爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设备

爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设备

国家标准 GB3836.4一2010 代替GB3836.42000 爆炸性环境 第4部分:由本质安全型“i'保护的设备 Explsiveatspheres一 Part4:Equipentprotectionbyintrinsicsafety“i” IEC60079-11:2006,MOD) 2010-08-09发布 2011-08-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB3836.4一2010 目 次 前言 范围 规范性引用文件 术语和定义 本质安全设备和关联设备的类别和组别 电气设备的保护等级和点燃符合性要求 设备的结构 12 23 与本质安全性能有关的元件 影响本质安全性能的可靠元件、可靠组件和可靠连接 28 二极管安全栅 33 l0 型式检查和试验 34 例行检查和试验 11 40 12 标志 4！ 文件 13 43 附录A(规范性附录)本质安全电路的评定 44 附录B(规范性附录本质安全电路用火花试验装置 73 附录c(资料性附录)爬电距离电气间隙、,通过浇封化合物的间距及通过固体绝缘的间距的 测量 80 附录D(规范性附录浇封 82 附录E(资料性附录)瞬态能量试验 85 附录F(规范性附录装配好的印制电路板间距隔离及元件隔离 87
GB3836.4一2010 言 前 本部分的全部技术内容为强制性 GB3836《爆炸性环境》分为若干部分 第1部分;设备通用要求; 第2部分;由隔爆外壳“d”保护的设备 第3部分;由增安型“e”保护的设备 第 4部分;由本质安全型“”保护的设备 第5部分;正压外壳型“p”; 第6部分油浸型“o”" 第7部分:充砂型“g”; 部分;“n”型电气设备; 第9部分;浇封型“m” 第 部分;最大试验安全间隙测定方法; 第12部分气体或燕气混合物按照其最大试验安全间隙和最小点燃电流的分级 部分;爆炸性气体环境用电气设备的检修; 第 第 部分:危险场所分类; 第 15部分;危险场所电气安装(煤矿除外); 第16部分;电气装置的检查与维护(煤矿除外); 第17部分;正压房间或建筑物的结构和使用; 第18部分;本质安全系统; -第19部分;现场总线本质安全概念(FIscO); 第20部分:设备保护级别(EPL)为Ga级的设备 本部分为GB3838系列的第4部分,对应于IEc80079-1l.206(爆炸性环境第11部分由本质 安全狠""保护的设备英文版》. 本部分修改采用IEC60079-1l.2006 与Ec60079-1l;2006相比,本部分的主要变化有 第4章中增加注;本部分目前未考虑GB3836.1一2010中类设备 第6.3.11中增加注2;本安导线和非本安导线应尽量分开布置 在6.5中增加注:I类电气设备的本质安全电路一般不允许利用地线作为回路,但因需要接地 保护的除外; -10.1.5.2中删除b),并将a)放人10.1.5.2的叙述中 本部分代替GB3836.1一20煤炸性气体环境用电气设备第4部分;本质安全型"". 本部分与GB3836.4一2000相比,主要变化有: -标准名称变化; -增加了ie保护等级(n型中nL); -增加了附录F(规范性资料;装配好的印制电路板间距隔离及元件隔离; -增加了大电流火花试验装置的结构要求; -增加了附录E;瞬态能量试验; 修改了印制电路板印制线的温度组别表
GB3836.4一2010 -增加了使用电阻限制电容放电的技术要求; -引人了处理具有大电流低电压电池点燃能量的方法; -引人了测量密封电池盒最大压力的方法 -引人了故障情况下IC中可能产生电压提升的处理方法; 规定了SMD可靠连接的方法; -引人了电感和电容组合电路的火花点燃能量的处理方法; 增加了变压器的电压试验; -引人了由串联电阻保护电容的电容量有效值降低的评定方法; 在临界点燃数据表(表A.1)中增加了I类电路允许的短路电流和允许电容值 本部分的附录A、附录B,附录D附录F为规范性附录,附录C,附录E为资料性附录 本部分由电器工业协会提出 本部分由全国防爆电气设备标准化技术委员会(SAC/TC9)归口 ,上海工业自动化仪表研究所,国家防爆电气产品质量 本部分主要起草单位:南阳防爆电气研究所、 监督检验中心,深圳特安电子有限公司、北京北方永邦科技股份有限公司、深圳市海洋王照明科技股份 有限公司、海湾安全技术有限公司、河南汉威电子股份有限公司、西安盛赛尔电子有限公司,煤炭科学研 究总院抚顺分院、南京优倍电子有限公司等 本部分主要起草人;张刚、徐建平、付淑玲、徐刚、陈士学、程曙光、刘姐云、李向阳陈彬、李轶、董健 本部分于1983年8月第一次发布,2000年10月第一次修订,本次为第二次修订
GB3836.4一2010 爆炸性环境 第4部分:由本质安全型“i”保护的设备 范围 GB3836的本部分规定了爆炸性气体环境用本质安全设备以及与爆炸性气体环境用本质安全电路 连接的关联设备的术语、结构,试验和标志等要求 本部分规定的防爆型式适用于其电路本身不会引燃周围爆炸性环境的电气设备 本部分也适用于使用在非爆炸性气体环境或用GB3836.12010所列的另一种防爆型式保护的 电气设备或其部件,只要爆炸性气体环境中电路的本质安全性能取决于该电气设备或其部件的设计和 结构 暴露于爆炸性气体环境中的电路可用本部分对其是否适用于该环境进行评定 本质安全系统的要求在GB3836.18中规定 现场总线本质安全概念的要求在GB3836.19中 规定 本部分是对GB3836.1一2010通用要求的补充和修改,但表1所列出的情况除外 当本部分的要 求与GB3836.1 一200的要求有冲突时,应优先考虑本部分的要求 置于爆炸性气体环境的关联设备须用GB3838.1一2010所列的某一种肪爆型式保护 此时 GB3836.1一2010规定的防爆型式要求及其有关部分也适用于关联设备 表1 GB3836.1一2010排除的具体条款 安设备 关联设备 本 GB3836.1一2010中的条款或分条款 适用 排除 5.3 最高表面温度 设备外壳的开启时间 排除 排除 适用性 适用 排除 材料的规定 适用 排除 塑料材料 排除 排除 7.1.3° 7.2 热稳定性 排除 排除 7.3 耐光性 排除 排除 7.4 适用 排除 非金属材料外壳表面的静电电荷 排除 排除 螺孔 7.6 适用 8.1 金属成分 排除 8,2" 螺孔 排除 排除 紧固件 排除 排除 联锁装置 排除 排除 10 排除 排除 1 绝缘套管 粘结材料 排除 排除 14 排除 连接件和接线空腔 排除 接地导体或等电位导体的连接件 排除 排除 15
GB3836.4一2010 表1(续 GB3836.1一2010中的条款或分条款 本安设备 关联设备 分支点和引人点的温度 排除 排除 16,5 旋转电机的补充规定 排除 排除 18 开关的补充规定 排除 排除 熔断器的补充规定 排除 排除 19 2n 插头、插座和连接件的补充规定 排除 排除 排除 D 灯具的补充规定 排除 帽灯和手提灯的补充规定 排除 排除 22 适用 排除 电池组 23." 适用 排除 26.4 外壳试验 26.5.1 温度测定 排除 适用 26.5.2 热剧变试验 排除 排除 26,5.3 小元件点燃试验I类和I类 适用 排除 26,6 绝缘套管扭转试验 排除 排除 非金属外壳或外壳的非金属部件 排除 排除 26.7" 耐热试验 排除 排除 26.8" 耐寒试验 排除 排除 26.9” 26.10" 光老化试验 排除 排除 26.11" I类设备的耐化学试剂试验 排除 排除 26.12 接地连续性 排除 排除 26.13 非金属材料外壳部件的表面电阻测定 适用 排除 适用 排除 26.14 起电试验 电容测量 适用 排除 26,15 排除 排除 附录A 电缆引人装置的附加要求 a代表其要求仅适用于6.1.2a) 规范性引用文件 下列文件中的条款通过GB3836的本部分的引用而成为本部分的条款 凡是注日期的引用文件， 其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议 的各方研究是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分 GB3836.1一2010爆炸性环境第1部分:设备通用要求(IEC60079-11:2007,MOD) GB3836.3一2010爆炸性环境第3部分:由增安型“”保护的设备(IEC60079-7;2006,MOD) GB3836.18爆炸性环境第18部分:本质安全系统(GB3836.18一2010,IEC60079-25:2003 IDT GB3836.19爆炸性环境第19部分:现场总线本质安全概念FISCo)(GB3836.19 2010,IEC60079-27:2008,IT GB/T4207一2003固体绝缘材料在潮湿条件下相比电痕化指数和耐电痕化指数的测定方法 IEC60112:1979,IDT
