本质安全电路

本质安全的是这样一种电路，其实施的可能性不超过 0.1%，将不允许发生可能导致周围爆炸性环境着火的放电，通常，由测试条件确认。 «本质安全电路»的防爆条件是基于将此类电路中的电压、电流和功率维持在指定的本质安全水平。本质安全电路可分为三个本质安全级别：ia、ib 和 ic。

本质安全等级

雅 ——特别防爆等级。这意味着即使发生两个独立或同时发生的电路故障，也能观察到安全条件。这种本质安全级别保证了最大的防爆和安全性，这就是它适用于 0、1 和 2 类爆炸区域的原因。

伊布 ——防爆等级。该级别只允许一次损坏，因此仅适用于 1 类和 2 类危险区域。

我知道了 ——增加的防爆可靠性水平。一般情况下不允许损坏，因此仅用于2类危险区域。

爆炸区域类别

与电路的固有安全等级一样，危险区域也分为：

爆炸区域 0。 在这样的区域，爆炸性气体混合物不断或长时间存在。

爆炸区域 1。 在这个区域，即使在设备正常运行的情况下，周围也总是存在一定的爆炸性气体混合物的可能性。

爆炸区域 2。 在正常操作条件下，该区域不太可能存在爆炸性气体混合物。如果发生这种情况，则极为罕见，而且持续时间很短。

内部安全系数

对于使用的本质安全电路，引入了一个特殊的系数——本质安全系数。它表示点火条件的最小参数与相应的本质安全参数的比值。因此，在美国，接受了以下“本质安全电路”类型的防爆本质安全因素：

真正安全系数1.5 ——在最不利条件下的一次故障；

真正的安全系数 1 ——在最不利条件下的两次损坏；

例如，在北美，假设对设备进行实验测试的条件下的功率因数为 1.5。在理论研究过程中，对于正常模式和一次故障的应急模式，电流和电压均取2，对于两次故障的应急模式，本安系数取1.33。

在这些条件下本质安全系数增加的主要原因是，在理论研究中，他们通常没有关于所有组件标称值的完整信息，例如电感值可能取决于它的测量方式。

根据当地 GOST 和欧洲标准，本质安全电路的本质安全系数不应低于 1.5，用于电气设备的正常运行，以及人为损坏该电气设备的连接和其他元件的紧急模式。对于电压和电流，1.5 的固有安全系数对应于 2.25 的能量系数。
简单的电气设备

电气设备在本质安全方面有自己的分类。简单设备包括电气设备或一组简化设计的电气设备，其既定技术参数的某些值与它们所在电路的本质安全参数相对应被使用。

这种简单的电气设备包括：

• 1——无源电气设备——开关、接线盒、简单的半导体设备、电阻器；

• 2 — 可以存储能量的设备，其电气参数已安装并在确定其自身安全性时予以考虑——电容器、电感器；

• 3——发电装置——电压不超过1.5V、电流不超过0.1A、功率不超过0.025W的热电偶和光电管。这些装置的电感和电容因素被考虑为在第 2 段中。

需要了解的是，简单设备必须满足现行科学技术文件对本质安全设备的要求。因此，根据 GOST R IEC 60079-11-2010，在本质安全电路中使用简单设备时，应考虑以下因素：

1) 由于电流和/或电压限制，简单设备不应该是安全的。

2) 设备不得包含任何增加电压或电流的装置。

3)空载前的设备应进行双倍电压测试，至少500V。

4) 所有支架必须满足特殊要求。

5) 非金属或轻合金护套必须是静电安全的。

6) 设备的温度等级必须与工作条件相对应。

实际上，这组限制使得在本质安全电路中使用简单设备变得困难。第 1 点和第 2 点通常很容易理解。但是第 3 点到第 6 点已经造成了困难。

例如，虽然电阻温度计是一种简单的设备，但根据 GOST 6651-2009，此类设备仅在 250 V 电压下进行测试，因此不能用于本质安全电路（根据段落3).使用这种设备需要对传感器进行特殊设计，使其具有足够的绝缘强度。

根据第 4 点和第 5 点，检查简单设备并不容易，因为通常无法获得必要的信息并且无法正确地进行检查。

本质安全电气设备

具有本质安全内部和外部电路的电气设备称为本质安全电气设备。外部设备，如输出元件、电磁阀、电流压力传感器，在危险区域使用时，必须具有电气安全证书。认证基于最大能量水平和自燃温度。

安装在潜在爆炸性环境中的电气设备必须适当地标明电路的本质安全等级。

相关电气设备

连接的电气设备包括在正常或紧急操作期间未与本质安全电路电隔离的装置和电气设备的电路。

无源和隔离式直流安全栅以及用于测量和连接从危险区域接收的信号的控制和测量设备是此类设备的主要部分，因此必须具有可传输到爆炸区域的最大能量值的证书。

电气设备本身位于非爆炸性区域，如有必要将其置于爆炸性区域，设备应配备相应的防爆装置。

欧洲公司将 [Ex ia] IIC 标记放在位于非爆炸区域的连接电气设备上。连接的电气设备位于爆炸区域，同时具有防火外壳，标有 Ex «d» [ia] IIC T4。方括号中的标记反映了电气设备已连接的事实。

位于危险区域的具有“本质安全电路”类型防爆保护的防爆电气设备必须具有自燃温度值证书。

本质安全安装特性

具有本质安全电路的电气装置的安装是为了使外部电场和磁场不会对其自身安全产生不利影响。外部电场和磁场的来源可以是通过附近的电源线或大电流导体。使用屏蔽、弯曲电线或将电场或磁场的来源物理地移离装置是有帮助的。

根据 PUE 的第 7.3.117 点，安装在爆炸区域或爆炸区域之外的本质安全电路的电缆必须满足相关要求。

根据 GOST 22782.5-78，本质安全电缆与所有电缆分开。在本质安全和本质安全电路中使用同一根电缆是不可接受的。用于本质安全电路的 HF 电缆不得有环路。此外，必须保护本质安全电路的导体免受可能危及其自身安全的抓握。

如果一个通道或一束中同时存在来自本质安全和本质安全电路的电缆，则建议使用一层中间绝缘层或接地导电屏障将它们分开。仅当本质安全或非本质安全电路有自己的单独屏蔽层或金属护套时，才可能不分离此类电缆。

在危险区域敷设本安型电缆线路时，必须符合 PUE Ch. 的其他要求。 7.3.

在为爆炸性区域选择电缆时，请考虑以下 PUE 要求：

• 电线必须绝缘；

• 仅使用带铜线的电线；

• 允许使用橡胶或 PVC 绝缘；

• 禁止使用聚乙烯绝缘；在 BI 和 Bia 类危险区域，不包括铝护套。

如果密封是外部的，则电缆护套不应由支持燃烧的材料（沥青、黄麻、棉花）制成。每个核心，如果不使用，必须与其他核心和地面隔离，这是通过使用终端来实现的。

如果绞合电缆中的其他电路通过相关设备接地，则导体连接到一个特殊的接地点，该接地点设计用于将同一电缆上的所有本质安全电路接地。但是电线还必须通过终端与地和另一端的其他电线隔离。本质安全电路的导线末端绝缘为蓝色，这是在 PUE 中规定的。