Таблица 12
Группа, подгруппа электрооборудования |
Контрольная смесь (концентрация горючего газа или пара), % объемные |
Ток контрольной цепи при напряжении 24 В, А |
Емкость контрольной цепи при напряжении 70 в***. мкф |
|
индуктивной* |
омической** |
|||
I |
Метано-воздушная смесь (8,3 ± 0,3) |
0,11 |
1,5 |
6,0 |
ПА |
Пентано-воздушная смесь (3,12 ± 0,3) или пропано-воздушная смесь (5,3 ± 0,3) |
0,1 |
1,0 |
3,0 |
iib |
Этилено-воздушная смесь (7,3 ± 0,5) |
0,065 |
0,7 |
1,0 |
IIC |
Водородо-воздушная смесь (21 ±2) |
0,03 |
0,3 |
0,3 |
* Индуктивность 95-100 мГ.
** Индуктивность не более 10 мкГ.
*** Ток заряда не более 2 мА.
Примечание. Давление контрольной смеси газа с воздухом во взрывной камере должно быть 0,1 МПа (760 ± 20 мм рт.ст.) при температуре 20^30 °С.
При заполнении взрывной камеры паровоздушной смесью, камера должна нагреваться до температуры, необходимой для интенсивного испарения жидкости (обычно 40^60 °С).
(Измененная редакция, Изм. № 1).
При испытании электрических цепей, питающихся от трансформаторов на первичную обмотку подают напряжение, равное максимальному напряжению питающей сети, указанному в стандартах или технических условиях на электрооборудование.
При испытании цепей, питающихся от химических источников тока, напряжение
питания используемой цепи повышается до максимальной Э Д С источника.
При испытании в нормальном и аварийных режимах работы электрооборудования в омической и индуктивной цепях в 1,5 раза должен быть увеличен ток, в емкостной цепи в 1,5 раза должно быть увеличено напряжение по сравнению с измеренными значениями по п. 2.5 с учетом пп. 2.8.3, 2.8.4. Испытания в этом случае проводят в контрольных смесях, указанных в табл. 12.
Аварийные режимы цепи при испытаниях создают искусственно путем закорачивания или отключения элементов или узлов электрооборудования, не удовлетворяющих требованиям настоящего стандарта.
В каждом аварийном режиме суммарное количество повреждений элементов и соединений в испытуемой цепи, а также в цепях (в том числе и искроопасных), влияющих на искробезопасность испытуемой, определяют по табл. 2.
Для сложных реактивных цепей, испытуемых в контрольных смесях по табл. 12, вначале в 1,5 раза увеличивается действующий в цепи ток, определяется его минимальное воспламеняющее значение и соответствующая ему индуктивность. Затем в 1,5 раза увеличивается действующее напряжение, а ток в цепи устанавливается равным искробезопасному значению для найденной индуктивности и увеличенного напряжения.
Испытания цепей переменного тока с частотой 10-150 кГц проводят в соответствии с методикой, изложенной в разд. 6 приложения 3.
Допускается проводить испытания цепей в смесях, активность которых не менее чем в 1,5 раза выше контрольных, указанных в табл. 12.
Составы активизированных контрольных смесей приведены в табл. 13 и приложении 7. При настройке искрообразующего механизма токи или напряжения для контрольных цепей в этом случае должны быть уменьшены в 1,5 раза по сравнению со значениями, указанными в табл. 12.
При использовании искрообразующих механизмов II и III типов коэффициент искробезопасности принимают равным 2,0. Соответствующие активизированные контрольные смеси принимают по табл. 13.
Испытания сложных электрических систем проводят на моделях, если система не допускает повышения тока или напряжения в цепи.
Моделирование электрической цепи считается выполненным правильно, если частота, индуктивность и емкость, а также способ сборки магнитопровода воспроизведены полностью, а все активные сопротивления выполнены регулируемыми. Если диапазон регулировки тока или напряжения источника в испытуемой цепи недостаточен, источник заменяется другим, с меньшим внутренним сопротивлением, с большей Э Д С, при условии сохранения всех других параметров источника.
