爆炸性环境 第4部分:由本质安全型“i”保护的设备GB 3836.4-2021:修订间差异

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最小厚度由外表面温度确定。
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b) 温度保护
 
 
 
表5、表 F.1 和表F.2 的第3列适用于被标记处的隔离距离,至自由表面最小厚度为1 mm。
 
c) 电路隔离保护
 
 


至自由表面最小厚度至少为表5第3列规定值的1/2,最小为1 mm。
d) 本安电路中熔断器的保护
至自由表面最小厚度至少为表5第3列规定值的1/2,最小为1mm。
e) 隔离气体
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图 D.2 没有外壳的浇封应用 ( 续)
图 D.2 没有外壳的浇封应用 ( 续)






[[文件:爆炸性环境 第4部分:由本质安全型“i”保护的设备GB 3836.4-2021_图D.3符合6.6模铸组件举例.jpeg|400px]]


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标引序号说明:
标引序号说明:


第10,669行: 第10,646行:
3——印制电路板最小厚度0.5 mm。
3——印制电路板最小厚度0.5 mm。


图 D.3 符 合 6 . 6 模 铸 组 件 举 例
图 D.3 符 合 6.6 模 铸 组 件 举 例


注 3 : 图D.1~ 图 D.3 为简示图,未显示进出组件的连接,主要是对保护方式要点的说明。
注 3 : 图D.1~ 图 D.3 为简示图,未显示进出组件的连接,主要是对保护方式要点的说明。
第10,675行: 第10,652行:
图 D.1 是对使用浇封化合物实现浇封组件的举例说明,显示出至浇封化合物自由表面、至金属外壳或固体绝 缘灌封外壳间距要求的基本差异。包括:
图 D.1 是对使用浇封化合物实现浇封组件的举例说明,显示出至浇封化合物自由表面、至金属外壳或固体绝 缘灌封外壳间距要求的基本差异。包括:


— — 图D.1a)无外壳;
—— 图D.1a)无外壳;


— — 图D.1b) 完整外壳;
—— 图D.1b) 完整外壳;


——图 D.1c) 敞开式外壳;
——图 D.1c) 敞开式外壳;
第10,689行: 第10,666行:
——图 D.2b) 降低表面温度的应用;
——图 D.2b) 降低表面温度的应用;


图 D.2c) 本安电路的隔离;
—— 图 D.2c) 本安电路的隔离;


— — 图 D.2d) 本安电路中熔断器的浇封保护方式;
—— 图 D.2d) 本安电路中熔断器的浇封保护方式;


——图 D.2e)隔离气体的浇封保护方式。
——图 D.2e)隔离气体的浇封保护方式。
第10,697行: 第10,674行:
图 D.3 是对采用固体绝缘封装方式的举例说明。显示出结构和至表面间距的基本要求,固体绝缘封装技术是 将组件作为一个单元进行模铸。包括:
图 D.3 是对采用固体绝缘封装方式的举例说明。显示出结构和至表面间距的基本要求,固体绝缘封装技术是 将组件作为一个单元进行模铸。包括:


—--图D.3a)未被安装元件的固体绝缘封装方式,例如熔断器。
——图D.3a)未被安装元件的固体绝缘封装方式,例如熔断器。


图 D.3a)是为了表明一个装置在6个面同时受力状态下模压而成,例如熔断器。
图 D.3a)是为了表明一个装置在6个面同时受力状态下模压而成,例如熔断器。


- 图 D.3b) 安装于印制电路板元件的固体绝缘封装方式,例如熔断器。
——图 D.3b) 安装于印制电路板元件的固体绝缘封装方式,例如熔断器。


图 D.3b) 是为表明虽然方式与图D.3a) 相似,但元件在受压前预先安装于印制电路板(图中3),例如熔断
图 D.3b) 是为表明虽然方式与图D.3a) 相似,但元件在受压前预先安装于印制电路板(图中3),例如熔断器。有时也指嵌件成型。


