ГОСТ Р 52350.11-2005 Электрооборудование для взрывоопасных газовых сред. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь "i".
ГОСТ Р 52350.11-2005
Группа Е02
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВЗРЫВООПАСНЫХ ГАЗОВЫХ СРЕД
Часть 11
Искробезопасная электрическая цепь "i"
Electric equipment for explosive atmospheres.
Part 11. Equipment protection by intrinsic safety "i"
ОКС 29.260.20
ОКСТУ 3402
Дата введения 2007-01-01
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой национальной организацией "Ex-стандарт" (АННО "Ex-стандарт")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 403 "Взрывозащищенное и рудничное электрооборудование"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 декабря 2005 г. N 432-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 60079-11:2006 "Взрывоопасные газовые среды. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь "i" (IEC 60079:2006 "Explosive atmospheres - Part 11: Equipment protection by intrinsic safety "i").
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (подраздел 3.5)
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомления и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
Введение
Настоящий стандарт входит в комплекс национальных стандартов на взрывозащищенное электрооборудование, разрабатываемых Техническим комитетом по стандартизации ТК 403 "Взрывозащищенное электрооборудование" на основе применения международных стандартов МЭК на взрывозащищенное электрооборудование.
В целях удобства обращения к конкретным техническим требованиям в настоящем стандарте сохранена нумерация разделов, подразделов, пунктов и т.п. стандарта МЭК 60079-11-2006.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает требования к конструкции и методам испытаний искробезопасного электрооборудования, предназначенного для применения во взрывоопасных газовых средах, а также связанного электрооборудования, предназначенного для подключения к искробезопасным цепям, которые находятся в таких средах.
Данный вид взрывозащиты применим к электрооборудованию, в котором электрические цепи не способны вызвать взрыв окружающей взрывоопасной среды.
Настоящий стандарт также распространяется на электрооборудование или части электрооборудования, находящиеся вне взрывоопасной среды или имеющие другой вид взрывозащиты из перечисленных в МЭК 60079-0, в тех случаях, когда искробезопасность электрических цепей во взрывоопасной газовой среде может зависеть от конструкции и исполнения такого электрооборудования или его частей. С помощью данного стандарта оценивают возможность применения электрических цепей, подвергающихся воздействию взрывоопасной газовой среды, в такой среде.
Требования к искробезопасным системам приведены в стандарте МЭК 60079-25. Требования к принципам искробезопасности полевой шины приведены в МЭК 60079-27.
Настоящий стандарт дополняет и изменяет общие требования МЭК 60079-0 за исключением требований, установленных в разделах и пунктах, приведенных в таблице 1. В тех случаях, когда какое-либо требование настоящего стандарта противоречит требованию МЭК 60079-0, требования настоящего стандарта имеют преимущественное значение.
Таблица 1 - Сопоставительная таблица применения требований, установленных в МЭК 60079-0 к искробезопасному и связанному электрооборудованию
|
|
|
Разделы и пункты МЭК 60079-0 | Искробезопасное электрооборудование | Связанное электрооборудование |
4.2.2 Группа II - Маркировка максимальной температуры поверхности | Применяется | Не применяется |
5.3 Максимальная температура поверхности | Применяется | Не применяется |
5.4 Температура поверхности и температура самовоспламенения | Применяется | Не применяется |
5.5 Малые элементы | Применяется | Не применяется |
6.3 Задержка при открывании оболочки | Не применяется | Не применяется |
7.1.1 Применяемость | Применяется | Не применяется |
7.1.2 Спецификация материалов | Применяется | Не применяется |
7.1.3* Пластмассовые материалы | Не применяется | Не применяется |
7.2* Теплостойкость | Не применяется | Не применяется |
7.3 Электростатические заряды на оболочках из пластических материалов | Применяется | Не применяется |
7.3.2 Предотвращение образования заряда электростатического электричества | Применяется | Не применяется |
7.4 Резьбовые отверстия | Не применяется | Не применяется |
8.1 Состав материала | Применяется | Не применяется |
8.2 Резьбовые отверстия | Не применяется | Не применяется |
9 Крепежные детали | Не применяется | Не применяется |
10 Блокировка | Не применяется | Не применяется |
11 Проходные изоляторы | Не применяется | Не применяется |
12 Материалы, используемые в качестве герметиков | Не применяется | Не применяется |
14 Вводные устройства и соединительные контактные зажимы | Не применяется | Не применяется |
15 Соединительные контактные зажимы для заземляющих или защитных проводников | Не применяется | Не применяется |
16.5 Температура проводника | Применяется | Не применяется |
17 Дополнительные требования к вращающимся электрическим машинам | Не применяется | Не применяется |
18 Дополнительные требования к коммутационным аппаратам | Не применяется | Не применяется |
19 Дополнительные требования к предохранителям | Не применяется | Не применяется |
20 Дополнительные требования к соединителям | Не применяется | Не применяется |
21 Дополнительные требования к световым приборам | Не применяется | Не применяется |
22 Дополнительные требования к головным и ручным светильникам | Не применяется | Не применяется |
23.1 Батареи | Применяется | Не применяется |
26.4 Испытание оболочек | Применяется | Не применяется |
26.5.1 Измерение температуры | Применяется | Не применяется |
26.5.2 Испытание на тепловой удар | Не применяется | Не применяется |
26.5.3 Испытание малых элементов на воспламенение взрывоопасных смесей | Применяется | Не применяется |
26.6 Испытание проходных изоляторов крутящим моментом | Не применяется | Не применяется |
26.7* Неметаллические оболочки или неметаллические части оболочек | Не применяется | Не применяется |
26.8* Теплостойкость | Не применяется | Не применяется |
26.9* Холодостойкость | Не применяется | Не применяется |
26.10* Светостойкость | Не применяется | Не применяется |
26.11* Стойкость электрооборудования группы I к воздействию химических агентов | Не применяется | Не применяется |
26.12 Проверка целостности заземления | Не применяется | Не применяется |
26.13 Испытание по определению сопротивления изоляции частей оболочек из неметаллических материалов | Применяется | Не применяется |
26.14 Испытание накопления опасного заряда | Применяется | Не применяется |
26.15 Измерение емкости | Применяется | Не применяется |
Приложение А Ех-кабельные вводы | Не применяется | Не применяется |
* Эти требования относятся только к 6.1.2, а) настоящего стандарта. | ||
Если электрически связанное электрооборудование находится во взрывоопасной газовой среде, оно должно иметь взрывозащиту одного из видов, перечисленных в МЭК 60079-0, и удовлетворять требованиям стандарта на взрывозащиту конкретного вида и требованиям МЭК 60079-0 одновременно.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на указанные ниже стандарты. Для документов с указанной датой действительным является указанное издание. Для документов без указанной даты действительным является последнее издание указанного документа (со всеми поправками).
МЭК 60079-0:2004 Электрооборудование для взрывоопасных газовых сред. Часть 0: Общие требования
МЭК 60079-7 Электрооборудование для взрывоопасных газовых сред. Часть 7: Повышенная защита вида "е"
МЭК 60079-25 Электрооборудование для взрывоопасных газовых сред. Часть 25: Искробезопасные системы
МЭК 60079-27 Электрооборудование для взрывоопасных газовых сред. Часть 27: Концепция искробезопасной системы полевой шины (FISCO) и концепция невоспламеняющей системы полевой шины (FNICO)
МЭК 60085 Оценка теплостойкости и классификация электроизоляции
МЭК 60112 Метод определения сравнительного и контрольного индексов трекингостойкости твердых изоляционных материалов во влажной среде
МЭК 60127 Миниатюрные плавкие предохранители
МЭК 60317-3 Технические требования к специальным видам обмоточных проводов. Часть 3: Круглая медная проволока, покрытая полиэфирной эмалью, класс 155
МЭК 60317-7 Технические требования к специальным видам обмоточных проводов. Часть 7: Круглая медная проволока, покрытая полиамидной эмалью, класс 220
МЭК 60317-8 Технические требования к специальным видам обмоточных проводов. Часть 8: Круглая медная проволока, покрытая полиэфиримидной эмалью, класс 180
МЭК 60317-13 Технические требования к специальным видам обмоточных проводов. Часть 13: Круглая медная проволока с полиэфирным или полиэфиримидным покрытием с полиамид-имидной эмалью, класс 200
МЭК 60529 Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP)
МЭК 60664-1:2002 Руководство по выбору изоляции для оборудования в низковольтных системах. Часть 1: Принципы, требования и испытания*
________________
* Существует сводное издание 1.2, которое включает МЭК 60664-1 и поправки 1 и 2.
