ГОСТ Р 60.0.2.1-2016. Национальный стандарт Российской Федерации. Роботы и робототехнические устройства. Общие требования по безопасности
6.3 Термические испытания
6.3.1 При данных испытаниях оборудование робота не должно нагреваться до температуры достаточно высокой для того, чтобы:
- создать риск возгорания;
- повредить любые материалы, использованные в данном оборудовании;
- превысить температуру, указанную в таблице 19.
Таблица 19
Максимально допустимая температура
Материалы и компоненты | Температура, °C |
А Системы изоляции 1 Системы изоляции обмоток асинхронных двигателей, имеющих диаметр корпуса <1> не более 178 мм, за исключением универсальных двигателей, и катушек прерывателей <2>, <3> а) Системы изоляции класса A по ГОСТ 8865 На открытом двигателе: термопарный или резистивный метод | 100 |
На полностью закрытом двигателе: термопарный или резистивный метод | 105 |
б) Системы изоляции класса B по ГОСТ 8865 На открытом двигателе или катушках прерывателя: термопарный или резистивный метод | 120 |
На полностью закрытом двигателе: термопарный или резистивный метод | 125 |
2 Системы изоляции обмоток асинхронных двигателей, имеющих диаметр корпуса <1> более 178 мм, двигателей постоянного тока и универсальных двигателей <2> а) Системы изоляции класса A На открытом двигателе: термопарный метод | 90 |
резистивный метод | 100 |
На полностью закрытом двигателе: термопарный метод | 95 |
резистивный метод | 105 |
б) Системы изоляции класса B |
|
На открытом двигателе: термопарный метод | 110 |
резистивный метод | 120 |
На полностью закрытом двигателе: термопарный метод | 115 |
резистивный метод | 125 |
Б Компоненты 1 Конденсаторы: а) электролитические <4> | 65 |
б) других типов <4> | 90 |
2 Оконечные элементы внешней электропроводки <5> | 75 |
3 Однородные контакты, шины, соединительные перемычки <6> | 90 |
4 Держатель плавкого предохранителя | 90 |
5 Печатные платы <7> | - |
6 Полупроводниковые силовые переключатели (симисторы, тринисторы и т.п.) <8> | - |
7 Выпрямители: а) селеновые <9> | 75 |
б) кремниевые <9> | 100 |
8 Обмотки реле, соленоидов и катушек (кроме обмоток двигателей и трансформаторов): а) с системами изоляции класса A: термопарный метод | 90 |
резистивный метод | 105 |
б) с системами изоляции класса B <2>, <3>: термопарный метод | 110 |
резистивный метод | 130 |
9 Герметизирующий компаунд <10> | - |
10 Эпоксидный компаунд <9> | 90 |
11 Трансформаторы: а) с системами изоляции класса A: термопарный метод | 90 |
резистивный метод | 105 |
б) с системами изоляции класса B <3>: термопарный метод | 110 |
резистивный метод | 120 |
12 Провода и гибкие кабели с резиновой или термопластичной изоляцией <9>, <11>: | 60 |
В Электрическая изоляция 1 Стекловолокно, используемое в качестве электрической изоляции | 90 |
2 Фенольные композиты, используемые в качестве электрической изоляции или как материал, изнашивание которого может создать риск возгорания или поражения электрическим током: а) многослойные <9> | 125 |
б) литые <9> | 150 |
3 Электроизоляционная лакоткань | 85 |
4 Другие изоляционные материалы <12> | - |
Г Поверхности 1 Поверхность, на которой может быть размещен или установлен блок в процессе эксплуатации, и поверхности, которые могут примыкать к данному блоку | 90 |
2 Любое место на или внутри распределительной коробки или отсека электропроводки постоянно подключенного оборудования, в которых должны быть подключены провода питания, включая сами провода, если только данное оборудование не маркировано в соответствии с 9.3.2 | 90 |
3 Рукоятки, рычаги, кнопки, клавиши, с которыми контактирует пользователь при нормальной эксплуатации <13>: а) с металлической поверхностью | 60 |
б) с неметаллической поверхностью <14> | 85 |
