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

10.11 Испытания оптических разделительных устройств

 

10.11.1 Общие требования

Данные испытания проводят, если оптические разделительные устройства используют для разделения искробезопасных и искроопасных цепей и они недостаточно защищены от перегрузки внешними защитными компонентами (см. 8.9.2).

Образцы должны удовлетворять испытаниям, указанным в 10.11.2 и 10.11.3.

10.11.2 Тепловая обработка, испытания на электрическую прочность и на карбонизацию

Максимальная температура, измеренная на приемной стороне и на передающей стороне, должна быть определена при перегрузке устройств. Затем они должны быть подвергнуты тепловой обработке и испытаниям на электрическую прочность. Затем для проверки образования внутренних путей утечки проводят испытание на карбонизацию.

10.11.2.1 Испытание на перегрузку на приемной стороне

Данное испытание проводят на пяти образцах.

Передающая сторона оптического разделительного устройства должна работать с номинальными значениями нагрузки (например, I_f = I_N).

Приемная сторона должна работать с установленной мощностью (например, между токоприемником и излучателем), которая не должна повреждать компоненты. Данные значения должны быть определены при предварительных испытаниях или взяты из спецификации.

После достижения термического равновесия должна быть увеличена мощность. После повторного достижения термического равновесия мощность должна увеличиваться ступенчато, пока не будет термического равновесия и так далее, пока приемный полупроводник не будет поврежден. Это ограничит или значительно снизит рассевание мощности.

До повреждения приемника необходимо зарегистрировать максимальную температуру поверхности приемной стороны для каждого образца вместе с температурой окружающей среды.

10.11.2.2 Испытание на перегрузку на передающей стороне

Данное испытание проводят на пяти образцах.

Приемная сторона оптического разделительного устройства работает при номинальных значениях напряжения и тока (например, V_C-E, I_C).

Передающая сторона должна работать с установленной мощностью, которая не должна повреждать компоненты. Данное значение должно быть определено при предварительных испытаниях или взято из спецификации.

После достижения термического равновесия должна быть увеличена мощность. После повторного достижения термического равновесия мощность должна увеличиваться ступенчато, пока не будет термического равновесия и так далее, пока передающий полупроводник не будет поврежден. Это ограничит или значительно снизит рассевание мощности.

До повреждения передатчика необходимо зарегистрировать максимальную температуру поверхности передающей стороны для каждого образца вместе с температурой окружающей среды.

10.11.2.3 Тепловая обработка и испытание прочности электрической изоляции

Все 10 образцов, используемых в 10.11.2.1 и 10.11.2.2, должны быть помещены в печь на 6^+0,2 часов при максимальной температуре поверхности, записанной при проведении испытаний по 10.11.2.1 и 10.11.2.2, увеличенной не менее чем на 10 К, но не более чем на 15 К.

Оптические разделительные устройства должны остыть до (25 +/- 2) °C. Затем они должны быть подвержены испытанию электрической прочности изоляции напряжением 1,5 кВ (переменного тока от 48 до 62 Гц), между клеммами искробезопасных и искроопасных цепей и в течение 10 с напряжение должно быть увеличено до . Данное напряжение должно быть подано (65 +/- 5) с.

Во время данного испытания не должно быть пробоя изоляции между приемником и передатчиком и ток утечки не должен превышать 5 мА.

10.11.2.4 Испытание на карбонизацию

10.11.2.4.1 Приемная сторона

Испытание проводят на пяти образцах 10.11.2.1.

Напряжение постоянного тока должно быть приложено к клеммам (например, к приемным и передающим клеммам) полупроводника с поврежденной приемной частью в течение , чтобы испытать образование внутреннего пути утечки, вызванного нагретым пластиком (карбонизацией).

В течение 5 последних минут испытания значение тока не должно превышать 5 мА.

10.11.2.4.2 Передающая сторона

Испытание проводят на пяти образцах 10.11.2.2.

Напряжение постоянного тока должно быть приложено к клеммам поврежденной передающей стороны (например, диода) в течение , чтобы испытать образование внутреннего пути утечки, вызванного нагретым пластиком (карбонизацией).

В течение 5 последних минут испытания значение тока не должно превышать 5 мА.

10.11.3 Испытание электрической прочности и короткого замыкания

10.11.3.1 Общие требования

Оптические разделительные устройства должны быть подвергнуты испытанию электрической прочности, затем испытанию током короткого замыкания и, если необходимо, испытанию током короткого замыкания с ограничением тока, указанного ниже, затем испытанию электрической прочности.

10.11.3.2 Предварительное испытание электрической прочности

Данное испытание проводят на трех новых образцах. Для 10.11.3.4 используют три дополнительных образца.

До проведения испытаний током короткого замыкания образцы оптического разделительного устройства должны выдержать без пробоя испытание электрической прочности напряжением действующего значения, приложенного между искробезопасной и искроопасной частями оптического разделительного устройства.

10.11.3.3 Испытание током короткого замыкания

Три образца оптического разделительного устройства должны быть испытаны током короткого замыкания. Напряжение в разомкнутой испытательной цепи должно быть U_m. Доступная мгновенная нагрузочная способность испытательной цепи должна быть не менее 200 А. Испытательная цепь должна быть соединена с оптическим разделительным устройством так, чтобы испытательный ток подавался через искроопасную часть оптического разделительного устройства. При испытании допускается оставить подключенными защитные компоненты или узлы, которые являются частью цепи.

10.11.3.4 Испытание током короткого замыкания с ограничением тока

Если оптические разделительные устройства имеют последовательно соединенные защитные предохранители или резисторы, ограничивающие ток, три дополнительных образца оптического разделительного устройства должны быть выдержаны при 1,7-кратном значении номинального тока предохранителя или 1,5-кратном рассчитанном токе короткого замыкания через резистор в условиях неисправности, пока температура не достигнет равновесия.

10.11.3.5 Испытание электрической прочности

Каждый образец должен выдерживать без пробоя испытание на электрическую прочность напряжением 2U + 1000 В или 1500 В действующего значения, в зависимости от того, какая из величин больше, приложенного между искробезопасной и искроопасной сторонами оптического разделительного устройства в течение (65 +/- 5) с.

При испытании оптические разделительные устройства не должны взорваться или загореться при испытании током короткого замыкания и ток не должен превышать 1 мА при испытаниях на электрическую прочность.