ГОСТ Р 60.0.2.1-2016. Национальный стандарт Российской Федерации. Роботы и робототехнические устройства. Общие требования по безопасности

4.24 Требования к расстояниям между токоведущими частями

4.24.1 Общие положения

4.24.1.1 Расстояния между токоведущими частями в первичных цепях, кроме тех, которые установлены в 4.24.1.2, должны быть не меньше значений, указанных в таблице 10.

Таблица 10

Расстояния для цепей без сглаживания пульсаций

в обычной среде

Минимальные расстояния, мм при среднеквадратическом (пиковом) значении потенциала U, В						Токоведущие части оборудования робота, между которыми устанавливаются минимальные расстояния
Оборудование с неограниченной вольтамперной характеристикой				Оборудование с ограниченной вольтамперной характеристикой (см. 4.24.1.9)
А				Б
0 < U <= 50 (0 < U <= 70,7)	50 < U <= 150 (70,7 < U <= 212,1)	150 < U <= 300 (212,1 < U <= 424,3)	300 < U <= 600 (424,3 < U <= 848,5)	50 < U <= 300 (70,7 < U <= 424,3)	300 < U <= 600 (424,3 < U <= 848,5)
1,6 <4>	3,2 <4>	6,4	9,6	1,6 <4>	4,8 <4>	Между любой неизолированной частью, находящейся под напряжением, и любой неизолированной заземленной частью, но не корпусом или открытой металлической частью <1>, <2>: через воздух или масло
1,6 <4>	6,4	9,6	12,7	3,2 <4>	9,6	по поверхности
6,4	12,7	12,7	12,7	6,4	12,7	Кратчайшее расстояние между любой неизолированной частью, находящейся под напряжением, и стенками металлического корпуса, включая фитинги трубопровода или армированный кабель <3>
<1> В цепях, связанных с безопасностью, расстояние между частями, находящимися под напряжением одной полярности на противоположных сторонах переключающего механизма, за исключением точки контакта, не должно быть менее 0,8 мм через воздух и 1,6 мм по поверхности. <2> В цепях, связанных с безопасностью, расстояние между концами проводов, независимо от их полярности, и расстояние между концом провода и заземленной металлической частью, не находящейся под напряжением, включая корпус, не должно быть менее 6,4 мм. <3> Металлическая пластина, прикрепленная к корпусу, считается частью корпуса, если при деформации корпуса возможно уменьшение расстояния между металлической пластиной и неизолированными частями, находящимися под напряжением. <4> Расстояние между окончаниями внешней проводки противоположной полярности и расстояние между окончанием внешней проводки и заземленной металлической частью, не находящейся под напряжением, не должно быть менее 6,4 мм, если закорачивание или заземление этих окончаний может произойти из-за выступающих жил кабеля.

4.24.1.2 Расстояния между токоведущими частями для оборудования робота, у которого переходные напряжения известны и контролируются ограничителями переходного напряжения в соответствии с 4.24.1.3, должны быть не меньше значений, указанных в таблице 11, за исключением расстояний для оконечных элементов внешних цепей, которые должны быть не меньше значений, указанных в таблице 10.

Таблица 11

Расстояния для цепей со сглаживанием пульсаций

в обычной среде

Мощность короткого замыкания (W), кВ·А <3>	Пиковое рабочее напряжение (U), В	Расстояние между неизолированной частью, находящейся под напряжением, и неизолированной частью, находящейся под напряжением противоположной полярности, неизолированной заземленной частью, кроме корпуса, или открытой металлической частью <1>, <2>, <5>
Мощность короткого замыкания (W), кВ·А <3>	Пиковое рабочее напряжение (U), В	Через воздух или масло, мм	По поверхности, мм
W > 10 <4>	0 < U <= 50	0,8	0,8
	50 < U <= 225	1,9	2,5
	225 < U <= 450	3,8	5,1
	450 < U <= 900	7,6	10,2

0,5 < W <= 10	0 < U <= 50	0,8	0,8
	50 < U <= 225	1,5	1,5
	225 < U <= 450	2,5	2,5
	450 < U <= 900	5,1	5,1

0,015 < W <= 0,5 <4>	0 < U <= 36	0,3	0,3
	36 < U <= 72	0,4	0,4
	72 < U <= 100	0,8	0,8
	100 < U <= 225	1,1	1,1
	225 < U <= 450	1,5	1,5
	450 < U <= 900	2,5	2,5
<1> Расстояния между частями, находящимися под напряжением, и корпусом указаны в таблице 10. <2> Расстояния для оконечных элементов внешней проводки указаны в таблице 10. <3> Максимальная мощность короткого замыкания равна произведению напряжения разомкнутой цепи и тока короткого замыкания на клеммах питания при шунтированных защитных устройствах. <4> При условии известных и контролируемых переходных напряжений (см. 4.24.1.3). <5> Дополнительные требования к расстояниям для цепей, связанных с безопасностью, приведены в таблице 10, сноски 1 и 2.

