Учитывая опасность утечки воспламеняющегося газа из элементов и батарей, следует соблюдать следующие правила:
- элементы и батареи должны соответствовать требованиям, указанным изготовителем в нормативно-технической документации на них;
- элементы и батареи должны эксплуатироваться в номинальном режиме работы, указанном изготовителем в нормативно-технической документации;
- выходное напряжение элемента и батареи должно быть в пределах, указанных изготовителем в нормативно-технической документации;
- должны соблюдаться требования безопасности элемента и батареи, устанавливаемые изготовителем в зависимости от примененной взрывозащиты конкретного вида по ГОСТ Р 51330.0 и с учетом конструкции элемента и батареи:
а) с утечкой газа в нормальном режиме работы;
б) без утечки газа в нормальном режиме работы.
5.7.2.3 Допустимая электрохимическая система
Следует использовать только элементы, которые перечислены в таблицах 9 и 10 и на которые имеются стандарты.
5.7.2.4 Классификация элементов и батарей
В зависимости от характеристик электрохимических систем, от конструкции элементов и батарей предпринимают различные меры предосторожности. Исходя из критерия требуемых мер предосторожности, элементы и батареи классифицируют по опасности утечки газа на две группы:
- с утечкой газа в нормальных рабочих условиях. К этой группе относят открытые элементы и уплотненные элементы, снабженные вентилем;
- без утечки газа в нормальном режиме работы.
5.7.2.5 Общие требования
5.7.2.5.1 При герметизации элемента устройства сброса давления не должны закрываться. В условиях наиболее неблагоприятной и предсказуемой утечки из батареи размер отверстия для сброса должен быть достаточным для предотвращения опасного роста давления в герметизированном узле. Для каждой батареи требуется хотя бы одно отверстие для сброса. При герметизации элементов и батарей необходимо учитывать возможное расширение элементов во время зарядки.
Примечания
1 В настоящем стандарте смысл терминов “герметизировать” и “герметизация” не соответствует определениям (смыслу) аналогичных терминов, изложенным в ГОСТ Р 51330.17.
2 Размеры и расположение отверстий для сброса зависят от типа и емкости батарей. Также следует учитывать влияние процессов старения на емкость батареи и, следовательно, на скорость образования газа.
5.7.2.5.2 Имея ввиду возможность потенциальной утечки газа, при определении схемы расположения батарей необходимо принимать во внимание весь диапазон рабочих температур, внутреннее сопротивление батареи и пределы напряжения. При этом предполагается возможность разбаланса батарей. Элементы с незначительным сопротивлением или напряжением можно не учитывать.
5.7.2.5.3 Температура наружной поверхности элемента или батареи не должна превышать значения, указанного изготовителем, или 80 °С в зависимости от того, какое значение температуры меньше.
5.7.2.5.4 Электрические соединения между элементами и с батареями должны соответствовать требованиям 4.3. Рекомендуется применять соединения, тип которых указан изготовителем элемента или батареи.
5.7.2.5.5 Между полюсами элементов необходимо соблюдать следующие электрические зазоры и пути утечки:
- электрические зазоры и пути утечки между полюсами элемента можно не принимать во внимание в случае, когда отдельный элемент выполнен как безопасный, т.е. ток короткого замыкания и максимальная температура поверхности в нем ограничены соответствующими значениями за счет внутреннего сопротивления;
- электрический зазор и путь утечки между полюсами элемента должны составлять не менее 0,5 мм в случае, когда в отдельном элементе максимальное напряжение разомкнутой цепи равно или меньше 24 В, и этот элемент не является частью батареи;
- электрический зазор и путь утечки в зависимости от напряжения должны соответствовать значениям, указанным в таблице 1, в случае, когда напряжение во всех батареях и элементах более 2 В.
5.7.2.5.6 В целях предотвращения неправильного соединения или использования элементов с различным уровнем зарядки, или элементов с разными сроками службы все герметизированные вторичные элементы следует объединять в единый батарейный источник питания.
5.7.2.5.7 Если элементы и батареи не являются неотъемлемой частью электрооборудования, следует предпринять меры для защиты элементов, батареи или зарядного устройства от неправильного подсоединения их к электрооборудованию.
К таким способам защиты относят: применение поляризованных соединителей или маркировку соединителей, показывающую правильное соединение.
Также должны быть выполнены условия для безопасного объединения цепей.
5.7.2.5.8 Если в нормальном или ненормальном режимах работы возможен выброс электролита, необходимо предпринять меры, предотвращающие загрязнение электролитом частей электрооборудования, находящихся под напряжением. Герметизированные элементы этой защиты не требуют.
