| 标准编号 | GB/T 3836.18-2024 (GB/T3836.18-2024) | | 中文名称 | 爆炸性环境 第18部分：本质安全电气系统 | | 英文名称 | Explosive atmospheres - Part 18: Intrinsically safe electrical systems | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | K35 | | 国际标准分类 | 29.260.20 | | 字数估计 | 54,572 | | 发布日期 | 2024-03-15 | | 实施日期 | 2024-10-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 3836.18-2017 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 3836.18-2024: 爆炸性环境 第18部分：本质安全电气系统
ICS 29.260.20
CCSK35
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 3836.18-2017
爆炸性环境
第18部分:本质安全电气系统
2024-03-15发布
2024-10-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
引言 Ⅵ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 系统描述文件 2
5 类别和温度组别 3
6 保护等级 3
6.1 通则 3
6.2 “ia”保护等级 3
6.3 “ib”保护等级 3
6.4 “ic”保护等级 3
7 非本质安全电路 3
8 本质安全系统互连线路/电缆 4
8.1 通则 4
8.2 包含单个本质安全电路的电缆 4
8.3 包含多个本质安全电路的电缆 4
9 对单电路和多电路电缆的要求 4
9.1 通则 4
9.2 介电强度 4
9.3 电缆的本质安全参数 5
9.4 导电屏蔽 5
9.5 多电路电缆的类型 5
10 外壳 5
11 本质安全系统的接地和等电位联结 6
12 本质安全系统的评定 6
12.1 通则 6
12.2 仅包含按照GB/T 3836.4认证的装置的系统 6
12.3 包含未按照GB/T 3836.4单独评价的装置的系统 6
12.4 包含单个电源的系统 6
12.5 包含多个电源的系统 7
12.6 简单装置 8
12.7 电容、电感和电缆L/R 的评定 8
12.8 多电路电缆的故障 9
12.9 型式检查和型式试验 9
13 预先确定的系统 10
附录A(资料性) 系统描述文件的参考格式 11
附录B(规范性) FISCO系统 13
附录C(资料性) 系统中简单装置的应用 15
附录D(资料性) 简单本质安全系统的评定 16
附录E(资料性) 多电源组合电路的评定 18
附录F(资料性) 非线性和线性本质安全电路的互连 21
附录G(规范性) 电感参数的确定 41
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件是GB (/T)3836《爆炸性环境》的第18部分。GB (/T)3836已经发布了以下部分:
---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“i”保护的设备;
---第5部分:由正压外壳“p”保护的设备;
---第6部分:由液浸型“o”保护的设备;
---第7部分:由充砂型“q”保护的设备;
---第8部分:由“n”型保护的设备;
---第9部分:由浇封型“m”保护的设备;
---第11部分:气体和蒸气物质特性分类 试验方法和数据;
---第12部分:可燃性粉尘物质特性 试验方法;
---第13部分:设备的修理、检修、修复和改造;
---第14部分:场所分类 爆炸性气体环境;
---第15部分:电气装置的设计、选型和安装;
---第16部分:电气装置的检查与维护;
---第17部分:由正压房间“p”和人工通风房间“v”保护的设备;
---第18部分:本质安全电气系统;
---第20部分:设备保护级别(EPL)为Ga级的设备;
