ГОСТ 31610.0-2019 (IEC 60079-0:2017). Межгосударственный стандарт. Взрывоопасные среды. Часть 0. Оборудование. Общие требования

26.17 Испытания переносимого заряда

 

26.17.1 Установка для испытаний

Необходимо следующее оборудование и материалы:

1 Стол или твердый щит из рассеивающего материала, например из необработанной древесины.

Примечание - Правильное применение рассеивающей поверхности стола гарантирует накопление большого заряда на заряженной поверхности вследствие эффектов связывания заряда. После подъема образца со стола его заряды теряют связь с зарядами противоположного знака стола, что создает оптимальные условия для возникновения разрядов.

 

2 Ткани из материалов без обработки, стоящих друг от друга достаточно далеко по месту в трибоэлектрическом ряду, и достаточно большого размера, чтобы исключить контакт между испытуемым образцом и пальцами испытателя в процессе натирания, и перчатка или другой предмет из мягкой натуральной кожи.

Примечания

1 Трибоэлектрические ряды см. в [49].

2 Подходящими положительно заряжающимися при трибоэлектризации материалами являются, например, мягкая натуральная кожа, войлок из овечьей шерсти, полиамидная плащевая ткань, хлопок и кошачий мех. Подходящими отрицательно заряжающимися при трибоэлектризации материалами являются, например, полиуретановые и полиэтиленовые скатерти.

 

3 Одиночный металлический игольчатый электрод или многоигольчатые электроды, подключенные к отрицательному полюсу источника питания высокого напряжения (30 - 70 кВ постоянного тока) для зарядки коронным зарядом.

4 Любое оборудование из приведенного ниже или эквивалентное для измерения перенесенного заряда:

a) отполированный металлический электрод с диаметром (25 +/- 5) мм, соединенный с осциллографом с входом 50 Ом при разрешающей способности 10⁹ 1/с и с полосой пропускания 300 МГц, а также имеющий циркулярный шунт заземления с сопротивлением (0,25 +/- 0,05) Ом и полосой пропускания 300 МГц, или

b) отполированный металлический электрод диаметром (25 +/- 5) мм, подключенный к заземленному конденсатору емкостью (100 +/- 10) нФ с параллельно подключенным резистором (15 +/- 2) кОм, при этом оба они подключены к входу вольтметра, автоматически включающегося и удерживающего самое высокое значение, или

c) отполированный металлический электрод диаметром (3 +/- 1) мм в отверстии с гладкими краями диаметром (5 +/- 1) мм в стенке заземленной полой сферы диаметром (25 +/- 5) мм, подключенной к заземленному конденсатору (100 +/- 10) нФ на входе кулонметра.

5 Плоский круглый диск из ПТФЭ толщиной менее 3 мм с площадью поверхности более 20 000 мм² как эталон сильно электризующегося материала.

26.17.2 Испытуемый образец

Испытание проводят на полностью собранном образце изделия или материале с такими же технологическими свойствами. Образец не должен предварительно подвергаться другим испытаниям и может состоять из любого сочетания изолирующих, проводящих или рассеивающих материалов.

Предпочтительно испытывать образец полностью собранного конечного изделия, так как эффект связывания зарядов, например, вследствие наличия внутренних проводящих элементов, может способствовать предотвращению возникновения опасных разрядов.

Образец должен быть выдержан в климатической камере не менее 24 ч при температуре (23 +/- 2) °C и относительной влажности (30 +/- 5)%.

Поверхность образца должна быть чистая и неповрежденная. Так как от любого растворителя на поверхности могут остаться проводящие следы, лучше очищать поверхность только щеткой. Это особенно важно в тех случаях, когда поверхность обработана специальными антистатическими реагентами.

Однако если на поверхности видны отпечатки пальцев или загрязнение и специальные антистатические реагенты не применялись, то испытуемый образец очищают 2-пропанолом (изопропиловым спиртом) или другим растворителем, который не влияет на материал испытуемого образца и на электроды, и просушивают. Не касаясь образца голыми руками, его помещают в испытательную камеру и выдерживают в течение 24 ч при температуре (23 +/- 2) °C и относительной влажности (25 +/- 5).

