ГОСТ Р МЭК 62984-2-2020 Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 2. Требования безопасности и методы испытаний

ГОСТ Р МЭК 62984-2-2020

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

БАТАРЕИ ВТОРИЧНЫЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ

Часть 2

Требования безопасности и методы испытаний

High-temperature secondary batteries. Part 2. Safety requirements and tests methods

ОКС 29.220.99

ОКПД 2 27.20.1

Дата введения 2021-03-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Национальной ассоциацией производителей источников тока "РУСБАТ" (Ассоциация "РУСБАТ") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4, и Федеральным государственным унитарным предприятием "Российский научно-технический центр информации по стандартизации, метрологии и оценке соответствия" (ФГУП "")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 044 "Аккумуляторы и батареи"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 сентября 2020 г. N 659-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 62984-2:2020* "Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 2. Требования безопасности и испытания" (IEC 62984-2:2020 "High-temperature secondary batteries - Part 2: Safety requirements and tests", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .

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 и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". 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 ежемесячного 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 (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на высокотемпературные батареи с номинальным напряжением выше 1500 В для мобильного и/или стационарного применения и устанавливает требования безопасности и методы испытаний.

Настоящий стандарт не распространяется на авиационные батареи по МЭК 60952 (все части) и на батареи для использования на электрических дорожных транспортных средствах по МЭК 61982 (все части).

Примечание - Высокотемпературные батареи - это электрохимические системы, рабочая температура элементов которых выше 100°С.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения).

IEC 60068-2-18:2017, Environmental testing - Part 2-18: Tests - Test R and guidance: Water (Испытания на воздействие внешних факторов. Часть 2-18. Испытания. Испытание R и руководство. Вода)

IEC 60112, Method for the determination of the proof and the comparative tracking indices of solid insulating materials (Материалы электроизоляционные твердые. Методы определения нормативного и сравнительного индексов трекингостойкости)

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

IEC 60529, Degrees of protection provided by enclosures (IP Code) [(Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP)]

IEC 60664-1, Insulation coordination for equipment within low-voltage systems - Part 1: Principles, requirements and tests (Координация изоляции для оборудования в низковольтных системах. Часть 1. Принципы,требования и испытания)

IEC 61140:2016, Protection against electric shock - Common aspects for installation and equipment (Защита от поражения электрическим током. Общие положения для электроустановок и электрооборудования)

IEC 61508 (all parts), Functional Safety of Electrical/Electronic/Programmable Electronic Safety-Related Systems (Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью)

IEC 62984-1:2020, High temperature secondary batteries - Part 1: General requirements (Батареи вторичные высокотемпературные. Часть 1. Общие требования)

3 Термины, определения и сокращения

В настоящем стандарте применены термины и определения по МЭК 62984-1, а также следующие термины с соответствующими определениями.

ИСО и МЭК ведут терминологические базы данных для использования в стандартизации по следующим адресам:

- электропедия МЭК, которая доступна на http://www.electropedia.org/;

- платформа онлайн-просмотра ИСО, которая доступна на http://www.iso.org/obp.

3.1 Термины и определения

3.1.1 номинальное напряжение изоляции (rated insulation voltage): Номинальное значение действующего выдерживаемого напряжения, заданное изготовителем для оборудования или его части, характеризующее при длительном воздействии определенную устойчивость его изоляции.

Примечание - Номинальное напряжение изоляции не обязательно равно номинальному напряжению батареи, оно в первую очередь связано с функциональными характеристиками.

[МЭК 60050-312:2014, 312-06-02]

3.1.2 функциональная изоляция (functional insulation): Изоляция между проводящими частями, необходимая для надлежащего функционирования оборудования.

[МЭК 60050-195:1998, 195-02-41]

3.1.3 дополнительная изоляция (supplementary insulation): Независимая изоляция, применяемая в дополнение к основной изоляции для обеспечения защиты от поражения электрическим током при повреждении основной изоляции.

[МЭК 60050-195:1998, 195-06-07, модифицирован - фраза "для защиты при повреждении" заменена на "для обеспечения защиты от поражения электрическим током при повреждении основной изоляции"]

3.1.4 усиленная изоляция (reinforced insulation): Изоляция опасных токоведущих частей, обеспечивающая степень защиты от поражения электрическим током, эквивалентную степени защиты двойной изоляции.

[МЭК 60050-195:1998, 195-06-09, модифицирован - исключено примечание]

3.1.5 двойная изоляция (double insulation): Изоляция, включающая в себя основную и дополнительную изоляции.

Примечание - Основная и дополнительная изоляции разделены, каждая из них предназначена для основной защиты от поражения электрическим током.

[МЭК 60050-195:1998, 195-06-08, модифицирован - добавлено примечание]

3.1.6 сверхнизкое напряжение; СНН (extra-low voltage; ELV): Напряжение, не превышающее максимального значения предполагаемого напряжения прикосновения, которое допускается поддерживать в течение неопределенного времени при определенных условиях внешних воздействий.

[МЭК 61140:2016, 3.26]

3.1.7 система БСНН (SELV system): Электрическая система, в которой напряжение не может превышать значения сверхнизкого напряжения:

- при нормальных условиях;

- в условиях единичного повреждения, включая замыкания на землю в других электрических цепях.

Примечание - БСНН - аббревиатура для безопасного сверхнизкого напряжения.

[МЭК 60050-826:2004, 826-12-31]

3.1.8 система ЗСНН (PELV system): Электрическая система, в которой напряжение не может превышать значения сверхнизкого напряжения:

- при нормальных условиях;

- в условиях единичного повреждения, исключая замыкания на землю в других электрических цепях.

Примечание - ЗСНН - аббревиатура для защитного сверхнизкого напряжения.

[МЭК 60050-826:2004, 826-12-32]

3.1.9 защитное уравнивание потенциалов; ЗУП (protective-equipotential-bonding; РЕВ): Уравнивание потенциалов, выполняемое в целях электробезопасности.

Пример - Защита от поражения электрическим током.

Примечания

1 Функциональное уравнивание потенциалов определено в МЭК 195-01-16.

2 Данное примечание относится только к французскому языку.

[МЭК 60050-195:1998, 195-01-15, модифицирован - добавлены сокращенный термин, пример и примечания]

3.1.10 оборудование I класса (class I equipment): Оборудование с основной изоляцией для обеспечения основной защиты от поражения электрическим током, а также защитное уравнивание потенциалов для обеспечения защиты при повреждении таким образом, что токопроводящие части на внешней стороне корпуса оборудования не могут оказаться под напряжением при нарушении основной изоляции.

Примечание - Определение основано на МЭК 60050-851:2008, 851-15-10.

3.1.11 оборудование II класса (class II equipment): Оборудование с основной изоляцией для обеспечения основной защиты от поражения электрическим током и с дополнительной изоляцией для обеспечения защиты при повреждении или в котором основная защита и защита при повреждении обеспечиваются усиленной изоляцией.

