電池是防爆電氣設(shè)備的主要供電方式之一,也是客戶的產(chǎn)品在做防爆檢測認(rèn)證過程中常常遇到的技術(shù)難點(diǎn)。在這里中諾檢測分享下GB/T 3836.2-2021《爆炸性環(huán)境第2部分:由隔爆外殼“d”保護(hù)的設(shè)備》中關(guān)于隔爆型電氣設(shè)備的電池和電池組的基本要求。
隔爆外殼內(nèi)使用的電池
E.l概述
本附錄包含了在由隔爆外殼“d”保護(hù)的設(shè)備內(nèi)為電路提供電源的電池或電池組的要求。
無論使用何種類型的電化學(xué)電池,應(yīng)考慮防止在隔爆外殼內(nèi)產(chǎn)生電解氣體(通常是氫氣和氧氣)形成的可燃性混合物??紤]到這一點(diǎn),在正常使用時(shí)可能釋放電解氣體(通過自然排氣孔或通過壓力釋放閥)的電池不應(yīng)在隔爆外殼內(nèi)使用。
注:這些要求不適用于測量裝置用的電化學(xué)電池(例如GB/T 8897.1中規(guī)定的用于測量氧氣濃度的A型鋅/氧電池)。
E.2允許的電化學(xué)系統(tǒng)
只應(yīng)使用表E.1和表E.2中符合電池標(biāo)準(zhǔn)的電池。
E.3隔爆外殼內(nèi)的電池(或電池組)的通用要求
E.3.1以下的使用限制應(yīng)適用于某些類型的電池:
——在隔爆外殼內(nèi)不應(yīng)使用排氣式或開啟式蓄電池來構(gòu)成電池組;
——在隔爆外殼內(nèi)可使用閥控式密封電池,但只能用于放電目的;
——符合E.5要求時(shí),氣密式蓄電池可在隔爆外殼內(nèi)充電。
E.3.2包含電池的隔爆外殼應(yīng)設(shè)置表14中d)項(xiàng)規(guī)定的標(biāo)志
當(dāng)電池和與其連接的電路符合GB/T 3836.4的要求,并且在運(yùn)行時(shí)電池不充電,則此要求不適用
E.3.3電池組和與其相連的安全裝置應(yīng)安裝牢固(例如,為此目的而設(shè)計(jì)的夾子或支架)。
E.3.4電池和與其連接的安全裝置之間不應(yīng)有相對位移,否則會妨礙符合相關(guān)防爆型式的要求。
E.3.5根據(jù)GB/T3836.1的要求,在外殼試驗(yàn)前后應(yīng)檢查其是否符合E.3.3和E.3.4的要求。
E.4安全裝置的布置
E.4.1防止溫度過高和電池?fù)p壞
E.4.1.1在短路放電條件下,電池或者滿足以下條件,或者安裝E.4.1.2要求的安全裝置:
考慮外殼內(nèi)的局部環(huán)境溫度,電池的外表面溫度不應(yīng)超過電池制造商規(guī)定的電池連續(xù)運(yùn)行溫度;和
最大放電電流不應(yīng)超過電池制造商規(guī)定的值。
E.4.1.2當(dāng)E.4.1.1的兩個(gè)條件不能滿足時(shí),就需要安全裝置,該安全裝置應(yīng)符合GB/T 3836.4對“ib”保護(hù)等級可靠元件的規(guī)定,盡量靠近電池的接線端子安裝,并且應(yīng)是下列之一:
——電阻器或限流器,限制電流不超過電池制造商規(guī)定的最大連續(xù)放電電流;
——符合GB/T 9364(所有部分)要求的熔斷器,其熔斷性能可防止超過制造商規(guī)定的最大放電電流和允許持續(xù)時(shí)間。如果熔斷器是可更換的型號,則應(yīng)在熔斷器座旁設(shè)置標(biāo)簽來說明使用的熔斷器型號和參數(shù)。
電阻器或限流器的額定值應(yīng)基于電池或電池組的電壓。
E.4.2防止電池極性接反或在同一個(gè)電池組內(nèi)被其他電池反向充電
E.4.2.1如果使用的電池具有:
容量不大于1.5Ah(在1h的放電率下),和體積小于外殼凈容積的1%,則不需要防止由于極性接反或在同一個(gè)電池組內(nèi)被其他電池反向充電而釋放電解氣體的附加保護(hù)。
如果電池的容量和/或體積超過以上規(guī)定值,其布置應(yīng)防止極性接反或在同一個(gè)電池組內(nèi)被另一個(gè)電池反向充電。
以下給出了兩個(gè)如何滿足該要求的實(shí)例:
—監(jiān)控單體電池(或幾個(gè)單體電池)兩端電壓,當(dāng)電壓降低到低于電池制造商規(guī)定的最低電壓時(shí)切斷電源;
注1:這種保護(hù)經(jīng)常被用于防止電池進(jìn)入“深度放電“狀態(tài),如果保護(hù)裝置監(jiān)控太多的串聯(lián)連接的電池,那么它有時(shí)候會由于單個(gè)電池的電壓誤差和保護(hù)電路原因而失去作用。一個(gè)保護(hù)裝置監(jiān)測6個(gè)以上(串聯(lián))電池是無效的。
——使用旁路二極管限制每個(gè)單體電池極性接反時(shí)的電壓。例如,對于由三個(gè)單體電池串聯(lián)連接組成的電池組提供的保護(hù)電路如圖E.1所示。
為使這種保護(hù)電路能提供有效保護(hù),防止每個(gè)電池反向充電的二極管的電壓降不應(yīng)超過單體電池安全反向充電電壓。
注2:硅二極管被視為滿足此要求。
E.4.3防止在外殼內(nèi)由另外的電源給電池充電
如果使用的電池具有:
——容量不大于1.5 Ah(在1 h的放電率下),和
——體積小于外殼凈容積的1%,則不需要對電池使用附加保護(hù)防止充電時(shí)釋放電解氣體。
當(dāng)在同一個(gè)外殼內(nèi)有另外的電源(包括其他電池)時(shí),電池及其關(guān)聯(lián)電路應(yīng)被保護(hù)防止被其他電路充電。例如:
——在外殼內(nèi)采用GB/T 3836.3對能造成污染的最高電壓規(guī)定的電氣間隙和爬電距離把電池及與其關(guān)聯(lián)電路和其他電源隔離;或
在外殼內(nèi)采用接地金屬屏障/屏蔽把電池及與其關(guān)聯(lián)電路和其他電源隔離,在故障電流可能存在(考慮提供的電路保護(hù),例如熔斷器、接地故障保護(hù))的時(shí)間內(nèi),屏障/屏蔽能承受電源的最大故障電流;或
——采用GB/T 3836.3規(guī)定的電氣間隙和爬電距離僅將電池和其他電源隔離,但是安裝有如圖E.2所示的阻塞二極管,可降低由兩個(gè)二極管短路引起的單個(gè)故障危險(xiǎn)。