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GB3836.2-2010附錄E(規(guī)范性附錄)隔爆外殼內(nèi)使用的電池

E.1緒言

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。考慮到這一點(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)的電池不能在隔爆外殼內(nèi)使用。

注:這些要求不適用于測(cè)量裝置用的電化學(xué)電池(例如,GB/T8897.1—2003中規(guī)定的用于測(cè)量氧氣濃度的A型鋅/氧電池)。

E.2允許的電化學(xué)系統(tǒng)

只能使用表E.1和表E.2中符合電池標(biāo)準(zhǔn)的電池。

表E.1允許的原電池

表E.2允許的蓄電

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9中20.2(d)規(guī)定的標(biāo)志。當(dāng)電池和與其連接的電路符合GB3836.4—2010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(duì)位移,否則會(huì)妨礙符合相關(guān)防爆型式的要求。

注:根據(jù)GB3836.1—2010的要求,在外殼試驗(yàn)前后宜檢查其是否符合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GB3836.4—2010對(duì)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GB9364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(hào),則應(yīng)在熔斷器座旁設(shè)置標(biāo)簽說明使用的熔斷器型號(hào)。

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)。

注:這些放松條件不應(yīng)理解為允許從這樣的單體電池內(nèi)釋放電解氣體。

E.4.2.2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,那么它會(huì)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)裝置通常能監(jiān)測(cè)6個(gè)(串聯(lián))電池。

———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(duì)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GB3836.3—2010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)連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GB3836.3—2010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)。

E.4.3中示例的要求不適用于與電池連接建立電壓參考點(diǎn)的電路或僅符合E.5要求的蓄電池充電電源電路。

E.5隔爆外殼內(nèi)蓄電池充電

E.5.1只有表E.2列舉的“K”型、氣密式鎳-鎘蓄電池可在隔爆外殼內(nèi)充電。鎳-氫電池只有當(dāng)蓄電池標(biāo)準(zhǔn)有規(guī)定時(shí)才可充電。

E.5.2當(dāng)單體電池或電池組在隔爆外殼內(nèi)充電時(shí),制造商文件應(yīng)規(guī)定詳細(xì)的充電條件,并應(yīng)使用安全裝置,保證不超出這些條件。

E.5.3充電裝置應(yīng)防止反向充電。

E.5.4如果使用的電池具有:

———容量1.5Ah或更小,并且

———體積小于外殼凈容積的1%,則不需要對(duì)電池使用附加安全裝置防止充電時(shí)釋放電解氣體。

注1:這些放松條件不應(yīng)理解為在這樣的電池內(nèi)允許釋放電解氣體。

注2:以上要求有效地限制了使用沒有安裝安全裝置的單體電池(或電池組),例如那些用于隔爆外殼內(nèi)可編程電子電路上保持記憶的、通常被稱為“按鈕型的單體電池”。

E.5.5在電池容量和/或體積超過以上規(guī)定值的情況下,如果電池裝有安全裝置,當(dāng)電池組內(nèi)的任何單體電池的電壓超過制造商規(guī)定的最高電壓時(shí)能切斷充電電流,并且防止產(chǎn)生和可能釋放電解氣體,才允許電池在隔爆外殼內(nèi)充電。

E.6保護(hù)二極管的定額和保護(hù)裝置的可靠性

E.6.1所安裝的符合E.4.2要求的保護(hù)二極管的電壓額定值不應(yīng)小于電池的最高開路電壓。

E.6.2在隔爆外殼內(nèi),所安裝的符合E.4.3要求的串聯(lián)的阻塞二極管的電壓額定值不應(yīng)小于隔爆外殼內(nèi)最高峰值電壓。

E.6.3保護(hù)二極管的電流額定值不應(yīng)小于在E.4.1中限制的最大放電電流。

E.6.4本部分要求的安全裝置構(gòu)成控制系統(tǒng)相關(guān)的安全部件。評(píng)定控制系統(tǒng)完整的安全性能符合本部分規(guī)定的安全水平,是制造商的責(zé)任。

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