Примечания

1 Не должны быть предусмотрены защитные проводники или зависимости от условий установки в целях безопасности. Однако допускается подключить заземляющий провод к оборудованию II класса для функциональных (например, ЭМС) целей.

2 Определение основано на МЭК 60050-851:2008, 851-15-11.

3.1.12 оборудование III класса (class III equipment): Оборудование или части оборудования, в которых защита от поражения электрическим током основана на питании от систем БСНН или ЗСНН и в которых не возникают опасные напряжения (см. опасные части, находящиеся под напряжением).

3.1.13 категория перенапряжения (overvoltage category): Численная величина, определяющая состояние повышенного напряжения в переходном процессе.

Примечания

1 Используют категории перенапряжения 1, 2, 3.

2 См. пункт 5.3.4 для уточнения категорий перенапряжения.

[МЭК 60050-581:2008, 581-21-02, модифицирован - добавлены примечания]

3.1.14 опасная часть, находящаяся под напряжением (hazardous-live-part): Часть под напряжением, которая при определенных условиях может привести к поражению электрическим током.

[МЭК 60050-195:1998, 195-06-05]

3.2 Обозначения и сокращения

В настоящем стандарте применены обозначения и сокращения, приведенные в таблице 1.

Таблица 1 - Обозначения и сокращения

4 Условия окружающей среды при эксплуатации

4.1 Общие положения

В соответствии с МЭК 62984-1:2020 (пункт 4.1).

4.2 Нормальные условия эксплуатации для стационарных применений

В соответствии с МЭК 62984-1:2020 (пункт 4.2).

4.3 Специальные условия эксплуатации для стационарных применений

В соответствии с МЭК 62984-1:2020 (пункт 4.3).

4.4 Нормальные условия эксплуатации для мобильных применений (кроме силовых применений)

В соответствии с МЭК 62984-1:2020 (пункт 4.4).

4.5 Особые условия эксплуатации для мобильных применений (кроме силовых применений)

В соответствии с МЭК 62984-1:2020 (пункт 4.5).

5 Требования безопасности

5.1 Требования функциональной безопасности

5.1.1 Безопасность системы контроля и управления батареи

Электронные устройства и программное обеспечение, используемые для выполнения функций безопасности, должны соответствовать МЭК 61508 (все части).

5.1.2 Управление защитой батареи

Для обеспечения функционирования элементов в пределах их рабочего диапазона система контроля и управления батареи (СКУ) должна поддерживать элементы в пределах указанных напряжения, температуры и тока в режиме ожидания, заряда и разряда батареи.

5.1.3 Управление тепловым режимом

Система батареи должна быть оснащена системой управления тепловым режимом для обеспечения безопасной работы батареи, включая ее внутренние нагреватели, и предотвращения перегрева батареи или ее использования за пределами указанного диапазона рабочих температур. Система контроля и управления батареями должна предотвращать переход батареи в опасное состояние в результате сбоя системы управления тепловым режимом.

Нагреватели, используемые для поддержания элементов при указанных рабочих температурах, должны быть рассчитаны на соответствующие ток и напряжение и предназначены для предотвращения поломок и коротких замыканий, возникающих в результате обслуживания, установки и эксплуатации батареи.

Примечание - Качественное управление тепловым режимом обеспечивает работоспособность батареи.

5.2 Механические требования

5.2.1 Общие положения

МЭК 62984-1:2020 (пункт 5.2.1) применяют со следующими дополнительными требованиями.

В целях уменьшения опасности прочность и жесткость оболочки и механической(их) поддерживающей(их) конструкции(й) батареи должны быть такими, чтобы противостоять возможным физическим нагрузкам, которым они будут подвергаться во время транспортирования, установки и использования по назначению.

Батарея должна выдерживать без вреда для пользователей вибрации и удары, которые могут возникнуть при транспортировании, хранении, установке и эксплуатации в соответствии с применением (стационарным или мобильным).

Требования МЭК 62984-1:2020 (пункт 5.2.1) применяют не только к модулям, но и к батарее в сборе, включая соединения модулей и опорную конструкцию.

Примечание - Данные требования не распространяются на конкретные применения, не входящие в сферу действия настоящего стандарта.

5.2.2 Оболочка батареи

Требования МЭК 62984-1:2020 (пункт 5.2.2) применяют со следующими дополнительными требованиями.

Для батареи, не устанавливаемой в защищенном месте, которое препятствует доступу к опасным частям системы, должна быть предусмотрена минимальная степень защиты с кодом IP22 по МЭК 60529.

5.3 Защита от поражения электрическим током

5.3.1 Общие положения

Применение батареи не должно вызывать угрозу безопасности людей и имуществу.

Пользователи должны быть защищены от поражения электрическим током с помощью подходящих конструкций и инженерных методов.

Испытания компонентов и оборудования в отношении защиты от поражения электрическим током проводят в виде испытаний типа и контрольных испытаний в соответствии с разделом 6.

Основополагающие правила защиты от поражения электрическим током приведены в МЭК 61140:2016 (раздел 4) для применения в нормальных условиях или в условиях единичного повреждения.

Применимые принципы, охватывающие данные различные условия, приведены в МЭК 61140:2016 (пункты 4.1-4.3).

Положения и меры по защите от поражения электрическим током установлены в МЭК 61140:2016 (разделы 5, 6), которые применяют при необходимости.

5.3.2 Нормальные условия

Для соответствия основополагающим правилам защиты от поражения электрическим током в нормальных условиях необходима основная защита. Основная защита должна состоять из одной или нескольких мер, применение которых в нормальных условиях обеспечит предотвращение контакта с опасными частями, находящимися под напряжением.

Примечание - Покрытия, нанесенные краской, лаком и аналогичными материалами, как правило, не обеспечивают достаточную изоляцию для защиты от поражения электрическим током при нормальной эксплуатации.

Меры основной защиты:

- основная изоляция;

- ограждения или оболочки;

- барьеры;

- размещение вне досягаемости руки;

- ограничение напряжения;

- ограничение установившегося тока прикосновения и заряда;

- другие меры (соответствующие основополагающим правилам защиты от поражения электрическим током).

Данные меры защиты приведены в МЭК 61140:2016 (пункт 5.2).

Защиту от поражения электрическим током для оборудования класса I, II или III применяют к тем частям, которые доступны при нормальных условиях. Схемы СНН, ЗУП, БСНН и ЗСНН обеспечивают защиту от поражения электрическим током от опасных токоведущих частей и не обязательно относятся к оборудованию класса I, II или III.

Любую токопроводящую часть, которая не отделена от опасных токоведущих частей как минимум основной изоляцией, следует рассматривать как токоведущую часть.

Доступную металлическую часть считают проводящей, если ее поверхность оголена или покрыта изолирующим слоем, не соответствующим требованиям основной изоляции.