GB3836.4一2010 GB4208一2008外壳防护等级(IP代码)(IEC60529;2001,IDT) GB/T6109.2漆包圆绕组线第2部分:155级聚酯漆包铜圆线GB/T6109.2一2008 IEC60317-3:2004,DT GB/T6109.5漆包圆绕组线第5部分:180级聚醋亚胺漆包铜圆线(GB/T6109.5一2008 IEC60317-8:1997,IDT GB/T6109.6漆包圆绕组线第6部分220级聚酰亚胺漆包铜圆线(GB/T6109.62008 IEC60317-7:l997,IDT 漆包圆绕组线 GB/T6109.202008 第20部分:200级聚酰胺酰亚胺复合聚酯或聚酯亚胺漆 包铜圆线(IEC60317-13:1997,IDT GB9364.1一1997小型熔断器第1部分:小型熔断器定义和小型熔断体通用要求(IEC60127 l:1988,lDT 小型熔断器第2部分管状熔断体(GdIEC60127-2.19897 GB9364.2一1997 小型熔断器第3部分:超小型熔断体(idtIEC60127-3.:1l9887 GB9364.3一1997 GB9364.4一2006小型熔断器第4部分;通用模件熔断体(IEC60127-4;1996,IDT) 小型熔断器第6部分:小型管状熔断体的熔断器座(idtIEC60127-6;1994) GB9364.62001 GB/T110212007电气绝缘耐热性分级(IEC60085;2004,IDT) GB/T16935 -2008低压系统内设备的绝缘配合第1部分:原理、要求和试验(IEC60664-1: 1 2007,IT) GB/T16935.3一2005低压系统内设备的绝缘配合第3部分;利用涂层,灌封和模压进行防污 保护(IEC60664-3;2003,IT) GB/T20633.1一2006承载印制电路板用涂料敷性涂料第1部分;定义分类和一般要 求(IEC61086-1:2004,IDT) 术语和定义 本部分使用GB3836.1一2010的术语和定义及下列术语和定义 3.1 通用术语 3.1.1 sfey “i” 本质安全型“i”intrinsic 电气设备的一种防爆型式,它将设备内部和暴露于潜在爆炸性环境的连接导线可能产生的电火花 或热效应能量限制在不能产生点燃的水平 3.1.2 关联设备assciated apparatus 含有限能电路和非限能电路,且结构使非限能电路不能对限能电路产生不利影响的电气设备 注1:关联设备可以是下列两者中的任何一种 具有GB3836.1一2010规定的另一种防爆型式、可使用在相应爆炸性气体环境的电气设备; b未采用防爆型式保护,不能在爆炸性气体环境中使用的电气设备 例如记录仪,本身不在爆炸性气体环 境中,但是它与处在爆炸性气体环境中的热电偶连接,这时只有记录仪的输人电路具有限能特性 [GB3836.1一2010中3,2的定义 注2:本部分所指的关联设备也是一种电气设备,含有本质安全电路和非本质安全电路,且结构使非本质安全电路 不能对本质安全电路产生不利影响 它可以是 具有GB3836.1一2010规定的另一个防爆型式,可使用在相应的爆炸性环境中的电气设备;或者 a" 未采用防爆型式保护,不能在爆炸性环境中使用的电气设备 例如记录仪,本身不在爆炸性气体环境中 b 但是与爆炸性环境中的热电偶连接,这时只有记录仪的输人电路是限能的;或者
GB3836.4一2010 在安全场所使用的充电器或接口,与危险场所用设备连接,用于充电、下载数据等 3.1.3 本质安全设备intrinsicsafetapparatus 所有电路为本质安全电路的电气设备 3.1.4 本质安全电路intrinsieallysafecireuit 在本标准规定的条件下,包括正常工作和规定的故障条件,产生的任何电火花或任何热效应均不能 点燃规定的爆炸性气体环境的电路 3.1.5 简单设备simpleapparatus 电气参数严格定义且符合所用电路本质安全性能的电气元件或结构简单的元件组合 3.2 涂层coating 绝缘材料,如涂敷在零部件表面的清漆或固体绝缘膜 [GB/T16935.3一2005中3.5的定义 注;涂层和印制电路板的基础材料形成一个绝缘系统,其性能可与固体绝缘材料相似 3.3 敷型涂层conformalcoating 电气绝缘材料,涂敷在印制电路板表面形成一层薄涂层,为防止环境中有害物质影响提供保护 [GB/T20633.1一2006中2.1的定义 3 控制图eontroldrawing 制造商提供的本质安全设备或关联设备的图或其他文件,用以详细说明允许其互联或连接到其他 电路或设备的电气参数 5 33 二极管安全栅dodesaletybarrier 由熔断器,电阻或其组合保护的分流二极管或二极管电路(包括齐纳二极管)构成的组件,作为独立 装置,而不是作为较大设备的部件 6 33 整体概念entityconeept 利用连接设备的本质安全参数确定本质安全设备和关联设备的组合符合要求的方法 3 故障 faults 3.7.1 fault 计数故障comtale 符合本标准结构要求的电气设备的部件上出现的故障 3.7.2 故障fault 本部分未定义为可靠的、但影响电路本质安全性能的任何元件、,元件之间的间距,绝缘或连接的任 何失效 3 3.7. non-countablefault 非计数故障 不符合本标准结构要求的电气设备的部件上出现的故障
GB3836.4一2010 3.8 正常工作normaloperation 设备符合电气和机械设计技术规范,并在制造商规定的限定条件下工作 [GB3836.1一2010中3.31的定义] 注l制造商规定的限定条件可包括设备持续运行状况 例如，一台电机在一个负载周期内工作 注2;规定限值内供电电压的变化和任何其他的工作偏差属于正常工作的一部分 注3，这包括外部连接电缆的开路,短路和接地 净空间 free spce 元件周围或元件内部特定设计的空间 3.10 熔断器额定值 useratng GB9364(所有部分)或制造商使用说明书规定的熔断器的额定电流值 3.11 可靠性infallibility 3.11.1 可靠元件或可靠组件infalihlecomponentorinfalbleassemblyofcompomments 认为不会发生本部分规定的某个故障状态的元件或元件组件 使用或贮存中上述故障状态出现的概率很低,可不予考虑 3.11.2 可靠连接infallibleconeetion 根据本部分的要求,在使用和贮存中认为不会形成开路的连接,包括接头,连接线和印制电路板上 的印制线 使用或贮存中上述故障状态出现的概率很低,可不予考虑 3.11.3 可靠隔离或可靠绝缘infaibleseparationorinsulationm 符合本部分规定的导电部件之间的隔离或绝缘认为不会发生短路 使用或贮存中上述故障状态出现的概率很低,可不予考虑 3.12 内部布线internalwiring 由制造商完成的电气设备内部的布线和电气连接 3.13 带电维护livemaintenanee 在关联设备、本质安全设备和电路通电状态下进行的维护活动 3.14 最大外部电感与电阻比maximmexternalinductaneetoresistaneeratio L/R 可以连接到电气设备外部的连接装置上,不会使本质安全性能失效的电感与电阻的最大比值 3.15 最大内部电感与电阻比 aXimuminternalinductancet0resistanceratio L/R 电气设备外部的连接装置上出现的内部电感与电阻的最大比值