Поправка 1 (2000)
Поправка 2 (2002)
МЭК 60664-3 Руководство по выбору изоляции для оборудования в низковольтных системах. Часть 3: Применение покрытия, заливки или формовки для защиты от загрязнения
ANSI/UL 248-1 Низковольтные плавкие предохранители. Часть 1: Общие требования
3 Термины и определения
В настоящем стандарте наряду с терминами и определениями по МЭК 60079-0 используют следующие термины и определения:
3.1 Общие положения
3.1.1 искробезопасность "i" (intrinsic safety "i"): Вид взрывозащиты, основанный на ограничении электрической энергии в электрооборудовании и соединительной проводке, которые подвергаются воздействию потенциально взрывоопасной атмосферы, до значения ниже уровня, вызывающего воспламенение от искрения или нагрева.
3.1.2 связанное электрооборудование (associated apparatus): Электрооборудование, которое содержит одновременно искробезопасные и искроопасные цепи, сконструированное таким образом, что искроопасные цепи не могут оказывать отрицательное влияние на искробезопасные цепи.
Примечание 1 - Таким электрооборудованием может быть:
a) электрооборудование с другим видом взрывозащиты, включенным в настоящий стандарт, отвечающим требованиям применения во взрывоопасной газовой зоне, или
b) электрооборудование без любой взрывозащиты, которое по этой причине не должно использоваться во взрывоопасной газовой среде (например регистрирующий прибор, находящийся вне взрывоопасной газовой среды, неподключенный к термопаре, находящейся во взрывоопасной газовой среде, и у которого только входная цепь искробезопасная).
[Определение 3.2 МЭК 60079-0].
Примечание 2 - [Определение МЭС 426-11-3, измененное]
a) электрооборудование с другим видом взрывозащиты по МЭК 60079-0, отвечающим требованиям применения во взрывоопасной газовой зоне, или
b) электрооборудование без любой взрывозащиты, которое по этой причине не должно использоваться во взрывоопасной газовой среде (например регистрирующий прибор, находящийся вне взрывоопасной газовой среды, но подключенный к термопаре, находящейся во взрывоопасной газовой среде, и у которого только входная цепь искробезопасная);
c) зарядные устройства или устройства сопряжения, не устанавливаемые во взрывоопасной газовой зоне, но которые подсоединены в безопасной зоне к устройствам во взрывоопасной газовой зоне для зарядки, загрузки данных и т.д.
3.1.3 искробезопасное электрооборудование (intrinsically safe apparatus): Электрооборудование, в котором все электрические цепи искробезопасны.
3.1.4 искробезопасная электрическая цепь (intrinsically safe circuit): Электрическая цепь, в которой в предписанных настоящим стандартом условиях, включая нормальные условия работы и указанные условия неисправности, никакие искрения или тепловые действия не вызывают воспламенения данной взрывоопасной газовой среды.
3.1.5 простое электрооборудование (simple apparatus): Электрический элемент или комбинация элементов простой конструкции с точно определенными электрическими параметрами, не нарушающие искробезопасности цепи, в которой они используются.
3.2 покрытие (coating): Изоляционный материал (например лак или сухая смазочная пленка), нанесенный на поверхность сборного элемента.
Примечание - Покрытие и материал основы печатной платы образуют изолирующую систему, которая может обладать такими же свойствами, как твердая изоляция.
[Определение 3.5 МЭК 60664-3].
3.3 конформное покрытие (conformal coating): Электроизоляционный материал, наносимый в качестве покрытия на смонтированные печатные платы для получения тонкого слоя, соответствующего поверхности, для создания защитного экрана против вредных воздействий окружающей среды.
[Определение 2.1 МЭК 61086-1].
3.4 контрольный чертеж (control drawing): Чертеж или другой документ, подготовленный изготовителем для искробезопасного или связанного оборудования, содержащий подробные электрические параметры для подключения к другим электрическим цепям или электрооборудованию.
3.5 диодный барьер безопасности (diode safety barrier): Блок, состоящий из шунтирующих диодов (в том числе стабилитронов), защищенных предохранителями или резисторами (или их сочетанием), и предпочтительно изготовленный в виде отдельного электрооборудования, а не части более крупного электрооборудования.
3.6 принцип целого объекта (entity concept): Метод, используемый для определения приемлемых комбинаций искробезопасного и связанного электрооборудования с применением параметров искробезопасности для соединительных средств.
3.7 повреждения (faults)
3.7.1 учитываемое повреждение (countable fault): Повреждение, происходящее в частях электрооборудования, удовлетворяющего требованиям к конструкции настоящего стандарта.
3.7.2 повреждение (fault): Повреждение любого элемента, разделения, изоляции или соединения между элементами, не являющимися по настоящему стандарту неповреждаемыми, от которых зависит искробезопасность цепи.
3.7.3 неучитываемое повреждение (non-countable fault): Повреждение, происходящее в частях электрооборудования, не удовлетворяющего требованиям к конструкции настоящего стандарта.
3.8 нормальная эксплуатация (normal operation): Эксплуатация электрооборудования в соответствии с установленными в технических условиях электрическими и механическими характеристиками при соблюдении ограничений, определенных изготовителем электрооборудования.
Примечание 1 - Ограничения, установленные изготовителем, могут включать постоянные условия эксплуатации, например, рабочий цикл электродвигателя.
Примечание 2 - Изменение напряжения питания в установленных пределах и любые другие допустимые отклонения при эксплуатации являются частью нормальной эксплуатации.
[Определение 3.19 МЭК 60079-0].
Примечание 3 - Включает размыкание, закорачивание и заземление внешнего соединительного кабеля.
3.9 свободное пространство (free space): Специально созданное пространство вокруг компонентов или пространство внутри компонентов.
3.11 неповреждаемость (infallibility)
3.11.1 неповреждаемый элемент или неповреждаемая сборка элементов (infallible component or infallible assembly of components): Элемент или сборка элементов, которые в соответствии с данным стандартом рассматриваются как не подверженные определенным повреждениям.
Вероятность того, что такие повреждения произойдут в процессе эксплуатации или хранения, считают настолько низкой, что они не должны приниматься в расчет.
3.11.2 неповреждаемое соединение (infallible connection): Соединения, включая все возможные виды соединений проводов и печатных проводников, которые в соответствии с настоящим стандартом считаются неразмыкающимися при эксплуатации или хранении.
Вероятность того, что такие повреждения произойдут в процессе эксплуатации или хранения, считают настолько низкой, что они не должны приниматься в расчет.
3.11.3 неповреждаемое разделение или неповреждаемая изоляция (infallible separation or insulation): Разделение или изоляция между токоведущими частями, которые в соответствии с данным стандартом рассматриваются как не подверженные коротким замыканием.
Вероятность того, что такие повреждения произойдут в процессе эксплуатации или хранения, считают настолько низкой, что они не должны приниматься в расчет.
3.12 внутренняя проводка (internal wiring): Электрические соединения и электромонтаж, выполненные изготовителем внутри электрооборудования.
3.13 техобслуживание электрооборудования под напряжением (live maintenance): Техобслуживание, осуществляемое в то время, когда связанное оборудование, искробезопасное оборудование и цепи находятся под напряжением.
[Определение 3.12.11 МЭК 60079-0].
Примечание 1 - Это также относится к максимальному напряжению, которое может быть приложено к искроопасным соединительным устройствам искробезопасного электрооборудования (например контакты для заряда на электрооборудовании, работающем от батарей, когда зарядка может осуществляться только за пределами взрывоопасной зоны).
3.17 категория перенапряжения (overvoltage category): Цифровое обозначение, определяющее условие перенапряжения переходного процесса.
[Определение 1.3.10 МЭК 60664-1].
Примечание - Используются категории перенапряжения I, II, III и IV (см. 2.2.2.1 МЭК 60064-1).
3.18 степень загрязнения (pollution degree): Цифровое обозначение ожидаемой степени загрязнения поверхности изоляции.
[Определение 1.3.13 МЭК 60664-1].
Примечание - Используются степени загрязнения 1, 2, 3 и 4.
3.19 защитное сверхнизкое напряжение (protective extra-low voltage - PELV): Система со сверхнизким напряжением, которая не изолирована электрически от земли, но в других отношениях удовлетворяет требованиям к SELV.
Примечание - Система 50 В с заземлением с ответвлениями в средней точке - это система PELV.
3.20 номинальное напряжение изоляции (rated insulation voltage): Значение действующего выдерживаемого напряжения, указанное изготовителем для оборудования или его части, характеризующее указанную (долгосрочную) прочность его изоляции.
[Определение 1.3.9.1 МЭК 60664-1].
Примечание - Номинальное напряжение изоляции не обязательно равно номинальному напряжению оборудования, которое прежде всего связано с функциональными характеристиками.
3.21 периодическое максимальное напряжение (recurring peak voltage): Значение максимального напряжения при периодических изменениях формы кривой напряжения, являющихся результатом искажений напряжения переменного тока или переключения элементов с напряжением переменного тока на напряжение постоянного тока.
