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

　　ICS 25. 040. 40 N 15

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　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

　　Safetybarrier forusein industrial-processmeasureand controlsystems—

　　Part1:Generaltechnicalspecification

　　2012-06-29发布 2012-11-01实施

　　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

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 28471. 1—2012

　　前 言

　　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 :

　　— 第 1部分 :通用技术条件 ;

　　— 第 2部分 :性能评定方法 。

　　本部分是 GB/T 28471的第 1部分 。

　　本部分按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本部分防爆性能按 GB 3836. 1《爆炸性环境 第 1 部分 :设备 通用要求》、GB 3836. 4《爆炸性环境 第4部分 : 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

　　GB/T 28471. 1—2012

　　引 言

　　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 、研究提供指导 ,为企业编制安全栅产品标准提供依据 。

　　Ⅱ

　　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

　　1 范围

　　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 Ⅲ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(12 h +12h循环)(IEC 60068-2-30:2005,IDT)

　　GB 3836. 1 爆 炸 性 环 境 第 1 部 分 : 设 备 通 用 要 求(GB 3836. 1—2010, IEC 60079-0: 2007, MOD)

　　GB 3836. 4 爆炸性环境 第 4部分 : 由本质安全型“i”保护的设备(GB 3836. 4—2010,IEC 60079- 11:2006,MOD)

　　GB 3836. 13 爆 炸 性 气 体 环 境 用 电 气 设 备 第 13 部 分 : 爆 炸 性 气 体 环 境 用 电 设 备 的 检 修(GB 3836. 13—1997,neqIEC 60079-19:1993)

　　GB 3836. 15 爆 炸 性 气 体 环 境 用 电 气 设 备 第 15 部 分 : 危 险 场 所 电 气 安 装 (煤 矿 除 外 ) (GB 3836. 15—2000,eqvIEC 60079-14:1996)

　　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(GB 3836. 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(IP代码)(IEC 60529:2001,IDT)

　　GB/T 9969—2008 工业产品使用说明书 总则

　　GB/T 13384—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 (IEC 60770-1:

　　1

　　1999,IDT)

　　GB/T 18271. 1—2000 过程测量和 控 制 装 置IEC 61298:1995)

　　GB/T 18271. 2—2000 过程测量和控制装置的试验(idtIEC 61298-2:1995)

　　GB/T 18271. 3—2000 过程测量和控制装置的试验(idtIEC 61298-3:1998)

　　

　　通 用 性 能 评 定 方 法 和 程 序 第 1 部 分 : 总 则 (idt

　　通用性能评定方法和程序 第 2部分 :参比条件下

　　通用性能评定方法和程序 第 3部分 :影响量影响

　　GB/T 28471. 1—2012

　　3 术语和定义

　　GB 3836. 1、GB 3836. 4、GB/T 17212—1998、GB/T 17614. 1—2008、GB/T 18271. 1—2000、 GB/T 18271. 2—2000、GB/T 18271. 3—2000界 定 的 以 及 下 列 术 语 和 定 义 适 用 于 GB/T 28471 的 本文件 。

　　3. 1

　　安全栅 safetybarrier

　　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一种关联设备组件 ,应制成独立装置 ,而不作为较大设备的部件 。

　　3. 2

　　隔离式安全栅 isolation safetybarrier

　　具有电气隔离 、信号传输和转换功能的安全栅 。

　　3. 3

　　检测端安全栅 detection terminalsafetybarrier

　　输入信号来自于危险区的安全栅 。

　　3. 4

　　操作端安全栅 operation terminalsafetybarrier

　　信号输出至危险区的安全栅 。

　　3. 5

　　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

　　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

　　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 2。

　　表 1 本质安全等级

　　本质安全等级

　　相应安全等级的场所

　　[Exia]

　　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

　　2

　　GB/T 28471. 1—2012

　　表 1 (续)

　　本质安全等级

　　相应安全等级的场所

　　[Exib]

　　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

　　[Exic]

　　在正常工作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 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

　　Ⅱ C

　　对应的代表性气体为乙炔或氢气与空气的混合物

　　适用于 Ⅱ C、Ⅱ B、Ⅱ A

　　Ⅱ B

　　对应的代表性气体为乙烯与空气的混合物

　　适用于 Ⅱ B、Ⅱ A

　　Ⅱ A

　　对应的代表性气体为丙烷与空气的混合物

　　适用于 Ⅱ A

　　4. 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 U0、最大输出电流 I0、最大输出功率 P0、最大外部电容 C0、最大外部电感 L0、最大外部电感与电阻比 L0/R0 。

　　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 1 的特征曲线 。

　　图 1 配电电压特征曲线

　　3

　　GB/T 28471. 1—2012

　　4. 2. 6 供电电源(如果有)

