本篇说明:依据 ABB《Guide to Classification of Hazardous Locations (ATEX & IECEx)》、WEG《Guide to Explosive Atmospheres》、thuba《Explosion Protection》海报、Ultech/CML《Hazardous Area Guide》、Euroswitch《Hazardous Area Guide V6》、Utilcell 技术札记(西班牙文)整理。区域划分的正式方法以 IEC/EN 60079-10-1/-10-2 及用户所在国法规为准。
一、区域的定义
按可燃物质出现的状态划分(IEC/CENELEC 与 ATEX 1999/92/EC 一致):
| 区域 | 定义(素材原文措辞) | ATEX 类别 | EPL | 要求的保护水平 |
|---|---|---|---|---|
| Zone 0(气) | 爆炸性气氛持续、长期或频繁出现 | II 1G | Ga | Two Faults(承受两个故障) |
| Zone 1(气) | 正常运行时偶尔可能出现 | II 2G | Gb | One Fault(承受一个故障) |
| Zone 2(气) | 正常运行时不太可能出现,仅短时存在 | II 3G | Gc | 正常工况 |
| Zone 20 / 21 / 22(尘) | 分别对应粉尘云的「持续长期频繁 / 正常偶发 / 不太可能仅短时」 | II 1D / 2D / 3D | Da / Db / Dc | 同上阶梯 |
区域分类的标准依据:气体 IEC/EN 60079-10-1,粉尘 IEC/EN 60079-10-2;配套的安装、检查、修理标准分别为 IEC 60079-14 / 60079-17 / 60079-19。
二、各区域允许的防爆型式
据 Euroswitch、Ultech、CML 资料(电气设备):
| 区域 | ATEX 类别 | 可用防爆型式 |
|---|---|---|
| Zone 0 | 1G | ia、da、ma、op is |
| Zone 1 | 2G | db、eb、ib、mb、ob、pxb、pyb、qb、op is/pr/sh |
| Zone 2 | 3G | dc、ec、ic、mc、nA、nC、nR、oc、pzc、qc、op is/pr/sh |
| Zone 20 | 1D | ta、ia |
| Zone 21 | 2D | tb、ib、mb |
| Zone 22 | 3D | tc、ic、mc |
选型方向上的规律:只能「就高不就低」——1 类设备可以下探覆盖 1 区、2 区;2 类设备可覆盖 2 区;反之不可。
三、气体组别与典型物质
据 ABB 分类指南与 BARTEC 资料(点燃危险由 IIA 向 IIC 递增,IIC 设备可覆盖 IIA/IIB):
| 组别 | 典型物质(素材原文例举) |
|---|---|
| IIA | 丙烷 Propane、氨 Ammonia、甲烷(非煤矿)Methane、汽油 Gasoline、丁烷 Butane、丙酮 Acetone、苯 Benzene、乙醇 Ethanol、醋酸、环己烷、甲苯、二甲苯、异丙醇 |
| IIB | 乙烯 Ethylene、城市煤气 Town gas、乙醚 Di-ethyl ether、甲乙酮 MEK、二甲醚、丙烯腈、正丙醇(覆盖 IIA 全部) |
| IIC | 氢 Hydrogen、乙炔 Acetylene、二硫化碳 Carbon disulphide(覆盖 IIA、IIB 全部);另有 IIB+H2 的混合标注写法 |
四、粉尘组别与温度限值计算
| 组别 | 定义 | 典型物质 |
|---|---|---|
| IIIA | 可燃飞絮与纤维(>500 µm) | 棉纤维、木屑、烟草、锯末 |
| IIIB | 非导电粉尘(电阻率 >10³ Ω·m) | 面粉、奶粉、糖粉、谷尘、煤尘、锯末 |
| IIIC | 导电粉尘(电阻率 ≤10³ Ω·m) | 金属粉尘、石墨粉、碳粉 |
粉尘最高允许表面温度(取两者较低值):
- 粉尘云:
Tmax(1) = 2/3 × 粉尘云最低点燃温度 - 粉尘层(≤5 mm):
Tmax(2) = 粉尘层辉光温度 − 75 K
粉尘层厚度超过 5 mm 时须换算或试验;Pepperl+Fuchs 提到层厚超过 50 mm 或粉尘完全覆盖设备时,须由实验室测定辉光温度。
五、IP 防护等级(EN/IEC 60529)
粉尘防爆设备必须标注 IP 等级,第一位数字为防固体/粉尘,第二位为防水(粉尘场景下第二位可标 X):
| 第一位 | 含义 | 第二位 | 含义 |
|---|---|---|---|
| 0 | 无保护 | 0 | 无保护 |
| 1 | >Ø50 mm | 1 | 垂直滴水 |
| 2 | >Ø12.5 mm | 2 | 15° 倾斜滴水 |
| 3 | >Ø2.5 mm | 3 | 60° 内喷淋 |
| 4 | >Ø1.0 mm | 4 | 各向溅水 |
| 5 | 防尘(dust protected) | 5 | 喷水 |
| 6 | 尘密(dust tight) | 6 | 强喷水 |
| — | — | 7 | 短时浸没 |
| — | — | 8 | 持续浸没 |
Ex t 型式对 IP 的最低要求:据 BARTEC 资料,按粉尘组别取 IP5X 或 IP6X——导电粉尘(IIIC)环境实际工程中通常要求 IP6X。
六、与北美 Division 的对应
Zone 与 NEC/CEC Division 的粗略对应(Euroswitch/WEG):
| 出现状态 | IEC / ATEX | NEC 500(北美 Division) | NEC 505(北美 Zone) |
|---|---|---|---|
| 持续 | Zone 0 / 20 | Division 1 | Zone 0 / 20 |
| 间歇 | Zone 1 / 21 | Division 1 | Zone 1 / 21 |
| 异常 | Zone 2 / 22 | Division 2 | Zone 2 / 22 |
注意 Division 1 同时包含 Zone 0 和 Zone 1,粒度更粗——这是两套体系互换时最容易出错的点。详见本系列第 5 篇。
延伸阅读
- 站内:北美体系 Class/Division
- 站内:防爆型式代号与标准对照
- 站内:本安设计计算器(设计侧的能量校核)
免责声明
本文依据公开厂商资料整理。区域划分属于用户(业主)的法定义务,正式划分须由具备资质的人员按 IEC/EN 60079-10-1/-10-2 与所在国法规执行。

