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关于本安型防爆灯具的检验标准

时间:2017-07-01   编辑:尚为照明

0.1 火花点燃试验
10.1.1 概述
所有 要 求 火花点燃试验的电路应通过试验证明,它们在第 5章规定与电气设备相适应的等级条件
下,不能引起点燃。
在 试 验 时,应模拟正常条件和故障条件。安全系数应按附录A规定来考虑。
在 试验 时 ,火花试验装置接人被试电路中那些认为可能出现开路、短路或接地故障的每一个试验点
上。火花试验装置的容器中应充满10.2规定的最易点燃的试验气体与空气的混合物,并且火花试验装
置按10.3规定标定后操作。
如 果 一个 电路根据附录A所述的方法和图A1到图A6给出的参考曲线及表A1-A2,可以推断其
结构和电气参数有足够的本质安全性能时,则可以不用火花试验装置进行型式试验。
当规 定 电 压、电流没有规定容差时,则容差通常为士loo.
注 :一 个 用 参 考曲线和表格数据审查过的电路,用火花试验装置试验时有可能引起点燃,因为火花试验装置的灵敏
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度是 变化 的 ,而 参 考曲线和表格数据是从大t这种试验获得的.所以,利用曲线和表格数据进行评定,是比较一
致 的 ,并 且 优 于 试 验结果。
10-1.2 火花试验装置
火 花试 验 装置已在附录B中叙述,如果附录B表明该火花试验装置不适用,则可采用其他等效灵
敏度的火花试验装置,并且对于火花试验装置的合理性应在有关文件报告中说明。
由火 花 试 验装置产生的短路、开路和接地故障应认为是正常工作和非计数故障试验:
a) 连 接 件上,
b) 在 不 符合表 4规定的内部连接或跨接内部爬电距离、电气间隙、通过浇封化合物距离和固体绝
缘距离。
火 花试 验 装置不能使用在:
a) 跨 接 可靠隔离,或与可靠连接串联,
b) 跨 接 符合表4规定的爬电距离、电气间隙、通过浇封化合物距离和固体绝缘距离。
。) 在 关 联设备内,但其本质安全电路末端除外,
d) 符 合 6.3.1规定的隔离电路端子之间,但7.6i )项情况除外。
 
 
10.2 爆炸性试验棍合物
按 照被 试 电气设备规定的类别应采用下列爆炸性试验混合物。
I类 设 备 : 8.0%-8.6肠 甲烷一空气
IA 类 设 备: 5.00o~5.5% 丙烷一空气
,B 类 设 备: 7.300^'8.3% 乙烯一空气
IC 类 设 备: 1900-230o 氢气一空气
在特 殊 情 况下,对指定的气体或燕气环境中应用并作相应试验和标志的电气设备,应采用该气体或
燕气与空气形成的混合物在最易点燃的浓度时进行试验。在应用更易点徽的试验混合物达到安全系数
时,它的成分应按10-4.2规定。
注 :市 场 上销咨的气体和燕气的纯度,一般对于上述试验是适用的,但是,纯度低于95%的气体和燕气不得使用.试
验 室 的 温 度 、气 压 及空气湿度的正常变化对好炸性试验棍合物的影响一般很小.这些变化的明显影响将在例行
的 火 花试 验装 t标 定中表现出来。
 
 
10.3 火花试验装置标定
按 10 .4 规定,在每一系列火花点燃试验前,应对火花试验装置的灵敏度进行标定。为此,火花试验
装置应在接有0.09 H^-0.1H 的空芯线圈的24V 直流电路中操作。并且该电路中的电流应按表7调整
到相应类别的数值,或者当使用更易点姗试验气体时,将该值除以安全系数。
表 7 标 定 电 路 中 的 电 流
卜 IABC一寸一一Od 13016-05A^-^3,- 061.01615mA 火 花试 验 装置的极握,应在接正极时旋转不小于400转和不大于440转,这时如果爆炸性混合物至
少出现一次点嫌,则认为该装置灵敏度合格。
 
