23.1 Общие положения

Проверки и испытания предназначены для того, чтобы удостовериться, что прототип или образец электрооборудования отвечает соответствующим требованиям настоящего стандарта и стандартов на взрывозащиты конкретных видов.

23.2 Проверка документации

Испытательная организация должна удостовериться в том, что документация, представленная изготовителем, дает достаточно полное и правильное описание всех аспектов взрывозащищенности электрооборудования. Она должна также подтвердить, что в рассматриваемой конструкции электрооборудования выполнены требования настоящего стандарта и стандартов на взрывозащиту конкретных используемых видов.

23.3 Соответствие прототипа или образца документации

Испытательная организация должна убедиться в том, что представленный на испытания прототип или образец электрооборудования соответствует упомянутой выше документации изготовителя.

23.4 Испытания

23.4.1 Общие положения

Образец или прототип должен подвергаться испытаниям в испытательной организации в соответствии с программой, приведенной в настоящем стандарте и в стандартах на взрывозащиту конкретных используемых видов. Однако испытательная организация:

- может посчитать проведение определенных испытаний не обязательным. Испытательная организация должна вести учет всех проведенных испытаний и обоснований причин, по которым те или иные испытания не проводили;

- может не проводить испытания, которые уже были проведены на Ex-компоненте.

Испытания должны проводиться или в аккредитованной испытательной организации, или, по согласованию с ней, в другом месте под контролем испытательной организации, например на предприятии-изготовителе.

Испытательная организация, в случае необходимости, должна потребовать внесения изменений в техническую документацию, которые она посчитает необходимыми, чтобы привести электрооборудование в соответствие с настоящим стандартом и стандартами на взрывозащиту конкретных используемых видов.

Примерный перечень проверок и испытаний приведен в приложении F.

23.4.2 Каждое испытание должно проводиться на тех образцах изделия, которые определены испытательной организацией в качестве наиболее представительных.

23.4.3 Механические испытания

23.4.3.1 Испытания на ударостойкость

При этом испытании электрооборудование подвергают воздействию вертикально падающего с высоты h груза массой 1 кг. Высота h определяется энергией удара Е, приведенной в таблице 4 в зависимости от назначения электрооборудования (h = Е/10; h в метрах, E в джоулях). Груз должен быть снабжен бойком из закаленной стали в форме полусферы диаметром 25 мм.

Таблица 4 - Испытания на ударную прочность

Перед каждым испытанием следует убедиться, что поверхность бойка находится в хорошем состоянии.

Как правило, испытание на ударостойкость проводят на полностью собранном и готовом к работе оборудовании; однако если это обеспечить невозможно, (например в случае светопропускающих частей), испытание проводят на демонтированных частях, установленных в своих обычных или эквивалентных устройствах. Испытания на пустых оболочках допускается проводить только в том случае, если предварительно об этом была достигнута договоренность между изготовителем и испытательной организацией.

Испытание светопропускающих частей из стекла должно проводиться на трех образцах, но каждое стекло испытывают один раз. Во всех других случаях испытание должно проводиться на двух образцах, при этом по каждому образцу наносят два удара по разным местам. Места нанесения удара выбирают там, где, по мнению испытательной организации, прочность наиболее низкая. Электрооборудование должно устанавливаться на стальной подставке таким образом, чтобы направление удара было перпендикулярным к испытуемой поверхности, если она плоская, или перпендикулярным к касательной к поверхности в точке удара, если поверхность неплоская. Подставка должна иметь массу не менее 20 кг или же должна быть жестко закреплена, или же заделана в пол (например надежно залита в бетон). В приложении D приведен пример соответствующего испытательного устройства.

Если электрооборудование подвергают испытанию, соответствующему низкой опасности механических повреждений, оно должно быть промаркировано знаком Х в соответствии с 27.2(i).

Примечания

1 Степень опасности механических повреждений должна устанавливаться в стандартах или технических условиях на изделия. При этом для электрооборудования группы I низкую степень опасности механических повреждений принимают:

- для электрооборудования с уровнем взрывозащиты РП;

- для электрооборудования, взрывозащита которого обеспечивается искробезопасными цепями с уровнями взрывозащиты РП, РВ и РО;

- для электрооборудования, предохраненного от внешних воздействий защитным кожухом или конструктивными элементами машины, на которых установлено электрооборудование, а также для рудничных переносных приборов индивидуального пользования.

