鉛酸蓄電池安全運行技術規(guī)范

鉛酸蓄電池安全運行技術規(guī)范1范圍本標準規(guī)定了鉛酸蓄電池使用要求、檢查與檢測要求以及安全管理要求。本標準適用于與固定設備結(jié)合在一起浮充使用的，或固定在蓄電池擺放場所內(nèi)的所有固定型閥控密封鉛酸蓄電池和蓄電池組。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T19638.1固定型閥控式鉛酸蓄電池第1部分：技術條件GB50058爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范GB50174數(shù)據(jù)中心設計規(guī)范DL/T1397.1電力直流電源系統(tǒng)用測試設備通用技術條件第1部分：蓄電池電壓巡檢儀DL/T1397.5電力直流電源系統(tǒng)用測試設備通用技術條件第5部分：蓄電池內(nèi)阻測試儀YD/T799通信用閥控式密封鉛酸蓄電池YD/T1970.10通信局(站)電源系統(tǒng)維護技術要求第10部分：閥控式密封鉛酸蓄電池YD5059通信設備安裝抗震設計規(guī)范3術語和定義GB/T19638.1、DL/T1397.1、DL/T1397.5、YD/T799界定的以及下列術語和定義適用于本標準。3.1閥控密封鉛酸蓄電池（以下簡稱“蓄電池”）valvecontroltypeleadacidbattery除排氣閥外完全密封，當內(nèi)部氣壓超出排氣閥的預設值時，排氣閥向大氣打開的鉛酸蓄電池。閥控式密封鉛酸蓄電池能夠使內(nèi)部產(chǎn)生的氧氣再化合并抑制氫氣的產(chǎn)生，從而限制水的消耗。3.2不間斷電源（UPS）uninterruptiblepowersystem通過使用儲能裝置作為后備電源，能夠提供高質(zhì)量和持續(xù)交流電源的裝置或系統(tǒng)。3.3單體電池batterycell/unit電池組中的單個蓄電池。一個或多個基本電池功能單元構成的最小商品單位。3.4蓄電池組storagebattery由單體電池組成的一組電池，該電池組具有統(tǒng)一的輸入或輸出。3.5均衡充電equalizingcharge為補償蓄電池在使用過程中或使用過后產(chǎn)生的電壓不均勻現(xiàn)象，使其恢復到規(guī)定的范圍內(nèi)而進行的先恒流后恒壓充電。3.6浮充電floatingcharge在充電裝置的直流輸出端始終并接著蓄電池和負載，以恒壓充電方式工作。正常運行時充電裝置在承擔經(jīng)常性負荷的同時向蓄電池補充充電，以補償蓄電池的自放電，使蓄電池組以滿容量的狀態(tài)處于備用。3.7浮充電壓floatingvoltage將整流器和蓄電池并接于饋電線上，當市電正常時，由整流器供電，同時也給蓄電池微小的補充電流在此過程中整流器輸出的電壓。3.8終止電壓cut-offdischargevoltage規(guī)定的放電終止時的蓄電池的電壓。3.9開路電壓open-circuitvoltage放電電流為零時蓄電池的電壓。3.10充電裝置chargingdevice由交流變換成直流的變流設備。3.11蓄電池內(nèi)阻（以下簡稱“內(nèi)阻”）batteryinternalresistance指蓄電池在工作時，電流流過電池內(nèi)部所受到的阻力。它包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻，極化內(nèi)阻包括電化學極化內(nèi)阻和濃差極化內(nèi)阻。蓄電池內(nèi)阻不是一個固定的數(shù)值，處于不同的荷電態(tài)時其值不同。