
GB/T 3836.1-2021 是我国爆炸性环境用设备的基础通用国家标准,于 2021 年 10 月 11 日发布,2022 年 5 月 1 日正式实施。该标准代替了 GB 3836.1-2010 和 GB 12476.1-2013,整合了爆炸性气体和粉尘环境设备的通用要求,修改采用国际标准 IEC 60079-0:2017,是所有防爆电气设备设计、制造、检验和认证必须遵循的核心准则。
本文将按照标准目录层级,提炼最关键的技术要求和认证要点,帮助从业者快速掌握核心内容。
一、标准适用范围与核心定位
1. 适用范围
本标准规定了爆炸性气体环境和爆炸性粉尘环境用 Ex 设备(防爆设备)和 Ex 元件的结构、试验和标志通用要求,适用于所有防爆型式的设备,包括隔爆型 "d"、增安型 "e"、本质安全型 "i" 等。
2. 不适用范围
•医用电气设备
•发爆器、发爆器试验仪和点火电路试验仪
•绝热压缩、冲击波、粉尘自燃等特殊点燃源相关设备
3. 基准运行条件
标准假定 Ex 设备在以下标准大气条件下运行:
•温度:-20℃~+60℃(正常使用温度范围为 - 20℃~+40℃,超出需特殊标志)
•压力:80kPa~110kPa
•氧含量:21%(体积分数)
二、核心术语与设备分类(重点)
1. 关键术语定义
•Ex 设备:符合防爆标准要求,用于爆炸性环境的设备
•Ex 元件:不能单独使用,标志有 "U" 后缀,并入 Ex 设备时需附加评定的部件
•设备保护级别(EPL):根据设备成为点燃源的可能性划分的保护等级
•最高表面温度:设备在最不利运行条件下,任何表面达到的最高温度
•防爆型式:为防止点燃周围爆炸性环境而对设备采取的专门措施
2. 设备分类体系
标准将防爆设备分为三大类,每类根据适用环境特性进一步细分:
设备类别 | 适用环境 | 细分类型 | 代表性物质 |
Ⅰ 类 | 煤矿瓦斯气体环境 | - | 甲烷(瓦斯)+ 煤尘 |
Ⅱ 类 | 除煤矿外的爆炸性气体环境 | ⅡA | 丙烷 |
Ⅲ 类 | 除煤矿外的爆炸性粉尘环境 | ⅢA | 可燃性飞絮 |
3. 设备保护级别(EPL)
保护级别从高到低分为三级,对应不同的安全要求:
环境类型 | 高保护级别 | 中保护级别 | 一般保护级别 |
煤矿瓦斯 | Ma | Mb | - |
爆炸性气体 | Ga | Gb | Gc |
爆炸性粉尘 | Da | Db | Dc |
注:标志ⅡB 类的设备可用于 ⅡA 类环境,标志 ⅡC 类的设备可用于 ⅡA 和 ⅡB 类环境;粉尘类设备同理。 |
三、温度要求(核心安全指标)
温度是防爆设备最关键的安全参数,过高的表面温度会直接点燃爆炸性混合物。
1. 环境温度标志
•正常环境温度(-20℃~+40℃):无需附加标志
•特殊环境温度:需标志Tₐ或Tₐₘᵦ及温度范围,例如-30℃≤Tₐ≤+40℃,或用符号 "X" 指明特殊使用条件
2. 最高表面温度限制
不同类别设备的最高表面温度有严格规定:
(1)Ⅰ 类煤矿设备
•表面可能堆积煤尘:≤150℃
•表面不会堆积煤尘(如防尘外壳内部):≤450℃
(2)Ⅱ 类气体设备
按温度组别划分,共 6 个等级:
温度组别 | T1 | T2 | T3 | T4 | T5 | T6 |
最高表面温度(℃) | ≤ 450 | ≤ 300 | ≤ 200 | ≤ 135 | ≤ 100 | ≤ 85 |
(3)Ⅲ 类粉尘设备
•EPL Da 级:必须在200mm 粉尘层包围所有面的条件下测定
•EPL Db 级:可选择无粉尘层、规定粉尘层(≤200mm)或特定方向粉尘层测定
