GB T 28471.1-2012 工业过程测量和控制系统用隔离式安全栅.第1部分：通用技术条件.pdf

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1、ICS 25.040.40 N 15 中华人民主t、gB 和国国家标准GB/T 2847 1. 1-2012 工业过程测量和控制系统用隔离式安全栅第1部分:通用技术条件Safety barrier for use in industrial-process measure and control systems Part 1 : General technical specification 2012-06-29发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会2012-11-01实施发布目。吕GB/T 28471(工业过程测量和控制系统用隔离式安全栅分为两部分:一-第1部分:

2、通用技术条件;一一第2部分:性能评定方法。本部分是GB/T28471的第1部分。本部分按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。GB/T 2847 1. 1-2012 本部分防爆性能按GB3836.1(爆炸性环境第1部分:设备通用要求上GB3836.4(爆炸性环境第4部分z由本质安全型i保护的设备的规定编写。本部分中防爆性能和安全要求为强制性要求，其他技术要求为推荐性要求。本部分的附录A为规范性附录，附录B为资料性附录。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会(SAC/TC124)归口。本部分负责起草单位:南京优倍电气有限公司。本部分参加起草单位:上海

3、辰竹仪表有限公司、重庆川仪自动化股份有限公司、重庆宇通系统软件有限公司、北京远东仪表有限公司、上海模数仪表有限公司、福建上润精密仪器有限公司、福建顺昌虹润精密仪器有限公司、厦门安东电子有限公司、西南大学。本部分主要起草人:董健、韩绍盈。本部分参加起草人:王竹平、陈出新、张新国、吴辉华、岳周、冯伟、王悦、赵力行、金建民、戈剑、魏小东、洪小平、张刚、赵亦欣、黄伟、张建成、何强。I G/T 2847 1. 1-2012 51 本部分适应工业过程测量和控制系统中隔离式安全栅技术发展的需要，进一步与IEC导则和指南接轨，给出了隔离式安全栅的通用技术条件。本部分提供的内容，旨在为隔离式安全栅的设计、开发、

4、研究提供指导，为企业编制安全栅产品标准提供依据。E G/T 2847 1. 1-2012 1 范围工业过程测量和控制系统用隔离式安全栅第1部分:通用技术条件GB/T 28471的本部分规定了工业过程测量和控制系统用隔离式安全栅的术语与定义、分类、要求、标志、包装、贮存和运输。本部分适用于工业过程测量和控制系统中隔离式安全栅(以下简称为安全栅)。本部分不适用于I类(煤矿用)和E类(粉尘或纤维环境用)防爆电气设备。安全栅是本质安全防爆系统的一种关联设备。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括

5、所有的修改单)适用于本文件。GB/T 2423. 4-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Db交变湿热(12h+12 h循环)CIEC 60068亿-30:2005 , IDT) GB 3836. 1爆炸性环境第1部分:设备通用要求(GB3836. 1-2010, IEC 60079-0: 2007 , MOD) GB 3836.4爆炸性环境第4部分z由本质安全型i保护的设备CGB3836.4一2010，IEC60079-11:2006，岛10D)GB 3836. 13 爆炸性气体环境用电气设备第13部分z爆炸性气体环境用电设备的检修CGB 3836.13-1997 ,neq

6、IEC 60079-19: 1993) GB 3836. 15 爆炸性气体环境用电气设备第15部分z危险场所电气安装(煤矿除外)CGB 3836. 15-2000,eqv IEC 60079-14 :1 996) GB 3836.16爆炸性气体环境用电气设备第16部分:电气装置的检查和维护CGB3836. 16-2006 ,IEC 60079-17: 2002 , IDT) GB 3836.18爆炸性环境第18部分:本质安全系统GB 4208-2008 外壳防护等级CIP代码)(lEC 60529: 2001 , IDT) GB/T 9969-2008工业产品使用说明书总则GB/T 13384

7、-2008 机电产品包装通用技术条件GB/T 17212-1998 工业过程测量和控制术语和定义(idtIEC 60902: 1987) GB/T 17614. 1-2008 工业过程控制系统用变送器第1部分:性能评定方法(IEC60770-1: 1999 , IDT) GB/T 18271. 1-2000过程测量和控制装置通用性能评定方法和程序第1部分:总则CidtIEC 61298: 1995) GB/T 18271. 2一2000过程测量和控制装置通用性能评定方法和程序第2部分z参比条件下的试验CidtIEC 61298-2: 1995) GB/T 18271. 3-2000过程测量和控

