精品資料（2021-2022年收藏）礦用隔爆兼本安型離子蓄電池電源安全技術(shù)要求

1、附件6礦用隔爆（兼本安）型鋰離子蓄電池電源安全技術(shù)要求（暫 行）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

2、池電源的安全標志管理，其中鋰離子蓄電池的容量在20100Ah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

3、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

4、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ExdibI。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

5、，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：040；b）平均相對濕度：不大于95%（25）；c）大氣壓力：80kPa106 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

6、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

7、，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GB3836.14-2010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

8、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%±22%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。7.3.6.8 應具有輸出短路保護功能。7.3.6.9 應具有溫度保護功能。7.3.6.10 應具有均衡充電控制功能。7.3.6

9、.11 應具有電池信息采集線開路保護。7.3.7 電源電氣安全性能7.3.7.1 絕緣電阻和介電強度應符合MT/T 1078-2008中4.9的規(guī)定。7.3.7.2 泄漏電流應符合MT/T 408-1995中4.8.3的規(guī)定。7.3.8 電源電氣性能7.3.8.1 監(jiān)測通信系統(tǒng)用后備電源的主要技術(shù)指標與功能應符合MT/T 1078-2008中4.4和4.5的規(guī)定，且在正常充放電時，單體電池的溫度應不超出60；井下緊急避險設施用電源應具有定期自動放電的功能，電源的工作時間（放電）應符合相關(guān)國家或行業(yè)標準的規(guī)定，并可定期通過自動放電來測量電池組的實際容量，且在電池組實際容量小于最低允許使用容量時報

10、警或顯示；運輸車輛用電源的技術(shù)指標與功能宜符合QC/T 743-2006的規(guī)定；防爆柴油機起動機用電源的技術(shù)指標與功能宜滿足柴油機起動機的要求。 7.3.8.2 工作穩(wěn)定性應符合MT/T 1078-2008中4.11的規(guī)定。7.3.8.3 環(huán)境適應性應符合MT/T 1078-2008中4.14的規(guī)定，其主要技術(shù)指標和功能應滿足7.3.6和MT/T 1078-2008的規(guī)定。7.3.9 當電源包含充電、放電、電源輸入、電源輸出、冷卻等系統(tǒng)時，應滿足相關(guān)標準的規(guī)定。8 檢驗方法8.1 試驗條件除另有規(guī)定外，試驗應在以下環(huán)境條件下進行：a）環(huán)境溫度：1535；b）相對濕度：45%75%； c）大氣壓

11、力：86106kPa。8.2 測量儀器與設備a）計量儀器的準確度和測量范圍應能保證所測指標的精度。b）測量儀器和設備的選用應符合所測的特性。c）被測電源本身不含顯示、報警裝置的，生產(chǎn)廠家應提供相關(guān)配套設備。8.3 受試電源要求受試電源的單體電池應符合礦用鋰離子蓄電池安全技術(shù)要求型式檢驗及出廠檢驗合格的產(chǎn)品。8.4 檢驗方法8.4.1 單體電池的類型、規(guī)格及電池組構(gòu)成，采用目測檢查。8.4.2 防爆性能和結(jié)構(gòu)檢驗，執(zhí)行GB3836.14-2010的相關(guān)規(guī)定。8.4.3 電池管理系統(tǒng)測試8.4.3.1 根據(jù)電源充電和放電要求，配備相應的充電和放電設備；電源自帶充電功能時可不配充電設備。8.4.3.

12、2 各單體電池上連接電壓測試設備。8.4.3.3 各單體電池上連接溫度測試設備。8.3.3.4 充電模式在充電回路中串聯(lián)電流測試和容量檢測設備，啟動充電設備，按產(chǎn)品企業(yè)標準中規(guī)定充電方式充電。充電過程中不允許被測設備放電。8.4.3.5 放電模式在放電回路中串聯(lián)電流測試和容量檢測設備，啟動放電設備，以電源額定輸出電流放電。放電過程中不允許對被測設備充電。8.4.3.6 充電過程中電池管理系統(tǒng)測試以8.4.3.5方式放電，至電源的單體電池過放電壓保護動作。以8.4.3.4方式充電至標稱容量的90%時停止充電，將其中電壓最低的單體電池以電源額定輸出電流放電，至標稱容量的80%，停止放電；以8.4.

13、3.4方式充電至電源單體電池過充電壓保護。試驗過程中監(jiān)測各單體電池的電壓、電池組的充電電流、各單體電池的溫度，重復測量3次，取算術(shù)平均數(shù)。各單體電池和電池組的指標應符合產(chǎn)品企業(yè)標準中的要求。在充電過程時，對電源顯示的各單體電池電壓、各單體電池溫度、電池組電壓、充電電流等與檢測值比較，誤差應滿足7.3.6.1的要求。在充電結(jié)束時，檢測各單體電池電壓值，單體電池最高電壓與最低電壓差值應不大于50mV。8.4.3.7 放電過程中電池管理系統(tǒng)測試8.4.3.7.1 以8.4.3.4方式充電，至電源單體電池過充電壓保護。8.4.3.7.2 以8.4.3.5方式放電，至電源單體電池過放電壓保護。監(jiān)測各單體

