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

E.1緒言

本附錄包含了在由隔爆外殼“d”保護的設備內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電池,應考慮防止在隔爆外殼內產生電解氣體(通常是氫氣和氧氣)形成的可燃性混合物?？紤]到這一點,在正常使用時可能釋放電解氣體(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使用。

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

E.2允許的電化學系統(tǒng)

只能使用表E.1和表E.2中符合電池標準的電池。

表E.1允許的原電池

表E.2允許的蓄電

E.3隔爆外殼內的電池(或電池組)的通用要求

E.3.1以下的使用限制應適用于某些類型的電池:

———在隔爆外殼內不應使用排氣式或開啟式蓄電池來構成電池組;

———在隔爆外殼內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,氣密式蓄電池可在隔爆外殼內充電。

E.3.2包含電池的隔爆外殼應設置表9中20.2(d)規(guī)定的標志。當電池和與其連接的電路符合GB3836.4—2010的要求,并且在運行時電池不充電,則此要求不適用。

E.3.3電池組和與其相連的安全裝置應安裝牢固(例如:為此目的而設計的夾子或支架)。

E.3.4電池和與其連接的安全裝置之間不應有相對位移,否則會妨礙符合相關防爆型式的要求。

注:根據(jù)GB3836.1—2010的要求,在外殼試驗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損壞

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:

———考慮外殼內的局部環(huán)境溫度,電池的外表面溫度不應超過電池制造商規(guī)定的電池連續(xù)運行溫度,和

———最大放電電流不應超過電池制造商規(guī)定的值。

E.4.1.2當E.4.1.1的兩個條件不能滿足時,就需要安全裝置,該安全裝置應符合GB3836.4—2010對可靠元件的規(guī)定,盡量靠近電池的接線端子安裝,并且應是下列之一:

———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)時間。如果熔斷器是可更換的型號,則應在熔斷器座旁設置標簽說明使用的熔斷器型號。

E.4.2防止電池極性接反或在同一個電池組內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電池組內被其他電池反向充電而釋放電解氣體的附加保護。

注:這些放松條件不應理解為允許從這樣的單體電池內釋放電解氣體。

E.4.2.2如果電池的容量和/或體積超過以上規(guī)定值,其布置應防止極性接反或在同一個電池組內被另一個電池反向充電。以下給出了兩個如何滿足該要求實例:

———監(jiān)控單體電池(或幾個單體電池)兩端電壓,當電壓降低到低于電池制造商規(guī)定的最低電壓時切斷電源;注1:這種保護經常被用于防止電池進入“深度放電”狀態(tài)。如果保護裝置監(jiān)控太多的串聯(lián)連接的電池,那么它會由于單個電池的電壓誤差和保護電路原因而失去作用。一個保護裝置通常能監(jiān)測6個(串聯(lián))電池。

———使用旁路二極管限制每個單體電池極性接反時的電壓。例如:對于由三個單體電池串聯(lián)連接組成的電池組提供的保護電路如圖E.1所示。

為使這種保護電路能提供有效保護,防止每個電池反向充電的二極管的電壓降不應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防止在外殼內由另外的電源給電池充電當在同一個外殼內有另外的電源(包括其他電池)時,電池及其關聯(lián)電路應被保護防止被其他電路充電。例如:

———在外殼內采用GB3836.3—2010規(guī)定的電氣間隙和爬電距離把電池及與其關聯(lián)電路和其他電源隔離,或

———在外殼內采用接地金屬屏障/屏蔽把電池及與其關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,例如:熔斷器,接地故障保護)的時間內,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,可降低由兩個二極管短路引起的單個故障危險。

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充電。鎳-氫電池只有當蓄電池標準有規(guī)定時才可充電。

E.5.2當單體電池或電池組在隔爆外殼內充電時,制造商文件應規(guī)定詳細的充電條件,并應使用安全裝置,保證不超出這些條件。

E.5.3充電裝置應防止反向充電。

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%,則不需要對電池使用附加安全裝置防止充電時釋放電解氣體。

注1:這些放松條件不應理解為在這樣的電池內允許釋放電解氣體。

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,當電池組內的任何單體電池的電壓超過制造商規(guī)定的最高電壓時能切斷充電電流,并且防止產生和可能釋放電解氣體,才允許電池在隔爆外殼內充電。

E.6保護二極管的定額和保護裝置的可靠性

E.6.1所安裝的符合E.4.2要求的保護二極管的電壓額定值不應小于電池的最高開路電壓。

E.6.2在隔爆外殼內,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小于隔爆外殼內最高峰值電壓。

E.6.3保護二極管的電流額定值不應小于在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成控制系統(tǒng)相關的安全部件。評定控制系統(tǒng)完整的安全性能符合本部分規(guī)定的安全水平,是制造商的責任。

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