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關于本安型防爆燈具的檢驗標準

時間:2017-07-01???編輯:尚為照明

0.1 火花點燃試驗
10.1.1 概述
所有 要 求 火花點燃試驗的電路應通過試驗證明,它們在第 5章規定與電氣設備相適應的等級條件
下,不能引起點燃。
在 試 驗 時,應模擬正常條件和故障條件。安全系數應按附錄A規定來考慮。
在 試驗 時 ,火花試驗裝置接人被試電路中那些認為可能出現開路、短路或接地故障的每一個試驗點
上。火花試驗裝置的容器中應充滿10.2規定的最易點燃的試驗氣體與空氣的混合物,并且火花試驗裝
置按10.3規定標定后操作。
如 果 一個 電路根據附錄A所述的方法和圖A1到圖A6給出的參考曲線及表A1-A2,可以推斷其
結構和電氣參數有足夠的本質安全性能時,則可以不用火花試驗裝置進行型式試驗。
當規 定 電 壓、電流沒有規定容差時,則容差通常為士loo.
注 :一 個 用 參 考曲線和表格數據審查過的電路,用火花試驗裝置試驗時有可能引起點燃,因為火花試驗裝置的靈敏
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度是 變化 的 ,而 參 考曲線和表格數據是從大t這種試驗獲得的.所以,利用曲線和表格數據進行評定,是比較一
致 的 ,并 且 優 于 試 驗結果。
10-1.2 火花試驗裝置
火 花試 驗 裝置已在附錄B中敘述,如果附錄B表明該火花試驗裝置不適用,則可采用其他等效靈
敏度的火花試驗裝置,并且對于火花試驗裝置的合理性應在有關文件報告中說明。
由火 花 試 驗裝置產生的短路、開路和接地故障應認為是正常工作和非計數故障試驗:
a) 連 接 件上,
b) 在 不 符合表 4規定的內部連接或跨接內部爬電距離、電氣間隙、通過澆封化合物距離和固體絕
緣距離。
火 花試 驗 裝置不能使用在:
a) 跨 接 可靠隔離,或與可靠連接串聯,
b) 跨 接 符合表4規定的爬電距離、電氣間隙、通過澆封化合物距離和固體絕緣距離。
。) 在 關 聯設備內,但其本質安全電路末端除外,
d) 符 合 6.3.1規定的隔離電路端子之間,但7.6i )項情況除外。
 
 
10.2 爆炸性試驗棍合物
按 照被 試 電氣設備規定的類別應采用下列爆炸性試驗混合物。
I類 設 備 : 8.0%-8.6腸 甲烷一空氣
IA 類 設 備: 5.00o~5.5% 丙烷一空氣
,B 類 設 備: 7.300^'8.3% 乙烯一空氣
IC 類 設 備: 1900-230o 氫氣一空氣
在特 殊 情 況下,對指定的氣體或燕氣環境中應用并作相應試驗和標志的電氣設備,應采用該氣體或
燕氣與空氣形成的混合物在最易點燃的濃度時進行試驗。在應用更易點徽的試驗混合物達到安全系數
時,它的成分應按10-4.2規定。
注 :市 場 上銷咨的氣體和燕氣的純度,一般對于上述試驗是適用的,但是,純度低于95%的氣體和燕氣不得使用.試
驗 室 的 溫 度 、氣 壓 及空氣濕度的正常變化對好炸性試驗棍合物的影響一般很小.這些變化的明顯影響將在例行
的 火 花試 驗裝 t標 定中表現出來。
 
 
10.3 火花試驗裝置標定
按 10 .4 規定,在每一系列火花點燃試驗前,應對火花試驗裝置的靈敏度進行標定。為此,火花試驗
裝置應在接有0.09 H^-0.1H 的空芯線圈的24V 直流電路中操作。并且該電路中的電流應按表7調整
到相應類別的數值,或者當使用更易點姍試驗氣體時,將該值除以安全系數。
表 7 標 定 電 路 中 的 電 流
卜 IABC一寸一一Od 13016-05A^-^3,- 061.01615mA 火 花試 驗 裝置的極握,應在接正極時旋轉不小于400轉和不大于440轉,這時如果爆炸性混合物至
少出現一次點嫌,則認為該裝置靈敏度合格。
 