26.17.3 Порядок проведения испытаний

Во время испытаний проводящие части должны быть заземлены, если заземление предусмотрено руководством по эксплуатации изготовителя.

Испытание проводят следующим образом:

1) Проверяют правильность работы измерительной системы, например, с помощью испытательных импульсов 50 нКл от сферического электрода на входе откалиброванного электростатического вольтметра с известной входной емкостью (например, 10 пФ) и при известном приложенном напряжении (например, 5 кВ). В качестве альтернативы при очень кратковременном контакте батареи 1,5 В (как правило, 1,65 В) с входом кулонометра (как правило, с входной емкостью 100 пФ) должно быть получено показание переносимого заряда (как правило, 165 нКл).

2) Проводят испытания по этапам 3 - 11 с использованием дисков из фторопласта (PTFE) и удостоверяются, что получено значение не менее 100 нКл.

3) Испытуемый образец натирают материалом с положительного конца трибоэлектрического ряда со скоростью не менее одного движения в секунду, прилагая среднее усилие (примерно 40 Н) в направлении от испытателя. Испытуемая поверхность не должна контактировать с голой рукой. Натирание осуществляют в течение (10 +/- 1) с и заканчивают резким ударом применяемого контртела (материала, которым натирали испытуемый образец).

Примечание - Подходящими положительно заряжающимися при трибоэлектризации материалами являются, например, мягкая натуральная кожа, войлок из овечьей шерсти, полиамидная плащевая ткань, хлопок и кошачий мех.

 

4) Осторожно поднимают образец над столом на расстояние не менее 20 см таким образом, чтобы потери заряда были как можно меньше.

5) Не теряя времени, разряжают образец, медленно перемещая сферический электрод измерительного оборудования по направлению к испытуемому образцу, пока не произойдет разряд. Особое внимание следует обратить на следующее:

a) необходимо разряжать самые опасные части образца например, поверхности большой площади и мелкие проводящие элементы;

b) разряды при зазорах менее 2 мм для подгруппы IIA, 1 мм для подгруппы IIB и 0,5 мм для подгруппы IIC имеют меньшую воспламеняющую способность, чем можно прогнозировать по их переносимому заряду из-за гасящего эффекта электродов.

6) Немедленно удаляют образец от электрода.

7) Считывают показание на индикаторе или определяют среднее зарегистрированное значение тока (как правило, горизонтальная настройка 40 нс/деление) и умножают его на известный калибровочный коэффициент. Если регистрируются множественные разряды, то консультируются со специалистом.

8) Повторяют испытание девять раз.

9) Повторяют этапы 3 - 8 с материалом от отрицательного конца трибоэлектрического ряда.

Примечание - Подходящими отрицательно заряжающимися при трибоэлектризации материалами являются, например, полиуретановые и полиэтиленовые скатерти.

 

10) Повторяют этапы 3 - 8 со вторым материалом от положительного конца трибоэлектрического ряда.

11) Повторяют этапы 3 - 8 с третьим материалом или повторяют этапы 3 - 8, но этап 3 заменяют ударом по образцу пять раз гладкой частью кожаной перчатки.

12) Проверяют, есть ли в испытуемом образце части из изолирующего материала с проводящей противоположной стороной или он рассеивающий или проводящий. Если да, то переходят к этапу 15, если нет - к этапу 13.

Примечание - Это необходимо для того, чтобы гарантировать невозможность возникновения распространяющихся кистевых разрядов, повреждающих измерительное оборудование.

 

13) Заряжают образец, установив коронирующий электрод немного выше испытуемого образца и делая круговые движения малого радиуса. Круговые движения не требуются, если используется многоигольчатый электрод. Через 5 с электрод убирают подальше от образца без отключения высокого напряжения, чтобы заряженный образец не разрядился обратно на острие.

14) Испытание продолжают, выполняя этапы 4 - 8.

15) Окончание испытаний.