Таблица 13
Группа, подгруппа электрооборудования |
Испытуемая электрическая цепь |
Состав активизированной смеси, % объемные |
||||
кислородно -водородно - воздушной |
кислородноводородной |
|||||
Водород |
Воздух |
Кислород |
Водород |
Кислород |
||
I |
Омическая и индуктивная Емкостная |
47 35 60 50 |
53 65 40 50 |
- - |
85 81 87,5 86 |
15 19 12,5 14 |
ПА |
Омическая и индуктивная Емкостная |
44 20 50 50 |
56 80 50 50 |
- - |
81 70 85 83 |
19 30 15 17 |
iib |
Омическая и индуктивная Емкостная |
35 44 |
65 56 |
- - |
75 60 80 77 |
25 40 20 23 |
ПС |
Омическая и индуктивная Емкостная |
30 30 30 |
53 40 59 |
17 30 11 |
60 50 70 |
40 50 30 |
I I I 30 I 57,5 I 12,5 I 60 I 40 I
Примечания:
В знаменателе указаны составы смесей для искрообразующих механизмов II и III типов.
Для получения необходимого качества настройки искрообразующего механизма составы смесей могут изменяться в пределах ± 2 %.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
При проведении испытаний электрооборудования в нормальных режимах работы дополнительно коммутируют следующие цепи:
первичную обмотку трансформатора, питающего искробезопасные цепи;
первичную обмотку разделительного трансформатора;
первичную (вторичную) обмотку выходного трансформатора усилителя, генератора, преобразователя;
цепи питания выходного каскада усилителя, генератора, преобразователя, содержащие трансформаторы.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Коммутацию производят специальным устройством. Частота коммутации подбирается экспериментально по наибольшей вероятности воспламенения взрывоопасной смеси от испытуемой цепи.
В электрооборудовании с уровнем взрывозащиты РП (Ис), 2 (ic) дополнительную коммутацию в нормальном режиме проводят только при наличии в искробезопасных цепях нормально искрящих контактов.
Элементы электрооборудования, в том числе и неудовлетворяющие требованиям настоящего стандарта, при испытаниях по п. 2.8.12 не повреждаются.
При испытании цепи заземления искрообразующий механизм включают между общей точкой заземления электрооборудования и общим заземляющим контуром испытательной установки. При этом все части электрооборудования надежно изолируются от земли.
В испытуемую цепь включают допустимые индуктивность и емкость внешней искробезопасной цепи, внешние присоединительные кабели (провода) максимально допустимой длины или их эквиваленты.
В каждом испытательном режиме проводят не менее 16000 замыканий и размыканий цепи. Цепь считают искробезопасной, если после 16000 замыканий и размыканий не получено ни одного воспламенения контрольной смеси либо 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.
Примерная форма протокола испытаний приведена в приложении 10.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Допускается производить оценку искробезопасности цепей по характеристикам искробезопасности, приведенным в справочном приложении 3 без испытаний во взрывной камере. Действующие в цепях токи и напряжения в этом случае уменьшают на 30 % по сравнению с их искробезопасными значениями, полученными по характеристикам.
В соответствии с конструкцией и назначением электрооборудования испытательная организация может производить по отдельным методикам и другие необходимые виды испытаний.
Пример выполнения искрозащитного блока на диодах с проволочными выводами
а - электрическая схема; б - навесной монтаж; в - печатный монтаж; V - шунтирующий диод; R -
ограничительный резистор; е-е - к искробезопасной цепи (шунтирующему элементу); 1 - панель; 2 - провод; 3 -
печатный проводник
Черт. 1
Пример выполнения искрозащитного тиристорного блока
а - электрическая схема; б - навесной монтаж; в - печатный монтаж; V - шунтирующий диод; R -
ограничительный резистор; е-е- к искробезопасной цепи (шунтирующему элементу); 1 - панель; 2 - провод; 3 -
лепесток; 4 - печатный проводник
Черт. 2
Пример посадки на клей изоляционной трубки
1 - место присоединения провода; 2 - изоляция провода; 3 - изоляционная трубка; 4 - места заполнения
изоляционным клеем; 5 - основание штепсельного разъема
Черт. 3
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Обязательное
БЛОК ИСКРОЗАЩИТЫ НА СТАБИЛИТРОНАХ
Блок искрозащиты на стабилитронах (БИС) представляет собой узел законченной конструкции, удовлетворяющей требованиям настоящего стандарта. Он служит в качестве разделительного элемента между искробезопасными и искроопасными цепями. БИС состоит из шунтирующих стабилитронов и последовательно включенных резисторов или резисторов и предохранителей (черт. 1). Все элементы БИС должны представлять собой единый неразборный блок, залитый компаундом, устойчивым в условиях эксплуатации.
