CNS 3376-11-2002 Electrical apparatus for explosive gas atmospheres - Part 11 Intrinsic safety 〝i〞《爆炸性气体环境用电机设备－第11部：本质安全〝I〞》.pdf

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1、1 爆炸性氣體環境用電機設備 第11部：本質安全“ i ” 印行年月 94 年 10 月 本標準非經本局同意不得翻印 中華民國國家標準 CNS總號 類號 ICS 29.260.20 3376-11 C1038-11 經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 91 年 10 月 30 日 年月日(共 84 頁) Electrical apparatus for explosive gas atmospheres Part 11： Intrinsic safety “ i ” 1. 適用範圍 1.1 本標準載明了被設計用來使用於潛在爆炸性氣體環境的本質安全裝置以及用來進入這些氣體環境且和本質安

2、全電路相接的相連設備之構造及試驗，它也包含了測試裝置的細節。 1.2 這個標準補充 CNS 3376-0，下表列出本質安全和相連設備規定之除外項目。 如果有其它保護型式保護之相連設備規定列在 CNS 3376-0 中，那 麼 CNS 3376-0中規定的項目也適用於此相連設備。下列之除外表格直接適用於使用在沒有潛在爆炸性氣體環境之情況以及必須和其它種保護方法需求之狀況的相連設備。 除外之章節或子章節 CNS 3376-0 的章節 本質安全設備 相連設備 3.1 電機設備 是 是 4.2.2 最大表面溫度標示 否 是 5.1 最大表面溫度 否 是 5.3 表面溫度和燃燒溫度 否 是 6.2 外蓋

3、打開延遲 是 是 7.1.1 塑膠材料的定義 否 是 7.1.2 塑膠材料的要求 是 是 7.1.3 塑膠材料符合性的確認 否 是 7.2 耐熱性 是 是 7.3 塑膠外殼的靜電放電 否 是 7.3.1 群 I 之電機設備 是 是 7.3.2 群 II 之電機設備 是 是 7.4 塑膠材質上之螺牙洞 是 是 8.1 輕金屬外殼之材質 否 是 8.2 輕金屬上之螺牙洞 是 是 9 鎖緊片 是 是 10 連鎖裝置 是 是 11 套管 是 是 12 黏合的材料 是 是 14 連線設施和端點間隔 是 是 2 CNS 3376-11 , C 1038-11 除外之章節或子章節 CNS 3376-0 的章

4、節 本質安全設備 相連設備 15 接地或搭接導體之連接線裝置 是 是 16 電纜和導線管之入口 是 是 1722 特殊電機設備的補充要求 是 是 23.4.3.1 耐衝擊測試 是 是 23.4.3.2 落地測試（無須預先做衝擊試驗） 否 是 23.4.3.3 要求之結果 否 是 23.4.5 套管之扭力試驗 是 是 23.4.6.1 溫度之測量 否 是 23.4.6.2 熱衝擊試驗 是 是 23.4.7.123.4.7.7 非金屬外殼試驗 是 是 23.4.7.8 塑膠材質外殼的絕緣電阻試驗 否 是 27.7 標示範例 是 是 附錄 B 防爆 Ex 入口 是 是 1.3 本標準適用於電路本身在

5、爆炸氣體環境不會導致爆炸之電機設備。 1.4 本標準亦適用於位於潛在性爆炸氣體環境外面或使用 CNS 3376-0 中保護型式所保護之電機設備，其本質安全電路可能必須依靠這些電機設備或其中部分之設計或構造保護。依據本標準之規定對暴露於潛在性爆炸性環境之電路加以評估其是否適用於該爆炸環境。 2. 參考標準 CNS 3376-0，爆炸性氣體環境用電機設備 -第 0 部：一般要求。 CNS 3376-7，爆炸性氣體環境用電機設備 -第 7 部：增加安全 “e“。 CNS 3376-11，爆炸性氣體環境用電機設備 -第 11 部：本質安全 “i“。 IEC 60085： 1984，電絕緣體的熱評估和分

6、類。 IEC 60112： 1979，確立和證明在潮濕環境中固體絕緣材料的相對指數之方法。 IEC 60127-1:1998，小型熔線 - 第一部：小型熔線的定義和小型熔線連接的一般要求。 IEC 60127-2： 1989，小型熔線 - 第二部：匣式熔線連接。 IEC 60127-3： 1988，小型熔線 - 第三部：附屬小型熔線連接。 CNS 14165 電器外殼保護分類等級（ IP 碼）。 3 CNS 3376-11 , C 1038-11 3. 用語釋義 (Definition) CNS 3376-0 及下列的定義適用於本標準： 3.1 本質安全電路 (Intrinsic safe c

