危險環境用工業控制櫃的 UL 認證申請介紹

本文作者：UL 上海工程部 Tony Tao

UL 提供的工業控制櫃認證服務涵蓋各種部件的組合，如電機控制器、超載繼電器、熔斷器開關、斷路器，以及其他相關和關聯控制部件。所謂相關 (Related) 控制設備可包括按鈕、選擇器開關、指示燈、控制繼電器…等；關聯 (Associated) 控制設備則包括接線端子和類似的部件。由於北美的執法機構 (AHJ) 認明 UL 認證的工業控制櫃，因此，產品取得 UL 認證，將更能獲得全球買主或終端使用者的青睞！

UL 所認證的工業控制櫃 (Industrial Control Panel, ICP) 可廣泛用於一般環境、危險環境，以及與危險環境相連通的使用場所。一般來說，北美的執法機構 (AHJ) 接受通過 UL 認證的工業控制櫃。換言之，一旦製造商推動讓旗下工業控制櫃產品成功完成 UL 認證流程，將能廣獲全球買主或終端使用者的青睞，以為控制盤櫃開創通往全球市場行銷的商機。

UL 提供的工業控制櫃認證服務涵蓋各種部件的組合，如電機控制器、超載繼電器、熔斷器開關、斷路器，以及其他相關和關聯控制部件。所謂相關 (Related) 控制設備可包括按鈕、選擇器開關、指示燈、控制繼電器…等；關聯 (Associated) 控制設備則包括接線端子和類似的部件。

本文將依照用於不同場合的各種工業控制櫃所需符合之安全標準、以及申請 UL 工業控制櫃認證服務等相關流程，進行更多的概略介紹，以幫助製助商了解 UL 認證如何能幫產品順利打入國際市場。

用於一般環境的工業控制櫃

UL 508A ── 工業控制櫃安全標準 (UL Standard for Safety for Industrial Control Panels)，內容涵蓋工業控制櫃外殼、一般環境工業控制櫃、一般工業機械的要求，以及特殊用途工業控制櫃的要求 (如空調和製冷、起重機控制、電梯控制、火焰控制、船舶用途…等)。

該設備可根據美國電工法規 NFPA 70 安裝在一般環境；而若需要申請認證得以使用於本文以下所述的危險環境，則符合 UL 508A 標準為先決具備條件。

用於輸入/輸出與危險環境相連通的工業控制櫃

使用於與危險環境輸入/輸出相連通的工業控制櫃，安全標準要求列於 UL 698A ── 關於危險場所 (分級) 用的工業控制櫃標準  (UL Standard for Safety for Industrial Control Panels Relating to Hazardous (Classified) Locations)。

用於安裝在具有本質安全電路擴展至危險環境 (with Intrinsically Safe Circuit Extension into Hazardous Locations) 的一般環境工業控制櫃，根據美國電工法規 NFPA 70，將依相關的危險環境等級分類如下：

  • Class I, Division 1
  • Class I, Zone 0 and Zone 1 (AEx)
  • Class II, Division 1
  • Class III, Division 1
  • Zone 20 and Zone 21 (AEx)

與危險環境相連通的工業控制櫃需要使用 UL 列名的安全柵，以進一步確保擴展電路是具有本質安全的保護，另按要求，每個控制櫃另需要控制圖紙，主要是要確保設備在意圖被使用的現場，可以被正確連接安裝。

用於危險環境的工業控制櫃

這些的相關要求涵蓋在安裝和使用於 Class I、Class II 和Class III；Division 1 和 Division 2 的工業控制櫃規範裡；以及 Class I、Zone 0、Zone 1 和 Zone 2；IIA、IIB 和 IIC 組的危險環境符合美國電工法規 NFPA 70 第 500-505 條文中。

符合使用條件的工業控制櫃會根據 NEC 允許的可在危險場所使用的電氣設備防護方式之一，解決電弧部件的出現及可能成為點燃源的高溫。這個部份能有多種保護方法供選擇，而 UL 險環境認證可能僅涵蓋一種或所有方法，以下舉例常見申請如下供參考：

Division 1 和 Division 2 的應用

  • (僅限 Class I) 除內部元件限制外，並要求使用符合 UL 1203 標準的 UL 防爆 (Explosion-Proof) 外殼。
  • (僅限 Class II) 除了內部元件的限制外，並要求使用符合 UL 1203 標準的 UL 防塵引燃保護 (Dust-Ignition-Proof) 外殼。
  • (同時具有 Class I 和 Class II) 除了內部元件的限制外，並要求使用符合 NFPA 496 要求的符合 UL 認證之正壓防爆 (Purged and Pressurized) 外殼

Division 2 的應用

  • (Class I、Class II 和 Class III) 根據 UL 121201 要求的 UL 外殼和元件

Zone 1 和 Zone 2 的應用

  • (僅限 Class I) UL 外殼和元件符合 UL 60079 系列要求

UL 的工業控制櫃認證服務流程

  1. 獲得 UL 508A (NITW) 的認證為必須的先決條件
  2. 若製造商產品已有 UL 508A 的證書，可直接聯繫當地的 UL 防爆業務人員進行相關詢價及報價
  3. 製造商在確認並接受 UL 報價後，UL 將開立測試暨認證專案，同時亦指定 UL 工程師作為專案合作窗口
  4. 被指定的 UL 工程師將與專案客戶聯絡細節，並且將安排對申請廠商的培訓拜訪時間
  5. 完成上述的培訓拜訪後，將發出相應的 UL 報告，其中包含建立危險環境用之控制櫃的所有要求
  6. 當地 UL  後續廠檢人員會視情況，若為首次合作客戶，將會對首個申請的控制櫃產品上進行首次工廠檢查 (IPI)
  7. 在 IPI  結束後，該製造商可後續申請 UL 列名標誌
  8. 完成前七個步驟，製造商將能於未來新增機種完成自行設計後，提供相關文件與費用申請，UL 無須再進行專程的培訓拜訪

結語

申請 UL 認證工業控制櫃，還可意謂能符合現場安裝的安全要求，這是由於 UL 所提供的認證申請方式，尚結合了防爆技術要求及一般環境的培訓，有別於傳統的認證方式，也賦予更大的彈性、以及時間與成本的節省、另能夠免除額外測試流程，而使得在實作上需要高度客製化的工業控制櫃能夠受業界廣泛認可。

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