8、制装置通用性能评定方法和程序第3部分:影响量影响的试验CidtIEC 61298-3: 1998) 1 GB/T 2847 1. 1-2012 3 术语和定义GB 3836. 1、GB3836. 4、GB/T17212二1998、GB/T17614. 1-2008、GB/T18271. 1-2000、GB/T 18271. 2-2000、GB/T18271. 3-2000界定的以及下列术语和定义适用于GB/T28471的本文件。3. 1 安全栅safety barrier 用限制回路电能量的方法(如限流、限压或隔离等方式)，实现本质安全防爆功能的种关联设备组件，应制成独立装置，而不作为较大设备

9、的部件。3.2 3.3 3.4 3.5 隔离式安全栅isolation safety barrier 具有电气隔离、信号传输和转换功能的安全栅。检测瑞安全栅detection terminal safety barrier 输入信号来自于危险区的安全栅。操作端安全栅operation terminal safety barrier 信号输出至危险区的安全栅。配电电压distribution voltage 安全栅为现场本质安全设备(二线制变送器等)提供电源的电压值。4 分类与基本参数4. 1 分类4. 1. 1 按信号流向分类安全栅分为检测端安全栅和操作端安全栅。4. 1. 2 按基本误差分类

10、安全栅等级划分为0.1%、0.2%、0.5%三个等级。4.2 基本参数4.2. 1 本质安全等级和设备类别2 安全栅应放置在安全区或相应安全等级的场所，见表1和表20表1本质安全等级本质安全等级ExiaJ 相应安全等级的场所在正常工作、一个计数故障和两个计数故障情况下均不能点燃爆炸性气体混合物。该等级的安全栅本质安全端可连接到0区、1区、2区危险场所的本质安全设备G/T 28471.1-2012 表1(续)本质安全等级相应安全等级的场所ExibJ 在正常工作和一个计数故障情况下不能点燃爆炸性气体混合物。该等级的安全栅本质安全端可连接到1区、2区危险场所的本质安全设备ExicJ 在正常工作情况下

11、不能点燃爆炸性气体混合物。该等级的安全栅本质安全端可连接到2区!危险场所的本质安全设备表2设备类别设备类别对应的代表性气体备注llC 对应的代表性气体为乙快或氢气与空气的混合物适用于llC、llB、llAllB 对应的代表性气体为乙烯与空气的混合物适用于llB、llAllA 对应的代表性气体为丙烧与空气的混合物适用于llA4.2.2 防爆基本参数安全栅防爆基本参数:最高电压Um、最高输出电压U。、最大输出电流10、最大输出功率Po、最大外部电容Co、最大外部电感Lo、最大外部电感与电阻比Lo/Ro0 4.2.3 最高电压安全栅最高电压Um(交流有效值或直流)为250V。4.2.4 信号类型包括

12、但不仅限于下列信号类型:直流电压、直流电流、交流电压、交流电流等。4.2.5 配电电压配电电压满足现场本安设备要求，并应具有如图l的特征曲线。U! V 空载电压满载电压。满载电流I/rnA 圄1配电电压特征曲线3 GB/T 2847 1. 1-一20124.2.6 供电电源(如果有)安全栅供电电源电压范围不大于Umo安全栅供电电源电压波动范围不大于标称电压的:!:10%。4.3 基本安装型式基本安装型式有架装式、导轨式。4.4 正常工作环境条件a) 环境温度为5oC40 oC; b) 相对湿度为10%85%; c) 大气压力为86kPa106 kPa; d) 振动频率范围10Hz150 Hz，

13、l移峰幅值不大于0.075mm，加速度幅值不大于9.8m/s2; e) 周围空气中应不含有对铭、镇镀层、有色金属及其合金起腐蚀作用的介质，应不含有易燃、易爆的物质。注:特殊要求可按制造商的产品标准执行。5要求5. 1 与准确度有关的要求与准确度有关的要求见表3。表3与准确度有关的要求序号项目名称单位0.1% 技术指标0.2% 0.5% 1 不精确度% 士0.1:1: 0.2 士0.52 重复性误差% o. 1 0.2 0.5 3 回差% 土0.1士0.2土0.54 死区% 0.1 0.2 0.5 5 始动漂移% 0.1 0.2 0.5 6 长期漂移% 0.1 0.2 0.5 5.2 影晌量影响