7、ircuit) 電路於正常操作和特定之故障情況下所產生的任何火花和熱效應，不會導致爆炸性氣體環境引燃。 3.2 電機設備 (Electrical apparatus) 由電子零件、電路或電路元件所組成， “通常 “放於一個外殼內。 備考 1： “通常 “是指一個裝置可能不只有一個外殼。有時可能超過一個外殼，如電話或接收器和一個手持式麥克風。 3.3 本質安全設備 (Intrinsic safe apparatus) 所有電路均為本質安全之電機設備。 3.4 相連設備 (Associated apparatus) 同時含有本質安全電路和非本質安全電路之電機設備，其構造使非本質安全電路不會對本質安

8、全電路造成不利影響的電機設備。 備考：相連設備可能是下列兩者之一。 (a) 使用 CNS 3376-0 中可用於爆炸性氣體環境其它防爆保護方式之設備。 (b) 不具在爆炸性氣體環境中使用的設備，而不可使用於爆炸性氣體環境中之設備。如： 記錄器本身非本質安全，但與 在爆炸性氣體環境中之熱電偶連接，只有記錄器之輸入電路是本質安全的。 3.5 正常操作 (Normal operation) 將本質安全設備和相連設備，依據廠商所提供之電氣和機械設計規格的操作。 3.6 故障 (Fault) 本標準未定義為無故障之用以維持電路本質安全之任何元件、隔離、絕緣和組件間連接之任何故障。 3.7 計數故障 (C

9、ountable fault) 符合本標準之構造要求的電機設備零組件發生之故障。 3.8 非計數故障 (Non-countable fault) 不符合本標準之構造要求的電機設備零組件發生之故障。 3.9 無故障元件 (Infallible component)或無故障組件 (Infallible assembly of compo-nents) 不造成本標準規定故障模式之元件或組件。 此類故障發生在操作服務中或儲存中之機率極低，所以通常不予考慮。 3.10 無故障之隔離或絕緣 (Infallible separation or insulation) 在導電元件間，不易發生短路之隔離或和絕緣

10、。 此類故障發生在操作服務中或儲存中之機率極低，所以通常不予考慮。 3.11 簡易設備 (Simple apparatus) 零件或組合之零件其電氣參數定義清楚之電機設備其構造簡單，且可與其使用之本質安全電路匹配。 3.12 內部接線 (Internal wiring) 廠商在設備內所做的接線和電氣連接。 4 CNS 3376-11 , C 1038-11 3.13 最小引燃電流（ Minimum ignition current, MIC） 電阻性或電感性電路造成依據附錄 B 之火花測試裝置引燃之最小電流。 3.14 最低引燃電壓 (Minimum ignition voltage) 電容性

11、電路造成依據附錄 B 之火花測試裝置引燃之最低電壓。 3.15 最大交直流電壓的均方根值 (Um)（ Maximum r.m.s. a.c. or d.c. voltage, Um） 可使用於相連設備非本質安全部分，而不會使本質安全無效的最大電壓。 備考： Um的值可能在不同組之連接設備有不同值，直流和交流電壓也可能不同。 3.16 最大輸入電壓 (Ui)（ Maximum input voltage, Ui） 可使用於連接本質安全電路，而不違反本質安全性之最大電壓（交流峰值或直流）。 3.17 最大輸出電壓 (Uo)（ Maximum output voltage, Uo） 在開放回路的條件

12、下，本質安全電路中裝置於最大電壓下包括 Um和 Ui於輸出端可能出現之最大電壓（交流峰值或直流）。 備考：如使用電壓有數種時，最大輸出電壓是指各種使用之電壓下最高者。 3.18 最大輸入電流 (Ii)（ Maximum input current, Ii） 可使用於連接本質安全電路，而不違反本質安全性之最大電流（交流峰值或直流）。 3.19 最大輸出電流 (Io)（ Maximum output current, Io） 可由本質安全電路取出之最大電流（交流峰值或直流）。 3.20 最大輸入功率 (Pi)（ Maximum input power, Pi） 本質安全電路與外部電源連接時可以吸收

13、而不會使本質安全無效之最大輸入功率。 3.21 最大輸出功率 (Po)（ Maximum output power, Po） 可從本質安全電路中取出之最大功率。 3.22 最大外部電容 (Co)（ Maximum external capacitance, Co） 本質安全電路，可與連接設備相連而不違反本質安全性的最大電容。 3.23 最大內部電容 (Ci)（ Maximum internal capacitance, Ci） 出現於連接設備裝備間之機具全部內部等效電容。 3.24 最大外部電感 (Lo)（ Maximum external inductance, Lo） 本質安全電路，可與連

