GB 3836.4-2010 爆炸性环境 第4部分:由本质安全型“i”保护的设

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I弓2 2 0 2 CS 9 6 . 03 5

中华人民共和国国家标准G 33.-2 1 B 8 6 4 0 0代替 G 3 3. -20 B 6 00 8 4

爆炸性环境 第 4部分:由本质安全型“” i保护的设备E poi m shrs x l v a op e - se t e P r 4E u m n o c o tni f y i at:qi et rt t nb i r s s e" p p e i yn i c a t"(E 6 0 91:0 6 MOD) I C 0 7一 1 2 0,

2 1-80 0 00 -9发布

2 1-80实施 0 10-1

中华人民共和国国家质量监验检疫总局督检中国国家标准化管理委员会

发布

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GB 8 64 2 1 3 3 .- 0 0

前言 …… i 1范围 …… 1

2规范性引用文件 ..…… 2 ... ...3术语和定义 …… 3

4本质安全设备和关联设备的类别和组别 …… 7 5电气设备的保护等级和点燃符合性要求 …… 7

6设备的结构 …… 1 2

7与本质安全性能有关的元件 . .. .…… 2 . ... . .. 38影响本质安全性能的可靠元件、可靠组件和可靠连接 …… 2 8 9二极管安全栅 …… 3 3 1型式检查和试验 ......…… 3 0 .. .. ... .. ..... 4 1例行检查和试验 . .…… 1 . . 1标志 …… 2 1文件 …… 3 附录A (规范性附录)本质安全电路的评定 …… 附录B(规范性附录)本质安全电路用火花试验装置 。 ……

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 4 0 4 1 4 3 4 4 7 3

测量 …… 8 0

附录D(规范性附录)浇封 ....…… 8 ... .. ... 2附录E(资料性附录)瞬态能量试验 …… 8 5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 …… 8 7

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G 3 3 .- 2 1 B 64 0 0 8

前本部分的全部技术内容为强制性。

.月 . ̄

G 3( B3 6爆炸性环境》 8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ur e保护的设备; r第4部分:由本质安全型“保护的设备; 1”第5部分:正压外壳型{"{ n Y; 第6部分:油浸型“" 0;

—第7部分:充砂型“,’ a—第8部分:型电气设备;、”

—第9分:封“"部浇型 M;——————————第 1部分: 1最大试验安全间隙测定方法,第 1部分: 2气体或蒸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;第 1部分: 3爆炸性气体环境用电气设备的检修,第 1部分: 4危险场所分类;第 1部分: 5危险场所电气安装(煤矿除外);第 1部分: 6电气装置的检查与维护(煤矿除外);第 1部分: 7正压房间或建筑物的结构和使用;第 1部分: 8本质安全系统;第 1部分: 9现场总线本质安全概念(IC; FS O)第 2部分: 0设备保护级别( P ) G级的设备。 E L为

a

本部分为G 33系列的第 4 B 6 8部分,对应于 IC 091:06爆炸性环境第 1部分: E 6 7-120( 0 1由本质安全型", i '保护的设备》英文版) (。本部分修改采用 IC6091:06 E 7-120。与 IC 09 120相比, 0 E 6 7-:06 0 1本部分的主要变化有:—第4章中增加注:本部分目前未考虑G 3.-21 B3 6 00中H 8 1 I类设备; —第 63中增加注 2本安导线和非本安导线应尽量分开布置; ..1 1:—在 65 .中增加注: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, I 但因需要接地

保护的除外; - 1... 0 152中删除 b, )并将 a放人 1... ) 0152的叙述中。本部分代替G 3.-20( B3 64 00爆炸性气体环境用电气设备第 4 8 本质安全型" )部分: i;本部分与 G 33.-20相比, B 6 00 8 4主要变化有: —标准名称变化;

—————

增加了i保护等级( s n ) ( n型中 L;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,

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G 3 3 .- 2 1 B 64 0 0 8

爆炸性环境第 4部分:由本质安全型“” i保护的设备范围

G 3的本部分规定了 B3 6 8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 G 33.-21 B 61 0。所列的另一种防爆型式保护的 8 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G 3.8 B3 61中规定。现场总线本质安全概念的要求在 G 3.9 8 中 B3 61 8规定。

本部分是对 G 3.-21通用要求的补充和修改, B3 6 00 8 1但表 1所列出的情况除外。当本部分的要

求与G 3.-21的要求有冲突时, B3 61 00 8 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 G 86 00所列的某一种防爆型式保护。此时 B 33.-21 1

G 3.-21规定的防爆型式要求及其有关部分也适用于关联设备。 B3 61 00 8G 33. -21中的条款或分条款 B 6 00 8 153 .

