Примечание - Следует применять газы чистотой не менее 95%. Влияние изменений нормальных условий (значений температуры, давления и влажности воздуха во взрывоопасной смеси) считают незначительным. Любые значительные влияния изменений этих параметров становятся очевидными при калибровке искрообразующего механизма.
10.3 Калибровка искрообразующего механизма
10.3.1 Чувствительность искрообразующего механизма следует проверять до начала каждой серии испытаний, проводимых в соответствии с требованием 10.4. Для этого стандартный искрообразующий механизм должен включаться в контрольную цепь -цепь постоянного тока с напряжением 24 В, содержащую катушку с воздушным сердечником и индуктивностью 0,09 - 0,1 Гн. Ток в этой цепи для искрообразующих механизмов должен соответствовать значениям, указанным в таблице 7 для соответствующей группы (подгруппы) электрооборудования. При использовании активизированной испытательной взрывоопасной смеси указанные в таблице 7 значения токов делят на коэффициент искробезопасности.
Таблица 7 - Ток в контрольной цепи
Группа (подгруппа) электрооборудования | Ток контрольной цепи для искрообразующего механизма, мА | |
I типа | II и III типов | |
I | 110 - 111 | 147 - 148 |
IIA | 100 - 101 | 133 - 135 |
IIB | 65 - 66 | 87 - 88 |
IIc | 30 - 30,5 | 40 - 41 |
Примечания
1 Ток контрольной цепи для наиболее легковоспламеняемого состава водородно-кислородной смеси равен 17 - 17,4 мА.
2 Указаны установившиеся значения токов в контрольной цепи.
10.3.2 Искрообразующий механизм I типа должен сделать не менее 400 и не более 440 оборотов держателя проволочек при его положительной полярности, и при этом должно быть не менее одного воспламенения взрывоопасной смеси.
Примечания
1 Калибровка искрообразующих механизмов II и III типов проводится в соответствии с приложением Б.
2 В специальных случаях, когда электрооборудование испытывают и маркируют для применения в среде индивидуального газа или пара, для выбора тока контрольной цепи необходимо знать один из классификационных параметров этой взрывоопасной смеси (БЭМЗ или соотношение МТВ) для наиболее легковоспламеняемого ее состава. Если для данной взрывоопасной смеси известен БЭМЗ, то соотношение МТВ определяют как отношение , где - максимальный безопасный экспериментальный зазор для метановоздушной смеси, равный 1,14 мм. По известному или рассчитанному по БЭМЗ значению соотношения МТВ определяют ток контрольной цепи как произведение тока контрольной цепи для метановоздушной смеси и МТВ индивидуального газа или пара.
10.4 Испытания с использованием искрообразующего механизма
10.4.1 Испытание цепи
10.4.1.1 Для испытуемой электрической цепи выбирают параметры, которые с наибольшей вероятностью способны вызвать воспламенение взрывоопасной смеси, с учетом допусков в соответствии с разделом 7 и 10% колебания сетевого напряжения.
10.4.1.2 Искрообразующий механизм должен включаться в каждую точку испытуемой цепи, в которых считают возможным появление обрыва или замыкания. Испытания цепи должны проводиться в нормальном режиме работы, а также с учитываемыми и неучитываемыми повреждениями в зависимости от уровня искробезопасной цепи в соответствии с разделом 5, и c максимальными значениями подсоединяемой емкости или индуктивности , или отношения индуктивности к сопротивлению , на которые рассчитано электрооборудование.
10.4.1.3 В каждом испытательном режиме проводят не менее 16000 учитываемых замыканий и размыканий цепи, которые являются наиболее опасными для испытуемой цепи и могут быть реализованы данным искрообразующим механизмом. Цепь считают искробезопасной, если после 16000 замыканий и размыканий и заданном коэффициенте искробезопасности вероятность воспламенения не превышает . При испытаниях цепей постоянного (выпрямленного) тока полярность источника питания на контактах искрообразующего механизма должна изменяться через каждые 8000 размыканий и замыканий цепи.
Примечание - Для электрических цепей некоторых типов количество учитываемых размыканий и замыканий может быть снижено испытательной организацией после соответствующего обоснования.