　　安全栅供电电源电压范围不大于 Um 。

　　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 5 ℃ ~40 ℃ ;

　　b) 相对湿度为 10% ~ 85% ;

　　c) 大气压力为 86kPa~ 106kPa;

　　d) 振动频率范围 10 Hz~ 150 Hz,位移峰幅值不大于 0. 075 mm ,加速度幅值不大于 9. 8 m/s2 ;

　　e) 周围空气中应不含有对铬 、镍镀层 、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

　　技术指标

　　0. 1%

　　0. 2%

　　0. 5%

　　1

　　不精确度

　　%

　　±0. 1

　　±0. 2

　　±0. 5

　　2

　　重复性误差

　　%

　　0. 1

　　0. 2

　　0. 5

　　3

　　回差

　　%

　　±0. 1

　　±0. 2

　　±0. 5

　　4

　　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 影响量影响的有关要求

　　影响量影响的有关要求见表 4。

　　表 4 影响量影响的有关要求

　　序号

　　项目名称

　　单位

　　技术性能指标

　　0. 1%

　　0. 2%

　　0. 5%

　　1

　　环境温度

　　%/10 ℃

　　0. 1

　　0. 2

　　0. 5

　　2

　　湿热

　　%

　　0. 1

　　0. 2

　　0. 5

　　4

　　GB/T 28471. 1—2012

　　表 4 (续)

　　序号

　　项目名称

　　单位

　　技术性能指标

　　0. 1%

　　0. 2%

　　0. 5%

　　3

　　安装位置

　　%

　　0. 1

　　0. 1

　　0. 2

　　4

　　振动(正弦)

　　对输出影响

　　%

　　0. 1

　　0. 2

　　0. 5

　　对结构影响

　　—

　　试验后 :紧固件不得松动 ,无机械损伤

　　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

　　静电放电

　　—

　　Ba

　　9

　　射频电磁场辐射

　　—

　　Ba

　　10

　　电快速瞬变脉冲群

　　—

　　Ba

　　11

　　浪涌抗扰度

　　—

　　Ba

　　12

　　工频磁场抗扰度

　　—

　　Ba

　　13

　　直流电源输入 端 口 电 压 暂 降 、短 时中断和电压变化

　　电压暂降

　　%

　　0. 1a

　　0. 2a

　　0. 5a

　　短时中断

　　%

　　0. 1a

　　0. 2a

　　0. 5a

　　电压变化

　　%

　　0. 1a

　　0. 2a

　　0. 5a

　　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

　　序号

　　项目名称

　　单位

　　技术指标

　　0. 1%

　　0. 2%

　　0. 5%

　　1

　　阶跃响应

　　ms

　　≤500

　　2

　　频率响应a

　　Hz

　　—

　　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

　　100

　　200

　　6

　　电功耗

　　单通道

　　W

　　≤2

　　双通道

　　≤4

　　7

　　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 50 MΩ;

　　b) 非本质安全电路端子与机壳间不小于 50 MΩ;

　　c) 本质安全电路端子与非本质安全电路端子间不小于 50 MΩ。

　　5. 4. 2 介电强度

　　在漏电流设置为 2 mA 的条件下 :

　　a) 本质安全电路端子与机壳间不小于 1 500V AC;

　　b) 非本质安全电路端子与机壳间不小于 500V AC;

　　c) 本质安全电路端子与非本质安全电路端子间不小于 1 500V AC。

　　应经受上述试验电压历时 1 min, 漏 电 流 不 大 于 2 mA 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 IO 。

　　5. 6 防爆性能要求

　　安全栅的防爆性能要求应符合 GB 3836. 1 和 GB 3836. 4 中的要求 。

　　5. 7 外壳防护要求

　　外壳按 GB 4208—2008中的要求 ,其防护等级不低于 IP20。

　　5. 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 ,紧固件不得有松动 。

　　5. 9 接线端子

　　端子尺寸和位置符合 GB 3836. 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 55 ℃ ±3 ℃ ;

　　低温试验温度为 -25 ℃ ±3 ℃ ;

　　6

　　GB/T 28471. 1—2012

　　湿热试验按 GB/T 2423. 4—2008的规定 ;

　　碰撞试验加速度为 100 m/s2 ±10 m/s2 ,相应脉冲时间为 11 ms±2 ms,脉冲重复频率为 60次/min ~ 100次/min,连续冲击次数为 1 000次 ±10次 ,脉冲波形是近似半正弦波 ;

　　跌落试验高度为 50 mm。

　　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 GB 3836. 4 的要求进行标明 , 同时需要标明以下内容 :

　　a) 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/T 9969—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 GB 3836. 13、GB 3836. 15和 GB 3836. 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/T 13384—2008中的规定进行包装 。

　　7. 2 贮存

　　存放在环境温度在 5 ℃ ~40 ℃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

　　GB/T 28471. 1—2012