GB/T 3836.31-2021

爆炸性環(huán)境 第31部分:由防粉塵點燃外殼“t”保護的設備

1 、范圍

本文件規(guī)定了由防粉塵點燃外殼“t”保護的Ex設備和Ex元件的設計、結構和試驗要求。本文件適用于在爆炸性粉塵環(huán)境中用外殼保護和限制表面溫度保護的電氣設備。

本文件不適用于不需要大氣中的氧即可燃燒的火炸藥粉塵或自燃物質。

本文件不適用于甲烷和／或可燃性煤塵引起危險的煤礦井下以及煤礦地面裝置用Ex設備或Ex 元件。

本文件未考慮由粉塵揮發(fā)出來的可燃性或毒性氣體引起的危險。

本文件是對GB／T3836.1的通用要求的補充和修改。當本文件的要求與GB／T 3836.1的要求有 沖突時，本文件的要求優(yōu)先。

2、 規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文 件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于 本文件。

GB／T197 普通螺紋 公差（GB／T 197-2018，ISO 965-1：2013，MOD）

GB/T 3836.1爆炸性環(huán)境 第1部分：設備 通用要求（GB／T 3836.1—2021，IEC 60079—0：2017,MOD)

GB／T 4208 外殼防護等級（IP代碼）（GB／T 4208-2017，IEC 60529：2013，IDT） GB/T 4942.1

旋轉電機整體結構的防護等級（IP代碼）分級（GB／T 4942.1—2006，IEC 60034— 5:2000,IDT)

GB／T 9364（所有部分）小型熔斷器 IEC 60127（所有部分）］

GB／T 9816.1 熱熔斷體 第1部分：要求和應用導則（GB／T 9816.1—2013，IEC 60691：2002， MOD)

ANSI／ASME B1.20.1 通用管螺紋（英制）Pipe threads，general purpose（inch）］ ANSI／UL248（所有部分）低壓熔斷器（Standard for Low-Voltage Fuses）

3 、術語和定義

GB／T 3836.1界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

3.1

防粉塵點燃外殼“t” dust ignition protection by enclosure ＂t”

用外殼保護防止粉塵進入并限制表面溫度，用于爆炸性粉塵環(huán)境的電氣設備的一種防爆型式。

4、 通則

4.1 保護等級

根據Ex設備在爆炸性粉塵環(huán)境中成為點燃源的危險程度，將防爆型式“t”分為三個保護等級。由 防粉塵點燃外殼“t”保護的設備分為：

-“ta”保護等級（EPL“Da”）；或

-“tb”保護等級（EPL“Db”）；或

-“tc”保護等級（EPL＂Dc”）。

結構和標志的要求適用于所有電氣設備，“ta”保護等級的Ex設備應符合4.3的要求，“tb”和“tc” 保護等級的Ex設備應符合4.4的要求。

在考慮適用的故障條件時，有關工業(yè)標準對特定元件規(guī)定的失效模式也予以考慮。

如果用電阻限制電流，對于金屬膜或線繞結構，不考慮短路故障。電阻器的額定電壓應不低于設備 的最大額定電壓。

4.2 設備類別和防護等級

保護等級、設備類別和防護等級（IP）的關系如表1所示。

4.3 “ta”級Ex設備要求

4.3.1 故障電流

未按第7章規(guī)定標志的Ex設備，僅應連接到預期短路電流不超過1.5kA的電路中。

4.3.2 最高表面溫度

下列要求是對GB／T 3836.1要求的修改和補充。

最高表面溫度應根據6.1.2規(guī)定的方法，測量內部部件表面。測量的最高溫度應作為標志的最高 表面溫度的基礎。如果設備內部包含一個附加外殼，則應在附加外殼的外表面測量溫度。