Примечание - Случайные броски напряжения, например, при случайном включении, не считаются периодическим максимальным напряжением.
3.22 безопасное сверхнизкое напряжение (safety extra-low voltage - SELV): Система со сверхнизким напряжением (обычно не более 50 В переменного тока или 120 В постоянного тока без пульсации), которая электрически изолирована от земли и от других систем таким образом, что единичное повреждение не может вызвать электрический удар.
Примечание - Система 50 В без заземления - это система SELV.
3.23 зазоры (spacings)
3.23.1 электрический зазор (clearance): Кратчайшее расстояние в окружающей среде между двумя токоведущими частями.
Примечание - Это расстояние регламентируется только для частей, подверженных воздействию атмосферы, и не распространяется на изолированные или покрытые изоляционным компаундом части.
3.23.2 электрический зазор через заливку компаундом (distance through casting compound): Кратчайшее расстояние через заливку компаундом между двумя токоведущими частями.
3.23.3 электрический зазор через твердые электроизоляционные материалы (distance through solid insulation): Кратчайшее расстояние через твердые электроизоляционные материалы между двумя токоведущими частями.
3.23.4 пути утечки по поверхности электроизоляционных материалов (creepage distance): Кратчайшее расстояние между двумя токоведущими частями по поверхности электроизоляционного материала, находящейся в контакте с воздухом.
3.23.5 пути утечки для поверхностей, покрытых электроизоляционным материалом (distance under coating): Кратчайшее расстояние между токоведущими частями по поверхности электроизоляционного материала, на которую нанесено изолирующее покрытие.
3.24 полость (void): Пространство, случайно образовавшееся в процессе заливки компаундом.
4 Группы и температурные классы искробезопасного и связанного электрооборудования
Искробезопасное и связанное электрооборудование должно подразделяться на группы и классифицироваться по температурным классам в соответствии с разделами 4 и 5 МЭК 60079-0.
5 Уровни искробезопасных цепей
5.1 Общие требования
Искробезопасные цепи искробезопасного и связанного электрооборудования должны быть отнесены к одному из уровней "ia", "ib" или "ic".
Требования настоящего стандарта должны применяться ко всем уровням искробезопасных цепей, если не указано иное. При определении уровней "ia", "ib" или "ic" повреждения элементов и соединений необходимо учитывать исходя из требований 7.6. Повреждения разделений между токоведущими частями необходимо учитывать в соответствии с требованиями 6.3. При определении уровня цепи учитывают размыкание, закорачивание и заземление внешнего соединительного кабеля.
Максимальные искробезопасные параметры целого объекта для искробезопасного и связанного электрооборудования должны определяться с учетом требований в отношении искрового зажигания по 5.5 и теплового зажигания по 5.6.
Если в предоставленной документации изготовитель определил методики техобслуживания под напряжением, то это техобслуживание под напряжением не должно нарушать искробезопасность, и это следует учитывать во время испытаний и оценки.
Примечания
1 Для электрооборудования могут быть заданы несколько видов цепей, и оно может иметь разные параметры для каждого из указанных видов цепей.
2 Руководство по оценке искробезопасных цепей в отношении искрового зажигания приведено в приложении А, а подробная информация об искрообразующем механизме - в приложении В.
5.2 Искробезопасная цепь уровня "ia"
a) при нормальной эксплуатации и введении всех неучитываемых повреждений, создающих наиболее опасные условия;
b) при нормальной эксплуатации, введении одного учитываемого и всех неучитываемых повреждений, создающих наиболее опасные условия;
с) при нормальной эксплуатации, введении двух учитываемых и всех неучитываемых повреждений, создающих наиболее опасные условия.
В каждом из вышеуказанных случаев неучитываемые повреждения могут быть различными.
При испытании или оценке цепей на искровое воспламенение необходимо использовать коэффициенты безопасности в соответствии с 10.1.4.2:
для случаев а) и b) - 1,5;
для с) - 1,0.
Во всех случаях при оценке температурного класса поверхности коэффициент безопасности по напряжению или току должен быть равен 1,0.
Если может возникнуть только одно учитываемое повреждение, то для присвоения искробезопасной цепи уровня "ia" принимают во внимание требования перечисления b), при условии выполнения требований настоящего стандарта к испытаниям искробезопасной цепи уровня "ia". Если учитываемые повреждения не могут возникнуть, то для присвоения искробезопасной цепи уровня "ia" принимают во внимание требования перечисления а), при условии выполнения требований настоящего стандарта к испытаниям искробезопасной цепи уровня "ia".
5.3 Искробезопасная цепь уровня "ib"
a) при нормальной эксплуатации и введении всех неучитываемых повреждений, создающих наиболее опасные условия;
b) при нормальной эксплуатации и введении одного учитываемого и всех неучитываемых повреждений, создающих наиболее опасные условия.
В каждом из вышеуказанных случаев неучитываемые повреждения могут быть различными.
При испытании или оценке цепей на воспламенение от искр необходимо использовать коэффициент безопасности 1,5 в соответствии с 10.1.4.2. Во всех случаях при оценке температурного класса поверхности коэффициент безопасности по напряжению или току должен быть равен 1,0.
Если учитываемые повреждения не могут возникнуть, то для присвоения искробезопасной цепи уровня "ib" принимают во внимание требования перечисления а), при условии выполнения требований настоящего стандарта к испытаниям искробезопасной цепи уровня "ib".
5.4 Искробезопасная цепь уровня "ic"
При испытании или оценке цепей на искровое воспламенение необходимо использовать коэффициент безопасности 1,0 в соответствии с 10.1.4.2. Во всех случаях при оценке температурного класса поверхности коэффициент искробезопасности по току или напряжению должен быть равен 1,0.
Примечание - Понятие повреждений не применяется к этому уровню цепи. Неповреждаемые компоненты и сборки по разделу 8 не применяются. Для уровня "ic" термин "неповреждаемый" следует понимать как удовлетворяющий требованиям 7.1.
5.5 Соответствие требованиям в отношении искрового воспламенения
Необходимо оценить или испытать цепь на эффективное ограничение энергии искры, которая может вызывать воспламенение взрывоопасной среды, в каждой точке, где может произойти разъединение или соединение, в соответствии с 10.1.
5.6 Соответствие требованиям в отношении теплового воспламенения
5.6.1 Общие требования
Необходимо оценить и/или испытать максимальную температуру всех поверхностей компонентов, оболочек и монтажа, которые могут контактировать с взрывоопасными газовыми средами. Требования к максимальной температуре, допустимой после введения повреждений по 5.2, 5.3 и 5.4, приведены в разделе 5 МЭК 60079-0.
Испытания, если они необходимы, указаны в 10.2.
Примечания
1 Требования данного подпункта не применяются к связанному оборудованию с другим видом защиты из перечисленных в МЭК 60079-0 или находящемуся вне взрывоопасной зоны.
2 Необходимо особенно тщательно выбирать материалы для применения вблизи высокотемпературных компонентов, например элементов, батарей или компонентов, способных рассеивать мощность более 1,3 Вт в условиях повреждения, определенных в 5.5, для предупреждения вторичного воспламенения взрывоопасной газовой среды, например, вследствие нагрева или горения печатных плат, покрытий, корпусов элементов.
5.6.2 Требования к малым элементам
Малые элементы, например, транзисторы или резисторы, температура которых превышает температуру, разрешенную для данного температурного класса, допускаются для применения при условии, что при испытании в соответствии с 26.5.3 МЭК 60079-0 они не вызывают воспламенения.
Для группы I используют испытательную смесь (6,5±0,3)% метана в воздухе.
В качестве альтернативы, если никакие каталитические или другие химические реакции невозможны, приемлем один из следующих вариантов:
a) для группы II температурного класса Т4 и группы I температура элементов должна соответствовать значениям, указанным в таблице 2а, включая соответствующее снижение максимально допустимой рассеиваемой мощности при повышении температуры окружающей среды, как указано в таблице 2b;
Таблица 2 - Температурная классификация в соответствии с размерами элементов и температурой окружающей среды
Таблица 2а - Требования для температурного класса Т4 и группы I
|
|
|
Общая площадь поверхности, исключая проволочные выводы | Группа II (Т4) | Группа I (Проникновение пыли исключено) |
| Максимальная температура поверхности, °С | |
<20 мм | 275 | 950 |
 20 мм  10 см 10 см | 200 | 450 |
>10 см | 135 | 450 |
Таблица 2b - Изменение максимальной рассеиваемой мощности в зависимости от температуры окружающей среды
|
|
|
|
|
|
Максимальная температура окружающей среды, °С | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
Максимальная рассеиваемая мощность, Вт, для электрооборудования: |
|
|
|
|
|
группы II | 1,3 | 1,25 | 1,2 | 1,1 | 1,0 |
группы I | 3,3 | 3,22 | 3,15 | 3,07 | 3,0 |
Кроме того, допустимая высокая температура не должна нарушать вид взрывозащиты, например, вызывая превышение допустимых, имеющих отношение к безопасности, значений для элемента или смежных частей оборудования, либо их разрушение или деформацию с нарушением длины путей утечки или электрических зазоров.
