GB／T 41108.3-2021  机械安全 联锁装置的安全要求 第3部分：截留钥匙联锁装置及系统

5截留钥匙联锁系统的要求

5.1截留钥匙联锁系统的组成

方便面标准GB/T41108.32021

截留钥匙联锁系统应至少由以下组件组成： a）开关或带防护锁定机构的开关； b）钥匙； c）防护锁定机构。 交换装置、延时装置等组件

5.2截留钥匙联锁系统的功能分解

典型的完整截留钥匙联锁系统由二个子功能组成（见图4）： a）隔离控制（如钥匙操作开关），见5.2.2； b）中间传递（如钥匙交换装置），见5.2.3； ）访问控制（如授权门锁），见5.2.4。 注：中间传递功能并不是截留钥匙联锁装置所必需的子功能。对于较为简单的任务，仅依靠隔离控制和访问控制 两种子功能即可实现某种或儿种安全功能

图4典型的完整截留钥匙联锁系统的功能分解

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5.2.2. 1 一般要求

括插销锁（操作阀门或隔离开关）、钥匙操作开关等。 当钥匙从截留钥匙联锁装置拨出后，动力或运动应保持在安全状态。只有取回并插入钥匙，使其处 于可解锁状态或被截留的状态，动力或运动才可以恢复到原来的状态。 隔离控制可分为： 动力联锁，即通过直接机械动作实现隔离； 控制联锁，即通过间接机械动作实现隔离

5.2.2.2动力联锁

对于通过动力联锁实现隔 直的直接机械动作 将动力直接锁闭。这通常通过隔离开关与插销锁来实现（见图5），或者通过开关组件为隔离器的钥匙 操作开关来实现。隔离开关应满足GB/T14048.3一2017的要求。只有动力已被隔离并锁定在关闭位 置，才能从截留钥匙联锁装置上拔出钥匙

D）动力断开、钥匙可拔出

图5动力联锁顺序示例

5.2.2.3控制联锁

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d）动力断开并通过插销锁锁住、钥匙被拔出

图5动力联锁顺序示例（续）

对于通过控制联锁实现隔离控制的截留钥匙联锁系统，动力由截留钥匙联锁装置通过控制回路进 行间接锁闭（见图6）。由截留钥匙联锁装置控制的开关组件可以是接触器或电磁气动阀。由于采用间 接方式进行控制.通常需要进行监控

图6控制联锁顺序示例

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D）动力断开、钥匙插入且可拨出

图6控制联锁顺序示例

中间传递应能实现钥匙按照规定的条件在隔离控制与访问控制之间进行传递。这可简单视为把 一个隔离控制装置转移到一个访问控制装置，或者增加一种附加功能，如多个隔离控制装置、多 同控制装置或延时装置。中间传递的示例包括钥匙交换装置或延时装置（见图7）

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钥匙交换装置可能用于需要按照规定秩序进行的多次操作。示例见图4。 钥匙交换功能可单独存在，也可集成到访问控制或隔离控制功能中。 某些应用可能还需要满足附加条件才能拔出钥匙，如从隔离控制装置拔出钥匙和操作访问控制装 置之间需要延迟时，可采用延时装置。

访问控制可限制人员进入安全防护区域或限制改变机器操作模式和功能。用于访问控制的截留钥 匙联锁装置的示例包括授权门锁或用于模式选择的钥匙操作开关等。 如果用于访问控制的截留钥匙联锁装置配备有紧急解锁、逃生解锁等辅助解锁，则应满足 GB/T41108.2—2011中4.3.7的相关要求，

5.2.5安全失效模式和影响分析（FMEA)/故障树分析（

应对截留钥匙联锁系统进行安全FMEA或等效的分析，且应考虑共因失效。 注：FMEA见GB/T7826.FTA见GB/T7829

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5.2.6性能等级（PL)

5.2.6. 1一般要求

根据GB/T16855.1一2018，截留钥匙联锁系统是典型的单通道机械结构，但这并不意味着截留钥 匙联锁系统最高只能达到PL=c。为了使单通道机械结构的截留钥匙联锁系统达到PL=d和/或 PL=e，应满足5.2.6.2或5.2.6.3的要求

