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

Проверки и испытания - 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

10 Проверки и испытания

 

10.1 Испытания на искробезопасность
10.1.1 Общие положения
10.1.1.1 Испытания электрических цепей на искрообразующем механизме должны проводится с целью подтверждения, что они не способны вызвать воспламенения взрывоопасной смеси в условиях, указанных в разделе 5 для соответствующих уровней искробезопасных цепей.
10.1.1.2 Электрические цепи должны испытываться в нормальных и аварийных режимах работы, с учетом коэффициента искробезопасности, как описано в приложении А. Искрообразующий механизм должен включаться в каждую точку испытуемой цепи, для которой возможен обрыв, короткое замыкание или замыкание на землю. Искрообразующий механизм должен быть помещен во взрывную камеру, заполненную наиболее легковоспламеняемой испытательной взрывоопасной смесью при концентрациях, указанных в 10.2, и калиброваться в соответствии с 10.3.
10.1.1.3 Электрическую цепь можно не подвергать типовому испытанию с применением искрообразующего механизма, если ее структура и электрические параметры достаточно хорошо определены, а искробезопасность можно оценить по характеристикам искробезопасности на рисунках A.1 - А.22 или по таблицам A.1 и А.2 методами, описанными в приложении А.
10.1.1.4 Изготовителем электрооборудования должны быть указаны допуски изменения напряжения и тока в цепях, от которых зависит искробезопасность.
Примечание - Цепь, оценка которой проведена с использованием характеристик искробезопасности и таблиц, может вызвать воспламенение при испытании с применением искрообразующего устройства. Чувствительность искрообразующего устройства меняется, а характеристики искробезопасности и таблицы составлены на основании большого числа таких испытаний. Оценка с применением характеристик искробезопасности и таблиц более логична и имеет преимущество по сравнению с разовыми экспериментальными результатами, полученными с помощью искрообразующего механизма.
10.1.2 Искрообразующий механизм
10.1.2.1 Искрообразующий механизм должен соответствовать описанному в приложении Б, за исключением случаев, когда в приложении Б или в заключении испытательной организации указано на его непригодность. В этих случаях следует использовать другой искрообразующий механизм, обеспечивающий одинаковую со стандартным механизмом чувствительность для цепей (цепи), допускаемых к испытаниям на стандартном механизме. При этом обоснование причины использования нестандартного механизма и возможности получения на нем корректных результатов испытаний должны включаться в пояснительную документацию. В качестве стандартных, согласно приложению Б, используют искрообразующие механизмы I-III типов.
10.1.2.2 Использование искрообразующего механизма для создания коротких замыканий, обрывов и замыканий на землю считается нормальным режимом работы и является неучитываемым повреждением:
- на средствах соединения;
- на внутренних соединениях или через внутренние пути утечки, электрические зазоры, через заливку компаундом и через твердые электроизоляционные материалы, не отвечающих требованиям таблицы 4.
10.1.2.3 Искрообразующий механизм не применяют для испытаний:
- через неповреждаемые разделения или последовательно с неповреждаемыми соединениями;
- через пути утечки, электрические зазоры, через заливку компаундом, твердые электроизоляционные материалы, соответствующие требованиям таблицы 4;
- внутри связанного электрооборудования, за исключением выводов искробезопасной цепи;
- между выводами разделенных цепей, отвечающих требованиям 6.3.1, кроме случаев, описанных в 7.6).
10.2 Испытательные взрывоопасные смеси

10.2.1 В зависимости от группы (подгруппы) испытуемого электрооборудования должны использоваться следующие представительные (контрольные) взрывоопасные испытательные смеси:
группа I                                    ...                   8,0-8,6 % метана в воздухе
подгруппа IIА                         ...                   5,0-5,5 % пропана в воздухе подгруппа
подгруппа IIВ                         ...                   7,3-8,3 % этилена в воздухе подгруппа IIC
подгруппа IIС                         ...                   19-23 % водорода в воздухе
10.2.2 В специальных случаях, когда электрооборудование испытывают и маркируют для применения в среде индивидуального газа или пара, оно должно испытываться в наиболее легко воспламеняемой концентрации этого газа или пара в воздухе (кислороде).
Примечание - В среде водорода с кислородом наиболее легковоспламеняемый состав смеси имеет место при содержании 34 % водорода.

