GB_T 3836.18-2024 爆炸性环境 第18部分：本质安全电气系统.docx

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1、爆炸性环境第18部分：本质安全电气系统1M本文件规定了本质安全系统(防爆型式为设计、结构和评定的特殊要求。本文件适用于整体或新分拟用于需要I类、H类或Il类EX设备的场所的本质安全系统.注1：本文件用于本质安全系统的设计和评定,其人员可能是制造商、第:方机构当家颐何或堆绐用户的工作人员.本文件是对GB/T3836.1通用要求和GB/T3836.4本质安全型的补充和修改，当木文件的隹求与GBT3836.I或GB/TS836.4的要求行冲突时.本文件的要求优先.按照木文件设计的Il类龙山类木质安全系统的安装傀求在GB/T3836.15中煨定.注2：(RT3836.15目前未规定I类的安装要求，I类

2、的安装要求正在考虑之中.2加重性引用文件卜列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款.其中，注口期的引用文件,仅该H期对应的版木适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版木(包括所有的修改单)利用于本文件。GB/T3836.1爆炸性环境第1郃分：设备通用要求(GB/T3836.12021,IEC60079-0:2017,MOD)GB/T3836.4爆炸性环境第4部分：由木质安全型“广保护的设备(GB/T3836.4-2021,IEC6007911:2011.MOD)GB/T3836.15爆炸性环境第15曲;分：电气装过的设计、选型和安装(GB/T3836.152017,IEC

3、60079-14:2007.MODGB.10657.2IG通乙M洛现场总税规数第2部分：物理层规范和服务定义(GB/T16657.2-2008,IEC61158-2:2007,11)T3术甯In定义GBT3836.1和GB/T3836.4界定的以及下列术谱和定义适用于本文件.ISO和IEC在以下地址维护用于标准化的术语数据库：IEUhup:/,WIWWqlCCtroPCdia.og;lSOttpVwww.iso.org,cbp.本及安全系修intrinsicallysafesystem在系统描述文件中规定的,缎用于爆炸性环境的电路或也:分电路是本桢安全电路的装置互连的组合.b）二分之电缆殁芯连

4、接在起，另外二分之电缆建芯连接在起，两者之间施加至少100oV交流有效的或MOOV11流电压.该试骏不适用于单个电路有导电屏蔽的多电路电线.如果没有电波制造商提供的信息，介电屈度试的应按照相应的电缆标准或GB/T3836.4的要求进行.注；验由幽贻商规范的费性不是本文件的要求.9.3在本质安全系统内使用的所有电缆,其本质安全参数（C,和1.。或C,和1.cJRo）应按照下述之一确定.a）电缆制造商提供的最不利本历安全参数.b）通过对样品进行测量确定的本烧安全参数,有关电缆本质安全参数的试验方法见GB/T3836.15.C）如果互连使用普通济构电缆（带或不带加敬）的两根或三根级芯,可用以下由：2

5、00pF/m和1MHn或1UH除以制造商规定的每米囱路电眼得出的电感与电阻比（1.,/R。）.或者对于蚊大短路电流1.=3A及以下的电流,1.cK,可用30H1.如果使用HSCO系统，电缆参数饕求应符合附求B的规定.9.4 IMJJMI如果采用导电屏蔽对拽立本质安全电路提供特殊保护以避免这些电路相互连接.沿电境总长的屏瑟1前率至少应为6。%.9.5 多HMM9.5.1 M为了施加故归和确定本侦安全系统内的电筑敷设安全.多电路电缆应分为A型、B型或C型.对电缆类型的要求见9.5.2.9.5.3和9.5.4.9.5.2 ASMflI具有导电屏蔽.并凡按三9.1对每个本质安全电路提供单独保护的多电路

6、电缆。9G3BStIfcflt固定并通过安装防止损坏,并R电境内包含的任何电路的鼓高开路电JKU.不超过60V的多电路电缆.9.5.4 CSMflt不属于A型或B型的多电路电境，10外身用于连接独立本质安全电路的外壳（例如接戏盒应为外都连接件提供陶尚，并满足GB/T3836.4中的适用外壳要求.12.5包含多个电的JMK12&1m如果系统中包含多个电源.应在正常和故国条件下对组合电源以下参数进行评定：a）最高开路电压I1.;b）最大短路电流I.;C）用大偿态功率P.注1:这些金数可能需要设定不同的故障条件。在上述评定中，应根据反连类型确定在正常运行和故障条件F,是否需要考虑电压总和、电流总和或