 
10.4 用火花試驗裝置試驗
10-4.1 電路試驗
被試 電 路 應以最危險電路為基礎,并按第7章規定考慮元件容差,且考慮電源供電電壓10%的
變化。
火 花試 驗 裝置應接人被試電路中認為可能出現開路和短路的每個試驗點上。試驗應按第5章適當
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的電氣設備等級,在電路正常工作、一個故障、二個故障以及在最大外部電容(c,)和外部電感(Lo)情況
下,或電氣設備設計的電感與電阻比(Lo/R. )的情況下進行。
每 個 電路 應在下列轉數情況下進行試驗,在火花試驗中的極握盤轉數容差為。%一+10腸.
a) 對 于直 流電路— 400轉(5m in),每一極性200轉;
b) 對 于 交流電路— 10 00轉(12.5m in);
。) 對 于 電容電路— 400轉((5m in),每一極性200轉。必須注意保證電容有足夠的充電時間(不小
于3倍的時間常數).正常充電時間大約是20 ms,在該充電時間不充分時,應除去一根或多根金屬絲
(鎢絲)以增大充電時間或放慢火花試驗裝的轉動速度。當除去金屬絲時,應增加轉數,以保持同一火花
數量。
每 次按 a),b)或c)試驗后,應重新對火花試驗裝置進行標定。如果標定不符合10.3規定,則所進行
的電路點燃試驗認為是無效的。
10-4.2 安全系數
注 :應 用 安全系數的目的是保證在檢驗時比原電路更容易引起點赫的電路條件下進行型式試驗和評定,或者是用
更 易 點 嫩 氣 體 混 合物對原電路進行試驗。通常,在達到規定安全系數的不同試驗方法之間不能獲得精確的等效
性 ,但 用 下 列 替 換 方法是允許的.
1. 5倍 安 全系數應按下列方法之一獲得:
a) 把 電 源電壓(供電系統)提高到額定值電壓的1100o,或按第 7章規定調整其他電壓,例如,使電
池組、電源和限壓器件達到最高值。
1) 對 于 電感和電阻電路,減小限流電阻值把電流提高到1.5倍的故障電流.如果達不到 1.5倍安
全系 數 , 可 進 一步提高電源電壓。
2) 對 于 電容電路,把電壓提高到1.5倍故障電壓。另一方面,當一只可靠限流電阻用于電容器時,
則 電容 器 視 為 電 池 ,電路視為電阻性電路。
注 :當 使 用圖Al~圖A6參考曲線或表Al-A2評定時,該方法同樣適用.
b) 按 表 8使用最易點燃爆炸性試驗混合物。這些混合物應通過測量,證明其成份是在給出值士0.5
范圍內。
表 8 相 當 于 1 .5 倍 安 全 系 數 的 爆 炸 性氣 體 混 合 物的成份
片卜下6878015 1241059 10-4.3 試驗注意事項
10.4-3.1 概述
火 花 點燃 試驗應在電路布置能產生最不利的條件下進行。對于簡單型式的電路在應用圖A1~圖
A6參考曲線時,短路電流是最不利的.對于更復雜電路,由于條件不同因而短路試驗可能不是最不利
的條件,例如,對穩壓電源,最不利條件通常發生在電阻申聯在電源的輸出電路中,電壓不降低,將電流
調到最大值。
10.4-3.2 電感電路和電容電路
在 電 路 中含有貯能電容器和電感器時,對該電路用圖A1一圖A6參考曲線評定可能是困難的,例
如,貯能的電容可以增強電源對電感的供電。所以,該電路應按電容器和電感器的組合進行試驗。
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10.4-3.3 電路應用分流短路電路(急劇短路)保護
在輸 出電 壓穩定后,對于第5章條件的適當設備等級的電路應不能引起點燃.另外,當防爆型式涉
及其他電路故障引起的急劇短路時,則急劇短路瞬間的允許通過能量應不超過下列類別規定值:
,C 類 設 備:20p J;
,B 類 設 備:80il J;
,A 類 設 備:160j .j;
I類 設 備 :260p .J.
用火 花 試 驗裝置對急劇短路電路允許通過能量進行點嫌試驗,是不適合的。允許通過能量可進行測
定,例如,用示波器測定.
10.4.4 火花試驗結果
任 一 選 擇試驗點的每一次試驗均不應出現點姍。
 