---第21部分:防爆产品生产质量管理体系的应用;
---第22部分:光辐射设备和传输系统的保护措施;
---第23部分:用于瓦斯和/或煤尘环境的Ⅰ类EPLMa级设备;
---第24部分:由特殊型“s”保护的设备;
---第25部分:可燃性工艺流体与电气系统之间的工艺密封要求;
---第26部分:静电危害 指南;
---第27部分:静电危害 试验;
---第28部分:爆炸性环境用非电气设备 基本方法和要求;
---第29部分:爆炸性环境用非电气设备 结构安全型“c”、控制点燃源型“b”、液浸型“k”;
---第30部分:地下矿井爆炸性环境用设备和元件;
---第31部分:由防粉尘点燃外壳“t”保护的设备;
---第32部分:电子控制火花时限本质安全系统;
---第33部分:严酷工作条件用设备;
---第34部分:成套设备;
---第35部分:爆炸性粉尘环境场所分类;
---第36部分:控制防爆设备潜在点燃源的电气安全装置。
本文件代替GB/T 3836.18-2017《爆炸性环境 第18部分:本质安全电气系统》,与GB/T 3836.18-
2017相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
---更改了系统描述文件的内容(见第4章,2017年版的第4章);
---更改了类别和温度组别的要求,并将原第7章环境温度额定值纳入(见第5章,2017年版的第
5章和第7章);
---增加了非本质安全电路的限制要求(见第7章);
---更改了本质安全系统互连线路/电缆的要求(见第8章,2017年版的第8章);
---更改了电缆的要求(见第9章,2017年版的第9章);
---将“本质安全电路的接线装置”更改为“外壳”,并更改了相应要求(见第10章,2017年版的第
10章);
---删除了本质安全系统接地和等电位联结的部分要求(见2017年版的第11章);
---删除了防雷电冲击和其他浪涌保护的要求(见2017年版的第12章);
---更改了本质安全系统的评定(见第12章,2017年版的第13章);
---关于多电源组合电路的评定的附录由规范性更改为资料性(见附录E,2017年版的附录B);
---删除了关于电缆参数试验的附录(见2017年版的附录G)。
本文件修改采用IEC 60079-25:2020《爆炸性环境 第25部分:本质安全电气系统》。
本文件与IEC 60079-25:2020相比做了下述结构调整:
---附录A对应IEC 60079-25:2020的附录E;
---附录B对应IEC 60079-25:2020的附录G;
---附录C对应IEC 60079-25:2020的附录F;
---附录D对应IEC 60079-25:2020的附录A;
---附录E对应IEC 60079-25:2020的附录B;
---附录F对应IEC 60079-25:2020的附录C;
---附录G对应IEC 60079-25:2020的附录D。
本文件与IEC 60079-25:2020的技术差异及其原因如下:
---用规范性引用的GB/T 3836.1替换了IEC 60079-0(见第3章、第5章、6.1),以适应我国的技
术条件、增加可操作性;
---用规范性引用的GB/T 3836.4替换了IEC 60079-11(见第3章、第5章、6.1、9.2.2、第10章、第
12章、附录G),以适应我国的技术条件、增加可操作性;
---用规范性引用的GB/T 3836.15替换了IEC 60079-14(见8.3),以适应我国的技术条件、增加
可操作性;
---用规范性引用的GB/T 16657.2替换了IEC 61158-2(见B.1),以适应我国的技术条件、增加可
操作性。
本文件做了下列编辑性改动:
---为与现有标准系列一致,将文件名称更改为《爆炸性环境 第18部分:本质安全电气系统》;
---术语和定义中增加了关于ISO 和IEC 术语数据库地址的信息;
---纳入了IEC 60079-25:2020/COR1:2020和IEC 60079-25:2020/COR2:2022的技术勘误内
容,所涉及的条款的外侧页边空白位置用垂直双线(‖)进行了标示;
---删除了参考文献。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国电器工业协会提出。