 
10.4 用火花试验装置试验
10-4.1 电路试验
被试 电 路 应以最危险电路为基础,并按第7章规定考虑元件容差,且考虑电源供电电压10%的
变化。
火 花试 验 装置应接人被试电路中认为可能出现开路和短路的每个试验点上。试验应按第5章适当
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的电气设备等级,在电路正常工作、一个故障、二个故障以及在最大外部电容(c,)和外部电感(Lo)情况
下,或电气设备设计的电感与电阻比(Lo/R. )的情况下进行。
每 个 电路 应在下列转数情况下进行试验,在火花试验中的极握盘转数容差为。%一+10肠.
a) 对 于直 流电路— 400转(5m in),每一极性200转;
b) 对 于 交流电路— 10 00转(12.5m in);
。) 对 于 电容电路— 400转((5m in),每一极性200转。必须注意保证电容有足够的充电时间(不小
于3倍的时间常数).正常充电时间大约是20 ms,在该充电时间不充分时,应除去一根或多根金属丝
(钨丝)以增大充电时间或放慢火花试验装的转动速度。当除去金属丝时,应增加转数,以保持同一火花
数量。
每 次按 a),b)或c)试验后,应重新对火花试验装置进行标定。如果标定不符合10.3规定,则所进行
的电路点燃试验认为是无效的。
10-4.2 安全系数
注 :应 用 安全系数的目的是保证在检验时比原电路更容易引起点赫的电路条件下进行型式试验和评定,或者是用
更 易 点 嫩 气 体 混 合物对原电路进行试验。通常,在达到规定安全系数的不同试验方法之间不能获得精确的等效
性 ,但 用 下 列 替 换 方法是允许的.
1. 5倍 安 全系数应按下列方法之一获得:
a) 把 电 源电压(供电系统)提高到额定值电压的1100o,或按第 7章规定调整其他电压,例如,使电
池组、电源和限压器件达到最高值。
1) 对 于 电感和电阻电路,减小限流电阻值把电流提高到1.5倍的故障电流.如果达不到 1.5倍安
全系 数 , 可 进 一步提高电源电压。
2) 对 于 电容电路,把电压提高到1.5倍故障电压。另一方面,当一只可靠限流电阻用于电容器时,
则 电容 器 视 为 电 池 ,电路视为电阻性电路。
注 :当 使 用图Al~图A6参考曲线或表Al-A2评定时,该方法同样适用.
b) 按 表 8使用最易点燃爆炸性试验混合物。这些混合物应通过测量,证明其成份是在给出值士0.5
范围内。
表 8 相 当 于 1 .5 倍 安 全 系 数 的 爆 炸 性气 体 混 合 物的成份
片卜下6878015 1241059 10-4.3 试验注意事项
10.4-3.1 概述
火 花 点燃 试验应在电路布置能产生最不利的条件下进行。对于简单型式的电路在应用图A1~图
A6参考曲线时,短路电流是最不利的.对于更复杂电路,由于条件不同因而短路试验可能不是最不利
的条件,例如,对稳压电源,最不利条件通常发生在电阻申联在电源的输出电路中,电压不降低,将电流
调到最大值。
10.4-3.2 电感电路和电容电路
在 电 路 中含有贮能电容器和电感器时,对该电路用图A1一图A6参考曲线评定可能是困难的,例
如,贮能的电容可以增强电源对电感的供电。所以,该电路应按电容器和电感器的组合进行试验。
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10.4-3.3 电路应用分流短路电路(急剧短路)保护
在输 出电 压稳定后,对于第5章条件的适当设备等级的电路应不能引起点燃.另外,当防爆型式涉
及其他电路故障引起的急剧短路时,则急剧短路瞬间的允许通过能量应不超过下列类别规定值:
,C 类 设 备:20p J;
,B 类 设 备:80il J;
,A 类 设 备:160j .j;
I类 设 备 :260p .J.
用火 花 试 验装置对急剧短路电路允许通过能量进行点嫌试验,是不适合的。允许通过能量可进行测
定,例如,用示波器测定.
10.4.4 火花试验结果
任 一 选 择试验点的每一次试验均不应出现点姗。
 
