ГОСТ IEC 60947-5-6-2017 Аппаратура коммутационная и аппаратура управления низковольтная. Часть 5-6. Аппараты и коммутационные элементы цепей управления. Устройства сопряжения постоянного тока для датчиков наличия и переключающих усилителей (NAMUR)

ГОСТ IEC 60947-5-6-2017

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

АППАРАТУРА КОММУТАЦИОННАЯ И АППАРАТУРА УПРАВЛЕНИЯ НИЗКОВОЛЬТНАЯ

Часть 5-6

Аппараты и коммутационные элементы цепей управления. Устройства сопряжения постоянного тока для датчиков наличия и переключающих усилителей (NAMUR)

Low-voltage switchgear and controlgear. Part 5-6. Control circuit devices and switching elements. DC interface for proximity sensors and switching amplifiers (NAMUR)

МКС 29.130.20

Дата введения 2019-08-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией "Научно-технический центр "Энергия" (АНО "НТЦ "Энергия") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 ноября 2017 г. N 52)

За принятие проголосовали:

(Поправка. ИУС N 2-2020), (Поправка. ИУС N 4-2020).

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 июля 2019 г. N 413-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 60947-5-6-2017 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 августа 2019 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту IEC 60947-5-6:1999* "Аппаратура коммутационная и аппаратура управления низковольтная. Часть 5-6. Аппараты и коммутационные элементы цепей управления. Устройства сопряжения постоянного тока для датчиков наличия и переключающих усилителей (NAMUR)" ("Low-voltage switchgear and controlgear - Part 5-6: Control circuit devices and switching elements - DC interface for proximity sensors and switching amplifiers (NAMUR)", IDT).

________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .

Международный стандарт МЭК 60947-5-6:1999, Издание 1.0, разработан подкомитетом 17В "Низковольтная аппаратура распределения и управления", Технического комитета 17 IEC "Аппаратура распределения и управления" Международной электротехнической комиссии (IEC).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

6 Настоящий стандарт взаимосвязан с Техническим регламентом Таможенного союза ТР ТС N 004/2011 "О безопасности низковольтного оборудования", принятым Комиссией Таможенного союза 16 августа 2011 г., и реализует его существенные требования безопасности.

Соответствие настоящему стандарту обеспечивает выполнение существенных требований безопасности технического регламента

7 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"

ВНЕСЕНЫ: поправка, опубликованная в ИУС N 2, 2020 год; поправка, опубликованная в ИУС N 4, 2020 год

Поправки внесены изготовителем базы данных

Введение

Настоящий стандарт устанавливает требования к устройствам сопряжения постоянного тока датчиков наличия и переключающих (коммутирующих) усилителей.

Настоящий стандарт применяется совместно с IEC 60947-1 и IEC 60947-5-2.

1 Область применения

Настоящий международный стандарт распространяется на бесконтактные датчики, присоединенные для взаимодействия посредством двужильного соединительного кабеля к вводу управления коммутирующего усилителя. Коммутирующий усилитель имеет источник постоянного тока для питания цепи управления и управляется переменным внутренним сопротивлением бесконтактного датчика.

Такие устройства допускается применять во взрывоопасных средах, если дополнительно отвечают требованиям IEC 60079-11.

Примечание - Подобные устройства определены немецкой организацией " und Regelungstechnik (NAMUR)" (Организация по стандартам и регламентам).

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения).

IEC 60079-11:1999, Electrical apparatus for explosive gas atmospheres - Part 11: Intrinsic safety "i" (Оборудование электрическое для взрывоопасных газовых сред. Часть 11. Собственная надежность "i")

_______________

Действует S+ IEC 60079-11(2011) "Атмосферы взрывоопасные. Часть 11. Защитное оборудование с внутренней безопасностью "i". Однако для однозначного соблюдения требования настоящего стандарта, выраженного в датированной ссылке, рекомендуется использовать только указанное в этой ссылке издание.

