ГОСТ Р 51330.4-99
(МЭК 60079-3-90)

Группа Е02

     

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

     

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОЕ

     
Часть 3

     
Искрообразующие механизмы
для испытаний электрических цепей на искробезопасность

     
Electrical apparatus for explosive gas atmospheres.
Part 3. Spark-test apparatus for intrinsically-safe circuits

ОКС 29.260.20

ОКСТУ 3402

Дата введения 2001-01-01

     

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Некоммерческой автономной научно-исследовательской организацией "Центр по сертификации взрывозащищенного и рудничного электрооборудования ИГД" (НАНИО "ЦС ВЭ ИГД")

ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 403 "Взрывозащищенное и рудничное электрооборудование"

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 9 декабря 1999 г. N 495-ст

3 Настоящий стандарт, за исключением раздела 3, пунктов 4.3 и 4.4, рисунков 7 и 8, пункта А.3 приложения А (таблицы А.3.1-А.3.4) представляет собой аутентичный текст международного стандарта МЭК 60079-3-90 "Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 3. Искрообразующие механизмы для испытаний электрических цепей на искробезопасность"

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Введение

Настоящий стандарт входит в комплекс государственных стандартов на взрывозащищенное электрооборудование, разрабатываемых Техническим комитетом ТК 403 "Взрывозащищенное и рудничное электрооборудование" на основе применения международных стандартов на взрывозащищенное электрооборудование.

В стандарт, дополнительно к требованиям международного стандарта МЭК 60079-3-90 включены положения, конкретизирующие отдельные пункты МЭК 60079-3-90 с учетом сложившейся национальной практики, норм и требований государственных стандартов. Дополнительные требования, отражающие потребности экономики страны, выделены в стандарте курсивом.

Для испытаний на искробезопасность электрических цепей, токи которых превышают 2 А, дополнительно в разрабатываемый стандарт в сравнении со стандартом МЭК введены два искрообразующих механизма: прерывистого контактирования и с разрывом проволоки. При этом область применения искрообразующего механизма прерывистого контактирования определена максимальным значением тока испытуемой цепи 10 А, а свыше этой величины - для механизма с разрывом проволоки. Максимальное напряжение источника питания испытуемой электрической цепи не должно превышать 1000 В.

В пределах отмеченных значений коммутируемых токов и ЭДС источников питания область применения искрообразующих механизмов по метрологическим соображениям может быть дополнительно ограничена влиянием индуктивности и емкости присоединительных проводов и самого искрообразующего механизма, запасаемая энергия в которых может быть сопоставима с воспламеняющей энергией взрывоопасной испытательной смеси и превышать ее. В конструкциях искрообразующих механизмов значения индуктивности и емкости присоединительных проводов должны иметь минимальные значения. Для каждой взрывной камеры следует измерить и занести в паспорт испытательной установки значения индуктивности и емкости присоединительных проводов и искрообразующего механизма, определить влияние их на точность оценки и установить область применения искрообразующего механизма в зависимости от значений коммутируемых токов или ЭДС источников питания испытуемых электрических цепей и испытательной взрывоопасной смеси, основываясь на том, что запасаемая в них энергия не может превышать 20% от значения воспламеняющей энергии взрывоопасной смеси.

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на взрывозащищенное электрооборудование (электротехнические устройства) групп I и II с взрывозащитой вида "искробезопасная электрическая цепь", а также на электрооборудование с взрывозащитой других видов, имеющее искробезопасные и связанные с ними искроопасные электрические цепи.

Стандарт распространяется также на электрические цепи невзрывозащищенного электрооборудования, которые гальванически связаны с искробезопасными цепями взрывозащищенного электрооборудования и влияют на их искробезопасность.

Стандарт устанавливает технические требования к конструкции и области применения искрообразующих механизмов, предназначенных для испытания на искробезопасность активных, индуктивных, емкостных, а также комбинированных из них электрических цепей электрооборудования.

