GB／T 3836.4-2021  爆炸性环境 第4部分：由本质安全型“i”保护的设备

表1GB/T3836.1一2021适用的具体条款（续）

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表1GB/T3836.1一2021适用的具体条款（续）

发电厂标准规范范本表1GB/T3836.1一2021适用的具体条款（续）

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GB/T3836.1一2021界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 通用general 3.1.1 本质安全型“” intrinsic safety“i" 电气设备的一种防爆型式，它将设备内部和暴露于爆炸性环境的连接导线可能产生的电火花或热

效应能量限制在不能产生点燃的水平。

效应能量限制在不能产生点燃的水平。

关联装置associatedapparatus

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含有本质安全电路和非本质安全电路，且结构使非本质安全电路不能对本质安全电路产生不利景 响的电气设备 注1：关联装置可以是下列两者中的任何一种： a）具有GB/T3836.1一2021规定的另一种防爆型式、可使用在相应爆炸性环境的电气设备； b）未采用防爆型式保护，通常不在爆炸性环境中使用的电气设备。例如记录仪，本身不在爆炸性环境中，但是 与处在爆炸性环境中的热电偶连接，这时只有记录仪的输入电路是本质安全的。 注2：在本文件的早期版本中，该术语为关联设备”。 3.1.3 本质安全装置 intrinsic safetyapparatus 本质安全设备 所有电路为本质安全电路的电气设备。 3.1.4 本质安全电路 intrinsically safecircuit 在本文件规定的条件下，包括正常工作和规定的故障条件，产生的任何电火花或任何热效应均不育 点燃规定的爆炸性环境的电路。 3.1.5 简单装置 simpleapparatus 电气参数严格定义且符合使用电路本质安全性能的电气元件或结构简单的元件组合。 注：在本文件的早期版本中，该术语为“简单设备”。 3.2 涂层coating 绝缘材料，如涂敷在零部件表面的清漆或干膜。 注：涂层和印制电路板的基础材料形成一个绝缘系统，其性能可与固体绝缘材料相似。 3.3 敷形涂层 conformal coating 电气绝缘材料，涂敷在印制电路板表面形成一层薄涂层，为防止环境中有害物质影响提供保护。 3.4 控制图controldrawing 制造商提供的本质安全装置或关联装置的图或其他文件，用以详细说明允许其互联或连接到其值 电路或设备的电气参数。 3.5 二极管安全栅diode safetybarrier 由熔断器、电阻或其组合保护的分流二极管或二极管电路（包括齐纳二极管）构成的组件，作为独立 装置，而不是作为较大设备的部件。 3.6 整体概念entityconcept

整体概念entityconcep

体概心 用连接件的本质安全参数确定本质安全装置和关联装置的组合符合要求的方法，

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最高输入电压maximuminputvoltage U; 可施加到设备的连接件上，不会使防爆型式失效的最高电压（交流或直流）。 3.13.2 最大输入电流 maximuminputcurrent I 可施加到设备的连接件上，不会使防爆型式失效的最大电流（交流或直流）。 3.13.3 最大输入功率 maximuminputpower P 可施加到设备的连接件上，不会使防爆型式失效的最大功率。 3.13.4 最大内部电容maximuminternalcapacitance C 连接件上出现的设备的最大等效内部电容。 3.13.5 最大内部电感 maximuminternalinductance L 连接件出现的设备的最大等效内部电感。 3.13.6 最大内部电感与电阻比maximuminternalinductancetoresistanceratio L;/R; 电气设备外部的连接件上出现的内部电感与电阻的最大比值。 3.13.7 最高输出电压 maximumoutputvoltage U。 任何施加电压达到最大电压的设备的连接件上出现的最高电压（交流或直流）。 3.13.8 最大输出电流maximumoutputcurrent I。 可从设备的连接件获取的设备中的最大电流（交流或直流）。 3.13.9 最大输出功率 maximumoutputpower P。 可从设备获取的最大电功率。 3.13.10 最大外部电容 maximumexternalcapacitance C。 可连接到设备的连接件上，不会使防爆型式失效的最大电容。 3.13.11 最大外部电感 maximum external inductance L 可连接到设备的连接件上，不会使防爆型式失效的最大电感。