14、的有关要求影响量影响的有关要求见表40表4影晌量影响的有关要求技术性能指标序号项目名称单位0.1% 0.2% 0.5% 1 环境温度%/10 c 0.1 0.2 0.5 2 湿热% 0.1 0.2 0.5 4 GB/T 28471.1-2012 表4(续)技术性能指标序号项目名称单位0.1% 0.2% 0.5% 3 安装位置% 0.1 0.1 0.2 对输出影响% 0.1 0.2 0.5 4 振动(正弦)对结构影响试验后2紧固件不得松动，元机械损伤5 共模干扰% 0.1 0.2 0.5 6 串模干扰(干扰量为输入量程的1%)% 0.1 0.2 0.5 7 接地% 0.1 0.2 0.5 8 静

15、电放电B 9 射频电磁场辐射B 10 电快速瞬变脉冲群B 11 浪涌抗扰度B 12 工频磁场抗扰度B 电压暂降% O. l 0.2 0.5 13 直流电源输入端口电压暂降、短时短时中断中断和电压变化% O. l 0.2 0.5 电压变化% O. l 0.2 0.5 a电磁兼容试验要求见附录A，5.3 其他要求安全栅其他要求见表5。表5安全栅其他要求技术指标序号项目名称单位0.1% 0.2% 0.5% 1 阶跃响应ms 500 2 频率响应aHz 3 输入过范围% 0.1 0.1 0.1 4 负载变化对输出影响(对电流输出类型)% 0.1 0.1 0.2 5 输出纹波(峰-峰值)mV 50 10

16、0 200 单通道2 6 电功耗w 双通道主二47 直流电源反接具有机械保护或电气性能保护8 输入开路、短路% 0.1 9 输出开路、短路% 0.1 a由用户与制造商协商。5 GB/T 28471.1-2012 5.4 与安全性能有关的要求5.4.1 绝缘电阻在试验电压为500V DC的条件下:a) 本质安全电路端子与机壳间不小于50M; b) 非本质安全电路端子与机壳间不小于50M; c) 本质安全电路端子与非本质安全电路端子间不小于50Mo 5.4.2 介电强度在漏电流设置为2mA的条件下:a) 本质安全电路端子与机壳间不小于1500 V AC; b) 非本质安全电路端子与机壳间不小于50

17、0V AC; c) 本质安全电路端子与非本质安全电路端子间不小于1500 V AC。应经受上述试验电压历时1min，漏电流不大于2mA的介电强度试验，试验中不应出现击穿与飞弧。5.5 本质安全电路要求5.5.1 开路电压开路电压不大于Uo。5.5.2 短路电流短路电流不大于Io0 5.6 防爆性能要求安全栅的防爆性能要求应符合GB3836.1和GB3836.4中的要求。5. 7 外壳防护要求外壳按GB4208-2008中的要求，其防护等级不低于IP2005.8 外观与结构安全栅外壳和零件表面覆盖层、面板及铭牌等均应光洁完好，不得有剥落及伤痕等缺陷，表面色泽均匀，不得有明显擦伤、露底、裂纹和起泡

18、，紧固件不得有松动。5.9 接结端子端子尺寸和位置符合GB3836.4的规定，接线端子号和顺序不作规定，本质安全电路端子如用颜色区别则用浅蓝色。5.10 运输要求装箱运输的安全栅可用一般交通工具运输。运输过程中应防止剧烈碰撞和日晒雨淋。运输试验包括高温试验、低温试验、湿热试验、碰撞试验、跌落试验。高温试验温度为55aC :1: 3 ac; 低温试验温度为一25ac土3ac; G/T 2847 1. 1-2012 湿热试验按GB/T2423. 4-2008的规定;碰撞试验加速度为100m/s2土10m/s2 ，相应脉冲时间为11ms土2ms，脉冲重复频率为60次/min100次/min，连续冲击

19、次数为1000次士10次，脉冲波形是近似半正弦波;跌落试验高度为50mm。运输试验之后，产品性能指标应符合5.1、5.2、5.3、5.4、5.7、5.8的要求。6 标志、使用说明书6. 1 标志在产品明显处应有铭牌，铭牌上按GB3836.4的要求进行标明，同时需要标明以下内容za) 产品名称和型号;b) 主要技术参数。6.2 使用说明书使用说明书按GB/T9969-2008的要求进行编制。其中与安装、维护和检修有关的内容要符合GB3836. 13、GB3836. 15和GB3836. 16的要求。7 包装、贮存7. 1 包装装箱运输的产品应连同装箱单规定的成套附件，按GB/T13384二200

