5.4. Полученное значение оптимального состава смеси уточняется с помощью аналогичной п. 5.2 цепи с индуктивностью 0,01 Г. Для нее находится ток, вызывающий воспламенение с вероятностью (35)10-2 смеси оптимального состава (Со), определенной по п. 5.3. Затем концентрация смеси изменяется в большую или меньшую сторону от Со и для каждого значения концентраций находится воспламеняющий ток при вероятности (35) 10-2. Количество точек должно быть не менее 5. Дальнейшая обработка результатов проводится аналогично п. 1.4. Шаг концентраций в области Со должен быть, по возможности, минимальным.
5.5. Значение Со может дополнительно уточняться с помощью контрольной емкостной цепи. Для Со находится напряжение (при емкости цепи-0,30,5 мкФ), вызывающее воспламенение с вероятностью (35)10-2. Дальнейший порядок исследования аналогичен п. 1.4. По полученным значениям строится зависимость Iв = f(С).
5.6. Вероятность воспламенений для каждой экспериментальной точки определяется как указано в п. 1.4 настоящего приложения.
Количество воспламенений для каждой экспериментальной точки должно быть не менее 16.
Оптимальные концентрации некоторых газов или паров в газопаровоздушных смесях приведены в табл. 2.
6. Выбор искробезопасных параметров и методика испытаний цепей переменного тока с частотой 10-150 кГц электрооборудования I группы
6.1. Допустимые искробезопасные токи выбираются по графику зависимости воспламеняющего тока от частоты (черт. 15).
6.2. Для систем, в которых имеет место последовательный резонанс или такой резонанс может возникнуть за счет емкости присоединяемых устройств, проводов или кабелей, допустимые искробезопасные токи при резонансе и при емкости, большей резонансной, выбираются по графику (черт. 15), а при емкости, меньшей резонансной,-с учетом графика снижения воспламеняющего тока относительно воспламеняющего тока при резонансе от емкости (черт. 16). Зависимости снижения воспламеняющего тока строятся для постоянных индуктивностей и частот параллельно приведенной на графике зависимости.
6.3. Испытания на искробезопасность ведутся только в метано-воздушной смеси с повышением тока в 1,5 раза.
Испытания с применением более легко воспламеняемой испытательной смеси допускаются при условии, если для данной частоты и параметров цепи известен коэффициент перехода к такой смеси.
6.4. Испытания ведутся на искрообразующем механизме III типа.
6.5. Системы, в которых может иметь место повышение тока за счет резонанса, испытываются при резонансе и при снижении емкости ниже резонансной.
Таблица 2
|
Группы взрывоопасных смесей |
Газ или пар |
Оптимальная концентрация горючего (Со), * |
|
I |
Метан |
88,6 % |
|
IIА |
Метан (промышленный) |
88,6 % |
|
Пентан |
4,34,9 % |
|
|
Хлористый этил |
6,77,7 % |
|
|
Гексан, изогексан |
122 Мг/л |
|
|
Циклогексан |
143 мг/л |
|
|
Бутан |
4,2 % |
|
|
Ацетон |
7,0 % |
|
|
Метилацетат |
315 мг/л (10,2 %) |
|
|
Метанол |
15,017,3 % |
|
|
Бензол |
158 мг/л |
|
|
Ацетальдегид |
7,99,8 % |
|
|
Пропан |
5,06,0 % |
|
|
h-пропиловый спирт |
7,89,0 % |
|
|
Хлористый винил |
8,09,0 % |
|
|
(хлористый этилен) |
8,09,0 % |
|
|
Циклопропан |
5,26,2 % |
|
|
Циклогексин |
128 мг/л |
|
|
IIВ |
Этилен |
7,8 % |
|
Диэтиловый эфир |
5,5 % |
|
|
Окись этилена |
11,5 % |
|
|
Окись пропилена |
7,0 % |
|
|
IIC |
Водород |
19,022,0 % |
|
Ацетилен |
9,0 % |
|
|
Сероуглерод |
252 мг/л |
|
|
Каменноугольный газ |
7,7 % |
__________
* Остальное воздух.