5.2.6.2 系统达到 PL=d

5.2.6.3系统达到 PL=e

为了使截留钥匙联锁系统达到PL二e，除了满足5.2.6.2的要求之外，还应满足以下附加要求： a）故障累积不会导致安全功能丧失时，考虑了由两个故障形成的故障组合（除非可预见有三个或 以上的故障）； 注：通常确保一旦发生故障装置或系统就变得不可操作，防止进人危险区或重启机器，即可满足此要求。 b）如果不能排除本身不会导致危险失效的单一故障，则应连续进行无危险失效发生的试验，直至 首次出现故障，且增加其他所有故障并按顺序排除。如果出现相互基本不相关且按照特定的 时间顺序出现两个以上的故障的可能性很低，则无需进行针对两个以上故障的累积的测试

6截留钥匙联锁装置的要求

6.1.1 钥匙操作开关

6.1.1.1 一般要求

截留钥匙联锁装置安全回路中的开关部件应只能使用直接断开控制开关或负载断开开关。辅助信

号（非安全信号）也可以用其他类型的开关。

6. 1.1.2 直接断开控制开关

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直接断开控制开关应满足GB/T41108.1的要求。 直接断开控制开关的安装应满足以下要求： 安装贴合紧密； 有明确的位置； 只有使用工具才能松开； 采取了防止意外松动的措施 具有足够的强度，能够无故障运行

直接断开控制开关应满足GB/T41108.1的要求。 直接断开控制开关的安装应满足以下要求： 一安装贴合紧密； 有明确的位置； 只有使用工具才能松开； 采取了防止意外松动的措施； 具有足够的强度，能够无故障运行

6.1.1.3负载断开开关

负载断开开关应满足GB/T14048.3一2017的要求， 负载断开开关外壳与锁的外壳应平齐安装。锁和负荷断开开关之间力的传递应是直接驱动的。 负载断开开关的安装方式应使得开关的驱动轴与其在锁上的连接部件处于同一中心轴上，并且驱 动轴不会受到弯曲载荷。 应采取措施防止负载断开开关的连接件意外松动。

用于锁定或解锁钥匙的凸轮机构应采用旋转凸轮，并且应满足以下要求： a）通过紧固件固定且仅能通过工具松开： b）通过外形（如：花键或销子)或通过能提供同等固定程度的其他方法达到最终的固定： c）既不会损坏控制开关或锁定装置，也不会损害控制开关或锁定装置的使用寿命。 注：旋转凸轮的更多信息，见GB/T18831一2017中A.1

用于隔离能源的插销锁，其结构布置应确保在能源被隔离之前不可能延伸插销并拨出钥匙（见 图1）。只有钥匙已经插人带阻挡机构的锁中，且开关处于接通位置，插销处于锁定装置位于锁定位置 时，导致危险状态的接通指令才起作用。 插销应该满足可预见的应用场景对强度和可靠性的要求。 插销锁应采用类似于凸轮机构的形式安装部件，以确保插销只能按预定的程序延伸，示例见图8。

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授权门锁的操动件应通过刚性部件的直接机械动作来执行防护锁定功能。 操动件及其阻挡机构应能防止通过简单方式旁路。 防护锁定机构预定用于阻挡致动器的所有部件应以强制方式起作用。 如果授权门锁带个人钥匙，则其结构布置应满足以下要求： 只有转动个人钥匙并拨出，解锁操动件，才可以打开门； 门一旦打开，授权门锁中被截留的钥匙不能转动和解锁； 通过门的关闭重新插人操动件后，才可以再次插人个人钥匙； 插入并转动个人钥匙后，才可以转动和拨出授权门锁中被截留的钥匙 带个人钥匙的授权门锁的功能见图9

图8插销锁的操作阶段示例

图9带个人钥匙的授权门锁功能

6. 1.5 延时装置

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延时装置的延迟时间一般可调节，使用者可根据风险评估的结果设定延迟时间。

6.1.6防护锁定机构

应采取措施防止截留在锁中的钥匙被轻易拔出。小于250N的力应不可能将钥匙从锁中拔出。 用于钥匙截留的所有部件，包括钥匙本身，应至少能承受5N·m的扭矩。 此外，在扭矩值大于5N·m时，还应确保钥匙不会对锁产生导致安全功能丧失的剪切力（例如：通 过预先设定的断裂点等设计措施）

.2.2授权门锁的防护锁

处于关闭锁定位置的授权门锁在受到制造商给出的防护锁定力（F2）的1.3倍以上的作用力时，应 能保持在锁定位置，且元件无永久变形。 注1：1.3为安全系数， 注2：F2小由制造商在使用信息中给出，见第7章