最高表面温度

本安设备适用排除适用适用排除排除排除适用

表 1 G 33 .-2 1 86 00排除的具体条款

B 1关联设备排除排除排除排除排除排除排除排除排除排除排除排除排除排除排除排除排除

63 . 711 .. 7 .. 12 713 .. ' 72 .-7. ' 3 7. 4

设备外壳的开启时间适用性材料的规定塑料材料热稳定性耐光性非金属材料外壳表面的静电电荷螺孔金属成分螺孔紧固件联锁装置

76 . 8 . 1 82 .9 1 0

排除适用

排除排除排除排除排除排除排除

1 1 1 2 1 41 5

绝缘套管粘结材料连接件和接线空腔接地导体或等电位导体的连接件

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GB 8 6 4 2 0 3 3 .- 01

G 40-20外壳防护等级( B 8 08 2 I P代码) E 65920, T U 02:0 1 ) C I D G/ 60.漆包圆绕组线第 2部分:5 B T 9 1 2 15级聚醋漆包 G/ 60. -20,铜圆线 ( B T 19 2 08I C 3 732 0, T) E 6 1一:0 4 0 I D

G/ 60.漆包圆绕组线 B T 9 1 5 I C 3 78 1 9, E 6 1-:9 7 I 0 DT)

第 5部分:8级聚醋亚胺漆包铜圆线( B T 19 08 10 G/ 60.-20, 5第6部分:2 20级聚酞亚胺漆包铜圆线( B T 0.-20, G/ 6 9 08 1 6

G/ 60.漆包圆绕组线 B T 96 1 I C 3 77 1 9,DT) E 6 1-:97I 0

G/ 0.0 08漆包圆绕组线第 2部分: 0 BT6 92-20 1 0 2级聚酞胺酞亚胺复合聚醋或聚醋亚胺漆 0包铜圆线( C6371:97IT I 1-319, ) E 0 D G 6.-19小型熔断器 B9 4 97 3 1第1部分:小型熔断器定义和小型熔断体通用要求(E 617 IC 2- 0118,:9 8 I DT)

G 6.-19小型熔断器第 2 B9 4 97 3 2部分:管状熔断体( tE 617218) i C 2-:99 dI 0 G 96.-19小型熔断器第 3 B 4 97 3 3部分:超小型熔断体( tE 17318) i C6 2-:9 dI 0 8 G

96.-20小型熔断器第 4 B 4 06 3 4部分:通用模件熔断体( C617:96 I 2- 19, T E 0 4 I ) D G 96.-20小型熔断器第 6 B 4 01 3 6部分:小型管状熔断体的熔断器座( tE 17619) i C6 2-:94 d I 0 G/ 101 07电气绝缘热性分级( C60520, T B T 2-20 1耐 I 8:04 ) E 0 I D G/ 195 08低压系统内设备的绝缘配合第 1 B T 3.-20 6 1部分: 原理、要求和试验( C6641 I 6-: E 02 0,D 0 7 T) I

G/ 05低压系统内设备的绝缘配合 B T 95 1 3.-20 6 3保护(E 66 43 2 0,D I C 6-:0 3I T) 0求(E 60612 0, I C 18-:0 4 I DT) 3术语和定义

第 3部分:利用涂层、灌封和模压进行防污

G/ 263 06承载印制电路板用涂料( B T 3.-20 0 1 敷性涂料)第 1部分:定义分类和一般要

本部分使用 G 3.-21的术语和定义及下列术语和定义。 00 B3 61 83 . 1

通用术语3 .. 11

本质安全型“ i isfy i i ir s e"" n n ca t" t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 12 ..

关联设备 aoie pr u sc t a a t s ad p a s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::

a具有G 3.-21规定的另一种防姆型式、 ) B3 6 0。 8 1 可使用在相应姆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,身不在爆炸性气体环本 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.