4.24.1.3 Ограничитель переходного напряжения должен не допускать превышение пиковым переходным напряжением значения, равного 300% от мгновенного пикового рабочего напряжения или 300 В, в зависимости от того, какая из этих величин больше.

4.24.1.4 Расстояние относительно оконечного элемента должно измеряться при подсоединенных проводах ко всем оконечным элементам и установленных других частях, как в реальных условиях эксплуатации.

4.24.1.5 Установленное значение расстояния между токоведущими частями соответствует сумме расстояний между отдельными нетоковедущими металлическими частями, расположенными между ними.

4.24.1.6 Неизолированные токоведущие части, подключенные к разным цепям, должны быть разнесены друг от друга, как если бы они были частями с противоположной полярностью, в соответствии с требованием, установленным в 4.24.1.1. Расстояние между ними следует определять, исходя из максимального значения приложенного напряжения.

4.24.1.7 Цепи, связанные с безопасностью, например цепи блокировки, в отношении расстояний должны оцениваться как первичные цепи. Расстояния, соответствующие первичным цепям, должны также применяться к расстояниям, относящимся к компонентам цепей, связанных с безопасностью.

Примечание - Расстояния между частями одинаковой полярности, приведенные в сноске 4 таблицы 10, не применимы к устройству защиты источника питания.

4.24.1.8 Расстояния, указанные в графе Б таблицы 10, применимы к оборудованию робота или цепям с расчетной мощностью не более 720 В·А либо к цепям с током не более 15 А при напряжении 51 - 150 В, не более 10 А при напряжении 151 - 300 В или не более 5 А при напряжении 301 - 600 В.

4.24.1.9 Расстояния в таких устройствах, как выключатель мгновенного действия, ламповый патрон или электродвигатель, оцениваются в соответствии с требованиями, предъявляемыми к данному устройству. Расстояния от такого устройства до другого элемента или корпуса, а также расстояния на оконечных элементах должны соответствовать требованиям, установленным в 4.24.1.1 и таблице 10.

4.24.1.10 Расстояния для плавкого предохранителя и держателя для него должны быть измерены с установленным предохранителем, имеющим максимальные стандартные размеры для данного применения, и должны быть не менее значений, указанных в графе А таблицы 10.

4.24.1.11 Изолирующие ограждения или прокладки, используемые для разделения токоведущих частей в сочетании с требуемыми расстояниями по поверхности, должны иметь толщину более 0,7 мм. Ограждения или прокладки, используемые для разделения токоведущих частей в сочетании с требуемыми расстояниями через воздух и масло, должны быть толщиной более 0,3 мм, при условии, что применяемый изоляционный материал устойчив к влаге и обладает необходимой механической прочностью при возможном внешнем воздействии. Ограждения и прокладки должны быть надежно закреплены на месте и расположены таким образом, чтобы это не сказалось отрицательно на работе оборудования в процессе эксплуатации.

4.24.1.12 Изолирующие ограждения или прокладки, используемые в качестве единственного разъединителя между токоведущими частями и заземленными частями или между токоведущими частями противоположной полярности, должны быть изготовлены из материала, который подходит для установки неизолированных токоведущих частей, толщиной более 0,7 мм. В противном случае изолирующее ограждение должно использоваться в сочетании с воздушным зазором не менее 0,8 мм.

4.24.1.13 Изоляционные и герметизирующие материалы и покрытия, имеющие толщину меньше той, которая установлена в 4.24.3.2 и 4.24.4.1, могут использоваться в том случае, если в результате испытаний будет доказана их пригодность для данного применения и эквивалентность во всех отношениях материалам, толщина которых установлена в 4.24.1.12.

