GB/T 3836.31-2021 爆炸性环境 第31部分: 由防粉尘点燃外壳“t”保护的设备

1 范围

      本文件规定了由防粉尘点燃外壳“t”保护的Ex设备和Ex元件的设计、结构和试验要求。

      本文件适用于在爆炸性粉尘环境中用外壳保护和限制表面温度保护的电气设备。

      本文件不适用于不需要大气中的氧即可燃烧的火炸药粉尘或自燃物质。

      本文件不适用于甲烷和/或可燃性煤尘引起危险的煤矿井下以及煤矿地面装置用Ex设备或Ex元件。

      本文件未考虑由粉尘挥发出来的可燃性或毒性气体引起的危险。

      本文件是对GB/T 3836.1的通用要求的补充和修改。当本文件的要求与GB/T 3836.1的要求有冲突时，本文件的要求优先。

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

      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 4208 外壳防护等级（IP代码）（GB/T 4208-2017，IEC 60529：2013，IDT）

      GB/T 4942.1 旋转电机整体结构的防护等级（IP代码）分级（GB/T 4942.1-2006，IEC 60034-5:2000,IDT)

      GB/T 9364（所有部分）小型熔断器［IEC 60127（所有部分）］

      GB/T 9816.1 热熔断体 第1部分：要求和应用导则（GB/T 9816.1-2013，IEC 60691：2002，MOD)

      ANSI/ASME B1.20.1 通用管螺纹（英制）［Pipe threads，general purpose（inch）］

      ANSI/UL 248（所有部分）低压熔断器（Standard for Low-Voltage Fuses）

3 术语和定义

      GB/T 3836.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

      防粉尘点燃外壳“t” dust ignition protection by enclosure “t”

      用外壳保护防止粉尘进入并限制表面温度，用于爆炸性粉尘环境的电气设备的一种防爆型式。

4 通则

4.1 保护等级

      根据Ex设备在爆炸性粉尘环境中成为点燃源的危险程度，将防爆型式“t”分为三个保护等级。由防粉尘点燃外壳“t”保护的设备分为：

      ——“ta”保护等级（EPL“Da”）；或

      ——“tb”保护等级（EPL“Db”）；或

      ——“tc”保护等级（EPL“Dc”）。

      结构和标志的要求适用于所有电气设备，“ta”保护等级的Ex设备应符合4.3的要求，“tb”和“tc”保护等级的Ex设备应符合4.4的要求。

      在考虑适用的故障条件时，有关工业标准对特定元件规定的失效模式也予以考虑。

      如果用电阻限制电流，对于金属膜或线绕结构，不考虑短路故障。电阻器的额定电压应不低于设备的最大额定电压。

4.2 设备类别和防护等级

      保护等级、设备类别和防护等级（IP）的关系如表1所示。

表1 保护等级、设备类别与防护等级的关系

4.3 “ta”级Ex设备要求

4.3.1 故障电流

      未按第7章规定标志的Ex设备，仅应连接到预期短路电流不超过1.5kA的电路中。

4.3.2 最高表面温度

      下列要求是对GB/T 3836.1要求的修改和补充。

      最高表面温度应根据6.1.2规定的方法，测量内部部件表面。测量的最高温度应作为标志的最高表面温度的基础。如果设备内部包含一个附加外壳，则应在附加外壳的外表面测量温度。

      注1：“ta”等级设备的温度试验考虑到外部外壳的部分破裂这一潜在的罕见故障。

      注2：“ta”等级设备的热耗散有限，正常情况的最大耗散功率通常仅限于几瓦。

4.3.3 过压

      在进行防尘试验之前，应按照6.1.1.3的规定，在外壳内进行4kPa的压力试验。

4.3.4 防尘

      应按照6.1.1的规定进行外壳防尘试验。

4.3.5 保护装置

4.3.5.1 通则

      Ex设备在预期的故障或在罕见的故障情况下，按照6.1.2温度试验的结果能够超过标志的最高表面温度，则需要一个保护装置。保护装置可以直接集成到Ex设备中，也可以是在Ex设备的外部。

      如果制造商没有提供外部保护装置作为Ex设备的一部分，则应按照GB/T 3836.1的要求在设备防爆合格证编号增加“X”后缀，且特殊使用条件应详细说明保护装置所需的额定值和特性。保护装置应能够中断所安装的电路的最大电流。如果Ex设备包含电池或电池组，则只应使用密封电池或密封电池组。如果控制装置也保护整个Ex设备不超过最高表面温度，该控制装置也可视为一种保护装置。

4.3.5.2 热保护装置

      Ex设备应由一个或多个完整的热保护装置保护。热保护装置应双重化且不应为自恢复式装置。如果符合GB/T 9364（所有部分）、GB/T 9816.1或ANSI/UL 248（所有部分），则仅需一个装置。

      或者，如果一个过流保护装置能用于提供热保护，这样的装置可以使用。当过流保护装置不用作热保护装置时，允许过流保护装置位于Ex设备外壳之外。在这种情况下，应按照GB/T 3836.1的要求在设备防爆合格证编号增加“X”后缀，且特殊使用条件应详细说明所需的过流保护装置。

      宜考虑热保护装置的响应时间，并足以进行必要的过热保护。

4.3.6 内部附加外壳

      如果设备内含有产生电弧和火花的部件，那么应在主外壳内对这些部件配置附加外壳。按照4.3.2的规定，用该外壳的最高表面温度来确定设备的标志表面温度。

      当发热的内部部件封装在一个附加外壳中，应按照4.3.2的规定，用该外壳的最高表面温度来确定设备的标志表面温度。

      附加外壳应符合下列要求，这些要求是对GB/T 3836.1的修改。

      ——COT至少等于规定的环境温度下限值，并且至少比非金属材料适用的最高工作温度高20K；

      ——按照6.1.1.2的规定进行冲击试验，但不进行耐热耐寒试验；

      ——在进行没有耐热耐寒试验的冲击试验后，防护等级应符合GB/T 4208的IP6X。

4.4 “tb”和“tc”保护等级Ex设备要求

4.4.1 故障电流

      用于电源连接并能切断10kA以上故障电流的“tb”或“tc”保护等级Ex设备，应确定最大短路电流。试验按照6.1.1.1进行，并按照第7章进行标志。

4.4.2 最高表面温度

      对于“tb”和“tc”保护等级Ex设备，应按照6.1.2的规定，在正常运行条件下，在外壳外表面上测量最高表面温度。

4.4.3 过压

      在进行防尘试验之前，应按照6.1.1.3的规定，在外壳内进行2kPa的压力试验，Ex设备的结构能通过物理方式限制衬垫或密封件移动的情况除外，如槽内的“O”形圈。

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