Порядок определения Со следующий.
Предварительно по реакции полного сгорания исследуемого вещества определяется стехиометрический состав смеси. Концентрация газа или пара в воздухе, соответствующая стехиометрической (Сстех), вычисляется по формуле
с _ 100-Л
Л + 4,76-5, % (объемных), (1)
где А, Б - стехиометрические коэффициенты реакции горения;
А - число молекул горючего;
Б - число молекул кислорода, необходимого для полного сгорания горючего в воздухе.
В контрольной цепи постоянного тока при напряжении 24 В, содержащей индуктивность 0,1 Г, устанавливается ток, который вызывает воспламенение смеси стехиометрического состава с вероятностью (3+5) 10-2.
Концентрация смеси изменяется в большую или меньшую сторону от Сстех (шаг измерения 1-5 % объемных). При каждом новом значении концентрации определяется ток, вызывающий воспламенение с вероятностью (3+5)-10-2. По полученным значениям строится зависимость 1в = f(Сг), где 1в - ток, вызывающий воспламенение с вероятностью (3+5) 10-2; Сг - концентрация горючего в смеси. Количество точек (исследуемых концентраций) принимается таким, чтобы указанная зависимость имела явно выраженный минимум. Концентрация, соответствующая наименьшему значению 1в принимается в качестве оптимальной Со.
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 (3+5)-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 (3+5) 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.
Значение Со может дополнительно уточняться с помощью контрольной емкостной цепи. Для Со находится напряжение (при емкости цепи - 0,3+0,5 мкФ), вызывающее воспламенение с вероятностью (3+5)-10-2. Дальнейший порядок исследования аналогичен п. 1.4. По полученным значениям строится зависимость 1в = f (С).
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.
Выбор искробезопасных параметров и методика испытаний цепей переменного тока с частотой 10-150 кГц электрооборудования I группы
Допустимые искробезопасные токи выбираются по графику зависимости воспламеняющего тока от частоты (черт. 15).
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.
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.
Испытания ведутся на искрообразующем механизме III типа.
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 |
848,6 % |
|
ПА |
Метан (промышленный) Пентан Хлористый этил Гексан, изогексан Циклогексан Бутан Ацетон Метилацетат Метанол Бензол Ацетальдегид Пропан h-пропиловый спирт Хлористый винил (хлористый этилен) Циклопропан Циклогексин |
848,6 % 4,344,9 % 6,747,7 % 122 Мг/л 143 мг/л 4,2 % 7,0 % 315 мг/л (10,2 %) 15,0417,3 % 158 мг/л 7,949,8 % 5,046,0 % 7,84-9,0 % 8,04-9,0 % 8,049,0 % 5,246,2 % 128 мг/л |
|
ІІВ |
Этилен Диэтиловый эфир Окись этилена Окись пропилена |
7,8 % 5,5 % 11,5 % 7,0 % |
|
IIC |
Водород Ацетилен Сероуглерод Каменноугольный газ |
19,0422,0 % 9,0 % 252 мг/л 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; R - резистор для регулировки тока в цепи; К.ар - резистор для заряда емкости; R -
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 10-4 Г
fflT f 3 К 5 £ 7 8 9 ІПг? і І/,Ь
1 - группа I (метано-воздушная смесь); 2 - подгруппа IIA (пентано-воздушная смесь; 3 - подгруппа IIB (этиленовоздушная смесь); 4 - подгруппа ІІО (водородо-воздушная смесь)
Черт. 2
Зависимость минимального воспламеняющего тока от индуктивности цепи
напряжения источника для метано-воздушной смеси (группа I)
Черт. 3
Зависимость минимального воспламеняющего тока от индуктивности цепи и
напряжений источника для пентано-воздушной смеси (подгруппа ІІА)
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 ІІВ)
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 ІІС)
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 IIA (пентано-воздушная смесь); 3 - подгруппа ІІВ (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 смесиИндуктивность 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 (Ірез) от емкости при постоянных индуктивностях и частотах
1 - значение емкости, соответствующей резонансу
Черт. 16
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Справочное
Определение терминов, применяемых в стандарте
|
Термин |
Определение |
воспламеняющий ток (напряжение, мощность или энергия)
искробезопасности
искробезопасности
искробезопасности цепи
искробезопасной цепи |
Контактное устройство, предназначенное для получения разрядов в испытуемой электрической цепи Ток, напряжение, мощность или энергия в электрической цепи, вызывающие воспламенение взрывоопасной смеси с вероятностью 10-3 Наибольший ток (напряжение, мощность или энергия) в электрической цепи, образующей разряды, который не вызывает воспламенения взрывоопасной смеси в предписанных настоящим стандартом условиях испытаний Отношение минимальных воспламеняющих параметров к соответствующим искробезопасным Зависимость минимального воспламеняющего или искробезопасного тока (напряжения, мощности или энергии) от остальных параметров электрической цепи Создание искробезопасного тока (напряжения, мощности или энергии) в электрической цепи 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 Режим электрооборудования, при котором произошли изменения электрических и конструктивных параметров элементов (узлов, блоков), оказывающих влияние на искробезопасность цепи 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 Специальные элементы, обеспечивающие искробезопасность электрической цепи Примечание. К ним относятся ограничительные (ограничители), шунтирующие (шунты) и разделительные элементы (пп. 1.5, 1.6 настоящего стандарта) 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 Элемент, цепь или ее часть, к которым подключаются искрозащитные элементы. Как правило, в защищаемых элементах протекают искроопасные токи и напряжения 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 |