4.24.2 Низковольтные цепи аварийной защиты класса защиты II

4.24.2.1 Если короткое замыкание в низковольтных цепях аварийной защиты класса II может привести к возгоранию, поражению электрическим током или травмированию людей, то расстояния между токоведущими частями должны быть выбраны в соответствии с 4.24.2.2 - 4.24.2.4.

Примечание - Данное требование не относится к цепям защиты источника питания.

4.24.2.2 Расстояние между неизолированной токоведущей частью и стенкой металлической оболочки, включая фитинги для соединения трубопровода или бронированного кабеля, должно быть не менее 3,2 мм. Большее расстояние может потребоваться, если оболочка не обладает достаточной жесткостью, чтобы поддерживать требуемое расстояние из-за своего размера, формы или используемого материала.

4.24.2.3 Расстояние между оконечными элементами проводов, независимо от их полярности, и между оконечными элементами проводов и нетоковедущей металлической частью, включая оболочку, которая может быть заземлена при установке оборудования, должно быть не менее 6,4 мм.

4.24.2.4 Расстояние между неизолированными токоведущими частями, независимо от их полярности, и между неизолированной токоведущей частью и нетоковедущей металлической частью, кроме оболочки, которая может быть заземлена при установке оборудования, должно быть не менее 0,8 мм, если конструкция обеспечивает постоянное поддержание данного расстояния.

4.24.3 Цепи, не отвечающие за безопасность

4.24.3.1 Расстояния между оголенными токоведущими частями, подключенными к отдельным низковольтным цепям класса защиты II, должны быть не менее 0,8 мм по воздуху и по поверхности изоляционного материала.

4.24.3.2 Расстояния в низковольтных цепях класса защиты II, кроме цепей аварийной защиты, определяют на основании проверки напряжения пробоя диэлектрика (см. 6.39.1.2 и 6.39.1.3).

4.24.4 Изолированные маломощные вторичные цепи (не более 100 В·А)

4.24.4.1 Если короткое замыкание в цепи аварийной защиты изолированной маломощной вторичной электрической цепи может вызвать риск возгорания, поражения электрическим током или травмирования людей, то расстояния между токоведущими частями должны соответствовать значениям, установленным в графах А и Б таблицы 10; в противном случае применяются значения, установленные в таблице 12.

Таблица 12

Минимальные расстояния в цепях аварийной защиты

изолированных маломощных вторичных электрических цепей

Расстояние между неизолированными токоведущими частями	Расстояние при действующем потенциале 0 - 600 В, мм
1) незащищенной изолированной нетоковедущей металлической частью:
через воздух	3,2
по поверхности	6,4
2) заземленной нетоковедущей металлической частью, кроме оболочки:
через воздух	1,6
по поверхности	1,6
3) неизолированной токоведущей частью противоположной полярности:
через воздух	1,6
по поверхности	1,6
4) стенкой металлической оболочки:
через воздух	6,4
по поверхности	6,4

4.24.4.2 Расстояния между неизолированными токоведущими частями с противоположной полярностью и между данными частями и нетоковедущими металлическими частями, которые могут быть заземлены при обслуживании, не определены для изолированной маломощной вторичной цепи. Данные расстояния определяют на основании результатов проверки напряжения пробоя диэлектрика и нарушения работоспособности.

4.24.5 Цепи контролируемой среды

4.24.5.1 Требования, установленные в 4.24.7.1 - 4.24.7.4, распространяются на оборудование, которое:

- предназначено для использования в контролируемой среде и имеет маркировку в соответствии с 9.4.12 или

- снабжено оболочкой с кодом IP65 или системой фильтров, обеспечивающих такую же степень защиты от загрязнений окружающей среды.

4.24.6 Повышенная влажность и другие факторы внешней среды

4.24.6.1 Оборудование робота, предназначенного для использования во влажных местах, должно быть спроектировано и изготовлено так, чтобы не допускать попадание воды внутрь корпуса, если это может привести к риску возгорания, поражения электрическим током или травмирования людей. Аналогично возможность использования робота во внешней среде с присутствием масла или других загрязняющих факторов должна оцениваться, исходя из предполагаемого применения.

4.24.7 Оконечные элементы и другие цепи

4.24.7.1 Расстояния между оконечными элементами внешней проводки противоположной полярности и расстояния между оконечным элементом внешней проводки и любой другой неизолированной металлической частью (токоведущей или нетоковедущей) не той же полярности должны быть не меньше допустимых значений, указанных в таблице 13.

