10.13.1 Оценка неспособности накапливать опасный заряд статического электричества путем измерения электрической емкости

10.13.1.1 Принцип проведения испытания

При испытании оценивают опасность появления заряда статического электричества на частях полностью собранного головного светильника, изготовленных из пластмассовых материалов. Испытание основано на том, что максимально допустимая энергия заряженного конденсатора в соответствии с 6.2 ГОСТ Р 51330.0 не должна превышать 0,2 мДж.

10.13.1.2 Количество образцов

Испытывают пять образцов полностью собранных головных светильников с батареями одного типа и одинаковыми защитными крышками.

10.13.1.3 Оборудование

а) Измеритель емкости, позволяющий проводить измерения в диапазоне 0 - 200 пФ с точностью ±5 % при длине соединительных проводов не более 1 м.

б) Заземленная пластина из оцинкованной стали размером примерно 90 ´ 160 ´ 3 мм.

в) Климатическая камера.

10.13.1.4 Порядок проведения испытания

а) Выдерживают головной светильник в климатической камере в течение 1 ч при температуре (20 ± 3) °С и относительной влажности от 30 % до 35 %.

б) Устанавливают батарею вертикально на стальную оцинкованную заземленную пластину.

в) Измеряют и записывают значения электрической емкости между каждой металлической частью на корпусе батареи и крышки и заземленной металлической пластиной. Если на корпусе батареи или на крышке нет металлических частей, следует создать испытательную точку, ввернув латунный винт в наружную поверхность защитной крышки. За электрическую емкость С принимают максимальное значение из всех измерений. Измеренное значение электрической емкости, обеспечивающее электростатическую искробезопасность, не должно превышать 50 пФ.

Примечание - Измерения на фаре и кабеле не проводят.

10.13.2 Оценка неспособности накапливать опасный заряд статического электричества путем определения значения этого заряда

10.13.2.1 Принцип проведения испытания

При испытании в лабораторных условиях оценивают опасность появления заряда статического электричества на частях пустого корпуса батареи головного светильника, изготовленного из пластмассовых материалов.

10.13.2.2 Количество образцов

Испытывают пять образцов пустых корпусов батареи одного типа.

10.13.2.3 Оборудование (см. рисунки 2 - 4)

а) Источник питания постоянного тока высокого напряжения (30 ± 1) кВ.

б) Вольтметр для измерения высокого напряжения постоянного тока.

в) Конденсатор емкостью 0,1 мкФ.

г) Хлопчатобумажная ткань такого размера, чтобы не допустить контакт между корпусом батареи и пальцами испытателя при электризации методом натирания корпуса батареи.

д) Нейлоновая ткань такого размера, чтобы не допустить контакт между корпусом батареи и пальцами испытателя при электризации корпуса батареи.

е) Фторопластовая (например, тефлоновая) ручка для установки внутри корпуса батареи.

ж) Контртело - материал с удельным поверхностным электрическим сопротивлением от 10⁶ до 10⁹ Ом (например, пластина из фторопласта).

и) Пластина из оцинкованной стали размером примерно 90 ´ 160 ´ 3 мм для заземления.

10.13.2.4 Порядок проведения испытания

Испытания проводят в помещении при температуре (23 ± 2) °С и относительной влажности от 30 % до 35 %.

а) Подготовка образца к проведению испытания

Протирают корпус батареи изопропиловым спиртом, промывают дистиллированной водой и высушивают. Выдерживают в помещении в течение 24 ч при температуре (23 ± 2) °С.

б) Метод определения наибольшего накопления заряда статического электричества

1) Электризация корпуса батареи методом трения-скольжения с использованием нейлоновой ткани

Кладут пустой корпус батареи одной из его широких сторон на изолированную фторопластовую пластину и устанавливают тефлоновую ручку внутри этого корпуса (рисунок 2).

1 - грань А; 2 - тефлоновая ручка; 3 - грань В; 4 - пластина из фторопласта

Рисунок 2 - Электризация корпуса батареи методом трения-скольжения с использованием нейлоновой ткани

1 - корпус с накопленным зарядом; 2 - тефлоновая ручка; 3- сферический электрод диаметром 15 мм; V- вольтметр; С - конденсатор емкостью 0,1 мкФ

Рисунок 3 - Разряд наэлектризованного корпуса посредством зонда, заземленного через конденсатор емкостью 0,1 мкФ

Наэлектризовывают корпус путем 10-кратного трения-скольжения нейлоновой ткани по корпусу батареи так, чтобы последняя операция трения-скольжения завершилась на кромке (ребре) корпуса. При этом значение взаимного давления между контртелом (пластиной из фторопласта) и поверхностью корпуса батареи должно быть не менее 10³ Па, площадь контактирования - не менее 10 см². Скорость относительного перемещения контртела и испытуемого корпуса должна быть (2,0 ± 0,2) м/с.