器。有时也指嵌件成型。


 
== 附 录 E ==
 
附 录 E


(资料性)
(资料性)
第10,715行: 第10,689行:
瞬态能量试验
瞬态能量试验


E.1 原则
=== E.1 原则 ===


产生瞬态电压和电流的电路,若其产生的瞬态能量不高于10.1.5.3规定,则允许其产生的瞬态电压 和电流高于附录 A 提供的数值。例如,当电源通过一系列半导体限流开关检测到大电流并且切断时, 但是瞬时能量还是传递到负载上。又如, 一个电压检测电路用于触发与负载并联在一起的半导体闸流 管,在半导体闸流管击穿前,高电压瞬时出现在负载两端。
产生瞬态电压和电流的电路,若其产生的瞬态能量不高于10.1.5.3规定,则允许其产生的瞬态电压 和电流高于附录 A 提供的数值。例如,当电源通过一系列半导体限流开关检测到大电流并且切断时, 但是瞬时能量还是传递到负载上。又如, 一个电压检测电路用于触发与负载并联在一起的半导体闸流 管,在半导体闸流管击穿前,高电压瞬时出现在负载两端。
第10,725行: 第10,699行:
本试验旨在测量产生超过附录 A 规定的电压和电流时或使用10.1的火花试验装置进行试验时不 会引起点燃的能量值。
本试验旨在测量产生超过附录 A 规定的电压和电流时或使用10.1的火花试验装置进行试验时不 会引起点燃的能量值。


E.2 试验
=== E.2 试验 ===


用电压和电流超过附录A 规定值的这段时间,或者用电压和电流超过火花试验装置进行试验不会 点燃值的这段时间,与功率的积分来获得可能释放到爆炸性环境中的能量。
用电压和电流超过附录A 规定值的这段时间,或者用电压和电流超过火花试验装置进行试验不会 点燃值的这段时间,与功率的积分来获得可能释放到爆炸性环境中的能量。


电路试验在5.1规定故障的最不利条件下进行。如果电路向外部设备供电(例如,串联半导体限流 开关的电源通过其输出端子,向爆炸性环境中的其他设备输送电源),那么,最不利的负载可能是在开路 和短路限值之间的任一负载。
电路试验在5.1规定故障的最不利条件下进行。如果电路向外部设备供电(例如,串联半导体限流 开关的电源通过其输出端子,向爆炸性环境中的其他设备输送电源),那么,最不利的负载可能是在开路和短路限值之间的任一负载。


例如:如果开路时电源电压为15 V, 且有一串联限流开关在电流为1A 时动作,那么可以预计,当 电路连接到大约14.5 V 的最不利齐纳负载时,在引起电流开关动作前将会产生一个大于1A 的瞬态电 流。电压低于该值的齐纳负载也宜考虑进行试验。
例如:如果开路时电源电压为15 V, 且有一串联限流开关在电流为1A 时动作,那么可以预计,当 电路连接到大约14.5 V 的最不利齐纳负载时,在引起电流开关动作前将会产生一个大于1A 的瞬态电 流。电压低于该值的齐纳负载也宜考虑进行试验。
第10,737行: 第10,711行:
在这种情况下,瞬态能量通过测量齐纳管的电流(使用钳形电流表)和电压来计算。同时,可以测量 得到齐纳管每个值的一系列与电流相对应的时间,从而获得电压乘以电流及对应时间的曲线图。计算 电流下降到非点燃值以前曲线图的面积,即试验获得的瞬态能量。
在这种情况下,瞬态能量通过测量齐纳管的电流(使用钳形电流表)和电压来计算。同时,可以测量 得到齐纳管每个值的一系列与电流相对应的时间,从而获得电压乘以电流及对应时间的曲线图。计算 电流下降到非点燃值以前曲线图的面积,即试验获得的瞬态能量。


在其他情况下,最严酷的负载可能是可变电阻器。在这种情况下,对应每个短路至电阻值小于 U./I 。的电阻负载可绘出一组电流时间曲线,通过电阻上产生的功率及对应的时间计算传递的瞬态功 率。此类负载可以是电容器或者电感器,这取决于特定的输出参数。
在其他情况下,最严酷的负载可能是可变电阻器。在这种情况下,对应每个短路至电阻值小于 U<sub>o</sub>/I<sub>o</sub>的电阻负载可绘出一组电流时间曲线,通过电阻上产生的功率及对应的时间计算传递的瞬态功 率。此类负载可以是电容器或者电感器,这取决于特定的输出参数。


需要注意的是,电压和电流用小于1μs/分格的高速存储示波器进行测量。试验设备的选择和试验 线路的连接宜最大程度地减少对被测值的影响,推荐使用钳形电流测量探头、高阻抗电压测量设备;推 荐使用具有双向低接触电阻特性的水银触点倾斜开关,但是其他特性等效的开关也可使用。
需要注意的是,电压和电流用小于1μs/分格的高速存储示波器进行测量。试验设备的选择和试验 线路的连接宜最大程度地减少对被测值的影响,推荐使用钳形电流测量探头、高阻抗电压测量设备;推 荐使用具有双向低接触电阻特性的水银触点倾斜开关,但是其他特性等效的开关也可使用。




