IEC 60079-282025 爆炸性环境 第28部分使用光辐射保护设备和传输系统标准立项发展报告

IEC60079-28:2025《爆炸性环境第28部分：使用光辐射保护设备和传输系统》标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ExplosiveAtmospheres-Part28:ProtectionofEquipmentandTransmissionSystemsUsingOpticalRadiation摘要随着光纤通信技术和光辐射设备在石油、化工、矿山等易燃易爆场所的广泛应用，光辐射引发的爆炸风险日益受到国际社会的关注。为确保光辐射设备在爆炸性环境中的安全使用，国际电工委员会（IEC）制定了IEC60079-28标准，对使用光辐射的保护设备和传输系统提出了系统的技术要求。本报告基于IEC60079-28:2025最新版本，系统阐述了该标准的立项背景、技术框架、主要内容及修订进展。该标准明确了光辐射设备在爆炸性环境中安全使用的技术要求，包括光辐射能量的分级与限制、设备结构设计、安全保护措施以及相关试验方法，为光辐射设备的设计、制造、检验和使用提供了统一的技术依据。报告还介绍了主要编制单位——国际电工委员会爆炸性环境用设备标准化技术委员会（IEC/TC31）的组织架构与工作成果。本报告旨在为标准使用者、设备制造商和相关技术人员提供参考，推动光辐射安全技术在爆炸性环境领域的规范化发展。关键词：爆炸性环境；光辐射保护；传输系统；国际电工委员会；防爆技术；光纤通信；安全标准；IEC60079一、引言在石油、天然气、化工、煤矿等工业领域，爆炸性危险环境的存在对电气设备的安全性提出了极高要求。长期以来，传统电气设备的防爆技术（如隔爆型、增安型、本质安全型等）已形成了较为完善的标准体系。然而，随着光纤通信技术、光学传感技术及激光技术的发展，光辐射设备越来越多地应用于爆炸性环境中，如光纤通信系统、光学气体检测仪、激光雷达设备等。光辐射在特定条件下同样可能成为点燃源，引燃爆炸性气体或粉尘，造成严重的安全事故。光辐射作为一种能源形式，在被爆炸性混合物吸收时可能产生热效应，当光功率密度足够高时，可能引发点燃。尤其是在光纤通信系统中，高功率激光信号在光纤断裂或连接器松动时可能泄漏，形成潜在的点火源。此外，光辐射设备还可能因结构设计不当、防护措施缺失等原因，在运行过程中产生火花、过热等安全隐患。传统的防爆标准体系主要针对电气设备和电气系统，对光辐射设备的安全要求存在空白。为此，国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）于2000年前后启动了针对光辐射设备防爆要求的标准化研究工作，经过多年论证与多次修订，逐步形成了较为系统的IEC60079-28标准体系。本报告拟在系统梳理该标准发展历程的基础上，对最新版本的技术内容进行深入分析，以期为相关领域的技术人员和标准使用者提供有价值的参考。二、标准立项背景2.1行业需求随着工业自动化和信息化水平的不断提升，光纤通信在爆炸性危险场所的应用日益广泛。在石油化工行业，光纤传感系统被用于温度、压力、应变等参数的实时监测；在煤矿行业，光纤通信系统承担着井下数据传输和语音通信的重要任务；在天然气输配站场，光学气体检测仪器广泛应用于可燃气体泄漏的在线检测。光辐射技术因其抗电磁干扰、传输损耗低、本征安全等优势，在爆炸性环境中的应用前景十分广阔。与此同时，光辐射本身的安全风险也不容忽视。研究表明，当光功率密度达到一定程度时，光辐射可以被粉尘颗粒或气体分子吸收并转化为热能，在特定条件下可能引发点燃。此外，高功率激光设备在爆炸性环境中的使用更需要严格管控。然而，早期缺乏统一的标准规范，导致市场上光辐射设备的安全性参差不齐，给爆炸性环境的安全运行带来了隐患。2.2标准化需求在IEC60079-28之前，虽然IEC60079系列标准已经建立了较为完整的防爆标准体系，但主要针对电气设备的防爆要求，未对光辐射设备提出明确的技术规范。光辐射设备既涉及传统电气安全（如电源部分），又涉及特有的光学安全（如光辐射能量限制），其安全要求无法完全套用现有标准。国际社会迫切需要制定专门的、系统性的光辐射设备防爆标准。2.3立项过程国际电工委员会于1998年正式启动了光辐射防爆标准的预研工作，由IEC/TC31（爆炸性环境用电气设备技术委员会）下设的维护工作组负责具体起草工作。