ГОСТ Р МЭК 60974-1-2023. Национальный стандарт Российской Федерации. Оборудование для дуговой сварки. Часть 1. Сварочные источники питания

6 Защита от поражения электрическим током

 

6.1 Изоляция

 

6.1.1 Общие положения

Большинство сварочных источников питания относятся к категории III перенапряжения в соответствии с МЭК 60664-1; сварочные источники питания с механическим приводом относятся к категории II. Все сварочные источники питания должны быть рассчитаны на применение в условиях окружающей среды, как минимум, со степенью загрязнения 3.

Допустимы комплектующие или узлы с изоляционными промежутками и длинами путей утечки, соответствующие степени загрязнения 2, если микросреда комплектующих или узлов улучшена (с помощью таких средств, как очистка, нанесение покрытий, герметизация, заливка компаундом) таким образом, что возникают только непроводящее загрязнение или случайное проводящее загрязнение, вызванное конденсацией.

Комплектующие или узлы с изоляционными промежутками и длинами путей утечки, соответствующие степени загрязнения 1, допускаются к использованию при условии, что они полностью покрыты, загерметизированы или залиты компаундом в соответствии с МЭК 60664-3.

Длины путей утечки для печатных плат приведены в таблице 3.

Оборудование класса I, предназначенное для подключения к заземленной трехфазной трехпроводной системе, проектируют с изоляцией, расчет которой основан на значениях напряжения между фазами. Оборудование класса I, спроектированное с изоляцией, расчет которой основан на значении напряжения между фазой и нейтралью, должно иметь предупреждающую надпись о том, что данное оборудование следует использовать только с трехфазной четырехпроводной системой электроснабжения с заземленной нейтралью или с однофазной трехпроводной системой с заземленной нейтралью.

Применение изоляции в различных конфигурациях показано на рисунке 2, но возможны и другие конфигурации и решения. Если конкретная компоновка не представлена на рисунке 2, то требуемую изоляцию определяют исходя из результатов, которые могут возникнуть вследствие единичного отказа.

 

 

Рисунок 2 - Пример компоновки изоляции

для оборудования класса I

 

6.1.2 Изоляционный промежуток

Для цепей, непосредственно подключенных к сети, напряжение между фазой и нейтралью определяют по таблице A.1. При наличии базовой и дополнительной изоляций, а также усиленной изоляции, минимальные изоляционные промежутки должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 2 для перенапряжений категории III. Для других категорий перенапряжений минимальные изоляционные промежутки должны соответствовать МЭК 60664-1.

Значения, приведенные в таблице 2, также применяют к сварочной цепи в сварочном источнике питания и к цепям управления, если они отделены от цепи питания, например, трансформатором.

 

Таблица 2

 

Минимальные изоляционные промежутки

для перенапряжений категории III

 

Напряжение среднеквадратическое между фазой и нейтралью, полученное из номинальных напряжений переменного или постоянного тока, меньше или равное указанным значениям <a>, В	Базовая или дополнительная изоляция					Усиленная изоляция
	Номинальное импульсное напряжение испытания, амплитудное, В	Напряжение среднеквадратическое переменного тока при испытании, В	Степень загрязнения			Номинальное импульсное напряжение испытания, амплитудное, В	Напряжение среднеквадратическое переменного тока при испытании, В	Степень загрязнения
			2	3	4			2	3	4
			Изоляционный промежуток, мм					Изоляционный промежуток, мм
50	800	566	0,2	0,8	1,6	1500	1061	0,5	0,8	1,6
100	1500	1061	0,5			2500	1768	1,5
150	2500	1768	1,5			4000	2828	3
300	4000	2828	3			6000	4243	5,5
600	6000	4243	5,5			8000	5657	8
1000	8000	5657	8			12 000	8485	14
Примечание 1 - Значения основаны на таблицах F.1 и F.2 МЭК 60664-1:2020. Примечание 2 - Для иных степеней загрязнения и категорий перенапряжения см. МЭК 60664-1. Примечание 3 - Если к цепи питания подключен автотрансформатор, который является составной частью сварочного источника питания, то напряжение питания определяет изоляционный промежуток.   -------------------------------- <a> См. таблицу A.1.