14、電池的電壓、電池組的放電電流、各單體電池的溫度，重復測量3次，取算術(shù)平均數(shù)。各單體電池和電池組的指標應符合產(chǎn)品企業(yè)標準中的要求。在放電過程時，對電源顯示的各單體電池電壓、各單體電池溫度、電池組電壓、放電電流等與檢測值比較，誤差應滿足7.3.6.1的要求。容量檢測值與電源的放電容量顯示值比較，誤差應滿足7.3.6.1要求。8.4.3.8 單體電池過充電壓保護失效檢測將電源按照8.4.6.4充電至單體電池過充電壓保護動作，使該保護電路失效。啟動充電設備（充電電流不高于電源額定充電電流的20%，各單體電池的電壓不高于最大允許充電電壓的103%），當電源中某只單體電池電壓在100103%最高允許電壓范

15、圍內(nèi)，應有報警或顯示。8.4.3.9 單體電池過放電壓保護失效檢測將電源按照8.3.3.5放電至單體電池過放電壓保護動作，使該保護電路失效。啟動放電設備（放電電流不高于電源額定輸出電流的20%，各單體電池的電壓不低于最低放電截止電壓的97%），當電源中任意一只單體電池電壓在97100%最低放電截止電壓范圍內(nèi)，應有報警或顯示。8.4.3.10 充電過流保護測試以8.4.3.4方式充電，增加充電設備的輸出電流至電池組充電過流保護值的103%，電源應實現(xiàn)充電過流保護，在100ms內(nèi)斷開與充電器連接（對于運輸車輛和柴油機起動機用電源，動作時間為2s），停止充電，并在10s內(nèi)報警或顯示。8.4.3.11

16、 放電過流保護測試以8.4.3.4方式充電，至電源單體電池過充電壓保護，在電源的輸出端施加過流檢測負載，使電源輸出電流為過流保護值的103%，電源應實現(xiàn)放電過流保護，在100ms內(nèi)斷開與用電設備連接（對于運輸車輛和柴油機起動機用電源，動作時間為2s），停止放電，并在10s內(nèi)報警或顯示。8.4.3.12 輸出短路保護測試以8.4.3.4方式充電，至電源單體電池過充電壓保護，在電源的輸出端施加短路檢測負載（外部線路電阻應小于5m），使電源輸出處于短路狀態(tài)，電源應實現(xiàn)放電短路保護，50ms內(nèi)斷開與用電設備連接，停止放電，并在10s內(nèi)報警或顯示。8.4.3.13 溫度保護功能測試將電源（電池溫度檢測元

17、件）置于溫箱中，以不大于3/min升溫速率調(diào)整溫箱中的溫度至低于產(chǎn)品企業(yè)標準所規(guī)定的單體電池最高表面溫度的5，電源應處于正常工作狀態(tài)；以不大于1/min升溫速率平穩(wěn)調(diào)整溫箱中的溫度至電源溫度報警或顯示動作值，觀察并記錄斷開與用電設備連接的響應時間，停止放電，觀察并記錄、報警或顯示的響應時間，然后再平穩(wěn)下降至溫度復位值。分別測量動作溫度與復位溫度。注意在試驗過程溫箱最高溫度的設置宜不超過65。注意在試驗過程溫箱最高溫度的設置宜不超過65，具體由產(chǎn)品企業(yè)標準規(guī)定。電源應在5s實現(xiàn)溫度保護，斷開與用電設備連接，停止放電，并在10s內(nèi)報警或顯示。8.4.3.14 信息采集線開路保護隨機斷開電池電壓和溫

18、度采集線各一根，應顯示出相應故障類型及故障點。8.4.3.15 容量自檢功能測試以8.4.3.5方式放電，至單體電池過放電壓保護動作；以8.4.3.4方法充電，充至企業(yè)標準中規(guī)定的電池組最低允許使用容量報警值，停止充電，啟動容量自檢功能，至自檢結(jié)束，電源應報警或顯示電池組容量不足故障。8.4.4 依據(jù)相關(guān)標準對7.3.5、7.3.6、7.3.7條進行檢驗。9 檢驗規(guī)則檢驗分為出廠檢驗和型式檢驗。9.1 出廠檢驗9.1.1 電源應逐臺進行檢驗，合格產(chǎn)品應予合格證。 9.1.2 檢驗項目：出廠檢驗項目按表2規(guī)定。9.1.3 出廠檢驗的各項性能和指標應符合本標準的規(guī)定，否則按不合格處理。9.2 型式檢驗9.2.1 有下列情況之一時應進行型式檢驗：a）新產(chǎn)品或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠定型時；b）正式生產(chǎn)后如結(jié)構(gòu)、原材料、工藝有較大改變可能影響產(chǎn)品性能時；c）停產(chǎn)年以上，恢復生產(chǎn)時；d）出廠檢驗結(jié)果與上一次型式檢驗的結(jié)果有較大差異時；e）國家有關(guān)機構(gòu)提出型式檢驗要求時。9.2.2 檢驗項目型式檢驗的項目等見表2。9.2.3 抽樣及抽樣數(shù)量型式檢驗的產(chǎn)品，應從出廠檢驗合格的產(chǎn)品中采取隨機抽樣的方法進行抽取，抽樣數(shù)量為1臺。9.2.4 判定規(guī)則