注1：“ta”等級設備的溫度試驗考慮到外部外殼的部分破裂這一潛在的罕見故障。

注2：“ta”等級設備的熱耗散有限，正常情況的最大耗散功率通常僅限于幾瓦。

4.3.3 過壓

在進行防塵試驗之前，應按照6.1.1.3的規(guī)定，在外殼內進行4kPa的壓力試驗。

4.3.4 防塵

應按照6.1.1的規(guī)定進行外殼防塵試驗。

4.3.5保護裝置

4.3.5.1 通則

Ex設備在預期的故障或在罕見的故障情況下，按照6.1.2溫度試驗的結果能夠超過標志的最高表 面溫度，則需要一個保護裝置。保護裝置可以直接集成到Ex設備中，也可以是在Ex設備的外部。

如果制造商沒有提供外部保護裝置作為Ex設備的一部分，則應按照GB／T 3836.1的要求在設備 防爆合格證編號增加“X”后綴，且特殊使用條件應詳細說明保護裝置所需的額定值和特性。保護裝置 應能夠中斷所安裝的電路的最大電流。如果Ex設備包含電池或電池組，則只應使用密封電池或密封 電池組。如果控制裝置也保護整個Ex設備不超過最高表面溫度，該控制裝置也可視為一種保護裝置。

4.3.5.2 熱保護裝置

Ex設備應由一個或多個完整的熱保護裝置保護。熱保護裝置應雙重化且不應為自恢復式裝置。如果符合GB／T 9364（所有部分）、GB／T 9816.1或ANSI／UL．248（所有部分），則僅需一個裝置。

或者，如果一個過流保護裝置能用于提供熱保護，這樣的裝置可以使用。當過流保護裝置不用作熱 保護裝置時，允許過流保護裝置位于Ex設備外殼之外。在這種情況下，應按照GB／T 3836.1的要求在 設備防爆合格證編號增加“X”后綴，且特殊使用條件應詳細說明所需的過流保護裝置。

宜考慮熱保護裝置的響應時間，并足以進行必要的過熱保護。

4.3.6 內部附加外殼

如果設備內含有產生電弧和火花的部件，那么應在主外殼內對這些部件配置附加外殼。按照4.3.2 的規(guī)定，用該外殼的最高表面溫度來確定設備的標志表面溫度。

當發(fā)熱的內部部件封裝在一個附加外殼中，應按照4.3.2的規(guī)定，用該外殼的最高表面溫度來確定 設備的標志表面溫度。

附加外殼應符合下列要求，這些要求是對GB／T 3836.1的修改。

—COT至少等于規(guī)定的環(huán)境溫度下限值，并且至少比非金屬材料適用的最高工作溫度高20K；—按照6.1.1.2的規(guī)定進行沖擊試驗，但不進行耐熱耐寒試驗；

—在進行沒有耐熱耐寒試驗的沖擊試驗后，防護等級應符合GB／T 4208的IP6X。

4.4 “tb”和“te”保護等級Ex設備要求

4.4.1 故障電流

用于電源連接并能切斷10kA以上故障電流的“tb”或“tc”保護等級Ex設備，應確定最大短路電 流。試驗按照6.1.1.1進行，并按照第7章進行標志。

4.4.2 最高表面溫度

對于“tb”和“tc”保護等級Ex設備，應按照6.1.2的規(guī)定，在正常運行條件下，在外殼外表面上測量 最高表面溫度。

4.4.3 過壓

在進行防塵試驗之前，應按照6.1.1.3的規(guī)定，在外殼內進行2kPa的壓力試驗，Ex設備的結構能 通過物理方式限制襯墊或密封件移動的情況除外，如槽內的“O”形圈。

4.4.4 防塵

應按照6.1.1的規(guī)定進行外殼防塵試驗。

4.4.5熱保護

4.4.5.1 通則

對于“tb”保護等級，如果Ex設備按6.1.2溫度試驗的結果能夠超過標志的最高表面溫度，則需要 一個保護裝置。保護裝置可以直接集成到Ex設備中，也可以是在Ex設備的外部。