本文件由全国防爆设备标准化技术委员会(SAC/TC9)归口。
本文件起草单位:南阳防爆电气研究所有限公司、上海仪器仪表自控系统检验测试所有限公司、重
庆川仪自动化股份有限公司、华荣科技股份有限公司、佳木斯防爆电机研究所有限公司、燕山大学、武汉
理工大学、安标国家矿用产品安全标志中心有限公司、深圳市特安电子有限公司。
本文件主要起草人:张刚、徐建平、吴朋、周京、杨文宇、赵丁选、陈先锋、赵宏、许杰、孟积渐、李统养。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:
---2010年首次发布为GB 3836.18-2010;
---2017年第一次修订为GB/T 3836.18-2017;
---本次为第二次修订。
引 言
GB (/T)3836《爆炸性环境》旨在确立爆炸性环境用设备及其应用相关方面的基本技术要求,涵盖
了爆炸性环境用设备的设计、制造、检验、选型、安装、检查、维护、修理以及场所分类等各方面,采用分部
分标准的形式,包括但不限于以下部分:
---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“i”保护的设备;
---第5部分:由正压外壳“p”保护的设备;
---第6部分:由液浸型“o”保护的设备;
---第7部分:由充砂型“q”保护的设备;
---第8部分:由“n”型保护的设备;
---第9部分:由浇封型“m”保护的设备;
---第11部分:气体和蒸气物质特性分类 试验方法和数据;
---第12部分:可燃性粉尘物质特性 试验方法;
---第13部分:设备的修理、检修、修复和改造;
---第14部分:爆炸性气体环境场所分类;
---第15部分:电气装置的设计、选型和安装;
---第16部分:电气装置的检查与维护;
---第17部分:由正压房间“p”和人工通风房间“v”保护的设备;
---第18部分:本质安全电气系统;
---第20部分:具有隔离部件或组合保护等级的设备;
---第21部分:防爆产品生产质量管理体系的应用;
---第22部分:光辐射设备和传输系统的保护措施;
---第23部分:用于瓦斯和/或煤尘环境的Ⅰ类EPLMa级设备;
---第24部分:由特殊型“s”保护的设备;
---第25部分:可燃性工艺流体与电气系统之间的工艺密封要求;
---第26部分:静电危害 指南;
---第27部分:静电危害 试验;
---第28部分:爆炸性环境用非电气设备 基本方法和要求;
---第29部分:爆炸性环境用非电气设备 结构安全型“c”、控制点燃源型“b”、液浸型“k”;
---第30部分:地下矿井爆炸性环境用设备和元件;
---第31部分:由防粉尘点燃外壳“t”保护的设备;
---第32部分:电子控制火花时限本质安全系统;
---第33部分:严酷工作条件用设备;
---第34部分:成套设备;
---第35部分:爆炸性粉尘环境场所分类;
---第36部分:控制防爆设备潜在点燃源的电气安全装置。
本质安全型“i”是最主要的防爆型式之一,在该技术的标准化方面,对本质安全型设备,我国于1983年
参考IEC 文件制定了GB 3836.4-1983,后于2000年、2010年、2021年3次进行修订,在第3次修订时
并入了GB 12476.4(可燃性粉尘环境用本质全型设备)和GB 3836.19(现场总线本质安全概念)的内容;
对本质安全型设备互联组合形成的本质安全系统,我国于2010年采用IEC 60079-25:2003制定了
GB 3836.18-2010,对其技术要求进行规定,随后于2017年采用IEC 60079-25:2010进行了修订。
2017版标准发布实施以来,本质安全型防爆技术有了一定的新发展,设备标准GB/T 3836.4已修订。
在国际标准方面,相应标准现行版本为IEC 60079-25:2020,其主要技术内容适用于我国的情况。为适
应防爆技术和产业发展,并与国际标准发展相一致,需要对GB/T 3836.18-2017进行修订。
本次修订在采用IEC 60079-25:2020《爆炸性环境 第25部分:本质安全电气系统》主要技术内容
的基础上进行了适当的修改,以适应我国的具体情况。本文件作为针对本质安全系统的专用部分,是对
GB/T 3836.1通用要求和GB/T 3836.4本质安全型的补充和修改。
爆炸性环境
