3.17 оптическое излучение (optical radiation): Электромагнитное излучение с длинами волн в вакууме, находящимися в диапазоне между излучениями рентгеновского и радиоволнового диапазонов, то есть примерно от 1 нм до 1000 мкм.
(МЭС 731-01-03)
Примечание - В настоящем стандарте термин "оптический" относится к длине волны от 380 нм до 10 мкм.
3.18 защищенный волоконно-оптический кабель (protected optical fibre cable): Волоконно-оптический кабель, защищенный от выделения оптического излучения в атмосферу в нормальных условиях работы и при прогнозируемых неисправностях с помощью дополнительного армирования, изоляционной трубки, кабельного лотка или кабельного канала.
3.19 энергия излучения (radiant energy): Энергия, которая излучается, передается или принимается посредством электромагнитных волн
(МЭС 731-01-21)
3.20 энергетическая экспозиция (radiant exposure): Энергия излучения, падающего на элемент поверхности, отнесенная к площади этого элемента.
[МЭС 393-14-84, измененный, и МЭС 845-01-42, измененный]*
_______________
* IEC 60050-393:2003 Международный электротехнический словарь (МЭС). Часть 393. Ядерные приборы. Физические явления и основные принципы, IEC 60050-845:1987 Международный электротехнический словарь (МЭС). Часть 845. Освещение.
4 Общие требования
4.1 Оптическое оборудование
Все электрические элементы и цепи внутри и с внешней стороны оптического оборудования должны соответствовать стандартам на конкретное электрооборудование.
4.2 Уровни защиты
Различают три уровня защиты оборудования - Ga, Gb, Gc (см. Приложение Е). В таблице 1 показана связь между уровнем защиты оборудования и вероятностью наличия источника воспламенения.
Таблица 1 - Зависимость уровня защиты оборудования от вероятности наличия источника воспламенения
Обозначение уровня защиты оборудования | Вероятность воспламенения |
Ga | Воспламенение невозможно при одном или двух независимых повреждениях или в случае редких неисправностей |
Gb | Воспламенение невозможно при одном повреждении или в случае ожидаемых неисправностей |
Gc | Воспламенение невозможно в нормальных условиях работы |
Оценку опасности воспламенения (см. приложение С) необходимо проводить с целью определения механизмов и источников воспламенения, связанных с конкретным принципом работы оборудования, использующего оптическое излучение.
Виды защиты, выбранные в разделе 5 для защиты конкретного оборудования, зависят от оценки опасности воспламенения с учетом приведенной выше таблицы вероятности воспламенения для разных уровней защиты.
Примечание - ТК 31 МЭК принято решение о введении "уровней защиты оборудования Ga, Gb, Gc".
5 Виды защиты
5.1 Общие требования
Для предотвращения воспламенения от оптического излучения в потенциально взрывоопасных средах допускается применять три вида защиты:
a) искробезопасное оптическое излучение, "op is";
b) защищенное оптическое излучение, "ор рг";
c) оптическая система с блокировкой, "op sh".
5.2 Требования к искробезопасному оптическому излучению "op is"
5.2.1 Общие требования
Искробезопасное оптическое излучение - это видимое или инфракрасное излучение, которое в нормальных условиях работы или в указанных условиях неисправности неспособно подводить энергию, достаточную для воспламенения определённой взрывчатой среды. При этом подход к безопасности основывается на ограничении интенсивности пучка оптического излучения. Воспламенение от оптически облучаемого поглощающего объекта требует определённого количества энергии, мощности или энергетической освещенности при тождественных механизмах воспламенения в видимой и инфракрасной областях спектра. Концепция искробезопасного оптического излучения применяется к излучению любой интенсивности, и допускает присутствие поглотителя в окружающей среде.
Примечание - По результатам выполненных исследований [17-22] определены безопасные для взрывоопасных газовых сред значения интенсивности пучка в видимой и инфракрасной области спектра. Безопасные значения предусматривают ограниченный уровень безопасности при неблагоприятных условиях испытаний. Имеются сведения о воспламенении смеси сероуглерода с воздухом оптическим излучением мощностью 24 мВт.
