本質安全電路

本質安全的是這樣一種電路，其實施的可能性不超過 0.1%，將不允許發生可能導致周圍爆炸性環境著火的放電，通常，由測試條件確認。 «本質安全電路»的防爆條件是基於將此類電路中的電壓、電流和功率維持在指定的本質安全水平。本質安全電路可分為三個本質安全級別：ia、ib 和 ic。

本質安全等級

雅 ——特別防爆等級。這意味著即使發生兩個獨立或同時發生的電路故障，也能觀察到安全條件。這種本質安全級別保證了最大的防爆和安全性，這就是它適用於 0、1 和 2 類爆炸區域的原因。

伊布 ——防爆等級。該級別只允許一次損壞，因此它僅適用於 1 類和 2 類危險區域。

我知道了 ——增加的防爆可靠性水平。一般情況下不允許損壞，因此僅用於2類危險區域。

爆炸區域類別

與電路的固有安全等級一樣，危險區域也分為：

爆炸區域 0。 在這樣的區域，爆炸性氣體混合物不斷或長時間存在。

爆炸區域 1。 在這個區域，即使在設備正常運行的情況下，周圍也總是存在一定的爆炸性氣體混合物的可能性。

爆炸區域 2。 在正常操作條件下，該區域不太可能存在爆炸性氣體混合物。如果發生這種情況，則極為罕見，而且持續時間很短。

內部安全係數

對於使用的本質安全電路，引入了一個特殊的係數——本質安全係數。它表示點火條件的最小參數與相應的本質安全參數的比值。因此，在美國，接受了以下“本質安全電路”類型的防爆本質安全因素：

真正安全係數1.5 ——在最不利條件下的一次故障；

真正的安全係數 1 ——在最不利條件下的兩次損壞；

例如，在北美，假設對設備進行實驗測試的條件下的功率因數為 1.5。在理論研究過程中，對於正常模式和一次故障的應急模式，電流和電壓均取2，對於兩次故障的應急模式，本安係數取1.33。

在這些條件下本質安全係數增加的主要原因是，在理論研究中，他們通常沒有關於所有組件標稱值的完整信息，例如電感值可能取決於它是如何測量的。

根據當地 GOST 和歐洲標準，本質安全電路的本質安全係數不應低於 1.5，用於電氣設備的正常運行，以及人為損壞該電氣設備的連接和其他元件的緊急模式。對於電壓和電流，1.5 的固有安全係數對應於 2.25 的能量係數。
簡單的電氣設備

電氣設備在本質安全方面有自己的分類。簡單設備包括電氣設備或一組簡化設計的電氣設備，其既定技術參數的某些值與它們所在電路的本質安全參數相對應被使用。

這種簡單的電氣設備包括：

• 1——無源電氣設備——開關、接線盒、簡單的半導體設備、電阻器；

• 2 — 可以存儲能量的設備，其電氣參數已安裝並在確定自身安全性時予以考慮——電容器、電感器；

• 3——發電裝置——電壓不超過 1.5 V、電流不超過 0.1 A、功率不超過 0.025 W 的熱電偶和光電池。這些裝置的電感和電容因素被考慮為在第 2 段中。

需要了解的是，簡單設備必須滿足現行科學技術文件對本質安全設備的要求。因此，根據 GOST R IEC 60079-11-2010，在本質安全電路中使用簡單設備時，應考慮以下因素：

1) 由於電流和/或電壓限制，簡單設備不應該是安全的。

2) 設備不得包含任何增加電壓或電流的裝置。

3)空載前的設備應進行雙倍電壓測試，至少500V。

4) 所有支架必須滿足特殊要求。

5) 非金屬或輕合金護套必須是靜電安全的。

6) 設備的溫度等級必須與工作條件相對應。

實際上，這組限制使得在本質安全電路中使用簡單設備變得困難。第 1 點和第 2 點通常很容易理解。但是第 3 點到第 6 點已經造成了困難。

例如，雖然電阻溫度計是一種簡單的設備，但根據 GOST 6651-2009，此類設備僅在 250 V 電壓下進行測試，因此不能用於本質安全電路（根據段落3).使用這種設備需要對傳感器進行特殊設計，使其具有足夠的絕緣強度。

根據第 4 點和第 5 點，檢查簡單設備並不容易，因為通常無法獲得必要的信息並且無法正確地進行檢查。

本質安全電氣設備

具有本質安全內部和外部電路的電氣設備稱為本質安全電氣設備。外部設備，如輸出元件、電磁閥、電流壓力傳感器，在危險區域使用時，必須具有電氣安全證書。認證基於最大能量水平和自燃溫度。

安裝在潛在爆炸性環境中的電氣設備必須適當地標明電路的本質安全等級。

相關電氣設備

連接的電氣設備包括在正常或緊急操作期間未與本質安全電路電隔離的裝置和電氣設備的電路。

無源和隔離式直流安全柵以及用於測量和連接從危險區域接收的信號的控制和測量設備是此類設備的主要部分，因此必須具有可傳輸到爆炸區域的最大能量值的證書。

電氣設備本身位於非爆炸性區域，如有必要將其置於爆炸性區域，設備應配備相應的防爆裝置。

歐洲公司將 [Ex ia] IIC 標記放在位於非爆炸區域的連接電氣設備上。連接的電氣設備位於爆炸區域，同時具有防火外殼，標有 Ex «d» [ia] IIC T4。方括號中的標記反映了電氣設備已連接的事實。

位於危險區域的具有“本質安全電路”類型防爆保護的防爆電氣設備必須具有自燃溫度值證書。

本質安全安裝特性

具有本質安全電路的電氣裝置的安裝是為了使外部電場和磁場不會對其自身安全產生不利影響。外部電場和磁場的來源可以是通過附近的電源線或大電流導體。使用屏蔽、彎曲電線或將電場或磁場的來源物理地移離裝置是有幫助的。

根據 PUE 的第 7.3.117 點，安裝在爆炸區域或爆炸區域之外的本質安全電路的電纜必須滿足相關要求。

根據 GOST 22782.5-78，本質安全電纜與所有電纜分開。在本質安全和本質安全電路中使用同一根電纜是不可接受的。用於本質安全電路的 HF 電纜不得有環路。此外，必須保護本質安全電路的導體免受可能危及其自身安全的抓握。

如果一個通道或一束中同時存在來自本質安全和本質安全電路的電纜，則建議使用一層中間絕緣層或接地導電屏障將它們分開。僅當本質安全或非本質安全電路有自己的單獨屏蔽層或金屬護套時，才可能不分離此類電纜。

在危險區域敷設本安型電纜線路時，必須符合 PUE Ch. 的其他要求。 7.3.

在為爆炸性區域選擇電纜時，請考慮以下 PUE 要求：

• 電線必須絕緣；

• 僅使用帶銅線的電線；

• 允許使用橡膠或 PVC 絕緣；

• 禁止使用聚乙烯絕緣；在 BI 和 Bia 類危險區域，不包括鋁護套。

如果密封是外部的，則電纜護套不應由支持燃燒的材料（瀝青、黃麻、棉花）製成。每個核心，如果不使用，必須與其他核心和地面隔離，這是通過使用終端來實現的。

如果絞合電纜中的其他電路通過相關設備接地，則導體連接到一個特殊的接地點，該接地點設計用於將同一電纜上的所有本質安全電路接地。但是電線還必須通過終端與地和另一端的其他電線隔離。本質安全電路的導線末端絕緣為藍色，這是在 PUE 中規定的。