附 录 A
(标准的附录)
隔爆外壳的非金属部件
A1 范围
该附录适用于非金属隔爆外壳和外壳的非金属部件,但下列情况除外:
a) 电缆引入装置的密封圈;
b) 与防爆型式无关的非金属部件。
A2 特殊结构要求
A2.1 外壳内壁表面的耐泄痕性和爬电距离
当非金属外壳或外壳的非金属部件直接用来支承裸露带电部件时,外壳内壁表面或外壳部件的耐泄痕性和爬电距离应符合GB 3836.3的要求。
但是,对于I类隔爆外壳,在额定电流大于16A,能在空气中产生电弧使绝缘材料承受电气应力的情况下(开关装置例如:断路器、触头、隔离开关),绝缘材料的相对泄痕指数(CTI)应等于或大于400M(按照IEC112的规定)。
A3 型式试验的补充要求
A3.1 概述
A3.1.1 试验时的环境温度
当有些试验必须在与试验地点环境温度不同的温度下进行时,这些温度应该:
a)温度上限,运行中的最高环境温度至少升高10K,但最多升高15K;
b)温度下限,运行中的最低环境温度至少减低5K,但最多降低10K。
A3.1.2 试验顺序
I类电气设备应该采用6个样品进行试验:
a)两个样品应经受耐热性能的高温试验(A3.1.3),接着进行耐热性能的低温试验(A3.1.4),然后按GB 3836.1进行机械试验,最后,一个样品进行爆炸试验(A3.2)另一个样品进行可燃性试验(A3.3)
b)两个样品应经受(A3.1.6)的耐油脂试验,然后按GB 3836.1进行机械试验,最后,一个样品进行爆炸试验(A3.2)另一个样品进行可燃性试验(A3.3)。
c)两个样品应经受(A3.1.6)矿用设备耐液压油试验,然后按GB 3836.1进行机械试验,最后,一个样品进行爆炸试验(A3.2)另一个样品进行可燃性试验 (A3.3)。
II类电气设备应采用两个样品进行试验,而这些样品应经受(A3.1.3)耐热性能的高温试验,接着进行耐热性能的低温试验,然后按GB 3836.1进行机械试验,最后,一个样品进行爆炸试验(A3.2)另一个样品进行可燃性试验(A3.3)。
A3.1.3 耐热性能的高温试验
耐热性能的高温试验须采用与防爆型式整体有关的塑料外壳或外壳的塑料部件来确定,这些外壳或部件应储放在相对湿度为(90±5)%,温度高于最高工作温度(20±2)℃,但至少为80℃的环境中持续储放四个星期。
在最高工作温度超过75℃的情况下,则用温度为(95±2)℃,相对湿度为(90±5)%,两星期的储放时间代替上述规定的四星期的储放时间,然后把外壳或部件放置在温度高于工作温度(20±2)℃及正常环境湿度的试验箱内两星期。
A3.1.4 耐热性能的低温试验
耐热性能的低温试验是通过与防爆型式完整性子有关的塑料外壳和外壳的塑料部件来确定的,外壳和外壳部件放置在按A3.1.1条的规定降低到最低工作温度的环境内24h。
A3.1.5 耐光照试验
材料的耐光照试验仅对没有遮光保护的塑料外壳或外壳的塑料部件进行。对于I类设备,该试验只适合于照明装置。
该试验应按ISO 179规定在标准尺寸为50mm×6mm×4mm的6根试验棒上进行。试验棒应按制造外壳的同等条件制成。这些条件应在电气设备的试验报告中说明。
试验应按ISO 4892的规定,在一个用氙(Xe)灯和模拟太阳光过滤系统的曝光室中进行,黑板温度为(55±3)℃,曝光时间应为1 000 h。
评定标准按ISO 179的冲击弯曲强度要求,当对外侧(暴露面)冲击的当时,曝照后的冲击弯曲强度至少是未曝照试样相应值的50%。对于曝照前由于没有出现断裂而无法测得冲击弯曲强度的材料,则曝照试验后可能断裂的试棒不得超过3个。
A3.1.6 I类电气设备的耐化学剂试验
塑料外壳和外壳塑料部件应经受下列耐化学剂的试验:
a)油和油脂;
