|
Страница 18 из 26
26 Теплостойкость, огнестойкость и стойкость к образованию токоведущих мостиков
26.1 Внешние доступные части из изоляционного материала, повреждение которых может сделать трансформатор опасным для использования, должны быть достаточно теплостойкими.
Соответствие проверяют, подвергая оболочки и другие внешние части из изоляционного материала испытанию на вдавливание шариком с помощью устройства, показанного на рисунке 5.
Поверхность испытуемой части устанавливают в горизонтальном положении и давят стальным шариком диаметром 5 мм на эту поверхность с силой 20 Н.
Испытание проводят в термокамере при температуре (75±2) °С или при температуре [(40+q)+2] °С, где q – превышение температуры рассматриваемой части, определяемое во время испытания по 13.2, по наибольшему значению.
Через 1 ч шарик удаляют с образца, который затем в течение 10 с охлаждают приблизительно до комнатной температуры путем погружения его в холодную воду. После этого измеряют диаметр отпечатка шарика, который не должен превышать 2 мм.
Примечание – Это испытание не проводят на частях из керамического материала.
26.2 Внешние доступные части из изоляционного материала должны обладать достаточной огнестойкостью.
Соответствие проверяют, подвергая оболочки и другие внешние доступные части испытанию, посредством электрически нагреваемой проволоки накала.
26.2.1 Описание испытания
Испытание проводят для подтверждения того, что:
- специальная петля из провода высокого сопротивления, которая электрически нагревается до температуры, указанной для соответствующего оборудования, при заданных условиях не вызовет воспламенения частей из изоляционного материала, или
- часть из изоляционного материала, который может воспламениться при заданных условиях от электрически нагреваемой проволоки, имеет ограниченное время горения без распространения огня посредством языков пламени, горящих капель или раскаленных частиц, падающих с образца.
В качестве образца следует использовать укомплектованный трансформатор, если это возможно.
Если испытание нельзя проводить на укомплектованном трансформаторе, то его следует расчленить, взяв соответствующую часть.
Если для проведения испытания необходимо удалить часть оболочки или вычленить определенную часть трансформатора, следует принять необходимые меры для того, чтобы условия испытаний в соответствии с настоящим стандартом существенно не отличались от условий, которые встречаются при нормальной эксплуатации в части расположения, вентиляции, эффекта температурных напряжений и возможности падения поблизости от образца искр, горящих капель или раскаленных частиц.
Испытание проводят на одном образце. В случае сомнений относительно результатов испытания, его повторяют еще раз на двух образцах, которые должны выдержать это испытание.
26.2.2 Описание испытательной аппаратуры
Провод накала представляет петлю определенной формы из нихромовой (80/20) проволоки диаметром 4 мм. При придании формы петле необходимо соблюдать осторожность, чтобы исключить образование мелких трещин на вершине.
Для измерения температуры провода накала используют защищенную хромель-алюмелевую (NiCr – NiAl) термопару с наружным диаметром 0,5 мм, горячий спай которой расположен в защитной оболочке.
Проволока накала и термопара показаны на рисунке 6.
Оболочка изготовлена из металла, стойкого к температуре, по крайней мере, 960 °С. Термопару устанавливают в гнездовом отверстии диаметром 0,6 мм, просверленном в вершине проволоки накала, как показано на детали Z рисунок 6. ЭДС термопары должна соответствовать требованиям ГОСТ Р 50431*. Характеристики, приведенные в этом стандарте, имеют практически линейную зависимость. Холодный спай требуется держать в тающем льду, достоверную эталонную температуру нельзя получить другим способом, например с помощью термостата.
Прибор для измерения ЭДС должен быть класса точности 0,5.
Проволоку накала нагревают электрическим током; для нагрева ее вершины до температуры 960 °С требуется ток от 120 до 150 А.
Испытательная температура должна быть сконструирована так, чтобы проволока накала удерживалась в горизонтальной плоскости и прижималась к образцу с силой 1 Н. Это усилие должно сохраняться, когда проволока накала и образец перемещаются горизонтально относительно друг друга на расстоянии не менее 7 мм.
Под тем местом, где проволока накала прикладывается к образцу, на расстоянии (200±5) мм помещают кусок белой сосновой доски толщиной приблизительно 10 мм, покрытой одним слоем папиросной бумаги.
Примечание – Оберточная тонкая бумага должна соответствовать ГОСТ 8273.