3.12報警閾值alarmthresholdvalue指的是專用設備上的報警設定值，分為低值告警和高值告警。3.13整組電壓groupvoltage電池組正負母線側(cè)的電壓值。3.14端電壓安全差值safetyvoltagedifference指的是在同一組蓄電池組里，為達到安全要求，每節(jié)單體電池的端電壓之間應滿足的差值。3.15電池均衡batter-balancing在浮充電狀態(tài)下，對超過端電壓安全差值范圍的單體電池，通過電量轉(zhuǎn)移措施，減少電池間的容量和電壓差，保持不同電池間電壓的均衡。3.16核對性放電試驗capacitycheckdischargetest在規(guī)定放電溫度、放電電流、放電終止電壓的條件下，人為通過恒流放電評估蓄電池荷電（容量）狀況的過程。4符號GB/T19638.1界定的以及下列符號適用于本文件。C10—10h率額定容量，數(shù)值為1.00C10，單位為安時（Ah）。I10—10h率放電電流，數(shù)值為0.1C10，單位為安培（A）。5使用要求5.1蓄電池擺放場所要求5.1.1環(huán)境要求蓄電池運行環(huán)境應滿足YD/T1970.10及以下條款要求：a)蓄電池擺放場所應保持通風良好。b)蓄電池擺放場所的環(huán)境溫度應保持在10℃～30℃之間，相對濕度應保持在20%～80%之間。c)蓄電池擺放場所避免陽光對電池直射，朝陽窗戶應作遮陽處理。d)蓄電池擺放場所應確保蓄電池組之間預留足夠的維護空間。e)UPS等使用的高電壓蓄電池組的維護通道應鋪設絕緣膠墊。f)蓄電池組的抗震加固應滿足YD5059有關要求。5.1.2防火防爆要求5.1.2.1蓄電池擺放場所應采用自然通風，如不具備自然通風條件應設氫氣濃度報警裝置和單獨的機械通風系統(tǒng)，氫氣濃度報警裝置應與單獨的機械通風系統(tǒng)連鎖啟動。通風系統(tǒng)應保證室內(nèi)含氫氣濃度（按體積計）低于1%，含有硫酸霧濃度低于2mg/m3。在25℃和標準大氣壓下，氫氣逸出的最大速率不應超過每個蓄電池每安培充電電流0.127mL/s。5.1.2.2對于蓄電池擺放場所封閉區(qū)域，每平方米地板面積每分鐘至少提供0.3m3的空氣或至少1h換氣6次的要求。5.1.2.3當蓄電池擺放場所通風較差且封閉時，應保證所有的蓄電池能直接或者間接的向封閉區(qū)域外部排氣。5.1.2.4蓄電池應配有防止過充電監(jiān)測裝置，防止過充電導致的氫氣泄漏。5.1.2.5在一些特殊環(huán)境條件下，當蓄電池擺放場所的通風條件受限時，應根據(jù)GB50058要求按照爆炸性氣體危險環(huán)境進行防爆設計。5.1.3安全防護要求5.1.3.1蓄電池擺放場所宜選用防電磁輻射地面材料。5.1.3.2凡有要求防護的場地，內(nèi)裝修材料宜是防電磁輻射并具備抗靜電性能的。5.1.3.3內(nèi)墻和頂棚表面宜使用防電磁輻射、防火墻板或噴涂防輻射環(huán)氧涂料。5.1.3.4擺放場所應具有良好的接地系統(tǒng)。5.2蓄電池本體安全技術要求5.2.1均衡充電的要求5.2.1.1蓄電池進行均衡充電應滿足YD/T799及以下條款的要求：a)在25℃下，2V單體電池標準均衡充電電壓為：2.30～2.35V，12V單體電池標準均衡充電電壓為：13.80～14.10V。b)在25℃下，電池組均衡充電時間應控制在1～12h之間。5.2.1.2蓄電池組遇有下列情況之一時，應進行均衡充電，以保持電池安全運行：a)兩只以上2V單體電池的浮充電壓低于2.18V或一只以上12V單體電池的浮充電壓低于13.08V；b)擱置不用的時間超過3個月；c)全浮充運行的時間達6個月；d)放電深度超過額定容量的20%。