煤礦鉛酸蓄電池防爆特殊型電源裝置通用技術(shù)條件

MT 334－93

中華人民共和國(guó)能源部1993－02－25批準(zhǔn)　　1993－10－01實(shí)施

1 主題內(nèi)容與適用范圍

　　奉標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了煤礦鉛酸蓄電池防爆特殊型電源裝置(以下簡(jiǎn)稱“電源裝置”)的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則與標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存。

　　本標(biāo)準(zhǔn)適用于有沼氣或煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤礦井下用的電源裝置。

2 引用標(biāo)準(zhǔn)

　　GB 3836．1 爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備 通用要求

　　GB 3836．2 爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備 隔爆型電氣設(shè)備“d”

　　GB 4942．2 低壓電器 外殼防護(hù)等級(jí)

　　GB 10978．1 煤礦防爆特殊型電源裝置用鉛酸蓄電池 技術(shù)條件

　　GB 191 包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志

3 技術(shù)要求

3．1 電源裝置應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，應(yīng)按經(jīng)規(guī)定程序批準(zhǔn)和國(guó)家技術(shù)監(jiān)督部門認(rèn)可的檢驗(yàn)單位審批的圖樣和技術(shù)文件制造，并應(yīng)取得防爆合格證。

3．2 電源裝置運(yùn)行環(huán)境溫度為－10～+40℃。

3．3 防爆特殊型電源裝置，由符合本標(biāo)準(zhǔn)要求的蓄電池組、蓄電池組外殼、連接線(或硬連接條)及礦用隔爆型連接裝置組成。

3．4 電源裝置中蓄電池的安裝必須牢固可靠，用隔板將蓄電池隔開(kāi)并楔緊，隔板的結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于自然通風(fēng)。

3．5 電源裝置中相鄰的蓄電池之間放電電壓不大于24V時(shí)，極柱之間的爬電距離不小于35mm；當(dāng)放電電壓大于24V時(shí)，則每超過(guò)2V，爬電距離應(yīng)增加1mm。

3．6 電源裝置內(nèi)部(不包括蓄電池內(nèi)部)的任何地方，氫氣濃度(體積比)不得超過(guò)0．3％。

3．7 電源裝置應(yīng)有良好的絕緣性能，蓄電池組極柱對(duì)蓄電池組外殼(地)的絕緣電阻值應(yīng)符合表1要求。

3．8 電源裝置內(nèi)部蓄電池連接可用耐酸銅芯軟電纜或鉛銻合金硬連接條與耐酸銅芯軟電纜混合配用。連接線(或硬連接條)和引出線均采用雙線制且每根連接線(或硬連接條)應(yīng)能承受回路額定電流。

3．9 電源裝置中連接線或硬連接條與蓄電池的連接可采用焊接或其他方法，連接須牢固可靠，其接觸電阻(從極柱平面中心到接頭中心)在20℃時(shí)，應(yīng)小于20μΩ。

3．10 電源裝置中連接線(或硬連接條)與蓄電池極柱連接后裸露帶電部分須有可靠的耐酸絕緣護(hù)套，并留有測(cè)量用的小孔。

3．11 電源裝置的引出線與其他電氣設(shè)備的連接應(yīng)采用礦用隔爆型連接裝置，該裝置須牢固地固定在蓄電池組外殼上，引出線通過(guò)蓄電池組外殼處應(yīng)添加絕緣物(如套管)，并對(duì)絕緣物兩端加以固定。

3．12 蓄電池組外殼上蓋與蓄電池頂端間隙應(yīng)不小于10mm。

3．13 電源裝置中連線兩端極柱間的溫差不得大于5℃，整個(gè)箱內(nèi)極柱溫差不得超過(guò)10℃。

3．14 礦用隔爆型連接裝置須符合GB 3836．2及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求；