14、接設備相連而不違反本質安全性的最大電感值。 3.25 最大內部電感 (Li)（ Maximum internal inductance, Li） 出現於連接設備裝備間之機具全部內部等效電感。 3.26 最大外部電感電阻比 (Lo/ Ro)（ Maximum external inductance to resistance ratio, Lo/ Ro） 所有連接之外部電機設備，不會失去本質安全性之最大電感（ Lo）對 電 阻（ Ro）之比值。 3.27 最大內部電感電阻比 (Li/ Ri)（ Maximum internal inductance to resistance ratio, Li

15、/ Ri） 出現於連接外部電機設備之最大電感（ Li）對電阻（ Ri）之比值。 3.28 空間距離 (Clearence) 兩導電元件空氣中的最短距離。 5 CNS 3376-11 , C 1038-11 備考：此空間距離只適用於曝露在空氣中的元件，而不適用於絕緣元件或被模鑄複合物覆蓋的元件。 3.29 模鑄複合物間的間距 (Distance through casting compound) 兩導體元件在模鑄複合物間的最短距離。 3.30 固體絕緣間之間距 (Distance through solid insulation) 兩導體元件於固態絕緣體間的最短距離。 3.31 空氣中的沿面距離

16、 (Creepage distance in air) 兩導電元件沿著和空氣接觸的絕緣物的表層之最短距離。 3.32 被覆之沿面距離 (Creepage under coating) 兩導電物質沿著被絕緣被覆所覆蓋的絕緣物質間的最短距離。 3.33 熔線定額（ Fuse rating, In） 熔線的電流限額依 IEC 60127 或製造商之規格來決定。 3.34 蓄電池或電池之氣密封閉 (Sealed gas tight cell or battery) 依製造商所指定之放電和溫度極限內操作，蓄電池或電池保持密封且不釋出氣體或液體。 備考：這種蓄電池或電池也許需要安全裝置避免產生內部高壓。同

17、時也不需要額外的電解液，因為他們是被設計成在生命週期中，一直保持在原來之密封狀態。 3.35 蓄電池或電池調節閥之密封 (Sealed valve-regulated cell or battery) 通常蓄電池或電池是密封，但如內部壓力超過設定值時，有裝置可讓氣體釋出，這種蓄電池和電池一般不接受額外的電解液。 3.36 二極體安全柵 (Diode safety barrier) 包含並聯或串聯二極體之組合 (包括積納二極體 )而由熔線或電阻所保護的電機設備，製造成獨立之裝置，而非較大電機設備之一小部分。 4. 本質安全設備和相連設備的分群和分類 (Grouping and classific

18、ation) 本質安全設備和相連設備應該依據 CNS 3376-0 中第 4 節和第 5 節中之規定來分類和分群。 5. 電機設備的種類 (Categories of electrical apparatus) 5.1 通則 (General) 本質安全設備和相連設備本質安全的部分應該被歸類為（ ia）或（ ib）。 本標準的要求均適用於此兩類，除非有其它的說明。 在決定種類 ”ia”或 ”ib”時，零件和接線之故障應依據第 7.6 節之規定。 5.2 ”ia”類 (Category “ia”) 因為 Um和 Ui 之使用， ”ia”類的本質安全電路電機設備應不會在下列情況下引燃： (a) 正

19、常操作下及非計數故障的應用造成之最差狀況。 (b) 正常操作下及一個計數故障和這些非計數故障造成之最差狀況。 (c) 正常操作下及二個計數故障和這些非計數故障造成之最差狀況。 非計數故障之應用在上述的情況也許各不相同。 6 CNS 3376-11 , C 1038-11 在做電路之評估和火花測試時，應依據第 10.4.2 節有關安全係數之規定： - a) 和 b) 1.5 - c) 1.0 決定表面溫度分類之電壓和電流之安全係數，在所有情況下應該都是 1.0。 如果僅有一個可數故障產生，且可以滿足 ia 的其它測試要求，則可依 b) 的要求判定為 “ia“。 如果沒有可數故障產生，且可以滿足