5.3.3 Условия единичного повреждения

5.3.3.1 Общие положения

Для соответствия основным правилам защиты от поражения электрическим током в условиях единичных повреждений необходимо отметить, что в настоящем стандарте данные условия именуются защитой от повреждений. Такая защита может быть достигнута:

- дополнительной мерой защиты, независимой от основной;

- усиленной мерой защиты, которая обеспечивает как основную защиту, так и защиту при повреждении с учетом всех соответствующих воздействий. Незаземленные доступные проводящие части, которые могут стать опасными токоведущими частями в условиях единичного повреждения, должны быть отделены от опасных частей, находящихся под напряжением, двойной или усиленной изоляцией или подключены к защитному проводнику.

Таким образом, незаземленные доступные проводящие части, которые могут стать опасными токоведущими частями в условиях единичного повреждения, должны быть отделены от опасных токоведущих частей двойной или усиленной изоляцией или подключены к защитному проводнику.

5.3.3.2 Защита при повреждении

Защита при повреждении должна состоять из одной или нескольких мер, независимых от основных средств защиты, в дополнение к ним.

Действие независимой и дополнительной мер заключается в том, что условие единичного повреждения, применяемое к оборудованию, не должно вызывать опасность поражения электрическим током.

Меры, которые допускается использовать для защиты при повреждении:

- дополнительная изоляция;

- защитное уравнивание потенциалов;

- защитный экран;

- автоматическое отключение питания;

- разделение (между цепями);

- непроводящая окружающая среда;

- другие меры (соответствующие основополагающим правилам защиты от поражения электрическим током).

Данные меры защиты приведены в МЭК 61140:2016 (пункт 5.3).

5.3.3.3 Усиленные защитные меры предосторожности

Усиленные защитные меры предосторожности должны обеспечивать как основную защиту, так и защиту при повреждении.

Должны быть предприняты меры для того, чтобы защита, обеспечиваемая усиленными защитными мерами, не ухудшилась и чтобы единичное повреждение было маловероятным.

Меры, которые допускается использовать для усиленной защиты:

- усиленная изоляция;

- защитное разделение цепей;

- источник с ограничением тока;

- устройство защитного сопротивления;

- другие меры.

Данные меры защиты приведены в МЭК 61140:2016 (пункт 5.4).

5.3.4 Напряжение изоляции

Высокотемпературные батареи являются непростыми компонентами и, как правило, представляют собой сборку подсистем в связи с необходимостью наличия СКУ и подсистемы управления температурным режимом. Поэтому при выборе напряжения изоляции необходимо учитывать связи каждой подсистемы батареи с внешней окружающей средой и потребности подсистем в координации изоляции.

Испытание каждой независимой цепи батареи проводят при номинальном напряжении изоляции и соответствующей категории перенапряжения.

Примечание - Например, в батареях на основе натрия, как правило, имеются следующие независимые цепи:

- основные выводы батареи;

- питание нагревателей/охладителей;

- питание СКУ;

- порты цифровой связи;

- цифровой и/или аналоговый ввод(ы)/вывод(ы).

Не все из приведенных цепей обязательно имеются в конструкции батареи и доступны снаружи батареи.

Необходимые выдерживаемые напряжения приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Выдерживаемое напряжение

Фактическое испытательное напряжение для импульсного испытания вычисляют исходя из номинального выдерживаемого импульсного напряжения с учетом поправочного коэффициента высоты в соответствии с таблицей 3.

Таблица 3 - Фактическое испытательное напряжение для импульсного испытания с соответствующими высотами

Каждой независимой цепи батареи должны быть присвоены номинальное напряжение изоляции и номинальная категория перенапряжения в соответствии с таблицами 2 и 4 соответственно.

В номинальной категории перенапряжения должны быть учтены влияющие факторы, в том числе:

- длина соединений с внешней средой;

- прямая связь с сетью или наличие преобразователя между батареей и сетью;

- наличие ограничителей перенапряжения;

- экранирование;

- сопротивление уравнивания потенциалов.

Применимую категорию перенапряжения определяют на основе следующих факторов.

Категория I. К данной категории относят оборудование, к которому применяют специальные меры для ограничения переходных напряжений до соответствующих значений, например защищенные надлежащим образом электронные схемы.

Для отнесения к категории I специальные меры для переходного напряжения следует применять к общей и дифференциально подключенной цепи.

Категория II. К данной категории относят следующее, если применимо:

a) вспомогательные цепи (цепи питания) оборудования подключены к источнику напряжения, используемому только для питания статического оборудования.

Примечание - Данное условие применяют, только если провода короткие, отсутствует коммутация других цепей, подключенных к источнику переменного или постоянного тока, и уровни переходного напряжения на контактах питания будут ниже указанных для категории перенапряжения III;

b) выводы батареи подключены к нагрузке короткими проводами с надлежащим экранированием и заземлением.

Категория III. К данной категории относят большинство практических случаев применения оборудования, и, в частности, ее применяют в следующих случаях:

c) вспомогательные цепи питания (цепи электропитания) оборудования подключены к общей батарее и/или из-за большой длины проводов на проводах питания могут возникать общие несимметричные кратковременные перенапряжения относительно высокого значения, дифференциальный режим напряжения может возникать при переключении в других цепях, подключенных к той же батарее или источнику питания;

d) выводы батареи подключены к нагрузке длинными проводами, в результате чего могут появиться общие несимметричные переходные напряжения относительно высокого значения.

Таблица 4 - Руководство по присвоению категории перенапряжения

Номинальное напряжение изоляции устанавливают следующим образом:

1) не менее номинального напряжения рассматриваемой цепи - для изоляции между токоведущими частями и открытыми токопроводящими частями;

2) не менее номинального напряжения рассматриваемой цепи - для изоляции между частями одной цепи;

3) номинальное напряжение изоляции должно быть по крайней мере равным более высокому номинальному напряжению этих цепей - для изоляции между частями двух независимых цепей;

4) номинальное напряжение изоляции не указывают - для зазоров между разомкнутыми контактами (если между изготовителем и потребителем не согласованы другие требования).

5.3.5 Разделение

Положительный и отрицательный выводы основной цепи батареи/модуля должны быть надлежащим образом разделены во избежание случайного короткого замыкания, и четко обозначено, что вывод является положительным или отрицательным. Соответствие критериям разделения можно продемонстрировать с использованием подходящего разъема. В этом случае механически невозможно соединить разъем с неправильной полярностью.

5.3.6 Интервал

5.3.6.1 Общие положения

В электрических цепях с противоположной полярностью должен быть предусмотрен надежный физический интервал (изоляционный воздушный промежуток и утечки, подходящие для цепи) для предотвращения непреднамеренного короткого замыкания (расстояния утечки на печатных монтажных платах, физическое закрепление неизолированных проводов и деталей и т.д.). Изоляцию, такую как изолированная проводка, подходящая для ожидаемых температур и максимальных напряжений, следует использовать там, где отсутствует возможность контроля изоляционного воздушного промежутка и расстояния утечки с использованием надежного физического разделения.

5.3.6.2 Изоляционный воздушный промежуток

Необходимые промежутки зависят от номинального напряжения изоляции и категорий перенапряжения, а также от номинальной высоты, на которой предусмотрена работа оборудования. Если оборудование рассчитано на работу на высоте более 2000 м, то все промежутки определяют умножением их значений на соответствующий коэффициент, приведенный в таблице 5.

