1 易爆环境中的本质安全

采矿或石油天然气钻探公司等许多行业都要在易爆环境中操作其设备。国际电工委员会 (IEC) 已经在 IEC 60079 结构下设定了多项标准来规范在此类环境中使用的设备。

IEC 60079-0 将易爆环境定义如下：环境中包含的气体、粉尘、纤维或扬尘如果与氧气按一定比例混合，那么在电气电路冒出火花或设备发热时，可能会引发爆炸。这类环境中安装的电气设备必须消除或隔离火源，从而防止构成爆炸三角形（图 1-1）的三种要素同时存在：可燃物、氧气和火源。

图 1-1 构成爆炸三角形的三个要素

IEC 60079-11 将本质安全“i”定义为如下保护类型，即这种保护可将设备内的电能以及暴露在易爆环境中的互连接线限制在可通过火花或热效应导致点火的级别以下。本质安全涉及在本质上安全的设备或接线。换句话说，本质安全系统就是指能级很低而无法导致火花或产生足够热量来引发爆炸的系统。本质安全通常通过使用隔离层来限制能量进入危险或潜在易燃区域来实现，而隔离层要么是齐纳二极管和电阻器，要么是光耦合器和数字隔离器等隔离栅。

IECEx 体系是指与易爆环境中所用设备相关的针对标准认证的国际电工委员会体系。用于易爆环境中的元件和设备分别被称为防爆元件和设备，它们需要通过 IECEx 或其他地区认证，例如欧洲的 ATEX。ATEX 是法语“ATmosphère EXplosives”一词的缩写，指欧洲指令 2014/34/EU。

尽管国际分组和分区体系正在变得越来越流行，但在欧洲，危险区域通常是按类别划定的。