ГОСТ Р МЭК 61241-1-1-99 => Гост р мэк 61241-1-1-99. Государственный стандарт российской федерации. Электрооборудование, применяемое в зонах,...

ГОСТ Р МЭК 61241-1-1-99

 

Группа Е09

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

 

Электрооборудование, применяемое в зонах, опасных по воспламенению горючей пыли

 

Часть 1

 

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ, ЗАЩИЩЕННОЕ ОБОЛОЧКАМИ И ОГРАНИЧЕНИЕМ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ

 

Раздел 1

 

Технические требования

 

Electrical apparatus for use in the presence of combustible dust. Part 1-1. Electrical apparatus protected by enclosures and surface temperature limitation. Specification for apparatus

 

ОКС 29.260.20

ОКСТУ 3402

 

Дата введения 2001-01-01

 

 

Предисловие

 

1 РАЗРАБОТАН ГП "ВНИИФТРИ"

 

ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 403 "Взрывозащищенное и рудничное электрооборудование"

 

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 27 декабря 1999 г. № 710-ст

 

3 Настоящий стандарт содержит полный аутентичный текст международного стандарта МЭК 61241-1-1 (1999-06), издание 2.0 "Электрооборудование, применяемое в зонах, опасных по воспламенению горючей пыли. Часть 1. Электрооборудование, защищенное оболочками и ограничением температуры поверхности. Раздел 1. Технические требования"

 

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

  

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ (2004 г.)

 

 

Введение

 

Настоящий стандарт является частным стандартом в составе государственных стандартов, разработанных на основе применения требований комплекса международных стандартов МЭК 61241 к электрооборудованию, используемому в зонах, опасных по воспламенению горючей пыли, подготовленных и принятых ТК 31 МЭК "Электрооборудование для взрывоопасных газовых сред".

Разработанные международные стандарты МЭК 61241 впервые нормативно закрепляют требования, выполнение которых обеспечивает безопасную эксплуатацию электрооборудования в зонах, опасных по воспламенению горючей пыли.

Горючая пыль может воспламеняться при эксплуатации электрооборудования, если:

- температура поверхности электрооборудования превышает температуру самовоспламенения пыли. Температура самовоспламенения зависит от свойств пыли (находится ли пыль в облаке или в слое, от его толщины) и от геометрии источника тепла;

- эксплуатация электрооборудования сопровождается возникновением электрической дуги или искрением электрических частей оборудования, таких как выключатели, контакты, коммутаторы, щетки и т.п., или разрядом накопившегося электростатического заряда, или излучением энергии (например, электромагнитного излучения);

- при эксплуатации оборудования происходит механическое или фрикционное искрение.

Комплексом стандартов ГОСТ Р МЭК 61241 для предупреждения опасности воспламенения пыли предусмотрены защитные меры, основными из которых являются:

- температуры поверхностей, на которых может осаждаться пыль или которые могут контактировать с облаком пыли, должны быть ниже максимально допустимой температуры поверхности по ГОСТ Р МЭК 61241-1-2;

- любые искрящие части или детали, имеющие температуру выше температуры самовоспламенения пыли, должны находиться в оболочке, которая предотвращает доступ пыли, или мощность электрических цепей должна быть ограничена таким образом, чтобы избежать дугового разряда, искрения и температур, приводящих к воспламенению горючей пыли;

- исключение любых других источников воспламенения.

Применение настоящего стандарта не освобождает от ответственности за несоблюдение требований безопасности, изложенных в других законодательных актах Российской Федерации.

Стандарт не распространяется на электрооборудование, применяемое при наличии пыли взрывчатых и радиоактивных веществ.

Номера разделов, пунктов, таблиц, рисунков соответствуют приведенным в МЭК 61241-1-1-99.

 

1 Область применения

 

Настоящий стандарт устанавливает требования к проектированию, конструкции и испытаниям электрооборудования, защищенного оболочками и ограничением температуры поверхности, предназначенного для эксплуатации в зонах, опасных по воспламенению горючей пыли.

