3. Обслуживание свинцово-кислотных аккумуляторных батарей

Современные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи являются надёжными устройствами и обладают значительными сроками эксплуатации. Батареи хорошего качества имеют срок службы не менее пяти лет при условии тщательного и своевременного ухода. Поэтому мы рассмотрим правила эксплуатации аккумуляторов и методы регулярного технического обслуживания, которые позволят существенно повысить их ресурс при минимальных затратах времени и финансов.

ОБЩИЕ ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ

Аккумуляторную батарею в процессе эксплуатации необходимо периодически осматривать на наличие трещин корпуса, содержать в чистоте и в заряженном состоянии.
Загрязнение поверхности аккумулятора, наличие окислов или грязи на штырях, а также неплотная затяжка зажимов проводов вызывают быстрый разряд аккумуляторной батареи и препятствуют нормальному её заряду. Во избежание этого следует:

• Содержать в чистоте поверхность аккумулятора и следить за степенью затяжки контактных клемм. Электролит, попавший на поверхность батареи, вытирать сухой ветошью или ветошью, смоченной в нашатырном спирте или растворе кальцинированной соды (10%-ный раствор). Окислившиеся контактные штыри аккумуляторной батареи и клеммы проводов очистить, неконтактные поверхности смазать техническим вазелином или солидолом.
• Следить за чистотой дренажных отверстий аккумулятора. В процессе работы электролит выделяет пары, и при забивании дренажных отверстий эти пары выделяются в других всевозможных местах. Как правило, это происходит около контактных штырей аккумуляторной батареи, что приводит к усиленному их окислению. При необходимости очистить их.
• Периодически проверять напряжение на контактных штырях аккумуляторной батареи при работающем двигателе. Эта процедура позволит вам оценить уровень заряда, который обеспечивает генератор. Если напряжение, в зависимости от оборотов коленчатого вала, находится в пределах 12,5 -14,5 В для легковых машин и 24,5 - 26.5 В для грузовых машин, то это означает что агрегат исправен. Отклонения от указанных параметров говорит об образовании различных окислов на контактах проводки на линии подключения генератора, его износе и необходимости произвести диагностику и устранение неисправностей. После ремонта повторить контрольные мероприятия в разных режимах работы двигателя, в том числе при включенных фарах и иных потребителях электрического питания.
• При длительном простое автомобиля отключать от "массы" аккумуляторную батарею, а при длительном хранении - периодически подзаряжать её. Если аккумуляторная батарея часто и длительное время находятся в разряженном или даже полузаряженном состоянии, возникает эффект сульфатации пластин (покрытие пластин аккумулятора крупнокристаллическим сернокислым свинцом). Это приводит к снижению ёмкости аккумуляторной батареи, к увеличению её внутреннего сопротивления и постепенной полной неработоспособности. Для подзарядки используются специальные устройства, которые понижают напряжение до необходимого уровня и после этого переходят в режим зарядки аккумулятора. Современные зарядные устройства по большей части автоматические и в процессе их применения не требуют контроля со стороны человека.
• Избегать длительного пуска двигателя, особенно , в холодное время года. При запуске холодного двигателя стартер потребляет большой пусковой ток, который может вызвать "коробление" пластин аккумуляторной батареи и выпадание активной массы из них. Что в конечном итоге приведёт к полной неработоспособности аккумулятора.

Исправность аккумуляторной батареи проверяется специальным прибором - нагрузочной вилкой. Аккумулятор считается рабочим в том случае, если его напряжение не падает в течение минимум 5 секунд.

УХОД ЗА НЕОБСЛУЖИВАЕМОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕЕЙ

Аккумуляторы данного типа получают всё большее распространение и пользуются всё большей популярностью. Уход за необслуживаемым аккумулятором сводится к стандартным действиям, требующимся для всех типов аккумуляторных батарей, описанный выше.

Необслуживаемые аккумуляторные батареи не имеют технологических отверстий с пробками для контроля уровня и доливки электролита до нужного уровня и плотности. В некоторые аккумуляторы этого типа встроены ареометры. В случае критического падения уровня электролита или снижения его плотности, аккумулятор подлежит замене.

УХОД ЗА ОБСЛУЖИВАЕМОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕЕЙ

Аккумуляторные батареи данного типа имеют технологические отверстия для заливки электролита с плотными резьбовыми пробками. Общее техническое обслуживание автомобильного аккумулятора данного типа производится в том же порядке, что и для всех, но дополнительно необходимо выполнить работы по проверке плотности и уровня электролита.

Проверка уровня электролита производят визуально или с использованием специальной мерной трубки. На обнажённых (в следствие падения уровня электролита) частях пластин происходит процесс сульфатации. Для поднятия уровня электролита, в банки аккумуляторной батареи доливают дистиллированную воду.

Плотность электролита проверяется кислотомером-ареометром и по ней оценивается уровень заряда аккумуляторной батареи.
Перед проверкой плотности, если доливали электролит в аккумуляторную батарею, нужно запустить двигатель и дать ему поработать, чтобы при подзаряде аккумулятора электролит перемешался либо воспользуйтесь зарядным устройством.

В районах с резко континентальным климатом при переходе с зимней эксплуатации на летнюю, и наоборот, аккумуляторную
батарею снять с автомобиля, подключить к зарядному устройству, выполнить заряд силой тока 7 А. В конце процесса зарядки, не отключая зарядное устройство, довести плотность электролита до значений, указанных в табл.1 и табл.2 . Процедуру нужно проводить в несколько приёмов, при помощи резиновой груши, методом отсасывания либо доливки электролита или дистиллированной воды. При переходе на летнюю эксплуатацию доливать дистиллированную воду, при переходе на зимнюю эксплуатацию доливать электролит плотностью 1,400 г/см 3 .
Разницу в плотности электролита в различных банках аккумуляторной батареи тоже выравнить доливанием дистилированной воды или электролита.
Промежуток между двумя добавками воды или электролита должен быть не менее 30 мин.

УХОД ЗА РАЗБОРНОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕЕЙ

Техническое обслуживание разборных аккумуляторов не отличается от условий обслуживания неразборных обслуживаемых батарей, только дополнительно требуется следить за состоянием поверхности мастики. Если на поверхности мастики появились трещины, их необходимо устранить оплавлением мастики при помощи электрического паяльника или другого нагревательного прибора. Не следует допускать натяжения проводов при подключении аккумулятора к автомобилю, так как это приводит к образованию трещин в мастике.

ОСОБЕННОСТИ ЗАПУСКА СУХОЗАРЯЖЕННЫХ БАТАРЕЙ.

В случае приобретения вами не залитой сухозаряженной батареи ее необходимо заправить электролитом с плотностью в 1,27 г/см 3 до установленного уровня. Через 20 минут после заливки, но не позднее двух часов, произвести замер плотности электролита при помощи кислотомера-ареометра . Если падение плотности не превысило 0,03 г/см 3 , батарею можно устанавливать на автомобиль для эксплуатации. Если же произошло падение плотности электролита выше нормы, необходимо подключить зарядное устройство и произвести зарядку. Ток заряда не должен превышать 10 % от номинального значения и процедура проводится до появления обильного выделения газов в банках аккумулятора. После этого повторно контролируется плотность и уровень. При необходимости в банки доливается дистиллированная вода. Затем вновь подключается зарядное устройство на полчаса для равномерного распределения электролита по всему объёму банок. Теперь аккумулятор готов к применению и может быть установлен на автомобиль для эксплуатации.

Регулярный уход за аккумуляторной батареей позволит продлить срок её эксплуатации и избежать сульфатизации пластин или их механического разрушения. Правильная эксплуатация аккумулятора существенно увеличивает его ресурс, что даёт возможность снизить издержки на эксплуатацию автомобиля.

Кислотные аккумуляторы используются в системах автотракторного электрооборудования и в ряде стационарных установок.