•EPL Dc 级:在无粉尘层条件下测定
3. 小元件温度豁免
表面积较小的元件(如晶体管、电阻),在满足以下条件时可适当放宽温度要求:
•通过小元件点燃试验证明不会点燃混合物
•符合标准表 3、表 4 规定的表面积和功率限制
•T5 组元件表面积 < 1000mm² 时,表面温度≤150℃
四、通用结构与材料要求
1. 所有电气设备通用要求(第 6 章)
•机械强度:设备需通过抗冲击试验(1kg 重物从规定高度落下)和跌落试验(便携式设备 1m 高度跌落)
•开盖延迟:若电容器放电或热元件降温时间不足,需设置 "断电后延迟 Y 分钟开盖" 或 "存在爆炸性环境时严禁打开" 警告标志
•衬垫保持:外壳接合面的衬垫必须粘附或固定在一个配合面上,防止丢失、损坏或错误安装
•电磁 / 超声波辐射:射频、超声波、激光等能量输出不得超过标准规定的阈值,避免成为点燃源
2. 非金属外壳与部件(第 7 章,重点)
非金属材料的热稳定性和静电防护是防爆安全的关键:
•材料溯源:必须明确树脂制造商、型号、颜色、温度指数(TI)或连续运行温度(COT)
•热稳定性要求:
○塑料材料的 TI 比最高工作温度高20K(EPL Gc/Dc 级高 10K)
○弹性体和粘结剂的 COT 必须覆盖设备的工作温度范围
•静电防护:外部非金属材料需通过以下至少一种措施防止静电积聚:
a.表面电阻≤1GΩ(50% RH)或≤100GΩ(30% RH)
b.限制表面积(如ⅡC Ga 级≤400mm²)
c.限制绝缘层厚度(如ⅡC Ga 级≤0.2mm)
d.采用导电 / 耗散涂层
•O 形圈替换:符合 GB/T 3452.1 的 O 形圈,可通过压缩永久变形率评定替换,无需重新进行 IP 试验
3. 金属外壳与部件(第 8 章)
轻金属和铜合金的成分限制:
•轻金属限制:
○Ⅰ 类设备:铝、镁、钛、锆总含量≤15%(其中镁、钛、锆≤7.5%)
○Ⅱ 类 Ga 级:总含量≤10%(镁、钛、锆≤7.5%)
○Ⅱ 类 Gb 级:镁、钛、锆≤7.5%
•铜合金限制:用于含乙炔环境的铜合金,铜含量≤65% 或涂覆锌、镍等防护层
五、关键部件要求
1. 紧固件(第 9 章)
•防爆专用紧固件只能用工具拆卸
•螺纹需符合公制大螺距要求,公差等级 6g/6H
•螺纹啮合深度至少等于紧固件螺纹外径
2. 联锁装置(第 10 章)
•为保持防爆型式的联锁装置,非专用工具不能轻易解除
•开盖联锁应实现 "开盖前断电、断电后闭锁" 功能
3. Ex 元件(第 13 章)
•不能单独使用,必须并入完整的 Ex 设备
•防爆合格证编号带 "U" 后缀,无 "X" 特殊使用条件
•合格证限制条件中必须包含正确使用的必要信息
4. 电缆引入装置(第 16 章 + 附录 A)
电缆引入装置是防爆设备最易失效的部位之一:
•分为Ex 设备电缆引入装置和Ex 元件两种取证形式
•必须通过夹紧试验、抗冲击试验和 IP 防护试验
•Ⅰ 类非螺纹引入装置必须取得 Ex 设备合格证
•引入点温度 > 70℃或分支点温度 > 80℃时,需在设备外部标志

图 1 电缆引入装置典型结构示意图
5. 接地与等电位联结(第 15 章)
•保护接地导体最小截面积按表 12 规定:S≤16mm² 时,PE 线截面积 = S;16<S≤35mm² 时,PE 线 = 16mm²;S>35mm² 时,PE 线 = 0.5S
•外部等电位联结件应能连接≥4mm² 的导体
•连接件需采取有效的防腐和防松措施
六、特殊设备补充要求
1. 电机(第 17 章)
•通风孔防护等级:进风端 IP20,出风端 IP10