 
 
10.5 溫度試驗
所有 溫 度 數據應以40℃的環境溫度或在設備上標志的最高環境溫度為參考基準。以參考環境溫度
為基準的試驗,可在20℃和參考環境溫度之間的任一環境溫度下進行,將試驗時的環境溫度和參考環
境溫度之間的差值加到所測量溫度上,除非元件的熱特性是非線性的,例如:電池組。如果溫升是在參考
環境溫度時測得的,那么在確定其溫度組別時應采用該值.
溫 度 可 采用任一方便方法測得,但測量元件不應明顯降低被測量溫度。測量繞組溫升的允許方法
如下:
測 量 繞 組在環境溫度時的電阻,并記錄測量時的環境溫度。
施 加 試 驗電流和測量繞組的最大電阻,并記錄側量時的環境溫度。
溫 升 按 下式計算:
R , .
t.= 于 (k +t ,) 一 (k+ ‘ :)
式中:t- 溫升,K;
r— 環 境 溫 度t:時的繞組電阻,口,
R— 在 試 驗電流條件中的繞組最大電阻,n;
t, 測 量 r時的環境溫度,℃,
tz 測 量 R 時的環境溫度,℃,
k— 在 。 ℃ 時繞組電阻溫度系數的倒數,對于銅該值為 234.5,
 
 
 
10.6 電壓試驗
電壓 試 驗 按IEC標準進行,也可采用下列方法進行:使用頻率在 48H z-62H :之間的實際正弦波
交流電壓進行試驗或使用直流電壓進行試驗,其直流電壓為交流電壓的1.4倍,并且直流電壓波形的峰
間波動不得超過電壓的3%.
電源 應 具有足夠的伏安容量,以維持試驗電壓,這時,應把可能出現的任一漏電流考慮在內.
試 驗 電 壓應在不小于 los 時間內平穩上升到規定值,然后至少維持 60s.
施 加 電 壓在試驗期間應保持恒定,并且電流應不大于 5m A交流有效值.
10.7 小元件點燃試驗
小 元 件 試驗證明它按 6.2 .4 a)項可燃性混合物不應引起溫度點燃,其試驗如下所述.試驗出現冷火
焰應認為點燃。檢驗點嫩應用目測或溫度測量,例如,用熱電偶。
小元 件 應 是按第5章規定在正常工作或故障條件而且產生溫度最高值時進行試驗。試驗應持續到
元件和周圍部件達到熱平衡為止或持續到元件溫度平衡為止。在元件損壞引起溫度下降時,應另加5個
元件樣品并重新進行5次試驗.當按第5章規定的正常工作或故障條件,在表面溫度超過電氣設備溫度
組別的元件個數多于一個時,則試驗應在所有上述元件達到最高溫度時進行。
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元 件 在 試驗時可按規定狀態安裝在電氣設備中并且采取有效措施保證試驗混合物與元件接觸。試
驗也可在模擬狀態進行,以保證試驗結果有代表性。
上 述模 擬 狀態應考慮元件附近的電氣設備的其他部件因通風和熱效應可能影響混合物的溫度和元
件周圍混合物的流動。
按 GB 3 836.1-2000第5.3要求的安全系數應通過升高進行試驗的環境溫度獲得,或通過升高元
件和其他需要安全系數有關鄰近表面的溫度獲得。
對 于 T4 溫度組別混合物應是下列兩者之一:
a) 2 2 .5 0x^'23.5寫體積比的二乙醚和空氣均勻混合物,
b) 二 乙 醚和空氣混合物從允許的小劑量二乙醚蒸發獲得,這時,在試驗容器內可進行點嫌試驗.
對 于其 他 溫度組別,應由試驗機關決定選擇合適的混合物。
如果 在 試 驗期間沒有出現點燃,為證明可燃性混合物存在,應使用某一種其他方法點燃混合物。
 
 
 