 

Примечание - ГОСТ Р МЭК 61241-1-2 устанавливает требования по выбору, установке и эксплуатации электрооборудования, предназначенного для эксплуатации в зонах, опасных по воспламенению горючей пыли. К такому электрооборудованию могут также предъявляться дополнительные требования, приведенные в стандартах на взрывозащищенное электрооборудование, например ГОСТ Р 51330.0.

 

Защита от воспламенения горючей пыли основана на ограничении доступа пыли к электрооборудованию посредством использования пыленепроницаемых или пылезащитных оболочек и на ограничении максимальной температуры поверхности оболочки и тех поверхностей электрооборудования или их частей, которые могут находиться в контакте с пылью.

Применение электрооборудования в средах, которые могут содержать одновременно взрывоопасный газ и горючую пыль, требует дополнительных мер по обеспечению безопасности.

Если электрооборудование подвергается дополнительным воздействиям окружающей среды, например воды, повышенной влажности и коррозии, используемые способы защиты от этих воздействий не должны неблагоприятно влиять на целостность оболочки.

Принципы настоящего стандарта применимы также в случае возникновения опасности.

Требования настоящего стандарта применимы также в случае возникновения опасности воспламенения или взрыва горючих волокон или быстроиспаряющихся частиц.

Настоящий стандарт не распространяется на электрооборудование, эксплуатируемое при наличии пыли взрывчатых веществ, которые не требуют атмосферного кислорода для горения, или пыли пирофорных веществ. Стандарт не распространяется на электрооборудование, предназначенное для использования в шахтах, а также в наземных шахтных установках, в которых существует опасность воспламенения или взрыва из-за присутствия гремучего газа и/или горючей пыли.

Настоящий стандарт не рассматривает опасность из-за выделения пылью огнеопасного или токсичного газа. Стандарт не распространяется на взрывозащиту других видов, кроме защиты оболочками и ограничением температуры поверхности.

 

 

 

2 Нормативные ссылки

 

В настоящем стандарте использованы ссылки на стандарты, перечень которых приведен в приложении А.

 

3 Определения

 

В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями.

 

3.1 пыль: По 2.4 ГОСТ Р МЭК 61241-3.

 

Примечание - Пыль - диспергированные твердые вещества и материалы с частицами размером менее 850 мкм (по ГОСТ 12.1.044).

 

3.2 горючая пыль: Пыль, волокна или летучие частицы, которые могут гореть или тлеть в воздухе и образовывать взрывоопасные смеси с воздухом при атмосферном давлении и нормальных температурах.

3.3 электропроводящая пыль: Пыль с удельным электрическим сопротивлением не более 10³ Oм×м.

3.4 взрывоопасная пылевоздушная смесь: Смесь горючих веществ в виде пыли или волокон с воздухом при нормальных атмосферных условиях, в которой после воспламенения горение распространяется по всей смеси.

3.5 температура самовоспламенения слоя пыли: Наименьшая температура горячей поверхности, при которой происходит самовоспламенение слоя пыли заданной толщины на этой поверхности.

3.6 температура самовоспламенения пылевоздушной смеси: Наименьшая температура горячей внутренней стенки печи, при которой происходит воспламенение находящейся в ней пылевоздушной смеси.

3.7 защита от воспламенения пыли (DIP): Все необходимые меры, указанные в настоящем стандарте, применяемые в электрооборудовании для избежания воспламенения слоя или облака пыли (например, защита от проникновения пыли и ограничение температуры поверхности).

3.8 пыленепроницаемая оболочка: Оболочка, полностью предотвращающая доступ пыли.

3.9 пылезащитная оболочка: Оболочка, через которую пыль поступает в количествах, не достаточных для нарушения безопасного режима работы оборудования. Пыль не накапливается внутри оболочки и не может повлечь опасность воспламенения.

