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、煤矿等易燃易爆危险场所的广泛应用，光辐射引燃爆炸性环境的潜在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）下属的爆炸性环境用设备技术委员会（IEC/TC31）制定了IEC60079-28标准，专门规定使用光辐射保护和传输系统的设备安全要求。本报告围绕IEC60079-28:2025标准的立项背景、技术内容框架、与相关标准的协同关系及主要参与单位展开系统分析。该标准界定了光辐射设备在爆炸性环境中的安全等级分类，明确了固有安全光辐射、保护系统光辐射及受控光辐射的设计要求和技术指标，并提出了相应的型式试验和例行试验方法。标准的发布实施填补了光辐射引燃防护领域的国际标准空白，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，对促进光通信技术在危险场所的安全应用具有重要意义。关键词：爆炸性环境；光辐射防护；IEC60079-28；防爆技术；光纤通信；国际标准Keywords:Explosiveatmospheres;Opticalradiationprotection;IEC60079-28;Explosionprotectiontechnology;Opticalfibercommunication;InternationalstandardAbstractWiththewidespreadapplicationofopticalfibercommunicationtechnologyandopticalradiationequipmentinflammableandexplosiveplacessuchaspetroleum,chemicalindustry,andcoalmines,thepotentialriskofopticalradiationignitingexplosiveatmosphereshasdrawnincreasinginternationalattention.Toensurethesafeuseofopticalradiationequipmentinexplosiveatmospheres,theInternationalElectrotechnicalCommission(IEC)TechnicalCommitteeTC31(EquipmentforExplosiveAtmospheres)hasdevelopedtheIEC60079-28standard,whichspecifiessafetyrequirementsforequipmentandtransmissionsystemsusingopticalradiationforprotection.Thisreportsystematicallyanalyzestheprojectbackground,technicalcontentframework,coordinationwithrelatedstandards,andmajorparticipatingorganizationsofIEC60079-28:2025.Thestandarddefinesthesafetylevelclassificationofopticalradiationequipmentinexplosiveatmospheres,clarifiesthedesignrequirementsandtechnicalspecificationsforinherentlysafeopticalradiation,protectedopticalradiation,andcontrolledopticalradiation,andspecifiescorrespondingtypetestsandroutinetestmethods.Thepublicationandimplementationofthisstandardfillstheinternationalstandardgapinthefieldofopticalradiationignitionprotection,providingaunifiedtechnicalbasisforthedesign,manufacture,inspection,anduseofopticalradiationequipment,andisofgreatsignificanceinpromotingthesafeapplicationofopticalcommunicationtechnologyinhazardousareas.Keywords:Explosiveatmospheres;Opticalradiationprotection;IEC60079-28;Explosionprotectiontechnology;Opticalfibercommunication;Internationalstandard一、引言1.1立项背景爆炸性环境是指在大气条件下，以气体、蒸气、薄雾或粉尘形式存在的易燃物质与空气混合后，可能引发爆炸的环境。