Таблица 13

Минимальные допустимые расстояния для оконечных элементов

внешней проводки

Напряжение на оконечных элементах внешней проводки, В	Минимальные допустимые расстояния, мм
	Между оконечными элементами внешней проводки через воздух или по поверхности	Между оконечными элементами внешней проводки и другими неизолированными частями (не всегда одинаковой полярности)
		По поверхности	Через воздух
0 < U <= 50	3,2 <1>	3,2 <1>	3,2 <1>
50 < U <= 250	6,4	6,4	3,2 <1>
250 < U <= 600	12,8	12,8	9,6
U > 600	см. таблицу 14	см. таблицу 14	см. таблицу 14
<1> Для оконечного элемента цепи аварийной защиты см. сноску 2 таблицы 10.

4.24.7.2 В первичных цепях, не связанных с оконечными элементами внешней проводки, расстояния между неизолированными токоведущими частями противоположной полярности и между неизолированной металлической частью (токоведущей или нетоковедущей) другой полярности должно быть не меньше значений, указанных в таблице 14 (см. также 4.24.7.3). Если неизолированная токоведущая часть не зафиксирована жестко на своем месте с помощью специальных средств, а не просто с помощью сил трения между поверхностями, или если подвижная нетокопроводящая металлическая часть находится в непосредственной близости от неизолированной токоведущей части, то конструкция должна обеспечивать поддержание минимально допустимых расстояний, указанных в таблице 14, вне зависимости от положения подвижной части.

Таблица 14

Расстояния для электродвигателей и первичных цепей,

не связанных с оконечными элементами внешней проводки

Среднеквадратическое (пиковое) значение потенциала, В	Минимальные расстояния, мм <6>
Среднеквадратическое (пиковое) значение потенциала, В	По поверхности	Через воздух
0 - 50 (0 - 70,7)	1,2	1,2
51 - 125 (72,1 - 176,8)	1,6	1,6
126 - 250 (178,2 - 353,5)	2,4	2,4
251 - 600 (354,9 - 848,4)	12,8 <1>, <2>	9,6 <1>, <2>
601 - 3000 (849,8 - 4242,0) <5>	19,2 <2>, <3>, <4>	19,2 <2>, <3>, <4>
3001 - 5000 (4243,4 - 7070,0) <5>	25,6 <3>, <4>	25,6 <3>, <4>
5001 - 10 000 (7071,4 - 14140,0) <5>	38,4 <3>	38,4 <3>
5001 - 10 000 (7071,4 - 14140,0) <5>	28,8 <4>	28,8 <4>
10 001 - 15 000 (14141,4 - 21210,0) <5>	38,4 <3>, <4>	38,4 <3>, <4>
<1> Провод с пленочным покрытием должен рассматриваться как неизолированная токоведущая часть. Однако расстояния 12,8 мм и более по поверхности и через воздух являются допустимыми между нетоковедущими металлическими частями и проводом с пленочным покрытием, который жестко зафиксирован на своем месте на катушке. <2> На печатных платах и их проводниках, проложенных на нагрузочной стороне линейных фильтров (или подобных сетей и компонентов для подавления выбросов напряжения), допустимы расстояния 2,4^+0,005 мм по поверхности и через воздух между неизолированными токоведущими частями и любыми другими проводящими частями (токоведущими или нетоковедущими) другой полярности. <3> Указаны минимальные расстояния между неизолированными высоковольтными частями: - и изолированными высоковольтными частями другой полярности или разных потенциалов; - заземленными металлическими частями; - неизолированными частями первичных цепей. <4> Указаны минимальные расстояния между неизолированными высоковольтными частями: - и изолированными частями первичных цепей; - изолированными высоковольтными частями другой полярности или разных потенциалов. <5> Применимо к внутренним цепям. <6> Дополнительные требования к расстояниям в цепях аварийной защиты с напряжением до 600 В приведены в сноске 1 таблицы 10.

4.24.7.3 Расстояния, установленные для первичных цепей, применимы для всех вторичных цепей, являющихся цепями аварийной защиты, и для всех вторичных цепей, запитываемых от обмотки трансформатора с максимальной мощностью не менее 200 В·А при напряжении свыше 100 В. Расстояния, кроме указанных в 4.24.8, во всех других вторичных цепях, не являющихся цепями аварийной защиты, определяют на основании проверки напряжения пробоя диэлектрика (см. 6.40).