7、同时考虑两者，根据上述推导,应评定以下忿数以安全连接到组合电源：一一G大外部电容C,;以及果大外部电！#1.,;或连接电缆的Ai大电感与电阻比UR考虑到如合装黄的安全系数，应使用符合GB/T3836.1的火花试验装跟进行任何基于忒粉的验证。系统中每个装置的U：、I;和P:应分别大于或等于上述照定的U.、I.和P.注2:雨录E图示说明了在最常见的殴性电阻限制输出电懑的祖会中使用的分析.或者,GaT三15谩供了种谕化分析,适用于电源为关联装湿的W保护等汲11妁分析还可能包括符合I三4的火花12.5.2包含俄性和非线性电尊的减对包含多个电双IlK中一个或多个为普线性电源的系统的评定，应IlI在非雄性

8、本质安全电源的设计和安全性方面具有适当能力和知识的人力进行.这种评定不使仅基于开路电压和短路电流实现.应在系统描述文件中明确说明与该系统有关的任何特殊条件.如果本防安全系统包含多个电源且其中一个或多个为普线性电源,则附录E介貂的评定方法不适用，附录F介绍了如何对包含单个尊线性电源的组合迸行系统分析，图1阐述了系统分析的履理.如果电源具有不同的输出电压，则需要考虑调节电路中的任何附加损耗.对于非战性电沏,可通过使用GB/T3836.4中的火花点燃试验,HJ1.和R.的几个高般值对电路迸行试验，来确岂加合的1.,R,.使刖的R值的用从几乎知路（最大h）到几平开路（I，接近零），井建立确保1.R,通

9、过火花点燃试验的泊势，注1:附录F提供了进步的指南，包括一种不君要对d汹过个非我性电源的系统进行火化点燃试验的评定楸。如果口有多个电源的系统仅包含一个具有受控半导体电EE或电流限制的电源,并11该电源已按照GB/TS836.l进行评定，则该电源的瞬态评定己羟被考虑，不需要进一步考虑.如果所有必要的信息都可用于评定，允许系统包含多个具有受控半导体电尔或电流用制的电源.在这种情况下,整个系统应按照GB/T3836.4作为一个整体进行评定,扰如同是一个装置样.注2：在没有获得募畿件电卸的完整结构图的情况下,预计卜逑内容无法确定.MBHSCOMB.1*H本附录详细介绍了与现场总线本顺安全他忿(F1SC

10、O)起使用的系统的设计要求.该设计以变简斯特编码和按照现场总发安装物理层标及GB/T16657.2设计的现场总线电源系统为姑础.MSCO系统的要求由本文件确定，本附录修改的内容除外.注1：东些花市文件发布之前取证他不需要符合本文件的本袋安全给数的装置，可能标志为“适用JHsco系统”.加果将本欢安全参数U.I.、P.与U:、I、R比较.衣明与系统其他部分独容,符介本文件的所有其他要求，则这种装为能用在PISeo系统中。注2：典型系统如图B.1所示.注3：通常“ic”保护等级FlSCo系统用于2区场所，-Iir和-it保护等级HSCO系统主暨川于1区场所，如果fl文件规定,保护笠缎FlSCO暴统

11、可能用于0区场所.标引序号说明；1终端器：2电源，3政矩线；-I手持残端；5现场装置：6囹7姆，U电邵电压；I电源电流.BB.1B.2系统通常为图B.I所示的形式.用于系统的电泳也符合第9球的要求，并应共存下列参数:R.:ISQkm-150ITkm;(Wtt)M中单的应用Cl3本质安全装置标腐SlVT3836.4)区分了复杂装置(通常需要按照GB/T3836.4评价和简编装W.其目的是对系统木质安全性能无显著影响的装允许不进行电杂评价即可使用。这意味芥，不依取标准其余部分的详细应用，就能证明简单装葭显然是安全的.但是.如果需要限流或限压元件,则不认为是荷单装置，实际上在系统设计阶段比较容易确定