10.2.3 Для обеспечения коэффициента искробезопасности могут использоваться активизированные испытательные смеси. Их состав и давление должны соответствовать 10.4.2 или таблице А1.3.1.
Примечание - Следует применять газы чистотой не менее 95 %. Влияние изменений нормальных условий (значений температуры, давления и влажности воздуха во взрывоопасной смеси) считают незначительным. Любые значительные влияния изменений этих параметров становятся очевидными при калибровке искрообразующего механизма.

10.3 Калибровка искрообразующего механизма

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

Таблица 7. - Ток в контрольной цепи

Группа (подгруппа) электрооборудования

Ток контрольной цепи для искрообразующего механизма, мА

I типа

II и III типов

I

110-111

147-148

IIA

100-101

133-135

IIB

65-66

87-88

IIC

30-30,5

40-41

Примечания
1 Ток контрольной цепи для наиболее легковоспламеняемого состава водородно-кислородной смеси равен 17-17,4 мА.
2 Указаны установившиеся значения токов в контрольной цепи.

10.3.2 Искрообразующий механизм I типа должен сделать не менее 400 и не более 440 оборотов держателя проволочек при его положительной полярности, и при этом должно быть не менее одного воспламенения взрывоопасной смеси.
Примечания
1 Калибровка искрообразующих механизмов II и III типов проводится в соответствии с приложением Б.
2 В специальных случаях, когда электрооборудование испытывают и маркируют для применения в среде индивидуального газа или пара, для выбора тока контрольной цепи необходимо знать один из классификационных параметров этой взрывоопасной смеси (БЭМЗ или соотношение МТБ) для наиболее легковоспламеняемого ее состава. Если для данной взрывоопасной смеси известен БЭМЗ, то соотношение МТВ определяют как отношение БЭМЗ/БЭМЗ0, где БЭМЗ0 - максимальный безопасный экспериментальный зазор для метановоздушной смеси, равный 1,14 мм. По известному или рассчитанному по БЭМЗ значению соотношения МТВ определяют ток контрольной цепи как произведение тока контрольной цепи для метановоздушной смеси и МТБ индивидуального газа или пары.

10.4 Испытания с использованием искрообразующего механизма

10.4.1 Испытание цепи
10.4.1.1 Для испытуемой электрической цепи выбирают параметры, которые с наибольшей вероятностью способны вызвать воспламенение взрывоопасной смеси, с учетом допусков в соответствии с разделом 7 и 10% колебания сетевого напряжения.
10.4.1.2 Искрообразующий механизм должен включаться в каждую точку испытуемой цепи, в которых считают возможным появление обрыва или замыкания. Испытания цепи должны проводиться в нормальном режиме работы, а также с учитываемыми и неучитываемыми повреждениями в зависимости от уровня искробезопасной цепи в соответствии с разделом 5, и с максимальными значениями подсоединяемой емкости (С0) или индуктивности (L0), или отношения индуктивности к сопротивлению (L0/R0), на которые рассчитано электрооборудование.
10.4.1.3 В каждом испытательном режиме проводят не менее 16000 учитываемых замыканий и размыканий цепи, которые являются наиболее опасными для испытуемой цепи и могут быть реализованы данным искрообразующим механизмом. Цепь считают искробезопасной, если после 16000 замыканий и размыканий и заданном коэффициенте искробезопасности вероятность воспламенения не превышает 10-3. При испытаниях цепей постоянного (выпрямленного) тока полярность источника питания на контактах искрообразующего механизма должна изменяться через каждые 8000 размыканий и замыканий цепи.
Примечание - Для электрических цепей некоторых типов количество учитываемых размыканий и замыканий может быть снижено испытательной организацией после соответствующего обоснования.

10.4.1.4 При проведении испытаний следует принимать меры, чтобы ток в индуктивных цепях во время замкнутого состояния контактов принимал установившееся значение, а конденсатор имел достаточно времени для повторной зарядки. Соответствующие рекомендации для стандартных искрообразующих механизмов приведены в приложении Б.
10.4.1.5 Во время проведения испытаний и после их завершения необходимо проверять правильность работы искрообразующего механизма путем его калибровки. Для искрообразующего механизма I типа калибровку выполняют через каждые 1000 оборотов держателя проволочек и после завершения испытаний. Проверка правильности работы искрообразующих механизмов II и III типов должна осуществляться в соответствии с указаниями приложения Б. Если калибровка не соответствует требованиям 10.3, испытания цепи на искробезопасность должны быть признаны недействительными.
10.4.1.6 Количество учитываемых размыканий и замыканий на один оборот держателя проволочек для искрообразующих механизмов I и II типов или один обрыв проволоки для искрообразующего механизма III типа в зависимости от типа испытуемой электрической цепи приведено в таблице 7А.