20、ia 的其它測試要求，則可依 a) 的要求判定為 “ia“。 5.3 ”ib”類 (Category “ib”) 因為 Um和 Ui 之使用， ”ib”類的本質安全電路電機設備應不會在下列情況下引燃： (a) 正常操作下及非計數故障的應用造成之最差狀況。 (b) 正常操作下及一個計數故障和這些非計數故障造成之最差狀況。 非計數故障之應用在上述的情況也許各不相同。 在測試和評估電路之火花引火時，應依據第 10.4.2 節使用安全係數 1.5。決定表面溫度分類之電壓和電流安全係數，在所有情況下應都為 1.0。如果沒有計數故障產生時，而 “ib“ 的測試要求可以被滿足時，可依 a) 的要求判定為 “

21、ib“類。 ， 備考：使用火花引燃器評估本質安全電路的指引在附錄 A 中，火花測試裝置的詳細資料則在附錄 B 中。 5.4 簡易設備 (Simple apparatus) 下列裝置被認為是簡易設備 (a) 被動元件，如：開關、接線盒、電阻和單純半導體裝置。 (b) 有明確參數定義的能量儲源，如：電容或電感，當要決定系統整體之安全性時，其數值應加以考慮。 (c) 能量產生源，如熱電偶和光電池等，不超過 1.5V， 100mA 和 25mW 的能量，任何在能量產生源出現的電容和電感都應依 (b)項加以考慮。 單純裝置應該要符合此標準的相關要求，但是不需要認證和遵從第 12 節之規定，特別來說，下列

22、觀點應該要考慮： (1) 簡易設備不須由電壓和（或）電流 的限制和（或）抑制裝置來達到安全性。 (2) 簡易設備不應包含可增加電壓或電流的任何措施，例如增加輔助電源供應器供應量的電路。 (3) 簡易設備應保持本質安全電路地線隔絕之完整性，所以依據第 6.4.12 節它應該要能承受對地之測試電壓，且其端子應該要符合第 6.3.1 節。 (4) 非金屬外殼和輕金屬外殼當位於危險區域時，要能符合 CNS 3376-0 第 7.3節和第 8.1 節之規定。 (5) 當簡易設備位於危險區時，應該做溫度分類，當本質安全電路使用於正常定額值且最大環境溫度為 40C 時，例如：開關、插頭、插座和端子，對 II

23、 群應用而言應位於 T6 溫度分類中。對 I 群應用而言最高表面溫度應為 85C。其它形式的簡易設備應該也依據此標準的第 4 節和第 6 節之溫度分類法。在簡易設備組成包含其他電路的裝置的情況下，整體都必須經認證。 7 CNS 3376-11 , C 1038-11 備考：使用觸媒反應或其他電化學機制的感測器，一般不可視為是簡易設備，應徵詢專家之建議。 6. 設備構造 (Apparatus construction) 備考：此節之要求僅適用本質安全設備和其相連設備，除非在其它相關子節有說明。為 CNS 3376-0 一般要求之額外說明，除第 1.2 節之除外規定。 例如：用模鑄複合物密封的要求

24、僅適用於如果密封符合第 6.4.4 節或第 6.7 節的情況。 6.1 外殼 (Enclosures) 原則上，本質安全設備和相連設備並不須要外殼，因為電路設計已將其自身保護之方法融入。然而，當電路本質安全可能因為不當接近導電元件而受損。例如，假設電路包含空氣中的有效沿面距離。則依據 CNS 14165 外殼至少應符合IP 20 之測試。 保護等級依用途不同而異。例如，依據 CNS 14165 之規定， I群裝置應有 IP 54 。 用以防止接觸到導電體與防止固體和液體侵入之外殼，其構造可以不同。 外殼表面應由製造廠負責標明各項規定值，並應在說明書中載明。 6.2 接線和小元件之溫度 (Wir

25、ing and small component temperature) 6.2.1 I群設備之灰層 (Dust layers on group I equipment) 此節之目的可參考 I群 T4 之狀況。 I群的裝置不可裝設於表面會形成煤灰層之場所。 6.2.2 設備內的配線 (Wiring within apparatus) 通常對應於銅導線因自熱之最高溫度之最大容許電流可由表 1 查出或可由下面之公式算出： ()()2/1fat1TaT1tII+= a 表示導線材質電阻的溫度係數（對銅線而言是 0.004265 K-1） 。 I 最大容許電流的均方根值，單位是 A。 If為在周圍溫度

26、 40下，使導線熔化的電流值，單位是 A。 T 使導線熔化的攝氏溫度。 （對銅而言是 1083） t 為自熱和環境溫度所產生的導線溫度，單位是攝氏溫度。 絕緣導線的最大電流不應超過導線製造商所定之額定值。 8 CNS 3376-11 , C 1038-11 表 1 銅導線的溫度分類 （在最大環境溫度 40的情況下） 溫度分類下的最大容許電流 直徑 （見備考 4） mm 截面積 （見備考 4） mm2T1 到 T4 和 I群 A T5 A T6 A 0.035 0.05 0.1 0.2 0.35 0.5 0.000 962 0.001 96 0.007 85 0.031 4 0.096 2 0.