2000年，委员会正式立项，标准编号确定为IEC60079-28。2006年，第一版正式发布。此后，该标准经历了多次修订和技术更新，2015年发布了第二版，2025年11月发布了最新的第三版。该标准在制定过程中充分考虑了ISO/IEC60825（激光产品安全）系列标准的相关要求，并参考了欧洲、北美等主要工业国家和地区在光学防爆领域的实践经验。三、标准主要内容IEC60079-28:2025《爆炸性环境第28部分：使用光辐射保护设备和传输系统》是IEC60079系列标准的重要组成部分，该标准规定了爆炸性环境中使用光辐射设备和传输系统的防爆技术要求。其核心思想是将光辐射的安全控制与宽泛的防爆理念相结合，通过限制光辐射输出功率、完善设备安全防护措施等手段，降低光辐射引燃爆炸性环境的可能性。3.1标准适用范围该标准适用于在爆炸性环境中使用的光辐射设备和传输系统，包括但不限于：-光纤通信系统中安装于危险场所的发射器、接收器、光放大器及无源光器件；-在爆炸性环境中使用的激光测距、激光雷达等光学检测设备；-光纤传感系统中的光源及其驱动单元；-传输光辐射信号的光缆及其连接组件等光学传输系统。该标准不适用于：-用于爆炸性环境照明的常规灯具中产生的光辐射（其安全要求由其他相关标准规定）；-依靠自身安全特性而非光辐射限制来取得防爆保护的光辐射设备；-与光辐射无关的电气部分（其安全要求仍应符合IEC60079系列其他部分的要求）。3.2技术架构与安全理念该标准采用预防点燃为核心的安全理念，对光辐射可能产生的点燃风险进行系统评估与控制。根据设备的应用场景、光辐射特性和风险评估结果，将光辐射设备的安全保护分为不同类别和等级，并针对每一等级提出了明确的技术要求和试验方法。标准的核心技术架构包括光辐射安全等级划分、工程设计要求和型式试验规范三个层面。其中，光辐射安全等级是标准的核心要素，决定了设备在不同爆炸性环境中适用的安全水平；工程设计要求覆盖设备的结构、电路、光学系统及标识等各方面；型式试验规范则规定了验证设备是否满足安全等级要求的具体试验方法和判定准则。3.3光辐射安全等级划分IEC60079-28:2025将光辐射安全等级划分为若干类别（含“1级”“2级”“3级”等），不同等级代表不同的安全水平和使用限制条件。其中，1级代表最低功率输出，适用于Zone0等最严苛的爆炸性环境；等级越高，允许的光辐射功率越大，但使用环境的限制条件也相应增多。该分类体系与IEC60825系列标准的激光安全等级体系存在一定对应关系，便于设备制造商和用户理解和执行。具体而言，该标准对光辐射输出功率、波长的不同区域（从可见光到红外光，直至更长波长的红外辐射区域）进行了分类，并规定了相应的安全限值。对于含有多个光源组件的设备或系统，标准要求按照最不利组合进行综合评估。3.4对设备设计和制造的通用要求标准从设计、制造、标识与文件等多个维度提出了要求：-结构设计要求：设备的功率输出、光学系统结构、光学接口等应按照安全等级和适用场所的要求进行设计；-组件与材料要求：设备外壳、透镜、光纤连接器等零部件的材料选择应满足耐腐蚀、耐老化等性能要求；-安全保护功能要求：设备应具有联锁保护、自动关断等功能以防止光辐射泄漏；-标识要求：产品应标注光辐射等级、适用区域等关键信息；-随机文件要求：产品应附带详细的使用说明书，涵盖安装、操作、维护和安全注意事项等。-例行检验要求：制造商应在每台产品出厂前进行例行检验，以确保产品与型式试验样品的一致性。3.5核心试验方法与关键指标-光辐射输出功率测量：在规定的环境条件和预热时间下，使用经过校准的光功率计对设备的辐射输出功率进行精确测量，确保其在安全限值以内。-光纤断裂模拟试验：在光纤任意位置人为切断的前提下，测量断口处泄漏的光辐射功率水平，确保其不会造成点燃风险。-故障条件下安全性能评估：模拟单一故障状态（如元件短路、参数漂移、误操作等），评估设备在非正常工作状态下的安全性。-光辐射安全距离计算与验证：通过理论计算和实测相结合的方式，确定光束在自由空间传播的安全距离，确保在该距离内光功率密度不会达到点燃阈值。-环境适应性试验：考察设备在温度交变、湿度变化、振动等环境应力下的安全性能。3.6与相关标准的关系IEC60079-28与IEC60079系列其他部分标准共同构成了完整的防爆标准体系。