Взрывонепроницаемые оболочки и их части передвижного электрооборудования группы 1, предназначенные для работы в очистных и подготовительных забоях (например, бурильные машины общего пользования, электродвигатели забойных конвейеров, электроблоки, устанавливаемые на очистных и проходческих машинах, а также отдельно в очистных и подготовительных забоях, пускатели), должны выдерживать удар с энергией не менее 70 Дж при массе груза (7 ± 0,1) кг.

2 Требования таблицы 4 не распространяются на световые приборы группы I. Требования изложены в ГОСТ 24786.

3 Защитные элементы реакционных камер первичных преобразователей шахтных метанометров должны соответствовать требованиям ГОСТ 24032 и испытываться по изложенным в нем методам.

Как правило, испытание проводят при температуре окружающей среды (20 ± 5) °С, за исключением случаев, когда характеристики материала показывают, что его ударная прочность при более низких температурах, в пределах предписанного диапазона окружающей температуры, снижается; в последнем случае испытание должно быть проведено при самой низкой температуре предписанного диапазона.

Если электрооборудование имеет оболочку или часть оболочки из пластмассы, включая пластмассовые вентиляционные кожуха и вентиляционные жалюзи вращающихся электрических машин, испытание должно проводиться при наибольшей и при наименьшей температурах согласно 23.4.7.1.

Допускается проводить испытания на удар при окружающей температуре (20 ± 5) °С после выдержки образцов в камере с фиксированной необходимой температурой. После стабилизации температуры образца его помещают на установку и удар производят тогда, когда его температура достигнет требуемого значения.

23.4.3.2 Испытания сбрасыванием

В дополнение к испытанию на стойкость к удару в соответствии с 23.4.3.1, ручное электрооборудование или электрооборудование индивидуального пользования, носимое персоналом, должно быть сброшено в готовом к работе состоянии четыре раза с высоты 1 м на горизонтальную бетонную поверхность. Положение образца при испытании сбрасыванием должно определяться испытательной организацией.

Испытание электрооборудования в оболочках из непластмассовых материалов должно проводиться при температуре (20 ± 5) °С, за исключением случаев, когда характеристики материала показывают, что его ударная прочность при более низких температурах, в пределах предписанного диапазона температуры окружающей среды, снижается; в последнем случае испытание должно быть проведено при самой низкой температуре предписанного диапазона.

Если электрооборудование имеет оболочку или часть оболочки из пластмассы, испытание должно проводиться при самой низкой температуре окружающей среды согласно 23.4.7.1.

Допускается проводить испытания на удар сбрасыванием при окружающей температуре (20 ± 5) °С после выдержки образцов в камере с фиксированной необходимой температурой. После стабилизации температуры образца его помещают на установку и сбрасывают, когда его температура достигнет требуемого значения.

23.4.3.3 Необходимые результаты

Испытания на ударостойкость и сбрасыванием не должны приводить к повреждениям, нарушающим вид взрывозащиты электрооборудования.

Поверхностные повреждения, отслаивание краски, повреждение ребер охлаждения или других подобных частей электрооборудования, а также незначительные вмятины принимать во внимание не следует.

Защитные кожухи наружных вентиляторов и вентиляционные жалюзи должны выдерживать испытания без деформаций или смещений, приводящих к трению подвижных частей.

23.4.3.4 Проверку материалов на фрикционную искробезопасность проводят для электрооборудования, при эксплуатации которого возможно возникновение фрикционных искр (например, переносное электрооборудование, применяемое в местах с опасностью удара посторонними предметами, и электрооборудование, имеющее подвижные и неподвижные элементы).

Испытания проводят по методике, приведенной в приложении Е.

23.4.3.5 При испытании аккумуляторных батарей на расплескивание электролита светильник вместе с аккумуляторной батареей, заполненной электролитом в количестве, необходимом для его нормальной работы, подвергают качательным движениям в течение 20 мин на угол, равный 90° по вертикали, со скоростью 72 цикла в минуту. Испытания проводят на двух световых приборах.