b)矿用液压油。
有关试验应在4个密封好能够防止试验液体进入的外壳内部的试样上进行。
a)2个试样应放置于按ISO 1817标准的附录“浸渍液体”规定的2号油中持续(24±2)h,温度为50℃;
b)另2个试样应放置于含水35%(按容量计)的甘醇水溶液构成的液压油中持续(24±2)h。
试验结束后,有关外壳试样应从液体槽内取出来,仔细擦干并放置在试验室内24 h,然后每一个外壳试样应通过GB 3836.1中规定的机械试验。
如果一个或多个外壳试样未能通过机械试验应在合格证中说明安全使用的特殊条件,并且电气设备的标志按GB 3836.1的规定包括符号X。
A3.2 爆炸试验
A3.2.1 经过A3.1条的规定试验并且试验合格的非金属外壳及外壳非金属部件须按下列顺序进行爆炸试验。
A3.2.2 外壳应能承受爆炸压力能力的试验
这些试验应按本标准第15.1条的规定进行。
A3.2.3 火焰烧蚀试验
该试验应在隔爆接合面至少有一面是塑料的外壳上进行。
例外情况:如果容积小于100 cm3并且材料通过按A3.3.1条的规定进行的可燃性试验,那么就没必要进行火焰烧蚀试验。
对于该种试验:
a)外壳上静止的平面接合面和止口接合面的平面部分的间隙应调整到0.1mm~0.15mm,但是,如果涉及的级别允许最大静止间隙小于0.15mm,则间隙应调整到允许的最大值;
b)圆筒形接合面和止口接合面的圆筒部分以及螺纹接合面的间隙不得改变;
c)贯穿两个相邻隔爆外壳的绝缘套管须按条件较严的外壳进行试验。
该试验须按本标准第15.1.1条规定的相应级别的爆炸性混合物点燃50次,对于ⅡC电气设备按本标准表6所规定的两种爆炸性混合物须各点燃25次。如果能通过下列不传爆试验,则试验合格。
A3.2.4 内部点燃的不传爆试验
该试验应按本标准中的第15.2条的规定进行。
A3.3 可燃性试验
A3.3.1 该试验应按ISO 1210的规定进行。
试样应:
a)从电气设备的外壳上切下,
b)模铸成单件试块,或
c)从为此而准备的塑料板上切下。
模铸成单件试块或切割试块的塑料板应尽可能按接近于生产电气设备外壳的条件生产。这些生产条件应在制造厂的技术性文件中记载。
注:如果制造外壳的条件是关键的,则应在合格证中记载。
火焰移去后,任何试块继续燃烧的时间须小于15 s。在此时间内,试块不应完全燃烧(1SO 1210)。
A3.3.2 如果因试样在火焰中卷曲而不能按A3.3.1条进行试验,则应使用下列试验方法的任一种。
A3.3.2.1 第一种试验方法
试验应按GB/T 11020的规定(方法FV:火焰——垂直试样)进行。
试块应:
a)从电气设备的外壳上切下来,或
b)模铸成单件试块,或
c)从为此而准备的塑料板上切下。
模铸成单件试块或从试块上切下来的塑料板应尽可能按接近于生产电气设备外壳的条件生产。这些条件应在制造厂的文件中记载。
A3.3.2.2 第二种试验方法
燃烧试验应在小室、容器或不通风的试验柜里进行。每个试样自上端(距端部6 mm),用与轴线垂直的夹紧环夹持支撑,使试样下端高于燃烧管顶部10 mm并且高于水平的医用干脱脂棉(50 mm×50mm药棉单层最高非标准厚度为6mm)层300 mm。
本生灯须备有一个长100 mm,内径为(9.5~0.5)mm的管子。该管子不需要配备端部辅件例如稳定器。气体应该用工业纯度甲烷,并配备有适当控制器和仪表以形成均匀气流(含热量约每立方米37 MJ的天然气可以产生类似的结果)。试样长度(125±5)mm,宽度(13±0.3)mm,厚度(3.0~0.2)mm。必要时,试样应进行预处理(见ISO 1210:1982第5.2条)。