Образец испытательного устройства показан на рисунке 7.
________________
* Действует на территории Российской Федерации
26.2.3 Допуски
Вершина проволоки накала должна иметь температуру (650±10) °С и продолжительность приложения к образцу (30±1) с.
26.2.4 Предварительная подготовка
Образец хранится в течение 24 ч при температуре воздуха от 15 до 35 °С и относительной влажности от 45 до 75 % до начала испытания.
26.2.5 Градуирование термопары
Перед испытанием термопару градуируют при температуре 960 °С, поместив на верхнюю поверхность конца раскаленного провода фольгу из чистого серебра (99,8 %) площадью 2 мм2 и толщиной 0,06 мм.
Проволоку накала нагревают и, когда серебряная фольга плавится, температура достигает 960 °С.
После некоторого периода времени градуировку требуется повторить, чтобы компенсировать изменения в термопаре и в соединениях.
При этом требуется соблюдать должную тщательность и обеспечить, чтобы термопара могла следовать за вершиной проволоки накала, перемещение которой обусловлено тепловым удлинением.
26.2.6 Методика испытания
Испытательную аппаратуру устанавливают в темном помещении без заметных потоков воздуха, чтобы возникающее во время испытания пламя было видно.
При испытании образец располагают таким образом, чтобы поверхность, контактируемая с вершиной проволоки накала, находилась в вертикальном положении. Конец проволоки накала прикладывают к той части поверхности образца, на которой при нормальной эксплуатации возможны температурные воздействия.
Вершину проволоки накала прикладывают в местах наименьшего сечения, но не менее 15 мм от верхнего края образца. Этот критерий применяется в тех случаях, когда области, подвергаемые температурному воздействию во время нормальной эксплуатации, точно не указаны.
При возможности вершину проволоки накала прикладывают к плоским поверхностям, а не к пазам, выбоинам, узким углублениям или острым краям,
Проволоку накала нагревают электрическим током до температуры 650 °С, которую измеряют с помощью градуированной термопары. Перед началом испытания должны быть приняты меры к тому, чтобы температура и ток нагрева поддерживались постоянными в период времени не менее 60 с и чтобы в этот период или во время градуирования возможная тепловая радиация не влияла на образец. Это можно обеспечить, например, за счет достаточного расстояния или путем установки экрана.
Затем вершину проволоки накала вводят в контакт с образцом на (30±1) с. В течение этого периода поддерживают ток нагрева. После этого цикла проволоку накала и образец медленно разъединяют, исключая дальнейший нагрев образца и всякое перемещение воздуха, которые могли бы повлиять на результат испытания.
Движение вершины проволоки накала в образце, когда ее прижимают к образцу, должно механически ограничиваться расстоянием 7 мм.
Перед каждым испытанием вершину проволоки накала необходимо очистить от остатка изоляционного материала, например, с помощью щетки.
26.2.7 Наблюдения и измерения
Во время прикладывания проволоки накала и в последующий период, равный 30 c, наблюдают за образцом, окружающими его частями и расположенным под ним слоем папиросной бумаги, отмечая при этом следующее:
a) продолжительность (ti,) от начала приложения вершины проволоки накала до момента, когда образец или слой бумаги, расположенный под ним, воспламенится;
b) продолжительность (te) от начала приложения вершины проволоки накала до момента, когда пламя погаснет в течение времени приложения вершины или после ее удаления;
c) максимальную высоту пламени, не принимая во внимание начало воспламенения, которое может дать высокое пламя в течение приблизительно 1 с.
Высота пламени – это расстояние по вертикали, измеренное между верхним концом проволоки накала, приложенной к образцу, и видимой вершиной пламени.
Считают, что образец выдержал данное испытание, если достигнуто одно из следующих условий:
а) нет видимого пламени и устойчивого свечения;
b) пламя или свечение образца в окружающей среде прекращаются в течение 30 с после удаления проволоки накала, т.е. te ³ ti+ 30 с.
Папиросная бумага не должна загореться, а доска из сосновой древесины не должна подгореть.
26.3 Части из изоляционного материала, удерживающие токоведущие части, не должны быть источником воспламенения окружения даже в случае чрезмерного нагрева или загорания, вызванного перегрузкой в результате неисправности трансформатора.
Соответствие проверяют испытаниями по 26.3.1 или 26.3.2.