27、196 0.53 1.04 2.1 3.7 6.4 7.7 0.48 0.93 1.9 3.3 5.6 6.9 0.43 0.84 1.7 3.0 5.0 6.7 備考 1-已知最大容許電流的值為交流的均方根值或直流值，單位是 A。 2-對多心導體而言，截面積是指所有絞線之總截面積。 3-這個表也適用於軟性平面導體，如帶型排線，但不包含印刷電路導體 (見第 6.2.3 節 )。 4-直徑和截面積為電線製造廠所定之標稱值。 5-在最大輸入功率不超過 1.3W 的情況下，接線可被分類為 T4 等級，對於 I 群設備而言，也是可接受的。 6.2.3 印刷電路接線 (Printed circuit w

28、iring) 在至少 0.5mm 厚之印刷電路板，在一或二面之印刷電路板上導線至少 35m 厚時，如果印刷電路板有 0.3mm 的最小寬度且導線上的連續電流不超過0.518 A，可將印刷電路溫度歸為 T4 或 I 群 (Group I)設備。相似的，對0.5mm， 1.0mm 和 2.0mm 的最小導線寬度而言，如最大電流分別為 0.814A，1.388A 和 2.222A，則可歸為 T4。對於長度小於或等於 10mm 之導線在做溫度等級分類時，可以忽略。 對其它的應用而言，印刷電路板中銅導線的溫度分類可以從表得到。 製造上容許的誤差不可縮減超過 10%或 1mm，取兩者中較小者。 如最大輸入

29、功率 Pi不超過 1.3W，可以將印刷電路板分類為 T4 或 I 群 (Group I)設備。 表 2 印刷電路板的溫度分類 （最高周圍溫度 40） 溫度分類所允許的最大電流 最小導線寬 mm T1T4 和 I群 A T5 A T6 A 0.15 0.2 0.3 0.4 0.5 0.7 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 6.0 1.2 1.8 2.8 3.6 4.4 5.7 7.5 9.8 12.0 13.5 16.1 19.5 22.7 25.8 1.0 1.45 2.25 2.9 3.5 4.6 6.05 8.1 9.7 11.5 13.1 16.1 18.9 21.

30、8 0.9 1.3 1.95 2.5 3.0 4.1 5.4 6.9 8.4 9.6 11.5 14.3 16.6 18.9 9 CNS 3376-11 , C 1038-11 備考 1-已知最大容許電流的值為交流的均方根值或直流值，單位是 A。 2-本表適用於 1.6mm 以上厚度之印刷電路板或 35 m 厚之單面銅印刷電路板。 3-對介於 0.5mm 和 1.6mm 厚之電路板而言，必須將最大電流值除以1.2。 4-對兩面都有導線的電路板而言，必須將最大電流值除以 1.5。 5-對多層電路板而言，在考慮的導線層時，必須將最大電流值除以 2。6-對於 18 m 厚的銅箔，必須將最大電流值除以

31、 1.5。 7-對 70 m 厚的銅箔，必須將最大電流的值乘以 1.3。 8-對通過零件底下於正常或故障時消耗 0.25W 以上的導線，應將最大電流值除以 1.5。 9-於正常或故障的情況下，元件之端點沿著導體 1.00mm 而消耗0.25W 以上時，應將線寬乘以 3 或將指定最大電流除以 2。如果導線於零件底下通過時，也可適用備考 8 之係數。 6.2.4 小元件 (Small components) 小的電子元件，例如電晶體或電阻，當它的溫度超過溫度 分類的允許值時，只要符合下列其中之一即可接受。 a) 當小元件依據第 10.7 節測試時，不得導致可燃性混合物的爆炸以及因為高溫導致的任何變

32、形和損壞，則不得影響保護分類。 b) 對 T4 和 I 群 (Group I)設備而言，小元件應符合表 3 之要求。 c) 對 T5 等級分類而言，當表面積小於 10 2時（導線除外），小元件的表面溫度不超過 150。 表 3 依據元件大小和環境溫度符合 T4 分類的評估。 總表面積（導線除外） T4 和 I群 (Group I)之分類要求 20mm2表面溫度 275 20mm2功率消耗 1.3W* 20mm2， 10cm2表面溫度 200 *如環境溫度在 60以下減至 1.2W，如環境溫度在 80以下減至1.0W 對電位計而言，所考慮的表面積為電阻元件的表面積，而不是元件外部的表面積。但在做