Электрооборудование считают выдержавшим испытания, если после испытания в течение 20 мин электролит не будет обнаружен на поверхности аккумулятора.

23.4.4 Проверка степени защиты, обеспечиваемой оболочками

Методики испытаний и критерии оценки результатов должны соответствовать ГОСТ 14254, за исключением следующего: для вращающихся электрических машин указанные методики и критерии должны соответствовать ГОСТ 17494.

Если изготовитель устанавливает более жесткие критерии, чем это требуют ГОСТ 14254 или ГОСТ 17494 (например, критерии в соответствующем стандарте на изделие), они должны применяться, если только не оказывают отрицательного влияния на взрывозащиту.

В случае применения ГОСТ 14254 оболочки следует относить к категории I, как это установлено в 13.4.3 ГОСТ 14254.

При испытаниях в соответствии с ГОСТ 14254 напряжение на электрооборудование не должно подаваться.

Испытание электрической прочности изоляции по 12.3.2 ГОСТ 14254, если это требуется, должно проводиться при [(2U_ном + 1000) ± 10 %] В, среднеквадратичное значение, в течение 10-12 с, где U_ном - максимальное номинальное напряжение электрооборудования.

Если стандарт на взрывозащищенное электрооборудование устанавливает критерии оценки результатов проверки степени защиты, эти критерии и должны применяться вместо установленных в ГОСТ 14254.

Критерии оценки результатов испытаний, установленные ГОСТ 17494, должны применяться к вращающимся электрическим машинам; соответствие стандарту на вид взрывозащиты может рассматриваться как дополнительный способ обеспечения защиты IP.

23.4.5 Испытание крутящим моментом проходных изоляторов

Проходные изоляторы, используемые в соединительных контактных зажимах, подвергающиеся воздействию крутящего момента при подсоединении или отсоединении проводников, должны быть испытаны на стойкость к воздействию крутящего момента. Ни шпилька в проходном изоляторе, ни сам смонтированный в изделии проходной изолятор не должны проворачиваться при воздействии на шпильку крутящего момента, значение которого приведено в таблице 5. Крутящий момент, указанный в таблице 5, плавно прикладывают к гайкам или стержням и выдерживают в течение 10 с. Допустимое отклонение крутящего момента ± 10 %.

Таблица 5 - Крутящий момент, прикладываемый к шпильке проходного изолятора соединительных контактных зажимов

Примечание - Значение крутящего момента для шпилек других размеров, отличающихся от размеров, приведенных выше, может быть определено по графику, построенному по приведенным в таблице величинам. Кроме того, график можно экстраполировать для определения значений моментов для шпилек проходных изоляторов, больших по размерам, чем указанные в таблице.

23.4.6 Тепловые испытания

23.4.6.1 Измерение температуры. Проверка теплового режима

Проверку теплового режима проводят на одном образце. При измерении проверяют температуру нагрева наружных поверхностей различных частей электрооборудования.

Места измерения температуры указываются в технической документации на электрооборудование отдельных видов. Температуру определяют контактным способом с помощью термопар. Крепление термопары не должно ослабевать во время испытания.

Тепловые испытания должны проводиться при номинальных условиях работы электрооборудования, за исключением испытания по определению максимальной температуры поверхности. Последнее испытание проводят в самых жестких условиях при наиболее неблагоприятных отклонениях питающего напряжения в пределах от 90 до 110 % номинального напряжения электрооборудования, если изготовитель не подтвердит, что другие стандарты предписывают иные отклонения для аналогичного электрооборудования общего назначения. Измеренная максимальная температура поверхности не должна превышать:

- для электрооборудования группы I - значений, приведенных в 5.1.1;

- для электрооборудования группы II, каждый изготовленный образец которого подвергают в установленном порядке тепловому испытанию, - температуру, промаркированную на электрооборудовании;

- для электрооборудования группы II, которое подвергают контрольному испытанию, - температуру, указанную в маркировке, или температурный класс, уменьшенные на 5 °С для температурных классов Т6, Т5, Т4 и Т3 и на 10 °С - для температурных классов Т2 и Т1.