Для обеспечения максимального срока службы аккумуляторных батарей (не менее 3…5 лет, в зависимости от интенсивности эксплуата­ции) необходимо, чтобы средняя степень заряженности, при которой эксплуатируется батарея, поддерживалась не ниже 75 %, своевре­менно проводилось техническое обслуживание и электрооборудование машины находилось в исправном состоянии. Степень заряженности батареи зависит от величины регулируемого напряжения, температуры электролита, продолжительности и величины разрядных токов, длительности работы с момента ввода в действие. В зимние периоды с уменьшением естественного освещения и понижением температуры увеличиваются токи и время разряда, а зарядный ток уменьшается вследствие повышения внутреннего сопротивления батареи. Поэтому важно, чтобы в зимних рейсах температура электролита поддержи­валась выше 0 °С. Для этого батареи, установленные не под капотом, должны быть утеплены войлоком или другим кислотостойким материалом с вентиляцией для удаления гремучего газа. В районах с высокой температурой (Средняя Азия и др.) необходимо защищать аккумуляторы от перегрева.

Батареи, установленные под капотом, чаще всего выходят из строя в июле - августе, а расположенные у подножек (ЗИЛ-130) снимаются с эксплуатации как не удовлетворяющие требованиям стартерного пуска чаще в осенне-зимние периоды.

Утепляя батарею для зимней эксплуатации, более тщательно надо укрывать верхнюю часть, так как свинцовые межэлементные соединения и выводы излучают около 80 % тепла. Под батарею кладут теплоизолирующую прокладку. При отрицательных температурах электролита отдаваемая батареей емкость и зарядный ток резко снижаются. При температуре - 20 °С зарядка практически отсутствует, а отдаваемая емкость составляет около 45 % от емкости при температуре 25 °С. В то же время для пуска холодного двигателя требуется большая мощность вследствие повышенного сопротивления про­кручиванию из-за увеличенной вязкости масла. На ночь рекоменду­ется батареи снимать с машин и хранить в теплом помещении. Для сохранения ресурса батареи важно соблюдать правила пуска двигателя.

Батареи требуют периодического обслуживания:

• контроля уровня электролита не реже одного раза в две недели и доливки дистилли­рованной воды по необходимости;
• очистки поверхности и вентиляци­онных отверстий от пыли, грязи, увлажнений электролитом, выделяе­мым при зарядке;
• проверки надежности крепления батареи в гнезде;
• очистки наконечников проводов и выводов батарей от окислов, смазки их техническим вазелином с последующей плотной затяжкой контактных соединений.

Электролит с поверхности батареи удаляют чистой ветошью, смо­ченной 10 %-ным раствором нашатырного спирта или кальцинирован­ной соды. Окислы (зеленый налет) с наконечников проводов и выво­дов батареи удаляют ветошью, смоченной в воде. Провода, соединя­ющие батарею с «массой» и стартером, должны быть не натянуты для предупреждения порчи выводных клемм и образования трещин в мастике.

Электролит этих аккумуляторов приготовляют из аккумуляторной серной кислоты и дистиллированной воды. Его готовят в стойкой против серной кислоты посуде (керамическая, эбонитовая, свинцовая). Причем в посуду заливают вначале воду, а затем тонкой струйкой кислоту при непрерывном перемешивании. Количество кислоты плотностью 1,83 г/см3 при 150 С, которое необходимо добавить на 1 л воды для получения электролита нужной плотности, приведено в таблице.

Электролит заливают в батарею через стеклянную или свинцовую воронку. Причем его температура должна быть выше 250 С.

При работе с кислотным электролитом следует соблюдать меры предосторожности, так как серная кислота вызывает ожоги и разрушает органические материалы.

После заливки электролита следует дать возможность пластинам пропитаться электролитом. Для этого аккумуляторы нужно выдержать перед зарядкой определенное время: новые незаряженные батареи 4–6 ч, новые сухо заряженные батареи 3 ч.

Правила ухода за свинцово-кислотными АКБ

color:black">Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи - наиболее распространенный, на сегодняшний день, тип аккумуляторов, изобретен в 1859 г. французским физиком Гастоном Планте.
Появившиеся на российском рынке в начале 90-х годов свинцово-кислотные герметичные аккумуляторные батареи (далее - АКБ) в короткий срок завоевали популярность у пользователей и разработчиков, особенно в области резервирования различных систем.

Достоинства этих аккумуляторных батарей очевидны:
- герметичность, отсутствие вредных выбросов в атмосферу, что позволяет их использовать в помещениях с естественной вентиляцией , где находятся люди;
- не требуются замена электролита и доливка воды;
- возможность эксплуатации в любом положении;
- устойчивость без повреждений к глубокому разряду;
- малый саморазряд (менее 0,1%) от номинальной емкости в сутки при температуре окружающей среды плюс 20°С;
- сохранение работоспособности при более чем 1000 циклов 30% разряда и свыше 200 циклов полного разряда;
- возможность хранения в заряженном состоянии без подзаряда в течение двух лет при температуре окружающей среды плюс 20°С;
- возможность быстрого восстановления емкости (до 70% за два часа) при заряде полностью разряженного аккумулятора;
- простота заряда;
- при обращении с изделиями не требуется соблюдение особых мер предосторожности, так как электролит находится в «связанном» состоянии (отсутствует утечка кислоты при повреждении корпуса).

Принцип работы свинцово-кислотных АКБ основан на электрохимических реакциях свинца и диоксида свинца в сернокислотной среде. Во время разряда происходит восстановление диоксида свинца на катоде и окисление свинца на аноде . При заряде протекают обратные реакции, к которым в конце заряда добавляется реакция электролиза воды, сопровождающаяся выделением кислорода на положительном электроде и водорода - на отрицательном

В герметичных необслуживаемых АКБ используется принцип рекомбинации газов по кислородному циклу, в результате которой выделяющиеся внутри аккумулятора кислород и водород вновь соединяются с образованием воды. В свинцово-кислотных аккумуляторах такая реакция возможна благодаря использованию «связанного» электролита, который имеет внутри поры, позволяющие ионам газов свободно перемещаться от одного электрода к другому.

Существует два основных способа «связывания» электролитов:
Absorptive Glass Mat (AGM) – применяется пористый заполнитель имеющий такую конструкцию, так, что пропитанный жидким электролитом, он имеет незаполненные поры, которые используются для процесса рекомбинации газов. Применяется для изготовления герметичных аккумуляторов (Исключается доливка воды).
Gelled Electrolite (GEL) – применяется добавление в электролит двуокиси кремния SiO2 и через несколько часов электролит становится желеобразным, что приводит к образованию незаполненных раковин и пор пространство которых используется для процесса рекомбинации газов. Применяется для изготовления герметичных аккумуляторов (Исключается доливка воды).

Характеристики АКБ

Одной из основных характеристик является емкость АКБ - С (произведение тока разряда А на время разряда ч). Номинальная емкость (значение указано на АКБ) равна емкости, которую отдает АКБ при 20-часовом разряде до напряжения 1,75 В на каждой ячейке. Для 12-вольтовой АКБ, содержащей шесть ячеек, это напряжение равно 10,5 В. Например, АКБ с номинальной емкостью 7 Ач обеспечивает работу в течение 20 ч при токе разряда 0,35 А. При расчете времени работы АКБ при токе разряда, отличном от 20-часового, реальная емкость его будет отличаться от номинальной. Так, при более 20-часовом токе разряда реальная емкость АКБ будет меньше номинальной (рисунок 1).

Рисунок 1 - Зависимость времени разряда АКБ от тока разряда

Определение времени резерва в зависимости от величины тока нагрузки, температуры и емкости АКБ

Емкость АКБ также зависит от температуры окружающей среды (рисунок 2).

Рисунок 2 - Зависимость емкости АКБ от температуры окружающей среды

В основном выпускаются АКБ двух номиналов: 6 и 12 В с номинальной емкостью от 1,2 до 200 Ач.

Эксплуатация АКБ

При эксплуатации АКБ необходимо соблюдать требования, предъявляемые к их разряду, заряду и хранению.

При разряде АКБ температура окружающей среды должна поддерживаться в пределах от минус 20 (для некоторых типов аккумуляторов от минус 40°С) до плюс 50 °С. Такой широкий температурный диапазон позволяет устанавливать АКБ в не отапливаемых помещениях без дополнительного подогрева.
Не рекомендуется подвергать АКБ так называемому «глубокому» разряду, так как это может привести к её порче. В таблице 1 приведены значения допустимого напряжения разряда АКБ для различных значений тока разряда.

