Jump to content

    

Взрывозащита измерительного устройства по типу искробезопасная цепь.

Господа, направьте на какой-нибудь ресурс, где можно получить вводную информацию по теме взрывозащиты. Опыта в этом деле совершенно никакого и чтение соответствующих ГОСТов пока ясности не добавляет.

 

Фактически необходимо разработать переносной измерительных прибор, который должен работать во взрывоопасной зоне. Планируемая степень (или тип? не знаю как правильно) защиты по типу взрывобезопасная электрическая цепь - 1ExiaIIBT4.

 

Что нужно сделать для того, чтобы прибор соответствовал необходимым требованиям и прошел сертификацию? Как выполнять электрическую схему? Какие устройства защиты необходимо предусмотреть? и т.д. и т.п.

 

Вообщем нужны самые самые начальные познания как строить взрывобезопасные цепи.

Share this post


Link to post
Share on other sites

shreck

Вообще на такой случай (для начинающих с "0" в этой области) время от времени организуются семинары при сертификационных центрах по взрывозащищенному электрооборудованию. Там рассказываются требования нормативных документов и основы проектирования.

Для сертификации требуется (всего-навсего ;) ), чтобы прибор соответствовал ГОСТ-ам на взрывозащищенное оборудование в полном объеме. На моих глазах неоднократно "заворачивали" с экспертизы (еще до испытаний) разработчиков, которые не могли объяснить для "своего" прибора требования и как (какими мерами) они выполняются.

Тебе потребуется освоить требования ПУЭ (конкретно глава 7.3) и ГОСТ-ов серии ГОСТ Р 51330.хх. Начинай с ГОСТ Р 51330.0-99 ("Общие требования"), из него ссылки на другие - по мере возникновения потребности. Если уж выбрали способ защиты "Искробезопасные цепи", то обязательно понадобится ГОСТ Р 51330.10-99 (собственно "Искробезопасная цепь").

Суперидея при разработке: твое устройство не должно стать инициатором взрыва в заданной среде ни в "нормальном" рабочем режиме, ни при неисправностях устройства.

"Искробезопасная цепь" гарантирует, что в остальной части устройства (за ее пределами) невозможно образование искры, способной воспламенить взрывоопасную цепь. Для этого схема защиты ограничивает напряжения и токи, выдаваемые во внешнюю цепь. Подключение к этой "внешней цепи" минуя схему взрывозащиты должно быть невозможно. А в этой "внешней цепи" (т.е. остальной части схемы, за пределами схемы защиты) накладываются ограничения на наличие индуктивностей и емкостей. Номограммы с допустимыми токами и напряжениями, емкостями и индуктивностями имеются в этом ГОСТ.

Кроме того, из "общих" требований взрывозащиты - никакая часть поверхности прибора, которая может соприкасаться со взрывоопасной средой, не должна нагреваться выше допустимой температуры (указанной в ГОСТ) ни в рабочем, ни в аварийном состоянии.

Если в приборе используются аккумуляторы или батареи - имеются дополнительные требования как к ним, так и к отсеку для их размещения.

Вообще вопрос очень широкий, говорить нужно конкретно по конструкции разрабатываемого прибора. Описывать "в общем" - слишком много вариантов.

Того, на что давал ссылки ТомаТ - совершенно недостаточно.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вообще на такой случай (для начинающих с "0" в этой области) время от времени организуются семинары при сертификационных центрах по взрывозащищенному электрооборудованию...

 

 

 

Спасибо за совет, хотя он несколько запоздал.

 

Интересно, почему у нас нет книг, учебников а-ля "Искусство схемотехники" в области взрывозащиты?

Чтобы в голове стала прорисовываться хоть какая-то целостная картина, пришлось около 7 раз перечитать пару гостов. И сколько раз еще придется перечитать. Эх, написал бы кто опытный такую книгу.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Интересно, почему у нас нет книг, учебников а-ля "Искусство схемотехники" в области взрывозащиты?