5.6.3 Провода внутреннего монтажа
Таблица 3 - Температурная классификация медной проводки (при максимальной температуре окружающей среды 40 °С)
|
|
|
|
|
Диаметр, мм (см. примечание 4) | Площадь поперечного сечения, мм (см. примечание 4) | Максимально допустимый ток, А, для температурного класса | ||
|
| Т1-Т4 и группы I | Т5 | Т6 |
0,035 | 0,000962 | 0,53 | 0,48 | 0,43 |
0,05 | 0,00196 | 1,04 | 0,93 | 0,84 |
0,1 | 0,00785 | 2,1 | 1,9 | 1,7 |
0,2 | 0,0314 | 3,7 | 3,3 | 3,0 |
0,35 | 0,0962 | 6,4 | 5,6 | 5,0 |
0,5 | 0,196 | 7,7 | 6,9 | 6,7 |
Примечания
1 Указаны максимально допустимые значения постоянного или эффективные 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 (см. 5.6.4).
4 В качестве диаметра и площади поперечного сечения принимают номинальные значения, приведенные изготовителем провода.
5 Если максимальная мощность не превышает 1,3 Вт, проводка может быть отнесена к температурному классу Т4 и использоваться в электрооборудовании группы I. Для группы I, если попадание пыли исключено, допускается максимальная мощность 3,3 Вт при температуре окружающей среды до 40 °С. Для определения максимальной мощности при температуре окружающей среды выше 40 °С см. таблицу 2b.
Пример: Тонкий медный проводник (Температурный класс - Т4)
Применив формулу, получим:
5.6.4 Печатные проводники
Температурный класс печатных проводников определяют по имеющимся данным или измерением.
Для медных печатных проводников температурный класс можно определять по таблице 4.
Таблица 4 - 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 группа I | Т5 | Т6 |
0,075 | 0,8 | 0,6 | 0,5 |
0,1 | 1,0 | 0,8 | 0,7 |
0,125 | 1,2 | 1,0 | 0,8 |
0,15 | 1,4 | 1,1 | 1,0 |
0,2 | 1,8 | 1,4 | 1,2 |
0,3 | 2,4 | 1,9 | 1,9 |
0,4 | 3,0 | 2,4 | 2,1 |
0,5 | 3,5 | 2,8 | 2,5 |
0,7 | 4,6 | 3,5 | 3,2 |
1,0 | 5,9 | 4,8 | 4,1 |
1,5 | 8,0 | 6,4 | 5,6 |
2,0 | 9,9 | 7,9 | 6,9 |
2,5 | 11,6 | 9,3 | 8,1 |
3,0 | 13,3 | 10,7 | 9,3 |
4,0 | 16,4 | 13,2 | 11,4 |
5,0 | 19,3 | 15,5 | 13,5 |
6,0 | 22,0 | 17,7 | 15,4 |
Примечания
1 Указаны максимально допустимые значения постоянного или эффективные 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 2 раза.
6 При толщине слоя меди 18 мкм максимальный ток уменьшают в 1,5 раза.
7 При толщине слоя меди 70 мкм максимальный ток увеличивают 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 3 раза на длине 1,0 мм или уменьшают в 2 раза максимальный ток. Если печатный проводник проходит под элементом, дополнительно используют коэффициент, приведенный в примечании 8.
10 Для температуры окружающей среды до 60 °С максимальный ток уменьшают в 1,2 раза.
11 Для температуры окружающей среды до 80 °С максимальный ток уменьшают в 1,3 раза.
Например, печатные одно- или двухсторонние платы толщиной не менее 0,5 мм с печатными проводниками толщиной не менее 33 мкм, применяя коэффициенты, указанные в примечаниях 3, 4, 8 и 9 к таблице 4, относят к температурному классу 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 0,444 А. Аналогично печатные проводники минимальной ширины 0,5, 1,0 и 2,0 мм относят к температурному классу Т4 при максимальных токах 0,648 А, 1,092 А и 1,833 А соответственно.
Температурную классификацию печатных проводников длиной 10 мм или менее не проводят.
Если температурный класс печатного проводника определяют экспериментально, необходимо использовать максимальный длительно протекающий ток.
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.
Если испытания не проводятся, при максимальной мощности не более 1,3 Вт печатные проводники могут быть отнесены к температурному классу Т4 и допускаются для применения в электрооборудовании группы I.
Для группы I, если попадание пыли исключено, допустима мощность 3,3 Вт. Максимальную мощность при температуре окружающей среды выше 40 °С определяют в соответствии с таблицей 2b.
5.7 Простое электрооборудование
К простому электрооборудованию относят:
a) пассивные элементы, например выключатели, соединительные коробки, резисторы и простые полупроводниковые устройства;
b) устройства, накапливающие энергию, состоящие из единичных элементов в простых цепях с определенными параметрами, например конденсаторы или катушки индуктивности, значения которых должны учитываться при определении общей безопасности системы;
c) источники генерируемой энергии, например термопары и фотоэлементы, в которых любая из генерируемых ими величин не превышает 1,5 В, 100 мА и 25 мВт.
Простое электрооборудование должно соответствовать всем требованиям настоящего стандарта, кроме раздела 12. Изготовитель или проектировщик искробезопасной системы должен доказать соответствие данному пункту, включая спецификации материалов и протоколы испытаний (если применяются).
Всегда необходимо учитывать следующие аспекты:
1 Безопасность простого электрооборудования не должна обеспечиваться применением ограничительных устройств по току и/или напряжению.
2 Простое оборудование не должно содержать средства, увеличивающие значения тока или напряжения, например, преобразователи постоянного тока.
3 В тех случаях, когда простое оборудование должно сохранять целостность изоляции искробезопасной цепи от земли, оно должно выдерживать испытательное напряжение по отношению к заземлению в соответствии с 6.3.12. Его зажимы должны отвечать требованиям 6.2.1.
4 Неметаллические оболочки или оболочки из легких сплавов, в случае их размещения во взрывоопасной среде, должны удовлетворять требованиям 7.3 и 8.1 МЭК 60079-0.
5 Если простое оборудование установлено во взрывоопасной среде, то оно должно соответствовать определенному температурному классу. При использовании в искробезопасной цепи в пределах своих номинальных характеристик и при максимальной температуре окружающей среды 40 °С переключатели, патроны, штепсели и зажимы должны иметь максимальную температуру поверхности менее 85 °С, то есть относиться к температурному классу Т6 для применений группы II, а также должны быть пригодны для применений группы I. Температурный класс других типов простого оборудования должен определяться в соответствии с разделом 4 настоящего стандарта.
Если простое оборудование является частью электрооборудования, содержащего другие электрические цепи, всю систему необходимо оценивать в соответствии с требованиями настоящего стандарта.
Примечания
1 Датчики, в которых используется каталитическая реакция или другие электрохимические принципы, обычно не являются простым оборудованием. Необходима консультация специалистов по их применению.
2 Настоящий стандарт не устанавливает требования о необходимости проверки соответствия простого оборудования спецификации изготовителя.
6 Требования к электрооборудованию
Примечание - Требования этого раздела, если не указано иное в соответствующих подпунктах, относятся только к конструктивным особенностям искробезопасного и связанного электрооборудования, которые влияют на данный вид взрывозащиты.
Например, требования по герметизации заливочным компаундом применяют только в случае, если герметизация необходима для выполнения требований 6.3.4 или 6.6.
6.1 Оболочки
Если искробезопасность может быть нарушена в результате доступа к токоведущим частям, например, если цепи содержат неповреждаемые пути утечки, необходима оболочка.
Необходимая степень защиты зависит от условий эксплуатации; например, для электрооборудования группы I может потребоваться степень защиты IP54 в соответствии с МЭК 60529.
Конструкция оболочек для защиты от прикосновения к токоведущим частям, находящимся под напряжением, и от попадания внутрь посторонних твердых предметов и жидкостей может быть разной.
За обозначение поверхностей, образующих границы оболочки, отвечает изготовитель. Это обозначение должно быть отражено в заключительном варианте документации (см. раздел 13).