在石油、化工、煤炭、天然气等工业领域中，爆炸性环境广泛存在。随着工业自动化和信息化水平的不断提升，光纤通信技术凭借其传输带宽大、抗电磁干扰能力强、传输损耗低、电绝缘性能好等突出优势，在爆炸性危险场所的数据采集、视频监控、过程控制等环节得到了日益广泛的应用。然而，光辐射本身也可能成为引燃源。高功率激光器、聚焦光辐射或光纤断裂导致的光能聚集，均有可能在特定条件下引燃爆炸性气体或粉尘。根据国际电工委员会爆炸性环境标准体系的研究成果，光辐射引燃爆炸性环境需要同时满足以下条件：存在可燃性物质与空气形成的爆炸性混合物、光辐射功率密度达到足以引燃的阈值、辐射波长处于可被吸收的波段以及足够的作用时间。上述多因素耦合的引燃机理，使得光辐射防护技术具有区别于传统电气防爆技术的特殊性和复杂性。在此背景下，国际电工委员会下属的爆炸性环境用设备技术委员会（IEC/TC31）认识到制定专门针对光辐射防护国际标准的紧迫性和必要性。经过广泛的国际研讨和技术论证，IEC/TC31决定在该标准框架下设立专门的分标准项目，旨在为光辐射设备在爆炸性环境中的安全使用提供统一、科学的技术规范和试验依据。1.2标准定位与意义IEC60079-28是IEC60079系列标准（爆炸性环境标准体系）的重要组成部分。该系列标准涵盖了爆炸性环境中电气设备的通用要求、设备保护级别（EPL）、隔爆外壳、增安型、本质安全型、正压型等多种防爆型式技术规范。IEC60079-28作为该体系中专门针对光辐射防护的分标准，补充和完善了非电气设备（光辐射源及其传输系统）在爆炸性环境中的安全要求，填补了IEC60079系列标准在光辐射引燃防护领域的空白。该标准的发布实施对于促进光通信技术在危险场所的安全应用具有重要意义。一方面，它为光辐射设备的设计制造商提供了明确的技术指标和试验规范，有助于规范市场秩序、提升产品质量；另一方面，它为使用单位在选择、安装、维护光辐射设备时提供了技术依据和安全准则，有助于降低爆炸事故风险、保障人身和财产安全。1.3标准基本信息本标准标准编号为IEC60079-28:2025，英文名称为“Explosiveatmospheres-Part28:Protectionofequipmentandtransmissionsystemsusingopticalradiation”，中文名称为《爆炸性环境第28部分：使用光辐射保护设备和传输系统》。标准由国际电工委员会（IEC）发布，归口技术委员会为IEC/TC31（爆炸性环境用设备技术委员会）。该标准发布日期为2025年11月21日，标准状态为现行有效。标准语言为英语和法语双语版本。分类号属易爆环境用电气设备类别。二、标准技术内容概述2.1范围界定IEC60079-28:2025规定了在爆炸性环境中使用光辐射保护和传输系统的设备的安全要求。该标准适用于以下类型的光辐射设备：（1）用于爆炸性环境中的光辐射源（如激光二极管、发光二极管、光纤激光器等）；（2）用于光辐射传输的光纤和光缆系统；（3）包含光辐射组件的电气或非电气设备；（4）光辐射传输系统的连接器件和终端设备。2.2安全等级分类标准将光辐射设备的安全保护措施分为三个等级：（1）固有安全光辐射（inherentlysafeopticalradiation）：指在任何可预见的工作条件下，包括设备发生单一故障时，光辐射功率均低于引燃阈值的设计方案。此类设备不依赖于附加保护措施，其安全性由设计本身予以保障。（2）保护系统光辐射（protectedopticalradiation）：指在正常运行条件下光辐射功率不超过限值，但可能超过引燃阈值并依靠附加保护措施（如联锁装置、监控系统等）确保安全的方案。保护系统的可靠性要求与设备的保护级别（EPL）相适应。（3）受控光辐射（controlledopticalradiation）：指光辐射功率可能超过引燃阈值，但通过工程管理和控制措施（如限制进入、设置屏障、人员培训等）来降低引燃风险的措施。