Таблица 5 - Коэффициенты умножения для изоляционных воздушных промежутков оборудования, рассчитанного на эксплуатацию на высотах не более 5000 м

Для высоты более 5000 м см. МЭК 60664-1:2007 (таблица А.2).

5.3.6.3 Расстояние утечки

Необходимые расстояния утечки зависят от номинального напряжения изоляции и категории перенапряжения, а также от сравнительного индекса трекингостойкости (СИТ) изолирующего материала.

Материалы разделены на четыре группы в соответствии с их значениями СИТ следующим образом:

- группа материалов I - 600СИТ;

- группа материалов II - 400СИТ<600;

- группа материалов IlIa - 175СИТ<400;

- группа материалов IIIb - 100СИТ<175.

Данные значения СИТ относятся к значениям, полученным на образцах соответствующего материала, специально изготовленного для целей испытаний и испытание которого проведено в соответствии с МЭК 60112 (решение А). Материалы, значение СИТ которых неизвестно, относят к группе материалов IIIb.

Для стекла, керамики или других неорганических изоляционных материалов, не подверженных трекингу, требования к расстоянию утечки не устанавливают.

5.3.7 Заземление

5.3.7.1 Общие положения

Заземление места установки батареи может потребоваться не только для уменьшения влияния помех, но и, что более важно, из соображений безопасности персонала. При противоречии между этими двумя требованиями безопасность персонала всегда должна быть приоритетной.

Доступные проводящие части должны быть присоединены к зажиму защитного проводника, если они могут стать опасными частями, находящимися под напряжением при единичном повреждении основного средства защиты. Альтернативно такие доступные части должны быть отделены от тех частей, которые являются опасными частями, находящимися под напряжением, с использованием проводящего защитного экрана, прикрепленного к зажиму защитного проводника.

5.3.7.2 Целостность защитного уравнивания потенциалов

Целостность защитного уравнивания потенциалов должна быть обеспечена следующим образом:

a) защитное уравнивание потенциалов должно состоять из непосредственного соединения конструктивных частей или отдельных проводников или из обоих вариантов. Соединение должно выдерживать все термические и динамические напряжения, которым оно может быть подвергнуто, прежде чем одно из средств защиты от сверхтоков отключит оборудование от источника питания;

b) паяные соединения, подверженные механическим воздействиям, должны быть механически закреплены независимо от пайки. Такие соединения не следует использовать для других целей, таких как крепление конструкционных частей;

c) винтовые соединения должны быть защищены от ослабления;

d) если часть оборудования может быть заменена оператором, защитное уравнивание потенциалов для остальной части оборудования не должно прерываться (за исключением той части, которая также обеспечивает подключение сетевого входа ко всему оборудованию);

e) подвижные проводящие соединения, например шарниры, направляющие и т.д., если они специально не предназначены для электрического соединения, не должны быть единственным элементом защитного уравнивания потенциалов;

f) внешнюю металлическую оплетку кабелей не следует рассматривать как защитное уравнивание потенциалов, даже если она подключена к зажиму защитного проводника;

g) если питание от сети передается через оборудование для использования другим оборудованием, также должны быть предусмотрены средства для прохождения защитного проводника через оборудование для защиты другого оборудования. Полное сопротивление пути защитного проводника через оборудование не должно превышать 0,1 Ом;

h) защитные проводники могут быть оголены или изолированы. Изоляция должна быть зелено-желтой, за исключением следующих случаев:

- для заземления оплеток - либо зелено-желтой, либо бесцветно-прозрачной,

- внутренних защитных проводников и других проводников, подключенных к зажиму защитного проводника в узлах, таких как ленточные кабели, шины, гибкая печатная проводка и т.д., допускается использовать любой цвет при условии, что опасность не может возникнуть из-за отсутствия идентификации защитного проводника.

В оборудовании с защитным уравниванием потенциалов должен быть вывод, подходящий для подключения к защитному проводнику и соответствующий требованиям 5.3.7.3.

Соответствие проверяют путем осмотра.

5.3.7.3 Зажим защитного проводника

Зажимы защитного проводника должны соответствовать следующим требованиям:

a) контактные поверхности должны быть металлическими. Материалы систем защитного уравнивания потенциалов следует выбирать таким образом, чтобы минимизировать электрохимическую коррозию между зажимом и защитным проводником или любым другим металлом, соприкасающимся с ними;

b) для оборудования, снабженного гибким проводом, и для постоянно подключенного оборудования зажим защитного проводника должен быть расположен рядом с выводами сетевого питания;

c) если для оборудования не требуется подключение к электросети, но тем не менее в нем имеется цепь или часть, которая должна быть заземлена, зажим защитного проводника должен быть расположен рядом с выводами той цепи, для которой необходимо защитное заземление. Если в этой цепи имеются внешние выводы, то зажим защитного проводника также должен быть внешним;

d) зажимы защитного проводника для сетевых цепей должны быть по меньшей мере эквивалентны по токонесущей способности выводам сетевого питания;

e) зажимы защитного проводника штекерного типа, объединенные с другими выводами и предназначенные для подключения и отсоединения без использования инструмента, должны быть сконструированы таким образом, чтобы соединение защитного проводника выполнялось первым и разрывалось последним по отношению к другим соединениям. Примерами могут служить штепсельные соединения и соединительные устройства для сетевых шнуров и соединительные узлы сменных блоков;

f) если зажим защитного проводника используют и для уравнительных целей, защитный проводник должен быть применен первым и закреплен независимо от других соединений.

Защитный проводник должен быть подключен таким образом, чтобы не представлялось возможным снять его во время обслуживания, при этом не требуется отключение защитного проводника;

g) для оборудования, в котором требуется защитный проводник для защиты от единичного повреждения измерительной цепи, должно применяться следующее:

1) на зажимы защитного проводника и защитный проводник должен быть подан по крайней мере номинальный ток измерительных выводов,

2) защитное уравнивание потенциалов не должно прерываться устройством переключения или прерывания;

h) функциональные зажимы заземления (например, зажимы измерительного заземления) должны обеспечивать соединение, независимое от соединения защитного проводника.

Примечание - Оборудование может быть оснащено функциональными зажимами заземления независимо от применяемых средств защиты;

i) если зажим защитного проводника представляет собой узел крепежного винта (см. рисунок 1), он должен быть соответствующего размера для связующего провода, но с размером резьбы не менее 4,0 мм, при этом должно быть задействовано не менее трех витков резьбы винта;

j) контактное давление, требуемое для уравнительного соединения, не должно уменьшаться из-за деформации материалов, образующих часть соединения.

А - фиксируемая часть; В - шайба или прижимная пластина; С - соединительное устройство; D - место проводника

Рисунок 1 - Примеры крепежных винтовых сборок

Соответствие проверяют визуально.

5.4 Стойкость к особым условиям

5.4.1 Стойкость к перезаряду

Батареи и модули должны выдерживать ненормальное состояние перезаряда в условиях единичного повреждения системы заряда, не создавая опасных ситуаций.

