Приложение D (обязательное). Электронные компоненты - исключение неисправностей

Приложение D
(обязательное)

Электронные компоненты - исключение неисправностей

D.1 Область применения

Пункт 5.5.5 предусматривает ряд отказов электрооборудования платформы.

В ходе анализа неисправностей некоторые отказы можно исключать при определенных условиях.

Данное приложение описывает такие условия и устанавливает такие требования, которые необходимо выполнять с целью их соблюдения.

D.2 Условия исключения неисправностей

В таблице D.1 приведены следующие данные:

a) перечень основных и наиболее распространенных компонентов, используемых в технологиях современной электроники; компоненты сгруппированы в "семейства":

1) пассивные элементы - 1,

2) полупроводниковые приборы - 2,

3) прочие - 3,

4) печатные платы в сборе - 4;

b) выявляемые неисправности:

1) разрыв цепи - I,

2) короткое замыкание - II,

3) изменение значения в большую сторону - III,

4) изменение значения в меньшую сторону - IV,

5) изменение функции - V;

c) возможность и условия исключения неисправности.

Главное условие исключения неисправности заключается в том, что компоненты следует использовать в условиях (с точки зрения температуры, влажности, напряжения и вибраций), соответствующих условиям, приведенным в стандартах, технических условиях и т.д.;

d) пояснения к таблице D.1:

- слово "Нет" в графе таблицы означает, что неисправность не исключается, т.е. возможность ее возникновения должна быть рассмотрена;

- пустая графа таблицы означает, что указанный тип отказа не имеет отношения к данному случаю.