10.4.1.4 При проведении испытаний следует принимать меры, чтобы ток в индуктивных цепях во время замкнутого состояния контактов принимал установившееся значение, а конденсатор имел достаточно времени для повторной зарядки. Соответствующие рекомендации для стандартных искрообразующих механизмов приведены в приложении Б.
10.4.1.5 Во время проведения испытаний и после их завершения необходимо проверять правильность работы искрообразующего механизма путем его калибровки. Для искрообразующего механизма I типа калибровку выполняют через каждые 1000 оборотов держателя проволочек и после завершения испытаний. Проверка правильности работы искрообразующих механизмов II и III типов должна осуществляться в соответствии с указаниями приложения Б. Если калибровка не соответствует требованиям 10.3, испытания цепи на искробезопасность должны быть признаны недействительными.
10.4.1.6 Количество учитываемых размыканий и замыканий на один оборот держателя проволочек для искрообразующих механизмов I и II типов, или один обрыв проволоки для искрообразующего механизма III типа в зависимости от типа испытуемой электрической цепи приведено в таблице 7А.
Таблица 7А - Количество учитываемых размыканий и замыканий для стандартных искрообразующих механизмов
Тип цепи | Учитываемое количество замыканий и размыканий для искрообразующего механизма | ||
I типа на один оборот держателя проволочек | II типа на один оборот держателя проволочек | III типа на один обрыв проволоки | |
Омическая | 0,7 (см. примечание 1) | - | - |
Индуктивная | 4 | Определяется по приложению Б | 1 |
Емкостная | 4 | - | |
Примечания | 1 Для испытания омических цепей требуется создание электрических разрядов при малой скорости размыкания контактов. Искрообразующий механизм I типа реализует такие разряды при скольжении вольфрамовой проволочки вдоль паза кадмиевого диска. В среднем, за 10 оборотов держателя проволочек возникает семь таких разрядов. В целях сокращения времени испытаний допустимо омические цепи испытывать при 4000 оборотов держателя вольфрамовых проволочек. При этом вероятность воспламенения взрывоопасной смеси не должна превышать .2 Искрообразующие механизмы II и III типов не могут использоваться для испытаний омических цепей.3 Если при испытаниях емкостной цепи в искрообразующих механизмах I или II типов снята часть проволочек, то для сохранения требуемого числа искрений количество оборотов держателя проволочек должно быть увеличено соответствующим образом.4 Если испытуемая цепь не может быть отнесена к указанному в таблице 7А типу, то требуется проведение специального рассмотрения с целью:- определения наиболее опасных условий коммутации испытуемой цепи;- решения вопроса о возможности реализации этих условий посредством стандартного или другого искрообразующего механизма. При положительном решении этого вопроса необходимо задать режим работы искрообразующего механизма, обеспечивающий получение требуемого количества учитываемых искрений;- выбора бескамерного метода оценки искробезопасности испытуемой цепи с обоснованием возможности получения результатов, не снижающих искробезопасность цепи, если с помощью искрообразующего механизма выполнить объективную оценку искробезопасности цепи не представляется возможным.
10.4.2 Коэффициент искробезопасности
Примечание- Цель применения коэффициента искробезопасности - гарантировать, что испытание или оценку искробезопасности проводят для цепи, которая с большей вероятностью вызовет воспламенение, чем первичная цепь, или что первичная цепь испытывается в более легковоспламеняющейся взрывоопасной смеси. В основном нельзя добиться точной адекватности между разными методами получения определенного коэффициента искробезопасности, но указанные ниже методы дают приемлемый выбор.
10.4.2.1 При увеличении напряжения сети до 110% (с учетом колебания сети) от номинального значения или установкой в соответствии с разделом 7 напряжения батарей источников питания и устройств, ограничивающих напряжение, на максимальном уровне, коэффициент искробезопасности должен быть обеспечен одним из следующих способов:
1) для индуктивных и омических цепей уменьшают сопротивление ограничительного резистора для увеличения тока испытуемой цепи в число раз кратное коэффициенту искробезопасности. Если коэффициент искробезопасности не может быть достигнут таким способом, то увеличивают напряжение;
2) для емкостных цепей напряжение испытуемой цепи увеличивают в число раз кратное коэффициенту искробезопасности.
При использовании для оценки искробезопасности электрических цепей характеристик искробезопасности или таблиц приложения А применяют этот же метод обеспечения коэффициента искробезопасности.
