Испытания материалов на фрикционную искробезопасность
Настоящий стандарт допускает изготовление оболочек электрооборудования групп I и II из легких сплавов, которые при определенных условиях могут представлять опасность с точки зрения фрикционного искрения. В стандарте рекомендуется, чтобы материалы, используемые для изготовления оболочек электрооборудования группы I, не содержали по массе:
а) более 15% (в сумме) алюминия, магния и титана;
б) более 6% (в сумме) магния и титана.
Материалы, используемые для изготовления оболочек электрооборудования группы II, не должны содержать по массе более 7,5% магния.
Наличие указанных рекомендаций облегчает разработчику выбор исходного материала при проектировании оболочек, но не исключает необходимость их испытаний на фрикционную искробезопасность.
В настоящее время в МЭК отсутствует методика испытаний материалов на фрикционную искробезопасность. Поэтому ниже приводится методика испытаний, которая была разработана в Российской Федерации и является обязательной при оценке материалов на фрикционную искробезопасность.
Е.1 Испытания материалов и отдельных сборочных единиц электрооборудования на искробезопасность проводят на установках с падающим грузом, с вращающимся диском или других, позволяющих воспроизводить (моделировать) реальные процессы искрообразования во взрывоопасных смесях заданного состава.
Е.2 Моделирование процесса искрообразования на установке с падающим грузом для заданной пары материалов обеспечивается формой поверхности груза (цилиндр, конус, сфера), энергией и относительной скоростью перемещения деталей в момент соударения. Энергия соударения определяется высотой сбрасывания и массой груза
(Е.1)
где - масса груза, кг;
- высота сбрасывания, м.
При испытаниях масса груза и высота сбрасывания, определяющие относительную скорость перемещения деталей в момент соударения, должны иметь наибольшие значения, которые имеют место в реальных условиях.
Моделирование процесса искрообразования на установке с вращающимся диском для заданной пары материалов обеспечивается формой трущихся поверхностей деталей, относительной скоростью скольжения и усилием прижатия трущихся деталей для механизмов с амортизаторами.
Скорость скольжения вычисляют по формуле
, (Е.2)
где - частота вращения элемента, мин;
- диаметр трущейся вращающейся детали, м.
Е.3 При испытаниях на фрикционную искробезопасность интенсивно окисляющихся материалов оболочек или отдельных сборочных единиц электрооборудования применяют следующие газовоздушные смеси:
- для взрывозащищенного электрооборудования групп I и IIА - (5,5-6,5)%;
- для взрывозащищенного электрооборудования групп IIВ и IIС - (10-13)%.
Е.4 Поджигающую способность фрикционных искр, образующихся при трении или соударении алюминия и его сплавов без защитных или с защитными покрытиями со ржавой сталью, а также фрикционных искр трудно окисляющихся материалов оболочек определяют в горючих смесях:
- для взрывозащищенного электрооборудования группы I и IIА - (6,5-7,5)%;
- для электрооборудования групп IIВ и IIС - (17-20)%.
Е.5 Воспламеняющую способность фрикционных искр определяют статистическим методом. Вероятность воспламенения определяют как отношение числа поджиганий к числу соударений
, (Е.3)
где - количество поджиганий;
- количество сбрасываний груза.