该等级适用于特殊应用场景，需要在使用管理层面附加安全措施。2.3关键技术要求标准对光辐射设备在爆炸性环境中的安全性能提出了系统性的技术要求，主要包括：光辐射参数限值：明确了不同波长范围内光辐射的允许最大功率（或能量）密度限值，并给出了相应的计算方法。对于可能聚焦的光辐射，还规定了聚焦条件下的功率密度限值。设备结构设计：规定了光辐射源的外壳防护要求、光辐射出口的防护结构和光缆连接器的安全设计要求，防止由于机械损伤或老化导致的光辐射泄漏。保护系统的可靠性：对于保护系统光辐射方案，规定了保护系统的安全完整性等级要求，包括故障检测、联锁动作和失效安全等性能指标。试验方法与验证：详细规定了型式试验的内容和方法，包括光辐射功率测试、聚焦特性测试、保护系统功能测试以及环境适应性测试等。标识与文件：规定了设备铭牌标识、警告标志和使用说明文件的内容与格式要求。2.4与相关标准的协同IEC60079-28在技术内容上与IEC60079-0（爆炸性环境第0部分：设备通用要求）保持协调一致，同时引入了IEC60825系列标准（激光产品安全）中适用的光辐射安全要求。在防爆等级划分和保护级别（EPL）体系方面，标准与IEC60079-0确定的Ma、Mb、Ga、Gb、Gc、Da、Db、Dc保护级别框架相衔接，针对不同的EPL等级规定了对应的光辐射限值要求和附加保护措施。三、主要参与单位在IEC60079-28标准的制修订过程中，全球多个国家的标准化机构和行业组织参与了技术研讨和文稿编制工作，其中德国联邦物理技术研究院（Physikalisch-TechnischeBundesanstalt，简称PTB）发挥了重要的技术引领作用。PTB是德国国家计量科学机构，也是国际公认的爆炸防护技术权威研究机构。作为IEC/TC31德国国家委员会的核心技术支撑单位，PTB长期深度参与IEC60079系列标准的制修订工作，多名专家担任工作组召集人或项目负责人职务。在IEC60079-28标准项目中，PTB依托其在光学引燃机理研究领域的深厚积累，主导了光辐射引燃阈值的理论建模和试验验证工作。PTB的研究团队通过系统的实验研究，量化了不同波长光辐射对典型爆炸性气体（如甲烷、丙烷、氢气等）和粉尘的引燃能量阈值，建立了光辐射功率密度与引燃时间之间的关系模型，为标准中关键技术指标的确定提供了翔实的科学数据。此外，PTB还协调组织了多轮国际实验室间比对试验（round-robintest），验证了标准中规定的试验方法的可重复性和可再现性，确保了标准技术条款的可行性和全球适用性。PTB的贡献不仅体现在技术研究层面，还体现在标准文本的编制和协调方面，发挥了推动标准如期发布的关键作用。四、标准实施的意义与展望4.1实施意义IEC60079-28:2025的发布与实施具有多方面的重要意义。在技术层面，该标准为光辐射设备在爆炸性环境中的安全使用提供了科学、系统的技术准则，填补了国际标准在光辐射引燃防护领域的空白，完善了IEC60079系列标准的结构体系。在经济层面，该标准的实施为光通信设备制造商进入国际市场提供了统一的技术依据，有助于消除国际贸易中的技术壁垒，促进光通信技术在危险环境中的推广应用。在社会层面，该标准的实施为保障危险场所从业人员的人身安全和生产设施的安全运行提供了有力的技术支撑，对于防范和遏制爆炸事故具有重要的现实意义。4.2未来发展趋势随着光通信技术的持续发展以及工业领域对高速、大容量数据传输需求的不断增长，光辐射设备在爆炸性环境中的应用范围将进一步扩大。未来，IEC60079-28标准将在以下方向持续完善：一是跟踪新型光辐射源（如高功率光纤激光器、宽谱光源等）的技术发展，适时修订光辐射参数限值和试验方法；二是加强与工业物联网（IIoT）和智能制造场景的衔接，增加面向无线光通信和自由空间光通信的安全要求；三是结合IEC60079系列标准的整体架构调整，进一步优化各分标准之间的技术协调性。五、结论IEC60079-28:2025《爆炸性环境第28部分：使用光辐射保护和传输系统》是国际电工委员会爆炸性环境标准体系中的重要分标准，它首次以国际标准的形式系统规定了光辐射设备在爆炸性环境中的安全要求和试验方法。该标准基于对光辐射引燃机理的深入科学研究，建立了固有安全、保护系统和受控光辐射三个安全等级的技术框架，明确了各等级对应的设计要求、试验方法和使用管理措施。标准的发布填补了光辐射引燃防护领域的国际标准空白，对于规范光辐射设备市场、保障危险场所安全、推动光通信技术在工业领域的应用具有重要意义。随着光辐射技术的持续进步和工业应用需求的不断演变，该标准将持续修订和完善。建议相关行业企业和标准化机