IEC 60947-1:1999, Low-voltage switchgear and controlgear - Part 1: General rules (Аппаратура коммутационная и механизмы управления низковольтные комплектные. Часть 1. Общие правила)

_______________

Действует IEC 60947-1:2014 "Устройство распределительное комплектное. Часть 1. Общие правила". Однако для однозначного соблюдения требования настоящего стандарта, выраженного в датированной ссылке, рекомендуется использовать только указанное в этой ссылке издание.

IEC 60947-5-2:1999, Low-voltage switchgear and controlgear - Part 5-2: Control circuit devices and switching elements - Proximity switches (Аппаратура коммутационная и механизмы управления низковольтные комплектные. Часть 5-2. Устройства и коммутационные элементы цепей управления. Бесконтактные переключатели)

_______________

Действует IEC 60947-5-2:2012 "Аппаратура коммутационная и механизмы управления низковольтные комплектные. Часть 5-2. Устройства и коммутационные элементы цепей управления. Бесконтактные переключатели". Однако для однозначного соблюдения требования настоящего стандарта, выраженного в датированной ссылке, рекомендуется использовать только указанное в этой ссылке издание.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины и их соответствующие определения.

3.1 бесконтактный датчик (proximity sensor): Устройство, которое преобразует движение внешнего воздействующего объекта относительно него в выходной сигнал.

Примечание 1 - Бесконтактный датчик преимущественно действует в отсутствие механического контакта (например, индуктивный, емкостный, магнитный, фотоэлектрический и т.д.).

Примечание 2 - Бесконтактный датчик может управляться при механическом контакте и без него.

3.2 коммутирующий усилитель (switching amplifier): Устройство, преобразующее сигнал от бесконтактного датчика, присутствующий на управляющем входе, в двоичный выходной сигнал, который может производиться, например, электромагнитным реле или полупроводниковым коммутационным элементом.

3.3 цепь управления (control circuit): Система, состоящая из бесконтактного датчика, управляющего входа коммутирующего усилителя и двужильного соединительного кабеля.

3.4 выходной сигнал бесконтактного датчика (output signal of the proximity sensor): Выходной ток как функция изменяемого внутреннего сопротивления.

3.5 характеристика дальности действия/тока бесконтактного датчика (distance/current characteristic of the proximity sensor): Взаимозависимость выходного сигнала (значения тока) в установившемся состоянии от расстояния дальности действия воздействующего объекта относительно датчика. Допускаются как постоянная характеристика, так и периодическая (см. 5.3 и 5.4 и рисунки 1 и 2).

3.6 диапазон срабатывания [actuating range ]: Диапазон, ограниченный четырьмя прямыми линиями на графике "ток-напряжение" управляющего входа коммутирующего усилителя, с которым соотносится коммутационная функция коммутирующего усилителя.

Имеются три диапазона срабатывания, охватываемых характеристикой "ток-напряжение" управляющего ввода (см. рисунок 3 a, b и d).

3.7 градиент (slope): Изменение постоянной характеристики бесконтактного датчика в диапазоне срабатывания (см. рисунок 1).

Примечание - Градиент может принимать несколько значений в пределах интервала времени управления.

3.8 максимальная частота срабатывания бесконтактного датчика (maximum-operating frequency of the proximity sensor): Максимальная частота коммутации, достигаемая при периодическом воздействии в пределах диапазона срабатывания (см. рисунки 1 и 2).

3.9 дифференциал коммутирующего тока (switching current difference): Изменение управляющего тока в пределах диапазона срабатывания , при котором меняется выходной сигнал коммутирующего усилителя (см. рисунки 1, 2, 3).

3.10 дифференциал коммутирующего хода (switching travel difference): Ход воздействующего объекта, меняющий выходной сигнал коммутирующего усилителя. При периодической характеристике бесконтактного датчика дифференциал коммутирующего хода идентичен интервалу времени управления .

3.11 сопротивление линии (line resistance): Эффективное сопротивление двужильного соединительного кабеля, между коммутирующим усилителем и бесконтактным датчиком.

3.12 сопротивление изоляции (insulation resistance): Эффективное сопротивление между жилами двужильного кабеля, соединяющего коммутирующий усилитель с бесконтактным датчиком.