6.1.1 Оборудование, соответствующее таблице 5
Таблица 5 - Зазоры, длина путей утечки и сравнительные индексы трекингостойкости
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Напря- жение (ампли- тудное значе- ние), В | Электрический зазор, мм | Электрический зазор через компаунд, мм | Электрический зазор через твердый электроизо- ляционный материал, мм | Путь утечки по поверхности электроизоля- ционного материала, мм | Путь утечки по поверхности, покрытой электроизо- ляционным материалом, мм | Сравнительный индекс трекин- гостойкости (СИТ) | ||||||
Цепь | ia, ib | ic | ia, ib | ic | ia, ib | ic | ia, ib | ic | ia, ib | ic | ia, ib | ic |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||||||
10 | 1,5 | 0,4 | 0,5 | 0,2 | 0,5 | 0,2 | 1,5 | 1,0 | 0,5 | 0,3 | - | - |
30 | 2,0 | 0,8 | 0,7 | 0,2 | 0,5 | 0,2 | 2,0 | 1,3 | 0,7 | 0,3 | 100 | 100 |
60 | 3,0 | 0,8 | 1,0 | 0,3 | 0,5 | 0,3 | 3,0 | 1,9 | 1,0 | 0,6 | 100 | 100 |
90 | 4,0 | 0,8 | 1,3 | 0,3 | 0,7 | 0,3 | 4,0 | 2,1 | 1,3 | 0,6 | 100 | 100 |
190 | 5,0 | 1,5 | 1,7 | 0,6 | 0,8 | 0,6 | 8,0 | 2,5 | 2,6 | 1,1 | 175 | 175 |
375 | 6,0 | 2,5 | 2,0 | 0,6 | 1,0 | 0,6 | 10,0 | 4,0 | 3,3 | 1,7 | 175 | 175 |
550 | 7,0 | 4,0 | 2,4 | 0,8 | 1,2 | 0,8 | 15,0 | 6,3 | 5,0 | 2,4 | 275 | 175 |
750 | 8,0 | 5,0 | 2,7 | 0,9 | 1,4 | 0,9 | 18,0 | 10,0 | 6,0 | 2,9 | 275 | 175 |
1000 | 10,0 | 7,0 | 3,3 | 1,1 | 1,7 | 1,1 | 25,0 | 12,5 | 8,3 | 4,0 | 275 | 175 |
1300 | 14,0 | 8,0 | 4,6 | 1,7 | 2,3 | 1,7 | 36,0 | 13,0 | 12,0 | 5,8 | 275 | 175 |
1575 | 16,0 | 10,0 | 5,3 | * | 2,7 | * | 49,0 | 15,0 | 16,3 | * | 275 | 175 |
3,3 k | * | 18,0 | 9,0 | * | 4,5 | * | * | 32,0 | * | * | * | * |
4,7 k | * | 22,0 | 12,0 | * | 6,0 | * | * | 50,0 | * | * | * | * |
9,5 k | * | 45,0 | 20,0 | * | 10,0 | * | * | 100,0 | * | * | * | * |
15,6 k | * | 70,0 | 33,0 | * | 16,5 | * | * | 150,0 | * | * | * | * |
Примечания
1 Знак * означает, что для данного напряжения в настоящее время нормы отсутствуют.
2 Изготовитель должен представить доказательство соответствия требованиям в отношении СИТ электроизоляционных материалов. При напряжении до 10 В СИТ электроизоляционного материала указывать не требуется. | ||||||||||||
Оборудование, отвечающее требованиям к зазорам, указанным в таблице 5, должно быть снабжено оболочкой со степенью защиты IP20 или выше.
Оболочку допускается не подвергать испытаниям для оболочек по 26.4 МЭК 60079-0, однако испытание сбрасыванием по 26.4.3 МЭК 60079-0 проводят.
6.1.2 Оборудование, соответствующее приложению F
Оборудование, отвечающее требованиям к зазорам, указанным в приложении F, должно быть снабжено защитой для обеспечения степени загрязнения 2.
Этого достигают с помощью:
a) оболочки со степенью защиты IP54 или выше в соответствии с МЭК 60529. Оболочка должна быть подвергнута испытаниям для оболочек по 26.4 МЭК 60079-0;
b) оболочки со степенью защиты IP20 или выше в соответствии с МЭК 60529 при условии, что разделения обеспечены с помощью покрытия типа 1 или 2. Нет необходимости подвергать оболочку испытаниям для оболочек по 26.4 МЭК 60079-0;
c) монтажа при условии, что будут указаны специальные условия безопасного применения и оборудование будет маркировано знаком "Х" в соответствии с 29.2, перечисление i) МЭК 60079-0.
6.2 Соединительные устройства для подключения внешних цепей
6.2.1 Зажимы
В дополнение к тому, что зажимы для искробезопасных цепей должны отвечать требованиям таблицы 5, они должны быть отделены от зажимов искроопасных цепей одним или несколькими способами, указанными в перечислении а) или b).
Эти способы разделения также применяют, когда искробезопасность может быть нарушена внешней проводкой, которая, отсоединившись от зажима, может замкнуться на проводники или компоненты.
Примечание 1 - Зажимы для подсоединения внешних цепей к искробезопасному и связанному электрооборудованию должны быть выполнены таким образом, чтобы они не повреждались при выполнении соединений.
a) Если разделение обеспечивается зазором, то электрический зазор между неизолированными токоведущими частями зажимов должен быть не менее 50 мм.
Примечание 2 - Расположение зажимов и метод монтажа должны быть такими, чтобы контакт между цепями в случае смещения проводки был маловероятен.
b) Если разделение выполнено размещением зажимов искробезопасных и искроопасных цепей в раздельных оболочках или за счет использования изоляционной перегородки, или заземленной металлической перегородки между зажимами под общей крышкой, должны быть выполнены следующие условия:
1) края перегородок, используемых для разделения зажимов, 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 быть заземлены 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 10.6.3. Заземленные металлические перегородки должны пропускать максимальный ток, возможный в аварийных режимах, без прогорания перегородки или повреждения цепи заземления;
3) неметаллические изолирующие перегородки должны иметь соответствующий коэффициент трекингостойкости, достаточную толщину и крепиться таким образом, чтобы быть устойчивыми к деформациям, которые могут воспрепятствовать их применению по назначению. Толщина таких перегородок должна быть не менее 0,9 мм. При меньшей толщине перегородки должны удовлетворять требованиям 10.6.3.
Значения электрических зазоров и путей утечки между неизолированными токоведущими частями зажимов различных искробезопасных цепей и заземленными или без напряжения токопроводящими частями должны быть не менее значений, приведенных в таблице 5.
Значения электрических зазоров между неизолированными токоведущими частями внешних соединительных средств раздельных искробезопасных цепей должны быть равны:
- не менее 6 мм между раздельными искробезопасными цепями;
- не менее 3 мм от заземленных частей, если при оценке безопасности не было учтено заземление.
При измерении зазоров вокруг твердых изоляционных стенок и перегородок следует руководствоваться рисунком 1. Необходимо учитывать возможное перемещение не закрепленных жестко металлических частей.
Размеры в мм
Примечание - Указанные размеры - это значения электрических зазоров и длины путей утечки вокруг изоляции в миллиметрах, как указано выше, а не толщины изоляции.
Рисунок 1а - Требования к зазорам и длине путей утечки для зажимов,
к которым подключены гальванически не связанные искробезопасные цепи
1 - непроводящая или токопроводящая заземленная часть; 2 - перегородка в соответствии с 6.2.1, b);
в данном примере перегородка однородная с основанием или прочно соединенная с ним.
Примечание - Указанные размеры - это значения электрических зазоров и длины путей утечки вокруг изоляции в миллиметрах, как указано выше, а не толщины изоляции.
Рисунок 1b - Пример разделения искробезопасных и искроопасных зажимов с помощью перегородки
Рисунок 1 - Разделение искробезопасных и искроопасных зажимов
6.2.2 Электрические разъемы
Конструкция разъемов, предназначенных для подключения внешних искробезопасных цепей, должна отличаться от конструкции разъемов для искроопасных цепей и не должна допускать взаимозаменяемости.
Если в искробезопасном или связанном электрооборудовании используют несколько разъемов для внешних соединений и неправильное соединение может отрицательно повлиять на вид взрывозащиты, должны быть приняты меры, исключающие возможность их неправильного соединения, например, при помощи ключа, или разъемы должны быть идентифицированы маркировкой или цветовым кодом.
Присоединение проводов к разъемам должно выполняться в соответствии с 6.2.1. При использовании специального инструмента, исключающего возможность отсоединения жилы проводника, разъемы должны отвечать только требованиям таблицы 5.
Разъем, содержащий цепи заземления, повреждение которых может оказать влияние на искробезопасность электрической цепи, должен быть выполнен в соответствии с 6.5.
|
|
группы I | 525 ·10  , |
подгрупп |
|
IIА | 320 ·10 , |
IIВ | 160 ·10 , |
IIC | 40 ·10 ; |
Примечания
6.2.4 Постоянно подсоединенные кабели
Электрооборудование, сконструированное с постоянно подсоединенным кабелем для внешних соединений, должно пройти испытание на растяжение кабеля в соответствии с разделом 10.9, если повреждение выводов в электрооборудовании может привести к нарушению искробезопасности, например, если в кабеле несколько искробезопасных цепей и повреждение может вызвать опасное соединение.