<1> Данный диаметр измеряется в плоскости круга, очерчивающего корпус статора, не считая проушин, рамок и т.п., используемых исключительно для установки, сборки или подключения двигателя. <2> В точке на поверхности катушки, находящейся под воздействием температуры внешнего источника, температура, измеренная с помощью термопары, может быть на 15 °C выше указанной в таблице. Однако при измерении резистивным методом температура не может быть выше указанной в таблице. <3> Системы изоляции, работающие при температуре, превышающей максимальную температуру, установленную для данных систем, должны соответствовать требованиям к термическому старению для данных систем изоляции. <4> Конденсатор, работающий при температуре более 65 °C для конденсатора электролитического типа и более 90 °C для конденсаторов других типов, может оцениваться на основе указанной на нем температуры. Однако измеренная температура не должна превышать номинальную температуру данного конденсатора при температуре окружающей среды 25 °C. <5> Температура на клемме или ушке проводника измеряется в точке, которая с наибольшей вероятностью будет контактировать с изоляцией проводника, установленного как для реальной эксплуатации. <6> Если контакты из любого металла и их поддерживающие пластины, шины и соединительные перемычки нагреваются больше чем на 90 °C при высокой температуре окружающей среды или других внешних источниках избыточного тепла либо под влиянием биметаллического нагревателя или другого источника тепла в данном узле, то должна быть произведена проверка допустимости такого нагрева при испытаниях работоспособности в условиях перегрузки и ресурсных испытаниях, проводимых при повышенной температуре, соответствующей реальным внешним условиям. Примечание - Контакты из серебра и сплавов серебра, которые не нагреваются до температуры выше 100 °C, могут не подвергаться указанным испытаниям при повышенной температуре. | |
<7> Для печатной платы максимально допустимой температурой является предел температуры для платы минус температура окружающей среды 25 °C. <8> Для полупроводниковых силовых переключателей и других подобных элементов максимально допустимой температурой на корпусе является максимальная температура корпуса, рекомендованная изготовителем данного полупроводника. <9> Данные ограничения не применяются к компаундам и компонентам, которые прошли испытания, показавшие их работоспособность при более высокой температуре. <10> Максимальная температура герметизирующего компаунда, приведенная к температуре окружающей среды 25 °C, должна быть на 15 °C меньше температуры размягчения данного компаунда. <11> Проводники с резиновой изоляцией, относящейся к классу изоляции A, в двигателях, выводы двигателя с резиновой изоляцией и входной гибкий кабель двигателя с резиновой изоляцией могут эксплуатироваться при температуре выше 60 °C, если каждый проводник помещен в отдельную оплетку. Данное исключение не применимо к проводам и кабелям с термопластической изоляцией. <12> Возможность применения других изолирующих материалов, не указанных в таблице 19, должна быть определена на основе их свойств, таких как воспламеняемость, дугостойкость и т.д., в зависимости от рабочей температуры. <13> Указанные максимальные температуры не применимы к оборудованию, предназначенному для использования при температуре окружающей среды, превышающей 85 °C. <14> Неметаллические рукоятки, рычаги, кнопки и клавиши, на которые нанесено металлическое покрытие толщиной не более 0,13 мм, считаются неметаллическими деталями. | |
6.3.2 Для того чтобы определить, соответствует ли оборудование робота требованиям термических испытаний, оно должно работать с защитной оболочкой, номинальной нагрузкой и напряжением питания, указанным в таблице 18, непрерывно до тех пор, пока температура не стабилизируется.
6.3.3 Защитные устройства не должны перемещаться в течение термических испытаний.
6.3.4 Постоянно подключенное оборудование робота должно испытываться с проводами длиной 1,2 м, подключенными ко всем клеммам межблочной электропроводки. Провод должен быть наименьшего сечения, обеспечивающего токовую нагрузку не менее 125% от тока нагруженного двигателя при длительном режиме работы и комбинированных нагрузках и не менее 100% от токов при других видах нагрузки. Определение сечения провода должно основываться на сечении провода, допускающего нагрев до температуры 60 °C при токе не более 100 А, и на сечении провода, допускающего нагрев до температуры 75 °C при токе более 100 А. При этом тип изоляции не задан.