График зависимости вероятности воспламенения от величины воспламеняющего тока или напряжения. Электрические схемы контрольных цепей
1-омическая цепь; 2-индуктивная цепь; 3-емкостная цепь без отключения емкости; 4-емкостная цепь с отключением емкости; Rрег-резистор для регулировки тока в цепи; Rзар-резистор для заряда емкости; Rразр-разрядный резистор; ИМ-искрообразующий механизм; I-воспламеняющий ток; U-воспламеняющее напряжение
Черт. 1
Зависимость минимального воспламеняющего тока от напряжения источника для омической цепи (индуктивность менее 10-4Г
1-группа I (метано-воздушная смесь); 2-подгруппа IIА (пентано-воздушная смесь; 3-подгруппа IIВ (этилено-воздушная смесь); 4-подгруппа IIО (водородо-воздушная смесь)
Черт. 2
Зависимость минимального воспламеняющего тока от индуктивности цепи напряжения источника для метано-воздушной смеси (группа I)
Напряжение источника: 1-12 В; 2-24 В; 3-70 В
Черт. 3
Зависимость минимального воспламеняющего тока от индуктивности цепи и напряжений источника для пентано-воздушной смеси (подгруппа IIА)
Напряжение источника: 1 – 7,5 В; 2-15 В; 3-30 В; 4-45 В; 5-72 В; 6-120 В
Черт. 4
Зависимость минимального воспламеняющего тока от индуктивности цепи и напряжения источника для этилено-воздушной смеси (подгруппа IIВ)
Напряжение источника: 1-7,5 В; 2-15 В; 3-30 В; 4-45 В; 5-72 В; 6-120 В
Черт. 5
Зависимость воспламеняющего тока от индуктивности цепи и напряжения источника для водородо-воздушной смеси (подгруппа IIС)
Напряжение источника: 1-7,5 В; 2-15 В; 3-30 В; 4-45 В; 5-72 В; 6-120 В
Черт. 6
Зависимость минимального воспламеняющего напряжения от емкости цепи
1-группа I (метано-воздушная смесь); 2-подгруппа IIА (пентано-воздушная смесь); 3-подгруппа IIВ (этилено-воздушная смесь); 4-подгруппа IIC (водородо-воздушная смесь)
Черт. 7
Зависимость минимального воспламеняющего напряжения от емкости цепи и сопротивления ограничительного резистора для пентано-воздушной смеси
Сопротивление ограничительного резистора (кОм);
1-R = 10; 2-R = 1,0; 3-R = 0,1; 4-R = 0,01; 5-R = 0
Черт. 8
Зависимость минимального воспламеняющего напряжения от емкости цепи и сопротивления ограничительного резистора для этилено-воздушной смеси
Сопротивление ограничительного резистора (кОм): 1-R = 10; 2-R = 0,1; 3-R = 0
Черт. 9
Зависимость величины минимального воспламеняющего напряжения от емкости цепи и сопротивления ограничительного резистора для водородо-воздушной смеси
Сопротивление ограничительного резистора (кОм); 1-R = 10; 2-R = 6; 3-R = 4; 4-R = 2; 5-R = 1,0; 6-R = 0,4; 7-R = 0,2; 8-R = 0,1; 9-R = 0,05; 10-R = 0,01; 11-R = 0
Черт. 10
Зависимость минимального воспламеняющего тока от длительности электрического разряда и индуктивности, установленной до устройства сокращения длительности электрических разрядов (УСДР) для водородо-воздушной смеси
Индуктивность цепи, Г: 1-меньше 10-5; 2-10-4; 3-10-3; 4-10-2; 5-10-1
Черт. 11
Зависимость минимального воспламеняющего тока от длительности электрического разряда и индуктивности, установленной до УСДР для водородо-воздушной смеси
Индуктивность цепи, Г: 1-меньше 10-5; 2-10-4; 3-10-3; 4-10-2; 5-10-1
Черт. 12
Зависимость минимального воспламеняющего тока от длительности электрического разряда и индуктивности, установленной после УСДР для водородо-воздушной смеси
2, 3-индуктивность 10-4 Г, э.д.с. источника-30, 45, 72 В соответственно; 5, 6-индуктивность 10-3 Г, э.д.с. источника-45, 72, 140 В соответственно; 7-индуктивность 10-2 Г, э.д.с. источника-72 В
Черт. 13
Зависимость индуктивности, установленной после УСДР и соответствующей границе области их рационального использования, от э. д. с. источника питания
Черт. 14
Зависимость воспламеняющего тока от частоты, индуктивности и напряжения источника для метано-воздушной смеси
1-120В, 0,08 мГ; 2-170 В; 0,08 мГ; 3-120 В; 0,18 мГ; 4-170 В; 0,18 мГ; 5-120 В; 0,28 мГ; 6-170 В; 0,28 мГ; 7-120 В; 0,58 мГ; 8-220 B; 0,28 мГ; 9-170 В; 0,58 мГ; 10-220 В; 0,58 мГ; 11-300 В; 0,28 мГ; 12-300 В; 0,58 мГ; 13-170 В, 1,58 мГ, 14-220 В; 1,58 мГ; 15-300 В; 1,58 мГ
Черт. 15
Зависимость снижения воспламеняющего тока (I) относительно воспламеняющего тока при резонансе (Iрез) от емкости при постоянных индуктивностях и частотах
1-значение емкости, соответствующей резонансу
Черт. 16
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Справочное
Определение терминов, применяемых в стандарте