5.2.2 Непрерывное излучение
Мощность оптического излучения или энергетическая освещенность не должна превышать значений, приведенных в таблице 2, распределенных по группам оборудования и температурным классам. Безопасные значения энергетическкой освещенности указаны при максимальной площади облучаемой поверхности не превышающей 400 мм2. Для площади облучаемой поверхности, превышающей 400 мм2, применяют температурные ограничения для соответствующего температурного класса. В таблице 2 содержится информация для горючих или негорючих поглотителей. В качестве альтернативы таблице 2 для промежуточных значений площадей облучаемой поверхности, если горючие твердые объекты исключены, безопасные значения мощности могут определяться по рисунку 1.
Таблица 2 - Безопасная мощность оптического излучения и энергетическая освещенность для взрывоопасных зон, классифицированных по группе и температурному классу оборудования
Группа оборудования | I | IIА | IIА | IIВ | IIC | |
| Класс температуры | Т3 | Т4 | Т4 | Т4 | Т6 | |
| Температура, °С |  150 | 200 | 135 | 135 | 135 | 85 |
| Мощность, мВт | 150 | 150 | 35 | 35 | 35 | 15 |
| Энергетическая освещенность, мВт/мм2) (площадь поверхности не более 400 мм2) | 20  | 20 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| Для облучаемых участков площадью более 30 мм2, на которых горючие материалы могут задерживать пучок оптического излучения, предел энергетической освещенности равен 5 мВт/мм2 | ||||||
Рисунок 1 - Рисунок В.1 с предельными линиями для промежуточных значений площадей облучаемой поверхности в присутствии негорючих поглотителей (классы температур Т1-Т4, электрооборудование подгрупп IIА, IIВ, IIС)
5.2.3 Импульсное излучение
Для длительности оптического импульса менее 1 мс энергия оптического импульса не должна превышать минимальную энергию искрового зажигания соответствующей взрывоопасной газовой среды.
Для оптического импульса продолжительностью от 1 мс до 1 с энергия оптического импульса не должна превышать десятикратной минимальной энергии искрового зажигания взрывоопасной газовой среды.
Для оптического импульса продолжительностью более 1 с максимальная мощность не должна превышать уровни безопасности для непрерывного излучения (5.2.2, таблица 2). Такие импульсы рассматриваются как непрерывное излучение.
В серии оптических импульсов ко всем импульсам применяется критерий одиночного импульса. При частоте повторения более 100 Гц средняя мощность не должна превышать уровень безопасности для непрерывного излучения. При частоте повторения менее 100 Гц допустима более высокая средняя мощность, если это будет подтверждено испытаниями в соответствии с разделом 6.
5.2.4 Испытания на зажигание
Испытания на зажигание для подтверждения искробезопасности выполняют в особых случаях, например:
- для пучков средних размеров или продолжительности, которые могут превысить минимальные критерии оптического зажигания, но не способны вызвать зажигание;
- для пучков со сложной временной диаграммой, для которых трудно определить энергию в импульсе и/или среднюю мощность;
- для специальных сред, объектов или других конкретных применений, которые создают явно менее жесткие условия, чем условия испытаний, изученные до настоящего времени.
Испытание выполняют на 10 образцах источника света, как указано в разделе 6. Испытание считается пройденным, если ни в одном из 10 испытаний не происходит зажигания.
5.2.5 Оптические устройства, сконструированные по принципу искробезопасности
Оптические устройства, сконструированные по принципу искробезопасности, должны обеспечивать защиту от электрической перегрузки/повреждения для предупреждения избыточной интенсивности пучка оптического излучения в потенциально взрывоопасных средах. Анализ риска/опасности должен определить, когда эти устройства необходимы. Виды отказов источника оптического излучения, барьер безопасности источника питания и наличие взрывоопасной среды должны рассматриваться в нормальных условиях эксплуатации и в условиях неисправности для определения необходимости дополнительной защиты.
Источники оптического излучения, такие как лазерные диоды или светодиоды, выходят из строя при перегреве в условиях перегрузки. Тепловой отказ некоторых оптических источников способен обеспечить необходимую защиту от перегрузки (испытание на 10 образцах).