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

7.5 Полупроводниковые элементы

 

7.5.1 Влияние переходных процессов

В связанном электрооборудовании полупроводниковые элементы должны выдерживать амплитудное значение напряжения переменного тока и максимальное значение напряжения постоянного тока, деленные на значение сопротивления последовательно включенного неповреждаемого резистора.

В искробезопасном электрооборудовании влиянием переходных процессов внутри электрооборудования, а также связанных с источниками его питания можно пренебречь.

7.5.2 Шунты, ограничивающие напряжение

Полупроводниковые элементы могут использоваться в качестве шунтирующих устройств для ограничения напряжения, при условии, что с учетом переходных процессов они удовлетворяют указанным ниже требованиям. Например, добавление одного предохранителя и стабилитрона, нагруженных в соответствии с 7.1, считается достаточным средством ограничения переходных процессов для цепей, подключенных к стабилитрону.

Полупроводниковый элемент должен быть рассчитан на ток, равный умноженному на соответствующий коэффициент безопасности току короткого замыкания, который может протекать в электрической цепи при замыкании полупроводникового элемента. Это должно быть подтверждено в документах изготовителя полупроводниковых элементов в следующих случаях:

a) диоды, транзисторы, включенные по схеме диода, тиристоры и аналогичные полупроводниковые устройства должны быть рассчитаны на номинальный ток в прямом направлении, по меньшей мере в 1,5 раза превышающий максимально возможный ток короткого замыкания для искробезопасных цепей уровня "ia" и "ib", и в 1,0 раза для цепей уровня "ic";

b) стабилитроны должны иметь

1) в режиме стабилизации - полуторакратный запас по мощности, которая может рассеиваться на них;

2) в прямом направлении - полуторакратный запас по максимальному току, который протекает в месте их установки при повреждении на замыкание для искробезопасных цепей уровня "ia" или "ib" и однократный запас по максимальному току для цепей уровня "ic".

Для искробезопасной цепи уровня "ia" применение управляемых полупроводниковых 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 независимые полупроводниковые цепи с ограничителями действительного напряжения при условии соблюдения требований 7.5.1. Электрические цепи с шунтирующими тиристорами должны быть дополнительно испытаны в соответствии с 10.1.5.3.

7.5.3 Последовательные токоограничительные устройства

Допускается применение трех последовательно подключенных блокирующих диодов в цепях уровня "ia", однако другие полупроводники и управляемые полупроводниковые устройства должны применяться в качестве последовательно подключенных токоограничительных устройств только в оборудовании с цепью уровня "ib" или "ic".

Однако для ограничения по мощности в электрооборудовании с цепью уровня "ia" могут использоваться последовательные токоограничительные устройства, включающие управляемые и неуправляемые полупроводниковые устройства.

Примечание - Применение полупроводников и управляемых полупроводниковых устройств в качестве токоограничивающих устройств для оборудования уровня "ia" не допускается потому, что они могут использоваться в зонах, где постоянное или частое присутствие взрывоопасной среды может совпасть с кратковременным переходным процессом, который может вызвать воспламенение. Максимальный ток может вызвать кратковременный переходный процесс, но не будет рассматриваться как I_o, потому что выполнение условий испытания на искровое воспламенение по 10.1 означает достаточное ограничение энергии этого переходного процесса.