第18部分:本质安全电气系统
1 范围
本文件规定了本质安全系统(防爆型式为“i”)设计、结构和评定的特殊要求。
本文件适用于整体或部分拟用于需要Ⅰ类、Ⅱ类或Ⅲ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、第三方机构、专家顾问或最终用户的工作
人员。
本文件是对GB/T 3836.1通用要求和GB/T 3836.4本质安全型的补充和修改。当本文件的要求
与GB/T 3836.1或GB/T 3836.4的要求有冲突时,本文件的要求优先。
按照本文件设计的Ⅱ类或Ⅲ类本质安全系统的安装要求在GB/T 3836.15中规定。
注2:GB/T 3836.15目前未规定Ⅰ类的安装要求,Ⅰ类的安装要求正在考虑之中。
2 规范性引用文件
下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,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 3836.1 爆炸性环境 第1部分:设备 通用要求(GB/T 3836.1-2021,IEC 60079-0:
2017,MOD)
GB/T 3836.4 爆炸性环境 第4部分:由本质安全型“i”保护的设备(GB/T 3836.4-2021,
IEC 60079-11:2011,MOD)
GB/T 3836.15 爆炸性环境 第15部分:电气装置的设计、选型和安装(GB/T 3836.15-2017,
IEC 60079-14:2007,MOD)
GB/T 16657.2 工业通信网络 现场总线规范 第2部分:物理层规范和服务定义(GB/T 16657.2-
2008,IEC 61158-2:2007,IDT)
3 术语和定义
GB/T 3836.1和GB/T 3836.4界定的以及下列术语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:
---ISO:http://www.iso.org/obp。
3.1
在系统描述文件中规定的,拟用于爆炸性环境的电路或部分电路是本质安全电路的装置互连的
组合。
3.2
多电路电缆 multi-circuitcable
包含一个以上本质安全电路的多芯电缆。
3.3
规定构成本质安全系统的装置和其电气参数,以及互连线路和其电气参数的文件。
3.4
Cc
能连接到本质安全电路上的互连电缆的总电容。
3.5
总电缆电感 totalcableinductance
能连接到本质安全电路上的互连电缆的总电感。
3.6
Lc/Rc
连接到本质安全电路上的互连电缆的电感(Lc)与电阻(Rc)的比值。
3.7
线性电源 linearpowersource
由电阻器确定有效输出电流的电源,其输出电压随输出电流上升而线性下降。
3.8
非线性电源 non-linearpowersource
输出电流和输出电压具有非线性关系的电源。
注:例如由半导体控制,具有恒压输出,能达到恒定电流极限的电源。
3.9
总线供电并按照特定要求设计的本质安全系统架构。
注:要求在GB/T 16657.2中规定。
4 系统描述文件
应对整个本质安全系统制定系统描述文件。系统描述文件应包括装置组合的技术依据,并且至少
应包括以下内容:
a) 列出系统内所有装置的框图,包括简单装置和互连线路;
b) 符合第5章和第6章要求的设备类别细分(Ⅱ类和Ⅲ类)、系统每一部分的保护等级和设备保
护级别(EPL)、温度组别和环境温度范围的说明;
c) 符合第8章要求的互连线路的要求和允许参数;
d) 本质安全性能所依赖的接地和等电位联结点的具体情况;
e) 适用时,装置符合GB/T 3836.4的“简单装置”的确认;
f) 符合第12章要求的本质安全系统评定结果;
g) 文件的唯一标识。
第5章~第12章中的要求应用于确定系统描述文件的内容。
注:系统描述文件与GB/T 3836.4规定的控制图不同。
附录A给出了系统描述文件典型的示意图,说明了对系统描述文件的要求。
5 类别和温度组别
拟用于爆炸性环境的本质安全系统的组成部分应按照GB/T 3836.1设备类别要求分类,并按照
GB/T 3836.1、GB/T 3836.4的温度要求确定温度组别或最高表面温度。
不拟用于爆炸性环境的关联装置只应按照GB/T 3836.1设备类别要求分类。