•风扇与风扇罩间隙:至少为风扇叶轮最大直径的 1/100,且≥1mm
•需采取措施防止轴电压导致轴承火花放电
•变频器控制的电机需附加标志运行速度范围、最小开关频率等信息
2. 开关(第 18 章)
•隔离开关应切断所有电极,并能清楚显示触头位置
•开关柜盖板应与隔离开关联锁,或设置 "严禁带电开盖" 警告标志
•Ⅰ 类开关柜的隔离开关应能在断开位置锁定
3. 灯具(第 21 章)
•光源必须有透明保护罩,可附加保护网
•灯盖应带有自动联锁装置,或设置警告标志
•严禁使用游离金属钠灯(低压钠灯),可使用高压钠灯
4. 电池设备(第 23 章)
•仅允许使用标准表 13(原电池)和表 14(蓄电池)列出的单体电池类型
•电池组中的所有单体电池必须同一制造商、同一电化学系统、同一容量
•必须防止电解质泄漏,电池更换参数需永久性标志
七、试验与认证要求
1. 型式试验(第 26 章)
型式试验是防爆认证的核心,主要包括:
•外壳试验:抗冲击、跌落、IP 防护等级
•热试验:温度测定、热剧变、小元件点燃试验
•非金属材料试验:耐热、耐寒、耐紫外线、表面电阻、转移电荷
•部件试验:绝缘套管扭转、电缆引入装置夹紧、O 形圈压缩永久变形
2. 例行试验(第 27 章)
每台产品在制造完工后必须进行例行试验,确保产品一致性。
3. 防爆合格证(第 28 章 + 附录 J)
•制造商必须向国家授权的防爆检验机构申请防爆合格证
•防爆合格证有效期为5 年
•产品更改涉及防爆性能时,需重新送审或送样检验
•Ex 元件合格证带 "U" 后缀,Ex 设备合格证可带 "X" 后缀表示特殊使用条件
八、标志与使用说明书(重点)
1. 防爆标志构成(第 29 章)
防爆标志是设备防爆身份的唯一标识,必须清晰、永久地标志在设备外部明显位置。
基本构成:Ex + 防爆型式 + 设备类别 + 温度组别 / 最高表面温度 + 设备保护级别

图 2 防爆标志构成分解图
2. 常见防爆标志示例
•煤矿用隔爆型设备:Ex db Ⅰ Mb
•气体环境用增安型设备:Ex eb ⅡC T6 Gb
•粉尘环境用外壳保护型设备:Ex tb ⅢC T120℃ Db
•带特殊使用条件的设备:Ex ia ⅡC T4 Ga X
•Ex 元件:Ex db [ia Ga] ⅡC Gb U
3. 使用说明书(第 30 章)
制造商必须提供详细的使用说明书,至少包含:
•设备标志信息的重述
•安装、调试、使用、维护、修理的安全要求
•特殊使用条件(需显著标注)
•备件信息和防爆维护要求
九、与旧版标准的主要技术变化
1.整合粉尘要求:首次将 GB 12476.1-2013 的粉尘环境设备要求整合入本标准
2.温度要求优化:更改了Ⅲ 类设备最高表面温度的测定方法和限值
3.材料要求完善:增加了衬垫保持、O 形圈替换、铜合金成分限制等要求
4.静电防护升级:更改了外部非金属材料静电电荷要求,增加了转移电荷试验
5.部件要求细化:完善了电缆引入装置、电机、开关、电池设备的要求
6.标志体系更新:增加了 Ex 关联设备、变频器控制电机、边界墙安装设备的标志要求
7.试验方法调整:删除了起电试验,增加了风扇额定值验证、O 形圈替换评定等试验
结语
GB/T 3836.1-2021 作为防爆设备的 "母标准",其要求贯穿于设备设计、制造、检验、认证和使用的全生命周期。所有防爆型式的专用标准(如 GB/T 3836.2 隔爆型、GB/T 3836.3 增安型等)都必须遵循本标准的通用要求。
对于防爆产品认证从业者而言,准确掌握本标准的核心要点,是确保产品认证合规、保障爆炸性环境安全的基础。