Примечание - Для искрообразующего механизма I типа коэффициент искробезопасности равен 1,5, для искрообразующих механизмов II и III типов коэффициент искробезопасности равен 2.
10.4.2.2 Коэффициент искробезопасности может быть обеспечен за счет использования активизированных взрывоопасных испытательных смесей в соответствии с таблицами 8 и 8А. Отклонение содержания компонентов активизированных испытательных взрывоопасных смесей от указанных в таблицах 8 и 8А не должно превышать 0,005 объемных долей (0,5%).
Таблица 8 - Составы активизированных испытательных взрывоопасных смесей, обеспечивающих коэффициент искробезопасности не менее 1,5 для искрообразующего механизма I типа
Группа или подгруппа электрооборудования | Номинальное содержание компонентов в испытательных смесях, объемная доля, % | ||||
Водородно-воздушая и водородно-воздушно-кислородная смесь | Водородно-кислородная смесь | ||||
Водород | Воздух | Кислород | Водород | Кислород | |
I | 52 | 48 | - | 85 | 15 |
IIA | 48 | 52 | - | 81 | 19 |
IIB | 38 | 62 | - | 75 | 25 |
IIC | 30 | 53 | 17 | 60 | 40 |
В специальных случаях, когда электрооборудование испытывается и маркируется для применения в среде индивидуального газа или пара, выбор состава активизированной водородно-кислородной смеси при использовании искрообразующего механизма I типа осуществляется по формуле
, | (4) |
где - содержание кислорода в водородно-кислородной смеси, %;
МТВ - соотношение минимальных воспламеняющих токов для индивидуального газа или пара, уменьшенное в 1,5 раза (коэффициент искробезопасности для искрообразующего механизма I типа)
Таблица 8А - Составы активизированных испытательных взрывоопасных смесей, обеспечивающих коэффициент искробезопасности не менее 2 для искрообразующих механизмов II и III типов
Группа или подгруппа электрооборудования | Номинальное содержание компонентов в испытательных смесях, объемная доля, % | ||||
Водородно-воздушая и водородно-воздушно-кислородная смесь | Водородно-кислородная смесь | ||||
Водород | Воздух | Кислород | Водород | Кислород | |
I | 35 | 65 | - | 81 | 19 |
IIA | 20 | 80 | - | 70 | 30 |
IIB | 38 | 62 | - | 60 | 40 |
IIC | 30 | 40 | 30 | 50 | 50 |
Примечание - Для получения активизированной испытательной смеси, обеспечивающей коэффициент искробезопасности 2 для наиболее легковоспламеняемого состава водородно-кислородной смеси, следует увеличить давление во взрывной камере наиболее легковоспламеняемого состава водородно-кислородной смеси до 0,3 МПа. Ток контрольной электрической цепи выбирают в соответствии с 10.3.
Для искрообразующих механизмов II и III типов состав активизированной испытательной активизированной водородно-кислородной смеси определяют по формуле
, | (5) |
где МТВ - соотношение минимальных воспламеняющих токов для индивидуального газа или пара, уменьшенное в два раза (коэффициент искробезопасности для искрообразующих механизмов II и III типов).
10.4.3 Испытания
10.4.3.1 Общие требования
Испытания с использованием искрообразующего механизма должны проводиться в режимах, представляющих наибольшую опасность для воспламенения. Так, например, для простых цепей, которым соответствуют приведенные на рисунках А1-А19 характеристики искробезопасности, наиболее опасными являются испытания в режиме короткого замыкания. Для более сложных цепей условия могут измениться, и испытания в режиме короткого замыкания могут оказаться менее опасными. Например, для источников питания стабилизированным напряжением и с ограничением тока, наиболее опасные условия обычно имеют место, когда последовательно с выходом источника питания включен резистор, ограничивающий ток до максимального значения, которое не вызывает снижения напряжения.
10.4.3.2 Цепи с индуктивностью и емкостью
Если цепь содержит емкость и индуктивность, то при ее оценке по кривым рисунков А1-А19 могут возникнуть трудности, т.к. указанные кривые в неполной мере соответствуют прямому решению поставленной задачи. Испытания цепи должны проводиться с учетом влияния емкости и индуктивности.