4.24.7.4 Изолированная внутренняя вторичная цепь рассматривается как цепь с мощностью менее 200 В·А, начиная с любой точки, расположенной:

- за полным сопротивлением, надежно ограничивающим номинальную мощность величиной не более 200 В·А при любых условиях;

- плавким предохранителем или другим устройством защиты от сверхтоков, которое не является устройством с автоматическим возвратом в исходное состояние, номинальный ток в амперах которого не превышает значения 200 В·А/2,0 V_max, где V_max - среднеквадратическое значение напряжения разомкнутой вторичной цепи в вольтах, когда на первичную цепь подано максимальное напряжение.

Максимальная номинальная мощность измеряется с помощью переменного сопротивления, подключенного на место рассматриваемой цепи. Для трансформатора с несколькими вторичными обмотками все измерения для цепи одной вторичной обмотки должны быть выполнены при разгруженных цепях других вторичных обмоток.

4.24.8 Вторичные цепи контролируемой среды

4.24.8.1 Вторичные цепи, не являющиеся цепями аварийной защиты, должны оцениваться в соответствии с 4.24.8.2 - 4.24.8.8, если оборудование, в котором они используются, предназначено для установки в контролируемой среде или имеет одну из следующих конструктивных особенностей:

- герметизированный корпус;

- плотно прилегающий корпус, который был испытан для данного применения;

- систему фильтров, которая обеспечивает необходимую степень защиты от загрязнений окружающей среды.

4.24.8.2 Цепи, запитываемые от одного источника, состоящего из разделительного трансформатора или аккумулятора, могут не оцениваться относительно расстояний между токоведущими частями, которые влияют на возможность поражения электрическим током и возгорания, если пиковое напряжение разомкнутой цепи не превышает 42 В, а мощность, доступная для данной цепи, ограничена следующим образом:

- ограничением тока при любой нагрузке, включая короткое замыкание, с помощью конструкции аккумуляторной батареи или разделительного трансформатора либо с помощью структуры или величины фиксированного импеданса или надежной стабилизирующей сети значением не более 8 А, измеренным после 1 мин. работы;

- с помощью плавкого предохранителя или нерегулируемого защитного устройства с ручным возвратом в исходное состояние, которые имеют номинальные значения тока не более тех, которые установлены в таблице 15.

Таблица 15

Номинальные значения тока для плавкого предохранителя

или устройства защиты цепи

Пиковое значение напряжения разомкнутой цепи, В	Номинальный ток, А
0 - 20,0	5
20,1 - 42,0	3,2

4.24.8.3 Максимальное напряжение, установленное в 4.24.8.2, должно быть измерено с помощью оборудования, источника питания или первичной обмотки трансформатора, подключенного на номинальное напряжение, при отключенных цепях нагрузки от тестируемой аккумуляторной батареи, трансформатора или источника питания. Измерение может быть произведено на выходных клеммах аккумуляторной батареи, трансформатора или источника питания. Если используется трансформатор с секционированной обмоткой для питания двухполупериодного выпрямителя, то измерение напряжения должно производиться для каждого отвода обмотки.

4.24.8.4 Если на характеристики стабилизирующей сети, используемой для ограничения напряжения или тока в соответствии с 4.24.8.2, могут неблагоприятно повлиять короткое замыкание или разрыв цепи какого-либо одного компонента в сети, то вероятность данного события должна быть оценена с помощью испытаний данного компонента.

4.24.8.5 В цепях, определенных в 4.24.8.2, вторичная обмотка трансформатора, плавкий предохранитель или защитное устройство, стабилизирующая сеть и вся проводка до того места, в котором ток и напряжение ограничены, должны быть оценены на соответствие требованиям настоящего стандарта, за исключением требований к расстояниям между токоведущими частями.

4.24.8.6 Вторичные цепи, определенные в 4.24.8.2, могут быть соединены с оболочкой блока, в котором они расположены.

4.24.8.7 Если оболочка использована в качестве токоведущей части вторичной цепи, то шарниры или другие подвижные части робота не должны использоваться в качестве токоведущих элементов.

4.24.8.8 Цепь, запитываемая от трансформатора класса защиты II, рассчитанного на синусоидальное действующее напряжение не более 30 В, не требует оценки с точки зрения безопасности.