10.8 規定不嚴密的元件參數的測定
應從 任 一 貨源或幾個貨源抽取十只未用過的元件樣品,對它的相關參數進行測量。試驗通常應在最
高環境溫度或規定最高環境溫度進行,例如40'C;但那些溫度敏感元件(例如,鎳福電池/電池組)應在
低溫條件下試驗,以獲得它的最不利條件.
應將 參 數 的最不利值作為元件的代表參數,沒必要取自同一樣品,可從 10只樣品試驗獲得。
 
 
 
10.9 電池和電池組試驗
10-9.1 一般要求
可 充 電電 池或電池組應充足電,并且在至少兩次放電以后再進行試驗,在第二次放電,或者必要的
話,在以后的放電中,電池或電池組的容量應確認在它的制造廠規定范圍內,以保證該試驗能在它的制
造廠規定范圍內充足電的電池或電池組上進行。
當為 試 驗 目的需要短路時,電路連接部分的電阻(不包括它的連接件),或者其電阻應不超過3m a,
或者其兩端電壓差不超過200 mV或電池電動勢的15%。施加的短路應盡可能靠近電池或電池組端子。
10.9.2 電池和電池組電解液漏泄試驗
試 驗樣 品 應放置在分開的盒子里,例如,密封口朝下或按電池制造廠規定的安裝方向安裝,在下面
墊上一片吸水紙。十只試驗樣品應承受下列最不利條件:
a> 短 路 至放電完為止;
b) 在 制 造廠建議范圍內施加輸人電流或充電電流。
c) 在 制 造廠建議范圍內電池組充電,其中有一電池組完全放電或極性接反。
上 述條 件 應包括由應用5.2和5.3產生的任一反向充電條件。該條件不包括使用超過電池或電池
組制造廠建議的充電速率的外部充電電路。
當電 池 組 冷卻后,在吸水紙上或在試驗樣品表面上應沒有電解液的明顯痕跡。使用澆封化合物的地
方應滿足7.4.9電池檢驗的規定,試驗結束后,澆封處應沒有不符合7.4.9規定的損壞情況.
10-9.3 電池和電池組的火花點嫌和表面溫度
如 果 電池 組是由若干個分立的電池組成或較小的電池組(其規定結構符合本標準隔離規定和其他
要求)組成,那么,每個分立單元應單獨進行試驗。
除 了可 證 明不會發生每個電池之間短路的特殊結構電池組外,每個單元的故障應認為是一個故障。
在不 符 合 規定環境的場合,應考慮到電池組外部端子之間出現的短路故障。按7.4.9規定的電池和
電池組應按下列試驗和評定:
a) 火 花 試驗或評定應在電池和電池組的外部端子上進行,在含有限流器件并且該器件與符合 6.7
規定的電池或電池組連接時,則在試驗和評定時應包括該限流器件。
當本 質 安 全評定包括電池或電池組的內阻時,電池或電池組最小電阻值由電池或電池組制造廠文
件獲得,試驗機關應認可該值。如果電池或電池組制造廠未給出內部電阻最小值,則試驗機關應利用從
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10只電池或電池組樣品試驗中的最不利短路電流值,與7.4.3電他或電池組峰值開路電壓來確定
內阻。
b) 表 面 溫度應按下列方法確定。電池或電池組外部的所有限流器件試驗時應短路.試驗時應除去
電池或電池組上不是外殼本身的任何外層極蓋物(紙或金屬等)。溫度應在每只電池或電他組的外殼表
面獲得,并取最大值。試驗應在每種情況下同限流器件一起,即10只電池短路時進行。
裝 有被 短 路的內部限流器件的10只試驗樣品,連同專用說明書或樣品安全使用及試驗所需的防護
措施,應從電池或電池組制造廠獲得。
注 :當 確 定多只電池組表面溫度時,由于保護器件的固有作用,例如,烙斷器或PTC(正溫度系數)電阻,可不考慮.
因為 ,它 是 可 能 評 定的內部故障,例如隔離物損壞.
 