如果制造商沒有提供外部保護裝置作為Ex設備的一部分，則應按照GB／T 3836.1的要求在設備 防爆合格證編號增加“X”后綴，且特殊使用條件中應詳細說明保護裝置所需的額定值和特性。保護裝 置應能夠中斷所安裝的電路的最大電流。如果Ex設備包含電池或電池組，并且提供了防止電池或電 池組過熱的控制裝置，如果控制裝置也保護整個Ex設備不超過最高表面溫度，則該控制裝置也可視為 保護裝置。對于具有“tb”或“tc”保護等級的Ex設備，有火花觸點或熱表面時僅應使用密封電池或電 池組。

4.4.5.2 熱保護裝置

Ex設備應由一個或多個完整的熱保護裝置保護。熱保護裝置應雙重化且不應為自恢復式裝置。如果符合GB／T 9364（所有部分）、GB／T 9816.1或ANSI／UL．248（所有部分），則僅需一個裝置。

或者，如果一個過流保護裝置能用于提供熱保護，這樣的裝置可以使用。當過流保護裝置不用作熱 保護裝置時，允許過流保護裝置位于Ex設備外殼之外。在這種情況下，應按照GB／T 3836.1的要求在 設備防爆合格證編號增加“X”后綴，且特殊使用條件應詳細說明所需的過流保護裝置。

宜考慮熱保護裝置的響應時間，并足以進行必要的過熱保護。

5 、結構

5.1 接合面

5.1.1 通則

外殼結構上無論是永久關閉、還是經常打開的所有接合面，應緊密配合，公差符合文件要求，并且能 有效密封以防止粉塵進入。接合面應符合下列特殊要求，并應承受6.1.1的試驗。

僅用油脂保持密封性不認為符合要求。

5.1.2 螺紋接合面

對于采用平行螺紋、且沒有附加密封圈或襯墊的所有螺紋接合面，螺紋嚙合扣數應不小于5扣，公 差等級應為GB／T197的中等或更高。沒有附加密封件或襯墊的錐形螺紋接合面，螺紋嚙合扣數應不 少于3％扣。

必要時，應采取適當的措施，使配合部件能正確對齊。

5.1.3 襯墊和密封件

接合面中，可用壓縮襯墊確保外殼密封的有效性。

所有襯墊和密封件應采用整體連續(xù)結構，即環(huán)形不間斷。

連續(xù)結構也包括永久接合形成的不間斷環(huán)形襯墊或密封件，同時能保持襯墊或密封材料的機械 性能。

除非所有襯墊都用膠粘劑或機械固定在接合面的一個面上，否則外殼的結構應確保襯墊位置正確。除了用于裝配需要的少量潤滑劑或配合表面一側的粘結材料外，使用襯墊的接合面不應采用密封劑 材料。