GB3836.4一2010 3.16 最高电压(交流有效值或直流值 maximumr.mm.s.a.c.ord.e.voltage U 可施加到关联设备的非限能连接装置上,不会使防爆型式失效的最高电压 [GB3836.1一2010中3.15.11的定义 注1:这也适用于可施加到本质安全设备的非本质安全连接装置上的最高电压(例如,仅在非危险场所充电的电池 供电设备的充电连接装置 注2;在不同的连接装置上,U值可不同,并且对于交流和直流电压也可不同 3.17 过电压等级overoltagecategory 用数字表示的瞬时过电压条件 [GB/T16935.12008中的3.10 注:过电压等级分为I、Il、川和级,见GB/T16935.12008中4.3.3.2 3.18 污染等级pollutiondegree 用数字表示的小区域环境的预期污染程度 注:污染等级分为1、2、3和4级 3.19 保护性特低电压proteetieextra-owolage PELV 电气上与接地系统不分开,但用其他方法满足SELV要求的特低电压系统 注，50V的中性点接地系统是一个PEL.V系统 3.20 额定绝缘电压ratelinsulationvoltage 制造商规定的设备或其部件上能承受的电压有效值,表明对绝缘规定的(长期)承受能力 [GB/T16935.1一2008中3.9.1的定义 注额定绝缘电压不必等于与设备功能特性相关的额定电压 3. 21 循环峰值电压reeurringpeakvotage 由交流电压失真,或叠加到直流电压的交流电压引起的电压波形周期性偏离的最大电压峰值 注随机过电压,例如;偶然转换引起的,不应认为是循环峰值电压 22 3 安全性特低电压satety extr让-lowvoltage SELV 电气上与接地系统或其他系统分开,使单个故障不能引起电气冲击的特低电压系统(即通常不超过 交流50V或无波纹直流120V 注;50V的不接地系统是一个sELV系统 3.23 间距spaeings 3.23.1 电气间隙 clearance 两导电部件在空气中的最短距离 注;该距离仅适用于暴露在空气中的导电件,不适用于绝缘部件或浇封化合物覆盖的导电件
GB3836.4一2010 3.23.2 通过浇封化合物的间距distaneethrougheastingcompound 两导电部件之间通过浇封化合物的最短距离 3.23.3 通过固体绝缘的间距distaneethroughsolidinsulaton 两导电部件之间通过固体绝缘的最短距离 3.23.4 distance 爬电距离 creepage 两导电部件之间沿绝缘材料与空气接触的表面的最短距离 3.23.5 edistanceundercoating 涂层下爬电距离ereepuge 两导电部件沿覆盖绝缘涂层的绝缘材料表面的最短距离 3.24 孔隙void 浇封过程中无意产生的空间 本质安全设备和关联设备的类别和组别 本质安全设备和关联设备按GB3836.1一2010中第4章和第5章进行分类,分组 注:本部分目前未考虑GB3836.1一2010中类设备 电气设备的保护等级和点燃符合性要求 5.1概述 本质安全设备和关联设备的本质安全部分应分为“ia”,“ib”或“ie”保护等级 本部分的要求适用于所有保护等级,另有规定时除外 在确定“ia”、“ib”或“ic”保护等级时.元件和 连接的故障应按7.6考虑;导电部件之间隔离的故障应按6.3考虑 故障的确定还应考虑外部连接电 缆的断路、短路和接地 在确定本质安全设备和关联设备的最大本质安全整体参数时应考虑5.5对火花点燃符合性的要求 和5.6对热点燃符合性的要求 与安全性特低电压(SELV)电路或保护性特低电压(PELV)电路相连的关联设备的电路,当标称工 作电压以差动形式施加在电路导体之间时,U仅应以“共模”形式出现(典型的例子是Rs232,RS-485 或4-20mA电路) 基于SELV或PELV电路的设备应按GB3836.1一2010中的29.2e)项要求标志 符号“X” 当制造商提供的文件对带电维护程序做出规定时,带电维护不应使本质安全失效,并应在试验和评 定过程中予以考虑 盛 注1，设备可具有多个保护等级.每个保护 级级的参数可以不同 注2本质安全电路火花点燃评定指南见附录A,有关火花试验装置的细节见附录B 注3;对于下文应用Um,U的条款,评定时可考 考虑最高电压及最高电压以下的任何电压 注4:在不同的连接装置上.,U 值可不同,并且对于交流和直流电压也可不同 “ia”保护等级 施加U 和U，后,在下列每一种情况下,“ia”保护等级电气设备中的本质安全电路应不能引起 点燃: a 正常工作和施加最不利条件下的非计数故障; b 正常工作和施加一个计数故障加上最不利条件下的非计数故障;
GB3836.4一2010 正常工作和施加二个计数故障加上最不利条件下的非计数故障 在上述各种情况下,所施加的非计数故障可以不同 电路进行火花点燃试验和评定时,应按10.1.4.2的要求施加下列安全系数: 对于a)和b)1.5; 1.0. 对于c 在所有情况下,为确定表面温度组别,施加在电压或电流上的安全系数应为1.0 若仅可能出现一个计数故障,并且能满足“ia”等级的试验要求,则认为b)的要求是“ia”等级 若不 可能出现计数故障,并且能满足“ia”等级的试验要求,则认为a)的要求是“ia”等级 5.3“ib”保护等级 施加U或U后,在下列每一种情况下,“ib”等级电气设备中的本质安全电路应不能引起点燃 a)正常工作和施加最不利条件下的非计数故障; b 正常工作和施加一个计数故障加上最不利条件下的非计数故障 在上述各种情况下,所施加的非计数故障可以不同 对电路进行火花点燃试验和评定时,应按10.1.4.2的规定,施加1.5倍安全系数 在所有情况下 为确定表面温度组别,施加在电压或电流上的安全系数应为1.0 若不可能出现计数故障,并且能满足“ib”等级的试验要求,则认为a)的要求是“b"等级 5.4“ie”保护等级 施加U 或U后,在正常工作情况下,“ie”等级电气设备中的本质安全电路应不能引起点燃,当间 距影响安全时,间距应满足表5或表F,2的要求 在对电路进行火花点燃试验和评定时,应按10.1.4.2的规定施加1.0倍安全系数 在所有情况 下,为确定表面温度组别,施加在电压或电流上的安全系数应为1.0 注，故障的概念不适用于该保护等级,第8章中规定的可靠元件和可靠组件也不适用 对于“ie”保护等级来说,术 语“可靠”宜理解为“符合7.1的要求” 火花点燃的符合性 5.5 为有效限制可能引起爆炸性环境点燃的火花能量,应按10.1的要求,在每一个可能出现断开或连 接的点上对电路进行评定和/或试验 5.6热点燃的符合性 5.6.1概述 所有与爆炸性气体环境可能接触的元件、外壳和导线的表面均应进行最高表面温度的评定和/或试 验 GB3836.1一2010第5章给出了在施加5.2、5.3和5.4规定的故障后允许的最高表面温度的 要求 如果需要,应按10.2的规定进行试验 注1;本章要求不适用于GB3836.1一2010列出的另一种保护型式保护的关联设备或危险场所以外的设备 注2:为防止诸如印制电路板、涂层或元件包装过热或燃烧引起爆炸性气体环境的二次点燃,在选择与可能产生过 高温度元件相邻的材料时应谨慎,这些元件如电池组、蓄电池或在第5章规定的故障状态下耗散功率超过 1.3w的元件 5.6.2小元件温度 小元件,例如,晶体管或电阻,当其温度超过温度组别允许的温度时,在按照GB3836.1 -2010中 的26.5.3试验时,只要小元件不引起点燃,应认为是可以的 对于I类设备,试验混合物应是(6.5士0.3)%的甲烧-空气混合物 或者,如果没有引起催化或其他化学反应,满足下列情况之一也认为是可以的 对于I类T4或I类温度组别,元件应符合表2a)的规定,包括表2b)中列出的随环境温度升高 适当降低最大允许耗散功率的规定;
