7.4.8 Внешние контакты для заряда батарей
7.4.8.1 Элементы или батареи с внешними зарядными контактами должны быть снабжены средства ми для предупреждения короткого замыкания контактов или передачи на них энергии, способной вызвать воспламенение при коротком замыкании контактов. Это может достигаться одним из следующих способов:
а) в цепи заряда должны быть установлены блокирующие диоды или неповреждаемые последовательно включенные резисторы. Для искробезопасной цепи уровня ia требуется три диода, уровня ib -два диода, уровня ic - один диод.
Зарядное устройство должно быть либо присоединенным электрооборудованием, либо диоды или резисторы должны защищаться предохранителем соответствующего номинала. Предохранитель должен быть залит, или не проводить ток, когда он расположен во взрывоопасной зоне, а конструкция элементов зарядной цепи должна удовлетворять требованиям настоящего стандарта.
б) для электрооборудования группы II степень защиты оболочки должна выбираться в соответствии с 6.1, для цепей заряда - не ниже IP20, а около разъема (зажимов) зарядной цепи должна быть установлена предупредительная табличка, запрещающая заряд батареи во взрывоопасной зоне.
7.4.8.2 Максимальное входное напряжение , которое может быть приложено к соединительным зажимам без нарушения искробезопасности электрооборудования, должно быть указано на электрооборудовании и в его технической документации.
7.4.9 Конструкция оболочки (отсека) для батареи
Искробезопасность элементов и батарей, а также температура их поверхностей должны быть испытаны и оценены в соответствии с 10.9.3. Конструкция элемента или батареи должна относиться к одному из следующих типов:
а) герметичные (газонепроницаемые) элементы или батареи;
б) герметизированные (с регулируемым клапаном) элементы или батареи;
в) элементы или батареи, предусматривающие, кроме устройств сброса давления, герметизацию, аналогичную подпунктам а) и б). Они не должны требовать доливки электролита в течение срока службы и должны иметь металлическую или пластмассовую оболочку, удовлетворяющую следующим требованиям:
1) цельнотянутую (бесшовную), штампованную или литую, соединенную плавлением, сваркой или склейкой с эластомерами, или пластмассовые герметизирующие устройства, фиксируемые конструкцией оболочки и обеспечивающие постоянное уплотнение, такие как прокладки (шайбы), кольца круглого сечения и т. п.;
2) не считаются герметичными штампованные, развальцованные, гофрированные и т. п. оболочки, не удовлетворяющие перечисленным выше требованиям. Материалы, проницаемые для газа, например на бумажной основе, не считают уплотняющими;
3) уплотнение вокруг выводов, должно быть сконструировано, как описано выше, или достигаться заливкой термоусаживающимся или термопластичным компаундом;
г) производитель заливочного компаунда должен гарантировать возможность его использования при контактировании с электролитом и его соответствие 6.7.
Соответствие подпунктам а) и б) гарантируется производителем элемента или батареи. Соответствие подпунктам в) и г) оценивают проверкой элемента или батареи и, где необходимо, их конструкторских чертежей.
7.5 Полупроводниковые элементы
7.5.1 Влияние переходных процессов
7.5.1.1В связанном электрооборудовании полупроводниковые элементы должны выдерживать импульсный ток, возникающий в переходном режиме. Значение тока определяется делением амплитудного значения напряжения переменного тока или максимального значения напряжения постоянного тока на значение сопротивления последовательно включенного неповреждаемого резистора.
7.5.1.2 В искробезопасном электрооборудовании влиянием переходных процессов внутри электрооборудования, а также связанных с источниками его питания можно пренебречь.
7.5.2 Шунты, ограничивающие напряжение
7.5.2.1 Полупроводниковые элементы могут использоваться в качестве шунтирующих устройств для ограничения напряжения, при условии, что с учетом переходных процессов они удовлетворяют указанным ниже требованиям.
Полупроводниковый элемент должен быть рассчитан на ток, равный 1,5-кратному току короткого замыкания, который может протекать в электрической цепи при замыкании полупроводникового элемента. Данными изготовителя полупроводниковых элементов должно быть подтверждено следующее:
а) диоды (управляемые и неуправляемые), стабилитроны, транзисторы, включенные по схеме диода и аналогичные полупроводниковые устройства должны быть рассчитаны на номинальный рабочий ток, в 1,5 раза превышающий максимально возможный ток короткого замыкания;
б) стабилитроны должны иметь в режиме стабилизации 1,5-кратный запас по мощности, которая может рассеиваться на них, а в прямом направлении - 1,5-кратный запас по току, который протекает в месте их установки при повреждении на замыкание;
в) диоды должны иметь в обратном направлении 1,5-кратный запас по напряжению, которое может быть приложено к диоду;
г) транзисторы должны иметь 1,5-кратные запасы по мощности, напряжению между коллектором и эмиттером и обратному напряжению между эмиттером и базой, токам коллектора и базы.