:cheers: Согласен, обидно угрохать пару месяцев на изучение ГОСТов ради того, что бы правильно включить предохранитель и резистор с тремя стабилитронами. Нужен сборник готовых конструкций на современной элементной базе, с подробным описанием конструкции, критических мест, характеристик, рассчётов. Как правило, разработчик изучает эти ГОСТы вдоль и поперёк, реализует свою задачу, проходит сертификационные испытания и дальше пользуется своим проверенным схемным решением, счастливо забыв ГОСТы как страшный сон.

Думаю тысячи разработчиков, перед тем как пройти таки сертификацию, наступали на одни и те же грабли. Эксперты по взрывозащите в сертификационных центрах могли бы выкатить "Перечень типовых косяков" :) Только на них нет надежды - ведь это их хлеб. Можно понять.

А сборник конструкций по взрывозащите на полках книжных магазинов не залёживался бы, это точно. А может такое чудо уже есть? Только мы об этом не знаем?

Вообще то те несколько статей из СТА - хороший задел или почин. :) Спасибо автору. Может на него снизойдёт вдохновение для продолжения серии статей!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Дело в том, что пишут ГОСТы обычно те же организации, которые могут проверить на соответствие этим же ГОСТам. А если почитать, например, ГОСТ Р 51330.10-99, то можно найти огромное количество неявных противоречий и слов "допускается". А значит это кому-то нужно;) За каждое "допускается" нужно договариваться$), а тут уж не до книг - тем более не с руки дойную корову на мясо пускать...

Share this post


Link to post
Share on other sites

shrek

"Интересно, почему у нас нет книг, учебников а-ля "Искусство схемотехники" в области взрывозащиты?"

При СССР книги (не учебники) писали (попадались мне на глаза). Но там каждый раз - какие-то частные решения. Сейчас это вряд ли это возможно. Слишком узкая область применения, чтобы книги писать. Слишком велико разнообразие применений при этом. Велика ответственность неправильных технических решений. Велика ценность индивидуального опыта - можно из него деньги делать (не только экспертам). Решения, как правило, комплексные (не только схемотехника, но и конструкция).

Из тех приборов, которые мне приходилось делать или рассматривать, довольно редко встречаются похожие. Мне во всяком случае даже для своих приборов приходилось делать вариации схем взрывозащиты каждый раз. А вообще в наших приборах как правило используется более одного вида взрывозащиты одновременно. И целый комплекс конструктивных решений (не схемных).

Арахис

"...угрохать пару месяцев на изучение ГОСТов ради того, что бы правильно включить предохранитель и резистор с тремя стабилитронами."

Извини, блок искрозащиты на стабилитронах в ГОСТе разжеван вдоль и поперек. И то часто ошибки делают, не в выборе стабилитронов с учетом разброса параметров или в номиналах резисторов - так в конструкции (а она тоже важна). Ладно, это решение как-то применимо для стационарной аппаратуры (и вообще говоря является наиболее распространенным). Но меня совершенно не устраивало для переносных приборов с аккумуляторным питанием. Поэтому его и не применял.

sensor_ua

"допускается" - значит, допускается. О чем тут договариваться? Докажи эксперту, что у тебя (с учетом "допускается") остальные требования выполнены - и все в порядке. Просто чтобы доказать - нужно на этапе разработки все продумать как следует и предусмотреть. И быть готовым к ответам на вопросы. И следует смириться с тем, что все требования ГОСТ - обязательные. Написано "должно быть" - значит, должно быть.

Договариваться (в денежном смысле) приходилось только в плане сокращения сроков.

По поводу чужих приборов - "договариваться" видел не в плане "эксперт, подпиши мою лажу", а в плане "эксперт, помоги сделать, чтобы было приемлемо". Ддя экспертов подпись под лажей опасна, они же на себя ответственность берут.

Share this post


Link to post
Share on other sites
"допускается" - значит, допускается. О чем тут договариваться? Докажи эксперту, что у тебя (с учетом "допускается") остальные требования выполнены - и все в порядке. Просто чтобы доказать - нужно на этапе разработки все продумать как следует и предусмотреть. И быть готовым к ответам на вопросы. И следует смириться с тем, что все требования ГОСТ - обязательные. Написано "должно быть" - значит, должно быть.

Договариваться (в денежном смысле) приходилось только в плане сокращения сроков.