GB3836.4一2010 对于类T5温度组别,表面积小于10em的元件的表面温度应不超过150C b 此外,允许的较高温度不应使防爆型式失效,例如,导致设备的元件或相邻部件超过任何与安全有 关的额定值,或导致劣化或变形使重要的电气间隙和爬电距离失效 表2按元件尺寸和环境温度评定温度组别 T4组和I类的要求 a 类T4组 I类(粉尘除外 总表面积(不包括引线 最高表面温度/代 20mm 275 950 >20mm且<10cm 200 450 >10cnm 135 450 不超过20mm的元件最大耗散功率随环境温度的变化 b) 50 70 最高环境温度/ 设备类别 40 60 80 类 1.3 1.25 1.2" 1.1 1.0 最大耗散功率/w ！类 15 3.07 3 3 3.0 3.3 5.6.3设备内部配线 对于铜导线,导线自身发热的最高温度对应的最大允许电流可从表3获得,或者，一般情况,对金属 导线也可用下列公式计算 [土r]" -心 1 式中: 导线材料的电阻温度系数(铜为0.004284K-!,金为0.0042o1K-l); 最大允许电流有效值,A; -导线在规定的环境温度下熔化的电流,A; -导线材料的熔化温度,C(铜为1083C,金为1064C); 相应温度组别的临界温度，值是由于自热和环境温度引起的导线温度,C 例如:细铜线(温度组别为T4)y a=0.004284K" ！=1.6A(试验确定或由铜线制造商规定) T=1083C ！对于T4(小元件,/<275) 代人公式 I=1.3A这是为防止铜线温度超过275C所允许通过的最大正常工作电流或故障电流 表3铜导线的温度组别最高环境温度为40c时 温度组别的最大允许电流/ 直径(见注4) 横截面积(见注4 T一T4和I类 mm mnm" T6 T5 0.035 0.000962 0.53 0.48 0.43 0,05 0,00196 1.04 0.93 0,84 0.00785 1.9 0.l
GB3836.4一2010 表3(续 温度组别的最大允许电流/N 横截面积(见注 直径(见注4) 4 T1~T4 和I类 mm mmm" T5 T6 0.2 0.0314 3.7 3.3 3.0 0.35 0.0962 6.4 5.6 5.0 0.5 0.196 6.9 注l:给出的最大允许电流值(A)是指交流有效值或直流值 注2对于绞合导线,横截而积是所有绞合线束的总截面积 注3该表也适用于挠性扁平导线,例如带状电缆,但不适用于印制电路导体,见5.6.！ 注4:直径和横截面积是由导线制造商规定的标称尺寸 迷了，当最大功率不超过1.3w时,可以判定导线为T4温度组别,并且对于I类也是允许的 对于表面不堆集 煤尘的I类,当环境温度在40C以下时允许的最大功率为3,3w;当环境温度大于40C时,允许的最大功 率应适当降低,具体参见表 2b 5.6.4印制电路板上的印制线 应采用有效数据或通过实际测量确定印制电路板上印制线的温度组别 印制线由铜材料制成时,可根据表！确定温度组别 例如,对于厚度至少为0.5mm的单面或双面印制电路板,在印制线厚度至少为33Am时,如果其 最小宽度为0.3mm,流过的持续电流不大于0.444A,则利用表4中注3、注4、注8、注9给出的系数， 可确定其温度组别满足T4或I类要求 同样,对于印制线最小宽度分别为0.5mm、1.0mm和 2.0mm,相应的最大电流分别为0.648A、1.092A和1.833A时,其温度组别可确定为T4组 若印制线长度不大于10mm,不必考虑温度组别 通过试验确定印制线的温度组别时,应使用最大持续电流 制造公差值不应使本款规定数值减少10%或1mm,取两者中的较小值 不进行试验时,最大功率又不超过1.3w,印制线的温度组别符合T4或I类要求 对于I类,表面不堆积煤尘时,允许的最大功率为3.3w 当环境温度大于40C时,允许的最大功率应适当降低,参见表2b) 表4印制电路板印制线的温度组别(最高环境温度为40c时 温度组别对应的最大允许电流/A 印制线最小宽度 T1一T4和I类 mm T5 T6 0. 0.6 0.5 .075 0.8 0.7 0.1 0.8 0.125 1.2 1.0 0,8 1.4 0.15 1. 1.0 0.2 1.8 1.4 1.2 0.3 2.4 1.9 1.9 0.4 3.0 2.4 2.1 3.5 2.8 2.5 0.5 0.7 4.6 3.5 3.2 1.0 5.9 4.8 4.1 1.5 8.0 6.4 10
GB3836.4一2010 表4(续 温度组别对应的最大允许电流/A 印制线最小宽度 mm Tl一T4和I类 T5 T6 2.0 9.9 7.9 6.9 2.5 1.6 9.3 8.1 3.0 3.3 1o.7 9.3 4.0 6.4 11.4 3.2 13.5 5.0 19.3 15.5 17.7 6.0 22.0 15，4 注l:给出的最大允许电流值(A)为交流有效值或直流值 注2本表适用于厚度为1 l.6mm及以上,单层铜箔厚度为33m的印制电路板 注3:对于厚度为0.5mml.6mm之间的印制电路板,应把表中的最大允许电流值除以1.2 注4:对于双面印制电路板,表中的最大允许电流值除以1.5 注5，对于在考虑中的多层印制电路板,表中的最大允许电流值除以2 注6:对于铜箔厚度18丝m的印制电路板.表中的最大允许电流值除以1.5 注7 对于铜箔厚度为70m的印制电路板,表中的最大允许电流值乘以1.3 注8:对于位于正常工作或故障条件下耗散功率0.25W或以上的元件之下的铜馆,表中的最大允许电流值除以 注9:正常工作或故障条件下,耗散功率为0.25W或以上的元件终端并沿导线长达l.00mm的范围内,应将印 制电路导线宽度乘以3或将规定的最大允许电流除以2 此外,如果印制电路导线在元件下面通过,应采 用注8规定系数 注10:环境温度达到60时,最大允许电流值除以1.2 注1l;环境温度达到80C时,最大允许电流值除以1.3. 简单设备 下列设备应认为是简单设备 无源的元件,例如,开关接线盒、电阻和简单半导体器件 a b)参数符合规定由简单电路的单个元件组成的贮能元件,例如,电容或电感,其值在确定系统 整体安全性能时应加以考虑 可产生能量的元件,例如,热电偶和光电池它们产生的电压不超过1.5v电流不超过 100mA和功率不超过25mw 简单设备应符合本标准的所有相关要求 制造商或本质安全系统的设计者应证明符合本款规定， 适用时,包括所用材料数据单和试验报告 设备不必符合第12章规定 下列要点应始终予以考虑 1) 简单设备不应是用限压和/或限流和/或抑制器件达到本质安全 简单设备不应装有任何增大电压或电流的器件,例如.IDC-DC转换器 2) 3)当需要保持本质安全电路对地隔离的完整性时,简单设备应承受6.3.12规定的对地试验电 压 其端子应符合6.2.1的规定 用于危险场所的非金属外壳和含有轻金属的外壳应符合GB3836.1一2010中7.4和8.1的 规定 当简单设备设置在危险场所时,应考虑其温度组别 当开关,插头,插座和端子在其额定参数 范围内使用在本质安全电路中,并且环境温度最高为40、最高表面温度低于85C时,它们 能够用于类T温度组别的场所,并且也适用于I类场所 对于其他形式的简单设备,其温 度组别应符合第4章规定 11
GB3836.4一2010 当简单设备作为一个部件用在含有其他电路的设备时,应依据本部分的要求对整体进行评定 注1:利用催化反应或其他电化学机理的传感器通常不是简单设备 关于它们的应用,应征询专家意见 注2;本部分不要求对制造商提供的简单设备技术说明的符合性进行验证 设备的结构 注:除非在相关条款中另有规定,本章要求仅适用于本质安全设备和对本质安全防爆型式有影响的关联设备 例 如,浇封化合物浇封的要求仅适用于为满足6.3.4或6.6规定的浇封 6.1外壳 接近导电部件可能损害本质安全性能时,即使电路间有可靠的爬电距离,外壳还是必需的 外壳的防护等级应根据使用场所而定,例如,对于I类电气设备其外壳防护等级可不低于GB4208 规定的IP54等级 用于防护触及带电部件的外壳与防止固体和液体侵人的外壳,结构上可不同 外壳表面上的标志应由制造商负责标明,并且在规定文件中加以说明(见第13章 6.1.1符合表5要求的设备 符合表5分隔间距要求的设备,外壳防护等级应不低于IP20 外壳不必承受GB3836.1一2010中26.4的试验,但其26.4.3的跌落试验仍然适用 6.1.2符合附录F的设备 符合附录F分隔间距要求的设备,应通过下列方式达到2级防污染保护等级 外壳应具有不低于GB4208一2008规定的IP54防护等级 外壳应承受GB3836.1一2010中 26.4的外壳试验 b如果分隔间距通过使用1型或2型涂层实现,外壳应具有不低于GB4208一2008规定的IP20 防护等级 外壳不必承受GB3836.1一2010中26.4的外壳试验 通过安装要求实现时,应规定特殊安全使用条件,并按GB3836.1一2010中29.2的e)在设备 上标注符号“X” 6. 