[[文件:爆炸性环境 第4部分:由本质安全型“i”保护的设备GB 3836.4-2021_图E.1 测试电路举例.jpeg|400px]]


[[文件:爆炸性环境 第4部分:由本质安全型“i”保护的设备GB 3836.4-2021_图E.1 测试电路举例.jpeg|400px]]
标引序号说明:
标引序号说明:


1-—-—试验电路;
1——试验电路;


2——负载;
2——负载;
第10,761行: 第10,734行:


[[文件:爆炸性环境 第4部分:由本质安全型“i”保护的设备GB 3836.4-2021_图E.2 输出波形举例.jpeg|400px]]
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标引序号说明:
标引序号说明:


1—-I 等于火花试验或者附录A 允许的最大电流;
1——I等于火花试验或者附录A 允许的最大电流;


2——传输能量(焦耳)=电压(伏特)×曲线的阴影部分面积(安培秒)。
2——传输能量(焦耳)=电压(伏特)×曲线的阴影部分面积(安培秒)。
第10,771行: 第10,745行:




附 录 F
== 附 录 F ==


(规范性)
(规范性)
第10,777行: 第10,751行:
装配完成的印制电路板的可选间距及元件隔离
装配完成的印制电路板的可选间距及元件隔离


F.1 总则
=== F.1 总则 ===


本附录降低了表5所规定的导电部件的间距要求。本附录适用于最大污染等级为2级的下列 产品:
本附录降低了表5所规定的导电部件的间距要求。本附录适用于最大污染等级为2级的下列 产品:
第10,783行: 第10,757行:
——装配好的印制电路板;和
——装配好的印制电路板;和


— 具有表F.1 或者表F.2 规定保护等级的隔离元件,变压器除外。
——具有表F.1 或者表F.2 规定保护等级的隔离元件,变压器除外。


注:6.3给出了以3级污染等级(GB/T 16935.1)为基础的导电部件间距的通用要求,原则上,依据 GB/T 16935.1的 双重绝缘或者加强绝缘也符合本质安全“ia”和“ib”保护等级安全间距要求。
注:6.3给出了以3级污染等级(GB/T 16935.1)为基础的导电部件间距的通用要求,原则上,依据 GB/T 16935.1的 双重绝缘或者加强绝缘也符合本质安全“ia”和“ib”保护等级安全间距要求。
第10,791行: 第10,765行:
本附录基于标准“低压系统内设备的绝缘配合”(GB/T 16935.1)。
本附录基于标准“低压系统内设备的绝缘配合”(GB/T 16935.1)。


表F.1 中的数据适用于过电压I/Ⅱ/Ⅲ 类(电源电路/非电源电路)、2级污染等级(运行中无冷凝)的情况;数据
表F.1 中的数据适用于过电压I/Ⅱ/Ⅲ 类(电源电路/非电源电路)、2级污染等级(运行中无冷凝)的情况;数据源于GB/T 16935.1。这种替代方法广泛的利用了绝缘配合。


源于GB/T 16935.1。这种替代方法广泛的利用了绝缘配合。
=== F.2 污染的控制 ===
 
F.2 污染的控制


如果印制电路板组件或者隔离部件的污染等级是2级或更高,可采用如下间距:
如果印制电路板组件或者隔离部件的污染等级是2级或更高,可采用如下间距:
第10,807行: 第10,779行:
——将保护印制电路板组件或者隔离部件安装于符合现场使用条件的壳体中,防护等级不应低于 GB/T4208 规定的 IP54;
——将保护印制电路板组件或者隔离部件安装于符合现场使用条件的壳体中,防护等级不应低于 GB/T4208 规定的 IP54;


外壳应符合GB/T 3836.1—2021规定的所有对外壳适用的要求及外壳防护等级不低于 IP54
外壳应符合GB/T 3836.1—2021规定的所有对外壳适用的要求及外壳防护等级不低于 IP54的要求;或


