淺析間距計數故障與非計數故障

【摘要】計數故障與非計數故障是GB3836.4-2010《爆炸性環境 第4部分：由本質安全型“i”保護的設備》中的重要概念。本文對間距計數故障與非計數故障的理解進行了簡單分析。

【關鍵詞】計數故障；非計數故障；間距

計數故障與非計數故障這一概念由GB3836.4 -2010《爆炸性環境 第4部分：由本質安全型“i”保護的設備》提出，并作為劃分本質安全設備和關聯設備的本質安全部分保護等級“ia”、“ib”的依據。保護等級不同，直接影響是否適用于要安裝的場所。場所分類是對可能出現爆炸性氣體環境的場所進行分析和分類的一種方法，以便正確選擇和安裝危險場所中的電氣設備，達到安全使用的目的[1，3]。

本文僅對影響電路本質安全性能的間距做分析。間距類型有電氣間隙（d）、通過澆封化合物的間距（c）、通過固體絕緣的間距（s）、爬電距離（f）、涂層下爬電距離（cf）。

1.器件間距

對于“ia”和“ib”保護等級，如果間距小于GB3836.4-2010中表5規定的值，但大于或等于其1/3，且對本質安全性能會造成損害，則應認為是計數短路故障。對于“ia”和“ib”保護等級，如果間距小于GB3836.4-2010中表5規定值的1/3，且對本質安全性能會造成損害，則應認為是非計數短路故障[2]。

參照GB3836.4-2010中的表5，現以10V舉例說明。對于“ia”和“ib”保護等級，10V對應的電氣間隙是1.5mm，其1/3就是0.5mm，可知芯片MP2270管腳的電氣間隙0.22mm，小于0.5mm，可設非計數短路故障。可以通過刷漆等方式滿足計數短路故障的要求。對于“ia”和“ib”保護等級，10V對應的涂層下的爬電距離是0.5mm，其1/3就是0.17mm，可知芯片MP2270管腳的電氣間隙0.22mm，小于0.5mm，但大于0.17mm，可設計數短路故障。

這是器件自身管腳之間的間距故障，不同器件之間管腳間距故障的考慮方式也是如此。

2.印刷電路板間距

目前測試印刷電路板尺寸參數主要采用影像測量技術。假設線間距最小值為0.2mm。因為印刷電路板要求刷三防漆，可查GB3836.4-2010中表5第6列，對于“ia”和“ib”保護等級，10V對應的涂層下的爬電距離是0.5mm，其1/3就是0.17mm，0.2mm大于0.17mm，可設計數故障。對于“ia”和“ib”保護等級，30V對應的涂層下的爬電距離是0.7mm，其1/3就是0.23mm，0.2mm小于0.23mm，可設非計數故障。須注意的是，印刷電路板線間距會受芯片管腳間距影響。

3.內部接線柱間距

圖2是產品內部接線柱之間的間距示意圖。從圖中可看出，螺釘M之間存在絕緣隔板I，電氣間隙d是空間上兩個螺釘之間的最短距離，爬電距離是兩個螺釘之間沿絕緣材料表面的最短距離，可以理解為一只螞蟻從其中一顆螺釘爬到另一顆螺釘的距離。

值得注意的是，在測量電氣間隙d時，這里絕緣隔板I的厚度須大于等于0.9mm，或者能承受用直徑為6mm的固體試棒施加的至少為30N、10s的力，否則隔板可忽略不計。當爬電距離是由較短距離相加組成時，例如，插入了導電部件，小于GB3836.4-2010中表5爬電距離規定值的1/3的距離不計算。

絕緣隔板I的厚度就是螺釘M之間通過固體絕緣的間距。如果這里絕緣材料I是澆封化合物，那么絕緣材料I的厚度就是螺釘M之間通過澆封化合物的間距。如果這里金屬M之間連同隔板刷上三防漆，那么爬電距離f則為涂層下的爬電距離。

將測試結果參照GB3836.4-2010中表5，可設計數故障或非計數故障。

4.復合間距和組合爬電距離

4.1 復合間距

5.結語

計數故障與非計數故障是GB3836.4-2010《爆炸性環境 第4部分：由本質安全型“i”保護的設備》中的重要概念。本文對間距計數故障與非計數故障的定義及理解進行了分析，并舉例說明。計數故障與非計數故障的理解，在對本質安全電路的分析中發揮著重要作用。

參考文獻

[1] GB12476.3-2007.可燃性粉塵環境用電氣設備 第3部分：存在或可能存在可燃性粉塵的場所分類[S].

[2] GB3836.4-2010.爆炸性環境 第4部分：由本質安全型“i”保護的設備[S].

[3] GB3836.14-2000.爆炸性氣體環境用電氣設備 第14部分：危險場所分類[S].