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

Тип цепи

Учитываемое количество замыканий и размыканий для искрообразующего механизма

I типа на один оборот держателя проволочек

II типа на один оборот держателя проволочек

III типа на один обрыв проволоки

Омическая

0,7 (см. примечание 1)

-

-

Индуктивная

4

Определяется по приложению Б

1

Емкостная

4

-

Примечания
1 Для испытания омических цепей требуется создание электрических разрядов при малой скорости размыкания контактов. Искрообразующий механизм I типа реализует такие разряды при скольжении вольфрамовой проволочки вдоль паза кадмиевого диска. В среднем, за 10 оборотов держателя проволочек возникает семь таких разрядов. В целях сокращения времени испытаний допустимо омические цепи испытывать при 4000 оборотов держателя вольфрамовых проволочек. При этом вероятность воспламенения взрывоопасной смеси не должна превышать 10-3.
2 Искрообразующие механизмы II и Ш типов не могут использоваться для испытаний омических цепей.
3 Если при испытаниях емкостной цепи в искрообразующих механизмах I или II типов снята часть проволочек, то для сохранения требуемого числа искрений количество оборотов держателя проволочек должно быть увеличено соответствующим образом.
4 Если испытуемая цепь не может быть отнесена к указанному в таблице 7А типу, то требуется проведение специального рассмотрения с целью:
- определения наиболее опасных условий коммутации испытуемой цепи;
- решения вопроса о возможности реализации этих условий посредством стандартного или другого искрообразующего механизма. При положительном решении этого вопроса необходимо задать режим работы искрообразующего механизма, обеспечивающий получение требуемого количества учитываемых искрений;
- выбора бескамерного метода оценки искробезопасности испытуемой цепи с обоснованием возможности получения результатов, не снижающих искробезопасность цепи, если с помощью искрообразующего механизма выполнить объективную оценку искробезопасности цепи не представляется возможным.

10.4.2 Коэффициент искробезопасности

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

10.4.2.1 При увеличении напряжения сети до 110 % (с учетом колебания сети) от номинального значения или установкой в соответствии с разделом 7 напряжения батарей источников питания и устройств, ограничивающих напряжение, на максимальном уровне, коэффициент искробезопасности должен быть обеспечен одним из следующих способов:
1) для индуктивных и омических цепей уменьшают сопротивление ограничительного резистора для увеличения тока испытуемой цепи в число раз, кратное коэффициенту искробезопасности. Если коэффициент искробезопасности не может быть достигнут таким способом, то увеличивают напряжение;
2) для емкостных цепей напряжение испытуемой цепи увеличивают в число раз, кратное коэффициенту искробезопасности.
При использовании для оценки искробезопасности электрических цепей характеристик искробезопасности или таблиц приложения А применяют этот же метод обеспечения коэффициента искробезопасности.
Примечание - Для искрообразующего механизма I типа коэффициент искробезопасности равен 1,5, для искрообразующих механизмов II и III типов коэффициент искробезопасности равен 2.

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

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

Группа или подгруппа электрооборудования

Номинальное содержание компонентов в испытательных смесях, объемная доля, %

Водородно-воздушная и водородно-воздушно-кислородная смесь

Водородно-кислородная смесь

Водород

Воздух

Кислород

Водород

Кислород

I

52

48

-

85

15

IIА

48

52

-

81

19

IIB

38

62

-

75

25

IIС

30

53

17

60

40

В специальных случаях, когда электрооборудование испытывается и маркируется для применения в среде индивидуального газа или пара, выбор состава активизированной водородно-кислородной смеси при использовании искрообразующего механизма I типа осуществляют по формуле
                                                         (4)
где СО2 - содержание кислорода в водородно-кислородной смеси, %;
МТВ - соотношение минимальных воспламеняющих токов для индивидуального газа или пара, уменьшенное в 1,5 раза (коэффициент искробезопасности для искрообразующего механизма I типа).