Таблица D.1

Элемент	Исключение возможной неисправности					Условие, необходимое для исключения неисправности		Примечание
1 Пассивные элементы	I	II	III	IV	V
1.1 Постоянный резистор	Нет	1)	Нет	1)		1) Только в случае пленочных резисторов с лаковой или герметизированной пленкой сопротивления и аксиальным соединением в соответствии с действующими стандартами и в случае проволочных резисторов, если они выполнены однослойной намоткой, защищенной эмалью или герметизированной
1.2 Переменный резистор	Нет	Нет	Нет	Нет
1.3 Нелинейный резистор
1.3.1 С отрицательным температурным коэффициентом (NTC)	Нет	Нет	Нет	Нет
1.3.2 С положительным температурным коэффициентом (РТС)	Нет	Нет	Нет	Нет
1.3.3 Нелинейное сопротивление (VDR)	Нет	Нет	Нет	Нет
1.3.4 Индуктивное сопротивление (IDR)	Нет	Нет	Нет	Нет
1.4 Конденсатор	Нет	Нет	-	Нет
1.5 Индуктивные элементы: - катушка индуктивности - дроссель	Нет	Нет		Нет
2 Полупроводниковые приборы
2.1 Диод, светодиод (LED)	Нет	Нет			Нет			Изменение функции означает изменение значения обратного тока
2.2 Диод Зенера (стабилитрон)	Нет	Нет		Нет	Нет			Изменение значения в сторону уменьшения означает изменение напряжения Зенера. Изменение функции означает изменение значения обратного тока
2.3 Тиристор, симистор, запираемый тиристор (GTO)	Нет	Нет			Нет			Изменение функции означает самовозбуждение или блокировку элементов
2.4 Оптрон	Нет	2)			Нет	2) Можно исключить при условии, что оптрон соответствует ГОСТ 29283 и напряжение развязки по крайней мере соответствует нижеприведенной таблице		Открытая цепь означает открытую цепь в одном из двух основных компонентов (светодиод и фототранзистор). Короткое замыкание означает короткое замыкание между ними
2.4 Оптрон	Нет	2)			Нет	Напряжение "фаза-земля", полученное из номинального напряжения системы до и включая среднеквадратичную и постоянную составляющие тока, В	Предпочтительная серия импульсного выдерживаемого напряжения для электроустановки (категория III), В
						50	800
						100	1500
						150	2500
						300	4000
						600	6000
						1000	8000
2.5 Гибридные схемы	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет
2.6 Интегральные схемы	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет			Изменение функции: колебания, при котором логический элемент "И" становится элементом "ИЛИ" и т.д.
3 Прочие
3.1 Разъемы Клеммы. Штекеры	Нет	3)				3) Если класс защиты разъема не выше IP 4Х, короткие замыкания разъемов можно исключить, если минимальные значения составляют не менее: - 4 мм - для длин путей токов утечки; - 3 мм - для зазоров. Это абсолютные минимальные значения, которые можно найти в соединительном устройстве, но не расстояние между контактами и не теоретические значения.
3.1 Разъемы Клеммы. Штекеры	Нет	3)				Если класс защиты разъема выше IP 4Х (в соответствии с ГОСТ 14254), длину путей токов утечки можно уменьшить до значений зазоров при условии, что: - класс устойчивости к загрязнениям - 3; - группа материала - III и - имеет место неоднородное поле
3.2 Неоновая лампа	Нет	Нет
3.3 Трансформатор	Нет	4)	5)	5)		4) и 5) Можно исключить при условии, что сопротивление изоляции и напряжение между полюсом и землей соответствуют 17.2 и 17.3 ГОСТ 30030-93. II - означает короткое замыкание перегоревшего предохранителя		Короткие замыкания включают в себя короткие замыкания первичной или вторичной обмоток или между первичной или вторичной обмотками. Изменение значения - это изменение коэффициента трансформации при частичном коротком замыкании обмотки
3.4 Плавкий предохранитель		6)				6) Можно исключить, если предохранитель имеет требуемый номинал		Короткое замыкание означает короткое замыкание перегоревшего предохранителя
3.5 Реле	Нет	7), 8)				7) Короткие замыкания между контактами и между контактами и катушкой можно исключить, если реле отвечает требованиям 5.10.3.1 ГОСТ 33984.1-2016
3.5 Реле	Нет	7), 8)				8) Сварку контактов исключить нельзя. Однако если конструкция реле предусматривает наличие контактов с принудительной механической блокировкой и выполнена в соответствии с ГОСТ IEC 60947-1, применяются предположения, изложенные в 5.11.4.3
3.6 Печатная плата РСВ	Нет	9)				Общие технические характеристики печатной платы соответствуют ГОСТ 23752. Основной материал должен соответствовать техническим требованиям ГОСТ 26246.10 и/или ГОСТ 26246.14. 9) Если печатная плата сконструирована согласно вышеуказанным требованиям и имеет класс защиты не выше IP 4Х, короткие замыкания можно исключить, если минимальные значения составляют не менее: - 4 мм - для длин путей токов утечки; - 3 мм - для зазоров.
3.6 Печатная плата PC В	Нет	9)				Это абсолютные минимальные значения, которые можно найти у соединительного устройства, но не расстояние между контактами и не теоретические значения. Если класс защиты разъема выше IP 4Х в соответствии с ГОСТ 14254, длину путей токов утечки можно уменьшить при условии, что: - класс устойчивости к загрязнениям - 3; - группа материала - III
4 Сборка элементов на печатной плате	Нет	10)				10) Короткое замыкание можно исключить при условии, что короткое замыкание самого элемента можно исключить и ни методика монтажа, ни сама печатная плата не уменьшают длину путей токов утечки и зазоры ниже минимальных допустимых значений, указанных в 3.1 и 3.6 данной таблицы

D.3 Рекомендации по проектированию

Признаются некоторые опасные ситуации, возникающие из-за возможности шунтирования одного или нескольких контактов безопасности при коротком замыкании или местного разрыва общего провода (земли) в сочетании с одним или несколькими другими отказами. Рекомендуется следовать требованиям, приведенным ниже, когда информация получена на основе данных из цепочки безопасности для целей управления, для дистанционного управления, аварийного управления и т.д.:

- проектирование платы и дорожек с расстояниями в соответствии с графой 3.6 таблицы D.1;

- организовать общие соединения с цепью безопасности на печатной плате таким образом, чтобы общие для контакторов или релейных контакторов, как указано в 5.5.6, отключались при обрыве общего провода на печатной плате;

- проводить на постоянной основе анализ отказов для цепей безопасности, как указано в 5.5.10; анализ отказов, связанный с новым и существующим оборудованием, должен быть проведен повторно, если после установки платформы проведена ее модификация или в конструкцию внесены дополнения;

- постоянно использовать внешние (внеэлементные) резисторы в качестве защитных устройств входных элементов; внутренний резистор устройства не следует считать безопасным;

- компоненты должны быть использованы только в пределах спецификации изготовителя;

- следует учитывать обратное напряжение, поступающее от электроники; использование гальванически развязанных цепей может решить проблемы в некоторых случаях.