本生灯应在远离试样的地方点燃和调节,产生20 mm高的蓝色火焰,然后增大供气量至黄色尖端消失为止。必要时重新测定火焰高度并校正。试验火焰放在试样低端下边中央并允许停留10s。然后试验火焰撤离至少150mm远并记录试样火焰燃烧持续时间。当试样火焰熄灭时,试验火焰还要立即放回试样下边。10 s后试验火焰撤离,需记录火焰燃烧和无焰燃烧的持续时间。
被试材料燃烧特性验收条件:
a)每一次施加试验火焰之后没有样品燃烧超过10s;
b)每组3个样品在施以10次试验火焰燃烧之后,样品全部燃烧时间不超过50s;
c)没有样品燃烧或无焰燃烧到固定架;
d)没有样品燃烧的颗粒落下能点燃样品下300 mm处干燥医用脱脂棉;
e)在第二次移开试验火焰后,无样品的无焰燃烧超过30 s。
附 录 B
(标准的附录)
呼吸装置和排水装置
B1 范围
本附录适用于隔爆外壳用呼吸装置和排水装置。
下列要求也适用于传声装置,但不包括以下装置:
a)内部爆炸事故的泄压装置;或
b)内部装有能够与空气形成爆炸性混合物的气体并且压力超过1.1倍大气压的压力装置。
B2 通用要求
呼吸装置或排水装置含有一些透气元件,这些元件应能够承受隔爆外壳内部爆炸产生的压力,并且能够防止向外壳周围爆炸性环境传爆。
它们也应承受隔爆外壳内部爆炸动态效应而不产生连续燃烧或削弱其阻火性能的损坏。
呼吸装置和排水装置的通孔不应通过采用故意加大平面接合面间隙的方法来产生。
注:该装置可以设计成呼吸装置、排水装置或两种形式相结合的结构。
如果是由于技术上的原因,须设置呼吸装置和排水装置,制造厂应向用户提供注意事项的说明书以保证它们在运行中不易于失效(例如:因粉尘或油漆堆积)。
B3 应直接规定装置所用材料成份或参照现有实施规范。乙炔环境用呼吸装置和排水装置的元件所使用材料含铜量不得超过60%(按质量计以限制乙炔化合物的形成。
B4 应规定呼吸装置和排水装置及其零部件的尺寸。
B5 带可测通道的元件
如果元件能通过B11条的试验,那么通道的间隙和可测通道长度没必要按表1~表4给出的数值。
B6 对呼吸装置和排水装置卷曲的带状元件的补充要求。
B6.1 卷曲的带状元件,应采用镍铜合金、不锈钢或制造厂和检验单位之间协商一致的金属制成。但不得采用铝、钛、镁及其合金。
B6.2 如果能在图纸中规定直通装置内的通道,并在完整装置上可以进行测量,那么就应规定通道尺寸的上下公差范围并且在生产中加以控制。
B6.3 如果B6.2条的要求不适合,应采用B7.2条的要求。
B6.4 第15.2条的型式试验应在制成允许的最大间隙尺寸的试样上进行。
B7 带有不可测通道的元件
如果通过元件的通道是不可测量的(例如:烧结金属元件),则元件应符合B7.1~B7.5条的有关要求。这些元件应按其密度及其孔隙尺寸分级。
由于功能上的原因,可能也需要规定液体渗透率和通气孔率的要求。
B7.1 必要时,制造厂应规定:
a)元件密度;
b)最大的孔隙尺寸;
c)液体渗透率;
d)通气孔率。
这些应按照具体材料和加工方法认可的标准方法确定。
B7.2 对于带呼吸装置和排水装置非可测通道元件的补充要求。
B7.2.1 烧结金属元件
B7.2.1.1 烧结金属元件应按下列方法制成:
a)不锈钢,
b)90/10铜锡黄铜,或
c)制造厂和检验单位之间协商同意的特种金属或特种合金。
B7.2.1.2 应按ISO 4003规定的方法测定等效气泡压力孔隙尺寸。
B7.2.1.3 应按ISO 2738的规定测定烧结金属元件的密度。
B7.2.1.4 鉴于这些装置功能方面的原因,应按ISO 4022和ISO 2738的规定测量元件的通气孔率和/或液体渗透率。
B7.2.1.5 烧结金属元件应在技术性文件中清晰地列出:
a)材料与B3和B7.2.1.1条一致;