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

Группа или подгруппа электрооборудования

Номинальное содержание компонентов в испытательных смесях, объемная доля, %

Водородно-воздушная и водородно-воздушно-кислородная смесь

Водородно-кислородная смесь

Водород

Воздух

Кислород

Водород

Кислород

I

35

65

-

81

19

IIА

20

80

-

70

30

IIВ

38

62

-

60

40

IIС

30

40

30

50

50

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

Для искрообразующих механизмов II и III типов состав активизированной испытательной активизированной водородно-кислородной смеси определяют по формуле
,                           (5)
где МТВ - соотношение минимальных воспламеняющих токов для индивидуального газа или пара, уменьшенное в два раза (коэффициент искробезопасности для искрообразующих механизмов II и III типов).
10.4.3 Испытания
10.4.3.1 Общие требования
Испытания с использованием искрообразующего механизма должны проводиться в режимах, представляющих наибольшую опасность для воспламенения. Так, например, для простых цепей, которым соответствуют приведенные на рисунках А.1-А.19 характеристики искробезопасности, наиболее опасными являются испытания в режиме короткого замыкания. Для более сложных цепей условия могут измениться, и испытания в режиме короткого замыкания могут оказаться менее опасными. Например, для источников питания стабилизированным напряжением и с ограничением тока наиболее опасные условия обычно имеют место, когда последовательно с выходом источника питания включен резистор, ограничивающий ток до максимального значения, которое не вызывает снижения напряжения.
10.4.3.2 Цепи с индуктивностью и емкостью
Если цепь содержит емкость и индуктивность, то при ее оценке по кривым рисунков А.1-А.19 могут возникнуть трудности, т.к. указанные кривые в неполной мере соответствуют прямому решению поставленной задачи. Испытания цепи должны проводиться с учетом влияния емкости и индуктивности.
При заданном коэффициенте искробезопасности, например 1,5, для таких цепей вначале в 1,5 раза увеличивают действующий в цепи ток. Определяют индуктивность, при которой установленный в цепи ток становится минимальным воспламеняющим (вызывает воспламенение взрывоопасной смеси с вероятностью 10-3). Затем в 1,5 раза увеличивают действующее в цепи напряжение, а ток в цепи устанавливают равным искробезопасному значению для найденной индуктивности и увеличенного напряжения. После этого проводят испытание цепи на искробезопасность.
10.4.3.3 Защита, шунтирующая цепь на короткое замыкание

10.4.3.3.1 При испытаниях таких цепей необходимо удостовериться, что электрические разряды, возникающие во время переходного процесса в электрической цепи при срабатывании шунтирующей защиты, не способны вызвать воспламенение взрывоопасной смеси. В общем случае следует исходить из того, что при заданном повреждении и наиболее опасных условиях коммутации электрической цепи с учетом коэффициента искробезопасности значение энергии, выделившейся в электрическом разряде, должно быть меньше, чем необходимо для воспламенения взрывоопасной смеси. Стандартные искрообразующие механизмы в общем случае не приспособлены для проведения испытаний искробезопасности электрических цепей с защитой, шунтирующей цепь на короткое замыкание. Как правило, требуется использование дополнительных устройств, учитывающих специфику происходящих процессов. В случаях, когда искрообразующий механизм не может быть использован для проведения испытаний, например по причине его чрезвычайной сложности или другим причинам, оценка искробезопасности электрической цепи может быть проведена на основе определения выделившейся в электрическом разряде энергии с учетом наиболее опасных условий. Определение выделившейся в разряде энергии может осуществляться измерительными, например осциллографическими, или расчетными методами. Во всех случаях требуется обоснование обеспечения искробезопасности электрической цепи при проведении таких испытаний.
10.4.3.3.2 Если для испытания такой цепи используют искрообразующий механизм, то необходимо:
а) обеспечить реализацию и учет наиболее опасных электрических разрядов, возникающих при коммутации испытуемой электрической цепи;
б) обеспечить коэффициент искробезопасности электрической цепи не менее, чем в случае использования стандартного искрообразующего механизма при испытаниях простых электрических цепей.
10.4.3.3.3 Если испытания такой цепи проводят на основе определения выделившейся в разряде энергии, то необходимо:
а) определить энергию электрического разряда, выделившуюся при наиболее опасных условиях коммутации;
б) сравнить значение выделившейся в разряде энергии со значением энергии, обеспечивающим необходимый коэффициент искробезопасности;
в) при расчетной и электроизмерительной оценке искробезопасности электрической цепи в качестве искробезопасных значений энергии могут быть использованы, например, значения энергий, приведенные на рисунках А.20-А.22, уменьшенные в число раз, необходимое для обеспечения требуемого коэффициента искробезопасности. При использовании характеристик искробезопасности на рисунках А.20-А.22 выделившуюся в разряде энергию необходимо определять за вычетом потерь энергии в области катодного падения напряжения разряда. В частности, уровень воспламеняющих энергий, приведенный на рисунках А.20-А.22, соответствует уровню воспламеняющей энергии для искрообразующего механизма I типа при воспламенении с вероятностью 10-3 взрывоопасной смеси электрическими разрядами, возникающими при коммутации простых омических и индуктивных цепей.
10.4.4 Результаты испытаний
При любом испытательном режиме с коэффициентом искробезопасности не менее 1,5 (2) вероятность воспламенения взрывоопасной смеси должна быть не более 10-3.
10.5 Температурные испытания