7.5.2.2 Для искробезопасной цепи уровня ia применение управляемых полупроводниковых элементов или сборки элементов в качестве шунтирующих ограничителей напряжения, например, транзисторов, тиристоров, стабилизаторов напряжения и тока, и т.д., разрешается, если входная и выходная цепи являются искробезопасными или будет доказано, что они не подвержены влиянию переходных процессов со стороны питающей сети. В электрических цепях, выполненных в соответствии с вышеуказанными требованиями, устройства с дублированием считают неповреждаемым блоком. В связанном электрооборудовании для искробезопасной цепи уровня ia могут использоваться три управляемых полупроводниковых элемента, для уровня ib - два, для уровня ic - один, при условии соблюдения требований 7.5.1. Такие электрические цепи должны быть дополнительно испытаны в соответствии с 10.4.3.3.
7.5.3 Последовательные токоограничительные устройства
7.5.3.1 Для искробезопасного и связанного электрооборудования допускается применение полупроводниковых токоограничительных устройств при условии, что они подключаются к автономному источнику питания постоянного тока или к цепи с сетевым трансформатором, выполненным в соответствии с требованиями 8.1, а их параметры выбраны с учетом переходных режимов по 7.5.1. Для искробезопасной цепи уровня ia последовательные полупроводниковые токоограничительные устройства должны утраиваться и удовлетворять требованиям 7.1, для уровня ib - дублироваться и удовлетворять требованиям 7.1, а для уровня ic - удовлетворять требованиям 7.1.
Примечание - В искробезопасных цепях уровня ia допускается использование кроме блокирующих диодов, других полупроводниковых и управляемых полупроводниковых устройств в качестве последовательных токоограничителей только при условии установки на выходе шунтирующих, ограничивающих напряжение, устройств (ключей на транзисторах или тиристорах, а также стабилизаторов напряжения), удовлетворяющих требованиям 7.1.
7.5.3.2 Параметры транзисторов, применяемых в качестве последовательных токоограничительных элементов, должны иметь 1,5-кратные запасы по мощности, напряжению между коллектором и эмиттером и обратному напряжению между эмиттером и базой, токам коллектора и базы. В транзисторах эмиттер и база должны быть соединены через шунтирующий резистор. Значение сопротивления шунтирующего резистора выбирают по тепловому току при отключенной базе транзистора.
7.6 Повреждаемые элементы и соединения
7.6.1 Применение требований 5.2 и 5.3 должно учитывать следующее:
а) если нагрузка на элемент не соответствует 7.1, его повреждение должно рассматриваться как неучитываемое. Если нагрузка на элемент соответствует 7.1, его повреждение должно считаться учитываемым;
б) если повреждение одного элемента или соединения может привести к повреждению других эле ментов или соединений, то первичное и последующие повреждения должны рассматриваться как одно повреждение;
в) резисторы должны рассматриваться как повреждаемые на замыкание, размыкание и принимающими любое значение сопротивления (но см. 8.4);
г) полупроводниковые устройства считают повреждаемыми на замыкание и переход в режимы, к которым они могут быть приведены в результате повреждения других элементов.
Для оценки температуры поверхности должно рассматриваться повреждение любого полупроводникового устройства в условиях, когда оно рассеивает максимальную мощность.
Интегральные схемы могут повреждаться таким образом, что между их внешними выводами может иметь место любая комбинация замыканий (размыканий). Однако если повреждение выбрано, оно не может изменяться, например, путем приложения второго повреждения.
В случае введения указанных выше повреждений емкость и индуктивность, подключенные к устройству, должны рассматриваться в их наиболее опасном соединении;
д) соединения должны рассматриваться как повреждаемые на размыкание. Если соединения свободно двигаются, то они рассматриваются также как повреждаемые на замыкание с любой частью электрической цепи в пределах их перемещения. При этом считают, что первоначальный разрыв - это одно учитываемое повреждение, а повторное соединение - это второе учитываемое повреждение (см. 8.7);
е) электрические зазоры и пути утечки должны рассматриваться как повреждаемые на замыкание в соответствии с 6.4;
ж) конденсаторы должны рассматриваться как повреждаемые на замыкание, размыкание и принимающими любое значение емкости, от нуля до максимальной емкости конденсатора, полученной из спецификации изготовителя (см. 8.5);
з) дроссели должны рассматриваться как повреждаемые на замыкание, размыкание и принимающими любое значение индуктивности от нуля до максимальной индуктивности дросселя с учетом реализующегося при этом активного сопротивления его обмотки (см. 8.3);
и) провода и печатные проводники, включая их соединения, должны рассматриваться как повреждаемые на размыкание, и приниматься как одно учитываемое повреждение.
7.6.2 Включение искрообразующего механизма в испытуемое электрооборудование для моделирования разрыва, короткого замыкания или замыкания на землю не рассматривают как учитываемое повреждение, а считают испытанием в нормальном режиме.
7.6.3 Неповреждаемые соединения и разделения в соответствии с разделом 8 не подвергают испытаниям на искрообразующем механизме. Однако если неповреждаемые соединения и разделения не герметизированы или не имеют покрытия в соответствии с разделом 6, или не обеспечена степень защиты оболочки в соответствии с требованиями 6.1, их считают повреждаемыми, и искрообразующий механизм должен подключаться последовательно с такими соединениями или параллельно таким разделениям.
7.7 Пьезоэлектрические устройства
Пьезоэлектрические устройства должны быть испытаны в соответствии с 10.11.