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模铸moulding 将物体放置在具有成形腔的模具中并且在其周围浇人塑料材料，施加压力使其部分地或完全地封 装的过程。 注：该过程也可称为注塑、包覆成型或嵌件成型。 3.23 电隔离galvanicisolation 在设备内充许在两个电路之间传输信号或能量而两者之间没有任何直接电气连接 注：电隔离通常利用磁耦元件（变压器或继电器）或光耦元件

4本质安全装置和关联装置的类别和组别

应用GB/T3836.1一2021列出的防爆型式保护并适用于相应的爆炸性环境中的本质安全装置和 关联装置，应按GB/T3836.1一2021的设备分类要求进行分类，且应按照GB/T3836.1一2021的温度 要求规定最高表面温度或温度组别。 未应用GB/T3836.1一2021所列防爆型式保护的关联装置，仅应按GB/T3836.1一2021的设备分 类要求进行分类。

5电气设备的保护等级和点燃符合性要求

5.2“ia"保护等级

施加U和U：后，在下列每一种情况下，“ia”保护等级电气设备中的本质安全电路应不能引起 点燃： a） 正常工作和施加最不利条件下的非计数故障； b） 正常工作和施加一个计数故障加上最不利条件下的非计数故障； 正常工作和施加二个计数故障加上最不利条件下的非计数故障。 在上述各种情况下，所施加的非计数故障可以不同

电路进行火花点燃试验和评定时，应接10.1.4.2的要求施加下列安全系数 对于a)和b)，1.5; 对于c)，1.0。 在所有情况下，为确定表面温度组别，施加在电压或电流上的安全系数应为1.0。 若仅可能出现一个计数故障，并且能满足“ia”等级的试验要求，则应认为a)和b)的要求是“ia”等 级。若不可能出现计数故障，并且能满足“ia”等级的试验要求，则应认为a)的要求是"ia”等级

电路进行火花点燃试验和评定时，应按10.1.4.2的要求施加下列安全系数： 对于a)和b)，1.5； 对于c），1.0 在所有情况下，为确定表面温度组别，施加在电压或电流上的安全系数应为1.0。 若仅可能出现一个计数故障，并且能满足“ia”等级的试验要求，则应认为a)和b)的要求是“ia” 若不可能出现计数故障，并且能满足“ia”等级的试验要求，则应认为a)的要求是“ia”等级

5.3“ib"保护等级

施加U或U；后，在下列每一种情况下，“b”等级电气设备中的本质安全电路应不能引起点燃： a）正常工作和施加最不利条件下的非计数故障； b）正常工作和施加一个计数故障加上最不利条件下的非计数故障。 在上述各种情况下，所施加的非计数故障可以不同。 对电路进行火花点燃试验和评定时，应按10.1.4.2的规定，施加1.5倍安全系数。在所有情况下， 为确定表面温度组别，施加在电压或电流上的安全系数应为1.0。 若不可能出现计数故障，并且能满足“ib”等级的试验要求，则应认为a)的要求是“ib”等级

5.4“ic"保护等级

施加U或U；后，在正常工作和本文件规定的情况下，“ic”等级电气设备中的本质安全电路应不能 引起点燃。 在对电路进行火花点燃试验和评定时，应按10.1.4.2的规定施加1.0倍安全系数。为确定表面温 度组别，施加在电压或电流上的安全系数应为1.0。 注：计数故障的概念不适用于该保护等级，第8章中规定的可靠元件和可靠组件也不适用。对于“ic”保护等级来 说，术语“可靠”宜理解为“符合7.1的要求”

5.5火花点燃的符合性

为有效限制可能引起爆炸性环境点燃的火花能量，应按10.1的要求，在每一个可能出现断开或连 接的点上对电路进行评定和/或试验。 对Ⅲ类，应将对IⅡB类的火花试验要求应用于暴露在粉尘中的电路