6.3 Пути утечки и электрические зазоры
Требования к путям утечки и электрическим зазорам приведены в 6.3.1-6.3.13. Альтернативный метод определения размеров путей утечки и разделительных зазоров приведен в приложении F.
6.3.1 Пути утечки и электрические зазоры между токопроводящими частями
Пути утечки и электрические зазоры между искробезопасной и искроопасной цепями или разными искробезопасными цепями, или цепью и заземленными или изолированными металлическими частями должны соответствовать следующим требованиям, если вид защиты зависит от путей утечки и электрических зазоров.
Электрические зазоры следует измерять или оценивать с учетом возможного смещения проводников или токопроводящих частей. Технологические допуски при изготовлении не должны уменьшать зазоры более чем на 1 мм или 10% (берут меньшее из двух значений).
Электрические зазоры, соответствующие значениям, приведенным в 6.1.1 или 6.1.2, должны рассматриваться как неповреждаемые.
6.3.1.1 Пути утечки и электрические зазоры в соответствии с таблицей 5
Для уровней "iа" и "ib" пути утечки и электрические зазоры, не удовлетворяющие требованиям таблицы 5, но составляющие не менее 1/3 значений, указанных в таблице 5, должны рассматриваться как подверженные учитываемым повреждениям на замыкание, если это нарушает искробезопасность.
Для уровней "iа" и "ib" пути утечки и электрические зазоры, составляющие менее 1/3 значений, указанных в таблице 5, должны рассматриваться как подверженные неучитываемым повреждениям на замыкание, если это нарушает искробезопасность.
Для уровня "ic" пути утечки и электрические зазоры, значения которых ниже указанных в таблице 5, следует рассматривать как подверженные короткому замыканию, если это нарушает искробезопасность.
6.3.1.2 Пути утечки и электрические зазоры в соответствии с приложением F
Для уровней "ia" и "ib" пути утечки и электрические зазоры, значения которых ниже указанных в приложении F, должны рассматриваться как подверженные неучитываемым повреждениям на замыкание, если это нарушает искробезопасность.
Для уровня "ic" пути утечки и электрические зазоры, значения которых ниже указанных в приложении F, следует рассматривать как подверженные короткому замыканию, если это нарушает искробезопасность.
Состоянием неисправности при нарушении разделения считают только короткое замыкание.
Требования к электрическим зазорам, когда искробезопасная цепь отделена от других цепей заземленными печатным проводником или перегородкой, при условии, что пробой на землю не нарушает вид защиты и что заземленная токоведущая часть может нести максимальный ток, который будет протекать по ней в аварийных условиях, настоящим стандартом не регламентируются.
Примечание 1 - Вид защиты зависит от электрических зазоров до заземленных или изолированных металлических частей, если токоограничивающий резистор может быть обойден короткими замыканиями между цепью и заземленной или изолированной металлической частью.
Заземленная металлическая перегородка должна быть прочной и жестко закрепленной на основной конструкции. Она должна иметь достаточную толщину и токопроводящую способность, чтобы исключить прогорание или повреждения цепи заземления в неисправном состоянии. Перегородка должна иметь толщину не менее 0,45 мм и должна быть прочно закреплена на жесткой металлической заземленной части оболочки электрооборудования или при меньшей толщине должна соответствовать 10.6.3.
Если неметаллическая изолирующая перегородка с соответствующим индексом трекингостойкости (СИТ) установлена между токопроводящими частями, электрические зазоры и пути утечки измеряют вокруг перегородки, при условии, что ее толщина составляет не менее 0,9 мм, а при меньшей толщине механическую прочность перегородки испытывают в соответствии с 10.6.3.
Примечание 2 - Методы оценки приведены в приложении С.
6.3.2 Напряжение между токопроводящими частями
Напряжение, которое учитывают при применении таблицы 5 или приложения F, это напряжение между любыми двумя токопроводящими частями электрических цепей, для которых электрические зазоры влияют на вид защиты рассматриваемой цепи, например (см. рисунок 2), это напряжение между искробезопасной цепью и искроопасной частью этой же цепи или искробезопасной цепью и искроопасными цепями, а также между искробезопасными цепями, электрически не связанными между собой.
искробезопасной; 5 - искробезопасная цепь; 6 - размеры, определяемые по таблице 5; 7 - размеры,
определяемые по общим промышленным стандартам; 8 - размеры в соответствии с 7.3; 9 - размеры
в соответствии с 6.2.1 для выходных зажимов между раздельными искробезопасными цепями
и между искробезопасными и искроопасными цепями; 10 - если применяются
Рисунок 2 - Пути утечки и электрические зазоры между токоведущими частями
При оценке электрических зазоров и путей утечки следует принимать следующие значения напряжения:
a) Для электрических цепей, гальванически не связанных между собой внутри оборудования, наибольшую из сумм амплитудных значений напряжений этих цепей, которая является производной от:
- номинальных напряжений цепей;
- максимальных напряжений, указанных изготовителем, которые могут безопасно применяться в цепи;
- любых напряжений, генерируемых внутри этого электрооборудования.
b) Для частей электрической цепи - максимальное значение напряжения, которое может возникнуть в любой части этой цепи. Это также может быть сумма напряжений различных источников питания, подключенных к электрической цепи. Если одно из напряжений составляет менее 20% от другого, то его можно не учитывать.
Во всех случаях следует принимать максимальные значения напряжения, которые могут быть получены в аварийных режимах работы в соответствии с разделом 5.
6.3.3 Электрический зазор
При измерении или оценке электрических зазоров между токопроводящими частями изоляционные перегородки толщиной менее 0,9 мм или не соответствующие требованиям 10.6.3 не учитывают. Другие изоляционные части должны удовлетворять требованиям, указанным в графе 4 таблицы 5.
При амплитудных значениях напряжения выше 1575 В необходимо использовать разделительную изолирующую или заземленную металлическую перегородку, которая должна удовлетворять требованиям 6.3.1.
6.3.4 Электрический зазор через заливку компаундом и требования к компаунду
Компаунд должен отвечать требованиям 6.6. Минимальная толщина слоя компаунда над выступающими токоведущими частями и элементами электрооборудования должна составлять 1/2 расстояния от приведенного в графе 3 таблицы 5, но не менее 1 мм. Дополнительное разделение не требуется, если компаунд находится в непосредственном контакте со стенками оболочки в соответствии с графой 4 таблицы 5 (см. приложение D, рисунок D.1).
Электрическая прочность изоляции, герметизированной компаундом электрической цепи, должна соответствовать требованиям 6.3.12.
Повреждение залитого или герметично закрытого элемента, например полупроводника, который выполнен в соответствии с 7.1, однако для которого неизвестны внутренние зазоры и расстояния через заливку, должно рассматриваться как единичное учитываемое повреждение.
Дополнительные требования приведены в приложении D.
6.3.5 Электрический зазор через твердый электроизоляционный материал
Твердый электроизоляционный материал (твердую изоляцию) изготавливают методом штамповки или отливки в форме, но не заливкой. Электрическая прочность твердой изоляции должна соответствовать 6.3.12, если электрический зазор удовлетворяет требованиям таблицы 5 или приложения F. Максимальный ток изолированной проводки не должен превышать значения, указанного изготовителем провода.
Примечания
1 Если изолятор изготовлен из двух или более частей электроизоляционного материала, которые надежно соединены между собой, то такую композитную изоляцию можно рассматривать как твердую.
2 В настоящем стандарте твердая изоляция - это изоляция заводского изготовления, например пластина, изготовленная из пластических масс или слоистых пластиков, изоляционные трубки или изоляция на проводах.
3 Лак и подобные покрытия не считают твердой изоляцией.
6.3.6 Сложные разделения
При комбинированных электрических зазорах, например по воздуху и через изоляцию, их суммарное значение должно быть определено по одной из граф таблицы 5 с учетом всех соответствующих разделений. Например, при напряжении 60 В:
Для уровней "ia" и "ib" электрический зазор считают неповреждаемым, если он не менее указанного в таблице 5.
Любой электрический зазор, составляющий менее 1/3 от данных таблицы 5, при расчете эквивалентного зазора не учитывают.
Для уровня "ic" указанные выше результаты не должны быть ниже значения зазора, указанного в таблице 5.
