ГОСТ Р МЭК 60079-11-2010 Взрывоопасные среды. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь "i"

Приложение Н
(справочное)

Испытание на воспламенение полупроводниковых искробезопасных цепей

Н.1 Общие сведения

Источники питания являются основной частью любой электрической цепи. Если питание подается к искробезопасным цепям, расположенным в потенциально взрывоопасных зонах, то выходные значения параметров источника тока должны быть искробезопасными.

Примечания

1 В настоящем приложении термин "источники питания" является общим понятием. К источникам питания относится искробезопасное оборудование и стабилизаторы тока или цепи оптимизации напряжения в оборудовании.

2 Настоящее приложение рассматривает выходные параметры источника питания только как искробезопасные.

Первоначально искробезопасные источники питания состояли из неповреждаемого трансформатора, выпрямительного диода, сглаживающего конденсатора, за которым следовал токоограничивающий резистор, ограничивающий максимальный выходной ток. За выходное напряжение принимали напряжение на сглаживающем конденсаторе без нагрузки или напряжение на шунтирующих стабилитронах, которые ограничивают максимальное выходное напряжение.

Кривые и таблицы в приложении А основаны на значениях напряжения, тока, емкости и индуктивности, полученных при испытании на искрообразующем механизме при использовании таких простых цепей источника питания, при отсутствии воспламенений при 400 оборотах на искрообразующем механизме с использованием 4 вольфрамовых проволок с кадмиевым диском. Математически это означает, что при условии, что было 1600 искрений, вероятность воспламенения (на основе количества полученных искрений) на разомкнутой или замкнутой цепи выходных зажимах источника питания менее чем 6,25·10. В действительности из-за колебания вольфрамовой проволоки на кадмиевом диске и из-за пазов на кадмиевом диске число искрений гораздо больше. Поэтому фактическая вероятность воспламенения ниже.

Основываясь на опытных данных, было получено, что диаграмма логарифма вероятности воспламенения линейно связана с логарифмом тока в цепи (см. рисунок Н.1). Согласно требованиям настоящего стандарта источники питания (для уровней "ia" и "ib) считаются соответствующими стандарту, только если они испытаны на искрение при значении тока в 1,5 раза больше нормального, с испытательной смесью, соответствующим определенной группе.

           - простая цепь;

 - таблица Н.3 - проходит;

- таблица Н.4 - не проходит

Рисунок Н.1 - Коэффициент безопасности в зависимости от вероятности воспламенения

На основе связи вероятности воспламенения и тока, указанного выше, такой источник питания имел бы при нормальном токе вероятность воспламенения меньше 1,16·10.

Подводя итог, источники питания считаются удовлетворительными, если обеспечивается вероятность воспламенения при размыкании и замыкании выходных соединений источника питания менее 1,16·10.

При дальнейшем развитии конструкции источников питания были введены сложные цепи, которые обеспечивали искробезопасность не только с помощью ограничения тока, напряжения, индуктивности и емкости, но и с помощью искусственного ограничения продолжительности разряда или ограничением напряжения, меняющимся на переключающих контактах. Стандартные испытания с применением искрообразующего механизма стали неудовлетворительными по нескольким причинам:

- не возможно увеличивать ток или напряжение в источниках питания для обеспечения необходимого коэффициента безопасности 1,5, так как характеристики цепей в большинстве случаев трудно изменить;

- источник не может создавать увеличенный ток или напряжение из-за ограничения в номинальных параметрах его компонентов;

- изменения источника тока, увеличивающие значения тока или напряжения, изменяют схему синхронизации и следовательно изменяют характеристики цепи.

В таких случаях обычно считалось достаточным обеспечить коэффициент безопасности за счет увеличения чувствительности испытательной газовой смеси, используя цепи в смеси, обеспечивающей коэффициент безопасности 1,5. Данное испытание проводилось с источником питания испытательной газовой смесью с увеличенным коэффициентом безопасности для подтверждения, что не происходит воспламенения при 400 оборотах на искрообразующем механизме при условии, что вероятность воспламенения менее 6,25·10. Было допущено, что в нормальных условиях вероятность воспламенения будет менее 1,16·10