БИБЛИОТЕКА НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ

ГОСТ 31610.11-2014 (IEC 60079-11:2011). Межгосударственный стандарт. Взрывоопасные среды. Часть 11. Оборудование с видом взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь "i"

5.6 Соответствие требованиям в отношении теплового воспламенения

 

5.6.1 Общие требования

Необходимо оценить и/или испытать максимальную температуру всех поверхностей компонентов, оболочек, проводки и печатных проводников, которые могут контактировать с взрывоопасными средами. Максимальная температура, допустимая после введения повреждений по 5.2, 5.3 и 5.4, должна быть в соответствии с требованиями к температуре ГОСТ 31610.0.

Испытания, если они необходимы, указаны в 10.2.

Примечания

1 Требования данного подпункта не применяются к связанному оборудованию с другим видом взрывозащиты из перечисленных в ГОСТ 31610.0 или находящемуся вне взрывоопасной зоны.

2 Необходимо особенно тщательно выбирать материалы для применения вблизи высокотемпературных элементов, например, элементов, батарей или элементов, способных рассеивать мощность более 1,3 Вт в условиях повреждения, определенных в разделе 5, для предупреждения вторичного воспламенения взрывоопасной среды, например, вследствие нагрева или горения печатных плат, покрытий, корпусов элементов.

 

5.6.2 Температура поверхности малых элементов оборудования группы I и II

Требования к значениям температур малых элементов, используемых в оборудовании для группы I или II, приведены в требованиях к температуре малых компонентов для электрооборудования группы I или II ГОСТ 31610.0 и требования к испытаниям указаны в требованиях к испытаниям малых компонентов на воспламенение взрывоопасных смесей ГОСТ 31610.0.

Коэффициент безопасности 5 К и 10 К, необходимый согласно требованиям к максимальной температуре поверхности ГОСТ 31610.0 не применяется к максимальной температуре поверхности 200 °C, 275 °C и 950 °C, приведенным в таблице. Оценка классификации температурных классов в соответствии с размером компонента при температуре 40 °C в ГОСТ 31610.0.

Примечание - Исключено с 01.04.2021. - Изменение N 1, введенное в действие Приказом Росстандарта от 21.10.2020 N 881-ст.

 

5.6.3 Провода внутреннего монтажа для группы I и II

Максимально допустимый ток, соответствующий максимальной температуре самонагрева провода, берут из таблицы 2 для медных проводников или вычисляют по следующей формуле для всех металлов:

 

ГОСТ 31610.11-2014 (IEC 60079-11:2011). Межгосударственный стандарт. Взрывоопасные среды. Часть 11. Оборудование с видом взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь "i", (1)

 

где a - температурный коэффициент сопротивления материала проводника (для меди a = 0,004284 К-1, для золота a = 0,004201 К-1);

I - максимально допустимый действующий ток, А;

If - ток плавления проводника при максимальной указанной температуре окружающей среды, А;

T - температура плавления материала проводника, °C (для меди - 1083 °C, для золота - 1064 °C);

t - пороговая температура в °C для данного температурного класса. Значение t - это температура проводника вследствие самонагрева и нагрева от окружающей среды.

 

Таблица 2

 

Температурная классификация медной проводки

(при максимальной температуре окружающей среды 40 °C)

 

Диаметр, мм (см. примечание 4)

Площадь поперечного сечения, мм2 (см. примечание 4)

Максимально допустимый ток, А, для температурного класса

T1 - T4 и группы I

T5

T6

0,035

0,000962

0,53

0,48

0,43

0,05

0,00196

1,04

0,93

0,84

0,1

0,00785

2,1

1,9

1,7

0,2

0,0314

3,7

3,3

3,0

0,35

0,0962

6,4

5,6

5,0

0,5

0,196

7,7

6,9

6,7

Примечания

1 Указаны максимально допустимые значения постоянного или эффективные значения переменного тока в амперах.

2 Для многожильных проводников в качестве площади поперечного сечения принимают общую площадь всех жил проводника.

3 Таблица относится к гибким плоским проводникам, например, ленточным кабелям, но не распространяется на проводники печатных плат (см. 5.6.4).

4 В качестве диаметра и площади поперечного сечения принимают номинальные значения, приведенные изготовителем провода.

5 Если максимальная мощность не превышает 1,3 Вт, проводка может быть отнесена к температурному классу T4 и использоваться в электрооборудовании группы I. Для группы I, если попадание пыли исключено, допускается максимальная мощность 3,3 Вт при температуре окружающей среды до 40 °C. Для определения максимальной мощности при температуре окружающей среды выше 40 °C (см. таблицу 3a и 3b).

 

Пример - Тонкий медный проводник (Температурный класс - T4)

a = 0,004284 К-1

If = 1,6 А (определяется экспериментально или указан изготовителем проводника)

T = 1083 °C

t: для T4 (малый элемент, t <= 275 °C)

Применив формулу, получим:

I = 1,3 А (это максимально допустимый ток в нормальных условиях или в условиях повреждения, при котором температура проводника не превысит 275 °C).

5.6.4 Печатные проводники для группы I и II

Температурный класс печатных проводников определяют на основании имеющихся данных или методом проведения измерений.