的要求;或
——按照GB/T16935.3 的规定,有效的1型或者2型涂层;或


— — 按照GB/T16935.3 的规定,有效的1型或者2型涂层;或
——安装在一个受控的低污染等级的环境中,在这种情况下,应在制造商提供的文件中规定安装条件且在标志上增加符号“X”( 见 GB/T 3836.1—2021中的标志要求)。


——安装在一个受控的低污染等级的环境中,在这种情况下,应在制造商提供的文件中规定安装条
=== F.3 印制电路板的距离和元件隔离 ===
 
件且在标志上增加符号“X”( 见 GB/T 3836.1—2021中的标志要求)。
 
F.3 印制电路板的距离和元件隔离


F.3.1 “ia” 和“ib” 保护等级
F.3.1 “ia” 和“ib” 保护等级
第10,825行: 第10,793行:
——线路限定为GB/T 16935.1规定的过电压I/Ⅱ/Ⅲ 类(非电源电路/电源电路),制造商应在文 件中增加这些内容作为安装条件。设备防爆合格证应按照 GB/T 3836.1—2021 中的标志要 求标志“X”, 且证书列出的特殊使用条件应详述安装要求。
——线路限定为GB/T 16935.1规定的过电压I/Ⅱ/Ⅲ 类(非电源电路/电源电路),制造商应在文 件中增加这些内容作为安装条件。设备防爆合格证应按照 GB/T 3836.1—2021 中的标志要 求标志“X”, 且证书列出的特殊使用条件应详述安装要求。


符合表 F.1 的间距应认为是可靠的且不考虑产生较低电阻的故障。然而,当要求部件必须满足冗 余要求时(例如二只电容串联在一起),间距小于表F.1 值,但大于或相等于表F.1 规定值的一半应被认 为是单个计数故障,但不考虑其他故障。
符合表 F.1 的间距应认为是可靠的且不考虑产生较低电阻的故障。然而,当要求部件必须满足冗 余要求时(例如二只电容串联在一起),间距小于表F.1 值,但大于或相等于表F.1 规定值的一半应被认为是单个计数故障,但不考虑其他故障。
 
虽然电气间隙和爬电距离不需要进行型式或者例行试验,但涂层下、通过浇封化合物和通过固体绝 缘的间距应该按GB/T 16935.1 和 GB/T 16935.3的规定进行型式试验和例行试验。因为只能在电气
 


 
虽然电气间隙和爬电距离不需要进行型式或者例行试验,但涂层下、通过浇封化合物和通过固体绝 缘的间距应该按GB/T 16935.1 和 GB/T 16935.3的规定进行型式试验和例行试验。因为只能在电气隔离的电路上进行例行试验,所以可在设计印制电路板时加入特殊试验用导体,用于确认制造程序(涂 层、封装)的有效性。
隔离的电路上进行例行试验,所以可在设计印制电路板时加入特殊试验用导体,用于确认制造程序(涂 层、封装)的有效性。


型式试验应考虑设备使用的最严酷的环境条件,例如最高温度和最低温度。
型式试验应考虑设备使用的最严酷的环境条件,例如最高温度和最低温度。
第10,841行: 第10,805行:
对于“ic” 保护等级,采用以下条件可以使用表F.2 的减小间距。
对于“ic” 保护等级,采用以下条件可以使用表F.2 的减小间距。


——如果设备的额定电压或者任何部分的标称电压不超过60 V 峰值,除通用的工业标准外,没有 其他关于隔离间距的要求。额定电压在60 V 峰值~375 V 峰值范围内的设备应符合表 F.2 爬电距离和电气间隙的要求。
——如果设备的额定电压或者任何部分的标称电压不超过60 V 峰值,除通用的工业标准外,没有其他关于隔离间距的要求。额定电压在60 V 峰值~375 V 峰值范围内的设备应符合表 F.2 爬电距离和电气间隙的要求。


——不管设备内或设备外,应采取措施,将电路限定为GB/T 16935.1规定的过电压Ⅱ类。
——不管设备内或设备外,应采取措施,将电路限定为GB/T 16935.1规定的过电压Ⅱ类。
第10,939行: 第10,903行:
| colspan="9" style="vertical-align:middle;" | <sup>a</sup>以R10系列为基础的电压级别。实际工作电压的超差可能小于等于表中规定值的10%。 <br /><sup>b</sup>包括PCB中的部件和元件。 <br /><sup>c</sup>过电压类别依据GB/T 16935.1。 <br /><sup>d</sup>涂层型式依据GB/T16935.3。 <br /><sup>e</sup>包括任何重现峰值电压例如DC-DC变换器,但是瞬态可忽略。
| colspan="9" style="vertical-align:middle;" | <sup>a</sup>以R10系列为基础的电压级别。实际工作电压的超差可能小于等于表中规定值的10%。 <br /><sup>b</sup>包括PCB中的部件和元件。 <br /><sup>c</sup>过电压类别依据GB/T 16935.1。 <br /><sup>d</sup>涂层型式依据GB/T16935.3。 <br /><sup>e</sup>包括任何重现峰值电压例如DC-DC变换器,但是瞬态可忽略。
|}
|}