12、哪些元件是徜单装置.如果不容易确定，则装置不是简单装置.GH/T3836.4限定筒总装置的本质安全参数为1.5V、100mA、25mW.筒单装置可以增加到本版安全系统中，而不需要加新计算系统的安全性,宜考虑所有他单装贸、任何木质安全装况和任何本质安全关联装置的如合作用.例如.系统中允许使用个或两个热电钙.但是大量热电偶M合用在一个平均温度电路中可能不符合该项要求.GB/T3836.4也允许荷电装置中使用电容性元件和电咯性元件，但是要府这些元件进行系统评价，通常不会使用大量电感器或电容寄,但是简单装置循念允许使用小里射软去辎元件，而不需要对系统进一步分析.一-条有用的经验是俑保加入系统的总电在和

13、电感小于电源相应输出参数的1%,这样它们的影响就可以忽略不计.如果加入的电容和电想与电路中的其他集电电容之和大于电源规定输出参数的1%,则允许的偷出香数文为附录D规定值的2如果荷单装置用于危险场所则也需要倚定温慢组别.装置标准规定,在新定条件下、环境温度不超过1。C时允许开关.插头、插座和端子温度级别为T6,实践中设计用JT6(85C)抓气体的系统不太容易.通常索统能达到T4(135C)组.现有文件中列出的要求T6组的气体仅有二硫化嫉(CS2).因此T4的系统通常可以满足饕求.T4组的简单袋置(表面枳不小于20mH)在环境湿收坡高40C时限定输入功率不大于1.3W.较高环境温度时,相应的输入功

14、率60C时为1.2I,8O,C时为】W.如果这些规定不适用，则宜朝地或评定可能出现的呆高表面湿度,无论何种原因,如果Jti高衣面湿度没有显著低于135C(如100*C),则装证可能不是简电奘置.符合装置标准500V绝缘试验瞿求.简单装置通常对地隔离不会出现问题，如果达不到隔禹要求,则简单装员会使系统接地.系统设计宜对此予以芍虑.Q2三*MmMKS”*uffl简单装亚条款的其他用途是允许在现有木质安全电路中增加稚出参数在徜取笠置规定附值内，被评价为本质安全的装置,文件仪图稍微改动即可.该项技术多数用于试瞪设备显示器和陂大器.如果电路中有多个具有筒单装置输出参数的装前，则在考虑确保不超过荷单装置的

15、每数有时可能利用输出电压仪在故附条件卜出现以及允许把系统作为整体施加故陵的事实“例如，如果电路中逐按多个简单装置，那么可能公对“在任一时间仅一个装置被认为会出现故障”产生争论,因此仅需要考虑组以不利的输出参数。这种观点对“小”保护等殴系统可以接受,但是需要详细的文件说明.这种观点对“ia”保护等媛系统有效,但是需要洋细的输出参数推导如双,这些侑息通常不易汨到,因此这种技术通常不适用于“ia”保护等缎系统.如果已知装置端子在正常运行时是纯阳性的(多数情况是这样)，那么“ic”保护等掇系统中可以加入住意数量的简单装置。4*UC11.1RIt/R1UC5/1.ZR1.Z做*U=UJ+*2*1=1*1

16、,l,*l*=1.4F双性输出特性【见图F.la）O绘图仪（图中Ul）输入保护等级&ibllC最大值U.=1V1=31mAP-三IOmW1.=36mHC,=200nF线性输出特性见图Rla结合图F.4的电路布置.根擀分析仪中故障粗态.可按图F.3e）将电球或电流进行费加.图F.5显示了单个电路特性及电和电流相加的两个合成总特性.为了检食本质安全性能，在图F.8b）中绘制两个总特性（HB类，1.=0.5mH）.注果如图F.63）和图F.6b）所示。在电压叠加的曲设中，18.7V和100mA处的拐角点为临界点，该一界点最接近矩形电源的电感极眼，但没有达到.在这，点，达到了理论及高功率1.87W.由