所有与爆炸性环境可能接触的元件、外壳、导线和印制电路板上的印制线的表面均应进行最高温度 的评定和/或试验。在施加5.2、5.3和5.4规定的故障后允许的最高温度，应符合GB/T3836.1一2021 的温度要求。如果需要，应按10.2的规定进行试验。 注1：本章要求不适用于GB/T3836.1一2021列出的另一种防爆型式保护或位于危险场所以外的关联装置。 注2：为防止诸如印制电路板、涂层或元件封装过热或燃烧引起爆炸性环境的二次点燃，在选择与可能产生过高温 度元件相邻的材料时宜谨慎，这些元件如单体电池、电池组或在第5章规定的故障状态下耗散功率超过1.3W 的元件。

5.6.2I类和I类小元件温度

1类和Ⅱ类中的小元件温度要求在GB/T3836.1一2021中1类和Ⅱ类电气设备要求的小元作 中规定，且试验要求在GB/T3836.1一2021的小元件点燃试验中规定。 GB/T3836.1一2021中对最高表面温度所要求的5K和10K的安全裕度不适用于：GB/T3836. 2

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2021中在40℃环境温度下接照元件尺寸评定温度组别的表中所示的200℃、275℃和950℃的最高表 面温度值。

5.6.3I类和I类本质安全装置内部配线

对于铜导线，导线目身发热的最高温度对应的最大允许电流可从表2获得，或者，一般情况，对金属 导线也可按公式（1）计算：

=I t(1 +aT) [T(1+at) ..........+.......

t(1+aT) T(1+at)

表2铜导线的温度组别（最高环境温度为40C时）

注1：给出的最大允许电流值（A)是指交流有效值或直流值

注2：对于绞合导线，横截面积是所有绞合线束的总截面积。 注3：该表也适用于挠性扁平导线，例如带状电缆，但不适用于印制电路导体，见5.6.4。 注4：直径和横截面积是由导线制造商规定的标称尺寸、 注5：当最大功率不超过1.3W时，可以判定导线为T4温度组别，并且对于1类也是允许的。对于表面不堆集煤 尘的I类，当环境温度在40℃以下时允许的最大功率为3.3W；当环境温度大于40℃时，允许的最大功率 适当降低，具体见GB/T3836.12021中表3和表4。

注3：该表也适用于挠性扁平导线，例如带状电缆，但不适用于印制电路导体，见5.6.4。 注4：直径和横截面积是由导线制造商规定的标称尺寸 注5：当最大功率不超过1.3W时，可以判定导线为T4温度组别，并且对于I类也是允许的。对于表面不堆集煤 尘的I类，当环境温度在40℃以下时允许的最大功率为3.3W；当环境温度大于40℃时，允许的最大功率 适当降低，具体见GB/T3836.1一2021中表3和表4。

5.6.4I类和Ⅱ类印制电路板上的印制线

应采用有效数据或通过实际测量确定印制电路板上印制线的温度组别

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印制线由铜材料制成时，可根据表3确定温度组别。 例如，对于厚度至少为0.5mm的单面或双面印制电路板，在印制线厚度至少为33um时，如果其 最小宽度为0.3mm，流过的持续电流不大于0.444A，则利用表3给出的系数，可确定其温度组别满足 T4或I类要求。同样，对于印制线最小宽度分别为0.5mm、1.0mm和2.0mm，相应的最大电流分别 为0.648A、1.092A和1.833A时，其温度组别可确定为T4组。 若印制线长度不大于10mm，不必考虑温度组别。 通过试验确定印制线的温度组别时，应使用最大持续电流。 制造公差值不应使本条规定数值减少10%或1mm，取两者中的较小值。 不进行试验时，最大功率又不超过1.3W，印制线的温度组别符合T4或I类要求。 不进行试验时，当表面不堆积煤尘且最大功率不超过3.3W时，印制线可用于1类， 见GB/T3836.1一2021中对表面积≥20mm的元件温度组别的评定表。GB/T3836.1一2021中 最大耗散功率随环境温度变化，当环境温度大于40℃时，充许的最大功率应适当降低