第10,946行: 第10,909行:
“ic”保护等级的电气间隙、爬电距离和间距
“ic”保护等级的电气间隙、爬电距离和间距


{| class="wikitable"
{| class="wikitable" style="text-align:center;"
 
|-
|-
! 1 !! 2 !! 3 !! 4 !! 5 !! 6 !! 7
! 1
 
! 2
! 3
! 4
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! 7
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! 电压(峰值) V !! 电气间隙 mm !! 通过浇封化合物的间距 mm !! 通过固体绝缘的间距 mm !! 爬电距离 mm !! 涂层下的间距 mm !! 相比漏电起痕指数(CTI)
| 电压(峰值) V
 
| 电气间隙 mm
| 通过浇封化合物<br />的间距 mm
| 通过固体绝缘<br />的间距 mm
| 爬电距离 mm
| 涂层下的<br />间距 mm
| 相比漏电起<br />痕指数(CTI)
|-
|-
| 90 || 0.4 || 0.15 || 0.15 || 1.25 || 0.3 || 100
| 90
 
| 0.4
| 0.15
| 0.15
| 1.25
| 0.3
| 100
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| 190 || 0.5 || 0.3 || 0.3 || 1.5 || 0.4 || 175
| 190
 
| 0.5
| 0.3
| 0.3
| 1.5
| 0.4
| 175
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|-
| 375 || 1.25 || 0.3 || 0.3 || 2.5 || 0.85 || 175
| 375
 
| 1.25
| 0.3
| 0.3
| 2.5
| 0.85
| 175
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| &gt;375 || * ||  || * || * || * || *
| >375
 
| *
| *
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| *
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| 注1:“*”表示目前该间距无对应值。 注2:制造商宜提供符合绝缘材料CTI要求的证明。 |||||||
| colspan="7" style="text-align:left;" | 注1:“*”表示目前该间距无对应值。 <br />注2:制造商宜提供符合绝缘材料CTI要求的证明。
 
|}
|}


附 录 G
== 附 录 G ==


(规范性)
(规范性)
第10,977行: 第10,968行:
现场总线本质安全概念(FISCO)—— 设备要求
现场总线本质安全概念(FISCO)—— 设备要求


G.1 总则
=== G.1 总则 ===


本附录规定了使用现场总线本质安全概念(FISCO) 的设备结构的详细内容。本附录针对采用曼彻 斯特编码概念、遵照GB/T 16657.2 现场总线物理层安装标准设计的总线供电系统。
本附录规定了使用现场总线本质安全概念(FISCO) 的设备结构的详细内容。本附录针对采用曼彻 斯特编码概念、遵照GB/T 16657.2 现场总线物理层安装标准设计的总线供电系统。
第10,987行: 第10,978行:
注2:典型FISCO设备的示意见图G.1。
注2:典型FISCO设备的示意见图G.1。


G.2 设备要求
=== G.2 设备要求 ===


G.2.1 通则
G.2.1 通则
第11,080行: 第11,071行:
|}
|}


G.3 FISCO现场装置
=== G.3 FISCO现场装置 ===


G.3.1 通则
G.3.1 通则
第11,150行: 第11,141行:
5.32 W。“ic”等级系统内的温度组别是按正常运行条件下确定的。
5.32 W。“ic”等级系统内的温度组别是按正常运行条件下确定的。


G.4 标志
=== G.4 标志 ===


G.4.1 总则
G.4.1 总则
第11,229行: 第11,220行:


[[文件:爆炸性环境 第4部分:由本质安全型“i”保护的设备GB 3836.4-2021_图G.1 典型系统.jpeg|400px]]
[[文件:爆炸性环境 第4部分:由本质安全型“i”保护的设备GB 3836.4-2021_图G.1 典型系统.jpeg|400px]]
标引序号说明: 1———终端器;
标引序号说明: 1———终端器;


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