Таблица 1

Ток разряда, А	Допустимое напряжение разряда, В/ячейка
0,2 С и менее	1,75
От 0,2 С до 0,5 С	1,70
От 0,5 С до 1,0 С	1,55
От 1,0 С и более	1,30

АКБ после разряда следует немедленно зарядить. Это особенно касается АКБ, которая была подвергнута «глубокому» разряду. Если АКБ в течение длительного периода времени находится в разряженном состоянии, то возможна ситуация, при которой восстановить полностью её емкость будет невозможно.

Для получения номиналов напряжений свыше 12 В (например, 24 или 36 В и выше), используемых для резервирования оборудования, применяется последовательное соединение нескольких АКБ. При этом следует соблюдать следующие правила:

Необходимо использовать одинаковый тип АКБ, производимых одной фирмой-изготовителем Не рекомендуется соединять АКБ с разницей даты времени изготовления больше чем 1 месяц Необходимо поддерживать разницу температур между аккумуляторами в пределах 3 °С Рекомендуется соблюдать необходимое расстояние (10 мм) между батареями.

Допускается хранить АКБ при температуре окружающей среды от минус 20 до плюс 40 °С.
АКБ, поставляемые фирмами-изготовителями в полностью заряженном состоянии, имеют достаточно малый ток саморазряда, однако при длительном хранении или использовании циклического режима заряда возможно уменьшение их емкости (рисунок 3).

Рисунок 3 - Зависимость изменения емкости аккумулятора от времени
хранения при различной температуре

Условные обозначения:
_____ свинцово-кислотная герметичная АКБ;
традиционная свинцово-кислотная АКБ (открытого типа).

Заряд АКБ можно осуществлять при температуре окружающей среды от 0 до плюс 40°С.
При заряде АКБ нельзя помещать его в герметично закрытую емкость, так как возможно выделение газов (при заряде большим током).

Выбор зарядного устройства

Необходимость правильного выбора зарядного устройства продиктована тем, что чрезмерный заряд будет не только уменьшать количество электролита, а приведет к быстрому выходу из строя элементов АКБ. Уменьшение тока заряда обеспечивает качественный заряд АКБ, но, в то же время, приводит к увеличению продолжительности заряда, что не всегда желательно, особенно при резервировании оборудования на объектах, где часто происходят отключения электроэнергии.
Срок службы аккумулятора существенно зависит от методов заряда и температуры окружающей среды (рисунки 4, 5, 6).

Рисунок 4 - Зависимость срока службы аккумулятора от
температуры окружающей среды

Буферный режим заряда

При буферном режиме заряда АКБ всегда подключена к источнику постоянного тока. В начале заряда источник работает как ограничитель тока, в конце (когда напряжение на батарее достигает необходимого значения) - начинает работать как ограничитель напряжения. С этого момента ток заряда начинает падать и достигает величины, компенсирующей саморазряд АКБ.

Циклический режим заряда

При циклическом режиме заряда производится заряд аккумулятора, затем он отключается от зарядного устройства. Следующий цикл заряда осуществляется только после разряда аккумулятора или через определенное время для компенсации саморазряда.

Новые аккумуляторы до приведения в рабочее состояние находятся на хранении.

Хранение новых аккумуляторов, не запитых электролитом , можно осуществлять в неотапливаемых помещениях при температуре до минус 30 °С. Хранение при более низких температурах (до минус 50 °С) допускается, но не рекомендуется из-за возможности образования трещин мастики. Перед постановкой на хранение следует проверить, чтобы пробки на батареях были герметичными и плотно ввинченными, а герметизирующие детали, уплотнительные диски, герметизирующие пленки и стержни в вентиляционных отверстиях аккумуляторных крышек не были удалены.

Аккумуляторы должны храниться на стеллажах в чистом, сухом, закрытом помещении. Батареи устанавливают в один ряд в нормальном положении, выводными клеммами вверх, и защищают от воздействия прямых солнечных лучей. Максимальный срок хранения батарей в сухом виде не должен превышать двух лет.

После окончания срока хранения необходимо проверить на аккумуляторной батарее состояние мастики и в случае обнаружения трещин удалить их путем оплавления слабым пламенем газовой горелки, разогретым металлическим прутом или электрическим паяльником. Затем батареи заливают электролитом, заряжают и сдают в эксплуатацию.

Хранение действующих аккумуляторов с электролитом . При длительных, свыше одного месяца, перерывах в эксплуатации и временном снятии с машин аккумуляторы подлежат постановке на хранение. Такие аккумуляторы следует полностью зарядить и довести плотность электролита до нормы, соответствующей климатическим условиям.

Если аккумуляторы в период хранения будут находиться при положительных температурах, то ежемесячно их следует подзаряжать. Кроме того, рекомендуется каждые 3-6 месяцев проводить контрольно-тренировочный цикл. При положительных температурах сроки хранения свинцово-кислотных акку­муляторов, залитых электролитом в пределах срока эксплуатации, не должны превышать 9 месяцев.

Если аккумуляторы хранятся при отрицательной температуре, то в период хранения следует ограничиться ежемесячной проверкой плотности электролита и подзаряжать их только в тех случаях, когда установлено падение плотности электролита более чем на 0,04 г/см 3 . При отрицательных температурах срок хранения свинцово-кислотных аккумуляторов не должен превышать 1,5 года.

Хранение аккумуляторов, бывших в эксплуатации, с раствором борной кислоты . В последние годы разработан нетрадиционный способ хранения стартерных свинцово-кислотных аккумуляторов. Сущность метода заключается в том, что на период хранения в аккумуляторах заменяют электролит из серной кислоты 5 %-м водным раствором борной кислоты. Такие аккумуляторы хранятся только при положительных температурах.

Главное преимущество этого способа в том, что во время хранения аккумуляторы не нуждаются в периодическом уходе и заряде.

Для хранения таким способом отбирают аккумуляторы, которые по результатам КГЦ имеют приведенную емкость не менее 80 % номинальной емкости, и полностью их заряжают. Далее необходимо выполнить -операции по консервации в следующей последовательности:

Слить кислотный электролит при легком покачивании аккумулятора или аккумуляторной батареи в течение не менее 15 мин (слитый электролит можно использовать повторно);

Дважды промыть аккумулятор водой: первый раз - водопроводной; второй ˗ обязательно дистиллированной, с выдержкой взалитом состоянии 15-20 мин;

Сразу же после промывки залить аккумулятор приготовленным 5 %-м раствором борной кислоты, температура раствора не должна превышать 35 °С;

Ввернуть в аккумулятор пробки с открытыми вентиляционными отверстиями;

Протереть аккумулятор ветошью и поставить на хранение при положительной температуре.

Для приготовления 5 %-го раствора борной кислоты берется 50 мг кислоты на 1 л нагретой до 70 - 80 °Сдистиллированной воды.

Рассмотренный способ хранения аккумуляторов предлагается как возможный, Но не обязательный. Однако при определенных условиях способ может оказаться рациональнее традиционного.

ГОСТ Р МЭК 62485-3-2013

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

БАТАРЕИ АККУМУЛЯТОРНЫЕ И АККУМУЛЯТОРНЫЕ УСТАНОВКИ

Требования безопасности

Часть 3

Тяговые батареи

Safety requirements for secondary batteries and battery installations. Part 3. Traction batteries

ОКС 29.220.20*
ОКП 34 8100
______________
* По данным официального сайта Росстандарт
ОКС 29.220.20, 29.220.30, 43.040.10. - Примечание изготовителя базы данных.

Дата введения 2015-01-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Некоммерческой организацией "Национальная ассоциация производителей источников тока "РУСБАТ" (Ассоциация "РУСБАТ") на основе аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 4, который выполнен Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт стартерных аккумуляторов" (ОАО "НИИСТА")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 044 "Аккумуляторы и батареи", подкомитетом 1 "Свинцово-кислотные аккумуляторы и батареи"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 ноября 2013 г. N 2151-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 62485-3:2010* "Требования безопасности к аккумуляторным батареям и батарейным установкам. Часть 3. Тяговые батареи" (IEC 62485-3:2010 "Safety requirements for secondary batteries and battery installations - Part 3: Traction batteries").
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей . - Примечание изготовителя базы данных.


Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)

1 Область применения

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования безопасности к тяговым батареям и аккумуляторным установкам, используемым в электрических транспортных средствах: электрических промышленных грузовых автомобилях, включая автопогрузчики, буксировщики, уборочные машины, автоматически управляемые транспортные средства; локомотивах, использующих аккумуляторы, а также в электрических транспортных средствах, относящихся к товарам народного потребления (тележках для гольфа, велосипедах, инвалидных колясках) и др.

Настоящий стандарт распространяется на свинцово-кислотные, никель-кадмиевые, никель-металлогидридные и другие щелочные аккумуляторные батареи. Требования безопасности к литиевым аккумуляторным батареям для указанной области применения установлены в другом стандарте.

Номинальное напряжение ограничено до 1000 В при переменном токе и до 1500 В при постоянном токе и регламентирует основные меры защиты от опасности электричества, газовыделения и электролита.

Настоящий стандарт содержит требования безопасности, связанные с монтажом, эксплуатацией, контролем, техническим обслуживанием и подготовкой к снятию с эксплуатации батарей.

2 Нормативные ссылки

Следующие ссылочные документы обязательны для применения в настоящем стандарте*. Для датированных ссылок применимы только указанные стандарты. Для недатированных ссылок применимо последнее издание публикации (включающее все изменения).
_______________
* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.

МЭК 60204-1 Безопасность механизмов. Электрическое оборудование машин. Часть 1. Общие требования (IEC 60204-1, Safety of machinery - Electrical equipment of machines - Part 1: General requirements)

МЭК 60364-4-41 Электрические установки зданий. Часть 4-41. Мероприятия по обеспечению безопасности. Защита от электрического удара (IEC 60364-4-41, Low-voltage electrical installations - Part 4-41: Protection for safety - Protection against electric shock)

МЭК 60900 Инструменты ручные для работ под напряжением до 1000 В переменного тока и до 1500 В постоянного тока (IEC 60900, Live working - Hand tools for use up to 1000 V a.c. and 1500 V d.c.)

МЭК 61140 Защита от поражения электрическим током. Общие аспекты, связанные с электроустановками и электрооборудованием (IEC 61140, Protection against electric shock - Common aspects for installation and equipment)

МЭК/Технический отчет 61431 Руководство по использованию систем контроля для свинцово-кислотных тяговых батарей (IEC/TR 61431 Guide for the use of monitor systems for lead-acid traction batteries)

ИСО 3864 (все части) Символы графические. Цвета и знаки безопасности (ISO 3864 (all parts), Graphical symbols - Safety colours and safety signs)

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте использованы следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 аккумулятор (secondary cell, rechargeable cell, single cell): Химический источник тока, способный восстанавливать электрический заряд после разряда.

Примечание - Восстановление заряда осуществляется посредством обратимой химической реакции.

3.2 батарея свинцово-кислотная (lead dioxide lead battery): Аккумуляторная батарея, состоящая из электролита на базе водного раствора серной кислоты, в которой положительные электроды содержат двуокись свинца, а отрицательные электроды - свинец.

Примечание - Свинцово-кислотные батареи часто называют аккумуляторами, что не рекомендуется.

3.3 батарея никель-кадмиевая (nickel oxide cadmium battery): Аккумуляторная батарея с щелочным электролитом, в которой положительные электроды содержат окись никеля, а отрицательные электроды - кадмий.

3.4 аккумулятор открытый : Аккумулятор, закрытый крышкой с отверстием, через которое свободно удаляются из аккумулятора в атмосферу продукты электролиза и испарения.

3.5 батарея свинцово-кислотная с регулирующим клапаном [(valve regulated lead acid battery, VRLA (abbreviation)]: Аккумуляторная батарея, в которой аккумуляторы закрыты, но имеют клапан, с помощью которого удаляют газ, если внутреннее давление превышает установленное значение.

Примечание - Обычно не предполагается доливка электролита в подобные аккумуляторы или батареи.

3.6 аккумулятор газонепроницаемый герметичный : Аккумулятор закрытый и не выпускающий газ или жидкость при работе при ограниченных режимах заряда и температуры, указанных изготовителем. Аккумулятор может быть снабжен предохранительными устройствами для предотвращения угрожающе высокого внутреннего давления.

Примечание - Аккумулятор не требует доливки электролита и предназначен для работы во время всего срока службы в герметичном состоянии.

3.7 батарея аккумуляторная (secondary battery): Два или более аккумуляторов, соединенных вместе и используемых как источник электроэнергии.

3.8 батарея тяговая (traction battery): Аккумуляторная батарея, предназначенная для обеспечения электрических транспортных средств за счет запасенной энергии.

3.9 батарея моноблочная (monobloc battery): Батарея, состоящая из нескольких отдельных, но электрически соединенных химических источников тока, каждый из которых состоит из блока электродов, электролита, выводов или соединителей и по мере необходимости сепараторов.

Примечание - Химические источники тока в моноблочной батарее могут соединяться последовательно и (или) параллельно.

3.10 электролит (electrolyte): Жидкая или твердая субстанция, содержащая подвижные ионы, которые обеспечивают ионную проводимость.

Примечание - Электролит может быть жидким, твердым или в виде геля.

3.11 газовыделение аккумулятора (gassing of a cell): Выделение газа в результате электролиза воды в электролите аккумулятора.

3.12 заряд батареи (charging of a battery): Процесс, во время которого аккумулятор или аккумуляторная батарея получает электрическую энергию от внешней цепи, в результате чего происходят химические изменения внутри аккумулятора, и получаемая электрическая энергия сохраняется в виде химической энергии.

3.13 уравнительный заряд (equalization charge): Дополнительный заряд для обеспечения одинаковой степени заряженности всех аккумуляторов в составе аккумуляторной батареи.

3.14 подзаряд (opportunity charging): Использование свободного времени между периодами работы для увеличения заряда и увеличения времени работы батареи во избежание чрезмерного разряда.

3.15 перезаряд (overcharge): Продолжение заряда полностью заряженного аккумулятора или аккумуляторной батареи.

Примечание - Перезаряд - изменение условий заряда с нарушением пределов, установленных изготовителем.

3.16 разряд (батареи) : Процесс, при котором электрическая энергия батареи при определенных условиях поставляется во внешнюю электрическую цепь.

3.17 внешнее оборудование батареи ((battery) peripheral equipment): Оборудование, установленное на батарею для поддержания или контроля работы батареи, т.е. централизованная система заливки воды, система перемешивания электролита, система контроля батареи, централизованная система выпуска газа, батарейные соединители (штекерные разъемы/муфты), система регулирования температуры и т.п.

3.18 помещение зарядное (charging room): Закрытое помещение или площадка, предназначенная специально для заряда батарей. Помещение также может использоваться для технического обслуживания батарей.

3.19 площадка зарядная (charging area): Открытая площадка, предназначенная и оборудованная для заряда батарей. Площадка также может быть использована для технического обслуживания батарей.

4 Защита от электрического поражения от батареи и от зарядного устройства

4.1 Общие положения

Меры защиты от прямого контакта и косвенного контакта при монтаже и перезаряде тяговых батарей подробно описаны в МЭК 60364-4-41 и МЭК 61140. В следующих пунктах указаны меры, применяемые при монтаже установок с учетом поправок.

Стандарт на соответствующее оборудование (МЭК 61140) распространяется на батареи и цепи распределения постоянного тока, расположенные внутри оборудования.

4.2 Защита при прямом и косвенном контакте

На батареях и в аккумуляторных установках должна быть обеспечена защита от прямого контакта с токоведущими частями, находящимися под напряжением, согласно МЭК 60364-4-41.



- изоляции токоведущих частей под напряжением;

- барьеров или ограждений;

- преград;

- помещения с ограниченным доступом.

От косвенного контакта применимы меры защиты посредством:

- автоматического отключения питания;

- защитной изоляции;

- незаземленного локальной эквипотенциальной связи соединения;

- электросепарации.

4.3 Защита при прямом и косвенном контакте при разряде тяговой батареи в транспортном средстве (батарея отсоединена от зарядного устройства/сети)

4.3.1 Защита от прямого контакта не требуется для батарей с номинальным напряжением постоянного тока до 60 В при условии, что вся установка соответствует условиям SELV (безопасность сверхнизкого напряжения) и PELV (защитное сверхнизкое напряжение).