Для медных печатных проводников температурный класс можно определять по таблице 3.

 

Таблица 3

 

Температурная классификация проводников печатных плат

(при максимальной температуре окружающей среды 40 °C)

 

Минимальная ширина печатного проводника, мм

Максимальный допустимый ток для температурных классов, А

T1 - T4 и Группа I

T5

T6

0,075

0,8

0,6

0,5

0,100

1,0

0,8

0,7

0,125

1,2

1,0

0,8

0,150

1,4

1,1

1,0

0,200

1,8

1,4

1,2

0,300

2,4

1,9

1,7

0,400

3,0

2,4

2,1

0,500

3,5

2,8

2,5

0,700

4,6

3,5

3,2

1,000

5,9

4,8

4,1

1,500

8,0

6,4

5,6

2,000

9,9

7,9

6,9

2,500

11,6

9,3

8,1

3,000

13,3

10,7

9,3

4,000

16,4

13,2

11,4

5,000

19,3

15,5

13,5

6,000

22,0

17,7

15,4

Примечание - Указаны максимально допустимые значения постоянного или эффективные значения переменного тока в амперах.

 

Таблица относится к печатным платам толщиной 1,6 мм и более со слоем меди толщиной не менее 33 мкм.

Для плат толщиной от 0,5 до 1,6 мм максимальный ток уменьшают в 1,2 раза.

Для двухсторонних печатных плат максимальный ток уменьшают в 1,5 раза.

Для многослойных плат максимальный ток уменьшают в 2 раза для рассматриваемого слоя проводника.

При толщине слоя меди 18 мкм максимальный ток уменьшают в 1,5 раза.

При толщине слоя меди 70 мкм максимальный ток увеличивают в 1,3 раза.

При прохождении печатного проводника под элементами, рассеивающими при нормальной работе или повреждениях мощность 0,25 Вт или более, ток уменьшают в 1,5 раза.

В месте подключения элементов, рассеивающих при нормальной работе или повреждениях мощность 0,25 Вт и более, ширину дорожки увеличивают в 3 раза на длине 1,0 мм или уменьшают в 2 раза максимальный ток. Дополнительно, если печатный проводник проходит под элементом, используют коэффициент, указанный для дорожек, проходящих под компонентами, рассеивающими 0,25 Вт или более.

Для температуры окружающей среды до 60 °C максимальный ток уменьшают в 1,2 раза.

Для температуры окружающей среды до 80 °C максимальный ток уменьшают в 1,3 раза.

 

Например, печатные одно- или двухсторонние платы толщиной не менее 0,5 мм, с печатными проводниками толщиной не менее 33 мкм, применяя коэффициенты, указанные в примечаниях к таблице 3, относят к температурному классу T4 или допускают для применения в оборудовании группы I, если они имеют минимальную ширину печатного проводника 0,3 мм, а длительно протекающий по ним ток не превышает 0,444 А. Аналогично печатные проводники минимальной ширины 0,5, 1,0 и 2,0 мм относят к температурному классу T4 при максимальных токах 0,648 А, 1,092 А и 1,833 А соответственно.

Температурную классификацию печатных проводников длиной 10 мм или менее не проводят.

Если температурный класс печатного проводника определяют экспериментально, необходимо использовать максимальный длительно протекающий ток.

Допустимые отклонения при изготовлении печатных плат не должны уменьшать минимальную ширину печатного проводника более, чем на 10% или 1 мм, в зависимости от того, какое из значений меньше.

Если испытания не проводятся, при максимальной мощности не более 1,3 Вт печатные проводники могут быть отнесены к температурному классу T4, или допускаются для применения в электрооборудовании группы I.

Для группы I, если попадание пыли исключено, допустима мощность 3,3 Вт.

Максимальную мощность при температуре окружающей среды выше 40 °C определяют в соответствии с таблицей для оценки температурной классификации площади поверхности компонентов >= 20 мм2. Изменение максимальной мощности рассеивания от температуры окружающей среды в ГОСТ 31610.0.

5.6.5 Температура искробезопасного оборудования и компонентов для группы III

Максимальную температуру поверхности для искробезопасного оборудования группы III определяют согласно пункту "Измерение температуры" ГОСТ 31610.0. Измерения должны быть проведены с использованием определенных значений Ui и Ii для искробезопасного оборудования без 10% коэффициента безопасности. Температура должна быть такой, как температура поверхности искробезопасного оборудования, которое взаимодействует с пылью. Например, для искробезопасного оборудования, защищенного оболочкой по крайней мере IP5X, температура поверхности оболочки должна быть измерена.

В альтернативном случае искробезопасное оборудование должно считаться соответствующим требованиям к полному погружению или неконтролируемому слою пыли, если соответствующее рассеивание мощности в любом компоненте согласно таблице 4, а ток короткого замыкания - менее 250 мА. Искробезопасное оборудование должно быть промаркировано T135 °C.

 

Таблица 4

 

Максимальное допустимое рассеивание мощности

в элементе, погруженном в пыль

 

Максимальная температура окружающей среды, °C

40

70

100

Допустимая мощность, мВ

750

650

550