b)最大气泡试验孔隙尺寸(单位:μm)与B7.2.1.2条一致;
c)密度与B7.2.1.3条一致;
d)最小厚度;
e)在必要时,液体渗透率和通气孔率应与B7.2.1.4条一致。
B7.2.2 压紧金属丝元件
B7.2.2.1 压紧金属丝元件应采用不锈钢或由制造厂和检验单位协商同意的其他特种金属丝制成。这些元件应是刚性并有规定的尺寸。
注:制造工作是从金属丝编织开始,把编织层压进一个盒子内以形成一个均匀的基体。
B7.2.2.2 为了评定密度,应规定金属丝的直径。还应规定有关质量、金属丝编织层和网眼尺寸的数据。过滤器的质量和相同固体金属的等效体积质量比应在0.4~0.6之间。
B7.2.2.3 应按ISO 4003规定的方法测定等效的气泡压力孔隙尺寸。
B7.2.2.4 应按ISO 2738测定元件密度。
B7.2.2.5 鉴于这些元件功能方面的原因,要求按ISO 4022和ISO 2738的规定测定通气孔率和/或流体渗透率。
B7.2.2.6 元件应按技术文件的规定清晰地表示:
a)材料应与B3和B7.2.2.1条的要求一致;
b)最大气泡试验孔隙尺寸(单位:μm)与B7.2.2.3条一致;
c)密度与B7.2.2.4条一致;
d)尺寸,包括公差;
e)原有的金属丝直径;
f)必要时,流体渗透率和通气孔率符合B7.2.2.5条。
B7.2.3 金属泡沫元件
B7.2.3.1 该元件应该用镀一层镍的网状聚氨基甲酸(乙)酯泡沫制成,通过热分解消除聚氨基甲酸(乙)酯并把镍变成镍铬合金(例如:用气体扩散),并且必要时把材料压缩。
B7.2.3.2 金属泡沫元件至少应含有15%的铬(按质量计)。
B7.2.3.3 应按ISO 4003的规定方法测定等效的气泡压力孔隙尺寸。
B7.2.3.4 按ISO 2738的规定测定元件的密度。
B7.2.3.5 鉴于这些元件功能方面的原因,要求按ISO 2738和ISO 4022的规定测定通气孔隙率和流体渗透率。
B7.2.3.6 金属泡沫元件应按技术文件的规定清晰地表示:
a)材料与B7.2.3.1 和B7.2.3.2条一致;
b)最大气泡试验孔隙尺寸(单位:μm)与B7.2.3.3条一致;
c)最小厚度;
d)最小密度;
e)必要时,流体渗透率和通气孔隙率与B7.2.3.5条一致。
B8 如果装置可以拆卸,那么其结构应设计成重新装配时能避免缩小或扩大开口间隙。
B9 元件的安装布置
呼吸元件和排水元件应采用烧结、焊接、铜焊或按第5.5条的规定胶粘,或用其他的合适方法:
——直接固定在外壳上以构成外壳的一个整体部分;
——或者固定在一个适当的元件上,然后用夹紧或用螺纹安装在外壳上以使它能作为一个组件更换。
另外,元件也可以用构成隔爆接合面的方法安装。在这种情况下,须符合第5章的相应要求,如果元件的布置通过3篇的型式试验,那么元件表面粗糙度没必要符合第5.2.2条要求。必要时,可采片夹紧环或类似的方法来保持外壳的整体性。呼吸元件或排水元件可按下列任何一种方法安装;
a)可以在外壳内部安装,螺栓和夹紧环应从内部进行拆卸;
b)或从外壳外部安装,紧固件应按照第10章的要求。
B10 机械强度
装置和其护罩(如果有护罩)在正常安装时,应通过IEC 79-0的冲击试验。
B11 带有呼吸装置和排水装置的隔爆外壳的试验
按B11.1~B11.3条的规定试验应在B10条的冲击试验之后的样机上进行。
对于带有不可测通道的装置,样机的孔隙尺寸应不小于规定的最大孔隙尺寸的85%。
B11.1 外壳经受爆炸压力能力的试验
该试验应按第15.1条及下列补充要求。
B11.1.1 按第15.1.1条的规定测定爆炸压力时,呼吸装置和排水装置应用固体塞子更换。