3.13 задержка готовности [time delay before availability ]: Промежуток времени между включением питания и моментом готовности бесконтактного датчика к нормальному функционированию.

3.14 управляющий интервал времени [control span ]: Ход воздействующего объекта, при котором диапазон срабатывания является функциональным. При периодической характеристике управляющий интервал времени идентичен дифференциалу коммутирующего хода (см. рисунки 1 и 2).

4 Классификация

Бесконтактные датчики классифицируют по ряду общих характеристик согласно таблице 1.

Способность отвечать требованиям настоящего стандарта обозначена заглавной буквой N в восьмой позиции.

Таблица 1 - Классификация бесконтактных датчиков

5 Характеристики

5.1 Управляющий ввод коммутирующего усилителя

Двоичный выходной сигнал коммутирующего усилителя лишь меняется, если точка срабатывания цепи управления находится в пределах соответствующего диапазона срабатывания (см. рисунок 3).

5.2 Взаимодействие бесконтактного датчика и коммутирующего усилителя

Конструкция бесконтактного датчика должна быть такой, чтобы при его срабатывании под действием характеристики "ток-напряжение" надежно достигались состояния "высокого полного сопротивления" и "низкого полного сопротивления".

Состояние "высокого полного сопротивления" представлено на рисунке 4, состояние "низкого полного сопротивления" - на рисунке 5.

Примечание - Пределы допустимых диапазонов характеристик бесконтактного датчика и коммутирующего усилителя должны быть выбраны с учетом соблюдения требований безопасности.

5.3 Постоянная характеристика

В пределах диапазона срабатывания :

a) выходной сигнал бесконтактного датчика должен быть регулируемым;

b) градиент характеристики должен быть либо положительным, либо отрицательным и не должно быть гистерезиса (см. пример на рисунке 1).

5.4 Периодическая характеристика

В пределах диапазона срабатывания :

a) выходной сигнал бесконтактного датчика не должен быть регулируемым;

b) характеристика должна иметь гистерезис (см. пример на рисунке 2).

5.5 Дифференциал коммутирующего тока

Предпочтительным значением дифференциала коммутирующего тока является 0,2 мА. Предпочтительным положением дифференциала коммутирующего тока является центр диапазона срабатывания .

5.6 Сопротивление линии

Сопротивление линии не должно превышать 50 Ом.

5.7 Сопротивление изоляции

Сопротивление изоляции не должно быть менее 1 МОм.

6 Информация об изделии

Информация о характеристиках изделия должна быть предоставлена изготовителем вместе с методикой проведения измерений.

6.1 Бесконтактные датчики

Информация о характеристиках бесконтактных датчиков должна включать следующее:

a) частоту срабатывания;

b) градиент с постоянной характеристикой;

c) дифференциал коммутирующего хода с периодической характеристикой;

d) номинальную дальность действия;

e) задержку готовности.

Вышеуказанные данные согласно 9.2 относятся к номинальным рабочим условиям.

f) диапазоны температур при эксплуатации, транспортировании и хранении;

g) направление действия, т.е. описание порядка достижения состояния низкого или высокого полного сопротивления;

h) инструкции по монтажу;

i) степень защиты IP [согласно IEC 60947-1 (приложение С)];

j) влияние на данные характеристик изменений напряжения питания и температуры окружающей среды.

6.2 Коммутирующие усилители

Для коммутирующих усилителей данные, предоставляемые изготовителем, должны включать следующее:

a) номинальное питающее напряжение (напряжения);

b) частоту срабатывания и число коммутаций;

c) дифференциал коммутирующего тока;

d) положение точек коммутации для дифференциала коммутирующего тока согласно с);

e) диапазоны температур при эксплуатации, транспортировании и хранении;

f) назначение выходных сигналов для мониторинга и диапазонов срабатывания;

g) описание выходных сигналов;

h) влияние на данные характеристик изменений напряжения питания и температуры окружающей среды;

i) инструкции по монтажу;

j) степень защиты IP [согласно IEC 60947-1 (приложение С)].

7 Нормальные условия эксплуатации, условия монтажа и транспортирования

7.1 Нормальные условия эксплуатации

Бесконтактные датчики и коммутирующие усилители согласно настоящему стандарту следует эксплуатировать в следующих условиях.