撓性密封件，如波紋管，任意點不應產生過應力，應采取措施防止受到外部機械損傷，并且每端應用 機械方式固定。

不應使用鉸鏈作為保持密封件的方式，能夠正確壓緊襯墊，不會使襯墊產生非預期移動、應力或變 形的情況除外。

這些要求不適用于電纜引入裝置內的密封件。

5.1.4 粘結接合面

現場布線連接時需要去掉的配合部件，或者工作中可以調節(jié)的配合部件，不應采用粘結接合面。

5.1.5 操縱桿、芯軸和轉軸

外殼上用于操縱桿、芯軸或轉軸的孔，除了采用油脂或化合物之外，還應采取其他措施，以防止操縱 桿、芯軸或轉軸在運動以及在靜止時粉塵進入。

5.1.6 觀察窗

5.1.6.1 采用粘結接合面的觀察窗

采用粘結接合面的觀察窗，設計應使其能直接粘結到外殼壁中，與之形成一個不可分離的組件，或 者粘結到一個框架上，組成一個可更換的組件。

5.1.6.2 采用襯墊接合面的觀察窗

采用防塵襯墊的觀察窗，設計應使其直接安裝到外殼壁或蓋中?；蛘撸捎靡r墊的觀察窗安裝到一 個框架上，組成一個可更換的組件。

5.2 外殼引入裝置

5.2.1 電纜引入裝置

無論是一體的還是獨立的電纜引入裝置，應符合GB／T 3836.1以及附錄A的要求。

5.2.2 引入孔

5.2.2.1 光孔引入孔

光孔引入孔直徑與電纜引入裝置或附件的公稱直徑差應不大于0.7mm。外殼內部應有足夠的空 間，用于安裝引入裝置或附件的防松螺母。

5.2.2.2 螺紋引入孔

“ta”“tb”和“tc”保護等級Ex設備的螺紋孔應符合下列要求：

錐形螺紋不少于3％扣，符合ANSI／ASME B1.20.1。

—平行螺紋不少于5扣，公差等級符合GB／T197的6H或更高。

—平行螺紋少于5扣，公差等級符合GB／T197的6H或更高，并提供附加襯墊或密封件。如果

附加的密封件與Ex設備不成為一體，則應按照GB／T3836.1的要求，在設備防爆合格證編號 增加“X”后綴，并且在特殊使用條件中應詳細說明規(guī)定使用的襯墊或密封件?；蛘撸部稍?/span>

Ex設備上附加警告標志，說明襯墊或密封件的要求，作為“X”標志要求的替代。

6、 檢查和試驗

6.1 型式試驗

6.1.1 外殼防塵試驗

6.1.1.1 通則

Ex設備的樣品應進行GB／T 3836.1規(guī)定的耐熱、耐寒和沖擊試驗，如適用，應進行跌落試驗。如 果配置有附加外殼，設備外殼的沖擊試驗應不會對附加外殼造成可見的損傷。

進行耐熱和耐寒試驗時，附加外殼可去掉。

按照GB／T 3836.1的要求進行外殼試驗之后，應對所有試驗樣品進行6.1.1.3的壓力試驗，然后再 進行6.1.1.4的IP防護等級試驗。

對用于連接電源且故障電流大于10kA的“tb”或“tc”保護等級Ex設備，應在6.1.1.3的壓力試驗 后和6.1.1.4的IP試驗前按照有關工業(yè)標準進行通斷試驗。

6.1.1.2 對附加外殼的沖擊試驗

應按照GB／T 3836.1沖擊試驗的要求對附加外殼進行沖擊試驗，用1kg的質量從0.2m的高度跌 落，不應有損壞防護的損傷。

6.1.1.3 壓力試驗

內部壓力至少為下列值，持續(xù)時間60＋s：—對于“ta”保護等級，（4±0.4）kPa；或者 —對于“tb”和“tc”保護等級，（2±0.2）kPa。

如果不能保持壓力，進行該試驗時呼吸裝置或排液裝置可以密封。進行壓力試驗之后，應去掉呼吸 裝置或排液裝置的密封件并進行IP試驗。評定作為Ex設備的電纜引入裝置不必進行該試驗。