26.3.1 Трансформаторы безусловно стойкие к короткому замыканию и трансформаторы мощностью до 100 В·А включительно должны выдержать следующее испытание.
Трансформатор устанавливают в нормальное положение, как описано в 13.2.
Защитные устройства, если они имеются, должны быть отключены; плавкие предохранители заменяют вставками с пренебрежимо малым импедансом. Вторичную обмотку закорачивают и к первичной прикладывают максимальное номинальное первичное напряжение. Если трансформатор в течение 1 ч не выходит из строя, то первичное напряжение увеличивают каждые 15 мин ступенями на 10 %, пока не произойдет отказ.
Трансформатор должен выйти из строя без воспламенения и плавления материалов, а оболочка, если она имеется, может быть деформирована, но должна фактически оставаться целой. Фанерная опора не должна воспламеняться.
26.3.2 Трансформаторы мощностью свыше 100 В·А должны выдержать следующее испытание.
Трансформатор устанавливают в нормальное положение, как описано в 13.2.
Трансформатор при номинальном первичном напряжении должен нагружаться, если возможно, 10-кратной номинальной нагрузкой со стороны выхода до тех пор, пока не прервется входная цепь трансформатора.
Первичная цепь должна быть защищена плавкими предохранителями со вставками на 10-кратный номинальный ток, но не менее 16 А.
Во время испытания не должно быть никакого воспламенения и капающий материал не должен зажечь фанеру или вызвать ее тление. Температура опор не должна превышать 125 °С.
Для трансформаторов со степенью защиты IP00 во время испытания не должно быть никакого воспламенения или горящих капель. Для других трансформаторов пламя или горящие частицы не должны оказывать никакого влияния на окружение.
26.4 Части из изоляционного материала, удерживающие токоведущие части в определенном положении, должны быть теплостойкими и огнестойкими.
Соответствие проверяют следующим испытанием.
Части из изоляционного материала подвергают испытанию шариком, как описано в 26.1, но при температуре (125±2) °С или [(40 +q)± 2] °С, где q – превышение температуры этой части, определяемое во время испытания по 13.2, по наибольшему значению.
Примечание – Это испытание не проводят на частях из керамического материала и на каркасах.
Кроме того, части из изоляционного материала, удерживающие зажимы для внешних проводов, по которым во время нормальной работы протекает ток более 1 А, должны соответствовать требованиям 26.2 с той лишь разницей, что провод накала нагревается электрическим током до температуры 850 °С.
26.5 Для трансформаторов со степенью защиты IP, кроме IPX0, изоляционные части, удерживающие токоведущие части на месте, должны быть изготовлены из материала, обладающего стойкостью к образованию проводящих дорожек, если изоляционные части при нормальной эксплуатации подвергаются чрезмерному увлажнению или загрязнению.
Для материалов, кроме керамических, соответствие проверяют следующим испытанием.
Плоскую поверхность испытуемой части, по возможности не менее 15x15 мм, устанавливают в горизонтальном положении.
Два электрода из платины или из другого стойкого к коррозии материала, размеры которых указаны на рисунке 8, помещают на поверхности образца так, как указано на этом чертеже, чтобы закругленные края соприкасались с образцом по всей их длине.
Сила давления каждого электрода на поверхность равна примерно 1 Н. Электроды подсоединяют к источнику питания практически синусоидального тока частотой 50 – 60 Гц, напряжением 175 В. Общий импеданс цепи при замкнутых накоротко электродах устанавливают с помощью регулируемого резистора так, чтобы ток составлял (1,0 ± 0,1) А при коэффициенте мощности от 0,9 до 1. В цепь включают размыкающее устройство от перегрузок, которое должно срабатывать, когда ток 0,5 А протекает в течение 2 с.
Поверхность образца между электродами смачивают каплями раствора хлористого аммония в дистиллированной воде. Раствор имеет объемное удельное сопротивление 400 Ом·см при 25 °С, соответствующее концентрации 0,1 %. Капли имеют объем ( ) мм3 и падают с высоты от 30 до 40 мм.
Интервал между падениями капель равен (30±5) с.
Между электродами не должно возникать короткое замыкание или пробой до падения не менее 50 капель.
Испытание проводят на трех отдельных образцах или на трех частях, вырезанных из соответствующего компонента. Перед каждым испытанием следует проверять, чтобы электроды были чистыми, правильной формы и правильно установлены. В случае сомнения испытание повторяют, если необходимо, на новом образце.
|