7.1.1 Температура окружающей среды (при эксплуатации)

Характеристики срабатывания поддерживаются в допустимом диапазоне температур окружающей среды.

7.1.1.1 Индуктивные, емкостные и магнитные бесконтактные датчики

Срабатывают при температуре окружающей среды от минус 25°С до плюс 70°С.

7.1.1.2 Оптические бесконтактные датчики

Срабатывают при температуре окружающей среды от минус 5°С до плюс 55°С.

7.1.1.3 Коммутирующие усилители

Срабатывают при температуре окружающей среды от минус 5°С до плюс 55°С.

7.1.2 Высота

По IEC 60947-1 (пункт 6.1.2).

7.1.3 Климатические условия

7.1.3.1 Влажность

Относительная влажность (RH) воздуха не должна превышать 50% при 70°С. Более высокая влажность допускается при более низких температурах, например, 90% при 20°С.

Примечание - Конденсат на чувствительной поверхности и изменение влажности могут влиять на дальность действия. Следует следить за конденсацией, которая может происходить вследствие температурных изменений (50% RH при 70°С эквивалентно 100% RH при 54°С).

Рисунок 1 - Пример постоянной характеристики бесконтактного датчика

Рисунок 2 - Пример периодической характеристики бесконтактного датчика

7.1.3.2 Степень загрязнения

Если изготовитель не установил иное, бесконтактный датчик предназначен для размещения в условиях окружающей среды со степенью загрязнения 3 согласно IEC 60947-1 (подпункт 6.1.3.2). Однако в соответствии с условиями микросреды допускается применять другие степени загрязнения.

Для коммутирующего усилителя степень загрязнения устанавливает изготовитель.

7.2 Идентификация и маркировка выводов

Идентификация и маркировка выводов согласно таблице 2.

Таблица 2 - Идентификация выводов и проводов

7.3 Условия транспортирования и хранения

Если условия транспортирования и хранения, т.е. температура и влажность, отличаются от установленных в 7.1, требуется специальное соглашение между изготовителем и потребителем.

7.4 Электромагнитная совместимость (ЭМС)

Соответствие требованиям по ЭМС проверяют по 9.4.

8 Требования к конструкции и работоспособности

По IEC 60947-5-2 (подпункт 7.1.9.1).

9 Испытания

9.1 Коммутирующий усилитель

Строят график характеристики "ток-напряжение" управляющего ввода и проверяют диапазон срабатывания , а также дифференциал коммутирующего тока и, где включен, мониторинг цепи управления (см. рисунок 3).

a - диапазон срабатывания для изменения коммутационного состояния : от 1,2 до 2,1 мА; b - диапазон срабатывания для отключения цепи управления : от 0,05 до 0,35 мА; c - диапазон мониторинга для отключения: I0,05 мА; d - диапазон срабатывания для короткого замыкания в цепи управления : от 100 до 360 Ом; e - диапазон мониторинга для короткого замыкания R100 Ом

Рисунок 3 - Управляющий ввод коммутирующего усилителя

9.2 Бесконтактный датчик

Проводят следующие испытания в условиях, указанных ниже.

9.2.1 Значения тока в установившемся состоянии для низкого полного сопротивления и для высокого полного сопротивления соответственно измеряют и отмечают на графике.

9.2.2 Характеристику "дальность-ток" в установившемся состоянии наносят на график.

9.3 Требуемые результаты

Результаты должны быть в пределах, показанных на рисунках 4 и 5.

Рисунок 4 - Характеристика бесконтактного датчика в состоянии высокого полного сопротивления

Рисунок 5 - Характеристика бесконтактного датчика в состоянии низкого полного сопротивления

9.4 Проверка электромагнитной совместимости

По IEC 60947-5-2 (подраздел 8.6) со следующим дополнением: в ходе испытаний состояние полного сопротивления датчика не должно меняться.

Приложение ДА
(справочное)

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов межгосударственным стандартам

Таблица ДА.1

Редакция документа с учетом
изменений и дополнений подготовлена