По поводу чужих приборов - "договариваться" видел не в плане "эксперт, подпиши мою лажу", а в плане "эксперт, помоги сделать, чтобы было приемлемо". Ддя экспертов подпись под лажей опасна, они же на себя ответственность берут.

;) Как всё просто оказывается... Примеры. Что сказано в ГОСТе насчёт разъёмов, насчёт того, какие они должны быть разные, как неломаемость подводимых проводов должна быть обеспечена? Смотрю на искробарьер производства одного из сертифицирующих центров - наблюдаю однотипные винтовые колодки (известный готовый китайский корпусок на DIN-рельс с колодками, впаиваемыми на плату). Вариант следующий - "морда лица" корректора объёма газа сделана пленкой, с клавиатурой, которая, сделана красивенькой такой... Плёнку на максиально-допустимое сопротивление по поверхности никто не защищал - причём это регулярное допущение (нарушение) и касается очень многих производителей. Далее - известный мне импортный вычислитель расхода имеет по входу питания конденсатор 100 мкФ (по заявленным 6 В вх.) - всё благополучно сертифицировано, а мне в моих пришлось по требованиям опустиь до 1 мкФ (соответственно добившись неухудшения параметров устройств). Известный мне импортный датчик перепада имеет рабочие напряжения внутри схемы до 75 В амплитуды при емкостях (0.01 мкФ) и индуктивностях/трансформаторах вокруг... - сертифицировано. У нас выпускается барьер, в котором заземление подключается к защитному экрану, а тот в свою очередь к минусовому проводу питания - допускается... Вспомним модный инфракрасный порт - кто-нибудь видел защищённый вариант для незащищённого ноутбука? Сами нотбуки защищенные видел - бешенные деньги.

Где лажа, где допущение - суть не всё в ГОСТах однозначно. Я сам-то стараюсь делать так, чтобы вопросов о допущениях возникало как можно меньше. И как раз с искробезопасными цепями очень много противоречий. Праметры элементов, определяемые опытным путём очень часто есть просто тяга денег.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Насчет "современной элементной базы" - имейте в виду, что эксперты не признают полупроводников сложнее транзистора. Микросхемы не разрешают (как элементы потенциально менее надежные).

Насчет наиболее частых ошибок

а) чисто электрические:

- неправильно выбраны наибольшие напряжения, воздействующие на схему взрывозащиты. В том числе частая ошибка: к прибору подключается линия связи от внешнего компьютера, но не учитывается, что по этой линии на прибор может попасть внешнее напряжение 220 В;

- неправильно выбраны элементы по допустимому напряжению, току, МОЩНОСТИ. Чаще всего учитывают только рабочий режим, не учитывая аварийные;

- не учтены разбросы параметров элементов (худшие варианты для принятого схемного решения). В том числе - сумма емкостей, индуктивностей посчитана чисто по номиналу (без учета плюсовых допусков);

- для элементов, находящихся во взрывоопасной зоне, не учтен нагрев (перегрев) элементов в аварийных режимах;

- при оуеносных расчетах не взят повышающий коэффициент для действующих токов, напряжений;

б) конструктивные:

- маркировка взрывозащиты на приборе не нанесена или нанесена на съемных элементах конструкции, или на невидимой в рабочем состоянии прибора поверхности;

- не обеспечена степень защиты оболочки для отсека аккумуляторов;

- не обеспечен требуемый зазор между искробезопасными и искроопасными цепями (например, вход и выход блока искрозащиты расположены рядом, на соседних клеммах ;) );

- не обеспечены зазоры между проводниками и ширина проводников на печатных платах;

- трансформаторы сетевые, разделительные сделаны не по ГОСТ 51330.10. Из-за этого перечень требований к схеме изменяется, но это не учтено;

- заливки герметиком не имеют достаточной толщины до токоведущих частей.

 

В принципе, очень много чего есть еще. Как я уже писал - смотреть нужно на конкретный прибор и его реализацию взрывозащиты.