Примечание - Номинальное напряжение свинцово-кислотных аккумуляторов - 2,0 В; никель-кадмиевых и никель-металлогидридных аккумуляторов - 1,2 В. При ускоренном заряде аккумуляторов максимальное напряжение должно быть 2,7 В для свинцово-кислотных и 1,6 В - для систем на базе оксида никеля.

4.3.2 Для батарей с номинальным напряжением от 60 до 120 В постоянного тока включительно необходима защита от удара электрическим током, вызванного прямым контактом.

Примечание - Батареи с номинальным напряжением 120 В постоянного тока включительно считаются безопасными источниками тока SELV (безопасность сверхнизкого напряжения) или PELV (защитное сверхнизкое напряжение) (см. МЭК 60364-4-41, 411.1).


Применимы меры защиты посредством:

- изоляции токоведущих частей;

- барьеров или ограждений;

- преград;

- помещений с ограниченным доступом.

Если защита от прямого контакта с токоведущими частями осуществляется только с помощью преград и помещений с ограниченным доступом, доступ в помещение с батареями разрешается только обученному персоналу с правом доступа, также помещение должно маркироваться предупредительными маркировочными знаками (раздел 11).

Для батарей с номинальным напряжением, превышающим 120 В постоянного тока, должны применяться защитные меры против прямого и косвенного контакта.

Батарейные отсеки с батареями, имеющими номинальное напряжение выше 120 В постоянного тока, должны быть закрыты, а доступ к ним должен быть разрешен только обученному персоналу с правом доступа, также помещение должно маркироваться предупредительными маркировочными знаками (раздел 11).

Для батарей с номинальным напряжением, превышающим 120 В постоянного тока, должна быть обеспечена защита от косвенного контакта посредством:

- электрической изоляции токоведущих частей;

- незаземленной локальной эквипотенциальной связи;

- автоматического отключения или сигнализации.

4.4 Защита при прямом и косвенном контакте при заряде тяговой батареи

Для надежной защиты батарейных зарядных устройств от гальванической связи с подводящими магистралями в соответствии с МЭК 61140 должны применяться защитные меры SELV и PELV. Если номинальное напряжение батареи не превышает 60 В постоянного тока, защита от прямого контакта формально не требуется в том случае, если вся установка производится в соответствии с условиями SELV и PELV.

Если батарейное зарядное устройство не соответствует данным требованиям, должна быть обеспечена защита от прямого и косвенного контакта в соответствии с МЭК 60364-4-41.

Однако при возникновении других причин, т.е. коротких замыканий, механических повреждений и т.п., все батареи в электрических транспортных средствах должны быть защищены от прямого контакта с токоведущими частями, даже если номинальное напряжение батареи 60 В постоянного тока или меньше.

5 Предотвращение коротких замыканий и защита от других эффектов электрического тока

5.1 Кабели и межэлементные соединения

Кабели и межэлементные соединения должны быть изолированы для предотвращения коротких замыканий.

Если из-за специфической конструкции батареи невозможно обеспечить защиту от коротких замыканий с помощью приспособлений для защиты от тока перегрузки, соединительные кабели между зарядным устройством, соответствующим батарейным соединением и батареей, а также между батареей и транспортным средством должна быть защита от коротких замыканий и замыканий на землю.

Кабели должны соответствовать требованиям МЭК 60204-1.

При использовании гибкого кабеля защита от коротких замыканий должна быть усилена одножильным кабелем по МЭК 60204-1. Если номинальное напряжение батареи меньше или равно 120 В постоянного тока, для большей гибкости может быть использован кабель класса H01ND2.

Кабель выводов батареи должен быть зафиксирован так, чтобы предотвратить деформацию при растяжении и скручивании батарейных выводов.

Изоляция должна защищать от воздействий окружающей среды в части температуры, электролита, влажности, пыли, часто встречающихся химикатов, газов, паров и механических нагрузок.

5.2 Предохранительные меры при техническом обслуживании

При работе с оборудованием, находящимся под напряжением, должны выполняться соответствующие предохранительные меры для снижения риска телесного повреждения, а также должны использоваться изолированные инструменты в соответствии с МЭК 60900.

Для минимизации риска телесного повреждения должны быть предусмотрены следующие меры:

- батареи не должны соединяться или отсоединяться до отключения нагрузки или зарядного тока;

- при проведении регламентного обслуживания на батарейных выводах и соединениях должны быть колпачки, позволяющие минимизировать контакт с электропроводящими деталями, находящимися под напряжением;

- до начала работы все личные металлические предметы должны быть сняты с рук, запястья и шеи;

- для аккумуляторных систем с номинальным напряжением более 120 В постоянного тока необходима изолированная защитная одежда и локальные изолированные покрытия для предотвращения контакта персонала с полом или частями, связанными с землей. Изолирующая защитная одежда и материал для покрытия пола должны быть антистатическими.

Примечание - При эксплуатации батареи с номинальным напряжением свыше 120 В постоянного тока предлагается разделять их на секции, имеющие напряжение 120 В (номинальное) постоянного тока и меньше.

5.3 Изоляция батареи

5.3.1 Общие положения

Требования данного пункта не применяются для батарей, используемых в дорожных транспортных средствах, приводимых в действие электричеством. Требования по изоляции таких батарей представлены в соответствующем стандарте.

5.3.2 Новая, залитая и заряженная батарея должна иметь сопротивление изоляции как минимум 1 Ом при измерении между батарейными выводами и металлическим поддоном, каркасом транспортного средства или другими проводящими структурными устройствами. Если в секции установлено несколько отдельных контейнеров, это требование применяется ко всем секциям, включая металлические батарейные контейнеры, электрически соединенные.

5.3.3 Батарея, имеющая номинальное напряжение менее 120 В постоянного тока, должна иметь изоляционное сопротивление не менее 50 Ом, умноженное на номинальное напряжение батареи, но не менее 1 кОм при измерении между батарейными выводами и металлическим поддоном, каркасом транспортного средства или другими проводящими структурными устройствами. Если номинальное напряжение батареи превышает 120 В постоянного тока изоляционное сопротивление должно быть не менее 500 Ом, умноженное на номинальное напряжение. Если в секции установлено несколько контейнеров, требование применяется ко всем секциям, включая металлические батарейные контейнеры, электрически соединенные.

5.3.4 Сопротивление изоляции транспортного средства и тяговой батареи должно измеряться раздельно. Напряжение при измерении сопротивления должно быть выше номинального напряжения батареи, но не более 100 В постоянного тока и не превышающим его более чем в три раза (EN 1175-1).

6 Меры предосторожности против угрозы взрыва с помощью вентиляции

6.1 Газовыделение

Во время заряда и при перезаряде происходит выделение газов из всех аккумуляторов и аккумуляторных батарей, исключая газонепроницаемые герметичные аккумуляторы. Это результат электролиза воды при токе перезаряда. Образующиеся газы - водород и кислород. При выбросе их в окружающую среду возможно образование взрывоопасной смеси при превышении объемной концентрации водорода 4% в воздухе.

Чтобы избежать неправильную зарядку и/или чрезмерное выделение газа, тип зарядного устройства, его класс и характеристики должны соответствовать типу батареи в соответствии с инструкцией изготовителя.

Если эмиссия газа, определяемая экспериментально при стандартном испытании батареи, будет ниже установленной в настоящем стандарте, требования по расчету вентиляции допускается не принимать. Если экспериментальные значения эмиссии газа превосходят установленные настоящим стандартом, требования к вентиляции ужесточают.

При достижении полной степени заряженности аккумулятора согласно закону Фарадея происходит электролиз воды. При стандартных условиях, температуре 0 °С и давлении 1013 гПа (стандартные температура и давление, принятые Международным союзом теоретической и прикладной химии):

- при прохождении 1 А·ч происходит разложение 0,336 г на 0,42 л + 0,21 л ;

- 3 А·ч требуется на разложение 1 см (1 г) ;

- при 26,8 А·ч происходит разложение 9 г до 1 г + 8 г .

При прекращении работы оборудования для заряда выделение из аккумуляторов может считаться законченным в течение 1 ч после выключения зарядного тока. Однако по истечении этого времени необходимо соблюдать меры предосторожности, т.к. находящийся внутри аккумуляторов газ может неожиданно выделиться из-за толчков батареи при ее установке в транспортное средство или при движении транспорта. Некоторое количество газа также может выделяться во время обслуживания из-за регенеративного торможения.

