製程自動化 NAMUR 標準電磁閥指南
NAMUR 電磁閥是透過標準化介面直接安裝在相容部分回轉致動器上的氣動方向閥。直接安裝可省去閥與致動器之間的外部先導管路,但不會自動提供位置回授、診斷、功能安全或危險區認證。
這項區別很重要,因為工程人員常以「NAMUR」指三種不同事物:氣動致動器配件介面、二線式近接感測器迴路,以及製程工業使用者協會本身。它們因產業歷史而相關,卻不是可互換規格。
重點摘要
- VDI/VDE 3845 定義致動器配件介面。
- NAMUR NE 19 允許電磁閥無先導管路直接安裝,但不規定診斷或危險區認證。
- 只有在介面、3/2 或 5/2 功能、壓力、流量、線圈、排氣路徑、致動器狀態、環境與證書都相符後,才能核准替換。
本指南聚焦於安裝在球閥、蝶閥與旋塞閥之四分之一轉致動器上的氣動電磁閥。一般閥結構請先參閱氣動電磁閥如何控制空氣流量。
什麼是 NAMUR 電磁閥?
VDI/VDE 3845 Part 1 是氣動控制閥與輔助設備的 8 頁介面標準;NAMUR NE 19 則描述無外部配管的電磁閥直接安裝(VDI,2010;NAMUR,2017)。其結果是在閥與致動器之間形成緊湊氣動連接。
閥把先導空氣導向致動器腔室。彈簧復歸致動器可使用 3/2 通功能對一個腔室供壓,再排氣以由彈簧復歸;雙動致動器則以 5/2 通功能在兩個腔室間交替供壓與排氣。有些產品透過轉換板讓同一閥體支援兩種配置。因此,「NAMUR 閥」描述的是安裝與接口介面,不是完整性能等級。兩款外觀看似相容的閥,仍可能在流量、壓力範圍、先導原理、線圈功率、接頭、手動操作器、排氣處理、材質、溫度限制與認證上不同。
應把介面視為替換決策中的一道關卡。標準化螺栓與接口幾何可以省去轉接件,卻無法讓電氣或氣動上不合適的閥變得安全。機械裝配相容是必要條件,絕不是完整規格。
NAMUR、VDI、IEC 與 ISO 的介面邊界
ISO 5211:2026 共 27 頁,涵蓋工業閥與部分回轉致動器的連接;IEC 60947-5-6 則是另一份 27 頁標準,規範二線式近接感測器與開關放大器(ISO 5211,2026;IEC 60947-5-6,1999)。任一標準都不能單獨定義 NAMUR 電磁閥總成。
審查製程閥套件時,請使用下列介面堆疊:
| 層級 | 主要參考 | 規範內容 | 不能證明 |
|---|---|---|---|
| 製程閥到致動器 | ISO 5211 | 法蘭、驅動與扭矩參考介面 | 電磁閥功能或線圈認證 |
| 致動器到輔助設備 | VDI/VDE 3845 | 致動器配件安裝介面 | 通用診斷或故障安全行為 |
| 電磁閥直接安裝 | NAMUR NE 19 | 無配管安裝概念與轉接 | 電壓、流量或 Ex 證書 |
| 位置感測迴路 | IEC 60947-5-6 | 二線式近接感測器與開關放大器介面 | 電磁線圈或接頭標準 |
| 危險區防護 | IEC 60079 系列、ATEX 或 IECEx 體系 | 引燃防護、標示與安裝要求 | 氣動功能或致動器扭矩 |
「NAMUR 訊號」通常指近接感測器迴路;「NAMUR 電磁閥」通常指安裝在致動器上的氣動介面。混淆兩者可能造成採購錯誤:感測器輸入規格正確,閥線圈、流路或安裝板卻錯誤。對完整致動閥而言,ISO 5115:2023 涵蓋由閥、致動器與安裝套件組成之部分回轉致動閥總成的設計考量(ISO 5115,2023)。它應與介面標準並列,而非從屬於介面標準。
NAMUR 直接安裝如何改變氣動迴路?