На переменном токе применяется схема БИС со встречно включенными стабилитронами (черт. 1б).
В частном случае в БИС может отсутствовать балластный резистор R2 (черт. 1в).
Мощность, рассеиваемая резистором R1, определяется исходя из режима с закороченными стабилитронами. Мощность, рассеиваемая резистором R2, определяется по формуле
где U - напряжение на стабилитроне V1, В.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Цепь БИС, не содержащая предохранителя или резистора, должна заземляться.
Допускается не заземлять цепь блока искрозащиты при условии, что пути утечки и электрические зазоры между связанными с ним искроопасными цепями и землей не ниже значений, указанных в табл. 6 настоящего стандарта.
Искробезопасность электрических цепей с уровнем взрывозащиты ib, ic обеспечивается БИС (черт. 1 а, б, в), имеющими гальваническую связь точек 1, 2 с сетевыми трансформаторами общего назначения, удовлетворяющими условиям эксплуатации.
Искробезопасность электрических цепей с уровнем взрывозащиты ia обеспечивается БИС (черт. 1г, д), устанавливаемыми вне взрывоопасных помещений, имеющими связь точек 1, 2 с сетевыми трансформаторами общего назначения, конструкция и электрические параметры которых удовлетворяют условиям эксплуатации.
Устройство для присоединения БИС (по п. 8) к заземлению должно дублироваться и, совместно с заземляющим проводом, рассчитываться на 10-кратный номинальный ток предохранителей, установленных в БИС. Они должны выдерживать механические нагрузки, возможные в условиях эксплуатации.
В БИС (черт. 1д) напряжение срабатывания стабилитронов V1, V2 должно быть выше, чем стабилитронов V3, V4, а мощность, рассеиваемая резисторами R1, R3, рассчитывается по формуле
где AU2 - разность напряжений срабатывания стабилитронов V1, V2 и V3, V4, В;
R - сопротивление резисторов R1, R3, Ом.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
ВИС по п. 7 и п. 8 должны быть рассчитаны на попадание в точки 1, 2 напряжения сети. Расчетная оценка искробезопасности выходных цепей БИС приведена в справочном приложении 5.
Принципиальные электрические схемы блоков искрозащиты на стабилитронах
а - схема блока с балластным резистором; б - схема блока с балластным резистором для переменного тока; в - схема блока без балластного резистора; г - схема блока для переменного тока с балластными резисторами и заземленной средней точкой стабилитронов; д - схема блока для переменного тока с балластными резисторами с дублированием стабилитронов и заземленной их средней точкой; 1-2 к искроопасной цепи; 3-4 к искробезопасной цепи; V1, V2, V3, V4 - шунтирующие стабилитроны; F1, F2 - предохранители; R1, R3 - ограничительные резисторы; R2, R4 - балластные резисторы
Черт. 1
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Обязательное
УНИФИЦИРОВАННЫЙ ИСКРООБРАЗУЮЩИЙ МЕХАНИЗМ
Кинематическая схема и конструкция элементов унифицированного искрообразующего механизма (I тип) показаны на черт 1, 2 и 3.
Искрообразующий механизм состоит из кадмиевого диска с двумя пазами, используемого в качестве первого электрода. В качестве второго электрода применяется 4 вольфрамовых проволоки диаметром 0,2 мм, закрепленные в держателе проволок. Длина проволок вне держателя составляет 11 мм. Расстояние кадмиевого диска от держателя проволок составляет 10 мм. Диск для крепления подвижных контактов должен иметь номинальное число оборотов 80 об/мин. Кадмиевый диск вращается в обратном направлении через зубчатую передачу в соотношении 50 : 12.