 

При определении изоляционных промежутков до доступных непроводящих поверхностей, такие поверхности рассматривают как покрытые металлической фольгой везде, где до них можно дотронуться стандартным измерительным щупом в соответствии с МЭК 60529.

Интерполяция в отношении изоляционных промежутков не допускается.

Информацию о клеммах цепи питания см. в E.2.

Изоляционные промежутки между частями сварочного источника питания (например, электронными цепями или комплектующими), которые защищены устройством ограничения перенапряжения (например, металлооксидным варистором), могут быть отнесены к категории I перенапряжения, см. МЭК 60664-1.

Если цепь управления напрямую подключена к цепи питания, то учитывают значение напряжения питания.

Соответствие требованиям проверяют проведением измерений в соответствии с 6.8 МЭК 60664-1:2020, а если это невозможно, проведением импульсного испытания сварочного источника питания с значениями напряжения, приведенными в таблице 2.

Для импульсного испытания подают не менее трех импульсов каждой полярности при напряжении согласно таблице 2, с интервалом между импульсами не менее 1 с и с использованием генератора с формой выходного сигнала 1,2/50 мкс и выходным полным сопротивлением менее 500 Ом.

Напряжение переменного тока при испытании согласно таблице 2 может быть приложено в течение трех циклов, или может быть приложено три раза в течение 10 мс для каждой полярности напряжение постоянного тока без пульсаций, которое равно импульсному напряжению.

6.1.3 Длина пути утечки

Основой для определения длины пути утечки является установившееся среднеквадратическое значение напряжения, имеющееся на этом расстоянии. Это напряжение является максимальным значением установившегося рабочего напряжения (согласно 4.2.5 МЭК 60664-1:2020), номинального напряжения изоляции или номинального напряжения. Для определения номинальных напряжений изоляции допускается использовать таблицы A.2 и A.3.

Длину пути утечки для базовой и дополнительной изоляций выбирают по таблице 3.

 

Таблица 3

 

Минимальные длины путей утечки

 

Рабочее напряжение	Длина пути утечки, мм
	Базовая или дополнительная изоляция
	Материал печатной схемы		Степень загрязнения
Среднеквадратическое, В	Степень загрязнения
	1	2	1	2			3
	<a>	<b>	<a>	Группа материала			Группа материала
				I	II	III	I	II	III
	мм	мм	мм	мм	мм	мм	мм	мм	мм
10	0,025	0,04	0,08	0,4	0,4	0,4	1	1	1
12,5	0,025	0,04	0,09	0,42	0,42	0,42	1,05	1,05	1,05
16	0,025	0,04	0,1	0,45	0,45	0,45	1,1	1,1	1,1
20	0,025	0,04	0,11	0,48	0,48	0,48	1,2	1,2	1,2
25	0,025	0,04	0,125	0,5	0,5	0,5	1,25	1,25	1,25
32	0,025	0,04	0,14	0,53	0,53	0,53	1,3	1,3	1,3
40	0,025	0,04	0,16	0,56	0,8	1,1	1,4	1,6	1,8
50	0,025	0,04	0,18	0,6	0,85	1,2	1,5	1,7	1,9
63	0,04	0,063	0,2	0,63	0,9	1,25	1,6	1,8	2
80	0,063	0,1	0,22	0,67	0,95	1,3	1,7	1,9	2,1
100	0,1	0,16	0,25	0,71	1	1,4	1,8	2	2,2
125	0,16	0,25	0,28	0,75	1,05	1,5	1,9	2,1	2,4
160	0,25	0,4	0,32	0,8	1,1	1,6	2	2,2	2,5
200	0,4	0,63	0,42	1	1,4	2	2,5	2,8	3,2
250	0,56	1	0,56	1,25	1,8	2,5	3,2	3,6	4
320	0,75	1,6	0,75	1,6	2,2	3,2	4	4,5	5
400	1	2	1	2	2,8	4	5	5,6	6,3
500	1,3	2,5	1,3	2,5	3,6	5	6,3	7,1	8
630	1,8	3,2	1,8	3,2	4,5	6,3	8	9	10
800	2,4	4	2,4	4	5,6	8	10	11	12,5
1000	3,2	5	3,2	5	7,1	10	12,5	14	14
1250			4,2	6,3	9	12,5	16	18	20
1600			5,6	8	11	16	20	22	25
2000			7,5	10	14	20	25	28	32
2500			10	12,5	18	25	32	36	40
3200			12,5	16	22	32	40	45	50
4000			16	20	28	40	50	56	63
5000			20	25	36	50	63	71	80
6300			25	32	45	63	80	90	100
8000			32	40	56	80	100	110	125
10 000			40	50	71	100	125	140	160
<a> Группы материалов I, II, IIIa и IIIb. <b> Группы материалов I, II и IIIa.   Примечание - В соответствии с МЭК 60664-1 длины путей утечки не могут быть указаны при наличии постоянно проводящих загрязнений (степень загрязнения 4).

