционного материала, которые надежно соединены между собой, то такую композитную изоляцию можно рассматривать как твердую.
2 В настоящем стандарте твердая изоляция - это изоляция заводского изготовления, например пластина, изготовленная из пластических масс или слоистых пластиков, изоляционные трубки или изоляция на проводах.
3 Лак и подобные покрытия не считают твердой изоляцией.

6.4.6 Сложные разделения

6.4.6.1 При комбинированных электрических зазорах, например по воздуху и через изоляцию, их суммарное значение должно быть определено на основе всех соответствующих разделений в одной графе таблицы 4 согласно В.4.1.3. Например, при 60 В:
- зазор (пункт 2) = 6 х разделение через твердую изоляцию (пункт 4);
- зазор (пункт 2) = 3 х разделение через компаунд (пункт 3);
- эквивалентный зазор = фактический зазор + (3 х любое дополнительное разделение через компаунд) + (6 х любое дополнительное разделение через твердую изоляцию).
6.4.6.2 Электрический зазор считают не повреждаемым, если он не ниже указанного в таблице 4.
6.4.6.3 Любой электрический зазор, составляющий менее 1/3 от данных таблицы 4, при расчете эквивалентного зазора не учитывают.
6.4.7 Пути утечки по поверхности электроизоляционного материала

6.4.7.1 Путь утечки по поверхности электроизоляционного материала определяют исходя из значений, приведенных в пункте 5 таблицы 4. СИТ электроизоляционного материала должен соответствовать значениям, указанным в пункте 7 таблицы 4. Метод измерения или оценки пути утечки по поверхности электроизоляционного материала должен соответствовать приведенному на рисунке 4.
6.4.7.2 Электроизоляционные детали, соединенные посредством клея, должны иметь изолирующие свойства, эквивалентные свойствам смежного материала.
6.4.7.3 Путь утечки может образовываться из сложения более коротких расстояний, например, когда пути утечки прерываются токопроводящими деталями. При этом расстояния, составляющие менее 1/3 от соответствующих значений, указанных в пункте 5 таблицы 4, не учитывают при повреждениях. Для напряжений св. 1575 В (амплитудное значение) необходимо использовать изоляционную или заземленную металлическую перегородку, удовлетворяющую требованиям 6.4.1.
6.4.8 Пути утечки по поверхности, покрытой электроизоляционным материалом

6.4.8.1 Для герметизации промежутков между проводниками и самих проводников, с целью защиты их от влаги и пыли, должны использоваться адгезионные и влагостойкие электроизоляционные составы покрытий. Покрытие должно быть достаточно прочным и иметь хорошие адгезионные свойства к токопроводящим деталям и изоляционным материалам. Покрытие, наносимое распылением, должно иметь два слоя. Трафаретную маску не считают таким покрытием, но могут рассматривать как один из слоев покрытия, если другой слой наносят распылением, а маска не повреждается в процессе пайки. При использовании других методов можно наносить только один слой покрытия, например погружением, вакуумной пропиткой.
6.4.8.2 Метод, использованный для нанесения покрытия на плату, должен быть указан в сертификационной документации. Если неизолированные токопроводящие детали, например соединения и выводы элементов внутреннего монтажа, не выступают из покрытия, то длину пути утечки выбирают исходя из значений, приведенных в пункте 6 таблицы 4. Это должно быть указано в документации и подтверждено при проверке.
6.4.8.3 Если неизолированные проводники или токопроводящие детали выступают из покрытия, СИТ, указанный в пункте 7 таблицы 4, распространяют на изоляцию и покрытие.
Примечание - Понятие пути утечки под покрытием было разработано для плоских поверхностей, например жестких печатных плат. Существенные отклонения от первоначальной структуры требуют специального рассмотрения.

6.4.9 Требования к монтажу печатных плат
6.4.9.1 Крепления элементов внутреннего монтажа на печатной плате должны выполняться способами, исключающими возможность уменьшения электрических зазоров или замыканий между элементами и обеспечивающими долговечность в условиях эксплуатации, например пайкой или сваркой.
6.4.9.2 Печатная плата с искробезопасными цепями должны отвечать следующим требованиям (см. рисунок 5):
а) если на печатную плату нанесено покрытие в соответствии с 6.4.8, требования 6.4.3 и 6.4.7 должны применяться только к неизолированным токопроводящим частям, которые выступают из покрытия, включая, например,
- печатные проводники;
- свободную поверхность печатной платы, которая покрыта только с одной стороны;
- неизолированные части элементов;
б) требования 6.4.8 должны распространяться на электрические цепи или части цепей, а также на элементы внутреннего монтажа, если покрытие закрывает токопроводящие выводы элементов, места пайки и проводящие части любых элементов.
6.4.9.3 Печатные проводники искробезопасных и электрически связанных с ними искроопасных цепей должны быть отделены от печатных проводников силовых внешних цепей печатным экраном шириной не менее 1,5 мм. Экран должен соединяться либо с общим проводом электрической системы, либо заземляться.
6.4.9.4 Пути утечки и электрические зазоры между искробезопасными, связанными с ними искроопасными цепями и экраном должны удовлетворять требованиям таблицы 4, а между экраном и силовыми внешними цепями - требованиям нормативной документации на печатные платы. Электрическая прочность изоляции между экраном и силовой цепью должна удовлетворять требованиям 6.4.12.
6.4.10 Разделение заземленными экранами