20、8中的规定进行包装。7.2 贮存存放在环境温度在5.C40 .C范围内，相对湿度不大于85%通风的室内，且周围空气中应不含有对产品有腐蚀作用的介质。7 G/T 2847 1. 1-2012 附录A(规范性附录)电磁兼容试验结果的评价试验结果应根据受试设备在试验中的功能丧失或性能降低现象进行分类，相关的性能水平由设备的制造商或需要方确定，或由产品的制造商和购买方双方协商同意。推荐按如下要求分类:a) 在制造商、委托方或购买方规定的限值内性能正常，判为A，A类判定应写影响量的指标;b) 功能或性能暂时丧失或降低，但在骚扰停止后能自行恢复，不需要操作者干预，判为B;c) 功能或性能暂时丧失或降低，但

21、需要操作者干预，判为C;d) 因设备硬件或软件损坏，或数据丢失而造成不能恢复的功能丧失或性能降低，判为Dc由制造商提出的技术规范可以规定对受试设备产生的某些影响是不重要的，因而是可接受的试验影响。8 GB/T 2847 1. 1-2012 B. 1 安全栅的选择原则安全栅的选择原则如下:附录B(资料性附录)安全栅使用原则a) 根据危险场所的类型及现场的防爆要求，确定所需要安全栅的防爆等级;b) 根据现场的设备类型配备相应类型的安全栅;c) 根据控制室仪表可能存在或产生的最高电压，确定安全栅最高电压;d) 根据现场设备的信号、电源对地的极性，确定安全栅的极性;e) 考虑安全栅端电阻压降的影响，确

22、定安全栅的最大短路电流及系统能否正常工作;f) 安全栅允许的分布参数是否合乎要求。B.2 防爆参数的匹配原则为保证设备的安全正常使用，本质安全回路系统各配置间必须满足表B.1的条件。注z更详细内容见GB3836. 18(爆炸性环境第18部分z本质安全系统。表B.1防爆参数的匹配原则安全栅参数安全参数匹配关系本安仪表参数及电缆参数Uo 运二Ui 10 主三t P口主Pi Co 飞.;:;Ci十C，Lo Li+L, B.3 用电阻来限制电源能量时最大外部电感与电阻比CLo/Ro)的确定可以连接到电阻性限制电源的最大外部电感与电阻比CLo/Ro)应用公式CB.l)计算。该公式已考虑到了1.5倍的电流

23、安全系数。当设备输出端电容Cs超过l%C。时，该公式不适用。8eRs + C64e2 m -72Uo2eLS)专Lo/Ro= I ，.v-:TT ;-U ，/ CH/O) C B. 1 ) 4.5U02 式中ze一一火花试验装置最小点燃能量，单位为焦耳(J)，其值如下:I类设备:525J;IIA类设备:320f1J; IIB类设备:160 f1J; 一-IIC类设备:40f1J; 9 GB/T 2847 1. 1-2012 Rs一一电源的最小输出电阻，单位为欧姆(0); U。一一一最高输出电压，单位为伏特(V); Ls一一呈现在电源端的最大电感，单位为亨利(H); Cs一-呈现在电源端的最大电

24、容，单位为法拉(F)。32 eR o Lo/Ro =一一一子(H/O)VI -V日Uo在使用公式(B.2)的时候应满足条件:Ls=O，Csl%Co在要求的安全系数为1.0时，Lo/R。值应乘以2.250.(B. 2) 注，:通常Lo/R。是用于分布参数的，例如，电缆。对于集中电感和电阻，在使用该公式时，需要特殊考虑。注2:对于非线性电源，可用几个不同的Lo和Ro值按照GB3836.4-2010中10.110. 4对电路进行火花试验确定Lo/Ro0 Ro宜从短路CI。最大)到开路(10接近0)范围内取值，以保证Lo/Ro值不会导致火花试验失效。B.4 连接电缆连接电缆存在分布电容和分布电感，使连

25、接电缆成为储能元件。它的本质安全性能的基本参数如式(B.3)、式(B.4): 电缆最大允许分布电容:C =Cp XL 电缆最大允许分布电感:Lc =Lp X L 式中zCp 电缆单位长度的分布电容，单位为微法每千米(F/km); Lp一一电缆单位长度的分布电感，单位为毫亨每千米(mH/km);L一一实际配线长度，单位为千米(km)。10 .(B. 3) .(B. 4) NFON|二h寸NH阁。华人民共和国家标准工业过疆测量和控制系统周隔离式安全栅第1部分:通用技术条件GB/T 28471. 1-2012 国白号晤中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销号峰开本880X 1230 1/16 印张1字数21千字2012年11月第一版2012年11月第一次印刷著书号:155066 1-45787 18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107定价GB/T 28471.1-2012 打印日期:2012年12月18日F008AOO