Результат должен корректироваться с учетом максимальной температуры окружающей среды, приведенной в технической характеристике.

Измерение температур поверхности, температур кабельных вводов и других частей, когда это предписывается настоящим стандартом и конкретными стандартами на виды взрывозащиты, должно проводиться в спокойном состоянии окружающего воздуха, а само электрооборудование при этом устанавливают в своем нормальном рабочем положении.

Для электрооборудования, которое в обычных условиях может использоваться в любых положениях, температуру определяют для каждого положения и в расчет принимают самую высокую температуру.

Если температура измерялась только для определенных положений, это должно быть указано в протоколе испытаний, а электрооборудование должно маркироваться знаком Х или иметь соответствующую табличку.

Измерительные приборы (термометры, термопары и др.) и соединительные провода должны выбираться таким образом, чтобы они не оказывали заметного влияния на тепловые характеристики электрооборудования.

Конечную температуру считают установившейся, когда скорость возрастания температуры не превышает 2 °С/ч. Испытательная организация должна также определить температуру в наиболее горячей точке оболочки или части оболочки из пластмассы (см. 7.2).

23.4.6.1.1 Проверку отсутствия воспламенения от нагретой поверхности определяют в трех опытах на одном образце электрооборудования.

Испытуемый образец помещают во взрывную камеру. В камере создают взрывоопасную смесь, состав которой определяется испытательной организацией.

Образец нагревают до установившейся температуры в соответствии с 23.4.6.1, после чего повышают температуру измеряемой поверхности на величину, указанную в 5.3, одним из следующих способов:

- повышением напряжения или увеличением нагрузки;

- повышением температуры горючей смеси в камере за счет нагрева оболочки взрывной камеры.

Температуру внутри камеры и на образце измеряют с погрешностью ± 1 °С. Время выдержки - 15 мин.

Электрооборудование считают выдержавшим испытание, если ни в одном из опытов не произошло воспламенения смеси во взрывной камере.

23.4.6.2 Испытание на тепловой удар

Стеклянные части светильников и смотровых окон электрооборудования должны выдерживать без повреждения тепловой удар, вызываемый струёй воды диаметром 1 мм под давлением не менее 0,1 МПа при температуре (10 ± 5) °С; струю воды направляют на эти части, когда они нагреты до максимальной эксплуатационной температуры.

Испытаниям подвергают три светопропускающих элемента. Изделие считают выдержавшим испытание, если на светопропускающем элементе отсутствуют сквозные трещины.

23.4.7 Испытания неметаллических оболочек или частей оболочек

23.4.7.1 Температуры окружающей среды при испытаниях

Если, в соответствии с настоящим стандартом или стандартами на взрывозащиту конкретных видов, перечисленными в разделе 1, испытания должны проводиться с учетом допустимого диапазона значений температуры окружающей среды, то эта температура должна быть:

- для верхнего предела - максимальная температура окружающей среды в эксплуатации (см. 5.2), увеличенная не менее чем на 10 °С, но не более чем на 15 °С;

- для нижнего предела - минимальная температура окружающей среды в эксплуатации (см. 5.2), уменьшенная не менее чем на 6 °С, но не более чем на 10 °С.

23.4.7.2 Испытания оболочек или частей оболочек из пластмасс

a) Электрооборудование группы I

Испытания должны проводиться на шести образцах. При этом должны быть представлены:

- два образца для испытаний на теплостойкость (см. 23.4.7.3), затем на холодостойкость (см. 23.4.7.4), затем для механических испытаний (см. 23.4.7.7) и, наконец, для испытаний, специфичных для примененного вида взрывозащиты;

- два образца для испытаний на стойкость к воздействию масел и смазочных материалов (см. 23.4.7.6), затем для механических испытаний (см. 23.4.7.7) и, наконец, для испытаний, специфичных для примененного вида взрывозащиты;

- два образца для испытаний на стойкость к воздействию гидравлических жидкостей, применяющихся в шахтах (см. п. 23.4.7.6), затем для механических испытаний (см. 23.4.7.7) и, наконец, для испытаний, специфичных для примененного вида взрывозащиты.