 

Длина пути утечки для двойной изоляции представляет собой сумму значений базовой и дополнительной изоляций, составляющих двойную изоляцию.

Длина пути утечки для усиленной изоляции должна быть в два раза больше длины пути утечки для базовой изоляции.

При использовании таблицы 3 допускается интерполяция значений промежуточных напряжений. При интерполяции следует использовать линейную интерполяцию, значения округляют до того знака, что и значения, взятые из таблицы.

Для определения длины пути утечки до доступных непроводящих поверхностей такие поверхности рассматривают как покрытые металлической фольгой везде, где до них можно дотронуться стандартным измерительным щупом в соответствии с МЭК 60529.

Информацию о клеммах цепи питания см. в E.2.

Значения в таблице 3 также применяют к сварочной цепи в сварочном источнике питания и к цепям управления, если они отделены от цепи питания, например, трансформатором.

Длина пути утечки не может быть меньше соответствующего изоляционного промежутка, поэтому наименьшая длина пути утечки равна требуемому изоляционному промежутку.

Если цепь управления подключена непосредственно к цепи питания, то применяют значения напряжения питания.

Соответствие проверяют линейным измерением в соответствии с 6.8 МЭК 60664-1:2020.

6.1.4 Сопротивление изоляции

Сопротивление изоляции не должно быть менее значений согласно таблице 4.

 

Таблица 4

 

Сопротивление изоляции

 

Измерения <a>	Сопротивление	Изоляция
Между цепью питания и сварочной цепью	5,0 МОм	Двойная или усиленная
Между сварочной цепью и защитным контуром	2,5 МОм	Базовая
Между цепью питания и защитным контуром	2,5 МОм	Базовая
Между цепью питания оборудования класса II и доступными поверхностями <b>	5,0 МОм	Двойная или усиленная
<a> Проверку цепей управления проводят вместе с цепью, к которой они гальванически подключены. Доступные цепи управления, отделенные от других цепей, проверяют в соответствии с инструкцией по эксплуатации производителя. <b> При измерении с доступными непроводящими поверхностями, указанные поверхности рассматривают как покрытые металлической фольгой.

 

Любую цепь управления или вспомогательную цепь, подключенную к клемме защитного провода заземления, рассматривают для данного испытания в качестве открытой электропроводящей части.

Соответствие требованиям проверяют проведением стабильных измерений сопротивления изоляции при напряжении постоянного тока 500 В при комнатной температуре.

В процессе проведения измерений горелки должны быть отключены, твердотельные электронные компоненты и их устройства защиты должны быть замкнуты накоротко, а проверку блоков жидкостного охлаждения проводят без жидкости.