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована ссылка на ГОСТ Р 51330.10-99 (МЭК 60079-11-99) Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь .

     3 Определения

В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 искрообразующий механизм: Контактное устройство, предназначенное для получения электрических разрядов в испытуемой электрической цепи.

3.2 искробезопасная цепь: Электрическая цепь, в которой электрический разряд или нагрев компонентов не может воспламенить взрывоопасную среду при предписанных условиях испытаний.

3.3 взрывоопасная газовая среда: Смесь горючих газов (паров) с воздухом, образующаяся в процессе производства при атмосферных условиях, способная воспламеняться от источника поджигания.

3.4 взрывная камера: Установка, содержащая сосуд со смонтированным внутри искрообразующим механизмом, заполняемый испытательной взрывоопасной смесью, а также устройства управления и контроля за ее работой.

3.5 испытательная взрывоопасная смесь: Взрывоопасная смесь, используемая при испытаниях электрических цепей на искробезопасность.

3.6 представительная взрывоопасная смесь: Взрывоопасная смесь одной из групп (подгрупп) взрывозащищенного электрооборудования.

3.7 активизированная взрывоопасная смесь: Взрывоопасная смесь, обеспечивающая при испытаниях электрической цепи без изменения ее параметров коэффициент искробезопасности.

3.8 минимальный воспламеняющий ток (напряжение, мощность или энергия): Ток (напряжение, мощность или энергия) в электрической цепи (электрическом разряде), вызывающий воспламенение взрывоопасной смеси с вероятностью 10 при испытаниях с использованием искрообразующего механизма.

3.9 искробезопасный ток (напряжение, мощность или энергия): Наибольший ток (напряжение, мощность или энергия) в электрической цепи (электрическом разряде), который вызывает воспламенение взрывоопасной смеси в предписанных настоящим стандартом условиях испытаний с вероятностью не более 10.

3.10 коэффициент искробезопасности: Отношение минимальных воспламеняющих параметров к соответствующим искробезопасным.

3.11 выходные зажимы искрообразующего механизма: Места для присоединения испытуемой электрической цепи с помощью присоединительных проводов.

     4 Испытания электрических цепей на искробезопасность с помощью искрообразующего механизма

4.1 Общие положения

4.1.1 Электрическую цепь подключают к контактам искрообразующего механизма, которые находятся во взрывной камере, заполненной испытательной взрывоопасной смесью или активизированной испытательной взрывоопасной смесью согласно 10.2 ГОСТ Р 51330.10.

4.1.2 При использовании не активизированной испытательной взрывоопасной смеси, для обеспечения требуемого коэффициента искробезопасности в соответствии с разделом 5 ГОСТ Р 51330.10, изменяют параметры электрической цепи и проводят испытание с целью определения количества воспламенений испытательной взрывоопасной смеси при заданном количестве учитываемых искрений контактов искрообразующего механизма.

Примечание - Необходимо учитывать возможное влияние индуктивности и емкости искрообразующего механизма, измеренных на его выходных зажимах, а также присоединительных проводов испытуемой электрической цепи на результаты испытаний. Энергия, накапливаемая в индуктивностях и емкостях искрообразующего механизма и присоединительных проводов, в процессе испытания суммируется с энергией, выделяющейся непосредственно из испытуемой электрической цепи в электрический разряд. При больших размыкаемых токах или напряжениях источников питания в указанных выше индуктивностях или емкостях соответственно может накапливаться энергия, сопоставимая с энергией, необходимой для воспламенения взрывоопасной смеси, что искажает результаты испытаний. Анализ влияния идуктивности и емкости искрообразующего механизма и присоединительных проводов испытуемых электрических цепей приведен в приложении А.

4.1.3 Энергия, накапливаемая искрообразующим механизмом и присоединительными проводами испытуемых электрических цепей, не должна превышать 20% воспламеняющей энергии контрольной электрической цепи для индуктивных цепей и 20% минимальной воспламеняющей энергии представительной взрывоопасной смеси для емкостных цепей.