2 外部电路连接装置 6.2.1端子 除应满足表5的要求之外,本质安全电路端子与非本质安全电路端子之间,应采用下列a)和b)给 出的一种或多种方法进行隔离 如果外部导线从端子处断开后,可能触及导体或元件并损害本质安全性能时,这些隔离方法也 适用 注1本质安全设备和关联设备的外部电路连接用接线端子的布置,应保证在连接时不损坏元件 当采用间距实现隔离时,接线端子裸露导电部件之间的电气间隙应不小于501 a mm 注2应注意接线端子的布置,并采用合适的接线方法,防止导线发生位移时电路之间碰触 b)当本质安全电路和非本质安全电路的端子安装在不同的外壳内进行隔离,或在同一个保护罩 内用端子间绝缘隔板或接地金属隔板进行隔离时,应满足下列规定: 1 以内处,或者确保在隔板周围任一 5mm 方向测量时,接线端子裸露导电部件之间的最短距离应不小于50mm; 2 金属隔板应接地,并且应有足够的强度和刚度,保证在现场布线时隔板不被损坏 隔板 厚度应不小于0.451 否则应符合10.6.3的规定 另外,金属隔板还应有足够的载流 mm， 能力,防止在故障条件下,接地金属被烧穿或接地连线脱落、损坏; 3 非金属绝缘隔板应有合适的CTI,足够的厚度和支撑能力,使之不易变形失去作用 这种 隔板厚度应至少为0.9 mm， ,如果隔板厚度小于0.9mm,应符合10.6.3的规定 不同本质安全电路接线端子的裸露导电部件之间,及其到接地或者到零电位的导电部件之间的电 12
GB3836.4一2010 气间隙和爬电距离应等于或大于表5给出的值 对于不同的本质安全电路,外部连接装置的裸露导电部件之间的电气间隙应符合下列规定 -不同本质安全电路之间至少6mm -如果安全分析时没有考虑接地连接,距接地部件至少3mm. 固体绝缘壁或隔板的隔离间距按图1测量 测量时,应考虑没有刚性固定的金属部件任何可能的 移动 单位为毫米 >3mn >6mm 导电罩; -按表5的距离 -按6.2.1规定的外部接线端子的电气间欧 注:所示尺寸为上述电气间隙和爬电距离,而不是绝缘厚度 n》隔离本质安全电路用接线端子的距离要求 图1本质安全端子和非本质安全端子的隔离 13
GB3836.4一2010 非本安电路 本安电路 本安电路 罩:非导电,或导电并接地; 符合6.2.1lb)的隔板在本示例中,它应是均匀的,应与基座一体或粘合在一起 按表5的距离 ,当罩导电并接地时 d>3mm， d>6mm d>50mm或d<1.5mm 注，所示尺寸为上述电气间敞和爬电距离,而不是绝缘厚度 b使用隔板隔离本质安全端子和非本质安全端子的示例 图1(续) 6.2.2插头和插座 用于连接外部本质安全电路的插头和插座,应与连接非本质安全电路的插头和插座分开,并且不能互换 在本质安全设备或关联设备为外部连接配备有一个以上插头和插座时,并且它们之间互换会对防 爆型式产生不利影响时,则应这样设置即插头、插座不能互换,例如,锁住;或者配对的插头、插座应能 鉴别,例如,用标志或色标,使得在错配时易于发现 当插头或插座不是与导线一起预制时,接线用连接端子应符合6.2.1规定 如果连接要使用专用 工具,例如,通过压接方式使导线不易松脱,此时连接端子只需要符合表5规定 如果连接装置带有接地电路并且防爆型式与接地有关,则连接装置应按6.5规定设置 6.2.3用电阻限制电源能量时最大外部电感与电阻比(L./.)的确定 可以连接到电阻性限制电源的最大外部电感与电阻比(L. /R.,)应用下列公式计算 该公式已考虑 到了1.5倍的电流安全系数 当设备输出端电容C,超过1%C 时,该公式不适用 8R.土64eR一72Ue. -H/n L /R 4.5U 式中: 火花试验装置最小点燃能量,J,对于 I类设备:525J; lA类设备;3204J; IB类设备:160从 IC类设备;40A; R 电源的最小输出电阻,Q; 最高开路电压,V; U 呈现在电源端的最大电感,H L 呈现在电源端的最大电容,F C 14
GB3836.4一2010 如果L =0,则 32ek L /R H/Q 3 9U2 在要求的安全系数为1.0时,L /R 值应乘以2.25 注1:通常L./R 用于分布参数,例如,电缆 对于电感和电阻的集中值,使用该公式时需特殊考虑 注2:对于非线性电源,可用几个不同的L 和R 值按照10.1对电路进行火花试验确定L/R. R 宜从短路(I. 最大)到开路(，接近0)范围内取值,以保证L/R值不会导致火花试验失效 6.2.4永久性连接电缆 如果设备内部的端子损坏可造成本质安全性能失效,例如,电缆中有一个以上本质安全电路,且端 子的损坏会导致不安全连接,则具有外部永久性电缆连接的设备应承受10.9规定的电缆拔脱试验 6. 3 间距 间距要求在63.2一6.3.13给出 隔离间距另一种可选测量方法参见附录F 6.3.1导电部件的间距 导电部件间的间距为 a)本质安全电路与非本质安全电路之间;或者 b) 不同本质安全电路之间;或者 e)电路与接地或隔离金属件之间 如果间距与防爆型式有关,则导电部件间的间距应符合下列规定 在测量和评定间距时,应考虑导体或导电部件可能发生的位移 制造公差不应使规定间距减小 10%或1mm,取两者中较小值 符合6.1.1或6.1.2规定的间距应不考虑故障 6.3.1.1按照表5的间距 对于“ia”和“ib”保护等级,如果间距小于表5规定的值,但大于或等于其1/3,且对本质安全性能会 造成损害,则应认为是计数短路故障 对于“ia”和“ib”保护等级,如果间距小于表5规定值的1/3,且对本质安全性能会造成损害,则应认 为是非计数短路故障 对于“ic”保护等级,如果间距小于表5规定值,且对本质安全性能会造成损害,则应认为是短路 6.3.1.2按照附录F的间距 对于“ia”和“b”保护等级.如果间距小于附录F规定的值,且对本质安全性能会造成损害,则应认 为是非计数短路故障 对于“e”保护等级,如果间距小于附录下规定的值,且对本质安全性能会造成损害,则应认为是 短路 隔离失效的故障模式只应是短路 如果电路对地击穿对防爆型式不会产生不利影响,并且接地导电部件能能承受故障条件下流过的 最大电流,则采用接地金属件(例如,印制电路板上的印制线或隔板)把本质安全电路和其他电路隔离 时,间距要求不适用 注1:例如,如果电路与接地金属件或隔离金属件之间的短路能使限流电阻旁路,则防爆型式与接地金属件或隔离 金属件的隔离有关 接地金属隔板应有一定的强度和刚度,不易损坏,并应有足够的厚度和足够的载流能力,防止在故 障条件下使接地烧穿或损坏 隔板厚度至少应为0.45mm,并且固定在设备的刚性接地部件上,或者 如果厚度较小,应符合10.6.3的规定 具有适当CTI值的非金属绝缘隔板设置在导电部件之间时,如果隔板厚度不小于0.9mm,则应在 隔板周围测量电气间隙、爬电距离和其他分隔间距;如果隔板厚度小于0.9mm,则应符合10.6.3的 15
GB3836.4一2010 规定 注2:评定方法在附录C给出 表5电气间隙、爬电距离和间距 电压 通过浇封化合 通过固体绝 涂层下的 电气间隙/ 爬电距离/ CcT 峰值) 物的间距 缘的间距" 爬电距离 mmm mm mm mm mm 保护 ie ie ie ie ic ia,ib ia,ib a,ib ia,ib ia,il ib,ic 等级 10 0.5 0.2 0.4 0.5 1.5 0.2 1.5 1.0 0.5 0.3 30 2.0 0.8 0.7 0.2 0.5 0.2 2.0 1.3 0." 100 100 100 60 3.0 0.8 1.0 0.3 0.5 0.3 3.0 l.9 l.0 0.6 100 90 4.0 0.7 0.3 4.0 1.3 0.6 100 100 0.8 1.3 0,3 2.1 90 5,0 1,5 1.7 0,6 0,8 0,6 8,0 2.5 2,6 1.l 175 175 375 6.0 2.5 2.0 0,6 1.0 0.6 10.0 4.0 3.3 1.7 175 175 15.0 275 550 7.0 175 4.0 2.4 0.8 l.2 0.8 6.3 5.0 2.4 750 8.0 5.0 2.7 0.9 1.4 0.9 18.0 10.0 6.0 2.9 275 175 1000 10.0 7.0 3.3 1.1 1.1 25.0 12.5 8.3 4.0 275 175 1.7 36.0 13.0 12.o 275 175 1300 14.0 8.0 4.6 2.3 5.8 275 1575 16.0 175 10.0 5.3 2.7 49.0 15,0 16.3 3.3k 18.0 9,0 4.5 32.0 4.7k 22.0 12.0 6.0 50.0 9.5k 45.0 100.0 20.0 10.0 15.6k 70.0 33.0 16.5 150.0 注1，目前没有提出所有电压的规定值 注2:制造商应提供符合绝缘材料cTI要求的证据 电压低于10V时,不必对绝缘材料的cT做出规定 16