 
 
10.10 機械試驗
10-10.1 澆封化合物
用 直徑 為 6m m平端面金屬試棒垂直施加30N 力在澆封化合物表面上,并保持los 。這時,澆封件
不得出現損壞和永久性變形或大于1 mm的位移。
在 出現 澆 封化合物自由表面時,為了要保證澆封化合物的剛性,而且不易碎裂,澆封化合物表面在
(20士10)℃時,應使用GB 3836.1-2000附錄G所述的試驗裝置進行下列之一沖擊試驗:
a) 對 于 I類設備,在澆封化合物形成外殼的部分和用于隔離爆炸性環境時,所使用的沖擊能量為
20)。
b) 對 于 其他電氣設備,所使用的沖擊能量為2J o
試驗 后 澆 封化合物應保持完好并且沒有出現永久性變形。微小表面裂縫可忽略。
10門0.2 隔板
隔 板 應 承受直徑為 6m m的固體試棒施加 30N 力的作用,這個力應施加在隔板中心附近并至少保
持10 s,隔板不應發生與其作用不適當的變形。
 
 
 
10.11 裝有壓電器件的電氣設備試驗
當對 工 作 中易接近電氣設備的任何部分,在(20士10)℃用GB 3836.1-2000附錄G試驗裝置,并
按GB 3836.1-2000中表4高沖擊能量進行沖擊試驗時,測量器體的電容量和呈現在器件兩端的電
壓.對于電壓值,應取在同一樣品上進行2次沖擊試驗的較高值。當含有壓電器件的設備安裝有防止外
物直接機械沖擊的保護裝置時,應按制造廠預期的壓電器件設備安裝狀態安裝保護裝置并對其進行沖
擊試驗。
在最 高 實 測電壓下,壓電器件的晶體電容的最大貯存能量應不超過下列數值:
I類 設 備 :15 00P .J
IA 類 設 備:950刃
IB 類 設 備:250p J
He 類 設 備:50Lt J
當壓 電 器 件的電氣輸出受保護元件(包括保護裝置)限制時,則用上述方法進行沖擊試驗時,這些元
件不應產生使防爆型式失效的損壞。
當為 了 防 止沖擊能量超過元件規定值而需要保護設備以避免外部物體機械沖擊時,則應規定要求
細則,將其作為安全使用的特殊條件,并在電氣設備上應標明符號x.
 
 
 
10.12 二極管安全柵和安全分流器的型式試驗
下 列試 驗 用于驗證安全柵或安全分流器可否承受瞬態過程的影響.
可 靠額 定 值的電阻器應認為能夠承受來自規定電源的任何預期瞬態過程。
二極 管 應 由制造廠說明書或由下列試驗表明能夠承受峰值電壓U除以熔斷器電阻(20℃時)及其
串聯的可靠電阻之和的電流:
GB 38 36 .4 一 2 00 0
每一 種 型 式的二極管應承受住沿使用方向(齊納二極管為齊納方向),重復5次的持續時間為50l .s
的矩形電流脈沖試驗,各次試驗間隔為20 ms。脈沖幅值由Um峰值除以在20℃時熔斷器冷態電阻值
(加上電路中可靠串聯電阻的阻值)得到。在制造廠數據表明預先一擊穿時間大于50 k。時,該電流脈沖
寬度將變成實際預先一擊穿時間。在預先一擊穿時間不可能從制造廠獲得現成的數據時,十只熔斷器應承
受預期電流和預先一擊穿時間測定試驗。如果該值大于50 l.s可以使用。
二極 管 電 壓應在元件制造廠試驗電流條件下在本標準前和試驗后進行側量.測量電壓之差應不大
于5%(5%包括試驗設備的誤差).試驗時觀察到的最高電壓,應認為是用上述對半導體限流器件同樣
方法產生的一系列脈沖的峰值電壓。上述器件試驗結束后,對于制造廠規定元件的一致性應再次核對.
根據 專 業 制造廠提出的適用范圍,有必要僅對具有特殊電壓的典型樣品進行試驗,以證明適用范圍
的適用性.
 
 
 
 
10.13 電纜拔脫試驗
設備 與 外 部電纜連接的結構,如果設備內連接線終端損壞可能使本質安全性能失效,電纜應承受拔
脫試驗,例如,在電纜里有兩個以上本質安全電路,其損壞可能導致不安全的互連情況時,為此須進行下
列試驗:
在 電纜 引 線進人設備方向,對電纜施加 30N 拉力,并保持1h ,
試驗 后 觀 察,電纜外皮可以位移,但電纜終端沒有明顯位移。
該試 驗 不 適用于作為永久連接并且不構成電纜部分的專用導線。
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