Испытание проводят по 6.3.1.

5.4.2 Стойкость к короткому замыканию

Батареи и модули должны выдерживать ненормальное состояние короткого замыкания на выводах батареи в условиях единичного повреждения внешних цепей, не создавая опасных ситуаций.

Испытание проводят по 6.3.2.

5.4.3 Стойкость к воздействию внешнего огня

Батарея/модуль должна(ен) выдерживать воздействие возможного внешнего огня, не увеличивая пожарной нагрузки и риска травмирования людей. Соответствие определяют методом испытаний по 6.3.3.

Инструкции по эксплуатации батарей должны содержать инструкции по любым специальным методам реагирования и смягчению пожарных воздействий, а также по технике безопасности, специфичной для натриевых батарей при обращении с потенциальным возгоранием от батарейной системы.

Примечание - Вода или сухой песок - полезный огнетушитель.

5.4.4 Стойкость к внутреннему перегреву

Батарея/модуль должна(ен) быть рассчитана (рассчитан) на внутренний перегрев, вызванный следующими факторами:

- разрушение твердого электролита внутри элемента.

Когда твердый электролит в ячейке трескается, происходит прямая реакция между положительным и отрицательным веществами. Как следствие, запасенная энергия элемента высвобождается и производит тепло. Батарея/модуль должна(ен) выдерживать это тепловыделение без распространения неисправности на соседние элементы и в конечном счете без возникновения короткого замыкания модуля или других неисправных условий.

Соответствие данному требованию подтверждают испытаниями, приведенными в 6.3.4;

- продолжительный нагрев при повреждении СКУ.

Повреждение подсистемы управления тепловым режимом СКУ может привести к постоянному включению нагревателей и, как следствие, к перегреву внутри батареи.

В этой ненормальной ситуации батарея должна либо автоматически отключать нагреватели с помощью другого защитного теплового выключателя, либо она должна быть рассчитана на то, чтобы выдерживать эту ненормальную ситуацию без достижения тех температур, при которых батарея становится небезопасной для использования.

Соответствие этому требованию подтверждают испытаниями, приведенными в 6.3.5;

- короткое замыкание.

Батарея/модуль должна(ен) выдерживать тепло, выделяемое при коротком замыкании, до тех пор, пока цепь не разомкнется (см. 5.4.2).

5.4.5 Затопление

При необходимости следует указывать, что использование батареи не должно создавать дополнительных опасностей в результате ее погружения в морскую воду (например, из-за затопления).

Соответствие этому требованию подтверждают испытаниями, приведенными в 6.5.1.

Примечание - К батарее не предъявляют требование к нормальной работе под водой, за исключением тех случаев, когда она специально на это рассчитана, но требуется, чтобы от нее не создавалась дополнительная опасность. Вследствие этого требования испытания, указанные в настоящем пункте, отличаются от требований, приведенных в МЭК 60529 для кода IP.

5.4.6 Падение

Батарея или модули в течение их жизненного цикла могут подвергаться неправильному обращению, а в крайних случаях батарея или модуль могут быть случайно сброшены с некоторой высоты и упасть на пол. При возникновении такой аварии батарея или модуль, как правило, не должны сохранить работоспособность, однако от них не должны исходить дополнительные опасности, такие как воспламенение, утечка или вредные выбросы, даже если они упали в горячем состоянии и заряжены.

Соответствующий метод испытаний приведен в 6.3.6.

6 Методы испытаний

6.1 Общие положения

6.1.1 Классификация испытаний

В соответствии с МЭК 62984-1:2020 (пункт 6.1.1).

6.1.2 Выбор испытуемого устройства

6.1.2.1 Испытуемое устройство (ИУ) для испытаний типа

В соответствии с МЭК 62984-1:2020 (пункт 6.1.2.1).

6.1.2.2 ИУ для контрольных испытаний

В соответствии с МЭК 62984-1:2020 (пункт 6.1.2.2).

6.1.2.3 ИУ для специальных испытаний

В соответствии с МЭК 62984-1:2020 (пункт 6.1.2.3).

6.1.2.4 ИУ для испытаний на месте

В соответствии с МЭК 62984-1:2020 (пункт 6.1.2.4).

6.1.3 Начальные условия ИУ перед испытаниями

6.1.3.1 Внутренняя температура

В соответствии с МЭК 62984-1:2020 (пункт 6.1.3.1).

6.1.3.2 Состояние заряда перед испытаниями

В соответствии с МЭК 62984-1:2020 (пункт 6.1.3.2).

6.1.4 Измерительное оборудование

6.1.4.1 Измерения напряжения

В соответствии с МЭК 62984-1:2020 (пункт 6.1.4.1).

6.1.4.2 Измерения тока

В соответствии с МЭК 62984-1:2020 (пункт 6.1.4.2).

6.1.4.3 Измерения температуры

В соответствии с МЭК 62984-1:2020 (пункт 6.1.4.3).

6.1.4.4 Измерения влажности

В соответствии с МЭК 62984-1:2020 (пункт 6.1.4.4).

6.1.4.5 Измерения времени

В соответствии с МЭК 62984-1:2020 (пункт 6.1.4.5).

6.1.4.6 Измерения мощности

В соответствии с МЭК 62984-1:2020 (пункт 6.1.4.6).

6.2 Перечень испытаний

Испытания на безопасность, приведенные в таблице 6, предусмотрены для обеспечения безопасности конструкции батареи.

Каждое испытание типа на безопасность следует проводить на разных образцах. Если после испытания образец полностью сохраняет функционирование, то его допускается использовать повторно для другого испытания.

Работоспособность образца должна быть подтверждена повторными контрольными испытаниями на безопасность.

Таблица 6 - Испытания типа

Контрольные испытания, которые следует проводить на каждом изготовленном изделии, приведены в таблице 7.

Таблица 7 - Контрольные испытания

Специальные испытания, проводимые по согласованию между изготовителем и потребителем, приведены в таблице 8.

Таблица 8 - Специальные испытания

6.3 Испытания типа

6.3.1 Испытание на перезаряд

Цель данного испытания - оценка способности батареи выдерживать состояние перезаряда.

Полностью разряженное ИУ (т.е. разряженное до указанного конечного напряжения разряда) подвергают перезаряду в условиях единичного повреждения в цепи защиты/управления зарядом системы, которое может привести к состоянию перезаряда. Испытательное оборудование, используемое для заряда ИУ, должно быть достаточным для создания перезаряда ИУ по меньшей мере до 110% максимального указанного зарядного напряжения. Используемый режим заряда должен соответствовать максимальному режиму заряда, установленному изготовителем.

Испытание продолжают до тех пор, пока не будут получены окончательные результаты с последующим периодом наблюдения 3 ч. Окончательные результаты считают полученными при соблюдении одного из следующих условий:

a) заряд образца прекращается защитной схемой независимо от того, происходит ли это из-за контроля напряжения или температуры или если проверяемое устройство достигает 110% своего максимального заданного предела напряжения заряда;

b) происходит неисправность ИУ (взрыв, воспламенение или другие опознаваемые несоответствующие результаты, приведенные ниже).