3．15 蓄電池須符合GBl0978．1規(guī)定。

3．16 蓄電池組外殼

3．16．1 蓄電池組外殼及其他構(gòu)件應(yīng)采用機(jī)械強(qiáng)度好，耐電解液作用，不易燃的材料制成。

3．16．2 蓄電池組金屬外殼及其上蓋的內(nèi)表面，均應(yīng)有耐酸絕緣覆蓋層(排液孔應(yīng)從內(nèi)側(cè)包復(fù)至外側(cè))。耐酸絕緣覆蓋層絕緣電阻值不小于5MΩ。

3．16．3 蓄電池組外殼上蓋應(yīng)能承受75J的沖擊試驗(yàn)，試驗(yàn)后絕緣覆蓋層應(yīng)不脫離、不開(kāi)裂及不產(chǎn)生影響使用的變形。

3．16．4 蓄電池組外殼須制成氫氣不易積聚的結(jié)構(gòu)(蓄電池組外殼上蓋對(duì)于水平方向傾斜度不少于4°)。

3．16．5 蓄電池組外殼底部應(yīng)設(shè)有排液孔，排液孔位置應(yīng)不影響機(jī)車性能。

3．16．6 蓄電池組外殼的防護(hù)等級(jí)須符合GB 4942．2規(guī)定的IP22要求。

3．16．7 蓄電池組外殼上蓋應(yīng)有只有專用工具才能打開(kāi)的閉鎖裝置，外殼表面應(yīng)設(shè)“離開(kāi)充電房不準(zhǔn)開(kāi)蓋”的警告牌。

3．16．8 蓄電池組外殼應(yīng)設(shè)起吊裝置。

3．16．9 蓄電池組外殼應(yīng)有與機(jī)車固定的裝置。

3．16．10 吊掛式蓄電池組外殼應(yīng)設(shè)吊掛裝置，并能承受機(jī)車以速度運(yùn)行而突然剎車時(shí)的慣性，而不影響其安全性能。

3．17 連接線

3．17．1 電纜芯線與鉛銻合金接頭的鑄接應(yīng)牢固可靠，其兩端接觸電阻在20℃時(shí)應(yīng)小于24μΩ。

3．17．2 電纜芯線與鉛銻合金接頭的連接處應(yīng)具有耐酸性能，經(jīng)過(guò)耐酸試驗(yàn)后，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)仍不應(yīng)呈現(xiàn)有酸液浸蝕現(xiàn)象。

4 試驗(yàn)方法

4．1 外觀檢查：目測(cè)法檢查，結(jié)果應(yīng)符合3．3、3．4、3．8、3．10、3．11、3．14、3．15、3．16．1、3．16．4、3．16．5、3．16．7～3．16．9條規(guī)定。

4．2 氫氣濃度試驗(yàn)

4．2．1 試驗(yàn)在下列條件下進(jìn)行：

　　a． 電源裝置應(yīng)置于密閉的試驗(yàn)室內(nèi)，室內(nèi)不得使用能引起空氣流動(dòng)的裝置，試驗(yàn)室的容積應(yīng)為電源裝置體積的5～25倍；

　　b． 電源裝置按正常工作狀態(tài)裝配完整，經(jīng)充放電使蓄電池達(dá)到額定容量；

　　c． 試驗(yàn)從電源裝置充電結(jié)束后，靜止1～4h開(kāi)始，以1．25倍5h率電流值的電流放電(放電過(guò)程中，電源裝置中心區(qū)蓄電池電解液溫度規(guī)定為37～43℃)，每隔30min測(cè)量一次電源裝置內(nèi)部的氫氣濃度。測(cè)定點(diǎn)不少于5處，持續(xù)3h為1周期(放電測(cè)氫開(kāi)始時(shí)應(yīng)關(guān)閉試驗(yàn)室門窗，關(guān)閉蓄電池特殊排氣栓、蓄電池組外殼上蓋)。

4．2．2 被試樣品一臺(tái)，試驗(yàn)須做3個(gè)周期，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合3．6條規(guī)定。

