IEC 60601-1 Teste de ignição por faísca para verificar o risco de incêndio num ambiente rico em oxigénio para ME EQUIPMENT & ME SYSTEMS

1.De acordo com a norma:

IEC 60601-1-Figura 34-Figura 37 (Cláusula 11).2.2)

2Especificações

11.2.2 EQUIPAMENTOS E SISTEMAS ME utilizados em conjunto com ambientes ricos em oxigénio

11.2.2.1 Risco de incêndio num ambiente rico em oxigénio
No ME EQUIPMENT e ME SYSTEMS, o RISCO de incêndio num AMBIENTE RICHO EM OXIGÉnio deve ser reduzido na medida do possível em CONDIÇÕES NORMALES ou CONDIÇÕES DE FALHA UNIQUE (conforme identificado no ponto 11.2.3). An unacceptable RISK of fire is considered to exist in an OXYGEN RICH ENVIRONMENT when a source of ignition is in contact with ignitable material and there is no means that would limit the spread of a fire.
NOTA 1 Para concentrações de oxigénio de até 25% numa atmosfera ou para pressões parciais de até 27,5 kPa para pressões atmosféricas mais elevadas, consideram-se suficientes os requisitos do ponto 3.1.1.

a) * A source of ignition is considered to exist in an OXYGEN RICH ENVIRONMENT when any of the following conditions exist in NORMAL CONDITION and SINGLE FAULT CONDITIONS (including voltage and current):
1) a temperatura do material é elevada à sua temperatura de ignição;
2) as temperaturas podem afectar a solda ou as juntas de solda, causando soltura,curto-circuito ou outras falhas que possam resultar em faíscas ou no aumento da temperatura do material até à sua temperatura de ignição;
3) peças que afectam a fissura de segurança ou alteram a sua forma externa, expondo-as a temperaturas superiores a 300 °C ou a faíscas (ver n.os 4 e 5) devido a superaquecimento;
4) as temperaturas das peças ou componentes podem exceder 300 °C;
5) as faíscas fornecem energia suficiente para a ignição, exceder os limites das figuras 35 a 37 (inclusive).

Os pontos 4 e 5 referem o pior caso em que a atmosfera é constituída por 100% de oxigénio, o material de contacto (para o ponto 5) é solda e o combustível é algodão.Os combustíveis disponíveis e as concentrações de oxigénio devem ser tidos em consideração ao aplicar estes requisitos específicosSe forem efectuados desvios destes limites de pior caso (com base em concentrações mais baixas de oxigénio ou em combustíveis menos inflamáveis), estes devem ser justificados e documentados em:
o ficheiro de gestão de riscos.
Como alternativa a 11.2.2.1 a) 5), pode ser utilizado o seguinte ensaio para determinar a existência de uma fonte de ignição.

Em primeiro lugar, identificam-se os locais dentro do EQUIPAMENTO ME onde as faíscas podem causar ignição, e, em seguida, o material das partes entre as quais podem ocorrer faíscas.
Em seguida, são utilizadas amostras do mesmo material para construir os pinos de contacto do aparelho de ensaio (ver figura 34).
Outros parâmetros para o ensaio são: concentração de oxigénio, combustível, parâmetros elétricos (corrente, tensão, capacidade, indutividade ou resistência).Estes parâmetros são escolhidos de modo a que representem o pior caso para o EQUIPAMENTO ME

Dois pinos de contacto feitos do material a considerar são colocados em oposição (ver figura 34), um com um diâmetro de 1 mm e o outro de 3 mm.A fonte elétrica está ligada aos pinos, tal como mostrado nas figuras 35 a 37.Um pedaço de algodão é colocado perto das superfícies de contacto dos dois pinos e os contactos são constantemente lavados pelo oxigénio a uma velocidade inferior a 0,5 m/s através de um tubo.O cátodo é movido para o ânodo para fechar os contatos e puxado de volta para abri-los novamenteSe as faíscas diminuírem devido à má superfície dos eléctrodos, a temperatura dos elétrodos será reduzida.Os eletrodos são limpos com uma fichaSe o algodão ficar
Negro porque ele se tornou oxidado, então ele é substituído.a resistência utilizada para controlar a corrente que flui para o inductor e a constante de tempo para carregar o capacitor é escolhida de modo a ter um impacto mínimo na energia da faíscaEste é testado por inspecção visual sem o condensador no lugar ou com o inductor curto.

A situação com a tensão ou a corrente mais elevadas, respectivamente, e sem ignição define o limite superior.Um limite superior de segurança é obtido dividindo o limite superior de tensão ou corrente, respectivamente, pelo fator de margem de segurança de três.

Figura 34 ¢ Aparelho de ensaio de ignição por faísca

Figura 35 ¢ Corrente máxima admissível I em função da tensão máxima admissível U medida num circuito puramente resistivo num ambiente rico em oxigénio

Figura 36 - Tensão máxima admissível U em função da capacitância C medida num circuito capacitivo utilizado num ambiente rico em oxigénio

Figura 37 ¢ Corrente máxima admissível I em função da indutividade L medida num circuito indutivo num ambiente rico em oxigénio