如果本质安全系统部分或整体运行温度超出-20℃~+40℃的正常环境温度范围,则应在系统
描述文件中规定。
注:同一本质安全系统的不同部分可能有不同的类别。所使用的装置可能有不同的温度组别和不同的环境温度
范围。
6 保护等级
6.1 通则
用于爆炸性环境的本质安全系统,其每一部分应按照GB/T 3836.4划分为“ia”“ib”或“ic”保护等
级,并应按照GB/T 3836.1划分EPL。系统的不同部分可具有不同等级或EPL。
注:对于Ⅰ类应用,正常工作用外部电源时系统为“ib”保护等级,但在规定的安全条件下(如通风故障)断开外部电
源并启用备用电池电源时,系统可能变为“ia”保护等级。保护等级将由预期条件明确界定。
6.2 “ia”保护等级
如果看作整体的本质安全系统或系统的一部分满足“ia”保护等级装置的要求(见GB/T 3836.4),则该
系统或系统的一部分应划分为“ia”保护等级。
6.3 “ib”保护等级
如果看作整体的本质安全系统或系统的一部分满足“ib”保护等级装置的要求(见GB/T 3836.4),则
该系统或系统的一部分应划分为“ib”保护等级。
示例:通过“ib”保护等级关联装置供电的“ia”保护等级现场仪表将被视为“ib”保护等级系统,或通过“ia”保护等级
关联装置供电的“ib”保护等级现场仪表也将被视为保护级“ib”保护等级系统。
6.4 “ic”保护等级
如果看作整体的本质安全系统或系统的一部分满足“ic”保护等级装置的要求(见GB/T 3836.4),则
该系统或系统的一部分应划分为“ic”保护等级。
示例:通过“ic”保护等级关联装置供电的“ia”保护等级现场仪表将被视为“ic”保护等级系统,或通过“ia”保护等级
关联装置供电的“ic”保护等级现场仪表也将被视为保护级“ic”保护等级系统。
7 非本质安全电路
系统描述文件应规定对关联装置非本质安全端子电路连接的限制,如Um(最高电压)。
8 本质安全系统互连线路/电缆
8.1 通则
与本质安全性能有关的互连线路的电气参数及其推导应在系统描述文件中予以规定。如果规定了
特定的线路类型,应在文件中说明选用的理由。
互连线路的电缆应符合第9章的适用要求。
电缆故障应按照12.8的要求进行评定。
8.2 包含单个本质安全电路的电缆
包含单个本质安全电路的电缆应符合9.1、9.2.1、9.3和(适用时)9.4的要求。
8.3 包含多个本质安全电路的电缆
如果用于特定电路,系统描述文件应规定符合第9章规定允许使用的多电路电缆的类型。在特定
情况下,如果没有考虑独立电路之间的故障,则应在系统描述文件的框图上加上注:“如果互连电缆使用
的多电路电缆部分含有其他本质安全电路,则多电路电缆应符合GB/T 3836.15规定的A型或B型多
电路电缆的要求。
多电路电缆包含有“ia”“ib”或“ic”保护等级的电路时,不应包含非本质安全电路。
当“ia”“ib”或“ic”保护等级的电路在9.5.2和9.5.3规定的A型或B型电缆中一起走线时,每个电
路保持其保护等级和设备类别。
“ia”“ib”或“ic”保护等级的电路在9.5.4规定的C型电缆中一起走线时,则应按照12.8评定电路的
组合,以确定保护等级、EPL和适用的设备类别。
注:按照12.8进行的评定可能确定这种组合不再是本质安全的。
9 对单电路和多电路电缆的要求
9.1 通则
如果电缆被规定为系统的一部分,则:
---在危险场所中单根导体或复绞导体每股的直径应不小于0.1mm;
---多电路电缆每一线芯绝缘层的径向厚度应与导体直径和绝缘性质相适应,至少为0.2mm。
注:本条款不排除用于信号系统的裸露导体桥接,此类导体视为简单装置而非互连线路。
9.2 介电强度
9.2.1 包含单个本质安全电路的电缆
本质安全电路用电缆的绝缘应能承受本质安全电路电压两倍或500V交流有效值(或700V直流)
电压的介电强度试验,取两者中较大者。
9.2.2 包含多个本质安全电路的电缆
多电路电缆不应用于电压超过90V的本质安全电路。
多电路电缆应能承受下列介电强度试验。
a) 铠装和/或屏蔽连接在一起,所有线芯连接在一起,两者之间施加至少500V交流有效值或
700V直流电压。
b) 二......
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