5.2.3授权门锁的旋转操动件

旋转操动件的阻挡机构应至少能承受作用于操动件上的5N·m的扭矩。 此外，扭矩大于5N·m时，还应确保操动件不会对锁产生导致安全功能丧失的剪切力（例如：通过 须先设定的断裂点等设计措施）。 注：这区别于钥匙的保持力

6.3平均危险失效周期数（B.mm）

截留钥匙联锁装置的B10D值应至少为2000000次

6.4防止可预见的简单方式弃用

6.4. 1 ± 般要求

钥匙联锁装置还应满足6.4.2～6.4.4的要求 注：截留钥匙联锁系统中的钥匙编码与操动件编码存在 明显亚的区别

除了制造商之外，其他人员应不易复制钥匙（例如通过手工工具或家用锁锁匠）

H）且无法降低这种动机 采取措施降低废弃的可能性。一种可行的方法是采用中级或高级编码的操动件

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在同一地点，应避免使用编码一样的编码操动件

截留钥匙联锁装置的阻挡机构应确保只有对应的操动件处于安全位置时，才能拔出防护锁定机构 上的钥匙。 固定阻挡机构外壳的紧固件应不能用手或可轻易获得的物品松开

6.5电气间隙和爬电距离

一2012中7.1.4的要求，并在开关 操作期间保持电气间隙和爬电距离

留钥匙联锁装置有外壳，则外壳防护等级应至少头

6.7电磁兼容性（EMC）

.1.2截留钥匙联锁装置

截留钥匙联锁装置应清晰标记以下信息： 制造商名称； 产品名称（如钥匙转换联锁装置）； 生产日期； 执行的标准

截留钥匙联锁装置应清晰标记以下信息： 制造商名称； 产品名称（如钥匙转换联锁装置）； 生产日期； 执行的标准

开关构件应清晰标记以下信息： 制造商名称； 系统识别号（如序列号）

7.1.4带锁定机构的开关构件

带锁定机构的开关构件应清晰标记以下信息： 制造商名称； 系统识别号（如序列号）； 电磁锁定机构的性能参数（如果有，可在任意位置标识） 端子接线图，标明端子分配情况（可在任意位置标识）

钥匙应清晰标记以下信息： 制造商名称； 系统识别号（如序列号）

钥匙应清晰标记以下信息： 制造商名称； 系统识别号（如序列号）

7.1.6钥匙交换装置

如果截留钥匙联锁系统配有钥匙交换装置工程质量标准规范范本，则应在钥匙交换装置上清晰标记以下信息： 制造商名称； 系统识别号（如序列号）

授权门锁应清晰标记以下信息： 制造商名称； 系统识别号（如序列号）； 防护锁定力（F%）。

授权门锁应清晰标记以下信息： 制造商名称； 系统识别号（如序列号）； 防护锁定力（F%）。

截留钥匙联锁系统应随机提供正确连接和调试所需资料。 是供给使用者的信息及其表述方式应符合GB/T15706一2012 注：关于使用信息的更多信息，见ISO20607：2019， 道产品提供的使用说明书应注明截留钥匙联锁系统的以下信息 制造商名称和地址； 安全元件名称（如钥匙转换联锁系统）； 安全元件的一般性描述； 端子接线图/电路图； 防护锁定力（Fzh）；SAC 预定用途描述； 可预见错误应用警告； 编码分配说明； 安全功能说明； 安全元件装配、安装和连接说明，包括图纸、电路图和附件； 与时间响应相关的延时机构的集成说明； 剩余风险信息； 所需维护措施描述； 电气系统元件技术规范； 过电压类别； 污染程度； 额定绝缘电压； 短路设备信息； 最小致动半径，以及，如果适用，曲线或预应力致动器的最无 B1oD和/或PL的值; 工作温度范围：

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IP保护等级； 导体类型要求，以及端子适用的最大和最小导体截面积； 故障特征信息； 用户提示，说明集成截留钥匙联锁系统的整体概念应按GB/T16855.2一2015进行验证； 截留钥匙联锁系统使用条件信息； 关于禁止将防护锁用作机械止挡物的警告； 关于如果风险评估的结果不能排除人员被关闭在危险区内的可能性，则应使用带个人钥匙的 授权门锁或者采取与其相当的措施的警告。 与使用说明书一起提供的文件也可以包含GB/T14048.5一2017中5.1和K.5.4或者 GB/T14048.3—2017中5.1给出的其他信息

通信标准GB/T41108.32021