6.3.5 Постоянно подключенное оборудование робота должно быть установлено так, чтобы оно находилось как можно ближе к стенкам или углам, насколько это позволяет конструкция. Оборудование, подключаемое с помощью кабеля, должно располагаться на горизонтальной поверхности на расстоянии 25 мм от вертикальной стенки из дерева или сопоставимого материала, если вентиляция и другие факторы, способствующие охлаждению, не обеспечивают одинакового нагрева оборудования при работе около стенки и на открытом пространстве или если конструкция оборудования такова, что оно всегда будет располагаться на расстоянии не ближе 25 мм от стенок. Дверцы и крышки, которые могут находиться в закрытом положении во время работы оборудования, должны быть закрыты во время испытаний.
6.3.6 Все значения, указанные в таблице 19, основаны на предположении, что температура окружающей среды равна 25 °C, но испытания могут проводиться при любой температуре окружающей среды в диапазоне 10 - 40 °C. Однако если работа системы автоматического терморегулирования во время испытаний ограничивает температуру нагрева оборудования, то она не должна превышать заданного предела терморегулирования.
6.3.7 Короткие гибкие кабели с резиновой или термопластичной изоляцией могут подвергаться воздействию температуры выше той, на которую они рассчитаны, например на оконечных элементах, если на отдельных проводниках кабеля установлена дополнительная теплостойкая изоляция, имеющая необходимую диэлектрическую прочность, которая снижает вероятность ухудшения состояния изоляции проводников.
6.3.8 Оборудование робота, предназначенного для эксплуатации при температуре окружающего воздуха выше 25 °C, должно быть испытано при такой повышенной температуре окружающего воздуха, а допустимые пределы температуры, указанные в таблице 19, будут уменьшены на величину разницы между данной повышенной температурой и значением 25 °C.
6.3.9 Если оборудование робота не предназначено для непрерывной работы, то термические испытания могут быть проведены с учетом периодического или кратковременного режима работы.
6.3.10 Температура компонентов, за исключением катушек, должна измеряться с помощью термопар, состоящих из проводов с сечением не более 0,2 мм2 (см. 6.3.15).
6.3.11 Если для измерения температуры электрической аппаратуры используются термопары, то рекомендуется использовать термопары железо/константан с сечением проводников 0,05 мм2 и измерительный прибор потенциометрического типа. Данное оборудование должно использоваться во всех случаях, когда требуется проводить измерение температуры с помощью термопары.
6.3.12 Термопары и измерительный инструмент должны быть откалиброваны для обеспечения необходимой точности измерений. Термопары должны соответствовать требованиям, установленным в ГОСТ Р 8.585.
6.3.13 Температура считается установившейся, когда три последовательных показания, снятые с интервалами, равными 10% от длительности предыдущего испытания, но не менее 5 мин., дают одинаковые результаты.
6.3.14 Спай и примыкающие к нему провода термопары должны обеспечивать надежный термический контакт с поверхностью испытуемого материала. В большинстве случаев надежный термический контакт достигается прикреплением изолентой или приклеиванием термопары к нужному месту, но если поверхность является металлической, то может потребоваться пайка термопары к металлу твердым или мягким припоем.
6.3.15 Предпочтительным методом измерения температуры на катушках является резистивный метод, но может также применяться измерение с помощью термопары, за исключением измерения температуры в том месте, где используется дополнительная теплоизоляция.
6.3.16 Термопарный метод заключается в определении температуры с помощью приложения термопары к самым горячим доступным частям.
6.3.17 При использовании резистивного метода температура обмотки должна рассчитываться по следующей формуле:
t = R/r·(k + t1) - (k + t2),
где R - сопротивление обмотки в конце испытания, ом;
r - сопротивление обмотки в начале испытания, ом;
t1 - комнатная температура в начале испытаний, °C;
t2 - комнатная температура в конце испытания, °C;
k - коэффициент, равный 234,5 для меди и 225,0 для алюминия; значения данного коэффициента для других проводников должны быть определены экспериментально.
6.3.18 Как правило, необходимо обесточить обмотку перед измерением сопротивления R. Значение сопротивления R после отключения питания может быть определено с помощью нескольких измерений сопротивления через короткие интервалы времени, начиная как можно ближе к моменту отключения питания. Кривая значений сопротивления в зависимости от времени может быть экстраполирована для получения значения R в момент отключения питания. Могут быть также использованы приборы, способные измерять сопротивление обмотки при включенном питании.
Подписаться на обновления