[ B33.-21中3 G 61 00 . 8 2的定义]不能对本质安全电路产生不利影响。它可以是

注 2本部分所指的关联

设备也是一种电气设备,: 安全电路和非本质安全电路,含有本质且结构使非本质安全电路

a具有G 33.-21规定的另一个防爆型式, ) B 6 0。 8 1 可使用在相应的爆炸性环境中的电气设备;或者b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,身不在爆炸性气体环境中,本 但是与姗炸性环境中的热电偶连接,时只有记录仪的摘人电路是限能的;这或者

3

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GB 8 64 2 1 3 3 .- 0 0 38 .

nra e tn正常T o lpr i -作 m o ao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。[ B33.-21 G 6 00中33的定义」 8 1 .1 注 1制造商规定的限定条件可包括设备持续运行状况。例如,台电机在一个负载周期内工作。: 一注 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。39 .

fepc净空间 r a es e元件周围或元件内部特定设计的空间。 3 .0 1

熔断器额定值 I n31 .1

fean u tg sr i

G B96( 4所有部分) 3或制造商使用说明书规定的熔断器的额定电流值。

可靠性 i aily flit nl i b3 1 .11 .

可命元件或可靠组件 iaieo pnn flla e b m o et n lb m oetrn l es m lo c pmn fllc o iai s y fo b s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 1. . 12

可靠连接 iflbecn et n nal l nci i o o

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 . . 13 1

可靠隔离或可靠绝缘 iaieea tn rnu tn n lb pr i sli flls ao o i ao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 .2 1

内 ie awr g部布线 n r l in tn i由制造商完成的电气设备内部的布线和电气连接。 3 .3 1

带电维护 le a t ac i i e ne vm nn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 .4 1

最大外部电感与电阻比 L/ . oR3 .5 1

mai m tra dcac s tnert xmu e enln utnet r iac i x i oes ao

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。

最大内部电感与电阻比 m x m t nlnut c stne ao ai mu i e a dc neor iac t n r i a t es riL/;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。

5

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GB 8 6 4 2 3 3 .- 0 0 1

32 . .3 2

通过浇封化合物的间距 dt c r g sn m on ia eho hc tgo pud s n t u ai c两导电部件之间通过浇封化合物的最短距离。3 2. .3 3

通过固 体绝缘的间距 dt c ru l sao ia eh g s iiu tn sn to h o

dn li两导电部件之间通过固体绝缘的最短距离。32 . . 34

爬电距离 ce ae iac re g s ne p dt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。 32 . .3 5

涂层T爬电距离 c ea sne ne an rpgd t c d c tg e e ia u ro i两导电部件沿覆盖绝缘涂层的绝缘材料表面的最短距离。 32 .4

孔隙 v d i o浇封过程中无意产生的空间。

4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 G 33.-21 B 6 00中第4章和第 5 8 1章进行分类、分组。注:本部分目前未考虑 G 33.- 21 B 6 00中[类设备。 8 1 Q

5电气设备的保护等级和点姗符合性要求5概述 . 1

本质安全设备和关联设备的本质安全部分应分为“a,i" i保护等级。 i"或“"" b c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“""” i保护等级时, i i或“” a, b s元件和连接的故障应按 76 .考虑;导电部件之间隔离的故障应按 6考虑。故障的确定还应考虑外部连接电 . 3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对火花点燃符合性的要求 . 5和5对热点燃符合性的要求。 . 6与安全性特低电压(E V SL )电路或保护性特低电压(E V) P L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,。仅应以“ U共模”形式出现(典型的例子是 R -3, S45 S22 -8 R或 42 -0mA电路)。基于 S L E V或 P L E V电路的设备应按 G 3.-21 B3 6 00中的 2. 项要求标志 8 1 9 e 2)

符号“" X0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。注 1设备可具有 :多个保护等级,个保护等级的参数可以不同。每注 2本质安全电路火花点燃评定指南见附录 A,火花试验装置的细节见附录 B:有关 .注 3对于下文应用 U ;: n rU的条款,,评定时可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,二可不同,: U值并且对于交流和直流电压也

可不同 .

52"” . i保护等级 a施加 U .和 U;,后在下列每一种情况下, i” "a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; )

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G 3 3 .- 2 1 B 64 0 0 8

b对于n类 T温度组别, ) 5表面积小于 1的元件的表面温度应不超过 10℃。 0c m2 5 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。 a )T 4组和 I类的要求I类 T组 4总表面积(不包括引线 )最高表面温度/℃<2 0mm' )2 0mm2 ( 1 且 0c m225 7 9 50

表 2按元件尺寸和环境温度评

定温度组别

I (类粉尘除外)

20 0

4 50

> 1 2 0m c

15 3

40 5

b不超过 2 m的元件最大耗散功率随环境温度的变化 ) 0m Z最高环境温度/℃设备类别 n类最大耗散功率/ W工类3 . 3 32 .23.1 5 3. 7 0 4 0 5 0 60 7 0 80

1 . 3

12 .5

12 .