4．3 電源裝置對(duì)地絕緣電阻測(cè)定試驗(yàn)

4．3．1 試驗(yàn)在下列條件下進(jìn)行：

　　a． 電源裝置應(yīng)放置在無(wú)太陽(yáng)光照射場(chǎng)所，按正常工作狀態(tài)裝配完整，并外殼接地，經(jīng)充放電使蓄電池達(dá)到額定容量；

　　b． 用清水沖洗蓄電池表面電解液；

　　c． 試驗(yàn)在電源裝置充電結(jié)束后2h內(nèi)進(jìn)行；

　　d． 測(cè)量?jī)x表應(yīng)用 數(shù)字式萬(wàn)用表；

　　e． 測(cè)量蓄電池組空載電壓Uz；

　　f． 測(cè)量蓄電池組正極對(duì)地漏電流+I，及負(fù)極對(duì)地漏電流－I按式(1)計(jì)算對(duì)地絕緣電阻Rd。

式中：Rd——對(duì)地絕緣電阻，kΩ；

　　 Uz——蓄電池組空載電壓，V；

　　 (+I1)——蓄電池組正極對(duì)地漏電流，mA；

　　 (－I)——蓄電池組負(fù)極對(duì)地漏電流，mA。

4．3．2 試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合3．7條規(guī)定。

　　注：井下測(cè)試地點(diǎn)在充電峒室。

4．4 蓄電池極柱間爬電距離，蓄電池組外殼蓋與蓄電池頂端距離用量具檢查，結(jié)果應(yīng)符合3．5條規(guī)定。

4．5 極柱溫度試驗(yàn)

4．5．1 試驗(yàn)在下列條件下進(jìn)行：

　　a． 電源裝置按正常工作狀態(tài)裝配完整，并經(jīng)充放電使蓄電池達(dá)到額定容量；

　　b． 試驗(yàn)從充電結(jié)束后靜置1～4h開(kāi)始，以3倍5h率電流值的電流放電，放電30min后，用點(diǎn)溫計(jì)測(cè)量電源裝置內(nèi)各蓄電池極柱的溫度，同時(shí)用水銀溫度計(jì)測(cè)量各蓄電池的電解液溫度，在30min內(nèi)測(cè)試完畢。

4．5．2 試驗(yàn)樣品一臺(tái)，做1次試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合3．13條規(guī)定。

4．6 蓄電池組外殼上蓋的沖擊試驗(yàn)

　　將蓄電池組外殼上蓋裝在蓄電池組外殼體上，對(duì)其五處結(jié)構(gòu)薄弱處進(jìn)行沖擊能量為75J(用質(zhì)量為7．5kg淬火鋼球)的沖擊，每處沖擊1次。試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合3．16．3條規(guī)定。

4．7 蓄電池組外殼耐酸絕緣覆蓋層絕緣電阻測(cè)定

　　將清水灌入蓄電池組外殼內(nèi)，直至水平面距外殼上邊沿10～15mm；用500V兆歐表測(cè)定電阻，表筆一端與外殼(地)外壁接觸(刮除外表面涂漆，保證接觸良好)，另一端與浸入水中的耐酸絕緣覆蓋層相接觸。試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合3．16．2條規(guī)定。

4．8 蓄電池組外殼防護(hù)試驗(yàn)按GB 4942．2規(guī)定進(jìn)行，結(jié)果應(yīng)符合3．16．6條規(guī)定。

4．9 吊掛裝置的慣性試驗(yàn)

　　機(jī)車按規(guī)定速度運(yùn)行時(shí)突然剎車，試驗(yàn)進(jìn)行三次，以吊掛裝置不損壞、不變形和蓄電池組外殼內(nèi)的蓄電池電解液不溢出為合格。

4．10 連接線鑄接質(zhì)量檢測(cè)

4．10．1 接觸電阻檢測(cè)