10.5.1 Все данные по температурам должны базироваться на эталонной температуре окружающей среды, равной 40 °С, или на максимальной температуре окружающей среды, обозначенной в маркировке электрооборудования. Испытания, базирующиеся на эталонной температуре, можно проводить при любой температуре окружающей среды от 20 °С до эталонной температуры. Разность между температурой окружающей среды, при которой проводят испытания, и эталонной температурой необходимо прибавить к измеренной температуре, если только элемент не имеет нелинейные температурные характеристики, например батареи. Если превышение температуры измеряют при эталонной температуре окружающей среды, то при определении температурного класса следует использовать полученное значение.
10.5.2 Температуру можно измерять любым способом. Измерительный элемент не должен значительно снижать измеряемую температуру. Допустимым является следующий метод измерения превышения температуры обмоток:
- измеряют сопротивление обмотки и регистрируют температуру окружающей среды;
- прикладывают испытательный ток или токи, измеряют максимальное сопротивление обмотки и регистрируют температуру окружающей среды при измерениях;
- рассчитывают превышение температуры по следующей формуле
,                                                     (6)
где Т - превышение температуры, К;
r - сопротивление обмотки при температуре окружающей среды t1, Ом;
R - максимальное сопротивление обмотки после приложения испытательного тока в конце испытаний, Ом;
t1 - температура окружающей среды при измерениях r, °С;
t2- температура окружающей среды при измерениях R, °С;
k - величина, обратная температурному коэффициенту сопротивления обмотки при 0°С, которая, например, для меди равна 234,5 К.
10.6 Испытание электрической прочности изоляции

Испытания должны проводиться переменным напряжением синусоидальной формы частотой от 48 до 62 Гц или напряжением постоянного тока, имеющим пульсацию не выше 3% и значение, равное 1,4 указанного значения напряжения переменного тока.
Источник питания должен иметь мощность, достаточную для поддержания испытательного напряжения с учетом любого возникающего тока утечки.
Напряжение должно увеличиваться постепенно до указанного значения за время не менее 10 с, а затем поддерживаться неизменным в течение не менее 60 с.
Приложенное напряжение должно оставаться постоянным в течение испытаний, а ток не должен превышать эффективного значения 5 мА.
10.7 Испытание малых элементов на воспламенение взрывоопасных смесей

10.7.1 Испытания малых элементов, выполненные по приведенному ниже методу, должны подтвердить, что малые элементы не могут явиться причиной воспламенения взрывоопасной смеси в соответствии с 6.2.4. Появление «холодного пламени» рассматривают как воспламенение. Оно может фиксироваться визуально или измерением температуры, например, термопарой.
10.7.2 Малые элементы должны быть испытаны в нормальном режиме и условиях повреждений в соответствии с разделом 5, при которых возникает максимальная температура на поверхности, что соответствует выделению максимальной мощности на испытуемом малом элементе. Испытания необходимо продолжать до тех пор, пока не будет достигнуто тепловое равновесие между испытуемым малым элементом и окружающими частями или пока температура испытуемого малого элемента не начнет снижаться. Если повреждение малого элемента вызывает снижение температуры, испытания должны быть повторены пять раз с использованием пяти дополнительных образцов. Если в нормальном или аварийном режимах работы в соответствии с разделом 5 температура более чем одного малого элемента превышает температурный класс электрооборудования, испытания должны быть проведены со всеми такими малыми элементами при максимальных значениях температуры или выделяемой на них мощности.
10.7.3 Испытуемый малый элемент может монтироваться в оборудовании, как это предусмотрено, при этом следует принять меры, чтобы испытательная взрывоопасная смесь была в контакте с малым элементом. Допускается проведение испытаний на модели, которая гарантирует объективные результаты. Моделирование должно учитывать влияния других частей оборудования, находящихся вблизи испытуемого малого элемента, которые оказывают воздействие на температуру смеси и скорость ее потока около малого элемента в результате вентиляции и тепловых эффектов.
10.7.4 Коэффициент искробезопасности, требуемый ГОСТ Р 51330.0, может обеспечиваться:
- повышением температуры окружающей среды, при которой проводят испытания, до значений, определяемых размерами малого элемента;
- повышением температуры (выделяемой мощности) испытуемого малого элемента и других смежных поверхностей на требуемое значение, если это возможно;
- использованием активизированной испытательной смеси, состав которой зависит от размеров испытуемого малого элемента.
10.7.5 Выбор подходящих испытательных взрывоопасных смесей проводят по усмотрению испытательной организации.
10.7.6 Если во время испытаний не происходит воспламенения, наличие взрывоопасной смеси контролируют, поджиганием от других источников.
10.8 Определение параметров произвольных элементов питания