 
 
10.5 温度试验
所有 温 度 数据应以40℃的环境温度或在设备上标志的最高环境温度为参考基准。以参考环境温度
为基准的试验,可在20℃和参考环境温度之间的任一环境温度下进行,将试验时的环境温度和参考环
境温度之间的差值加到所测量温度上,除非元件的热特性是非线性的,例如:电池组。如果温升是在参考
环境温度时测得的,那么在确定其温度组别时应采用该值.
温 度 可 采用任一方便方法测得,但测量元件不应明显降低被测量温度。测量绕组温升的允许方法
如下:
测 量 绕 组在环境温度时的电阻,并记录测量时的环境温度。
施 加 试 验电流和测量绕组的最大电阻,并记录侧量时的环境温度。
温 升 按 下式计算:
R , .
t.= 于 (k +t ,) 一 (k+ ‘ :)
式中:t- 温升,K;
r— 环 境 温 度t:时的绕组电阻,口,
R— 在 试 验电流条件中的绕组最大电阻,n;
t, 测 量 r时的环境温度,℃,
tz 测 量 R 时的环境温度,℃,
k— 在 。 ℃ 时绕组电阻温度系数的倒数,对于铜该值为 234.5,
 
 
 
10.6 电压试验
电压 试 验 按IEC标准进行,也可采用下列方法进行:使用频率在 48H z-62H :之间的实际正弦波
交流电压进行试验或使用直流电压进行试验,其直流电压为交流电压的1.4倍,并且直流电压波形的峰
间波动不得超过电压的3%.
电源 应 具有足够的伏安容量,以维持试验电压,这时,应把可能出现的任一漏电流考虑在内.
试 验 电 压应在不小于 los 时间内平稳上升到规定值,然后至少维持 60s.
施 加 电 压在试验期间应保持恒定,并且电流应不大于 5m A交流有效值.
10.7 小元件点燃试验
小 元 件 试验证明它按 6.2 .4 a)项可燃性混合物不应引起温度点燃,其试验如下所述.试验出现冷火
焰应认为点燃。检验点嫩应用目测或温度测量,例如,用热电偶。
小元 件 应 是按第5章规定在正常工作或故障条件而且产生温度最高值时进行试验。试验应持续到
元件和周围部件达到热平衡为止或持续到元件温度平衡为止。在元件损坏引起温度下降时,应另加5个
元件样品并重新进行5次试验.当按第5章规定的正常工作或故障条件,在表面温度超过电气设备温度
组别的元件个数多于一个时,则试验应在所有上述元件达到最高温度时进行。
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元 件 在 试验时可按规定状态安装在电气设备中并且采取有效措施保证试验混合物与元件接触。试
验也可在模拟状态进行,以保证试验结果有代表性。
上 述模 拟 状态应考虑元件附近的电气设备的其他部件因通风和热效应可能影响混合物的温度和元
件周围混合物的流动。
按 GB 3 836.1-2000第5.3要求的安全系数应通过升高进行试验的环境温度获得,或通过升高元
件和其他需要安全系数有关邻近表面的温度获得。
对 于 T4 温度组别混合物应是下列两者之一:
a) 2 2 .5 0x^'23.5写体积比的二乙醚和空气均匀混合物,
b) 二 乙 醚和空气混合物从允许的小剂量二乙醚蒸发获得,这时,在试验容器内可进行点嫌试验.
对 于其 他 温度组别,应由试验机关决定选择合适的混合物。
如果 在 试 验期间没有出现点燃,为证明可燃性混合物存在,应使用某一种其他方法点燃混合物。
 
 
 
10.8 规定不严密的元件参数的测定
应从 任 一 货源或几个货源抽取十只未用过的元件样品,对它的相关参数进行测量。试验通常应在最
高环境温度或规定最高环境温度进行,例如40'C;但那些温度敏感元件(例如,镍福电池/电池组)应在
低温条件下试验,以获得它的最不利条件.
应将 参 数 的最不利值作为元件的代表参数,没必要取自同一样品,可从 10只样品试验获得。
 