Испытание считают пройденным, если не возникают следующие условия:

В - взрыв;

F - воспламенение;

S - опасность поражения электрическим током (пробой диэлектрика);

L - утечка (внешняя по отношению к корпусу ИУ);

R - разрыв корпуса ИУ, обнажающий опасный материал;

Р - потеря контроля защиты;

Е - выброс горючего/токсичного газа.

6.3.2 Испытание на короткое замыкание

Цель данного испытания - обеспечение безопасности при коротком замыкании батареи.

Следует использовать ИУ, прошедшее контрольное испытание. ИУ должно находиться в режиме ожидания и при внутренней температуре, близкой к рабочей температуре срабатывания элементов, как указано изготовителем.

ИУ со 100%-ной степенью зараженности (СЗ) замыкают накоротко проводником с подходящей пропускной способностью по току, сопротивление которого составляет менее 5 мОм, пока ток не снизится до менее 1% номинального режима разряда ИУ или пока не сработает защита от короткого замыкания.

Испытание считают пройденным, если не возникают следующие условия:

В - взрыв;

F - воспламенение;

S - опасность поражения электрическим током (пробой диэлектрика);

L - утечка (внешняя по отношению к корпусу ИУ);

R - разрыв корпуса ИУ, обнажающий опасный материал;

Р - потеря контроля защиты;

Е - выброс горючего/токсичного газа.

6.3.3 Испытание на воздействие внешнего огня

Целью данного испытания является обеспечение безопасности в том случае, когда модуль или батарею подвергают воздействию внешнего огня.

ИУ должен быть 100%-ной СЗ для данного испытания. Перед воздействием внешнего огня образцы ИУ нагревают таким образом, чтобы температура элементов находилась на заданном уровне рабочей температуры в режиме ожидания.

ИУ подвергают воздействию гептанового огня из поддона, расположенного под ИУ, как показано на рисунке 3, в течение как минимум 30 мин. Для обеспечения равномерного нагрева ИУ и защиты топливного поддона в нижней части поддона должен находиться слой воды, на котором будет плавать топливо. Количество топлива должно быть достаточным для того, чтобы пламя в условиях свободного горения поддерживалось в течение всего времени испытания.

ИУ должно полностью поддерживаться и центрироваться над поддоном противопожарной защиты над поверхностью гептана, чтобы его нижняя поверхность находилась на расстоянии максимум 100 мм от поверхности топлива. Поддерживающая конструкция ИУ должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать вес ИУ в течение всего испытания, не допуская его наклона или опрокидывания.

Поддон должен превышать горизонтальную проекцию ИУ как минимум на 20 см и быть высотой, достаточной для содержания воды и топлива. Топливный поддон или ИУ и его поддерживающая конструкция должны быть расположены на гусенице определенного типа, чтобы ее можно было снять с огня после 30-минутного воздействия, так как быстро погасить топливо может быть затруднительно.

Если испытание проводят на открытом воздухе, то должна быть обеспечена достаточная защита от ветра, и скорость ветра на уровне поддона не должна превышать 2,5 км/ч. Испытание проводят при температуре окружающей среды не менее 0°С.

Испытание состоит из трех фаз - от А до С.

Фаза А. Предварительный нагрев (см. рисунок 2)

Топливо в поддоне должно быть подожжено на расстоянии не менее 3 м от ИУ. После 60 с предварительного нагрева поддон должен быть помещен под ИУ. Если размер поддона слишком велик, чтобы его можно было перемещать, не рискуя пролить жидкость и т.д., то ИУ и испытательный стенд допускается перемещать над поддоном. Если размер поддона слишком велик, а ИУ чересчур тяжелое и/или громоздкое, что препятствует безопасному перемещению, то испытание допускается проводить в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 3, для общей продолжительности предварительного нагрева и прямого воздействия.

Рисунок 2 - Испытание на воздействие огня. Предварительный нагрев

Фаза В. Прямое воздействие огня (см. рисунок 3)

ИУ подвергают воздействию пламени от свободно горящего топлива в течение 30 мин.

Рисунок 3 - Испытание на воздействие огня. Прямое воздействие

Фаза С. Конец испытания (см. рисунок 4)

Горящий поддон должен быть возвращен в положение, описанное в фазе А. Не должно происходить тушение ИУ. После снятия поддона за ИУ наблюдают до тех пор, пока температура поверхности ИУ не снизится до температуры окружающей среды или не уменьшится в течение минимум 3 ч.

Рисунок 4 - Испытание на воздействие огня. Окончание испытания

После воздействия ИУ охлаждают, а затем проверяют на наличие признаков взрыва, воспламенения (от ИУ) и утечки внутреннего содержимого из корпуса ИУ.

Критерии оценки

Испытание считают пройденным, если во время:

- фазы В испытания не возникает следующее условие:

В - взрыв;

- фазы С испытания не возникают следующие условия:

В - взрыв;

F - воспламенение;

L - утечка (внешняя по отношению к корпусу ИУ);

R - разрыв корпуса ИУ, обнажающий опасный материал;

Е - выброс горючего/токсичного газа.

6.3.4 Испытание на разгерметизацию элемента

Цель данного испытания - подтверждение того, что выход из строя одного элемента ИУ в конечном итоге приведет к неопасному состоянию без дополнительных реакций или расширения за пределы корпуса ИУ.

Один элемент внутри ИУ должен быть принудительно поврежден и привести к прямой реакции положительного и отрицательного вещества.

Пример - Для натриево-серной или натрий-никель-хлоридной батареи условие достигается путем перезаряда с использованием специальной дополнительной цепи, как показано на рисунке 5, которая поставляется изготовителем. Целевым отказом является разрушение бета-оксида алюминия твердого электролита, приводящее к прямой реакции между активным веществом положительного и отрицательного электродов.

Перед началом повреждения одного элемента температура ИУ должна находиться в пределах рабочего диапазона, указанного изготовителем. СЗ ИУ должна быть на уровне 100%. При испытании натриево-серной или натрий-никель-хлоридной батареи элемент заряжают в номинальном режиме заряда до тех пор, пока напряжение не упадет до нуля, что означает разрушение бета-оксида алюминия электролита. Элемент объекта испытания должен быть окружен двумя элементами в каждом направлении. Расположение поврежденного элемента должно быть задокументировано. Температуру поврежденного элемента следует контролировать на внешней поверхности на трех разных высотах: 10%, 50% и 90% общей высоты элемента сверху. Внутренние температуры ИУ контролируют в информационных целях.

Испытание заканчивают тогда, когда температура внутри ИУ возвращается к рабочей температуре и остается стабильной в течение 3 ч.

Испытание считают пройденным, если не возникают следующие условия:

В - взрыв;

F - воспламенение, внешнее по отношению к ИУ;

S - опасность поражения электрическим током (пробой диэлектрика);

L - утечка (внешняя по отношению к корпусу ИУ);

R - разрыв корпуса ИУ, обнажающий опасный материал.