Параметры элементов (батарей) определяют на десяти новых, полностью заряженных образцах. Определение параметров должно проводиться при указанной максимальной температуре окружающей среды или должно быть отнесено к этой температуре, например 40 °С. При необходимости, параметры чувствительных к температуре элементов и батарей, например никель-кадмиевых, должны определяться при более низких температурах, чтобы условия испытаний были наиболее неблагоприятные. В качестве представительных для элемента принимают наиболее неблагоприятные значения параметров, полученные при испытаниях десяти образцов.
10.9 Испытания элементов и батарей
10.9.1 Общие требования
10.9.1.1 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 испытаний на полностью заряженном элементе или батарее.
10.9.1.2 Если при испытаниях необходимо осуществлять короткое замыкание элемента или батареи, то собственное сопротивление перемычки (закорачивающего элемента) 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 или батареи. Короткое замыкание необходимо осуществлять максимально близко от зажимов элемента или батареи.
10.9.2 Испытания элементов и батарей на утечку электролита

10.9.2.1 Испытуемые образцы должны быть помещены на кусок промокательной бумаги таким образом, чтобы соединения корпуса были ориентированы наиболее опасным, с точки зрения утечки электролита, образом или установлены в соответствии с указаниями изготовителя устройства.
Десять образцов должны быть подвергнуты следующим, наиболее жестким испытаниям:
а) короткому замыканию до полной разрядки элемента или батареи;
б) пропусканию входного или зарядного токов в пределах, рекомендованных изготовителем;
в) 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.
10.9.2.2 По окончании испытаний на промокательной бумаге или внешних поверхностях испытуемых образцов после их охлаждения не должно быть видимых следов электролита. Если испытывались залитые компаундом элементы или батареи, то их проверка по окончании испытаний не должна выявить повреждения, которые могли бы нарушить соответствие требованиям 7.4.9.
10.9.3 Воспламенение вследствие искры и превышения температуры поверхности элементов и батарей
10.9.3.1 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, где может быть показана невозможность короткого замыкания между элементами, а повреждение любого элемента должно рассматриваться как одно повреждение. В не полностью изолированной батарее считают возможным повреждение на короткое замыкание между ее внешними выводами.
10.9.3.2 Элементы и батареи, отвечающие требованиям 7.4.9, должны испытываться и оцениваться следующим образом.
а) 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 6.7, испытания или оценка должны проводится с учетом этого устройства.
Если внутреннее сопротивление элемента или батареи должно быть включено в оценку искробезопасности, минимальное значение этого сопротивления должно быть сообщено испытательной организации. Если изготовитель 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 или батарей, приняв для определения внутреннего сопротивления максимальное значение напряжения холостого хода в соответствии с 7.4.3.
б) Максимальная температура поверхности должна определяться следующим образом. Все внешние по отношению к элементу или батарее токоограничительные устройства следует замкнуть. Любой внешний кожух (бумажный, металлический или т.п.), не составляющий часть самой оболочки элемента, при испытаниях должен быть удален. В качестве значения температуры принимают максимальное значение, измеренное на внешней оболочке каждого элемента или батареи. Испытание проводят как с внутренними токоограничительными устройствами, так и при их закорачивании, 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.
Примечание - При определении температуры поверхности батареи не принимают во внимание влияние встроенных защитных устройств, например предохранителей или РТС-сопротивлений, так как оценивается возможность внутреннего повреждения, например нарушение разделения.

