组合电路的分析方法。 如果本质安全系统含有一个以上电源，并且这些电源中一个或多个是非线性的，则不能使用附录E 介绍的评定方法。对于这种本质安全系统，附录C对如何分析含有一个非线性电源的组合系统做了 说明。 图1阐述了系统分析的原理，

11.2电感电路的分析

如果设备具有根据设备文件或者根据设备结构明确确定的电感和电阻工业标准，则系统电感方面的安全性 应按照附录D规定的方法确认，

如果设计的系统要求考虑现场按线的故障，则应施加下列故障： a）任何数量的现场接线导体开路； b）任何数量的现场接线导体和屏蔽之间短路； c）等电位联结结构或铠装在任意点出现的故障。在分析时，等电位联结结构或铠装的回路应认 为具有零阻抗，不会将任何电压或电流引人电路。 应按照GB3836.4一2010中10.1.4.2规定，施加1.5倍的安全系数计算互连电缆的允许参数，

11.4型式检查和试验

如果有必要通过型式检查和/或型式试验确定系统是否足够安全，则应采用GB3836.4一2010 章规定的方法

系统内的所有设备应易于识别。对于“简单设备”，可采用追溯工厂识别标签的办法实现。 对系统描述文件最基本的要求是易于追溯。可行的方法是对仪表回路准确编号，注明回路信息，并 依次列人系统描述文件。 如果系统含有按照GB3836.4单独评定或试验的设备，则保留这些设备的原有标记。 如果系统作为一个整体来评定，并且符合GB3836.4的规定，则每个设备均应按照该标准标志。

图A.1本质安全设备与关联设备的相互连接

图B.1串联连接电源

图B.2并联连接电源

图B.3非计划连接的电源

附录C （资料性附录） 非线性和线性本质安全电路的互连

b）不规则四边形特性 图C.1等效电路和电阻电路的输出特性

c）矩形特性 图C.1（续）

第一步是对连接关联设备产生的电压和电流的新最大值进行评定。如果关联设备如图C.2a)所示 连接则为串联连接，其单个分组件的最大开路电压U。值叠加，短路电流取串联组件的最大短路电流值 I。；图C.2c)这样的连接是并联连接，开路电压到最大值时取叠加的短路电流。 如果设备的连接没有对极性（如图C.2e))明确界定，则可以根据考虑的故障条件串联连接或并联 连接。在这种情况下，必须分别针对串联连接和并联连接假设电压叠加和电流叠加，必须把最不利值 作为基础，

）电压叠加的电联连送

b）电压叠加并且电流可能叠加的审联 C.2互相连接的电流叠加和/或电压叠加情况

日C.2互相连接的电流叠加和/或电压叠加情况

d）电流叠加并且电压可能登加的并联

电流叠加和电压叠加的串联或并联

在新的电流和电压最大值确定以后，应利用GB3836.4给出的点燃限值曲线，考虑电阻电路的安 全系数核查组合电路的本质安全性能，并且应确定外部电感L。和电容C。的新最大容许值。但是 GB3836.15一2000附录A规定的程序有一个缺点，由下述情况引起： 一最高容许电感仅对24V的最大电压有效； 一没有考虑电感和电容都存在。 如果仅根据开路电压和短路电流进行，在电压范围超过20V时获得的安全系数实际上从最佳值 1.5降低到大约1.0。这似乎可以接受，因为即使所有的独立设备均满足“ia”级要求，符合GB3836.15 的互相连接通常仅能满足“ib”等级。但是在低压情况下安全系数下降比1.0低很多。因此这种方法对

安全无效。 如果在一个电路里一个或多个有源电源具有非线性特性，则仅根据无负载电压和短路电流进行的 评定不能达到最初目的。 实践中，使用不规则四边形特性电源（参见图C.1b)），并且如果使用电子限流器件，通常产生“矩 形”输出特性（参见图C.1c)）。对于这种电路，不能使用GB3836.4规定的点燃限值曲线。因此本部分 介绍了一种方法，容许利用示意图对含有非线性电路的电网组合进行安全评价。新的计算机辅助火花 点燃模型可使电路中非线性电源及电感与电容吻合达到需要的安全系数。 这里介绍的程序适用于1区以及ⅡC和IⅡIB类设备。应强调在这里建议用评定互联的仪表；用该 程序限定单个电路或设备的本质安全参数，仅在简单矩形电路或线性电路中才有效，