6.3.7 Пути утечки по поверхности электроизоляционного материала
Для путей утечки, приведенных в графе 5 таблицы 5, СИТ электроизоляционного материала должен соответствовать значениям, указанным в графе 7 таблицы 5, измеренным в соответствии с МЭК 60112. Метод измерения или оценки этих путей утечки должен соответствовать приведенному на рисунке 3.
|
|
|
 |
|  |
|
|
|
 |
|  |
|
|
|
 |
|  |
|
|
|
 |
|  |
|
|
|
 |
|  |
|
|
|
 |
|  |
2 - центральная металлическая часть; не подключена к источнику напряжения;
Рисунок 3 - Определение путей утечки (в воздухе)
В клеевом соединении клей должен иметь изолирующие свойства, эквивалентные свойствам смежного материала.
Путь утечки может образовываться из сложения более коротких расстояний, например, когда пути утечки прерываются токопроводящими деталями. При этом расстояния, составляющие менее 1/3 от соответствующих значений, указанных в графе 5 таблицы 5, не учитывают. Для напряжений выше 1575 В (амплитудное значение) необходимо использовать изоляционную или заземленную металлическую перегородку, удовлетворяющую требованиям 6.3.1.
6.3.8 Пути утечки по поверхности, покрытой электроизоляционным материалом
Для герметизации промежутков между проводниками с целью защиты их от влаги и пыли следует использовать адгезионные и влагостойкие электроизоляционные составы покрытий. Покрытие должно быть достаточно прочным и иметь хорошие адгезионные свойства к токопроводящим деталям и изоляционным материалам. Покрытие, наносимое распылением, должно иметь два слоя.
Трафаретную маску не считают таким покрытием, но ее можно рассматривать как один из слоев покрытия, если другой слой наносят распылением, а маска не повреждается в процессе пайки. При использовании других методов, например погружения, нанесения покрытия кистью, вакуумной пропитки, можно наносить только один слой покрытия. Трафаретная маска, отвечающая требованиям приложения F для покрытий типа А, считается конформным покрытием, и дополнительное покрытие не требуется. Изготовитель должен представить доказательство соответствия требованиям приложения F.
Примечание 1 - Необходимость проверки соответствия покрытия спецификации изготовителя настоящим стандартом не регламентируется.
Метод, использованный для нанесения покрытия на плату, должен быть указан в сертификационной документации в соответствии с 24 МЭК 60079-0. Если покрытие считается адекватным и неизолированные токопроводящие детали, например соединения и выводы элементов внутреннего монтажа, не выступают из покрытия, это должно быть указано в документации и подтверждено при проверке.
Если неизолированные проводники или токопроводящие детали выступают из покрытия, то СИТ, указанный в графе 7 таблицы 5, распространяется на изоляцию и покрытие.
Примечание 2 - Понятие пути утечки под покрытием было разработано для плоских поверхностей, например жестких печатных плат. Гибкие печатные платы должны иметь соответствующее упругое покрытие, которое не растрескивается. Существенные отклонения от этой структуры требуют специального рассмотрения.
6.3.9 Требования к монтажу печатных плат
Если длина пути утечки и электрические зазоры влияют на искробезопасность электрооборудования, печатная плата должна отвечать следующим требованиям (см. рисунок 4):
Рисунок а) - Плата с частичным покрытием
Рисунок b) - Плата с пайкой выступающих выводов резисторов
Рисунок с) - Плата с пайкой обрезанных или подогнутых выводов резисторов
Рисунок 4 - Длина путей утечки и зазоры на печатных платах
а) если на печатную плату нанесено покрытие в соответствии с 6.3.8, требования 6.3.3 и 6.3.7 должны распространяться только на неизолированные токопроводящие части, которые выступают из покрытия, включая, например:
- печатные проводники,
- свободную поверхность печатной платы, которая покрыта только с одной стороны,
- неизолированные части элементов, которые могут выступать из покрытия;
b) требования 6.3.8 должны распространяться на электрические цепи или части цепей, а также на элементы внутреннего монтажа, если покрытие закрывает токоподводящие выводы элементов, места пайки и проводящие части любых элементов;
c) если элемент установлен над печатными проводниками на плате или вблизи них, необходимо рассматривать возможность неучитываемого повреждения между токопроводящей частью элемента и печатным проводником, за исключением случаев, когда
i) изоляция между токопроводящей частью элемента и печатным проводником удовлетворяет требованиям 6.3.1, или
ii) повреждение создает менее опасные условия.
6.3.10 Разделение заземленными экранами
При использовании заземленного металлического экрана между искробезопасными и искроопасными электрическими цепями экран и любое соединение с ним должны быть рассчитаны на максимальный длительный ток, который может протекать в соответствии с разделом 5.
Соединение, выполненное с помощью разъема, должно удовлетворять требованиям 6.5.
6.3.11 Внутренняя проводка
Изоляция, за исключением лака и подобных покрытий для проводников внутренней проводки, должна рассматриваться как твердая изоляция (см. 6.3.5).
Разделение между проводниками должно определяться суммой радиальной толщины твердой изоляции на проводах, проложенных в виде отдельных проводов или сформированных в группу проводов (жгуты) или в кабеле.
Расстояния между проводами искробезопасной и искроопасной цепей должны соответствовать значениям, указанным в графе 4 таблицы 5, с учетом требований 6.3.6, за исключением следующих случаев:
- провода искробезопасной или искроопасной цепи заключены в заземленный экран;
- изоляция жил искробезопасных цепей уровней "ib" и "ic" способна выдержать испытательное напряжение (эффективное) 2000 В переменного тока.
Примечание - Одним из методов обеспечения изоляции, способной выдержать такое испытательное напряжение, является использование изоляционной трубки.
6.3.12 Испытания на электрическую прочность
Изоляция между искробезопасной цепью и корпусом или заземленными частями электрооборудования должна выдерживать испытание по 10.3 при испытательном напряжении (эффективном) переменного тока, равном удвоенному номинальному напряжению искробезопасной цепи, но не менее 500 В.
Если цепь не соответствует этому требованию, оборудование должно быть промаркировано знаком "X" и документация должна содержать информацию, необходимую для правильного монтажа.
6.3.13 Реле
В нормальном режиме номинальные значения тока и напряжения на контактах реле, обмотка которого включена в искробезопасную цепь, не должны превышать значений, указанных изготовителем, а контакты реле не должны коммутировать на отключение более 5 А эффективного тока или 250 В эффективного напряжения, или 100 В·А мощности. Если значения, коммутируемые контактами, не превышают 10 А или 500 В·А, значения длины путей утечки и электрических зазоров, указанных в таблице 5, должны быть удвоены.
При более высоких значениях тока и напряжения искробезопасные и искроопасные цепи могут быть подключены к одному реле, контакты которого разделены заземленной металлической или изоляционной перегородкой в соответствии с 6.3.1. Размеры перегородки должны учитывать ионизацию при работе реле: в таких случаях длина пути утечки и электрические зазоры должны быть больше приведенных в таблице 5.
Если у реле есть контакты в искробезопасных цепях и другие контакты в искроопасных цепях, искробезопасные и искроопасные контакты должны быть разделены изоляционной или заземленной металлической перегородкой, соответствующей 6.3.1, в дополнение к требованиям, указанным в таблице 5. Конструкция реле должна быть такова, чтобы нарушенные или поврежденные контактные устройства не могли перемещаться или ухудшать целостность разделения между искробезопасными и искроопасными электрическими цепями.
В качестве альтернативы разделения в реле могут быть оценены в соответствии с приложением F с учетом условий окружающей среды и категорий перенапряжения. В этом случае также применяются указанные выше требования к заземленным металлическим или изоляционным перегородкам. Если изоляционная или металлическая заземленная перегородка заключена в закрытую оболочку реле, то применяются требования 10.6.3 к закрытой оболочке реле, а не к изоляционной или металлической заземленной перегородке.
6.4 Защита от перемены полярности
В искробезопасном электрооборудовании должна быть обеспечена защита от изменения полярности питания электрооборудования или соединений между элементами батареи. Для этой цели допускается использование одного диода.
6.5 Заземляющие проводники, разъемы и зажимы
В случаях, когда заземление необходимо для обеспечения вида взрывозащиты, например оболочек, проводов, металлических экранов, проводников печатных плат, контактов штепсельных соединителей и барьеров безопасности на диодах, площадь поперечного сечения проводов, соединительных устройств и зажимов, используемых для этой цели, должна быть рассчитана на длительное воздействие максимально возможного тока по условиям, указанным в разделе 5. Элементы должны также отвечать требованиям раздела 7.
Если разъем содержит заземленные цепи и вид взрывозащиты зависит от заземления цепи, разъем должен включать не менее трех независимых заземляющих проводников для искробезопасных цепей уровня "ia" и не менее двух заземляющих проводников для искробезопасных цепей уровня "ib" (см. рисунок 5). Заземляющие проводники должны быть соединены параллельно. Если разъем может быть отсоединен под углом, на каждом конце соединителя или вблизи него должно быть предусмотрено одно соединение.