Emerson 的 ASCO 551 致動器套件記載 NAMUR 直接安裝,以及透過選擇板在 3/2 與 5/2 通之間轉換(Emerson ASCO 551,2009)。這說明實際介面優勢:明確的接口面可取代外部先導管與獨立接頭。
直接安裝可減少潛在洩漏點與安裝零件,也會縮短閥與致動器之間的先導氣路。這些優點仍取決於密封正確、安裝面潔淨、接口對準、緊固件合適,以及轉換板方向正確。
簡化氣路如下:
- 3/2 通、彈簧復歸:通電時供氣進入一個致動器腔室;斷電時該腔室排氣,彈簧使致動器移到機械失效位置。
- 5/2 通、雙動:供氣在兩個致動器腔室間交替,另一腔室同時排氣。
- 5/3 通、雙動:中位功能可依所選閥芯封閉、供壓或排氣。不能只從「NAMUR」推定中位。
安裝前,將致動器接口面與閥圖面比較。檢查定位結構、螺栓間距、密封方式、接口配置,以及選擇板是否改變 3/2 或 5/2 通功能。反裝選擇板即使所有螺栓都能鎖上,也可能改變氣動行為。
哪一種閥功能能產生所需失效狀態?
Bürkert Type 6519 提供 3/2、5/2 與 5/3 通功能;現行產品文件指出,只有指定單穩態功能搭配合適的安全系統架構,才能達到 SIL2(Bürkert Type 6519,2026)。NAMUR 安裝本身不會建立安全狀態。
先從致動器開始:
| 致動器配置 | 典型閥功能 | 必須定義的失電行為 |
|---|---|---|
| 彈簧復歸,單動 | 3/2 單穩態 | 先導空氣排出後,彈簧驅動開啟或關閉 |
| 雙動 | 5/2 單穩態 | 彈簧復歸閥芯選擇一個氣動方向 |
| 雙動,保持指令 | 5/2 雙穩態 | 線圈失電後,最後閥芯位置可能維持 |
| 雙動,指定中位 | 5/3 | 中位接口依規格封閉、排氣或供壓 |
「故障關閉」屬於完整致動閥總成。製程閥方向、致動器彈簧方向、閥迴路、配管或接口板,以及故障時可用空氣都會影響結果。電磁線圈的常閉描述不代表製程閥一定故障關閉。 電氣故障與供氣故障應分開。只要排氣路徑仍可用,彈簧復歸套件通常可在任一事件後移到機械位置;雙動致動器則可能需要儲氣、專用氣動迴路或其他安全措施。每種故障都要分別測試。
先導級詳情請參閱先導式氣動閥指南;直動與先導作用力路徑請參閱直動式與先導式電磁閥。
替換 NAMUR 閥前哪些項目必須相符?
現行 Bürkert Type 6519 產品條目包含 900 至 1,800 l/min、從 2 或 3 bar 起算的壓力範圍,以及特定變體 -30°C 至 80°C 的溫度範圍(Bürkert Type 6519,2026)。這些是 SKU 層級數值,不是通用 NAMUR 限值。
請使用相容性工作表:
- 機械介面:確認 NAMUR 接口面、定位結構、螺栓孔型、選擇板與密封配置。
- 氣動功能:核對 3/2、5/2 或 5/3 行為、常態、閥芯復歸與致動器類型。
- 壓力:檢查最低先導壓力、最高壓力及是否需要外部先導供氣。
- 流量:在相容條件下比較製造商流量資料,而非只看接口螺紋。
- 電氣:核對電壓、AC/DC、容差、功率、接頭、工作制額定值、突波抑制與控制輸出。
- 排氣:記錄消音器、速度控制器、呼吸塊,以及排氣口是否必須配管。
- 環境:驗證溫度、外殼、耐蝕性、沖洗暴露與空氣品質。
- 認證:確認確切品號、線圈與完整總成證書。
OEM 電磁閥相容性指南進一步說明這些關卡。若流量不確定,請使用Cv 閥選型指南。本文不嵌入計算器,因為 NAMUR 相容性主要是介面與組態決策,不是一條公式。
不要以為同為 24 V DC 就足夠。接頭形式、線圈功率、突波抑制極性、湧入特性、容許電壓容差與危險區參數都可能不同。能驅動一個低功率線圈的控制輸出,未必能安全切換另一線圈。
符合 NAMUR 是否代表取得危險區認證?