 
 
10.9 电池和电池组试验
10-9.1 一般要求
可 充 电电 池或电池组应充足电,并且在至少两次放电以后再进行试验,在第二次放电,或者必要的
话,在以后的放电中,电池或电池组的容量应确认在它的制造厂规定范围内,以保证该试验能在它的制
造厂规定范围内充足电的电池或电池组上进行。
当为 试 验 目的需要短路时,电路连接部分的电阻(不包括它的连接件),或者其电阻应不超过3m a,
或者其两端电压差不超过200 mV或电池电动势的15%。施加的短路应尽可能靠近电池或电池组端子。
10.9.2 电池和电池组电解液漏泄试验
试 验样 品 应放置在分开的盒子里,例如,密封口朝下或按电池制造厂规定的安装方向安装,在下面
垫上一片吸水纸。十只试验样品应承受下列最不利条件:
a> 短 路 至放电完为止;
b) 在 制 造厂建议范围内施加输人电流或充电电流。
c) 在 制 造厂建议范围内电池组充电,其中有一电池组完全放电或极性接反。
上 述条 件 应包括由应用5.2和5.3产生的任一反向充电条件。该条件不包括使用超过电池或电池
组制造厂建议的充电速率的外部充电电路。
当电 池 组 冷却后,在吸水纸上或在试验样品表面上应没有电解液的明显痕迹。使用浇封化合物的地
方应满足7.4.9电池检验的规定,试验结束后,浇封处应没有不符合7.4.9规定的损坏情况.
10-9.3 电池和电池组的火花点嫌和表面温度
如 果 电池 组是由若干个分立的电池组成或较小的电池组(其规定结构符合本标准隔离规定和其他
要求)组成,那么,每个分立单元应单独进行试验。
除 了可 证 明不会发生每个电池之间短路的特殊结构电池组外,每个单元的故障应认为是一个故障。
在不 符 合 规定环境的场合,应考虑到电池组外部端子之间出现的短路故障。按7.4.9规定的电池和
电池组应按下列试验和评定:
a) 火 花 试验或评定应在电池和电池组的外部端子上进行,在含有限流器件并且该器件与符合 6.7
规定的电池或电池组连接时,则在试验和评定时应包括该限流器件。
当本 质 安 全评定包括电池或电池组的内阻时,电池或电池组最小电阻值由电池或电池组制造厂文
件获得,试验机关应认可该值。如果电池或电池组制造厂未给出内部电阻最小值,则试验机关应利用从
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10只电池或电池组样品试验中的最不利短路电流值,与7.4.3电他或电池组峰值开路电压来确定
内阻。
b) 表 面 温度应按下列方法确定。电池或电池组外部的所有限流器件试验时应短路.试验时应除去
电池或电池组上不是外壳本身的任何外层极盖物(纸或金属等)。温度应在每只电池或电他组的外壳表
面获得,并取最大值。试验应在每种情况下同限流器件一起,即10只电池短路时进行。
装 有被 短 路的内部限流器件的10只试验样品,连同专用说明书或样品安全使用及试验所需的防护
措施,应从电池或电池组制造厂获得。
注 :当 确 定多只电池组表面温度时,由于保护器件的固有作用,例如,烙断器或PTC(正温度系数)电阻,可不考虑.
因为 ,它 是 可 能 评 定的内部故障,例如隔离物损坏.
 