1 . 1

1 .0

30 .

5 63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: 式中:,r(+a〕/ t1 T) 1 2

‘“T- ̄)一 LC+ t aJ

(1 )

a导线材料的电阻温度系数(—铜为004 8 -, .0 4 ' 2 K金为004 0") .0 1‘; 2 K1I— I f— T— - t—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,铜为 1 8℃( 3℃, 0金为 1 6 4℃) 0;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, t℃。

例如:细铜线(温度组别为T ) 4a . 0 4K一=0 42 1 0 8

I .试验确定或由铜线制造商规定) f 6=1 A(T= 10 3℃ 8

t于 T4小元件, 7对 ( t 5℃)簇2代人公式

I . 这是为防止铜线温度超过 25℃所允许通过的最大正常工作电流或故障电流。=13 A( 7 )表 3铜导线的温度组别(最高环境温度为 4 0℃时) 直径 (见注 4 )m ni

横截面积 (见注 4 )mm20 0 6 .0 92 0 0 0 19 . 0 6 0 78 . 0 5 0

温度组别的最大允许电流/ AT5 T6 0 3 .4 0. 4 8

4 I T -T和类 1 .0 3 .5 1 04 .

0 3 . 5 0 00 .50 .1

04 .80. 93

2 . 1

1 . 9

1 . 7

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GB 8 64 2 1 3 3 .- 0 0

表 4(续)印制线最小宽度ni m

温度组别对应的最大允许电流/ A T -T和 I 1 4类9 .9 T5 7. 9 9. 3 1 0. 7 T6

20 . 25 .

69 . 8 . 19. 3

1. 161 .3 3 1 .4 6

3p .40 . 5. 0

1. 32 1. 5 5 1. 77

1. 141 3. 5

1. 93 2. 20

60 .

1. 54

注 1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 m: . m及以上、 6单层铜箔厚度为3 35 m的印制电路板。注 3对于厚度为。5m: . m-16m之间的印制电路板,把表中的最大允许电流值除以 12 . m应 ..注 4对于双面印制电路板,:表中的最大允许电流值除以 15 ., 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对于铜箱厚度 1: 8 m的印制电路板, 5表中的最大允许电流值除以15 ..注7对于铜箔厚度为7: 0 m的印制电路板, 5表中的最大允许电流值乘以13 ..注 8对于位于正常工作或故障条件下耗散功率 0 或以上的元件之下的铜箱,中的最大允许电流值除以: .5 2W表15 . .

注 9正常工作或故障条件下,功率为。2 或以上的元件终端并沿导线长达 10 m的范围内,:耗散 .5W .0m 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 1: 0环境温度达到 6 0℃时,最大允许电流值除以 12 ..注 1: 1环境温度达到 8 0℃时,最大允许电流值除以 13 ..

57简单设备 .下列设备应认为是简单设备: a无源的元件, )例如,开关、接线盒、 电阻和简单半导体器件。 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。 c可产生能量的元件, )例如, 电池,热电偶和光它们产生的电压不超过 15V、 . 电流不超过

10m和功率不超过 2 W, 0 A 5m 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 1章规定。 2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。 2简单设备不应装有任何增大电压或电流的器件, )例如,CD D - C转换器。 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 . 31 .2规定的对地试验电压。其端子应符合 6 2 .. 1的规定。规定。

4用于危险场所的非金属外壳和含有轻金属的外壳应符合 G 33.-21 7和 8 ) B 6 00中 . 8 1 4 . 1的 5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 4 0℃、最高表面温度低于 8 5℃时, 它们能够用于I T温度组别的场所, I类 6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.

1 1

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GB 8 6 4 2 0 3 3 .- 01

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

) 3幻r 。n

1—

导电罩;

丁一按表 5 -的距离,

d按62规定的外部接线端子的电气间隙。— .. 1注:所示尺寸为上述电气间隙和爬电距离,而不是绝缘厚度。 a )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

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/r25q.html

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