其中：-IEC60079-0规定了爆炸性环境用电气设备的通用要求；-IEC60079-1至IEC60079-7分别规定了不同防爆型式的技术要求；-IEC60079-28则专门针对光辐射设备的安全要求进行了补充和细化。-此外，该标准与IEC60825标准（激光产品安全）和IEC61280标准（光纤通信系统基本试验规程）等存在引用或参考关系，确保光辐射安全要求与国际通用的激光安全标准协调一致。四、标准修订与发展历程4.1第一版（2006年）IEC60079-28:2006作为该标准的首次发布版本，建立了光辐射设备防爆安全的基本框架和技术要求，为光辐射设备在爆炸性环境中的安全使用提供了首个国际层面的统一技术依据。第一版在技术架构上确立了以光辐射安全等级为核心的分级管理模式，规定了各等级的光功率限值和相应的试验方法。4.2第二版（2015年）IEC60079-28:2015在总结第一版实践经验的基础上进行了全面修订。主要变化包括：细化了光辐射安全分级的判定条件；补充了光纤连接器、光衰减器等无源光学器件的安全要求；增加了关于光辐射对人体健康影响的防护要求；完善了型式试验的试验条件和试验方法。4.3第三版（2025年）IEC60079-28:2025作为最新版本，在技术内容上进行了多项重要更新。新版本重点加强了与当前技术发展水平的衔接，引入了对新型光源（如超辐射发光二极管、量子点激光器等）的安全评价要求；完善了光辐射设备在氢气等高危气体环境中的适用性评估指南；在标准结构上进一步与IEC60079系列的统一模板保持一致。面向未来，随着光纤通信技术的持续演进和新型光学器件的不断涌现，IEC60079-28将继续动态修订更新，以适应新技术、新应用和新安全需求的发展。五、主要编制单位——国际电工委员会爆炸性环境用设备标准化技术委员会（IEC/TC31）IEC/TC31（ExplosiveAtmospheres）是国际电工委员会下设的专业技术委员会，成立于1948年，是IEC历史最悠久的技术委员会之一，负责爆炸性环境用电气设备及非电气设备的国际标准制定工作。在IEC/TC31的组织架构中，IEC60079-28标准由SC31M（非电气设备与防护系统分技术委员会）归口，具体起草工作由维护工作组MT/31M/3承担，来自各成员国的专家共同参与标准制修订工作。IEC/TC31的秘书处目前由意大利承担，主席和秘书定期轮换。委员会下设多个分技术委员会（SC/31G、SC/31M、SC/31J等）和工作组（WG），分别负责不同领域的技术标准化工作。委员会目前拥有超过40个参与成员国（P成员）和20余个观察成员国（O成员），涵盖了全球主要的工业国家和新兴经济体。中国作为IEC/TC31的积极成员，深度参与了包括IEC60079-28在内的多项标准制修订工作。中国专家在SC31M中担任重要角色，积极为标准的修订提供技术输入和实践经验。多年来，IEC/TC31在爆炸性环境标准化领域取得了丰硕的成果。截至2025年，IEC/TC31已发布标准超过80项，涵盖了爆炸性环境用电气设备的通用要求、防爆型式分类、危险区域划分、设备选型安装与维护等全生命周期管理要求，其标准体系已成为全球范围内爆炸性环境安全领域最具权威性的国际标准体系。六、结论与展望IEC60079-28:2025标准的发布实施，为全球光辐射设备在爆炸性环境中的安全使用提供了统一、科学的技术规范。该标准自2006年首次发布以来，经过近二十年的发展与完善，技术内容日趋成熟，适用范围持续扩展，已成为光辐射防爆领域最具国际影响力的标准文件。从技术层面来看，该标准建立了基于光辐射能量分级的安全管控模式，实现了从传统的“设备防爆”理念向“系统安全”理念的拓展。光辐射安全等级体系的科学性和可操作性，使不同应用场景下的设备制造商和使用者能够准确理解并有效执行安全要求。从实施效果来看，该标准在世界各国得到了广泛应用，多数国家直接采用或等同采用该标准作为本国国家标准。展望未来，随着光通信技术和光辐射应用技术的持续发展，特别是光纤传感网络、激光探测与测距（激光雷达）等新技术在危险环境中的推广应用，IEC60079-28标准将继续面临新的挑战和修订需求。建议相关企业和机构持续关注该标准的动态更新，积极参与国内标准化技术委员会的相关工作，在标准制修订过程中充分反映行业实践和最新技术进展，共同推动爆炸性环境光辐射安全技术标准化工作迈上新台阶。参考文献[1]IEC60079-28:2025,Explosiveatmospheres-Part28:Protectionofequipment