33、測試時，必須將整個固定安裝，和影響整個電位計導熱和冷卻效果之構造都要考慮。溫度應該在 ”ia”或 ”ib”的情況下導線流動之電流下量測。如果測量之電阻值小於導線電阻值的 10%，測量結果應計入此 10%之導線電阻值。 6.3 外部電路的連接裝置 (Facilities for connection of external circuits) 6.3.1 端子 (Terminals) 除了滿足表 4 的要求，本質安全電路的端子和非本質安全電路的端子必須使用下列兩種方法 (a 或 b)之一隔開。 這些方法亦適用於本質安全電路可能因為脫離端子與其它導體元件接觸而失效之隔離。 備考：將外部線路連接至本

34、質安全裝置和相連設備之端子，應排列妥當不致於接線時損壞元件。 (a) 如果使用距離做隔離時，接頭間的間距至少有 50mm。端子的配置和配線的方法必須注意，使移動導線時，不會造成線路間的接觸。 10 CNS 3376-11 , C 1038-11 (b) 當將本質安全和非本質安全電路的端子置於分開之外殼，或使用絕緣或接地金屬板隔開端子而共用蓋子時，適用下列條文： (1) 用來隔離端子的隔板應延伸至外殼之 1.5mm 以內，或另一替代方法是在端子間於隔板之四周應要有 50mm 以上的間距。 (2) 金屬隔離板應接地，且要有足夠的強度和硬度確保不會在現場配線時受損。金屬隔板最少要有 0.45mm 厚

35、或小於時須符合第 10.10.2 節規定。除此之外，金屬隔板必須有足夠的電流承載能力以避免在故障情況下接地失效或被燒穿。 (3) 非金屬絕緣隔板應有足夠的厚度和支撐以防止變形而失去隔離功能。此種非金屬絕緣隔板厚度至少應有 0.9mm 或在小於 0.9mm 時應符合第 10.10.2 節。 隔離本質安全電路中裸導電元件間的空間距離應等於表 4 中的值或更大。除此之外，端子的空間距離，依據圖 1 測量時，應與外部導體連接的裸導電體間的，最少有要 6mm 空間距離。任何非固定可移動的金屬，亦須列入考慮。 連接至端子之外部裸導電元件及金屬接地板或其它導電零件間的最小空間距離應有 3mm，除非在安全分析

36、中，已將可能之互相連接列入考慮。 表 4 空間距離、沿面距離和間隔 1 電壓 (峰值 ) V 10 30 60 90 190 375 550 750 1000 1300 1575 3.3k 4.7k 9.5k 15.6k2 空間距離 mm 1.5 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 10.0 14.0 16.0 3 模鑄複合物的間隔距離 mm 0.5 0.7 1.0 1.3 1.7 2.0 2.4 2.7 3.3. 4.6. 5.3 9.0. 12.0 20.0 33.04 固體絕緣體的間隔距離 mm 0.5 0.5 0.5 0.7 0.8 1.0 1.2 1.4 1.7

37、2.3 2.7 4.5 6.0 10.0 16.55 空氣中的沿面距離 mm 1.5 2.0 3.0 4.0 8.0 10.0 15.0 18.0 25.0 36.0 49.0 6 塗層下的沿面距離 mm 0.5 0.7 1.0 1.3 2.6 3.3 5.0 6.0 8.3 12.0 16.3 ia 100 100 100 175 175 275 275 275 275 275 7 比較起痕指數 (CTI) ib 100 100 100 175 175 175 175 175 175 175 備考 1-除了間隔距離以外，電壓高於 1575V 的在目前是未給建議值。 2-在電壓低於 10V 時

38、，絕緣材料的 CTI 不需予以規範。 6.3.2 插頭和插座 (Plugs and sockets) 用來和外部本質安全電路連接的插頭和插座應要和非本質安全電路的插頭和插座區別，且不可替換。 本質安全或相連設備如與外部連接的插座或插頭不只一個且交換時可能對保護型式產生不利影響的情況時，這些插頭和插座應要處理，例如使用鑰 11 CNS 3376-11 , C 1038-11 匙，使不能交換；或將插頭和插座配對。例如，做標記或著色，使錯誤替換時顯而易見。 在插頭或插座不是和線材預先製造時，連接裝置應要符合第 6.3.1 節規定，如果連結時需要使用特殊工具，例如用夾的方法，使絞合線無鬆脫的可能時，連