3.10 максимальная температура поверхности: Самая высокая температура любой части поверхности электрооборудования, которая достигается во время испытания при отсутствии или наличии слоя пыли.

3.11 максимально допустимая температура поверхности: Самая высокая температура поверхности электрооборудования, которая допускается при его эксплуатации без риска воспламенения пыли. Максимально допустимая температура поверхности будет зависеть от типа пыли, ее состояния (облако или слой и его толщина) и условий применения (раздел 6 ГОСТ Р МЭК 61241-1-2).

3.12 зона: По 2.1 ГОСТ Р МЭК 61241-3.

3.13 зона класса 20: По 2.11 ГОСТ Р МЭК 61241-3.

3.14 зона класса 21: По 2.12 ГОСТ Р МЭК 61241-3.

3.15 зона класса 22: По 2.13 ГОСТ Р МЭК 61241-3.

 

4 Конструкция

 

4.1 Электрооборудование, применяемое в зонах, опасных по воспламенению горючей пыли, должно отвечать требованиям настоящего стандарта.

 

Примечание - Если электрооборудование должно применяться в особо неблагоприятных условиях эксплуатации (например, нерегулярное обслуживание, воздействие влажности, изменение температуры окружающей среды, воздействие химических веществ, коррозия), эти условия должны быть определены изготовителем и в данном стандарте не устанавливаются.

 

4.2 На крышках оболочек электрооборудования, используемого в зонах класса 20 или 21, должна быть следующая или эквивалентная ей предупреждающая надпись:

"ЖДАТЬ х мин ПОСЛЕ ОТКЛЮЧЕНИЯ ОТ СЕТИ",

где х - количество минут требуемой задержки, если эти крышки могут быть открыты быстрее, чем требуется:

- для разрядки находящихся в оболочке конденсаторов, заряженных при напряжении 200 В или выше до значения остаточной энергии 0,2 мДж, или

- для охлаждения поверхности находящихся в оболочке нагретых частей до температуры ниже, чем предельная температура, установленная для температурного класса электрооборудования.

Электрооборудование может иметь другую предупреждающую надпись:

"НЕ ОТКРЫВАТЬ ПРИ НАЛИЧИИ ВЗРЫВООПАСНОЙ ПЫЛЕВОЗДУШНОЙ СМЕСИ".

4.3 Если в электрооборудовании используются другие средства защиты от неблагоприятного воздействия окружающей среды, например защита от воздействия воды, коррозии и пр., используемые средства и методы не должны нарушать целостность оболочки.

 

5 Материал оболочки

 

5.1 Оболочки и их части из неметаллических материалов

В настоящем разделе приведены требования к оболочкам и их частям из неметаллических материалов, от которых зависит вид защиты. Дополнительно в 20.4.7 приведены требования к испытаниям оболочек, используемых в зонах класса 20 или 21.

5.1.1 Изготовитель должен представить документы, содержащие сведения о материале и технологическом процессе изготовления оболочки или ее частей.

5.1.2 Спецификация на пластмассовые материалы должна содержать:

a) наименование изготовителя;

b) точное и полное указание материала, включая его цвет, процентное содержание наполнителей или других добавок;

c) возможную обработку поверхности, такую как покрытие лаком и т.п.;

d) температурный индекс TI, соответствующий точке 20000 ч на графике теплостойкости, без потери прочности при изгибе более чем на 50%, определенный согласно МЭК 60216-1 [1], ГОСТ 27710 и ИСО 178 [2]. Если во время испытания материал не разрушится, температурный индекс должен быть определен как предел прочности при растяжении по ИСО 527 [3] с испытательными образцами типа 1.

Данные, определяющие вышеуказанные характеристики, должны быть представлены изготовителем пластмассового материала.

5.1.3 Испытания материала оболочки на соответствие указанным требованиям не проводят.

5.1.4 Теплостойкость

5.1.4.1 Пластмассовые материалы должны иметь температурный индекс TI, соответствующий точке 20000 ч, по крайней мере на 20 °С больше, чем температура самой нагретой точки оболочки или ее части (20.4.7.1), с учетом максимальной температуры окружающей среды в процессе эксплуатации.