С помощью процедур и последовательностей испытаний, указанных выше, должна быть доказана способность пластического материала обеспечить сохранение примененных видов взрывозащиты, приведенных в разделе 1. По усмотрению испытательной организации количество испытаний может быть сокращено до минимума, если очевидно, что образец не может быть поврежден так, чтобы нарушалась взрывозащита данного вида. Подобным же образом может быть уменьшено число образцов, если возможно совместить испытания по воздействию среды с испытаниями, подтверждающими взрывозащищенность, на двух тех же самых образцах.

b) Электрооборудование группы II

Испытания должны проводиться на двух образцах, которые должны представляться для испытаний на теплостойкость (см. 23.4.7.3), затем для механических испытаний (см. 23.4.7) и, наконец, -для испытаний, специфичных для примененного вида взрывозащиты.

23.4.7.3 Теплостойкость

Теплостойкость определяют путем непрерывной выдержки представленных оболочек или частей оболочек из пластмасс, которые обеспечивают целостность вида взрывозащиты, в течение четырех недель в атмосфере с относительной влажностью (90 ± 5) % и при температуре, на (20 ± 2) % превышающей максимальную температуру в эксплуатации, но не менее 80 °С.

В случае максимальной эксплуатационной температуры свыше 75 °С, продолжительность испытаний сокращают до двух недель, проводят их при температуре (95 ± 2) °С и относительной влажности (90 ± 5) %, а затем при температуре, на (20 ± 2) °С превышающей температуру в эксплуатации.

23.4.7.4 Холодостойкость

Холодостойкость определяют выдержкой представленных оболочек и частей оболочек из пластмасс, от которых зависит вид взрывозащиты, в течение 24 ч при температуре окружающей среды, соответствующей минимальной температуре в эксплуатации, уменьшенной в соответствии с 23.4.7.1.

23.4.7.5 Светостойкость

23.4.7.5.1 Испытание материала на светостойкость должно проводиться только в том случае, если оболочка или части оболочки из пластмассы не защищены от воздействия света; в случае электрооборудования группы I испытание распространяется только на световые приборы.

Испытание должно проводиться на шести испытательных стержнях стандартного размера 50´16´4 мм.

Испытательные стержни должны быть изготовлены в тех же условиях, что и оболочки; эти условия должны быть отражены в протоколе испытаний электрооборудования. Испытание должно проводиться в соответствии с ИСО 4892-1 [3] в экспозиционной камере с использованием ксеоновой лампы и системы фильтров, моделирующих солнечный свет, на черной панели с температурой поверхности (55 ± 3) °С. Продолжительность испытаний должна составлять 1000 ч.

Оценочный критерий - прочность при ударном изгибе в соответствии с ГОСТ 4647. Прочность при ударном изгибе в случае удара по облученной стороне образца должна составлять не менее 50 % соответствующей величины, измеренной на образцах, не подвергшихся облучению.

Для материалов, у которых прочность при ударном изгибе не может быть измерена до облучения, поскольку никаких разрушений не возникало, допускается разрушение не более трех подвергшихся облучению образцов.

23.4.7.5.2 Если электрооборудование при его установке защищено от воздействия света (например от дневного света или света люминесцентных светильников) и испытания по 23.4.7.5.1 не проводились, то оно должно маркироваться знаком X.

23.4.7.6 Стойкость электрооборудования группы I к воздействию химических агентов Пластмассовые оболочки и пластмассовые части оболочек должны быть представлены для испытания на стойкость к воздействию следующих химических агентов:

- масла и смазочные материалы;

- гидравлические жидкости, применяющиеся в шахтах.

Испытания должны проводиться на четырех образцах, закрытых таким образом, чтобы исключить попадание испытательной жидкости во внутрь оболочки. При этом:

- два образца должны выдерживаться (24 ± 2) ч в масле № 2 в соответствии с приложением «Контрольные жидкости для погружения» ГОСТ 9.030 при температуре (50 ± 2) °С;

- два других образца должны выдерживаться (24 ± 2) ч в негорючей гидравлической жидкости, предназначенной для работы при температуре от минус 20 до плюс 60 °С, представляющей собой водный раствор полимера в 35 % воды при температуре (50 ± 2) °С.