4.2 Искрообразующий механизм I типа

4.2.1 Конструкция

4.2.1.1 Искрообразующий механизм I типа (рисунок 1) состоит из контактного устройства, расположенного в сосуде взрывной камеры объемом не менее 250 см, и предназначен для создания электрических разрядов при замыкании и размыкании электрической цепи в среде испытательной взрывоопасной смеси. Конструкция искрообразующего механизма и взрывной камеры приведена на рисунке 1. Кинематическая схема и отдельные детали искрообразующего механизма приведены на рисунках 2-4.

1 - изолирующая пластина; 2 - подвод тока; 3 - изолированный болт; 4 - изолированный подшипник; 5 - выходное отверстие для газа; 6 - цоколь основания; 7 - вольфрамовая проволочка; 8 - держатель проволочек; 9 - зажимной винт; 10 - нажимная пластина; 11 - зажим; 12 - камера; 13 - кадмиевый контактный диск; 14 - резиновое уплотнение; 15 - входное отверстие для газа; 16 - шестерня 50:12; 17 -изолированная муфта; 18 - приводной двигатель с редуктором

Рисунок 1 - Схема взрывной камеры для испытаний на искробезопасность

Примечание - Если не указано иное, допуски для механических размеров составляют ±0,5%, а для напряжения и тока ±1%.

Рисунок 2 - Кинематическая схема искрообразующего механизма I типа

Рисунок 3 - Кадмиевый контактный диск

Рисунок 4 - Держатель проволочек

4.2.1.2 Один из контактных электродов представляет собой вращающийся кадмиевый диск с двумя пазами (рисунок 3). Другой контактный электрод состоит из четырех вольфрамовых проволочек диаметром 0,2 мм, закрепленных по окружности диаметром 50 мм на держателе из латуни или другого подходящего материала (рисунок 4).

Примечания

1 Для отливки кадмиевых контактных дисков можно использовать кадмий, применяемый для электропокрытия.

2 В местах крепления вольфрамовых проволочек желательно несколько закруглять углы держателя, чтобы избежать их преждевременной поломки на острых кромках.

4.2.1.3 Кинематическая схема искрообразующего механизма приведена на рисунке 2. Держатель вращается таким образом, чтобы проволочки скользили по шероховатой поверхности кадмиевого диска. Расстояние между держателем вольфрамовых проволочек и кадмиевым диском составляет 10 мм. Свободная длина проволочек - 11 мм. Проволочки прямые и направлены перпендикулярно поверхности кадмиевого диска, когда не контактируют с ним. Подготовка проволочек к испытаниям приведена в A.1 приложения А.

4.2.1.4 Оси валов, вращающих кадмиевый диск и держатель проволочек, расположены на расстоянии 31 мм друг от друга и электрически изолированы между собой и от цоколя основания механизма. Электрический ток подводится и снимается скользящими контактами на валах, которые приводятся в движение с помощью токонепроводящих шестерен с соотношением зубьев 50:12.

4.2.1.5 Держатель вольфрамовых проволочек вращается с частотой 80 мин электрическим двигателем, который в случае необходимости может иметь редуктор. Кадмиевый диск вращается медленнее в противоположном направлении с частотой 19,2 мин.

4.2.1.6 Если не используется система свободной циркуляции испытательной взрывоопасной смеси, то необходимо использовать газонепроницаемые подшипники в опорной плите.

4.2.1.7 Для регистрации количества оборотов вала держателя вольфрамовых проволочек используются счетчик или измеритель времени для определения продолжительности испытаний, соответствующий заданному числу оборотов вала держателя.

Примечание - После воспламенения взрывоопасной смеси желательно автоматически остановить двигатель или, по меньшей мере, счетчик. Для регистрации воспламенения взрывоопасной смеси может, например, использоваться фотоэлемент или датчик давления (рисунки 5 и 6).