印制电路板印制线的温度组别（最高环境温度为

对于厚度为0.5mm~1.6mm之间的印制电路板，表中的最大允许电流值除以1.2。 对于双面印制电路板，表中的最大允许电流值除以1.5。 对于在考虑中的多层印制电路板，表中的最大允许电流值除以2。 对于铜箔厚度18um的印制电路板，表中的最大允许电流值除以1.5。 对于铜箔厚度为70um的印制电路板，表中的最大允许电流值乘以1.3。 对于位于正常工作或故障条件下耗散功率0.25W或以上的元件之下的印制线，表中的最大允许电流值除以1.5。 正常工作或故障条件下，耗散功率为0.25W或以上的元件终端并沿导体长达1.00mm的范围内，将印制线宽度乘 人3或将规定的最大允许电流除以2。此外，如果印制线在该类元件下面通过，采用对耗散功率0.25W或以上的元件 下的印制线规定的系数。 环境温度达到60℃时，最大允许电流值除以1.2。 环境温度达到80℃时，最大允许电流值除以1.3。 注：给出的最大允许电流值（A)为交流有效值或直流值。

5.6.5Ⅲ类本质安全装置和元件温度

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测定血类本质安全装置最高表面温度时参考GB/T3836.1一2021的温度测量。应注意用本质安 全装置规定的U；和I；值测量，不加10%的安全系数。温度应为与粉尘接触的本质安全装置的表面温 度。例如，由防护等级至少IP5X保护的本质安全装置，应测量外壳的表面温度。 或者，如果本质安全装置任何元件匹配的耗散功率符合表4，且连续短路电流小于250mA，则应认 为设备可被粉尘包覆，或不考虑粉尘厚度影响。本质安全装置应标志为T135℃

表4浸没在粉尘中的元件内允许的最大耗散功

安全防爆型式有影响的关联装置 例如，浇封化合物浇封的要求仅适用于为满足6.3.5或6.6规定的浇封。

当湿气或粉尘侵人，或接近导电部件可能损害本质安全性能时，例如当电路具有可靠爬电距离时， 外壳还是必需的。 外壳的防护等级应根据使用场所而定，例如，对于I类电气设备可要求符合GB/T4208规定的 IP54外壳防护等级。 用于防护触及带电部件的外壳与防止固体和液体侵入的外壳，结构上可不同。 外壳表面上的标志应由制造商负 年且在规定文件中加以说明（见第13章）

6.1.2I 类或I类设备的外壳

依靠表5或附录F中的间距的本质安全 置和关联装置，应分别配备符合6.1.2.2或6.1.2.3要求 的外壳。

符合表5分隔间距要求的设备，根据规定用途和环境条件，外壳应具有GB/T4208的IP20或更高 的防护等级。 外壳不必承受GB/T3836.1一2021中的外壳试验；但对便携式设备，GB/T3836.1—2021的跌落 试验仍然适用

6.1.2.3符合附录F的设备

符合表F.1或F.2分隔间距要求的设备，应通过下列方式之一达到2级防污染保护等级： 根据规定用途和环境条件，外壳应具有GB/T4208规定的IP54或更高的防护等级。对这样 的外壳，还应符合表1中确认的GB/T3836.1一2021中的条款， b 如果分隔间距通过使用1型或2型涂层或浇封化合物或通过固体绝缘来实现，根据规定用途 和环境条件，外壳应具有GB/T4208规定的IP20防护等级或更高的防护等级。外壳不必承 受GB/T3836.1一2021中的外壳试验；但对便携式设备，GB/T3836.1一2021的跌落试验仍然 适用。 用符合IP20要求的外壳和限制安装实现时，应将限制安装要求规定为特殊使用条件，并按 GB/T3836.1一2021的标志要求在设备合格证号上标注符号“X”并且合格证列出的特殊使用 条件应详述安装要求

6.1.3Ⅲ类设备的外壳

当粉尘侵入，或接近导电部件可能损害本质安全性能时，例如当电路具有可靠爬电距离时，外壳应 奇合以下要求之一： a 如果通过满足表5或附录F的电气间隙或爬电距离要求实现隔离，则外壳防护等级至少应为 GB/T4208的IP5X。对于这样的外壳，还应符合6.1.2.3a)的要求。 如果通过满足表5或附录F的涂覆下的间距、浇封化合物或通过固体绝缘的间距的要求实现 隔离，则外壳防护等级至少应为GB/T4208的IP2X。外壳不必承受GB/T3836.1一2021的 外壳试验；但是对于便携式设备，GB/T3836.1一2021的跌落试验仍然适用。 Ⅲ类关联装置的外壳应符合6.1.2的要求。