IEC 60947-5-6 指出,二線式 NAMUR 近接感測器只有同時符合 IEC 60079-11 才能用於爆炸性環境;IEC 60079-11:2023 本身包含 209 頁本質安全要求(IEC 60947-5-6,1999;IEC 60079-11,2023)。安裝法蘭不是 Ex 證書。
請檢查所選閥與線圈的完整標示與證書。Bürkert 在 Type 6519 系列內列出標準型、Ex mb、Ex eb mb 與 Ex ia 變體,證明防護型式是系列內選項,而非 NAMUR 安裝的自動結果(Bürkert Type 6519 資料表,2026)。
危險區審查至少應核對:
| 檢查 | 應記錄證據 |
|---|---|
| 區域分類 | Zone 或 Division 與所需設備保護等級 |
| 物質 | 氣體或粉塵群組 |
| 熱限制 | 溫度等級、最高表面溫度與環境溫度範圍 |
| 防護型式 | 確切 Ex ia、Ex mb、Ex d 或其他標示 |
| 本質安全迴路 | 實體參數與安全柵相容性 |
| 安裝 | 電纜接頭、連接器、接地與外殼要求 |
| 證書 | 證書編號及以「X」標示的特殊條件 |
IP 等級規範外殼防固體與水侵入,不代表防爆。區域分類、標示與證書檢查請使用專門的ATEX 電磁閥指南。
NAMUR 電磁閥最適合哪些場合?
Emerson ASCO 551 文件展示 NAMUR 致動器直接安裝;Bürkert Type 6519 則同時支援 NAMUR 法蘭與螺紋接口變體(Emerson ASCO 551,2009;Bürkert Type 6519,2026)。當致動器套件能從減少外部先導管路獲益時,直接安裝很實用。
常見應用包括化工處理、公用系統、水處理、散裝物料處理與一般製程撬裝設備中的開關式球閥、蝶閥與旋塞閥。產業名稱不能替你選閥;致動器扭矩、循環需求、環境、製程危害與所需失效行為才是決定因素。若電磁閥必須遠離熱、振動、沖洗區或危險區邊界,直接安裝的優勢較低。對密集機械自動化,遠端閥島可能簡化配線與維護。若致動器缺少所需接口面,或閥與致動器之間有特殊氣動迴路,也可能更適合螺紋安裝。
請確認技術人員安裝後能否接近手動操作器、接頭與消音器。無法檢查或安全隔離的緊湊套件,維護成本可能高於稍大的配置。
NAMUR 閥 RFQ 應包含什麼?
ISO 5115:2023 定義由製程閥、致動器與安裝套件組成之部分回轉致動閥套件的設計考量(ISO 5115,2023)。NAMUR 閥 RFQ 應把套件紀錄延伸到先導閥、線圈、排氣硬體、證書與所需故障反應。
請提供下列欄位:
| RFQ 欄位 | 必要資訊 |
|---|---|
| 製程閥 | 類型、尺寸、常態、所需失效位置 |
| 致動器 | 製造商、型號、單動/雙動、彈簧方向、扭矩資料 |
| NAMUR 介面 | 圖面、接口型式、密封與選擇板詳情 |
| 氣動迴路 | 3/2、5/2 或 5/3,單穩態/雙穩態,內部/外部先導 |
| 供氣 | 壓力範圍、空氣品質、預期流量與循環頻率 |
| 電氣 | 電壓、AC/DC、功率限制、接頭、突波抑制、控制輸出 |
| 環境 | 溫度、防護、腐蝕、振動、戶外暴露 |
| 危險區 | Zone/Division、群組、溫度等級、防護型式、證書 |
| 驗收測試 | 通電、斷電、失氣與手動操作器行為 |
請附上現有銘牌與接口面照片,以及迴路圖。若替換會改變功能、線圈、認證或失效行為,應視為工程變更,而非維護替換。
若舊銘牌或介面圖不完整,可透過技術聯絡頁面提供現有照片與操作條件。接受沒有文件的製程控制總成替代品前,請在公司資訊頁面確認供應商身分與支援管道。
結論
VDI/VDE 3845 是 8 頁介面標準,但現行 Bürkert Type 6519 等產品系列仍涵蓋 3/2、5/2 與 5/3 通功能、多種流量及數種 Ex 選項(VDI,2010;Bürkert,2026)。標準化安裝可縮小相容性工作,不能消除它。
先選致動器狀態,再選氣動功能、壓力與流量;核對線圈、接頭、排氣路徑、環境與確切認證;最後分別測試失電與失氣。這個順序能把模糊的「NAMUR 相容」型錄用語,轉化為有文件支持的製程自動化決策。
NAMUR 標準電磁閥常見問題
NAMUR NE 19 描述無外部配管的電磁閥到致動器直接介面;ISO 5211:2026 則另行定義製程閥到致動器的連接(NAMUR,2017;ISO 5211,2026)。這些介面解決不同機械連接,更換時應分別檢查。
每一款 NAMUR 電磁閥都能裝在每一個氣動致動器上嗎?