4．10．1．1 檢測(cè)方法

　　a． 在室溫下用TZ型接觸電阻檢測(cè)儀，對(duì)連接線逐根進(jìn)行電阻測(cè)定，測(cè)量部位在連線接頭中心，見(jiàn)圖1。

圖1 測(cè)定單根蓄電池連線接觸電阻位置圖

　　b． 測(cè)定位置在A、B、C、D四點(diǎn)上，其中A、B為電壓端，C、D為電流端；

　　c． 記錄測(cè)得的電阻值Rz及當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度t；

　　d． 連接兩端接觸電阻Rc可按式(2)進(jìn)行計(jì)算

式中：Rc——連接線兩端接觸電阻，μΩ；

　　 Rz——測(cè)得的連接導(dǎo)線總電阻，μΩ；

　　 l——連接導(dǎo)線的芯線計(jì)算長(zhǎng)度，m(l＝AB)；

　　 s——連接導(dǎo)線的芯線截面，mm2；

　　 ρ——銅的電阻系數(shù)，取0．0175Ω，mm2／m。

　　e． 接觸電阻Rc按式(3)換算到20℃時(shí)的值

式中：RC20——20℃時(shí)的接觸電阻，μΩ；

　　 α——電阻溫度系數(shù)，取0．00395℃－1；

　　 t——檢測(cè)時(shí)的環(huán)境溫度，℃。

4．10．1．2 試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合3．17．1條規(guī)定。

4．10．2 耐酸試驗(yàn)

　　將連接線全部浸泡在密度為1．260g／cm3(25℃)的硫酸溶液中連續(xù)168h，然后將連接線從硫酸溶液中取出，用清水清洗至表面呈中性反應(yīng)后烘干解剖接頭，用水潤(rùn)濕的pH試紙檢驗(yàn)電纜芯線，以無(wú)酸性反應(yīng)為合格。

4．11 連接線(或硬連接條)與極柱焊接質(zhì)量檢測(cè)

4．11．1 檢測(cè)方法

　　a． 用TZ型接觸電阻檢測(cè)儀，在室溫下對(duì)連接線接頭(或硬連接條)與蓄電池極柱的每個(gè)焊接頭進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)將檢測(cè)儀的測(cè)筆分別觸及連接線的接頭(或硬連接條)和蓄電池極柱的A、B、C、D四點(diǎn)上，見(jiàn)圖2；

圖2 測(cè)定連接線與蓄電池極柱接觸電阻位置圖

　　b． 記錄測(cè)得的電阻值尺，及當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度t；

　　c． Rt按式(4)換算到20℃時(shí)的值

式中：Rt20——20℃時(shí)的接觸電阻，μΩ；

　　 Rt——t℃時(shí)的接觸電阻，μΩ；

　　 α——電阻溫度系數(shù)，取0．003 95℃—1；

　　 t——檢測(cè)時(shí)的環(huán)境溫度，℃。

4．11．2 試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合3．9條規(guī)定。

5 檢驗(yàn)規(guī)則

5．1 產(chǎn)品須經(jīng)制造廠檢驗(yàn)部門檢驗(yàn)合格后方可出廠，出廠時(shí)應(yīng)附有證明質(zhì)量合格的文件。

5．2 電源裝置除蓄電池，隔爆連接裝置按各自標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)外，產(chǎn)品還須按表2所列項(xiàng)目進(jìn)行出廠檢驗(yàn)和型式檢驗(yàn)。新技術(shù)、新工藝的產(chǎn)品應(yīng)進(jìn)行下井工業(yè)性試驗(yàn)。

5．3 型式檢驗(yàn)

5．3．1 在下列情況之一應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn)：

　　a． 新產(chǎn)品或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)時(shí)；

　　b． 產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、材料、工藝有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能時(shí)；

　　c． 型式檢驗(yàn)滿五年時(shí)；

　　d． 出廠檢驗(yàn)結(jié)果與型式檢驗(yàn)有較大差異時(shí)；

　　e． 國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督機(jī)關(guān)提出要求時(shí)。