GB3836.4一2010 底座; 负载; 满足U 要求的非本质安全电路; -本身不是本质安全,但部分为本质安全电路; 本质安全电路; 适用表5尺寸; -适用普通工业标准尺寸; 适用7.3的尺寸; -适用6.2.1对各本质安全电路间和本质安全电路对非本质安全电路间的输出端的尺寸; 如果需要 10 图2导电部件的间距示例 6.3.2导电部件之间的电压 在使用表5或附录F时,所考虑的电压应是任何两导电部件之间的,对电路防爆型式能产生影响 的电压 例如,图2所考虑的电压即为本质安全电路与下列部分电路之间的电压， -同一电路中不是本质安全的部分;或者 非本质安全电路;或者 其他本质安全电路 所考虑的电压值,应取下列合适的值 对于设备内部电隔离的电路,如果隔离的二个电路在任一点连接在一起时,电路之间的电压值 a 应考虑为跨过隔离出现的最高电压,由下列条件得出: 电路的额定电压;或者 由制造商规定的,可安全施加在电路上的最高电压;或者 同一设备内产生的任一个电压 当 -个电压低于另一个电压的20%时,该电压可忽略不计 电源供电电压不必考虑电源标称电压 的容差 对于正弦波电压,峰值电压应认为是 厄×额定电压有效值(r.m.s) b 同一电路的部件之间;在电路的任何一个部件上可能出现的最高峰值电压 它可能是连接到 电路上的不同电源的电压总和 如果一个电压低于另一个电压的20%,该电压可以忽略 不计 17
GB3836.4一2010 在所有情况下,适用时,可用第5章规定的故障条件下产生的电压得出电压最高值 任何外部电压都应假设具有连接装置上标明的U或U值 在评定爬电距离时,不考虑保护器件 例如,熔断器)断开电路之前可能存在的瞬变电压,但在评定电气间隙时,应加以考虑 6.3.3电气间隙 在测量和评定导电部件之间的电气间隙时,厚度小于0.9mm或不符合10.6.3规定的绝缘隔板" 应忽略不计 其他绝缘部件应符合表5第4列规定 当峰值电压高于1575V时,应插人绝缘隔板或接地金属隔板 绝缘隔板和接地金属隔板应符合 6.3.1规定 6.3.4通过浇封化合物的间距 浇封化合物应符合6.6的要求 对于需要浇封的部件,浇封的带电部件和元件到浇封化合物的自 由表面之间的最小间距应至少为表5第3列规定值的一半,最少为1mm 如果浇封化合物直接接触 或粘附于符合表5第4列要求的绝缘材料外壳,则不需要其他隔离(见图D.1) 浇封电路的绝缘应符合6.3.12的要求 浇封或气密元件(例如,按7.1使用且内部电气间隙和通过浇封化合物间距不明确的半导体)的损 坏,应认为是一个单独计数故障 注:进一步的要求在附录D中给出 6.3.5通过固体绝缘的间距 固体绝缘是指挤压或模压的绝缘,不是浇注的绝缘 当间距符合表5或附录下的规定时,绝缘应 具有6.3.12规定的介电强度 绝缘配线的最大电流应不超过电线生产规定的额定值 注1，如果绝缘件是由两个或多个电气绝缘材料零件组成,并且牢固地粘接在一起,该组合件可认为是一个固体 注2:本标准规定的固体绝缘视为是工厂预制的,例如;板材、套材、在导线上的合成橡胶绝缘 注3清漆和类似涂层不视为是固体绝缘 6.3.6复合间距 当符合表5的间距是复合形式时,例如,通过空气和绝缘的组合,总间距应以表5相应列给出的间 距为基础进行计算 例如;在60V电压时 电气间隙(第2列)=6×通过固体绝缘的间距(第4列); 电气间隙(第2列)=3×通过浇封化合物的间距(第3列); 等效电气间隙=实际电气间隙+(3×通过浇封的任一附加间距)+(6×通过固体绝缘的任一附加 间距) 对于“ia”和"b”保护等级,为了可靠分隔上述结果应不小于表5规定的电气间隙值 任何小于表5相应规定值的1/3的电气间隙或间距,在计算时应忽略不计 对于“ie"保护等级,上述结果应不小于表5规定的电气间隙值 6.3.7爬电距离 对于表5第5列规定的爬电距离,其绝缘材料应符合表5第7列规定的按GB/T4207一2003测 定的最小相比漏电起痕指数(cT) 爬电距离的测量或评定应按图3给出的方法进行 在粘接接合面时,胶粘剂应具有与粘接材料等效的绝缘性能 当爬电距离是由较短距离相加组成时,例如,插人了导电部件,小于表5第5列规定值的1/3的距 离不计算 当峰值电压高于1575V时,应插人绝缘隔板或接地金属隔板 上述两种情况下隔板应符 合6.3.1的规定 18
GB3836.4一2010 A 尸小十d 图中标注尺寸单位为mm. -爬电距离 M -金属; 绝缘材料; 浇封结合点 中心金属不带电连接 -未浇封结合点 隔板露出的高度>D. 图3爬电距离的确定 6.3.8涂层下的爬电距离 敷形涂层应密封那些导体之间的通路以防止潮气和脏物浸人,并且这种密封应有效、耐久和不易损 坏 涂层应附着在导电部件和绝缘材料上 若用喷涂办法涂覆,应单独喷涂两次 19
GB3836.4一2010 仅有一层焊料涂层不算作一层敷形涂层,但是如果在焊接过程中焊料涂层没有被破坏,而另一层非 焊料涂层用喷涂涂覆,可认为是二层涂层的一层 若用其他方法,例如,用浸渎、刷将真空浸溃进行涂覆 时,可只涂一次 符合附录F对1型涂层要求的焊料涂层认为是敷形涂层,不需要另加涂层 制造商 应提供符合附录F的证明 注l:对涂层生产商技术要求的符合性进行验证不是本标准的要求 涂覆电路板所使用的方法应在GB3836.12010第24章要求的文件中予以规定 当认为该方法 足以防止导电部件(例如焊接点和元件线头)伸出涂覆层时,这一点应在文件中说明,并通过检验证实 当裸露的导体或导电部件从涂层露出时,表5第7列的相比漏电起痕指数(cT)适用于绝缘和涂层 注2涂层下的爬电距离概念是对平直表面提出的(例如,不易弯曲的印制电路板) 易弯曲的印制电路板必须采用 合适的,不会破裂的弹性涂层 背离这些要求时,应予以特殊考虑 6.3.9组装印制电路板的要求 当爬电距离和电气间隙影响设备本质安全性能时,印制电路应符合下列规定(见图4) a局部涂覆的电路板 b焊接线头凸出的电路板 e)媒接线头弯曲或修剪过的电路板 注;涂层厚度未按比例画 其中;a -适用6.3.3电气间隙的要求 -适用6.3.7爬电距离的要求; -适用6.3.8涂层下的爬电距离的要求 图4印制电路板的爬电距离和电气间隙 20
GB3836.4一2010 当印制电路按6.3.8的要求用涂层覆盖时,6.3.3和6.3.7的要求仅适用于露出涂层的导体 a 部分,包括,例如 从涂层凸出的印制线; 1 2 仅单面涂覆的印制电路板的空白表面; 3)通过涂层可能露出的元件裸露部分 当涂层覆盖连接线头、焊接点和任何元件的导电部件时,6.3,8的要求适用于电路或电路的部 件以及它们的固定元件 如果一个元件安装在印制电路板的印制线上面或与印制线相邻,元件的导电部件与印制线之 间应认为会出现一个非计数故障,下列情况除外: 元件的导电部件和印制线之间的间距符合6.3.1的规定,或 故障造成的结果不太严重 2 6.3.10接地屏蔽隔离 在电路或电路部件之间用金属屏蔽进行隔离的场合,屏蔽及其任意连接处应能承受按第5章规定 条件下可能连续出现的最大电流 在用连接装置进行连接时,连接装置应按6.5的规定进行结构设计 6.3.11内部导线 除清漆和类似涂层外,覆盖内部导体的导线绝缘应认为是固体绝缘(见6.3.5). 