Элементы или батареи открытого типа или с управлением от ПРА должны быть помещены в отдельный корпус для защиты от электролита других частей электрооборудования. Электрический зазор и путь утечки внутри корпуса элемента или батареи открытого типа или с управлением от ПРА следует увеличить не менее чем до 10 мм.
5.7.2.5.9 Батареи и соединенные с ними защитные устройства должны быть прочно закреплены специальным зажимом или крепежным устройством.
5.7.2.5.10 Батарея и сопряженное защитное устройство или устройства не должны перемещаться относительно друг друга, так как это нарушает требования к защите вида e.
Примечание - Соответствие 5.7.2.5.9 и 5.7.2.5.10 должно быть проверено до и после механического испытания на удар/падение согласно ГОСТ Р 51330.0.
5.7.2.6 Зарядка во взрывоопасной зоне
5.7.2.6.1 Если элементы и батареи требуется перезарядить во взрывоопасной зоне, то заряжающие цепи должны являться частью электрооборудования. Система зарядки должна быть такой, чтобы даже в условиях одной ее неисправности напряжение и ток зарядки не превышали пределов, установленных изготовителем.
5.7.2.6.2 В отсутствии утечки газа в нормальном режиме работы дополнительных требований к зарядке элементов не предъявляют.
5.7.2.6.3 При зарядке элементов с утечкой газа в нормальном режиме работы максимальное содержание водорода в контейнере батареи не должно превышать 0,02 объемных долей (2%). Концентрацию водорода измеряют непрерывно в течение испытаний, описанных в 6.6.4. Для зарядки используют устройство согласно 5.7.2.6.1.
5.7.2.6.4 Зарядка допускается только в безопасных пределах, указанных изготовителем. В инструкции изготовитель должен изложить условия эксплуатации, включая условия транспортировки батарей или элементов во взрывоопасной зоне, исключающие утечку газа.
Если зарядное устройство, являющееся частью электрооборудования, не соответствует одному из требований ГОСТ Р 51330.0, то:
- его следует обесточить и защитить от обратного тока элемента или батареи;
- следует выждать время, по истечении которого температура элемента или батареи становится ниже предельной.
После выполнения указанных требований электрооборудование с зарядным устройством можно транспортировать во взрывоопасную зону.
5.7.2.6.5 Если в том же корпусе имеется другой источник напряжения, то батарею и электрические цепи следует защитить от зарядки другим источником. Например, при возникновении высокого напряжения, способного вызвать повреждение изоляции, обеспечить защиту батареи и цепей можно, отделив их от других источников напряжения и увеличив электрический зазор (см. таблицу 1).
5.7.2.7 Разрядка элементов
5.7.2.7.1 Если токовая нагрузка от батареи может повредить ее в такой степени, что ухудшаются характеристики защиты вида e, то нагрузка или защитное устройство должны указываться изготовителем электрооборудования в нормативно-технической документации.
Если характеристики защиты вида e не ухудшаются, то нагрузку или защитное устройство в нормативно-технической документации можно не указывать.
5.7.2.7.2 В герметизированных элементах должна быть обеспечена защита от глубокой разрядки и реверсирования полярности отдельных элементов.
5.7.2.7.3 При последовательном соединении более трех герметизированных элементов необходимо предпринять меры, исключающие возможность зарядки элементов с обратной полярностью.
Примечание - Фактическая емкость элементов в течение их срока службы может уменьшаться. В этом случае под воздействием элементов, имеющих большую емкость, элементы с меньшей емкостью могут изменить свою полярность.
5.7.2.7.4 Если для предотвращения изменения полярности элементов во время разрядки используют цепь защиты от глубокой разрядки, то минимальное запирающее напряжение должно быть равно значению, указанному изготовителем батареи. После отключения нагрузки ток от батареи должен быть менее 0,001 номинальной емкости.
Примечание - При последовательном соединении большого количества элементов, благодаря допускам напряжений отдельных элементов и наличию цепи защиты от глубокой разрядки, защита батареи может не потребоваться. Как правило, одна цепь защиты от глубокой разрядки может обслуживать не более шести последовательно соединенных элементов.
5.7.2.7.5 При определении и контроле допустимого предела минимальной температуры поверхности необходимо учитывать самый высокий ток разрядки, допускаемый максимальной нагрузкой или защитным устройством (указывается изготовителем электрооборудования).
Когда ни нагрузка, ни защитное устройство не указаны, то ток разрядки может быть, например, определен увеличением в 1,7 раза номинального тока плавкого предохранителя или тока короткого замыкания.
5.7.2.7.6 Защитные устройства в соответствии с требованиями настоящего стандарта являются частью системы управления. Изготовитель должен обеспечить соответствие уровня безопасности всей системы управления требованиям настоящего стандарта.