5．4 下井工業(yè)性試驗(yàn)

5．4．1 新試制的電源裝置應(yīng)進(jìn)行下井工業(yè)性試驗(yàn)，時(shí)間不得少于3個(gè)月，每臺(tái)電源裝置充電次數(shù)不得少于50次。

5．4．2 取得防爆合格證的產(chǎn)品如防爆結(jié)構(gòu)和有關(guān)工藝改變而影響安全性能時(shí)應(yīng)重新進(jìn)行下井工業(yè)性試驗(yàn)。

5．5 判定規(guī)則

5．5．1 出廠檢驗(yàn)：每臺(tái)電源裝置必須符合出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目要求，如有不合格者，則需返修至合格。

5．5．2 型式檢驗(yàn)：從三臺(tái)電源裝置中，任取一臺(tái)做型式檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目必須全部合格。如有任何一項(xiàng)不合格，應(yīng)對(duì)該項(xiàng)目加倍復(fù)驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果如達(dá)到要求該產(chǎn)品仍屬合格品。如仍不符合要求，則該產(chǎn)品為不合格品。

6 標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存

6．1 標(biāo)志

6．1．1 須在蓄電池組外殼的明顯位置牢固地設(shè)置銘牌、警告牌、安全標(biāo)志牌和“ExsI”凸紋標(biāo)志。

6．1．2 銘牌、警告牌、安全標(biāo)志牌用厚度不小于1mm的黃銅板制造。

6．1．3 銘牌內(nèi)容

　　a． 名稱和型號(hào)；

　　b． 右上方有明顯“Ex”標(biāo)志；

　　c． 防爆類型“sI”；

　　d． 防爆合格證號(hào)；

　　e． 電源裝置額定電壓、額定容量、額定電流；

　　f． 電源裝置制造廠名、出廠日期或編號(hào)；

　　g． 安全標(biāo)志編號(hào)。

6．2 包裝

6．2．1 電源裝置隨電機(jī)車運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)與電機(jī)車固定牢靠。單獨(dú)運(yùn)輸時(shí)應(yīng)采取有效措施，保證運(yùn)輸時(shí)不受損壞及受潮。

6．2．2 電源裝置包裝箱內(nèi)應(yīng)附有產(chǎn)品合格證、使用說(shuō)明書、裝箱單、備件、專用工具等。

6．3 運(yùn)輸

6．3．1 在運(yùn)輸中不得受劇烈機(jī)械碰撞、疊壓曝曬、雨雪的侵襲。

6．3．2 貯運(yùn)圖示“向上”、“防潮濕”標(biāo)志應(yīng)按GB 191規(guī)定。

6．4 貯存

6．4．1 應(yīng)貯存在室溫5～40℃的干燥、清潔及通風(fēng)良好的環(huán)境中。

6．4．2 應(yīng)不受陽(yáng)光直射，離熱源不得少于2m。

6．4．3 避免與任何液體和有害物質(zhì)接觸。

6．4．4 不得倒置、豎放疊壓。

6．4．5 貯存期不得超過(guò)蓄電池制造日起二年。

　　附加說(shuō)明：

　　本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)統(tǒng)配煤礦總公司技術(shù)發(fā)展局提出。

　　本標(biāo)準(zhǔn)由煤炭科學(xué)研究總院上海分院負(fù)責(zé)起草。

　　本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人王文召、竺妙芳、項(xiàng)志榮、郝俊泉、胡榮慶、曹宏疆。

　　本標(biāo)準(zhǔn)參照采用下列國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)：

　　JISC 0905—83(1988確認(rèn))《電力用電氣設(shè)備的防爆結(jié)構(gòu)》

　　JISM 6512—77(1985確認(rèn))《防爆型蓄電池式電機(jī)車》

　　JISM 7634—77(1985確認(rèn))《防爆型蓄電池式電機(jī)車用蓄電池箱》