导体之间的间距应由并排敷设在一起的单根导线或多根电缆芯线或单根电缆芯线的绝缘径向厚度 加起来确定 本质安全电路的任一芯线的导体与非本质安全电路的任一芯线的导体之间的间距应按表5第4列 的规定,并考虑6.3.6的要求,但有下列情况之一时除外 -本质安全电路或非本质安全电路芯线用接地屏蔽包封;或者 在“ib”和“e”等级电气设备中,本质安全电路的芯线的绝缘能承受2000V交流有效值试验电压 注1:获得能够承受该试验电压的绝缘的方法之一是在芯线上附加绝缘套管 注2:本安导线和非本安导线应尽量分开布置 6.3.12介电强度要求 本质安全电路和电气设备机架或可能接地的部件之间的绝缘通常应能符合10.3规定的试验,试验 电压应为两倍本质安全电路电压或500V交流有效值,两者取较大值 如果电路不满足该要求,则该设备应标上符号“X”,并且应在文件中说明有关正确安装所需要的信息 本质安全电路和非本质安全电路之间的绝缘应能承受2U十1000V交流有效值试验电压,但不小 于1500V U指本质安全电路和非本质安全电路的电压有效值之和 在各自独立的本质安全电路之间击穿可能引起不安全情况时,则电路之间的绝缘应承受2U,但不 小于500V交流有效值电压试验,U指所考虑的电路的电压有效值之和 6.3.13继电器 继电器的线圈连接到本质安全电路时,正常工作时的触头应不超过它的制造商规定值,并且开团不 超过5A或250V标称有效值或100VA标称值 在触头开闭值大于这些值但又不超过10A或 500VA时,表5相关电压的爬电距离和电气间隙值应加倍 在超过10A或500VA时,如果本质安全电路和非本质安全电路用符合6.3.1规定的接地金属隔 板或绝缘隔板隔离,则本质安全电路和非本质安全电路才能连接到同一个继电器上 该绝缘隔板的结 构尺寸应考虑到缩电器工作时产生的触头电离作用.通常要求爬电距离和电气间隙大于表5规定值 当一个继电器的一些触头用于本质安全电路,另一些触头用于非本质安全电路时,本质安全与非本 质安全触头应用符合6.3.1和表5规定的绝缘隔板或接地金属隔板隔离 继电器的设计应能使损坏的 触头不会脱落,并且也不能损害本质安全电路和非本质安全电路之间隔离的可靠性 或者,考虑到环境条件及附录F给出的相应过电压类型,也可用附录F对继电器的隔离进行评定 在 这种情况下,上述对接地金属隔板或绝缘隔板的要求也适用 如果绝缘隔板或接地金属隔板嵌人封闭的 21
GB3836.4一2010 继电器外壳内,则10.6.3的要求适用于封闭的继电器外壳,而不适用于绝缘隔板或接地金属隔板本身 防止极性接反保护 为了防止设备电源或电池组的电池之间连接极性接反使该防爆型式失效,应在本质安全设备内装 有防止极性接反的保护措施 为此,使用一只二极管是允许的 接地导体,连接和端子 在需要用接地(例如,外壳、导体、金属屏蔽.印制电路板印制线,插接件的隔离触头和二极管安全栅 等)保持防爆型式时,任何导体、连接件和端子的横截面积应能连续承载第5章规定条件下可能出现的 最大电流 该元件还应符合第7章的要求 注;I类电气设备的本质安全电路一般不允许利用地线作为回路,但因需要接地保护的除外 在连接装置带有接地电路并且接地电路与防爆型式有关时,对于“ia”等级电路,连接装置至少应由 三个完全独立的连接元件组成;对于“ib”等级电路,连接装置至少应由两个完全独立的连接元件组成 这些连接元件应井联连接 当连接装置可能转动一个角度时,在连接装置各端的正中或边 见图5) 缘处应存在一个连接 端子应固定在本身不可能松动的支架上,并且在安装时导体不能从它的规定位置滑脱 正常的接 触应保证不会损坏导体,即使多股绞合芯线使用在直接夹紧芯线的端子上也是如此 由端子形成的触 点,在正常工作时,不应由于温度变化有明显的损坏 用于夹紧绞合芯线的端子应装有弹性垫圈等零 件 横截面积4mm”的导线端子也适用于横截面积较小导线的有效连接 符合GB3836.3一2010规 定的端子可认为符合这些要求 下列情况不适用 a)带有锐利棱角可能损坏导体的端子 正常压紧可能发生转动、扭曲或永久变形的端子 b 在端子上绝缘材料承受接触压力 c a三个独立的连接元件示例 b)三个非独立的连接元件示例 图5独立连接元件和非独立连接元件示例 22
GB3836.4一2010 6.6浇封 当采用浇封化合物时应符合下列要求 浇封化合物或设备的生产商应规定浇封化合物温度额定值,该额定值至少等于任何被浇封的 元件能达到的最高温度 或者,如果较高温度不会对浇封化合物造成任何使防爆型式失效的损坏,则比浇封化合物额定 温度高的温度也可接受 b 如果任何裸露带电部件从浇封化合物中凸出,则浇封化合物自由表面的CT值至少应为表5 规定的值 只有通过10.6.1试验的材料的自由表面可以不加保护地暴露直接构成外壳的部分 d 除非所有带电部件、,元件和衬底全部被浇封化合物浇封,否则浇封化合物应粘附所有带电部 件,元件和衬底 e 应规定浇封化合物的名称和生产商给出的型号规格 对本质安全设备,连接到被浇封的带电部件和/或元件和/或凸出浇封化合物的裸露部件的所有电 路,应是本质安全电路 浇封化合物内部的故障条件应进行评定,但浇封内部火花引燃的可能性可不予 考虑 对于关联设备,应对浇封化合物内部的故障条件进行评定 除非允许元件的浇封存在自由空间晶体管、继电器,熔断器等),否则浇封化合物应无气孔 如果连接到被浇封的带电部件和/或元件和/或凸出浇注化合物的裸露部件的电路不是本质安全电 路,则应采用GB3836.1一2010列出的其他防爆型式保护 注:进一步的要求在附录D中给出 另外,当采用浇封化合物降低热元件(例如,二极管和电阻器)的点燃能力时,浇封化合物的体积和 厚度应能将浇封化合物的最高表面温度降至所要求的值 与本质安全性能有关的元件 元件额定值 对于“a”和“b”保护等级,任何与本质安全性能有关的元件(变压器、熔断器、热断路器、继电器,光 稠合器和开关等器件除外),在正常工作和第5章规定的故障条件下,不得在超过元件安装条件和温度 范围规定的最大电流电压和功率额定值三分之二的情况下工作 对于“ie”保护等级,任何与本质安全 性能有关的元件,在正常工作时不超过元件功率额定值的三分之二,同时不得在超过元件最大电流和最 大电压情况下工作 上述最大额定值应是元件制造商规定的批量生产的正常标称额定值 注1:变压器、熔断器热断路器,继电器、光合器和开关,为了实现正常功能,允许在正常额定值下工作 另外,还应考虑电气设备制造商规定的安装条件和环境温度范围以及GB3836.1一2010中5.1规 定的影响 例如,半导体的耗散功率应不超过在特殊安装条件下达到最高结温时的耗散功率的三分 当元件与非危险场所的任何其他设备连接(例如,充电、日常维护、数据下载),包括考虑本质安全设 备内规定的故障时.其额定值均应满足上述规定要求 电路中编程用插接件,用户不使用,仅在生产,修理或大修时使用,不必符合本条的要求 当一个电阻与电容串联连接,用以保护电容放电时,电阻的耗散功率(瓦在数值上可认为是等于 cU,其中电容c的单位为法拉,电压U的单位是伏特 施加安全系数确定参数(例如,电压和电流)的元件及其组件,不必进行详细试验或分析,因为5.2 和5.3规定的安全系数排除了详细试验或分析的必要性 例如,制造商规定为10×(1十10%)V的齐 纳二极管,应认为其电压最大值为11V,不需要考虑温度升高引起的电压提高之类的影响 注2;但是在确定功率额定值或结温时,应考虑本条提及的安装条件和环境温度 23
GB3836.4一2010 7.2内部线路、插件和元件连接装置 连接装置的设计应能防止错接,或者不能与同一电气设备内的其他连接装置互换,但连接装置的错 接或互换不影响安全性能或连接装置具有能识别错接的明显标记者除外 当防爆型式与连接有关时,连接处开路故障应认为是第5章规定的计数故障 如果用连接装置实现电路接地,且防爆型式与接地连接有关时,连接装置的结构应符合6.5的 规定 7.3熔断器 用熔断器保护其他元件时,熔断器应能连续通过1.71 电流 在规定的最低环境温度下熔断器的 冷态电阻,可看作是符合8.4的可靠限流电阻(如果无法获得资料,则按10.4的要求测量10个样品,获 得的值可看作是规定的最低环境温度条件下的最小电阻) 熔断器的时间-电流特性应保证不超过被保 护元件的瞬态额定值 如果制造商不能提供时间-电流特性数据,则应按10.4的规定,至少抽10个样 品进行型式试验,证明通过熔断器施加U 时.羊品能移承受15 倍通过的瞬态电流 用于“ia”和“ib”保护等级的熔断器,在爆炸危险环境中可能带电时,熔断器应按6.6的要求浇封 用于“ie”保护等级的熔断器,其熔断器损坏可认为不 不会产生热点燃 浇封熔断器时,浇封化合物 熔断器内部 应按10.6.2的要求对样品进行试验验证,或由 熔断器制造商声明确认熔断器能满足浇封的要求 用于保护元件的熔断器,只允许打开设备外壳进行更换 对于可更换的熔断器,熔断器的型号、额 定电流1，或对本质安全性能起重要作用的特性指标应标志在熔断器附近 熔断器不必符合表5的规定,但应具有不小于U 的电压额定值(或者,熔断器在本质安全设备和 电路内时,应不小于U,) 熔断器和熔断器夹持器的结构应符合通用工业标准的要求,并且它们的安装 方式及其连线应不降低它们固有的电气间隙、爬电距离和分隔间距 如果是本质安全的需要,熔断器与 电路其他部分之间的距离应符合6.1.1或6.1.2的要求 注l:允许采用符合GB9364规定的小型熔断器 熔断器的分断能力应不小于所安装电路的最大预期电流 对于交流电压不超过250V的电网供电 系统,预期电流通常应认为是交流1500A 熔断器的分断能力按GB9364(所有部分标准确定,并且 应由熔断器制造商说明. 