C.2非线性电路的基本类型

表C.1说明输出特性需要的参数

.2.2合格证中规定的

具有有源的本质安全电路的设备应进行认证 可以假定，对于与本质安全电路组合的单个设备，通常要有防爆合格证，合格证含有相应的电气参数。

）输出特性 b）等效电路 图C不锁m加动形生性电酒战轮出性性和等中改

输出特性 b)等效电路

C.3不规则四边形特性电源的输出特性和等效

用这种方法，互相连接所需数据可从防爆合格证所给的数据中获得。如果老合格证中没有数据 从设备制造商或检验单位获得这些数值

为了评定本质安全性能，首先选择爆炸级别然后选择该组合要求的总电感。如果只涉及弱电感（也 就是说没有集总电感，只有短电缆长度），则应选择带最低电感的曲线（即ⅡC级别选择图C.7a）ⅡB级 别选择图C.8a)）。 那么综合输出特性在相关的曲线图中。如果根据C.3.1考虑电流和电压叠加，那么应画出两种综 合特性。 目前有可能做到针对曲线和所选择的爆炸级别直接确定电源与电感的组合是否为本安型。合成总 特性不得与曲线图中在任何位置上的矩形电源的极限曲线交叉。另外，用总特性的最高电压和最大电 流限定的点应低于线性电源的曲线。 可以看出生成电路的最大容许电容为两个C。极限曲线族的最低值，是线性极限和矩形极限的综合 输出特性不交叉的最大C。值。为此如果需要更高值的容许电容C。，则可以从较低电感曲线图开始得 出。综合输出特性与线性电源或矩形电源的电感限值曲线交叉时，也可使用同样的方法。如果ⅡC曲 线图中，即使曲线图中的最小电感值（0.15mH)也超过了相关极限曲线，那么建议使用IB曲线图。如 果这些极限也被超过，那么该组合对IB类也不具本质安全性能

C.3.3使用输出特性程序的附加说明

C.3.I和C.3.2中所述本质安全电路互相连接的安全评定程序，以实验室进行的基础理论研究工 作和模型计算为基础。实际计算方法得出的结果与前面实验室报告得出的结果不同。 今后，在小电压范围中容许稍大电容。对于更高的电压，差值可能高达一个系数3。与前面报告中 的曲线图对比，图C.7和图C.8中的纯电阻电路极限曲线被省略了；但是它通过电感极限曲线确定。 另外，在这里插人了线性电源的极限曲线。除此以外，图示过程大体上相同。 图示法的基础是，降低抽象的线性电源和矩形电源中实际电源特性，并与相关极限曲线对比。只有 在实际电源是线性特性或者是矩形特性时，才能保证从该曲线得出正好1.5的安全系数。在某些更复 杂的电源中，构造包络线性特性或矩形特性可能会有益处，能保证安全系数。如果两种极限指标都使 用，实际安全系数可能稍微小些（但总是大于1）。这是减少这种简单图示法中使用的实际电路条件的 结果。专家一般认为，评定1区设备时容许用这种方法。 使用图C.7和图C.8给出的曲线图时，通常包括电感和电容（混合电路）的相互作用。该方法也应 用于纯线性电路的组合（输出特性符合图C.1a)）。规定的这种方法对集总电感或集总电容与从配电电 缆参数得出的集总电感或集总电容没有造成区别。如果电缆传输时间不超过10μS，则目前的观点不箫 要该差值。根据集总参数进行的计算取决于安全侧，与早期的计算方法相比，在实践中不会造成严格 限制。 这种方法的优点是，与安全数据有关的所有信息均可从一个曲线图中得出。然而，由于这里介绍的 方法得出的容许电容值在某些情况下较大，因此应根据GB3836.4一2010表A.2的规定，对最大开路 电压与最大电容进行比较。应采用GB3836.4的数值，否则会引起误解。 从最大容许的外部电感和电容得出的值，是整个组合的值，即应当考虑的、在外部端子上有效的所 有单个装置的电感和电容。 曲线图用的计算方法与进行研究项目期间进行点燃试验得出的结果，没有发现明显的系统偏差。 众所周知，多数试验结果的不确定度在10%的范围内。引起不确定度的原因是试验方法和火花试验装 置本身。这里给出的方法估计不会有较大偏差，