|
Термин |
Определение |
|
1. Искрообразующий механизм |
Контактное устройство, предназначенное для получения разрядов в испытуемой электрической цепи |
|
2. Минимальный, воспламеняющий ток (напряжение, мощность или энергия) |
Ток, напряжение, мощность или энергия в электрической цепи, вызывающие воспламенение взрывоопасной смеси с вероятностью 10-3 |
|
3. Искробезопасный ток (напряжение, мощность или энергия) |
Наибольший ток (напряжение, мощность или энергия) в электрической цепи, образующей разряды, который не вызывает воспламенения взрывоопасной смеси в предписанных настоящим стандартом условиях испытаний |
|
4. Коэффициент искробезопасности |
Отношение минимальных воспламеняющих параметров к соответствующим искробезопасным |
|
5. Характеристика искробезопасности |
Зависимость минимального воспламеняющего или искробезопасного тока (напряжения, мощности или энергии) от остальных параметров электрической цепи |
|
6. Обеспечение искробезопасности цепи |
Создание искробезопасного тока (напряжения, мощности или энергии) в электрической цепи |
|
7. Нормальный режим |
Нормальный режим электротехнического устройства по ГОСТ 18311-80 Примечание. К нормальному режиму относятся искрения, которые могут возникнуть при разрыве, коротком замыкании или замыкании на землю внешних искробезопасных цепей. Включение искрообразующего механизма в испытуемую электрическую цепь считается нормальным режимом |
|
8. Аварийный режим |
Режим электрооборудования, при котором произошли изменения электрических и конструктивных параметров элементов (узлов, блоков), оказывающих влияние на искробезопасность цепи |
|
9. Неповреждаемый элемент (узел) |
Элемент (узел) электрической цепи, не повреждаемый при проведении испытаний на искробезопасность. Примечание. К неповреждаемым относятся элементы и соединения между ними, удовлетворяющие требованиям настоящего стандарта, а также требованиям стандартов или технических условий на конкретные виды электрооборудования |
|
10. Искрозащитные элементы (устройства) |
Специальные элементы, обеспечивающие искробезопасность электрической цепи Примечание. К ним относятся ограничительные (ограничители), шунтирующие (шунты) и разделительные элементы (пп. 1.5, 1.6 настоящего стандарта) |
|
11. Защитные средства |
Специальные конструктивные элементы и средства, которые снижают вероятность случайного (непреднамеренного) повреждения искрозащитных элементов и сохраняют свои защитные свойства в условиях эксплуатации электрооборудования Примечание. К ним относятся заливка элементов и узлов электрооборудования затвердевающими изоляционными компаундами; разделение цепей перегородками, экранами, стенками оболочек; размещение элементов и узлов электрооборудования в неразборных оболочках (заваренных, запаянных или заклепанных); различные комбинации из указанных средств. Защитные средства не являются средствами взрывозащиты по ГОСТ 12.2.020-76 |
|
12. Защищаемый элемент или цепь |
Элемент, цепь или ее часть, к которым подключаются искрозащитные элементы. Как правило, в защищаемых элементах протекают искроопасные токи и напряжения |
|
13. Открытые нормально искрящие контакты искробезопасной цепи |
Контакты коммутационных устройств (ключей, кнопок, переключателей, выключателей), включенных в искробезопасную цепь, не снабженные дополнительными средствами взрывозащиты по ГОСТ 12.2.020-76 Примечание. К нормально искрящим относятся также штепсельные разъемы и зажимы, предназначенные для кратковременного, например, на период контроля состояния электрооборудования, подключения переносных измерительных приборов и устройств, а также штепсельные разъемы, предназначенные для подключения внешних искробезопасных цепей |
|
14. Искробезопасная внешняя цепь |
Искробезопасная электрическая цепь, проложенная вне оболочек электрооборудования |
|
15. Силовая внешняя цепь |
Силовая цепь управления или сигнализации по ГОСТ 18311-80, питание которых производится от трансформаторов общего назначения мощностью не менее 0,5 кВ.А |
|
16. Искробезопасное электрооборудование |
Электрооборудование, у которого внешние и внутренние электрические цепи искробезопасны |
|
17. Связанное электрооборудование. Связанные электрические цепи |
Электрооборудование или его цепи, которые при нормальном или аварийном режиме работы не отделены гальванически от искробезопасных цепей |