При использовании заземленного металлического экрана между искробезопасными и искроопасными электрическими цепями экран и любое соединение с ним должны быть рассчитаны на максимальный длительный ток, который может протекать в соответствии с разделом 5. Соединение, выполненное с помощью разъема или зажима, должно удовлетворять требованиям 6.6.
6.4.11 Внутренняя проводка и монтаж
6.4.11.1 Изоляция, за исключением лака и подобных покрытий для проводников внутренней проводки, должна рассматриваться как твердая изоляция (см. 6.4.5).
6.4.11.2 Разделение между проводниками должно определяться суммой радиальной толщины твердой изоляции на проводах, проложенных в виде отдельных проводов или сформированных в группу проводов (жгуты) или в кабеле.
6.4.11.3 Расстояния между проводами искробезопасной и искроопасной цепей должно соответствовать значениям, указанным в пункте 4 таблицы 4, с учетом требований 6.4.6, за исключением следующих случаев:
- провода искробезопасной или искроопасной цепи заключены в заземленный экран;
- изоляция жил искробезопасных цепей уровней ia, ib, ic способна выдержать испытательное напряжение (эффективное) 2000 В переменного тока.
Примечание - Одним из методов обеспечения изоляции, способной выдержать такое испытательное напряжение, является использование дополнительной изоляционной трубки.

6.4.11.4 Для навесного монтажа внутри электрооборудования с искробезопасными цепями должны применяться изолированные медные одножильные провода сечением не менее 0,03 мм2. Применение многожильных проводов допустимо, если протекающий по проводнику ток не превышает номинального значения, указанного изготовителем провода. Это требование не распространяется на монтажные провода искробезопасных цепей, расположенных внутри электрооборудования, снабженного взрывозащитой других видов по ГОСТ Р 51330.0, или электрооборудования, установленного вне взрывоопасной зоны.
6.4.11.5 Соединения элементов искробезопасной цепи внутри электрооборудования должны выполняться способами, обеспечивающими долговечность в условиях эксплуатации, например пайкой или сваркой. Крепление элементов должно исключать возможность уменьшения электрических зазоров или замыкания между ними.
6.4.11.6 Резьбовые соединения элементов электрооборудования должны быть предохранены от самоотвинчивания.
6.4.11.7 Места сварки и пайки внутри электрооборудования должны покрываться изоляционным лаком.
6.4.12 Испытания на электрическую прочность

6.4.12.1 Изоляция между искробезопасной цепью и корпусом или заземленными частями электрооборудования должна выдерживать испытательное напряжение (эффективное) переменного тока, равное удвоенному номинальному напряжению искробезопасной цепи, но не менее 500 В.
6.4.12.2 Ток во время испытания не должен превышать значения 5 мА (эффективное).
6.4.12.3 Изоляция между:
а) искробезопасной и искроопасной цепью,
б) искробезопасной и силовой внешней цепью с номинальным напряжением до 250 В,
в) искроопасной цепью, гальванически связанной с искробезопасной, и силовой внешней цепью с номинальным напряжением до 250 В,
должна выдерживать испытательное напряжение (эффективное) переменного тока, равное (2U+1000) В, но не менее 1500 В, где U - сумма действующих значений напряжений соответствующих электрических цепей.
6.4.12.4 Искробезопасные цепи, электрически не связанные между собой, должны выдерживать испытательное напряжение (эффективное) переменного тока, равное (2U+1000), но не менее 500 В, где U - сумма действующих значений напряжений искробезопасных цепей.
6.4.12.5 Изоляция между:
а) искробезопасной и силовой внешней цепью с номинальным напряжением св. 250 В,
б) искроопасной, гальванически связанной с искробезопасной, и силовой внешней цепью с номинальным. напряжением св. 250 В, должна выдерживать испытательное напряжение (эффективное) переменного тока, равное (2U + 1000) В, но не менее 2000 В, где U - действующее значение напряжения силовой цепи.
6.4.12.6 Методика испытаний должна соответствовать 10.6.
6.4.13 Реле