39、接裝置只需符合表 4。 如果連接頭含接地線且須依靠此接地線保護的情況下，接頭的構造必須要符合第 6.6 節。 6.3.3 決定電阻限流之電源最大外部電感電阻比 (L0/R0) 與電阻限流電源相連接的最大外部電感和電阻比 (L0/R0)，可由下列公式計算，此公式是依據電流安全性的安全率 1.5 而且不得使用在裝置的輸出終端的 Ci值超過 Co的 1%的情況下。 e 是火花試驗器的最小爆炸能量，單位是焦耳 I 群設備 : 525 J IIA 群設備 : 320 J IIB 群設備 : 160 J IIC 群設備 : 40 J Ri是電源的最小輸出電阻，單位是 Uo是最大開路電壓，單位是 V Li電

40、源端的最大出現電感值，單位是 H 如果 Li 0 則 = /HU9eR32RL20i00在安全係數為 1 時， L0 R0值必須乘以 2.25。 備考： L0 R0比的應用是分配參數，例如電纜。對於電感和電阻的總值使用需要特別注意。 6.3.4 永久性連接電纜 (Permanently connected cable) 永久性連接電纜組成的裝置需符合第 10.13 節。 += HU5.4)eLU72Re64(eR8RL20i202i2i0021 12 CNS 3376-11 , C 1038-11 圖 1 具本質安全電路隔離端子座空間距離和沿面距離要求 單位： mm 要點 導電被覆 T 依據表

41、 4 的空間距離和沿面距離。 d 依據第 6.3.1 節的空間距離和沿面距離。 備考：所顯示的尺寸是環繞在上述絕緣體的沿面距離和空間距離，而不是絕緣的厚度。 6.4 間隔距離 (Separation distance) 6.4.1 導電部分的間隔 本質安全和非本質安全電路間，或不同的本質安全電路間，或線路與接地或絕緣金屬部分間之分隔為保護之型式時，須符合下列規定： 13 CNS 3376-11 , C 1038-11 間隔距離之測量或評估應將任何可能移動之導體或導電部分的都列入考慮。製造上的誤差，不應使縮短之空間距離超過 10%或 1mm 兩者間之較小值。 如果間隔距離符合表 4，可認為不致因

42、過低絕緣電阻而發生故障。如間隔距離較小且超過表 4 中的 1/3 時，視為是計數之電路短路故障。 如果間隔距離小於表 4 中之 1/3，如果會影響本質安全性時，將被認為是不可數之短路故障。 關於間隔之各項要求不適用於諸如印刷電路或是將本質安全電路從其他電路隔開之間隔片 (Partition)等接地金屬；此接地金屬在電路崩潰接地時對防爆保護型式不產生不利之影響，且其接地導電零件在故障狀態下可以流通最大電流。 備考 1：例如：如果限流電阻可能在電路與接地或隔離金屬元件間被跨接短路，則保護型式由對於接地或隔離金屬元件之間隔來決定。 接地之金屬隔板一定要有剛性和承受力，不致輕易受損，而且必須有足夠的厚

43、度和電流承載能力，以防在故障時被燒穿或接地故障。隔板應至少0.45mm 厚，而且固定於堅固裝置金屬接地部分，或若較薄時應符合第10.10.2 節之規定。 具有適當 CTI 值之非金屬絕緣隔板置於導電體間，空間距離、沿面距離和其它分隔距離，其周圍隔板至少應有 0.9mm 厚度，或較小於時須符合第10.10.2 節規定。 備考 2：評估的方法列於附錄 C 中。 6.4.2 導電元件間的電壓 (Voltage between conductive parts) 當使用表 4 時，所考慮之電壓應為任何兩導電元件間之保護型式會受分隔影響電壓。例如（見圖 3）：本質安全電路和下列電路間的電壓 - 不為本質

44、安全之部分相同電路，或 - 非本質安全電路，或 - 其它本質安全電路 實際上，被考慮的電壓值應為下列之一： (a) 對在設備內做靜電能隔離 (Galvanically separated)的電路而言，電路間考慮的電壓值應為兩個電路在任一點連接時出現於跨越間隔兩線路間之最高電位差，由下列來源引用 - 電路的額定電壓值，或 - 由製造商說明，能安全的供應於電路的最大電壓值或 - 相同電路中產生的任何電壓值 當其中一個電壓值小於另一個 20%時，這個電壓值應被忽略。主要供應電壓不須再加上主電源之標準公差。對於此種正弦波電壓，其峰值應由下列公式來表示： 2 額定電壓的均方根值 (b) 電路的各元件間：