 
 
10.10 机械试验
10-10.1 浇封化合物
用 直径 为 6m m平端面金属试棒垂直施加30N 力在浇封化合物表面上,并保持los 。这时,浇封件
不得出现损坏和永久性变形或大于1 mm的位移。
在 出现 浇 封化合物自由表面时,为了要保证浇封化合物的刚性,而且不易碎裂,浇封化合物表面在
(20士10)℃时,应使用GB 3836.1-2000附录G所述的试验装置进行下列之一冲击试验:
a) 对 于 I类设备,在浇封化合物形成外壳的部分和用于隔离爆炸性环境时,所使用的冲击能量为
20)。
b) 对 于 其他电气设备,所使用的冲击能量为2J o
试验 后 浇 封化合物应保持完好并且没有出现永久性变形。微小表面裂缝可忽略。
10门0.2 隔板
隔 板 应 承受直径为 6m m的固体试棒施加 30N 力的作用,这个力应施加在隔板中心附近并至少保
持10 s,隔板不应发生与其作用不适当的变形。
 
 
 
10.11 装有压电器件的电气设备试验
当对 工 作 中易接近电气设备的任何部分,在(20士10)℃用GB 3836.1-2000附录G试验装置,并
按GB 3836.1-2000中表4高冲击能量进行冲击试验时,测量器体的电容量和呈现在器件两端的电
压.对于电压值,应取在同一样品上进行2次冲击试验的较高值。当含有压电器件的设备安装有防止外
物直接机械冲击的保护装置时,应按制造厂预期的压电器件设备安装状态安装保护装置并对其进行冲
击试验。
在最 高 实 测电压下,压电器件的晶体电容的最大贮存能量应不超过下列数值:
I类 设 备 :15 00P .J
IA 类 设 备:950刃
IB 类 设 备:250p J
He 类 设 备:50Lt J
当压 电 器 件的电气输出受保护元件(包括保护装置)限制时,则用上述方法进行冲击试验时,这些元
件不应产生使防爆型式失效的损坏。
当为 了 防 止冲击能量超过元件规定值而需要保护设备以避免外部物体机械冲击时,则应规定要求
细则,将其作为安全使用的特殊条件,并在电气设备上应标明符号x.
 
 
 
10.12 二极管安全栅和安全分流器的型式试验
下 列试 验 用于验证安全栅或安全分流器可否承受瞬态过程的影响.
可 靠额 定 值的电阻器应认为能够承受来自规定电源的任何预期瞬态过程。
二极 管 应 由制造厂说明书或由下列试验表明能够承受峰值电压U除以熔断器电阻(20℃时)及其
串联的可靠电阻之和的电流:
GB 38 36 .4 一 2 00 0
每一 种 型 式的二极管应承受住沿使用方向(齐纳二极管为齐纳方向),重复5次的持续时间为50l .s
的矩形电流脉冲试验,各次试验间隔为20 ms。脉冲幅值由Um峰值除以在20℃时熔断器冷态电阻值
(加上电路中可靠串联电阻的阻值)得到。在制造厂数据表明预先一击穿时间大于50 k。时,该电流脉冲
宽度将变成实际预先一击穿时间。在预先一击穿时间不可能从制造厂获得现成的数据时,十只熔断器应承
受预期电流和预先一击穿时间测定试验。如果该值大于50 l.s可以使用。
二极 管 电 压应在元件制造厂试验电流条件下在本标准前和试验后进行侧量.测量电压之差应不大
于5%(5%包括试验设备的误差).试验时观察到的最高电压,应认为是用上述对半导体限流器件同样
方法产生的一系列脉冲的峰值电压。上述器件试验结束后,对于制造厂规定元件的一致性应再次核对.
根据 专 业 制造厂提出的适用范围,有必要仅对具有特殊电压的典型样品进行试验,以证明适用范围
的适用性.
 
 
 
 
10.13 电缆拔脱试验
设备 与 外 部电缆连接的结构,如果设备内连接线终端损坏可能使本质安全性能失效,电缆应承受拔
脱试验,例如,在电缆里有两个以上本质安全电路,其损坏可能导致不安全的互连情况时,为此须进行下
列试验:
在 电缆 引 线进人设备方向,对电缆施加 30N 拉力,并保持1h ,
试验 后 观 察,电缆外皮可以位移,但电缆终端没有明显位移。
该试 验 不 适用于作为永久连接并且不构成电缆部分的专用导线。
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