10.10. Механические испытания
10.10.1 Заливочный компаунд

10.10.1.1 Перпендикулярно поверхности компаунда с помощью 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.
10.10.1.2 Если компаунд имеет свободную поверхность, то необходимо гарантировать, что он является прочным, но не хрупким. Поверхность компаунда должна подвергаться одному из следующих испытаний, проводимому при температуре (20±10) °С с использованием испытательного оборудования, описанного в приложении D ГОСТ Р 51330.0:
а) для группы I там, где литой компаунд образует часть внешней оболочки и используется для исключения доступа взрывоопасной среды, должна использоваться энергия удара 20 Дж;
б) во всех остальных случаях должна использоваться энергия удара 2 Дж.
Компаунд не должен иметь повреждений и остаточных деформаций. Допускаются незначительные трещины.
10.10.2 Перегородки

Перегородки должны выдерживать усилие 30 Н, приложенное испытательным стержнем диаметром 6 мм. Усилие должно прикладываться примерно по центру перегородки в течение не менее 10 с. Не должно быть деформации перегородки, которая могла бы нарушить ее целостность и пригодность для последующего использования.
10.11 Испытания электрооборудования, содержащего пьезоэлектрические устройства

10.11.1 Измеряют емкость устройства и напряжение, возникающее в нем, когда доступную при эксплуатации часть оборудования испытывают ударом в соответствии с параметрами, приведенными в графе «Высокая» таблицы 4 ГОСТ Р 51330.0 при (20±10) °С с использованием испытательного оборудования по приложению D ГОСТ Р 51330.0. Принимается более высокое значение напряжения из двух испытаний на одном образце.
10.11.2 Если электрооборудование, содержащее пьезоэлектрическое устройство, предохранено от прямого физического воздействия, испытательный удар должен прикладываться к предохранительному устройству при расположении электрооборудования и предохранительного устройства в положении, предусмотренном изготовителем. Энергия, накопленная емкостью кристалла при максимальном измеренном напряжении, не должна превышать, мкДж, для электрооборудования:
- группы I ... 1500
- подгруппы IIА ... 950
- подгруппы IIB ... 250
- подгруппы IIС ... 50
Примечание - Бескамерная электроизмерительная оценка искробезопасности пьезоэлектрических устройств принята ввиду сложности совмещения механического воздействия на пьезокристалл с испытаниями на искрообразующем механизме во взрывной камере. Если эта техническая задача решена, то пьезоэлектрические устройства могут быть испытаны во взрывной камере аналогично емкостным цепям с применением активизированной взрывоопасной смеси.

10.11.3 Защитные устройства, предохраняющие пьезоэлектрические устройства от прямого физического воздействия, а также ограничивающие выделение запасенной пьезоэлектрическим устройством энергии, не должны разрушаться при ударе и тем самым нарушать вид взрывозащиты.
10.11.4 Если энергия удара, которому может быть подвергнуто электрооборудование, меньше значений, приведенных в графе «Низкая» таблицы 4 ГОСТ Р 51330.0, электрооборудование необходимо маркировать знаком Х и в сопроводительной документации оговорить специальные условия его применения.
10.12 Испытания диодных барьеров и шунтов безопасности

10.12.1 Барьеры безопасности или шунты должны выдерживать воздействие переходных процессов, что подтверждается испытаниями их элементов.
10.12.2 Резисторы, считающиеся неповреждаемыми, должны рассматриваться как выдерживающие любые переходные процессы, возможные для указанного источника питания.
10.12.3 Диоды при температуре 20 °С должны выдерживать ток, значение которого определяется делением амплитудного значения напряжения Um 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 описанных ниже испытаний.
10.12.4 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 Um, деленному на «холодное» значение сопротивления предохранителя при 20 °С (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.
10.12.5 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 при проведении 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 представленный образец.
10.13 Испытания кабеля на растяжение

10.13.1 Электрооборудование, в котором кабель для внешних соединений является его неотъемлемой частью, должно подвергаться испытанию на растяжение кабеля в случае, если обрыв жил кабеля от мест присоединения внутри электрооборудования может привести к нарушению искробезопасности, например, если в кабеле имеется более одной искробезопасной цепи и обрыв может привести к опасным пересоединениям. Испытания следует проводить следующим образом:
- к кабелю необходимо приложить 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.



 
« 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.