6.2 Требования к вентиляции

6.2.1 Общие положения

Требования к вентиляции согласно этому подпункту должны выполнятся независимо от того, заряжается батарея в транспортном средстве или вне его.

Цель вентиляции батарейного помещения или пространства - поддержание концентрации водорода ниже 4%. Батарейные помещения считаются безопасными от взрыва, когда при помощи естественной или искусственной вентиляции концентрация водорода находится ниже безопасного уровня.

6.2.2 Стандартная формула

Стандартная формула расчета должна использоваться для всех типов традиционных батарейных зарядных устройств, при заряде открытых или оснащенных регулирующим клапаном свинцово-кислотных батарей или открытых никель-кадмиевых батарей

где - вентиляционный воздушный поток, м/ч;

- необходимое разбавление водорода, ;

- 0,42·10 м/А·ч - величина, образующая водород при температуре 0 °С;

Примечание - В расчете при температуре 25 °С при значении , равном 0 °С, применяют коэффициент 1,095;


- общий коэффициент безопасности, , равный 5;

- число аккумуляторов;

- всплеск тока, равный 30% номинального выходного тока заряда, А;

=1,0 для вентилируемых батарей;

=0,25 для батарей с регулирующим клапаном, допустимое отклонение от номинального значения из-за внутренней рекомбинации газа.

Формула расчета потока вентилирующего воздуха, м/ч, принимает вид

Примечания

1 48 В свинцово-кислотная вентилируемая тяговая батарея, состоящая из 24 аккумуляторов, заряжается зарядным устройством с выходным значением 48 В/80 А. Согласно вышеуказанным определениям значение А, а значение =1,00.

м/ч.

2 24 В свинцово-кислотная батарея с регулирующим клапаном для инвалидных колясок, состоящая из 12 аккумуляторов, заряжается зарядным устройством с выходным значением 24 В/10 А. Согласно вышеуказанным определениям, значение А, а значение =0,25.

6.2.3 Специальная формула

Несмотря на 6.2.2, в расчетах может использоваться следующая специальная формула для нестандартных зарядных устройств с контролируемыми характеристиками напряжения и выходного тока, если имеется детальная информация о зарядном устройстве, зарядных профилях и типах батарей, а также если желательная оптимизация потока вентилирующего воздуха равна

где - всплеск тока в А/100 А·ч номинальной емкости батареи в соответствии с таблицей 1.


Таблица 1 - Соответствие значений тока выделения газа типичному току окончания заряда, А/100 А·ч, номинальной емкости с помощью зарядных устройств IU и IUI

Характеристика зарядного устройства	Ток выделяемого газа , А/100 А·ч, (минимальные значения)
	Вентилируемые свинцово-кислотные аккумуляторы	Свинцово-кислотные аккумуляторы с регулирующим клапаном	Вентилируемые никель-кадмиевые аккумуляторы	Герметизированные никель-кадмиевые аккумуляторы или аккумуляторы с никель-металл-гидридом
	(2,4 В/аккум. макс) 2	(2,4 В/аккум. макс) 1,0	(1,55 В/аккум. макс) 5	Проконсультируйтесь с изготовителем аккумуляторов или зарядного устройства
	не менее 5	Ток на третьем зарядном этапе, не менее 1,5	Ток на третьем зарядном этапе, не менее 5

Формула расчета вентиляционного воздушного потока

Для расчета необходимого вентиляционного воздушного потока необходимо использовать, по крайней мере, минимальные значения тока выделения газа , А/100, А·ч, в соответствии с таблицей 1.

Примечания

1 24 В свинцово-кислотная тяговая батарея с регулирующим клапаном, состоящая из 12 аккумуляторов с номинальной емкостью 256 А·ч заряжается соответствующим зарядным устройством IU с максимальным напряжением 28,8 В. Регулировка значения напряжения соответственно 28,8/12=2,40 В/аккумулятор и в соответствии со значением 1,0 А/100, А·ч, для

из таблицы 1.

Необходимый поток вентилирующего воздуха составляет

2 48 В никель-кадмиевая вентилируемая батарея, состоящая из 40 аккумуляторов с номинальной емкостью 180 А·ч, заряжается соответствующим зарядным устройством IUI с выходным током 6,3 А на третьем зарядном этапе в соответствии с 6,3/180=0,035 А/А·ч = 3,5 А/100 А·ч. Это меньше минимального допустимого значения в таблице 1. Таким образом, минимальное значение 5 А/100 А·ч из таблицы 1 должно быть использовано для расчета потока вентилирующего воздуха.

Необходимый поток вентилирующего воздуха составляет

3 48 В никель-кадмиевая вентилируемая батарея, состоящая из 40 аккумуляторов с номинальной емкостью 180 А·ч, заряжается соответствующим зарядным устройством IUI с выходным током 10,0 А на третьем зарядном этапе в соответствии с 10,0/180=0,056 А/А·ч = 5,6 А/100 А·ч. Так как это значение выше 5,0 А/100 А·ч, значение тока на третьем этапе заряда должно быть использовано как , т.е. 5,6 А/100 А·ч.

Необходимый поток вентилирующего воздуха составляет

6.2.4 Специальные зарядные устройства

При использовании пульсирующего зарядного устройства или другого специального зарядного устройства, т.е. "ускоренного заряда", или при использовании других видов заряда с нетрадиционными зарядными и рабочими характеристиками значение должно быть установлено изготовителем зарядного устройства.

6.2.5 Параллельный заряд

Когда две или более батареи одновременно подвергаются заряду в одном помещении, индивидуальные значения потоков вентилирующего воздуха складываются.

6.3 Естественная вентиляция

Аккумуляторные помещения или участки с естественной приточной и вытяжной вентиляцией воздуха должны иметь минимально свободную площадь отверстия, вычисляемую по формуле

где - свободная площадь отверстия для впуска воздуха и отверстия для выпуска воздуха, см;

- скорость вентиляционного потока свободного воздуха, м/ч.

Примечание - Для этого вычисления скорость воздуха принимают 0,1 м/с.








На открытом воздухе, в больших залах и хорошо вентилируемых помещениях скорость воздуха может приниматься 0,1 м/с, что соответствует адекватной вентиляции.

Зарядные комнаты или помещения должны иметь свободный объем не менее 2,5·, м.

Отверстия для впуска и выпуска воздуха должны быть расположены в местах с самыми подходящими условиями для обмена воздуха:

- открытых на противоположных стенках;

- с отверстиями на одной и той же стене с минимальным расстоянием 2 м.

6.4 Принудительная вентиляция

При невозможности получения достаточного воздушного потока посредством естественной вентиляции и применении принудительной вентиляции зарядное устройство должно блокироваться с системой вентиляции или должен быть включен сигнализатор для обеспечения необходимого воздушного потока для выбранного режима заряда.

Воздух, выходящий из аккумуляторного помещения, должен выпускаться в атмосферу за пределами здания.

6.5 Непосредственная близость к батарее

В непосредственной близости к батарее не всегда обеспечивается снижение концентрации взрывоопасных газов, поэтому необходимо соблюдать безопасный воздушный промежуток не менее 0,5 м, в пределах которого запрещается применение искрообразующих или раскаленных устройств (максимальная температура поверхности 300 °С).

6.6 Вентиляция камер батареи

6.6.1 Если батареи снабжены съемными крышками, то до начала заряда необходимо снять крышки, чтобы выпускать выделяющийся газ и охлаждать батарею.

6.6.2 Бак батареи, ее камеры или крышка должны иметь вентиляционные отверстия, чтобы во время разряда или периода бездействия при использовании в оборудовании согласно инструкции изготовителя не происходило опасное накопление газа.

Вентиляционное отверстие должно быть не менее

где - общая площадь поперечного сечения вентиляционных отверстий, см;

- количество аккумуляторов в батарее;

- емкость батареи при 5-часовом режиме, А·ч.

7 Электролит. Меры предосторожности

7.1 Электролит и вода

Электролит, используемый в свинцово-кислотных батареях, - водный раствор серной кислоты. Электролит, используемый в никель-кадмиевых и никель-металлогидридных батареях, - водный раствор гидроокиси калия. Для приготовления электролита необходимо использовать только дистиллированную или деминерализованную воду.