不能。致動器與閥必須具備相容的接口幾何、安裝孔、密封與轉接板方向,3/2、5/2 或 5/3 功能、壓力、流量、線圈與排氣配置也必須相符。標準化安裝提高互換性,但圖面與迴路仍屬核准範圍。
NAMUR 閥包含位置回授嗎?
不一定。VDI/VDE 3845 涵蓋多種致動器配件介面;IEC 60947-5-6 則定義獨立的二線式近接感測器迴路。電磁閥可透過 NAMUR 介面安裝,卻沒有位置傳送器。需要回授時,應另行指定開關盒、定位器或感測器套件。
應選 3/2 還是 5/2 NAMUR 閥?
彈簧復歸致動器通常使用 3/2 通閥,因為一個腔室需要供壓與排氣。雙動致動器通常使用 5/2 通控制,讓壓力在兩腔室間交替。有些產品可用轉換板切換功能。選擇前應確認致動器圖面與所需故障狀態。
NAMUR 安裝方式會讓閥具備故障安全嗎?
不會。Bürkert 指出,只有指定 Type 6519 單穩態功能與合適安全系統架構才能達到 SIL2。製程失效狀態取決於閥功能、致動器彈簧、組裝方向、供氣、排氣路徑與安全邏輯。失電與失氣應分別測試。
NAMUR 閥可以用在爆炸性環境嗎?
只有在確切閥體、線圈與安裝具備所需認證時才可以。IEC 60079-11:2023 規範本質安全設備,製造商也可能提供 Ex ia、Ex mb、Ex d 或其他變體。必須核對證書、Zone 或 Division、群組、溫度等級、環境溫度範圍與安裝條件。
來源
VDI。VDI/VDE 3845 Part 1,閥與輔助設備介面。範圍、發布日期與文件頁數。2026-07-11 擷取。
NAMUR。NE 19 修訂通知。電磁閥無配管直接安裝於氣動致動器。2026-07-11 擷取。
ISO。ISO 5211:2026,工業閥—部分回轉致動器連接與ISO 5115:2023,工業閥—部分回轉閥致動。介面與致動閥套件範圍。2026-07-11 擷取。
IEC。IEC 60947-5-6:1999與IEC 60079-11:2023。NAMUR 近接感測器介面與本質安全要求。2026-07-11 擷取。
Bürkert。Type 6519 產品頁面與2026 Type 6519 資料表。功能、NAMUR 法蘭、流量、壓力、溫度、Ex 選項與有條件 SIL2 聲明。2026-07-11 擷取。
Emerson。EL-O-MATIC 致動器搭配 ASCO Series 551 電磁閥。NAMUR 直接安裝、排氣配置與 3/2 到 5/2 通轉換。2026-07-11 擷取。
AutomationDirect。認識氣動閥接口與通數。3/2、5/2 與 5/3 通 NAMUR 迴路審查的影片背景。2026-07-11 擷取。