如果Ex設備的結構能限制襯墊或密封件移動，如槽內的“O”形圈，則對于“tb”和“tc”保護等級Ex 設備不必進行該試驗。

附加外殼不必進行壓力試驗。

6.1.1.4 IP試驗

應按照表1的要求，根據GB／T 3836.1對外殼防護等級（IP）的規(guī)定，對不同保護等級的樣品進行 IP試驗，并符合下列修改后的要求：

—對于“ta”保護等級，負壓值至少為4kPa，持續(xù)至少8h。

—旋轉電機要求進行IP5X或IP6X試驗時，應依據GB／T 4942.1的試驗要求和GB／T 4208的 合格要求。

—進行IP試驗之前，接合面中所有油脂應清除，但旋轉電機轉軸上的潤滑劑除外 6.1.2 溫度試驗

對于“ta”“tb”和“tc”保護等級，應按照GB／T 3836.1的規(guī)定進行試驗。

對于“ta”保護等級，過載和故障應通過施加正常運行時的輸入功率的1.5倍并測量外部外殼的最 高表面溫度來模擬。內部元件和附加外殼的溫度在額定輸入功率下確定。

對于“tb”保護等級，過載和故障條件如表2所示。

6.2 例行試驗

對于“ta”“tb”或“tc”保護等級，沒有附加例行試驗要求。

7 、標志

下列要求是對GB／T 3836.1的補充，適用于“ta”“tb”和“tc”保護等級。保護等級的符號為“ta” “tb”或“tc”。

僅能連接到預期短路電流小于1.5kA電路的“ta”保護等級Ex設備，應標志能承受的最大額定短 路電流。

用于與電源連接且通斷故障電流大于10kA的“tb”或“tc”保護等級Ex設備，應標志最大短路 電流。

附錄A （規(guī)范性）

引入裝置的補充要求

A．1 概述

本附錄規(guī)定了“t”防爆型式引入裝置的結構和試驗要求，是對GB／T 3836.1的補充。

三類引入裝置包括作為Ex設備或Ex元件的電纜引入裝置、電纜貫通裝置、導管密封裝置、封堵 件、螺紋式管接頭。

A．2 結構要求

A．2.1 電纜引入裝置、電纜貫通裝置和導管密封裝置

電纜引入裝置、電纜貫通裝置和導管密封裝置，無論是整體的還是分開的，都應符合5.1的接合面 要求和A．4的標志要求。

A．2.2 封堵件和螺紋式管接頭

封堵件、螺紋式管接頭應分別符合5.1對接合面和5.2對螺紋的要求。

A．3 型式試驗

A．3.1 電纜引入裝置、電纜貫通裝置和導管密封裝置

電纜引入裝置、電纜貫通裝置、導管密封裝置，應符合6.1.1.1、6.1.1.3和6.1.1.4的要求。這些試驗 代替GB／T 3836.1對電纜引入裝置的防護等級（IP）試驗。試驗應對每一種引入裝置的不同允許尺寸 的電纜密封圈進行。對于密封試驗，每個密封圈應安裝在干凈、干燥的電纜樣品上；或在清潔、干燥、拋 光的金屬芯軸上，其最大表面粗糙度Ra為1.6μm，其直徑等于電纜引入裝置制造商規(guī)定的密封圈中允 許的最小的直徑。為本試驗的目的，應將帶電纜或芯軸的電纜引入裝置固定在合適的外殼上后進行試 驗，確保引入裝置與外殼連接的密封方式不會影響試驗結果。

隨后，樣品和代表性外殼均應承受6.1.1.3的壓力試驗。試驗壓力值應與受試電纜引入裝置的保護 等級一致。

隨后，樣品和代表性外殼應承受6.1.1.4的IP試驗。負壓值應與受試電纜引入裝置的保護等級 一致。

A．3.2 封堵件和螺紋式管接頭

封堵件和螺紋式管接頭應符合6.1.1.1～6.1.1.4的要求。這些試驗代替GB／T 3836.1對電纜引入 裝置的防護等級（IP）試驗。

對于6.1.1.3和6.1.1.4的試驗，受試引入裝置應安裝在制造商和檢驗機構商定的合適的外殼上。每個螺紋尺寸的一個樣品應裝配到一個合適的外殼上，該外殼由制造商和檢驗機構根據配接要求 商定。

隨后，樣品和代表性外殼均應承受6.1.1.3的壓力試驗。壓力值應與受試封堵件或螺紋式管接頭的 保護等級一致。

隨后，樣品和代表性外殼應承受6.1.1.4的IP試驗。負壓值應與受試電纜引入裝置的保護等級 一致。

A．4 標志

三類引入裝置應按照第7章的要求標志。

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