В конце испытаний упомянутые образцы оболочек следует вынуть из ванны с жидкостью, тщательно вытереть и выдержать в течение (24 ± 2) ч в лабораторных условиях. После этого каждый образец оболочки должен подвергнуться механическим испытаниям согласно 23.4.7.7.

Если хотя бы один из образцов оболочки не выдержал механические испытания, в документации, прилагаемой к электрооборудованию, должны быть приведены особые условия для обеспечения безопасности, а маркировка самого электрооборудования должна включать знак Х согласно 27.2i.

23.4.7.7 Механические испытания

Механические испытания оболочек должны быть выполнены в соответствии с 23.4.3, а в случае пластмассовых оболочек, кроме того, должны быть проведены испытания по 23.4.7.2. Следует учесть следующие уточняющие условия.

a) Испытание на стойкость к удару

Места нанесения удара должны выбираться на наружных частях, доступных удару. Если оболочка из неметаллического материала защищена другой оболочкой, испытанию на стойкость к удару должны подвергаться только наружные части оболочки.

Испытание должно проводиться сначала при наибольшей, а затем при наименьшей температуре согласно 23.4.7.1.

b) Испытание сбрасыванием

Испытание сбрасыванием ручного переносного электрооборудования должно проводиться при самой низкой температуре согласно 23.4.7.1.

23.4.7.8 Испытание по определению сопротивления изоляции частей оболочек из пластмассы

Сопротивление определяют на частях оболочек, если позволяют их размеры, или на испытательном образце в виде прямоугольной пластины с размерами в соответствии с рисунком 4; на образце наносят два параллельных электрода из проводящей краски на растворителе, который не оказывает существенного влияния на сопротивление изоляции.

Рисунок 4 - Испытательный образец с электродами из проводящей краски

Испытательный образец должен иметь неповрежденную поверхность. Перед испытаниями его нужно промыть дистиллированной водой, затем изопропиловым спиртом (или другим растворителем, который может смешиваться с водой и не влияет на испытуемый образец), а затем еще раз дистиллированной водой и просушить. Не касаясь образца голыми руками, его помещают в испытательную камеру и выдерживают 24 ч при температуре и влажности согласно 7.3.

Испытания проводят в нормальных климатических условиях по ГОСТ 15150.

Постоянное напряжение, прикладываемое к электродам в течение 1 мин, должно составлять (500 ± 10) В.

Напряжение при испытании должно быть стабильным, чтобы зарядный ток, возникающий вследствие флуктуации напряжения, был незначительным по сравнению с током, протекающим по испытуемому образцу.

Сопротивление изоляции - это частное от деления приложенного к электродам напряжения постоянного тока на общий ток, протекающий между ними.

23.4.7.9 Проверку на искробезопасность от электростатических разрядов проводят по ГОСТ 12.1.018.

23.4.7.10 Проверку материалов на негорючесть и трудногорючесть проводят по ГОСТ 12.1.044.

Проверку материала на стойкость к действию пламени проводят на шести образцах в виде стержня толщиной (3 ± 0,2) мм. Испытуемый образец поддерживают горизонтально. Пламя высотой 100 мм газовой горелки Бунзена с диаметром верхнего отверстия 9,5 мм подводят к свободному концу стержня в течение 60 с и регистрируют время, в течение которого испытуемый образец продолжает гореть после отвода пламени.

Материал считают выдержавшим испытания, если время горения после отвода пламени от образца не превышает 15 с. Аппаратура и подготовка к испытанию - по ГОСТ 21207.

23.4.8 Испытания во взрывоопасных смесях

Если требуются испытания во взрывоопасных смесях, то требования к ним устанавливаются в стандартах на взрывозащиту конкретного вида.

Примечание - Для указанных испытаний достаточной, как правило, является чистота обычных коммерческих газов и паров, но они не должны применяться, если их чистота ниже 95 %. Воздействия обычных колебаний температуры и атмосферного давления в лаборатории, а также колебаний влажности взрывчатой смеси считают приемлемыми, т. к. установлено, что эти колебания не оказывают отрицательного влияния на результаты испытаний.

При необходимости требования к условиям испытаний уточняются в стандартах на взрывозащиту конкретных видов.

В начало