Share this post


Link to post
Share on other sites

sensor_ua

Я тебя понимаю, когда видишь чужое изделие, сертифицированное, но явно имеющее нарушения. Печально, но факт. Как мне "по секрету" говорил один из экспертов, некоторых приборов, "прошедших экспертизу" в их центре, он даже и не видел (благо, говорит, что и подпись под ними не моя). Люди, приближенные к руководству, съездили в Германию-Францию-США "на осмотр проиводства" и все оформили. Или показывает мне "чужой" (прошедший экспертизу в другом центре) прибор и тычет пальцем в явные нарушения.

Но мы же здесь говорим не о путях "обхода", а о фактическом выполнении требований. И если ты с ГОСТ-ом в руках можешь показать эксперту, что то, как у тебя сделано - "допустимо", то вопрос обычно снимается. У меня, по крайней мере, было так. Спорил с экспертами неоднократно (хоть и опасное это занятие). Но поскольку мог доказать свою правоту - мне это сходило с рук, и даже репутацию у них заработал.

 

"морда лица" корректора объёма газа сделана пленкой, с клавиатурой, которая, сделана красивенькой такой... Плёнку на максиально-допустимое сопротивление по поверхности никто не защищал - а надо? Ты ее сопротивление проверял? У нас корпуса портативных приборов пластиковые были - но по нормам проходили.

 

"Известный мне импортный датчик перепада имеет рабочие напряжения внутри схемы до 75 В амплитуды при емкостях (0.01 мкФ) и индуктивностях/трансформаторах вокруг... "

И что? Все это добро внутри взрывонепроницаемой оболочки? Или как? Ты же должен понимать, что даже такие красивые цифры нужно рассматривать конкретно с реализацией взрывозащиты. Иначе твои примеры некорректны.

 

"Вспомним модный инфракрасный порт - кто-нибудь видел защищённый вариант для незащищённого ноутбука? Сами нотбуки защищенные видел - бешенные деньги."

Ничего не понял. Незащищенный ноут во взрывоопасную зону вносить нельзя. А что о защищенном ИК порте? Он должен быть выносным для незащищенного ноута (из безопасной зоны в опасную)? Дык решаемый вопрос, если действительно нужно. Это забота разработчика - обеспечить наличие такого порта. Не нашел готового - сделай и сертифицируй (в составе прибора или отдельно - как сочтешь целесообразным). Мы для своих нужд делали "Устройство переноса данных" от приборов во взрывоопасной зоне к незащищенным компьютерам.

 

Праметры элементов, определяемые опытным путём очень часто есть просто тяга денег.

А и не желательно определять параметры опытным путем. Это приводит к параметрам "на грани допустимого", что само по себе вызывает сомнения и требование перепроверить экспериментально. Единственная проблема была с импульсами (с определением допустимого времени срабатывания ограничения). И то ориентировочные времена из ГОСТ удалось выцедить.

 

"Смотрю на искробарьер производства одного из сертифицирующих центров"

Это вряд ли. Центры сертификации производством не занимаются (по определению).

Edited by K_AV

Share this post


Link to post
Share on other sites
"морда лица" корректора объёма газа сделана пленкой, с клавиатурой, которая, сделана красивенькой такой... Плёнку на максиально-допустимое сопротивление по поверхности никто не защищал - а надо?

Надо. Почему-то на автозаправках в стекляную и пластиковую тару бензин не отпускают.

 

"Все это добро внутри взрывонепроницаемой оболочки? Или как?" - Или как. Только искробезопасная цепь

 

"Незащищенный ноут во взрывоопасную зону вносить нельзя. " Я именно об этом. Народ рекламирует железки, а пользоваться ими нечем, если, конечно не нарушать. Кроме того сама схемотехника ИК-передатчика обычно (конечно не всегда) требует некоторых пиковых токов и, соответственно, конденсаторами решается. А специальный барьер для ИК-удлинителя (для незащищенного ноута) видел в рекламе только один раз. Ну и вспоминается банальное требование писать с каким оборудованием предназначено работать конкретное устройство, сертифицируемое для опасной зоны, и сколько труда стОило уговорить разрешить не вписывать таковое...

 

"А и не желательно определять параметры опытным путем." Иногда хотят. Например, не верили, что S501 вставка плавкая от Cooper Bussmann такая же хорошая, как пишут в дейташите.