C.4用图例说明使用输出特性的方法

在图C.4所示举例中，带有放大器（IV）的分析仪位于危险场所内，并由本质安全型电源（I）供 安型放大器输出信号（0～20mA信号）输送到显示器（IL）和绘图仪（IⅢ）

输出防爆型式ExibⅡB 最大值 U。=15.7 V I。=100 mA P。=1.57 W L.=1 mH C。=650 nF 矩形输出特性（图C.1c)) Ⅱ.显示器 输人防爆型式ExibⅡC 最大值 U,=12 V

图C.5图C.4所给电路的总合成特性

图中：1一 一矩形特性电源电感限值；

C.6图C.4所给示例的电流登加和/或电压叠力

该组合的综合值如下： ⅡB类 最大值 U=28.7V I。=264mA P。=1.9 W L。=0.5mH C,=400 nF 因为在目前的举例中关联设备(电源、显示器和绘图仪)在本质安全输入/输出端没有有效电感或电

该组合的综合值如下： ⅡB类 最大值 U.=28.7 V I。=264mA P。=1.9 W L。=0.5 mH C,=400 nF 因为在目前的举例中关联设备（电源、显示器和绘图仪)在本质安全输入/输出端没有有

容，可用本质安全型设备（分析器）和互联电缆的电容和电感的最大值。

化学和石化工业中，设计和建造测量和加工设备时，经常需要把认证过的设备与本安型电路组合在 一起。 GB3836.15的安装规则规定，如果通过计算或测量验证了互相连接的安全性，则允许危险场所用 电气设备的设计人员、生产者或操作人员自已负责处理这种组合。由于操作人员通常没有进行测量验 证的装置（操作人员不可能拥有必要的设备），允许操作人员利用适用的计算方法。到日前为止 GB3836.15仅提供了一种能专门用于有纯线性内阻的电源的方法，但这种方法也不一定总能得出安全 布局。但是在实践中，经常出现非线性特性的电源，然而到目前为止，只有得到检验站的支持，才有可能 组成这样的组合。 因此形成一种方法，允许利用曲线图对线性电路和非线性电路电网组合进行安全评估。这种方法 适用于爆炸级别IB和IIC以及1区危险场所。 这种方法的基本部分是，对本质安全电源有关的输出特性用图解求和。然后把综合特性标绘成适 当的曲线图，根据曲线图可以对电阻电路、电感电路、电容电路以及组合电路进行本质安全评定（即负载 同时具有电感和电容）。这种方法的显著优点是，仅用一个曲线图可以得出与安全数据有关的所有信息 和限定条件。该曲线图已采用了规定的1.5倍的安全系数

收人图C.9中的图表可以用来拷贝到透明软片上。然后可以绘制自已计算的电压总和或电流总 和曲线图，根据不同的限值曲线图（通用比例）进行评定。以下页面上给出了符合表C.2的限值图，有 普通比例和最佳比例

图C.7通用电源特性极限曲线图——IC组

a）0.15mH图（续） 图 C.7 (续)

b)0.5mH图 图C.7（续）

c)1mH图 图C.7（续）

医药标准图中：1 矩形特性电源电悠限值

d)2mH图 图C.7（续）

e)5mH图 图C.7（续）

图C.8通用电源特性极限曲线图IB组

建筑软件、计算图C.8通用电源特性极限曲线图IB组

a）0.15mH图（续） 图C.8（续）

b)0.5mH图 图C.8（续）