注2:某些装置在电压较高时可能会出现较大的预期电流 如果需要用限流器件把预期电流限制到不大于熔断器的额定分断能力,则该器件应是符合第8章 规定的可靠元件,并且其额定值应不小于 电流额定值;1.5×1.7×1.; 电压额定值;U 或U; 功率额定值:1.5x(1.7×I.=×限流器件的最大电阻 限流电阻及其连接件的爬电距离和电气间隙应基于“1.7××限流电阻的最大电阻值”(电压)进 行确定 瞬时电压可不考虑 电阻与电路其他部分之间的间距应符合6.1.1或6.1.2的要求 7.4电池(原电池和蓄电池)和电池组 与GB3836.1一2010第23.1的要求不同,如果不破坏本质安全性能,本质安全设备中的电池和电 池组允许并联连接 注:对于关联设备用电池和电池组，如果不用GB3836.1一2o10列出的防爆型式保护,则GB3836.1一2010 第23.1对并联电池的要求不适用 7.4.1概述 某些型式的电池和电池组,例如锂电池,如果短路或反向充电时可能引起爆炸 当爆炸可能对本质 安全性能产生不利影响时,所使用的这种电池和电池组必须由制造商证明,它们用于本质安全型电气设 备或关联设备并考虑5.2、5.3或5 4规定的条件时不会引起爆炸 设备文件和标志(可行时)应重点明 214
GB3836.4一2010 示须遵守的安全措施 如果预期用户要更换电池组,设备上应用12.3a)规定的警告牌标示 注:应注意电池或电池组制造商通常规定的人身安全措施 7.4.2电解液漏泄及排气 电池、电池组应具有电解液不能够溢出的结构型式,或者电池、电池组应密封起来防止电解液泄露 损坏与本质安全性能有关的元件 电池和电池组应按10.5.2进行试验,或者制造商提供电池和电池组 产品符合10.5.2规定的书面证明 如果漏泄电解液的电池和电池组按照6.6的要求浇封,那么电池和 电池组浇封之后应按10.5.2进行试验 如果设备使用在其内部充电的电池或电池组,电池组制造商应说明,氢气的含量不会超过电池盒净 容积的2%,或者所有电池的透气孔结构应能使排出的气体不会排放到含有电气或电子元件或线路的 设备外壳内 但如果设备符合“ia”或“ib”保护等级和IC的要求,不必对透气孔提出要求或限制氢气的 含量 注1:电池组制造商规定的氢气含量需要进行验证不是本标准的要求 电池组盒内部的压力应不高于大气压力30kPa 密封的电池组盒应按10.5.4的要求进行试验 注2;可用一个透气孔实现这项要求 注3在“密封”的电池内允许有较高的压力,但是每个电池需配备有泄压装置,或采用泄压方法把压力限制在制造 商规定的、电池能承受的压力值以内 7.4.3电池电压 为了评定和试验,电池电压应取GB3836.1一2010表10和表11规定的电压 对于没有列人表10 和表11的电池,最高开路电压应按10.5进行试验确定,标称电压应取电池制造商的规定值 7.4.4电池或电池组的内阻 如果需要,电池和电池组的内阻应按10.5.3确定 7.4.5用其他保护方式保护的设备内的电池组 注l:本条指的是用隔爆型(或其他技术)保护,内含电池组及其相关电路的设备,在主电源断开和外壳在爆炸性危 险环境中打开时,电池和相关电路需要采用本质安全保护 电池组支架或与设备的连接方式设计,应保证在安装和更换电池组时不会影响设备本质安全性能 如果用限流电阻限制电池组可能产生的电流,其额定值应符合7.1的要求 除非用其他方式保护， 例如,用额定值符合7.1要求的单个齐纳二极管保护,否则与电池或电池组串联的限流电阻的额定值应 基于最大电压U 确定 注2:当需要用限流器件保护电池组输出安全时,不要求限流器件作为电池组的整体部件 7.4.6在爆炸性环境使用和更换的电池组 在电池组需要使用限流器件保证自身安全,且电池组拟在爆炸性环境使用和更换时,电池组应与限 流器件构成一个可整体替换的组件 该单元组件应浇封或密闭封装,只有本质安全输出端子和经适当 保护的充电用本质安全端子(如果提供)可暴露 除非冲击试验应免去,否则该组件应承受GB3836.1一2010中26.4.3规定的跌落试验 如果试验没有 导致使本质安全性能失效的电池组与组件和/或电池组与限流器件的脱落或分离,则认为该组件结构合格 4.7在爆炸性环境使用但不在爆炸性环境更换的电池组 7 如果电池或电池组需要使用限流器件保护自身安全,但电池组不在爆炸性环境更换,则电池或电池 组应按7.4.6保护,或者将其安装在一个(例如)具有GB3836.1一2010规定的特殊紧固件的腔体内 电池或电池组还应符合下列规定 电池、电池组支架或与设备连接方式的布局,应保证在安装和更换电池或电池组时不会降低设 备的本质安全性能 对完整的手持式或携带式电气设备,例如,无线电接收机和无线电发射机,应承受GB3836.1 2010中26.4.3规定的跌落试验,除非应免去冲击试验 若试验没有导致使设备或电池本安性能 25
GB3836.4一2010 失效的电池组与设备的脱落或分离,则认为设备结构合格 设备应具有GB3836.1一2010中6.3b)或29.11b)规定的警告标志 7.4.8可充电电池组的外部触点 对于带外部充电触点的电池或电池组组件,当任何一对触点可能偶然短路时,应采取措施防止短路 或防止单体电池和电池组向触点释放足以点燃的能量 应采用下列方法之一完成 充电电路中应设置阻塞二极管或串联可靠电阻 对于“ia”保护等级应使用三只二极管 对于 a “ib”保护等级应使用两只二极管,对于“ie”保护等级应使用一只二极管 为了防止这些二极管 或电阻在充电过程中承受过高的电压或电流,应规定所使用的电池组充电器,或者用具有适当 额定值的熔断器保护二极管或电阻 熔断器应浇封,或者处于爆炸危险场所时应不承载任何 电流 b 对于类电气设备,适当保护的充电电路外壳防护等级应不低于IP30,并且应具有 GB3836.1一2010中6.3b)或29.llb)规定的警告标志 充电触点之间的分隔间距应考虑电 池组的开路电压,并应符合6.3的要求 可能施加到这些充电触点连接件上的最高电压U 应标注在设备上,并在控制图中说明 7.4.9电池结构 电池电池组的火花点燃能力和表面温度应按10.5.3的规定进行试验和评定 电池和电池组结构应为下列型式之一 密封式(气密)电池和电池组; a b)阀控式密封电池或电池组; 带有压力释放装置,且采用与a)项和b)项同样的方式密封的电池和电池组 C 这些电池或电池组在整个使用期限内应不需要补充电解液,并且具有符合下列要求的金属或塑料 密封外壳 没有接缝或接口,例如采用整体拉伸法、离心铸造法、模压法、熔接法、钉焊,熔焊法或具有由外 壳结构保持永久压紧的弹性或塑料峦封器件(例如垫圈和“"型圈)粘接密封法 不符合上述要求的挤压,压接,热缩合或折合的外壳部件结构,或采用透气材料例如,以纸为 2 基础的材料)的部件结构,均不认为是密封式结构 3)端子周围的密封应是上述结构,或者是采用热固或热塑化合物浇注的密封结构 浇封式电池和电池组 制造商用于浇封的化合物应与规定的电解液相适应,并符合G.G的规定 d 应从电池或电池组制造商获得符合a)和b)项的说明 应通过对电池或电池组的物理检查确定是 否符合c)和d)项,如果需要可审查电池或电池组的结构图 注，需要验证电池或电池组符合生产商的技术要求不是本部分的要求 7.5半导体 7.5.1瞬态效应 在关联设备内,半导体器件应能承受由可靠串联电阻值除交流电压峰值和最高直流电压值得到的电流 在本质安全设备内,设备内部及其电源产生的瞬态效应可以忽略 7.5.2并联限压器 半导体可以用作并联限压器件,但应符合下列要求并且考虑相关瞬态条件 例如,采用额定值符合 7.1规定的熔断器和齐纳二极管,可看作是抑制与齐纳二极管相连电路的瞬态效应的有效方式 半导体器件应能承受短路故障状态下,在安装处可能流过的1.5倍电流,且不发生开路 下列情 况,应由元件制造商数据证实 二极管,连接成二极管的三极管,可控硅和等效半导体器件的正向额定电流,对于“ia”或“ib”保 护等级应不低于1.5倍最大可能的短路电流,对于“ie”保护等级应不低于1.0倍最大可能的 短路电流 26