А - элемент; В - элемент, который должен быть перезаряжен; С - внешняя цепь; D - источник постоянного тока; Е - температурная оболочка

Рисунок 5 - Вид поперечного сечения образца для испытания на разгерметизацию поврежденного элемента

6.3.5 Испытание на перегрев

Данное испытание предназначено для проверки способности батареи выдерживать внутренний перегрев в условиях единичного повреждения первичной подсистемы управления температурой СКУ.

Рисунок 6 - Подсистема управления температурой

Типичная подсистема управления температурой показана на рисунке 6.

При повреждении подсистемы управления температурой существует вероятность того, что нагреватели будут постоянно включены, вызывая перегрев.

Для исключения вероятности повреждения подсистемы управления температурой батареи используют два способа:

a) обеспечивают безопасное тепловое отключение, независимое и изолированное от основной подсистемы управления тепловыми режимами, чтобы оно не могло выйти из строя из-за синфазного режима СКУ;

b) элементы и их термоизоляцию следует сконструировать таким образом, чтобы они могли противостоять перегреву, не достигая опасных перепадов температур.

Данный метод испытаний учитывает обе возможности. Испытание следует проводить на батарее или модуле.

Условия для ИУ в начале испытания следующие:

- ИУ должен быть со 100%-ной СЗ;

- внешняя температура окружающей среды (25±10)°С.

Метод испытаний

Нагреватели ИУ должны быть включены, постоянно минуя подсистему терморегулирования СКУ. Это должно симулировать сбой общего режима, который влияет на СКУ и все подсистемы, зависящие от нее.

Внутреннюю температуру батареи измеряют каждые 10 с и наносят на график.

При применении способа по перечислению а) температура будет повышаться до пороговой температуры безопасного отключения. Если защитное тепловое отключение не является самовозвратным, то проверка прекращается, когда температура батареи падает ниже минимальной номинальной рабочей температуры элементов. Если защитное тепловое отключение сбрасывается, то температура будет постоянно повышаться и понижаться в пределах порогов переключения теплового отключения. Испытание прекращают через 3 ч или после пятикратного последовательного отключения безопасного отключения в зависимости от того, какой период больше.

При применении способа по перечислению b) испытание прекращают тогда, когда температура достигла устойчивого состояния, т.е. температура не меняется более чем на 1°С/ч.

Критерии оценки

Испытание считают пройденным, если не возникают следующие условия:

В - взрыв;

F - воспламенение;

S - опасность поражения электрическим током (пробой диэлектрика);

L - утечка (внешняя по отношению к корпусу ИУ);

R - разрыв корпуса ИУ, обнажающий опасный материал;

Е - выброс горючего/токсичного газа,

а на контроллер верхнего уровня выдается аварийное сообщение, чтобы предупредить пользователя о неисправности СКУ.

6.3.6 Испытание на падение

Цель данного испытания состоит в том, чтобы проверить, что ИУ при падении с заданной высоты по определенной причине не создает дополнительных опасностей (кроме риска прямого попадания падающего объекта).

Условия для ИУ в начале испытания следующие:

- ИУ должен быть со 100%-ной СЗ;

- внутренняя температура элемента должна быть:

- номинальной рабочей температурой, если батарея рассчитана на перемещение во время работы,

- между 70°С и 80°С, если батарея рассчитана на перемещение только в замороженном состоянии.

ИУ должно быть подвешено на одном углу над бетонным полом на определенной высоте в соответствии со степенью жесткости, приведенной в таблице 9. Различные уровни степени отражают механические требования при обычной работе с батареей и ее эксплуатации.

Примечание - Например, степень 20 отражает падение с поддона.

Высоту падения измеряют от бетонного пола, очищенного от мусора, и самой нижней точки подвешенного ИУ.

ИУ сбрасывают на бетонный пол, после чего за ИУ наблюдают в течение 3 ч.

Таблица 9 - Степени жесткости испытаний на падение

Испытание считают пройденным, если в течение периода наблюдения не возникает ни одно из следующих условий:

В - взрыв;

F - воспламенение;

L - утечка (внешняя по отношению к корпусу ИУ).

6.4 Контрольные испытания

6.4.1 Испытание на выдерживаемое напряжение

Данное испытание является оценкой электрических интервалов и изоляции на опасных токоведущих частях внутри ИУ.

ИУ выбирают в соответствии с МЭК 62984-1:2020 (пункт 6.1.2.2).

Испытательное напряжение определяют в соответствии с 5.3.4.

Испытательное напряжение прикладывают между опасными токоведущими частями ИУ и токонесущими токопроводящими частями, которые могут быть доступны. Испытательное напряжение прикладывают также между цепью заряда опасным напряжением и оболочкой/доступными токонесущими проводящими частями ИУ. Может потребоваться отключение защитных цепей, таких как электронные схемы и т.д., чтобы предотвратить повреждение во время испытания на выдерживаемое напряжение.

Испытательное напряжение выбирают в соответствии с таблицей 2, при этом оно должно быть напряжением синусоидальной формы переменной частоты или постоянным напряжением амплитуды, эквивалентной его пиковому напряжению. Если доступные части ИУ покрыты изоляционным материалом, который может оказаться под напряжением при повреждении изоляции, то испытательное напряжение прикладывают между каждой из токоведущих частей и металлической фольгой в контакте с доступными частями. Испытательные напряжения прикладывают с одним отключенным контактом батареи для предотвращения заряда во время приложения напряжения, как описано на рисунке 7. Испытательное напряжение равномерно увеличивают с 0 В до значения, указанного в таблице 2, в течение не более 5 с и удерживают при этом значении не менее указанной продолжительности испытания.

Продолжительность испытания составляет:

- 60 с для испытаний, предусмотренных в испытаниях типа или специальных испытаниях (см. подраздел 6.2);

- 5 с для контрольных испытаний.

Для применения испытательного напряжения температура внутренних элементов ИУ должна соответствовать номинальной рабочей температуре (чтобы элементы были активными) до отсоединения выводов батареи.

Критерии оценки

Должны отсутствовать признаки пробоя диэлектрика (разрушения изоляции, приводящего к короткому замыканию через изоляцию/искрению на расстоянии между электродами), такие как аномальный ток, вырабатываемый ИУ из тестового генератора. Коронный разряд не рассматривают как пробой диэлектрика (то есть пробой изоляции).

А - модуль; В - положительный вывод; С - отрицательный вывод; D1 - диэлектрический тестер (АС); D2 - диэлектрический тестер (DC); E - земля

Рисунок 7 - Приложение испытательного напряжения

Дополнительная информация об испытаниях на выдерживаемое напряжение приведена в МЭК 60664-1.

6.4.2 Измерение сопротивления изоляции

Целью данного контрольного испытания является проверка качества производственного процесса на предмет возможных дефектов изоляции, например из-за грязных изолирующих слоев, несоответствующих изоляционных материалов и т.д. Данные дефекты изоляции в большинстве случаев могут быть обнаружены путем измерения сопротивления изоляции.

