隨著煤炭工業(yè)發(fā)展和礦山裝備技術(shù)進步,監(jiān)測通信系統(tǒng)、緊急避險設施、井下運輸車輛等對防爆電源的容量要求越來越高,同時GB3836.2-2010《爆炸性環(huán)境 第2部分:由隔爆外殼“d”保護的設備》中明確禁止“在正常使用時可能釋放電解氣體的電池”在隔爆外殼內(nèi)使用。為滿足目前煤礦裝備的迫切需要,在充分研究、反復征求各方面專家意見以及進行相關(guān)試驗研究的基礎上,制定本安全技術(shù)要求。
1 范圍
本技術(shù)要求規(guī)定了礦用隔爆(兼本安)型鋰離子蓄電池電源產(chǎn)品分類、型號命名、安全技術(shù)要求、檢驗規(guī)則等內(nèi)容。
本技術(shù)要求適用于在礦井下使用的礦用隔爆(兼本安)型鋰離子蓄電池電源的安全標志管理,其中鋰離子蓄電池的容量在20~100Ah范圍內(nèi)。
2 規(guī)范性引用文件
GB 3836.1-2010 爆炸性環(huán)境 第1部分:設備 通用要求
GB 3836.2-2010 爆炸性環(huán)境 第2部分:由隔爆外殼“d”保護的設備
GB 3836.3-2010 爆炸性環(huán)境 第3部分:由增安型“e”保護的設備
GB 3836.4-2010 爆炸性環(huán)境 第4部分:由本質(zhì)安全型“i”保護的設備
GB 14048.1-2006 低壓開關(guān)設備和控制設備 第1部分 總則
MT/T 408-1995 煤礦用直流穩(wěn)壓電源
MT 209-1990 煤礦通信、檢測、控制用電工電子產(chǎn)品通用技術(shù)要求
MT/T 1078-2008 礦用本質(zhì)安全輸出直流電源
3 術(shù)語和定義
3.1 電池管理系統(tǒng)
通過檢測單體電池與熱、電相關(guān)數(shù)據(jù),對單體電池或電池組進行充放電管理、保護與控制的裝置。
3.2 礦用隔爆(兼本安)型鋰離子蓄電池電源
能量存儲、轉(zhuǎn)換裝置,由隔爆外殼、鋰離子蓄電池或鋰離子蓄電池組、電池管理系統(tǒng)等組成。有時還可包括充電系統(tǒng)、放電系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、電源輸入系統(tǒng)、電源輸出系統(tǒng)等。
4 產(chǎn)品分類
4.1 按用途分
a)監(jiān)測通信系統(tǒng)用后備電源,包括安全監(jiān)控、人員管理、通信等系統(tǒng)后備電源;
b)緊急避險設施用后備電源,包括避難硐室、可移動式救生艙等后備電源;
c)運輸車輛用電源,包括防爆蓄電池電機車、防爆無軌膠輪車、單軌吊等用動力電源;
d)防爆柴油機起動機用電源;
e)其它。
4.2 按使用類型分
a)后備電源;
b)動力電源。
5 產(chǎn)品名稱與型號
5.1 產(chǎn)品名稱
礦用隔爆(兼本安)型鋰離子蓄電池電源。
5.2 防爆標志
ExdI 或Exd[ib]I。
5.3 產(chǎn)品型號
?
6 技術(shù)參數(shù)
至少應包括以下技術(shù)參數(shù):
a)單體電池標稱電壓,V;
b)單體電池標稱容量,Ah;
c)單體電池允許最大充電電壓,V;
d)單體電池允許最低放電截止電壓,V;
e)單體電池最大允許充電電流,A;
f)單體電池最大允許放電電流,A;
g)單體電池數(shù)量;
h)單體電池最高允許工作溫度,℃;
i)電池組的標稱容量,Ah;
j)電池組的最低允許使用容量報警值,Ah;
k)電池組充電過流保護值,A;
l)電源的標稱能量,Wh;
m)電源額定輸出電壓(多電壓輸出為最大額定輸出電壓),V;
n)電源額定輸出電流(多電壓輸出為最大額定輸出電流),A;
o)電源輸出過流保護電流,A;
p)電源額定輸入電壓范圍,V;
q)電源額定輸入電流范圍,A。
7 技術(shù)要求
7.1 環(huán)境條件
除有關(guān)標準另有規(guī)定外,電源應在下列條件下正常工作:
a)環(huán)境溫度:0℃~40℃;
b)平均相對濕度:不大于95%(+25℃);
c)大氣壓力:80kPa~106 kPa;
d)有甲烷、煤塵爆炸危險,但無顯著振動和沖擊、無破壞絕緣的腐蝕性氣體的場所。
7.2 供電電源
除有關(guān)標準另有規(guī)定外,電源應在下列供電條件下正常工作:
a)額定電壓:127V/380V/660V/1140V,允許偏差:
——井底車場、主運輸巷:-20%~+10%;
——其他場所:-25%~+10%。
b)諧波:10%。
c)頻率:50Hz,允許偏差±5%。
7.3 基本要求
7.3.1電源選用的蓄電池應滿足《礦用鋰離子蓄電池安全技術(shù)要求》。
7.3.2 監(jiān)測通信系統(tǒng)和緊急避險設施用電源中鋰離子蓄電池的標稱容量不超過60Ah,運輸車輛用電源、柴油機起動機用電源及其它電源中鋰離子蓄電池的標稱容量不超過100Ah。
7.3.3 在正常充、放電過程中單體電池的最高溫度不應超過60℃。
7.3.4 鋰離子蓄電池應采用串聯(lián)方式連接,類型、規(guī)格、技術(shù)參數(shù)應一致,并為同一制造廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品。
7.3.5 防爆要求
7.3.5.1 電源應具備防爆安全性能,采用隔爆或隔爆兼本安的防爆型式。防爆結(jié)構(gòu)、性能和標志應滿足GB3836.1~4-2010的要求,其中放置電池的隔爆腔體應能承受不小于1.5MPa的靜壓試驗。
7.3.5.2 鋰離子蓄電池應放置在獨立的隔爆腔內(nèi),且該隔爆腔內(nèi)不應放置除電池管理系統(tǒng)中檢測單體電池溫度的傳感元件和防止鋰離子蓄電池安裝時發(fā)生短路的熔斷器以外的其他電氣元件。
7.3.5.3 隔爆腔內(nèi)不允許鋰離子蓄電池以任何形式的并聯(lián)連接。
7.3.6 電池管理系統(tǒng)基本要求
7.3.6.1 應對所有單體電池的電壓和表面溫度,電池組的電壓、電流、電池容量等參數(shù)進行檢測,誤差應滿足表1的要求。測量信息的顯示和故障報警功能應滿足實際需要。
表1 鋰離子蓄電池(組)參數(shù)測量誤差要求
參數(shù) | 單體電池電壓值 | 單體電池溫度 | 電池組電流 | 電池組電壓 | 電池組容量 |
誤差 | ≤2% | ±2℃ | ≤2% | ≤2% | ≤5% |
注:對于塑料殼體的鋰離子蓄電池,電池溫度測量應選擇在電池極耳處。 |
7.3.6.2 應具有單體電池過充電壓保護功能。
7.3.6.3 應具有單體電池過充電壓保護失效檢測功能。
7.3.6.4 應具有單體電池過放電壓保護功能。
7.3.6.5 應具有單體電池過放電壓保護失效檢測功能。
7.3.6.6 應具有充電過流保護功能。
7.3.6.7 應具有放電過流保護功能。