Примечание - Условия взрывобезопасности малых элементов изложены в 10.7.
5.4 Простое электрооборудование
5.4.1 К простому электрооборудованию относят:
а) пассивные элементы, например выключатели, соединительные коробки, потенциометры и резисторы;
б) устройства, накапливающие энергию, имеющие точно известные параметры, например конденсаторы или катушки индуктивности;
в) источники энергии, например термопары и фотоэлементы, в которых любая из генерируемых ими величин не превышает 1,5 В, 100 мА и 25 мВт.
5.4.2 Простое электрооборудование должно соответствовать всем требованиям настоящего стандарта.
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 |
|
S³20 |
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.