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除应满足6.3的要求之外，本质安全电路端子与非本质安全电路端子之间，应采用下列a）和b)给 出的一种或多种方法进行隔离。 如果外部导线从端子处断开后，可能触及导体或元件并损害本质安全性能时，这些隔离方法也 适用。 注1：本质安全装置和关联装置的外部电路连接用接线端子的布置，宜保证在连接时不损坏元件。 a）当采用间距实现隔离时，接线端子裸露导电部件之间的电气间隙应不小于50mm。 注2：宜注意接线端子的布置，并采用合适的接线方法，防止导线发生位移时电路之间碰触。 b）当本质安全电路和非本质安全电路的端子安装在不同的外壳内进行隔离，或在同一个保护罩 内用端子间绝缘隔板或接地金属隔板进行隔离时，应满足下列规定： 1）用于隔离接线端子的隔板应延伸到外壳壁内1.5mm，或者确保在隔板周围任一方向测量 时，接线端子裸露导电部件之间的最短距离应不小于50mm； 2） 金属隔板应接地，并且应有足够的强度和刚度，保证在现场布线时隔板不被损坏。隔板厚 度应不小于0.45mm，否则应符合10.6.3的规定。另外，金属隔板还应有足够的载流能 力，防止在故障条件下被烧穿或接地失效； 3）非金属绝缘隔板应有合适的CTI、足够的厚度和支撑能力，使之不易变形失去作用。这种 隔板厚度应至少为0.9mm，如果隔板厚度小于0.9mm，应符合10.6.3的规定。 不同本质安全电路接线端子的裸露导电部件之间，及其到接地或者到零电位的导电部件之间的电 气间隙和爬电距离应等于或大于表5给出的值。 对于不同的本质安全电路，外部连接件的裸露导电部件之间的电气间隙应符合下列规定： 不同本质安全电路之间至少6mm； 如果安全分析时没有考虑接地连接，距接地部件至少3mm。 固体绝缘壁或隔板的隔离间距按图1测量。测量时，应考虑没有刚性固定的金属部件任何可能的 移动

图1本质安全端子和非本质安全端子的隔离

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标引序号和符号说明： 罩：非导电，或导电并接地； 符合6.2.1b)的隔板，在本示例中，它应是均匀的，应与基座一致或粘合在一起； T—按6.3的距离。 di≥3mm，当罩导电并接地时； d.≥6mm ds≥50mm或d,≤1.5mm 注：所示尺寸为上述电气间隙和爬电距离，而不是绝缘厚度。

图1本质安全端子和非本质安全端子的隔

用于连接外部本质安全电路的描实和插座，应与连接非本质安全电路的插和插座分开，开且不能 互换。 在本质安全装置或关联装置为外部连接配备有一个以上插头和插座时，并且它们之间互换会对防 爆型式产生不利影响时，则应这样设置：即插头、插座不能互换，例如锁住；或者配对的插头、插座应能鉴 别，例如用标志或色标，使得在错配时易于发现 当插头或插座不是与导线一起预制时，接线用连接件应符合6.2.1规定。如果连接要使用专用工 具，例如通过压接方式使导线不易松脱，此时连接件只需要符合表5规定。 如果连接装置带有接地电路并且防爆型式与接地有关，则连接装置应按6.5规定设置

6.2.3用电阻限制电源能量时最大外部电感与电阻比（L，/R）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（L。/R。，L。单位：H,R。单位：S2)应用公式 2)计算。该公式已考虑到了1.5倍的电流安全系数。当设备输出端电容C（呈现在电源端的最大电 容，单位：F）超过1%C。时，该公式不适用。

火花试验装置最小点燃能量，单位为焦耳（J），对于： I类设备：525叫J； ·ⅡIA类设备：320叫J； IⅡB类设备：160叫J；

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IIC类设备：40叫J。 R. 电源的最小输出电阻，单位为欧姆（2）。 U。一最高开路电压，单位为伏特（V)。 L。一呈现在电源端的最大电感，单位为亨利(H)。 如果 L,=0.则：