7.2 Защитная одежда

Во избежание телесного повреждения от брызг электролита при обращении с электролитом и/или открытыми аккумуляторами или батареями с вентиляционными отверстиями следует использовать защитную одежду:

- защитные очки или маски для глаз или лица;

- защитные перчатки и фартуки для защиты кожи.

При работе с батареями с регулирующим клапаном или газонепроницаемыми герметичными батареями следует использовать защитные очки и перчатки.

7.3 Случайный контакт, оказание доврачебной помощи

7.3.1 Общие положения

Кислотный и щелочной электролиты вызывают ожоги глаз и кожи.

Для вымывания брызг электролита около батареи должен быть источник чистой воды или резервуар (от водопроводной воды до специальной стерильной).

7.3.2 Контакт с глазами

При случайном контакте электролита с глазами необходимо немедленно промыть глаза большим количеством воды в течение длительного периода времени. Во всех случаях следует незамедлительно обратиться за медицинской помощью.

7.3.3 Контакт с кожей

При случайном контакте электролита с кожей необходимо промыть пораженные части тела большим количеством воды или соответствующими нейтрализующими водными растворами. При продолжающемся раздражении кожи следует обратиться за медицинской помощью.

7.4 Вспомогательное оборудование и приспособления для технического обслуживания батарей

Используемые материалы для вспомогательного оборудования батарей, стеллажи или ограждения, аккумуляторные компоненты должны быть стойкими к химическому воздействию электролита или защищены от него.

В случае расплескивания электролита необходимо удалить жидкость с помощью абсорбирующего материала, предпочтительно нейтрализующего.

Приспособления для технического обслуживания типа воронок, гидрометров, термометров, которые находятся в контакте с электролитом, должны быть выделены отдельно для свинцово-кислотных и никель-кадмиевых батарей и не должны использоваться для каких-либо других целей.

8 Аккумуляторные баки и ограждения

8.1 Батарейные помещения, поддоны, ящики и отсеки должны иметь достаточную механическую прочность, должны быть стойкими к химическому воздействию электролита и должны быть защищены против разрушающего влияния протечки или разлива электролита.

8.2 Необходимо принять меры предосторожности против разлива электролита на оборудование/детали, лежащие над или под аккумулятором.

8.3 Ничто не должно препятствовать уборке разлившихся на батарейный поддон электролита или воды.

8.4 Оставшийся после технического обслуживания электролит должен быть переработан в соответствии с местными нормами.

9 Помещение для заряда/технического обслуживания

9.1 Площадка для заряда должна быть четко разграничена с помощью постоянной разметки на полу (не требуется для электрического оборудования при домашнем использовании, для инвалидных кресел, газонокосилок и т.п.).

9.2 Рядом с площадкой для заряда не должны находиться огнеопасные и взрывоопасные материалы.

9.3 Кроме периодов технического обслуживания/ремонта, на площадке для заряда не должны находиться источники воспламенения, искрящие источники или источники высокой температуры. Исключение допускается, если для работы требуется высокотемпературное оборудование, которое должно быть использовано обученным персоналом с правом доступа и при соблюдении всех мер безопасности.

9.4 Меры предосторожности против электростатических разрядов при работе с батареями: нельзя иметь на себе одежду и обувь, накапливающую электростатический заряд.

Абсорбирующая ткань для очистки батарей должна быть антистатической и смачиваться только чистой водой без чистящих средств.

9.5 При заряде или обслуживании батареи необходимо сохранять свободное расстояние не менее 0,8 м с тех сторон, к которым необходим свободный доступ.

9.6 При заряде батарей на и вне транспортного средства необходимо соблюдать требования по вентиляции (пункт 6).

9.7 Зарядное устройство должно быть защищено от повреждений при движении транспортного средства.

9.8 Зарядная площадка должна быть защищена от падающих объектов, капающей воды или жидкости, которая может течь из поврежденных труб.

10 Внешнее оборудование батареи/приспособления

10.1 Система контроля состояния батареи

При использовании систем и устройств контроля батарей необходимо соблюдать рекомендации МЭК/Технический отчет 61431.

Система контроля батарей должна быть спроектирована и установлена так, чтобы при ее использовании не возникали опасности:

- измерительные кабели, установленные на поверхности батареи, должны иметь достаточную защиту от коротких замыканий, т.е. плавкие предохранители должны разрывать цепь раньше, чем повреждающий ток может повредить кабели, подсоединенные выводами к батарее;

- при установке кабелей необходимо учитывать потенциал последовательно соединенных аккумуляторов, чтобы избежать саморазряда из-за накапливающейся грязи или загрязнения электролита;

- необходимо осторожно устанавливать на батарею шунты, кабели или другое измерительное оборудование.

10.2 Централизованная доливка воды

10.2.1 Общие положения

Во время работы открытых тяговых батарей происходит потеря воды, водорода и кислорода из-за электролиза, происходящего в конце заряда. Необходимо периодически доливать воду в аккумуляторы батареи для восстановления уровня электролита и его плотности.

При доливке с помощью "централизованной" или "раздельной" системы необходимо установить специальные водяные клапаны на каждый аккумулятор и соединить их в ряд или параллельно в ряд с помощью системы труб.

Вода подается в аккумуляторы из центрального резервуара под силой тяжести, пониженного давления или под давлением в зависимости от конструкции клапана. Как только уровень электролита в батарее достигнет установленного уровня, вода больше не подается в аккумулятор. Это осуществляется различными способами в зависимости от конструкции клапана.

При "плавающей" конструкции клапан имеет поплавок, который закрывает впускной клапан, как только электролит достигает установленного уровня. Газы выпускаются из каждого аккумулятора через отверстия в клапане.

При "герметичной" конструкции у клапана нет поплавка или других двигающихся частей, а как только электролит достигнет установленного уровня, в аккумуляторе над электролитом или в клапане возникает избыточное давление, достаточное для прекращения подачи воды в аккумулятор. Газы из аккумулятора выпускаются при помощи системы труб, используемой для доливки воды.

10.2.2 Аспекты безопасности

При работе с любой батареей, аккумуляторы которой соединены между собой трубками для системы выпуска газа или системы доливки воды, необходимо выполнять меры предосторожности для минимизации риска утечки тока или распространения взрывов между аккумуляторами батареи.

Необходимо принять следующие меры безопасности:

- снизить риск утечки тока, для чего система трубок должна соответствовать потенциалу электрической цепи;

- снизить риск утечки тока и распространения взрывов путем уменьшения количества аккумуляторов в цепи, соединенных системой трубок;

- максимальное количество аккумуляторов, соединенных системой трубок в ряд, не должно превышать количество, указанное изготовителем системы.

Примечание - Для предотвращения возникновения взрыва в отдельном аккумуляторе и распространения его на другие пробки могут быть установлены со встроенным пламегасителем, препятствующим попаданию водорода в цепь системы трубок.

10.3 Централизованная система газоотвода

Централизованная система газоотвода используется для выпуска газов из батареи. В большинстве случаев, эта система связана с централизованной системой доливки воды.

Для батарей, имеющих систему вывода водорода или централизованную систему газоотвода с помощью собирающих газ крышек и трубок, не существует стандартов на изделия, испытания или безопасность. Тем не менее рекомендуется выполнять требования пункта 6 настоящего стандарта, касающегося вентиляции помещения или транспортного средства при заряде батарей.

При централизованной системе газоотвода вентиляционные выпускные отверстия должны быть расположены снаружи батарейного отсека и защищены пламегасителями от возможности взрыва, вызванного источниками пламени вблизи выпускных отверстий.

Если во время заряда отдельная цепь дегазирования соединяется с принудительной системой вентиляции, выпускающей весь выделяющийся газ наружу в зарядную зону, требования к системе вентиляции должны соответствовать 6.2 и 6.4.

10.4 Система контроля температуры

При установке системы контроля температуры необходимо предотвратить любую опасность из-за источников пламени, тока утечки, разлива электролита и т.п.

10.5 Система перемешивания электролита

Свинцово-кислотные тяговые батареи могут быть оборудованы системой перемешивания электролита для исключения расслоения и снижения зарядного фактора. Перемешивание электролита происходит с помощью постоянного или прерывистого потока воздуха, выпускаемого на дно бака аккумулятора.

Воздух проходит через гибкие трубки с помощью пневматического насоса в воздухоприемник в каждом аккумуляторе.