6.4.13.1 Контакты реле, предназначенные для коммутации в искробезопасных и искроопасных цепях, должны быть разделены изолирующей или заземленной металлической перегородкой, выполненной в соответствии с 6.4.1, в дополнение к таблице 4.
6.4.13.2 В нормальном режиме номинальные значения тока и напряжения на контактах реле, обмотка которой включена в искробезопасную цепь, не должны превышать указанных изготовителем, а контакты реле не должны коммутировать на отключение более 5 А эффективного тока или 250 В эффективного напряжения, или 100 В А мощности. Если значения, коммутируемые контактами, не превышают 10 А или 500 В×А, расстояния путей утечки и электрических зазоров из таблицы 4 должны быть удвоены.
6.4.13.3 При более высоких значениях тока и напряжения искробезопасные и искроопасные цепи могут быть подключены к одному реле, контакты которого разделены заземленной металлической или изоляционной перегородкой в соответствии с 6.4.1. Размеры перегородки должны учитывать ионизацию при работе реле; в таких случаях длина пути утечки и электрические зазоры должны быть больше приведенных в таблице 4.
6.4.13.4 Требования к путям утечки и электрическим зазорам внутри оболочки герметизируемых реле не регламентируются.
6.5 Защита от перемены полярности
В искробезопасном электрооборудовании должна быть обеспечена защита от изменения полярности. Для этой цели допускается использование одного диода.
6.6 Заземляющие проводники, разъемы и зажимы

6.6.1 В случаях, когда заземление необходимо для обеспечения вида взрывозащиты, например оболочек, проводов, металлических экранов, проводников печатных плат, контактов штепсельных соединителей и барьеров безопасности на диодах, площадь поперечного сечения проводов, соединительных устройств и зажимов, используемых для этой цели, должна быть рассчитана на длительное воздействие максимально возможного тока по условиям, указанным в разделе 5. Элементы должны также отвечать требованиям раздела 7.
6.6.2 Если разъем содержит заземленные цепи и вид взрывозащиты зависит от заземления цепи, разъем должен включать не менее трех независимых заземляющих проводников для искробезопасных цепей уровня ia и не менее двух заземляющих проводников для искробезопасных цепей уровней ib и ic (см. рисунок 2). Заземляющие проводники должны быть соединены параллельно. Если разъем может быть отсоединен под углом, должны быть предусмотрены меры, исключающие разрыв цепи заземления ранее отключения остальных цепей.
6.6.3 Зажимы должны быть защищены от самоотвинчивания, и их конструкция должна исключать смещение подключаемых проводников. Надлежащий контакт должен быть обеспечен без разрушения проводников, в том числе и для многожильного провода. Контакт в зажимах не должен нарушаться при изменениях температуры в нормальных условиях работы. Зажимы, предназначенные для подсоединения многожильных проводников, должны содержать упругий промежуточный элемент, исключающий повреждения проводников. Зажимы для проводников сечением менее 4 мм2 должны быть рассчитаны на подключение проводников с меньшей площадью сечения.
6.6.4 Недопустимо следующее:
а) использовать зажимы с острыми кромками, которые могут повредить проводники;
б) использовать зажимы, которые при нормальном затягивании могут вращаться, скручиваться или деформироваться;
в) использовать изоляционные материалы, передающие контактное давление.

Рисунок 2. Примеры автономных и неавтономных соединительных элементов

6.7 Герметизация, используемая для предотвращения доступа взрывоопасной смеси

6.7.1 Компаунд, применяемый для предотвращения доступа взрывоопасной смеси к элементам искробезопасных цепей, например к предохранителям, пьезоэлектрическим устройствам с их ограничительными элементами и накопительным устройствам с их ограничительными элементами, должен отвечать требованиям 6.4.4.
6.7.2 Если покрытие компаундом используют для уменьшения воспламеняющей способности нагретых элементов, например диодов и резисторов, объем и толщина слоя заливочного компаунда должны выбираться из условия, чтобы максимальная температура на поверхности компаунда с учетом температуры окружающей среды не превышала температурного класса электрооборудования.

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

Рисунок 3. Разделение электропроводящих деталей

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

Рисунок 4. Определение пути утечки (в воздухе)

а) Плата с частичным покрытием

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

б) Плата с пайкой выступающих выводов резисторов


с) Плата с пайкой обрезанных или подогнутых выводов резисторов

Рисунок 5. Длина пути утечки и зазоры на печатных платах

Примечание - Толщина покрытия дана не в масштабе.



 
« Изоляция, пути утечки, электрические зазоры рудничного электрооборудования - ГОСТ Р 51330.20-99   Искрообразующие механизмы для испытаний электрических цепей на искробезопасность - ГОСТ Р 51330.4-99 »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.