5.1.4.2 Теплостойкость к повышенной и пониженной температуре оболочек или ее частей из пластмассовых материалов должна соответствовать 20.4.7.3 и 20.4.7.4.

5.1.5 Электростатические заряды на оболочках или ее частях из пластмассового материала, предназначенных при использовании в зоне класса 20 или 21

5.1.5.1 Нижеследующие требования относятся только к пластмассовым оболочкам, их частям, а также к другим доступным пластмассовым частям переносного и стационарного электрооборудования, поверхности которого могут протираться или подвергаться чистке на месте.

5.1.5.2 Оболочки из пластмассового материала, имеющие площадь поверхности больше чем 100 см², должны быть сконструированы так, чтобы при нормальных условиях эксплуатации электрооборудования и чистки не возникала опасность воспламенения из-за электростатических зарядов.

5.1.5.3 В оболочках должны использоваться пластмассовые материалы, удовлетворяющие одной или нескольким из следующих характеристик:

- сопротивление изоляции - до 10⁹ Ом включ. (сопротивление к электростатическому разряду через изоляцию или вдоль поверхности изоляции, измеренное в соответствии с ГОСТ Р 50499, с использованием кольцевого электрода с эффективной площадью 20 см²);

- напряжение пробоя - до 4 кВ включ. (измеренное по ГОСТ 6433.3);

- толщина внешней изоляции на металлических частях - св. 8 мм. (Внешние слои пластмассы, равные или больше 8 мм, на металлических частях типа измерительных зондов или подобных компонентов, которые предотвращают возникновение кистевых разрядов. При оценке минимальной толщины изоляции необходимо учитывать любой возможный износ в условиях нормальной эксплуатации).

5.1.5.4 Если конструкция не позволяет избежать опасности воспламенения от электростатических разрядов, должна быть предупреждающая надпись с указанием мер безопасности, которые следует соблюдать в процессе эксплуатации.

 

Примечание - При выборе электрических изоляционных материалов должна учитываться величина минимального сопротивления изоляции, чтобы избежать опасности, возникающей при касании открытых пластмассовых частей, контактирующих с металлическими частями, находящимися под напряжением.

 

5.2 Оболочки, содержащие легкие металлы

5.2.1 Материалы, используемые в конструкции оболочек электрооборудования, применяемого в зонах, опасных по воспламенению пыли, не должны содержать по массе более 6% суммарного количества магния и титана.

5.2.2 Допускается изготавливать в оболочках резьбовые отверстия для крепежных деталей, закрепляющих крышки, которые могут открываться в процессе эксплуатации для регулирования, осмотра и других операций при условии, что параметры резьбы совместимы с материалом оболочки.

 

6 Запорные средства

 

6.1 Детали, необходимые для обеспечения вида защиты или используемые для предотвращения доступа к неизолированным электрическим частям, должны удаляться только при помощи инструмента.

6.2 Резьбовые отверстия запорных средств в крышках из пластмассы или сплава легких металлов, которые могут открываться в процессе эксплуатации для регулирования, осмотра и других операций, должны соответствовать требованиям 5.2.2.

 

7 Блокировочные устройства

 

Блокировочные устройства, используемые для обеспечения вида защиты, должны быть сконструированы так, чтобы эффективность их действия при эксплуатации не могла быть нарушена с помощью инструментов, например отвертки или плоскогубцев.

 

8 Втулки

 

8.1 Втулки в оболочках, используемые как средства соединения, к которым может быть приложен вращающий момент после подсоединения или сборки соединения, должны быть установлены таким образом, чтобы все их части были защищены от проворачивания.

8.2 Втулки в оболочках, используемых в зоне класса 20 или 21, должны быть испытаны крутящим моментом в соответствии с 20.4.4.