45、電壓的最大峰值可能在此電路的任一元件發生。這也許是連接至那線路之不同電源之電壓值總和。如果其中一個電壓之值小 14 CNS 3376-11 , C 1038-11 於另一個 20 %，則此電壓可以忽略。在所有情況下，由第 5 節中故障所產生之電壓，如果可能時，應被用以導出最高電壓值。 任何外部電壓應假設為進入連接裝置時所聲明的 Um或 Ui值，可能存在於保護裝置 (例如：熔線 )開路前的暫態電壓，當評估沿面距離時不用考慮，但評估空間距離時就應列入考慮。 6.4.3 空間距離 (Clearance) 測量或評估導電元件之空間距離時，厚度小於 0.9mm 之絕緣板或不符合第10.10.2 節之規定

46、應忽略。其它絕緣元件應符合表 4 中第 4 行之規定。 對峰值高於 1,575 V 之電壓而言，應使用插入型隔離板或接地金屬隔板，兩種情況下都要符合第 6.4 節規定。 圖 2 獨立和不獨立連接零件範例 圖 2a 三個獨立連接零件之範例 圖 2b 三個連接零件不獨立之範例 15 CNS 3376-11 , C 1038-11 6.4.4 模鑄複合物間的貫穿間隔距離和要求 模鑄複合物應符合下列要求 (a) 在密封情況下，複合物或裝置製造商指明的額定溫度應至少等於元件中之最高溫度。 另外，如果比額定模鑄複合物溫度高的模鑄複合物，不會損害模鑄複合物且對保護型式產生不利影響時是可接受的。 (b) 如果

47、任何裸露導電元件從模鑄複合物中突出，在其自由表面上， CTI 值至少要符合表 4 中之要求。 只有硬材料，例如環氧基樹脂，會曝露其表面而沒有覆被，形成外殼之一部分（見圖 D.1）。亦應符合第 10.10.1 節規定。 (c) 應附著於所有導電元件、組件和基座上，除非它們全部都被模鑄複合物封住。 (d) 模鑄複合物製造商應指明其原始名稱和設計類型。 對本質安全設備而言，所有連接至包封導電元件、組件及從模複鑄合物突出裸露元件應為本質安全。 模鑄複合物內之故障情況，應要評估，但是火花引燃的可能性，則可不考慮。 如果電路連接至包封導電元件、組件及由模鑄複合物突出裸露元件的電路不具本質安全性時，應由另一

48、個在 CNS 3376-0 所列出的保 護型式所保護。 在模鑄複合物的導電元件、組件和模鑄複合物自由表面間的分隔距離，必須至少為表 4 第 3 行所列出值的一半，且最小分隔距離為 1mm。如果模鑄複合物直接與外殼之絕緣材料接觸且符合表 4 中第 4 行之規定，則不須做其它隔離（見圖 D.1） 模鑄電路的絕緣應要符合第 6.4.12 節規定。 被包封或密封元件之故障 (例如依第 7.1 節規定使用之半導體，且其內部空間距離和穿透包封之距離不符規定 )，可視為一單獨計數故障。 進一步的要求列於附錄 D 中。 6.4.5 固體絕緣體的間隔距離 (Separation distances throug

49、h solid insulation) 固體絕緣體是壓出或模鑄但不是澆鑄 (poured)的絕緣體，如果間隔距離是依據表 4，固體絕緣體應符合第 6.4.12 節的電強度。 備考 1：如果絕緣體是由 2 個或更多電氣絕緣材料組合在一起時，那此種組合可被認為是固態。 2：就本標準目的而言，固體絕緣體被認為是預鑄的，例如，接線上之紙、套管、合成橡膠之絕緣體。 3：上漆和類似的塗層並不被認為是堅實之絕緣體。 6.4.6 複合式隔離 (Composite separations) 在隔離是複合之情形，例如：空氣和絕緣物之組合，全部之隔離應以參考表 4 其中的一列為基礎來計算，以 60V 為例： 空間距離（第 2 列） 6固體絕緣體之間隔距離（第 4 列） 空間距離（第 2 列） 3模鑄複合物之間隔距離（第 3 列） 16 CNS 3376-11 , C 1038-11 等效空間距離實際空間距離（ 3模鑄密封物之間隔距離） （ 6任何額外固體絕緣體之間隔距離） 為避免故障，上述空間距離不可小於表 4 所列之值。 如為了計算目的，