 

"Это вряд ли. Центры сертификации производством не занимаются (по определению)." Эт-то понятно, что официально нет, но конторки при них - да, и надпись на шильдике даже может содержать развёрнутую ссылку на "разработчика", типа производство Коламбиа-Пикчерз по заказу Мосфильм-Продакшнз;)

Share this post


Link to post
Share on other sites

sensor_ua

Извини, но ты частенько теплое с мягким путаешь.

 

"Надо. Почему-то на автозаправках в стекляную и пластиковую тару бензин не отпускают." В ГОСТ на этот счет вроде как конкретные цифры нарисованы, ты не в курсе? [off]Искать сейчас не буду, извини...[/off] Так что насчет "Надо" не так однозначно. Особенно если надумаешь при случае экспертов носом тыкать :).

 

"Народ рекламирует железки, а пользоваться ими нечем, если, конечно не нарушать."

Ну к чему ты это тут приплел? Это ты о приборе своей разработки? Так я уже писал - обеспечь прибор тем, что надо для потребителей. Или введи процедуру пользования, чтобы без этого можно было обойтись. Как? Придумай, если разработать интерфейс подходящий не берешься. [off]Разрешаются же даже сварочные работы в рабочей зоне помещения, где баллоны газом заполняют. При определенных условиях...[/off] А если о чужом - какое отношение это имеет к теме данной ветки?

 

"Кроме того сама схемотехника ИК-передатчика обычно (конечно не всегда) требует некоторых пиковых токов и, соответственно, конденсаторами решается."

Вот если бы ты взялся делать такой интерфейс к своему прибору, то быстро бы пришел к выводу, что можно сделать по тому самому пути, как "конечно не всегда". Со стороны своего прибора ты вообще сам все задаешь как хочешь, а на стороне ноутбука не обязательно обеспечивать большую дальность, можно обойтись небольшими токами на небольших расстояниях. Другими словами, все это - просто вопрос разработки под определенные технические требования и ограничения.

 

"А и не желательно определять параметры опытным путем." Иногда хотят. Например, не верили, что S501 вставка плавкая от Cooper Bussmann такая же хорошая, как пишут в дейташите."

Так неправильная у тебя терминология. Это не определение параметров схемы опытным путем. Это проверка свойств примененных материалов. Имеют право, если представленная тобой информация не достаточна. Для впервые используемых компонентов, применяемых непосредственно в цепях взрывозащиты, я всегда возил с собой образцы для испытаний и наиболее подробную, какую нашел (с детальными характеристиками) фирменную документацию. Чтобы не испытывать готовые модули гальванической развязки на пробивное напряжение, например.

При этом имеется достаточно стандартный "обходной путь": привозишь с собой утвержденный протокол испытаний, подтверждающий, что вы дома уже озаботились перепроверкой критичных элементов и испытали их сами.

 

И вообще, по ГОСТ изготовитель оборудования должен сам выполнять ряд проверок при изготовлении. Покажи, что все критичные по взрывозащите элементы прошли надлежащую проверку - вопросов станет меньше. Так как сразу видно будет, какие факторы, влияющие на взрывозащиту, вы учитываете и в какой степени. И соответственно - насколько вы компетентны в вопросе обеспечения взрывозащищенности.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Извини, но ты частенько теплое с мягким путаешь.

 

Так неправильная у тебя терминология.

 

Зато меня очень хорошо понимают эксперты.

Не извиняю.

www.dgt.com.ua

Share this post


Link to post
Share on other sites

"Не извиняю." - дело твое. Я при своем мнении остаюсь.

 

www.dgt.com.ua - бывшие коллеги (я в "Белгазтехнике" работал, правда, полгода назад оттуда ушел).

 

Вы в Донецке проходите экспертизу? Они уже по ГОСТ Р 51330.хх работают? А то несколько лет назад отказывались, работали по старым "советским". Это была одна из причин (правда, не основная), что мы переключились на Люберцы.

Edited by K_AV

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вы в Донецке проходите экспертизу? Они уже по ГОСТ Р 51330.хх работают? А то несколько лет назад отказывались, работали по старым "советским". Это была одна из причин (правда, не основная), что мы переключились на Люберцы.

 

Так они сертификаты друг друга признают без проблем? Или у вас возникали?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now