B11.1.2 按第15.1.2条的规定进行过压试验时,柔性薄软膜(如薄塑料纸)须粘在呼吸装置和排水装置的内表面上。经过压试验之后,该装置应不出现有影响防爆性能的永久性变形和损坏。
B11.2 热试验
B11.2.1 试验程序
带有一个或几个呼吸装置的外壳应按B11.3.1条进行试验,但点燃源只能设在可能导致最不利结果的位置。
试验时应监视一个装置或多个装置外表面的温度。试验应进行5次。所采用的试验混合物应是(4.2+0.1)%丙烷(与空气的体积比,并在大气压力下)。另外,规定使用于乙炔环境中的装置应采用(7.5±1)%乙炔混合物(与空气体积比,并在大气压下)。
当外壳存在有导入或抽出潜在危险气体流的可能时,试验时的外壳的布置应能使气体通过装置和外壳流通。
任何通风系统和抽样系统应按制造厂文件的规定进行操作。每试验5次之后,爆炸性混合物应保持足够的时间允许装置表面任何持续燃烧达到明显的程度(例如:至少10min使装置外表面的温度升高或使温度可能传到外表面)。
B11.2.2 合格标准
未出现火焰传播。也未观察到火焰持续燃烧。
以1.2的安全系数乘上所测装置外表面的温升来确定电气设备的温度组别。
B11.3 内部点燃的不传爆试验
应按第15.2条的规定以及下列的补充要求。
B11.3.1 试验程序
点燃源首先应放置在呼吸装置和排水装置的内表面处。必要时,再放置在能在该装置表面产生最大峰值爆炸压力和最大压力上升速率的一处或多处。如果外壳有超过一个以上的相同装置时,那么被试装置应能导致最不利的试验结果。应点燃外壳内的气体混合物。对于每一处的点燃源都应进行5次试验。
B11.3.2 对于Ⅰ、ⅡA和ⅡB类呼吸装置和排水装置应采用第15.2.1条的不传爆试验要求进行试验。
带有可测通道的ⅡC类呼吸装置和排水装置,应采用第15.2.2条和B11.3.2.1条或者第15.2.2条和B11.3.2.2条的要求。
带有不可测通道的呼吸装置和排水装置应采用B11.3.2.1或B11.3.2.2条要求。
B11.3.2.1 方法A
对于氢气环境,只要求用氢/空气混合物进行试验。用1.5×105Pa预压力进行试验5次。
B11.3.2.2 方法B
该方法的使用包括ⅡC组气体的限制范围。当要求限制特殊气体或多种气体时,电气设备应用符号“×”标志。
硝酸乙酯除外。
对于容积大于100 cm3的外壳不得用于二硫化碳。
用于外壳和试验罐的气体混合物由下列成分组成(与空气的体积比,在大气压下):
a)(40±1)%氢,(20±1)%氧和其余的氮;
b)(10±1)%乙炔,(24±1)%氧和其余的氮。
对于氢气,只采用项a)的气体混合物。
附 录 C
(标准的附录)
Ⅰ类电气设备的补充规定
C1 隔爆外壳材质
C1.1 采掘工作面用电气设备(包括装在采煤机、装岩机、输送机等机械上的电气设备)的外壳须采用钢板或铸钢制成。其他零部件或装配后外力冲击不到的及容积不大于2 000cm3的外壳,可用牌号不低于HT250灰铸铁制成。但电动机除机座须采用钢板或铸钢制成外,其他零部件亦可采用HT250灰铸铁制成。
C1.2 非采掘工作面用电气设备的外壳,可用牌号不低于HT250的灰铸铁制成。
C1.3 峒室专用电气设备外壳材质不受C1.2条的限制。
C1.4 外壳容积不大于2 000cm3时,可采用非金属材料制成。但不允许直接在非金属外壳上制作紧固用螺纹(出线口除外)。
C2 设备的直接引入
电气设备符合下列两项条件时,允许采用直接引入方式:
a)正常运行时不产生火花、电弧或危险温度;
b)电气设备的额定功率不大于250W,且电流不大于5A。
C3 电气设备接线盒内或直接引入的接线端子部分的电气间隙和爬电距离应符合GB 3836.3的有关规定。
C4 设备的螺纹隔爆接合面须有防止自行松脱的措施。