17、于该组合的两个合成特性均没彳图F.6a）和图F.6b）的线性电源和矩形电源的电感极限曲线相交,安全测试合格.针对在目前示例中的合成特性的最离电压（28.7V）,根据图F.6b）中曲线祖的最大容许电容能纺读到100nF.注：值100nl：不能直接从极限曲线导出,两条极限曲统之间的值可以福假导出.上述过程产生的图形导出（IIi输出某个值,该值需要根据GB/T3836.4中的电压和设饴类别相对应的允许电容表进行检查.在任何情况F,图形得出的他都阁要小于或等于该表的值.如果未满足该准则则直利图形得出的的脩改为该农的（ft.如果用GB/T3836.4中的电压和设品类别相对应的允许电容表来杳HB类、28.

18、7V对应的电容伍，则电容的允许值为618nF,比在这里确定的400nF值高.标引序号说明：1- -矩形特性愎电物限值：2淡性特性喻电感取值，b）电压叠加BF.6图R4所皓示例的电流H和Ze电压费加3D该殂台的合成值如下：IIB类!AkUiU,=28.7VI.=264mAP.=1.9W1.,=0.5mHC.=400nF由于在目前的示例中关联装置（电源.显示器和绘图仪在本侦安全怆入，输出端没有有效电出或电容，这里的最大电容、城大电可用于本质安全笠况（分析仪）和互连电缆.F.7用电寡归性3崖禽线本条包含非F.2中的限位图.所要求的安全系数1.5已并入税性和题形粕出特性图中.JOO383R18-202

19、4标引序号说明：1一一馋杉特性电源电IS阳依；2一一找性构件电源电好1依)s*图HEXSM*SWttIRttB一一IlHfIit(K)811SWWW*S*KSfV8-dBBHFIe切在卡申冰讣目件转一一zFJ在卡申宏讣V#久中一一IUfiWfUiIf-M6C(j)W8BB神修出8JBSlw*FkmA标弓I序号说明，i形特性电源电超以成；2找性特性电Jfi电够限值.e)SriiBF.8SJBAWWttftMMttn-IlB(姨)CO附录G(规范性)电感参数的确定用图G.1说明了被分析的系统.Rl为电礴战圈的内电V1.如果通过附加电阻器来补充线图电阻，则该电阻器应符合GB.，T3836.4中可靠电

20、阻器的要求.R,为战性电源的输出1幽，即U,小。如果1.;小于1.。.则电缆的容许最大电感为两个数值的差值，即1.,1.i,且系统符合要求，如果SR:小于电源允许的小汆。.则该系统符合要求，且电级允许的ITR仍然是1.服注1:如果电泡使用了根据GRTWM中的电压和设卷类别相时应的允许如路电流在确定的果流赖I牌的呆低tfi.则不考超威U三拽维!彳法允许1%并Jl1.等J零如果上述方法不能证明系统的符合性，则应按下列方法进行更全面的分析.确定通过电盛的电流.在所示电路中，电流是I=u/(R.+R:).将该电流乘以1.5,并且使用GB/T3836.4中规定的适合于规定设类别的电感曲战图确定以大允许电

21、感1.mX。如果1.mX小于绕组电感1.:,则该电跖不合格,如果1.mX大于1.,则电缆允许电感1.J(l.mx1.1)(1.-1.1)两个值中的较小值.如果需要,应使用卜列公式计蚱可连接到系统中的电窥的朵火电感与电阻比(1.dR。).该公式己考虑了电流1.5倍的安全系数当装置输出靖电容C：超过I眦.时,该公式不适用.1.KrR/.1Z|K.=1U式中：e-最小点燃能业，单位为微焦耳(J),对于： I类装置：SSVj, HA类装用320j. IIB类装置：160UJ. lie类装aioIaR电路总电BI(R.+&),单位为欧姆(。):U最高开路Il1.压，单位为伏特(V)；J-电路总电感(1.:+电源的内部电感)，单位为亨利（三）。系统电缆的允许1.尔.为该计算值或电源的1.田.二拧之中的较小值.海：碗码种电修器的曲坡1耐，假M脚Ua在侬彼下的储后最出灿率传辄UlU01.UPP.1关联装置:2电感餐数，HG.1