 

9 Материалы для цементирования (склеивания, заливки)

 

9.1 Документация по 20.2, представленная изготовителем, должна свидетельствовать, что материалы, используемые для цементирования, от которых зависит безопасность в заданных условиях эксплуатации, имеют теплостойкость, удовлетворяющую минимальным и максимальным температурам, которым они могут быть подвергнуты, в соответствии с классом электрооборудования.

9.2 Теплостойкость материалов для цементирования считают удовлетворяющей температурному классу, если предельные значения температуры для материала ниже или равны самой низкой рабочей температуре и по крайней мере на 20 °С выше максимальной температуры, которая может быть достигнута в процессе эксплуатации.

 

Примечание - Если соединение подвергается другим неблагоприятным условиям эксплуатации, соответствующие меры защиты должны быть согласованы между пользователем и изготовителем.

 

9.3 Испытание на проверку соответствия характеристик материала техническим требованиям, упомянутым в 9.1, не проводят.

 

10 Средства и отсеки для соединений

 

10.1 Электрооборудование, предназначенное для подключения к внешним электрическим цепям, должно иметь средства соединения за исключением случаев, когда электрооборудование изготовлено с кабелем или постоянно соединено с ним. Электрооборудование с присоединенными кабелями должно быть отмечено символом X, указывающим на необходимость присоединения свободного конца кабеля к внешним цепям.

10.2 Отсеки для соединений и отверстия в них для доступа должны иметь размеры, позволяющие легко присоединять проводники.

10.3 Отсеки для соединений должны быть сконструированы так, чтобы после подключения проводников пути утечки и зазоры отвечали требованиям стандарта на соответствующее электрооборудование.

 

11 Средства подключения заземляющих или выравнивающих проводников

 

11.1 Средства подключения заземляющего или выравнивающего (эквипотенциального) проводников должны быть размещены внутри отсека для присоединения электрооборудования к внешним цепям или вблизи таких средств соединения.

11.2 Электрооборудование с металлической оболочкой должно иметь дополнительное внешнее средство подключения заземляющего или выравнивающего (эквипотенциального) проводников. Это внешнее средство подключения должно иметь электрический контакт со средствами, указанными в 11.1. Для электрооборудования, предназначенного для перемещения во включенном состоянии и снабженного кабелем, который включает заземляющий или выравнивающий (эквипотенциальный) проводники, внешние средства подключения не требуются.

 

Примечание - Выражение "электрический контакт" не обязательно предусматривает использование провода.

 

11.3 Для электрооборудования, не требующего заземления (или эквипотенциального проводника), например имеющего двойную или усиленную изоляцию, или для которого дополнительное заземление не является необходимым, ни внутренние, ни внешние средства подключения заземляющих или выравнивающих проводников не требуются.

11.4 Средство подключения заземляющих или выравнивающих (эквипотенциальных) проводников должно обеспечить эффективное подключение по крайней мере одного проводника с площадью поперечного сечения, указанной в таблице 1.

11.5 Средства подключения заземляющих или выравнивающих (эквипотенциальных) проводников снаружи электрооборудования, кроме вышеизложенных требований, должны обеспечить эффективное присоединение проводника сечением по крайней мере 4 мм².

11.6 Средства подключения должны быть эффективно защищены от коррозии. Их конструкция должна обеспечивать защиту от ослабления, скручивания и необходимое контактное давление.

 

Таблица 1

 

Минимальная площадь поперечного сечения защитных проводников

 

В квадратных миллиметрах

Площадь поперечного сечения фазовых проводов установки S	Минимальная площадь поперечного сечения соответствующего защитного проводника Sр
S £ 16	S
16 < S £ 35	16
S > 35	0,5S

 

11.7 На контактное давление в электрических соединениях не должны влиять в процессе эксплуатации изменения размера изоляционных материалов, связанные с изменениями температуры или влажности и т.п.

11.8 Должны быть приняты особые меры предосторожности, если одна из частей контакта состоит из материала, содержащего легкий металл. Одним из решений может служить использование промежуточной части, изготовленной из стали.