6.1.5 Диэлектрическая прочность

Изоляция должна выдерживать следующие значения напряжения испытаний без искрового разряда или пробоя:

a) значения напряжений испытания согласно таблице 5 при первом испытании сварочного источника питания;

b) напряжения испытаний, составляющие 80% от значений согласно таблице 5, при повторных испытаниях того же сварочного источника питания:

 

Таблица 5

 

Напряжение испытания изоляции

 

Максимальное номинальное напряжение среднеквадратическое, В	Напряжение испытания переменного тока при испытании на диэлектрическую прочность среднеквадратическое, В
Цепи питания <a>, сварочная цепь <b> или цепь управления <b>	Между всеми цепями и токопроводящими частями, цепями питания и всеми другими цепями, кроме сварочной цепи		Между всеми цепями, кроме участка между цепями питания и сварочной цепью	Между цепью питания и сварочной цепью
	Оборудование класса I	Оборудование класса II
До 50	500	1000	500	1000
220	1100	2200	1100	2200
450	1875	3750	1875	3750
700	2500	5000	2500	5000
1000	2750	5500	2750	5500
Примечание 1 - Максимальное номинальное напряжение действительно для заземленных и незаземленных систем. Примечание 2 - В настоящем стандарте испытание цепей управления на диэлектрическую прочность ограничено проверкой любой цепи, которая входит или выходит из корпуса, за исключением цепей питания и сварочной цепи.   <a> Допускается интерполяция промежуточных значений для всех сетей питания (цепей питания), работающих в диапазоне напряжений от 220 до 450 В, а также во всех трехфазных, трехпроводных заземленных системах без снятия напряжения (см. приложение A). <b> Для промежуточных значений в цепях управления и сварочных цепях допускается использовать интерполяцию.

 

Напряжение испытания переменного тока должно иметь примерно синусоидальную форму с пиковым значением, не превышающим среднеквадратическое значение более чем в 1,45 раза и с частотой около 50 или 60 Гц.

Максимально допустимое значение тока отключения должно составлять 100 мА. Высоковольтный трансформатор должен выдавать заданное напряжение до момента срабатывания тока отключения. Отключение означает искровой разряд или пробой.

Примечание - Для обеспечения безопасности оператора рекомендуется применять низкое значение тока отключения (10 мА или менее).

 

Вариант проверки: допускается использовать напряжение испытания постоянного тока, в 1,4 раза превышающее среднеквадратическое напряжение испытания.

Комплектующие или узлы не должны отсоединяться или закорачиваться, если не соблюдены следующие условия a), b) или c):

a) комплектующие или узлы спроектированы и испытаны в соответствии со стандартами, в которых установлены значения напряжения ниже уровня напряжения испытаний. Эти комплектующие или узлы не подключаются между цепями питания и сварочными цепями, их отключение или короткое замыкание не препятствуют проверке части этой цепи. Примером являются двигатели вентиляторов и насосов;

b) компоненты или узлы включены в цепь питания или сварочную цепь и их отсоединение не препятствует испытаниям части этой цепи. Например, электронные схемы;

c) сети подавления помех или защитные конденсаторы между цепью питания или сварочной цепью и любой открытой проводящей частью соответствуют действующим стандартам.

Цепи управления, подключенные к клемме защитного провода заземления, не отключают во время испытаний, а затем их испытывают как открытые проводящие части.

По решению производителя напряжение испытания может медленно повышаться до полного значения.

Напряжения испытания между цепью питания, открытыми токопроводящими частями и сварочной цепью могут прикладываться одновременно. Пример приведен в приложении B.

Сварочные источники питания с приводом от двигателя подвергают тому же испытанию.

Соответствие проверяют путем приложения напряжения испытания:

a) в течение 60 с (типовые испытания);

b) 5 с (приемо-сдаточные испытания) или

c) 1 с (приемо-сдаточное испытание с увеличением напряжения испытания на 20%).