Рисунок 5а - Три независимых соединительных элемента
Рисунок 5b - Три соединительных элемента, не являющихся независимыми
Рисунок 5 - Примеры независимых и не являющихся независимыми элементов
Недопустимо следующее:
a) использовать зажимы с острыми кромками, которые могут повредить проводники;
b) использовать зажимы, которые при нормальном затягивании могут вращаться, скручиваться или деформироваться;
c) использовать изоляционные материалы, передающие контактное давление.
6.6 Герметизация, используемая для предотвращения доступа взрывоопасной смеси
Применяемый компаунд должен отвечать следующим требованиям:
a) иметь рабочую температуру, определенную изготовителем компаунда или оборудования, которая должна быть не менее максимальной температуры любого элемента в условиях герметизации.
При температуре элемента выше рабочей температуры компаунда необходимо показать, что указанный элемент не приведет к повреждению компаунда, которое могло бы отрицательно повлиять на вид взрывозащиты;
b) материал компаунда должен иметь по меньшей мере то значение СИТ, которое указано в таблице 5, если какие-либо неизолированные токопроводящие детали выступают из компаунда;
c) только твердые материалы, отвечающие требованиям испытания по 10.6.1, могут иметь открытую и незащищенную свободную поверхность, образующую часть оболочки;
d) иметь хорошие адгезионные свойства ко всем токопроводящим деталям, элементам внутреннего монтажа, за исключением случаев, когда они размещены в оболочке и полностью залиты компаундом;
e) иметь родовое наименование и обозначение типа, указываемые изготовителем компаунда.
Для искробезопасного электрооборудования все цепи, подсоединенные к залитым токопроводящим деталям и (или) элементам, и (или) неизолированным токопроводящим деталям, выступающим из компаунда, должны быть искробезопасными. Повреждения внутри компаунда должны учитываться, но возможность воспламенения взрывоопасной смеси внутри компаунда не учитывают.
Для связанного электрооборудования необходимо оценивать повреждения внутри компаунда.
Заливочный компаунд не должен содержать пустот, за исключением случаев, когда разрешена заливка компонентов, содержащих пустоты (транзисторы, реле, предохранители и т.д.).
Если электрические цепи, подсоединенные к залитым токопроводящим частям и (или) элементам, (или) неизолированным токопроводящим деталям, выступающим из компаунда, не являются искробезопасными, они должны иметь взрывозащиту других видов в соответствии с МЭК 60079-0.
Примечание - Дополнительные требования приведены в приложении D.
Если покрытие компаундом используют для уменьшения воспламеняющей способности нагретых элементов, например диодов и резисторов, объем и толщина слоя заливочного компаунда должны выбираться с условием, чтобы максимальная температура на поверхности компаунда с учетом температуры окружающей среды не превышала температурного класса электрооборудования.
7 Требования к элементам, от которых зависит искробезопасность
7.1 Нагрузка искрозащитных элементов
Для уровней цепи "iа" и "ib" как в нормальных, так и в аварийных режимах работы, указанных в разделе 5, любые элементы, от которых зависит вид взрывозащиты, кроме таких устройств, как трансформаторы, предохранители, термопредохранители, реле, оптроны и выключатели, должны быть нагружены не более чем на 2/3 от номинальных значений тока, напряжения и мощности в зависимости от условий монтажа и рабочего диапазона температур. Для цепей "ic" в нормальных условиях эксплуатации элементы, от которых зависит вид защиты, не должны быть нагружены более чем на их максимальные значения тока и напряжения и не более чем на 2/3 их мощности. Эти максимальные номинальные значения должны быть нормальными промышленными значениями, указанными изготовителем элементов.
Примечание 1 - Трансформаторы, предохранители, термопредохранители, реле, оптроны и выключатели должны работать при номинальной нагрузке, обеспечивающей их нормальное функционирование.
Необходимо также учитывать влияние условий монтажа и колебаний температуры окружающей среды, указанных изготовителем оборудования и в 5.1 МЭК 60079-0. Например, для полупроводника рассеиваемая мощность не должна превышать 2/3 значения мощности, которая определяет максимально допустимую температуру перехода в данных условиях монтажа.
Номинальные характеристики компонентов должны быть такими же, как указано выше, при подключении к любому другому оборудованию, используемому в безопасной зоне, например, во время зарядки, текущего техобслуживания, загрузки данных, в том числе с учетом неисправностей в искробезопасном оборудовании. Требования данного раздела не распространяются на встроенные разъемы для программирования, которые недоступны для пользователя и используются только при изготовлении, ремонте или проверке.
Детальные испытания или анализ компонентов и групп компонентов для определения параметров, например напряжения и тока, к которым применяют коэффициенты безопасности, не проводят, поскольку коэффициенты безопасности в соответствии с 5.2 и 5.3 исключают необходимость в детальных испытаниях или анализе. Например, стабилитрон, для которого изготовитель указал параметры 10 В+10%, должен рассматриваться как устройство на 11 В без необходимости учитывать такие эффекты, как повышение напряжения вследствие увеличения температуры.
Примечание 2 - При определении номинальной мощности или температуры перехода необходимо учитывать условия монтажа и температуру окружающей среды, как указано выше.
7.2 Внутренние соединительные устройства, разъемы плат и элементов
Эти соединители должны быть сконструированы таким образом, чтобы исключалась возможность их неправильного соединения или взаимозаменяемости с другими соединителями, установленными в электрооборудовании, или идентифицированы таким образом, чтобы неправильное соединение стало очевидным.
Если вид взрывозащиты зависит от соединения, то обрыв цепи в соединителе должен считаться учитываемым повреждением в соответствии с разделом 5.
Соединитель, через который проходят цепи заземления, должен быть сконструирован в соответствии с 6.5, если вид взрывозащиты зависит от заземления.
7.3 Предохранители
Предохранители для уровней "ia" и "ib", размещаемые во взрывоопасных зонах, должны быть защищены (герметизированы) в соответствии с 6.6.
Перегорание предохранителей для уровня "ic" не учитывается при определении теплового воспламенения.
При герметизации предохранителя заливочный компаунд не должен проникать внутрь предохранителя, что должно быть проверено испытаниями на образцах в соответствии с 10.6.2, или изготовитель должен гарантировать возможность его заливки. В качестве альтернативы предохранитель герметизируют до заливки.
Примечание 1 - Допускается использование микропредохранителей, соответствующих МЭК 60127.
Предохранители должны разрывать цепь при протекании по ней максимально возможного тока. Для систем электроснабжения с напряжением до 250 В переменного тока максимальный возможный ток принимают равным 1500 А. Прерывающую способность предохранителя определяют в соответствии с МЭК 60127 или ANSI/UL 248-1, и изготовитель должен указать значение прерывающей способности в документации.
Примечание 2 - В некоторых установках могут возникать более высокие токи, например при более высоких напряжениях.
Для ограничения максимального тока до значения, соответствующего номинальной разрывной способности предохранителя, может использоваться токоограничительное устройство, которое должно быть неповреждаемым в соответствии с разделом 7, а его номинальные значения должны быть равны:
7.4 Одноразовые и перезаряжаемые элементы и батареи
В отличие от требований 23.1 МЭК 60079-0 допускается параллельное соединение элементов и батарей в искробезопасном оборудовании при условии, что искробезопасность оборудования не нарушается.
Примечание - Требование к параллельно подключенным батареям в соответствии с 23.1 МЭК 60079-0 не распространяется на элементы и батареи в связанном электрооборудовании, если только они не имеют защиту одного из видов, указанных в МЭК 60079-0.
7.4.1 Общие требования
Элементы и батареи некоторых типов, например, литиевые, могут взрываться при коротком замыкании или зарядке обратной полярностью. Если такой взрыв может отрицательно повлиять на искробезопасность, безопасность применения таких элементов и батарей в конкретном искробезопасном или связанном электрооборудовании должна быть подтверждена их изготовителем (с учетом требований 5.2, 5.3 или 5.4). В технической документации и, если возможно, в маркировке электрооборудования должна быть отражена необходимость выполнения мер безопасности при эксплуатации или замене таких элементов и батарей.
Если батареи должен заменять пользователь, на электрооборудование наносят предупредительную маркировку в соответствии с 12.3 (перечисление а).
Примечание - Изготовитель элементов и батарей часто указывает меры предосторожности, которые необходимо соблюдать для безопасности персонала.
7.4.2 Утечка электролита и вентиляция
В элементах и батареях должна исключаться утечка электролита или они должны быть закрыты таким образом, чтобы предотвращалась возможность повреждения электролитом элементов, от которых зависит искробезопасность. Элементы и батареи должны быть испытаны в соответствии с 10.5.2, или изготовитель должен представить письменное подтверждение, что изделие отвечает требованиям 10.5.2. Элементы и батареи, пропускающие электролит и залитые в соответствии с 6.6, после заливки должны быть испытаны в соответствии с 10.5.2.
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.