在要求的安全系数为1.0时，L。/R。值应乘以2.25 注1：通常L。/R。用于分布参数，例如电缆。对于电感和电阻的集中值，使用该公式时需特殊考虑。 注2：对于非线性电源，可用几个不同的L。和R。值按照10.1对电路进行火花试验确定L。/R。。R。宜从短路（I。 最大)到开路（I。接近0)范围内取值，以保证L。/R。值不会导致火花试验失效

6.2.4永久性连接电缆

如果设备内部的端子损坏可造成本质安全性能失效，例如，电缆中有一个以上本质安全电路，且端 子的损坏会导致不安全连接，则具有外部永久性电缆连接的设备应承受10.9规定的电缆拔脱试验

本质安全装置可配置仅用于非危险场所的连接件，例如数据下载和电池充电连接件。这样的连接 牛应配置保护，确保本质安全装置内的元件的额定值符合7.1的要求。使用符合7.3和7.5.2用熔断器 保护的并联齐纳组件，应看作对电压限值提供充分保护。 如果这些连接件用于连接电池充电器，还应符合7.4.9 保护电路及元件可在本质安全装置内，也可以在非危险场所设备内。如果保护电路的任一部分位 于非危险场所附件内，则应按本文件要求进行评定，非危险场所附件应在文件中说明， 可以施加在非危险场所连接件的最高电压U.应在文件中说明，并标志在本质安全装置上。连接 牛的Um应假定为正常电源电压，如250Va.c.，另有标志的除外。 注1：如果Um小于250Va.c.，不宜来自未经评定的设备 另外，本质安全装置的电路应采取措施，防止在危险场所向安全场所的连接件输送能够引起点燃的 能量。 注2：这些要求不适用于制造商生产、试验、修理或大修时使用的连接件

外墙标准规范范本6.3.2导电部件的间距

导电部件间的间距为： a）本质安全电路与非本质安全电路之间；或者 b）不同本质安全电路之间；或者 c）电路与接地或隔离金属件之间。 如果间距与防爆型式有关，则导电部件间的间距应符合下列规定。 在测量和评定间距时，应考虑导体或导电部件可能发生的位移。制造公差不应使规定间距减小 10%或1mm，取两者中较小值。 符合表5或附录F的间距在6.1.2.2、6.1.2.3或6.1.3规定的条件下应不考虑故障。 20

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隔离失效的故障模式只应是短路。 如果电路对地击穿对防爆型式不会产生不利影响，并且接地导电部件能承受故障条件下流过的最 大电流，则采用接地金属件（例如印制电路板上的印制线或隔板)把本质安全电路和其他电路隔离时，间 距要求应不适用。如果接地的印制电路板印制线隔离了有间距要求的导电印制线，则爬电距离要求应 不适用，但是电气间隙要求仍适用。如果有足够高度的接地金属隔板以阻止要求隔离的元件之间放电， 则电气间隙要求应不适用。 注1：例如，如果电路与接地金属件或隔离金属件之间的短路能使限流电阻旁路，则防爆型式与接地金属件或隔高 金属件的隔离有关。 接地金属隔板应有一定的强度和刚度，不易损坏，并应有足够的厚度和足够的载流能力，防止在故 障条件下使隔板烧穿或接地失效。隔板厚度至少应为0.45mm，并且固定在设备的刚性接地部件上，或 者如果厚度较小，应符合10.6.3的规定。 当厚度和CTI符合表5要求的非金属绝缘隔板设置在导电部件之间时，如果隔板厚度不小于 0.9mm，则应在隔板周围测量电气间隙、爬电距离和其他间距；如果隔板厚度小于0.9mm，除应在隔板 周围测量电气间隙、爬电距离和其他间距外，还应符合10.6.3的规定。 注2：评定方法在附录C给出

6.3.2.1按照表5的间距

对于“ia”和“ib”保护等级，如果间距小于表5规定的值，但大于或等于其1/3 安全阀标准，且对本质安全性能会 造成损害，则应认为是计数短路故障。 对于“ia”和"ib”保护等级，如果间距小于表5规定值的1/3，且对本质安全性能会造成损害，则应认 为是非计数短路故障。 对于"ic"保护等级.如果间距小于表5规定值.且对本质安全性能会造成损害.则应认为是短路

6.3.2.2按照附录F的间距