Изготовитель должен установить и заявить для каждого продукта соответствующие пределы значений сопротивления, которые будут использоваться в качестве критериев приемлемости для внутренних контрольных испытаний, а также для испытаний на месте.

ИУ выбирают в соответствии с 6.1.2.2 МЭК 62984-1:2020.

ИУ подвергают испытанию на сопротивление изоляции между отрицательным выводом и доступными нетоковедущими металлическими частями ИУ, как показано на рисунке 8. Сопротивление изоляции измеряют омметром с высоким сопротивлением после 60-секундного воздействия напряжения, используя потенциал 500 В постоянного тока, приложенный в течение не менее 1 мин к проверяемым участкам. Измеренное сопротивление изоляции между положительным выводом и доступными частями ИУ должно быть не менее 1 МОм.

А - модуль; В - положительный вывод; С - отрицательный вывод; D - тестер сопротивления изоляции; E - земля

Рисунок 8 - Измерение сопротивления изоляции

6.5 Специальные испытания

6.5.1 Испытание на погружение

6.5.1.1 Общие положения

Данное испытание может быть дополнительно проведено, если оно указано по соглашению между изготовителем и потребителем.

Целью данного испытания является обеспечение безопасности при затоплении батареи или модуля. Данное испытание не предназначено для проверки работоспособности батареи под водой. Таким образом, это испытание отличается от испытания, приведенного, например, в МЭК 60529, для проверки кода IP.

6.5.1.2 Метод испытания

Испытание проводят на полной батарее или модуле.

Начальные условия ИУ следующие:

-100% СЗ;

- номинальная внутренняя рабочая температура.

Испытание проводят в соответствии с МЭК 60068-2-18:2017 (подраздел 7.2. Испытание Rc: погружен. Метод Rc1: резервуар с водой) при наличии следующих условий:

- погружение в морскую воду (3,5% по массе раствора хлорида натрия);

- столб воды: 0,15 м;

- продолжительность: до тех пор, пока внутренняя температура ИУ не опустится ниже 50°С, но не более 2 ч.

После погружения за ИУ наблюдают не менее 3 ч.

6.5.1.3 Критерии оценки

Как указывалось ранее, целью испытания является не проверка работоспособности батареи под водой, а проверка того, что при затоплении батарея не создает дополнительных опасностей (кроме самого затопления).

Образец считают прошедшим испытание, если не возникают следующие условия:

В - взрыв;

F - воспламенение;

L - утечка (внешняя по отношению к корпусу ИУ);

R - разрыв корпуса ИУ, обнажающий опасные материалы. Выпуклость корпуса допускается, если это не создает опасности.

7 Маркировка

7.1 Общие положения

Применяют МЭК 62984-1:2020 (подраздел 7.1) со следующими дополнительными требованиями.

Руководство по маркировке безопасности высокотемпературных батарей - по ИСО 3864-2.

Примеры меток безопасности для "натрий-никель-хлоридных/натриево-серных" батарей приведены на рисунке 9 в качестве ссылки.

Условные обозначения: МЭК 60417-6042:2010-11. Осторожно, опасность поражения электрическим током; ИСО 7000-0434А:2004-01. Осторожно

а) Опасное напряжение с высоким уровнем риска

Условные обозначения: МЭК 60417-6042:2010-11. Осторожно, опасность поражения электрическим током; ИСО 7000-0434А:2004-01. Осторожно

b) Опасное напряжение со средним уровнем риска

Рисунок 9, лист 1 - Примеры знаков безопасности для натрий-никель-хлоридных/натрий-серных батарей

Условные обозначения: МЭК 60417-6042:2010-11. Осторожно, опасность поражения электрическим током; ИСО 7000-0434А:2004-01. Осторожно

с) Опасное напряжение с низким уровнем риска

Условные обозначения: МЭК 60417-5041:2002-10. Осторожно, горячая поверхность; ИСО 7000-0434А:2004-01. Осторожно

d) Горячая поверхность

Условные обозначения: МЭК 60417-6057:2011-05. Осторожно, возможно затягивание между вращающимися частями; ИСО 7000-0434А:2004-01. Осторожно

е) Вращающиеся части

Рисунок 9, лист 2

7.2 Маркировка на табличке

Применяют МЭК 62984-1:2020 (подраздел 7.2) со следующим дополнительным перечислением:

j) предупреждения для персонала о возможной травме или повреждении оборудования, а также требования, предъявляемые к инструкциям по установке и эксплуатации.

8 Правила транспортирования, установки и технического обслуживания

8.1 Транспортирование

Батареи, содержащие натрий, классифицируют как N ООН 3292 (натрийсодержащие батареи или натрийсодержащие). Пользователи должны соблюдать соответствующие требования.

Натриево-серные или натрий-никель-хлоридные батареи следует перевозить в холодном состоянии (при температуре ниже 80°С, когда они электрохимически неактивны) в целях безопасности.

Если необходимо транспортирование горячей батареи, требуется тщательно соблюдать конкретные инструкции, предоставленные изготовителем.

8.2 Установка

Для обеспечения общей электробезопасности см. МЭК 60204-1.

Электропроводка должна быть изолированной и приемлемой для этой цели с учетом температуры, напряжения и условий эксплуатации, которым электропроводка может подвергаться в батарейном устройстве. Проводники при разных напряжениях должны быть надежно разделены изоляцией, обеспечивающей защиту от наиболее высокого напряжения.

Монтажные проводки или соединения должны быть механически защищены и обеспечивать электрический контакт без напряжения на соединениях и выводах. Проводка должна быть закреплена и проложена вдали от острых краев или частей, температура которых превышает установленную температуру изоляции.

Отделения проводки для соединений питания должны быть доступны для осмотра после выполнения соединений и быть достаточного размера, чтобы предотвратить повреждение проводки или соединений и уменьшение требуемых зазоров.

Выводы внешней проводки и другие выводы должны быть спроектированы таким образом, чтобы были обеспечены предотвращение случайных коротких замыканий и возможность их работы с проводниками соответствующего размера. Выводы для подключения к батарейной системе должны быть сконструированы таким образом, чтобы было обеспечено предотвращение обратной полярности.

8.3 Техническое обслуживание

Изготовитель должен предоставить в руководстве пользователя соответствующие инструкции по техническому обслуживанию, которые должны включать все операции, необходимые для поддержания требуемого уровня безопасности продукта на протяжении его жизненного цикла.

9 Документация

9.1 Инструкция по эксплуатации

Применяют МЭК 62984-1:2020 (подраздел 9.1).

9.2 Протокол испытаний

См. приложение А.

Приложение А
(справочное)

Стандартный шаблон для отчета о результатах испытания и описания испытуемого устройства. Отчет об испытаниях типа

Таблица А.1

Приложение ДА
(справочное)

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным и межгосударственным стандартам

Таблица ДА.1

Библиография

Электронный текст документа

и сверен по:

, 2020