ГОСТ 31610.30-1-2017 (IEC/IEEE 60079-30-1:2015). Межгосударственный стандарт. Взрывоопасные среды. Часть 30-1. Нагреватели сетевые электрические резистивные. Общие требования и требования к испытаниям

4.5 Требования к ограничению температуры нагрева

4.5.1 Общие требования

Электронагревательная система должна быть конструктивно выполнена таким образом, чтобы при всех условиях температура поверхности нагревательного устройства соответствовала температурному классу электрооборудования или температуре воспламенения взрывоопасной смеси минус 5 К для температур ниже или равных 200 °C или минус 10 К для температур свыше 200 °C. Максимальная температура оболочки распределенного электронагревателя должна быть ниже максимальной допустимой температуры.

Максимальные значения температуры оболочки должны быть определены для соответствующего применения нагревателя. Температура оболочки зависит от плотности выходной мощности нагревателя, общего коэффициента теплопередачи и температуры нагреваемой поверхности.

Это достигается одним из следующих способов:

1) определением максимальной температуры оболочки распределенного электронагревателя в соответствии с методом классификации изделий согласно 5.1.13.3;

2) посредством стабилизированной конструкции согласно 4.5.2;

3) посредством регулируемой конструкции в соответствии с 4.5.3.

Для перечислений 2) и 3), если несколько распределенных электронагревателей (особенно на трубопроводах с различными условиями потока) контролируются одним устройством регулирования температуры, необходимо проанализировать каждый расчетный режим.

4.5.2 Стабилизированная конструкция

При применении стабилизированной конструкции максимальную температуру поверхности распределенного электронагревателя определяют по балансу энергии в результате тепловых потерь и выработки тепла в системе. Баланс энергии определяют расчетами на основе параметров системы.

Расчеты конструкции, параметры системы и методы создания стабилизированной конструкции должны быть продемонстрированы изготовителем органу по сертификации с помощью их сравнения с результатами испытаний по 5.1.13.2. В таблице 2 определены расчетные условия для разных уровней взрывозащиты оборудования стабилизированной конструкции.

Таблица 2

Расчетные условия температуры оболочки на основе уровней

взрывозащиты оборудования. Стабилизированная конструкция

Параметр	Gb/Db	Gc/Dc
Рабочее напряжение, %	110	110
Максимальная температура объекта, принятая для расчета	- <a>	- <a>
Максимальная скорость воздушного потока, принятая для расчета	0	0
<a> Температуру объекта (T_pr или T_pm в зависимости от того, какое значение выше) учитывают при расчете максимальной температуры оболочки (см. приложение C).

4.5.3 Регулируемая конструкция

4.5.3.1 Общие требования

Максимальную температуру оболочки электронагревателя при применении регулируемой конструкции ограничивают использованием регуляторов температуры или ограничителей температуры. Ограничители температуры должны быть установлены на значение температуры, не превышающее значение максимально допустимой температуры поверхности оболочки, соответствующей данному температурному классу, и уменьшенное:

1) на прогнозируемую разность температур между уставкой ограничителя температуры и максимальной температурой оболочки распределенного электронагревателя, или

2) значение, указанное в 4.5.1.

Существуют три метода регулирования с целью ограничения максимальной температуры оболочки, которые подходят только для тех ситуаций, в которых объект не подвергается воздействию дополнительных источников тепла:

a) Ограничение максимальной температуры объекта. Датчик контроля температуры и/или датчик ограничителя температуры устанавливают непосредственно на объекте.

b) Применение ограничителя высокой температуры с датчиком, закрепленным на распределенном электронагревателе, установленном на объекте. Для каждого применения необходимо согласовать характеристики распределенного электронагревателя, уровень удельной выходной мощности и характеристики ограничителя температуры/датчика.

c) Создание искусственного горячего пятна, на котором датчик ограничителя высокой температуры прикрепляют к распределенному электронагревателю, который установлен на теплоизоляционной прокладке поверх объекта. Для каждого применения необходимо согласовать характеристики распределенного электронагревателя, уровень удельной выходной мощности и характеристики ограничителя температуры/датчика и изоляционной прокладки.

Изготовитель должен прогнозировать разность между температурой оболочки распределенного электронагревателя и уставкой ограничителя температуры. Расчетные условия приведены в таблице 3. Изготовитель должен применять метод расчета температуры оболочки, позволяющий сравнивать результаты расчетов с данными результатов испытаний по 5.1.13.2.

Примечание - Расчет приведен в приложении C. Значение - эмпирически определенная разность значений температуры датчика и фактической максимальной температуры оболочки электронагревателя. зависит от таких параметров, как форма и масса распределенного электронагревателя и датчика, выходная мощность электронагревателя, коэффициент теплопередачи и гистерезис системы управления.

Таблица 3

Расчетные условия температуры оболочки на основе уровней

взрывозащиты оборудования. Регулируемая конструкция

Параметр	Gb/Db	Gc/Dc
Рабочее напряжение, %	110	110
Максимальная температура объекта, принятая для расчета	- <a>	- <a> или <b>
Максимальная скорость воздушного потока, принятая для расчета	0	0
<a> Используют уставку ограничителя температуры в соответствии с 4.5.3.2. <b> Используют уставку регулятора температуры в соответствии с 4.5.3.3.

4.5.3.2 Требования к термостатам для оборудования с уровнем взрывозащиты Gb и Db

Ограничитель температуры или подобный терморегулятор должен отключать систему для предотвращения превышения максимально допустимой температуры оболочки. Любое устройство, применяемое для регулирования температуры, должно соответствовать требованиям к уровню взрывозащиты оборудования Gb и/или Db.

Дополнительный ограничитель по верхнему пределу температуры должен иметь следующие характеристики:

1) работа независимо от терморегулятора;

2) отключение распределенного электронагревателя при достижении контрольной точки ограничителя температуры;

3) оповещение о включении дополнительного ограничителя по высокой температуре;

4) функция дополнительного ограничителя по высокой температуре, требующая подтверждения для возврата в исходное положение;

5) механическая или электронная блокировка верхней контрольной точки устройства для предотвращения несанкционированного доступа;

6) функция безопасности, отключающая питание цепи при отказе температурного датчика;

7) возможность повторного включения только после восстановления нормальных рабочих условий или при осуществлении постоянного контроля состояния включения (дополнительного ограничителя);

8) функционал, рассчитанный как минимум на 100 000 циклов включений, если используется множество устройств контроля и ограничения температуры.

4.5.3.3 Требования к термостатам для оборудования с уровнем взрывозащиты Gc и Dc

Допускается использовать один регулятор температуры при условии, что он снабжен индикатором неисправности или по результатам проверки выдерживает минимум 250 000 рабочих циклов. В качестве альтернативы допускается использовать регуляторы температуры в соответствии с 4.5.3.2.

Если используют один регулятор температуры с индикатором неисправности, то необходимо принять соответствующие меры слежения за такой индикацией, например осуществлять круглосуточное наблюдение.