 

12 Кабельные и трубные вводы

 

12.1 В документах по 20.2, представленных изготовителем, должны быть указаны вводы, предназначенные для использования с кабелем или трубопроводом, их размещение на электрооборудовании и максимально разрешенный размер.

12.2 Кабельные и трубные вводы должны быть сконструированы и установлены так, чтобы они не изменяли характеристики вида защиты электрооборудования, на котором они установлены. Это относится ко всем размерам кабеля, указанным изготовителем, которые допустимы к применению с данными кабельным вводом.

12.3 Кабельные и трубные вводы могут составлять неразъемную часть электрооборудования, то есть их главный элемент или его часть составляет неотделимую часть оболочки оборудования. В таких случаях вводы должны быть проверены и испытаны вместе с оборудованием.

 

Примечание - Кабельные и трубные вводы, которые могут быть отделены от оборудования, но поставляются вместе с ним, обычно проверяют отдельно от оборудования, но могут быть проверены вместе с оборудованием, если так требует изготовитель оборудования.

 

12.4 Если конструкция кабельного ввода такова, что скручивание кабеля может передаваться соединениям, то должно быть установлено устройство, предотвращающее вращение.

12.5 Ввод провода или кабельный ввод, ввинчиваемый в резьбовое отверстие или фиксированный в простом отверстии, должен устанавливаться:

- в стенке оболочки или

- в пластине адаптера, сконструированного для крепления в оболочке или на ее стенках, или

- в специальном отделении, встроенном или прикрепленном к оболочке.

12.6 Заглушки, закрывающие неиспользуемые отверстия в стенках электрооборудования, или отверстия, не оснащенные кабельными или трубными вводами, должны вместе со стенкой оболочки электрооборудования удовлетворять требованиям вида защиты. Средства, обеспечивающие эти требования, должны быть такими, чтобы заглушка могла удаляться только при помощи инструмента.

12.7 Если температура в месте кабельного или трубного ввода может превысить 70 °С, или в месте ответвления провода может превысить 80 °С, на внешней стороне оболочки электрооборудования должна быть нанесена надпись для руководства при выборе кабеля или электропроводки в трубопроводе с такими характеристиками, чтобы номинальная температура кабеля не превышала вышеуказанные (рисунок 1).

 

 

1 - место перехода проводов; 2 - уплотняющие кольца; 3 - корпус кабельного ввода;

4 - зажимное кольцо с кольцевым ободком; 5 - кабель

 

Рисунок 1 - Места ввода и перехода кабеля

 

13 Дополнительные требования к электрооборудованию исполнения В

для использования в зоне класса 20 или 21

 

13.1 Соединения

13.1.1 Плоские соединения (рисунок 2) должны иметь минимальную ширину соприкосновения от внутренней поверхности оболочки до внешней и максимально допустимый промежуток между поверхностями в соответствии с таблицей 2.

 

Таблица 2

 

Плоские соединения

 

В миллиметрах

Минимальная ширина контакта плоского соединения W	5	22
Максимально допустимый промежуток между поверхностями плоского соединения G	0,05	0,22

 

Примечание - При ширине соединений от 5 до 22 мм максимальный промежуток может быть увеличен на 0,01 мм на каждый миллиметр увеличения ширины соединения св. 5 мм.

 

 

Рисунок 2 - Плоское соединение

 

13.1.2 Цилиндрические соединения (рисунок 3), которые имеют осевую L и радиальную W части соприкосновения, каждая из которых должна быть не менее 1,2 мм, могут иметь диаметральные промежутки, как указано для плоских соединений в таблице 2. Радиальная часть W цилиндрического соединения должна иметь максимально допустимый промежуток, как указано для плоских соединений в таблице 2.

13.1.3 Для соединения с прокладкой (рисунок 4) требования указаны в таблице 3.

 

Рисунок 3 - Цилиндрическое соединение	Рисунок 4 - Соединение с прокладкой