Переносят наэлектризованный корпус батареи к измерительному зонду, используя для этого тефлоновую ручку и не допуская касания его рукой (рисунок 3).

Медленно приближая корпус к сферическому электроду измерительного зонда до его соприкосновения с ним, разряжают наэлектризованный корпус на землю через конденсатор емкостью 0,1 мкФ, незамедлительно отводят корпус от зонда и отсчитывают значение электрического напряжения на конденсаторе до начала его разряда (t = 0) через активное сопротивление вольтметра.

Значение заряда статического электричества на корпусе батареи рассчитывают по формуле

Q = CV, (1)

где Q - заряд статического электричества, Кл;

С - номинальная электрическая емкость конденсатора, Ф;

V- электрическое напряжение на конденсаторе при t = 0, В.

Повторяют испытание 10 раз на каждом образце, принимая за расчетное значение электрического напряжения максимальное из всех 50 испытаний. Определяют наибольшее расчетное значение заряда статического электричества по формуле (1) (Q1).

2) Электризация корпуса батареи методом трения-скольжения с использованием хлопчатобумажной ткани

Повторяют указанную в перечислении 1) процедуру, используя вместо нейлоновой ткани хлопчатобумажную, определяют наибольшее расчетное значение заряда статического электричества для 50 испытаний (Q2).

3) Электризация корпуса батареи в электрическом поле источника постоянного тока высокого напряжения

Кладут пустой корпус батареи одной из его широких сторон на проводящую металлическую заземленную пластину (рисунок 4).

Устанавливают тефлоновую ручку внутри корпуса батареи.

1 - электрод; 2 - грань А; 3 - грань В; 4 - электропроводящая пластина (латунная)

Рисунок 4 - Электризация корпуса в электрическом поле источника высокого напряжения постоянного тока

Помещают отрицательный электрод в 30 мм над центром поверхности корпуса и прикладывают напряжение 30 кВ постоянного тока между отрицательным электродом и заземленной металлической пластиной.

Перемещают корпус круговыми движениями по заземленной пластине под электродом в течение 60 с для распределения наведенного заряда статического электричества по всей открытой поверхности электризуемого корпуса.

Рассчитывают значение заряда статического электричества на пустом корпусе батареи, разрядив его на землю через конденсатор/вольтметр, (как описано в перечислении 1).

Повторяют испытание 10 раз на каждом образце, определяя наибольшее расчетное значение заряда статического электричества для 50 испытаний (Q3).

в) Наибольшее значение заряда статического электричества Q1, Q2 или Q3 сравнивают со значением заряда, обеспечивающим электростатическую искробезопасность применительно к метано-воздушной смеси и равным 60 нКл.

10.13.3 Испытание на зажигание взрывоопасной метано-воздушной смеси разрядами статического электричества

Проводят в соответствии с методикой, изложенной в отраслевой нормативной документации.

10.14 Испытание кабеля головного светильника на устойчивость к многократным изгибам с кручением

Проводят в соответствии с 5.8 ГОСТ 24471.

Маркировка

11.1 Маркировка головного светильника должна быть разборчивой и долговечной с учетом возможной химической коррозии.

11.2 Изготовитель должен нанести маркировку на полностью собранный головной светильник в соответствии с 27 ГОСТ Р 51330.0. Маркировка должна включать в себя:

а) наименование изготовителя или его зарегистрированный товарный знак;

б) обозначение типа головного светильника;

в) знак Ех, указывающий, что головной светильник соответствует стандартам на взрывозащиту конкретного вида, и обозначение уровня взрывозащиты (перед знаком Ех);

г) обозначение вида взрывозащиты;

д) обозначение группы электрооборудования I;

е) диапазон температур окружающей среды при эксплуатации;

ж) специальные условия для обеспечения безопасности в эксплуатации головного светильника, если испытательная организация считает необходимым это указать, после маркировки взрывозащиты должен размещаться знак X;

и) тип батареи с датой или кодом изготовления на корпусе батареи или се элементах и другие данные, требуемые нормативной и технической документацией, которые изготовитель хочет отразить в маркировке.

11.3 Если на головной светильник получен сертификат, его маркировка должна также содержать название или знак органа по сертификации и номер сертификата.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

Библиография

[1] МЭК 60455-1-98 Активные компоненты на основе полимеров, используемые для электрической изоляции. Часть 1. Определения и общие требования

Ключевые слова: головной рудничный взрывозащищенный светильник, общие требования, методы испытания, оболочка, фара, батарея, кабель, внешние контакты, проверка, маркировка