Необходимо принять меры безопасности, чтобы избежать смешения систем подвода воздуха и доливки воды.

Система трубок должна соответствовать потенциалу электрической цепи. Максимальное количество аккумуляторов с внешними устройствами, соединяющими ряды в секции, должно определяться изготовителем батарей.

10.6 Каталитическая вентиляционная пробка

Для снижения поглощения воды и продления промежутков времени между доливками воды используют каталитические вентиляционные пробки. Каталитические вентиляционные пробки рекомбинируют водород и кислород во время процесса перезаряда, при этом образуют воду, снова попадающую в аккумулятор.

Необходимо рассмотреть следующие опасности:

- из-за экзотермической рекомбинации вырабатывается теплота реакции, она должна быть рассеяна в окружающий воздух (площадь рабочей поверхности);

- реакция рекомбинации происходит с определенной эффективностью только в зависимости от отношения размера катализатора к зарядному току и износу катализатора. Избыточные зарядные газы, которые не рекомбинируются, выпускаются через каталитическую вентиляционную пробку.

Необходимо соблюдать требования по вентиляции в соответствии с 6.2 несмотря на использование каталитической вентиляционной пробки. Чтобы избежать преждевременного выхода батареи из строя, необходимо проводить регулярные проверки функций каталитической вентиляционной пробки и уровня электролита.

10.7 Соединение (штекерный разъем)

Штекерные разъемы для использования в тяговых батареях должны соответствовать требованиям национальных или международных стандартов, например EN 1175-1, приложение А.

Для штекерных разъемов и соединений при напряжении выше 240 В постоянного тока необходимо выполнять инструкции и требования изготовителя.

11 Идентификационные маркировочные знаки, предупредительные уведомления и инструкции по использованию, монтажу и техническому обслуживанию

11.1 Предупредительные маркировочные знаки

Для информирования и предупреждения персонала о рисках, связанных с батареями и установками батарей, необходимо использовать предупредительные маркировочные знаки.

В соответствии с МЭК 3864 на предупредительных маркировочных знаках должны присутствовать следующие символы:

- следовать инструкции (информационный знак);

- использовать защитную одежду и очки (командный знак);

- опасное напряжение (если превышает 60 В постоянного тока) (предупреждающий знак);

- запрещено открытое пламя (предупреждающий знак);

- предупреждающий знак - опасность батареи (предупреждающий знак);

- электролит - высококоррозионный (предупреждающий знак);

- угроза взрыва (предупреждающий знак).

11.2 Идентификационные маркировочные знаки

Маркировка каждого батарейного комплекта должна содержать:

- наименование изготовителя батареи или поставщика;

- тип батареи;

- серийный номер батареи;

- номинальное напряжение батареи (одного батарейного комплекта);

- емкость батареи с режимом разряда;

- рабочую массу, включая балласт, если он используется.
_______________
Не требуется для отдельных моноблочных батарей.

11.3 Инструкции

Батареи, зарядные устройства и вспомогательное оборудование поставляют с инструкциями, доступными специалистам по техническому обслуживанию и работающему персоналу, для которых язык инструкции не является родным, и содержащими следующую информацию:

- рекомендации по технике безопасности при монтаже, работе и техническом обслуживании;

- информацию о снятии с эксплуатации и переработке.

11.4 Другие маркировочные знаки

В соответствии с национальным или международным регламентом могут потребоваться дополнительные маркировки или маркировочные знаки. Примеры таких регламентов: директива ЕС 2006/66/ЕС Батареи и аккумуляторы, содержащие определенные опасные вещества; 2006/95/ЕС Низкое напряжение и 1993/68/ЕС Маркировка ЕС.

12 Транспортирование, хранение, удаление и аспекты, связанные с окружающей средой

12.1 Упаковка и транспортирование

Упаковка и транспортирование аккумуляторных батарей предусмотрены различными национальными и международными правилами, учитывающими опасность несчастных случаев от токов короткого замыкания, большой массы, выброса электролита. Применимы следующие международные правила по безопасной упаковке и транспортированию опасных грузов:

a) автотранспортом - Европейское соглашение по международной перевозке опасных грузов по автодорогам (ADR);

b) железнодорожным транспортом (международные перевозки) - Международная конвенция по перевозке грузов по железной дороге (CIM). Приложение А: Международные правила перевозки опасных грузов по железной дороге (RID);

c) морским транспортом - Международная морская организация. Код опасных грузов IMDG код 8 класс 8 коррозионный;

а) воздушным транспортом - Международная ассоциация воздушного авиатранспорта (IATA). Правила по опасным грузам.

12.2 Демонтаж, удаление и переработка батарей

К работам по демонтажу и удалению батарей допускается в соответствии с действующими правилами только компетентный персонал.

13 Проверка и контроль

По функциональным правилам и для обеспечения безопасности требуется регулярная проверка работы тяговой батареи и ее рабочей среды. Необходимо отметить каждое повреждение и произвести ремонт, особенно в случае утечки электролита и повреждения изоляции.

Осмотр батареи может быть включен в регулярное техническое обслуживание батареи, например, в процедуру доливки воды. Осмотр и контроль батареи, находящейся в эксплуатации, должен проводиться в соответствии с инструкциями изготовителя.

Приложение ДА (справочное). Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам Российской Федерации

Приложение ДА
(справочное)

Таблица ДА.1

Обозначение ссылочного международного стандарта	Степень соответствия	Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта ГОСТ Р 50571.3-2009 (МЭК 60364-4-41:2005) "Электроустановки низковольтные. Часть 4-41. Требования для обеспечения безопасности. Защита от поражения электрическим током"
		ГОСТ Р МЭК 61140-2000 "Защита от поражения электрическим током. Общие положения по безопасности, обеспечиваемой электрооборудованием и электроустановками в их взаимосвязи"
ИСО 3864 (все части)
* Соответствующий национальный стандарт отсутствует. До его утверждения рекомендуется использовать перевод на русский язык данного международного стандарта. Перевод данного международного стандарта находится в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов. Примечание - В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандартов: - IDT - идентичные стандарты.

Библиография

	МЭК 60050-482:2004	Международный электротехнический словарь. Часть 482. Первичные и вторичные аккумуляторные элементы и аккумуляторные батареи (IEC 60050-482:2004, International Electrotechnical Vocabulary - Part 482: Primary and secondary cells and batteries)
		Маркировка международным символом переработки ИСО 7000-135 (IEC 61429, Marking of secondary cell and batteries with the international recycling symbol ISO 7000-1135)
	МЭК/ТО 61431	Руководство по использованию систем мониторинга свинцово-кислотных тяговых батарей (IEC/TR 61431, Guide for the use of monitor systems for lead-acid traction batteries)
		Графические символы для использования на оборудовании - алфавитный указатель и краткий обзор (ISO 7000, Graphical symbols for use on equipment - Index and synopsis)
	ЕН 1175-1:1998	Безопасность электрических грузовых автомобилей. Электрические требования. Часть 1. Общие требования для грузовых автомобилей, работающих от аккумулятора (EN 1175-1:1998, Safety of electrical trucks - Electrical requirements - Part 1: General requirements for battery powered trucks)
		Дорожный транспорт, приводимый в действие электрически. Особые требования безопасности. Часть 1. Накопление энергии на борту (EN 1987-1, Electrically propelled road vehicles - Specific requirements for safety - Part 1: On board energy storage)
		Защита глаз (EN 14458, Eye protection)
	Директива 2006/66/ЕС	Батареи и аккумуляторы, содержащие некоторые опасные вещества (ЕС Directive 2006/66/ЕС - Batteries and accumulators containing certain dangerous substances)
	Директива 2006/95/ЕС	Низкое напряжение (ЕС directive 2006/95/ЕС, Low voltage)
	Директива 1993/68/ЕС	Маркировка ЕС (EC directive 1993/68/ЕС, CE marking)

УДК 621.355.2:006.354 ОКС 29.220.20 ОКП 34 8100

Ключевые слова: аккумуляторы, батареи свинцово-кислотные, батареи никель-кадмиевые, батареи никель-металлгидридные, батареи тяговые, аккумуляторные установки, безопасность, монтаж, установка

____________________________________________________________________________________

Электронный текст документа
подготовлен АО "Кодекс" и сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2014