5.2.2浮充電的要求蓄電池浮充電應滿足YD/T1970.10及以下條款的要求：a)在25℃條件下，2V單體電池浮充電壓為2.23～2.27V，12V單體電池浮充電壓為13.38～13.62V，溫度補償為（t為環(huán)境溫度）。b)蓄電池進入浮充狀態(tài)24h后，全組各蓄電池之間的端電壓安全差值應小于等于表1所示。表1端電壓安全差值規(guī)格2V單體12V單體端電壓安全差值90mV480mV5.2.3開路電壓的要求蓄電池組完成充電后，斷電靜置24h后，每個2V單體電池的開路電壓值應大于等于2.13V，每個12V單體電池的開路電壓值應大于等于12.78V。5.2.4內(nèi)阻一致性的要求在電池組投運前，電池組內(nèi)單體電池的內(nèi)阻偏差應符合YD/T799的要求；在電池組投運48h后，每個單體電池的運行內(nèi)阻值應小于等于整組內(nèi)阻平均值的150%。5.2.5溫度的要求在電池組投運48h后，每個單體電池的運行溫度值與環(huán)境溫度差值不應高8℃以上。5.2.6容量的要求蓄電池容量應滿足YD/T1970.10及以下條款的要求：a)每年應以實際負荷做一次核對性放電試驗（對于UPS使用的密封蓄電池，應每季度一次），放出額定容量的30%～40%。b)蓄電池放電達到下述3個條件之一的方可終止放電：1)對于核對性放電試驗，放出額定容量的30%～40%；2)對于容量試驗，放出額定容量的80%；3)電池組中任何一節(jié)單體電池達到放電終止電壓。c)對于大容量電池組，放電電流大于500A以上的放電情況時，操作人員應和電池組保持大于5米距離，同時應采取散熱、通風等防護措施。d)蓄電池組放電期間，應通過蓄電池在線安全預警系統(tǒng)或便攜式蓄電池檢測裝置對蓄電池組的組電壓、組電流、單體電池電壓、單體電池溫度進行放電數(shù)據(jù)的記錄和分析。5.2.7技術指標的要求蓄電池各項技術指標和有效使用周期必須符合GB50174、GB/T19638.1和YD/T799標準中所規(guī)定的要求。5.3蓄電池安全運行要求5.3.1不同類的蓄電池禁止混合使用在一個供電系統(tǒng)中。5.3.2不同廠家、不同容量、不同型號、不同批次（生產(chǎn)日期）的蓄電池組不宜并聯(lián)在同一直流供電系統(tǒng)中使用。5.3.3蓄電池安全運行的狀態(tài)應由所采集的數(shù)據(jù)來反映，使用單位應通過蓄電池在線安全預警系統(tǒng)或便攜式蓄電池檢測裝置對蓄電池的安全運行狀態(tài)進行監(jiān)測和電池均衡。5.3.4通過在線安全預警系統(tǒng)監(jiān)測的蓄電池安全運行狀態(tài)應能提供24h實時數(shù)據(jù)。實時數(shù)據(jù)的提取范圍應包括蓄電池組的組電壓、組電流以及單體電池的內(nèi)阻、溫度、電壓，提取數(shù)據(jù)應是能夠真實反映蓄電池內(nèi)部的安全運行狀態(tài)，并可以為電池均衡提供依據(jù)。5.3.5通過便攜式檢測裝置對蓄電池安全運行狀態(tài)進行檢測維護的工作人員應對蓄電池組定期巡檢，每次巡檢應有效提取蓄電池組的組電壓、組電流以及單體電池的內(nèi)阻、溫度、電壓的數(shù)據(jù)并予以記錄。巡檢維護事項應符合第7章要求。5.3.6使用單位應每日對蓄電池擺放場所進行氫氣濃度的檢測。6檢查與檢測要求6.1外觀檢查要求6.1.1檢查極柱、連接條應清潔，無損傷、變形或腐蝕現(xiàn)象。6.1.2檢查連接處應無松動。6.1.3檢查電池極柱處應無爬酸、漏液，安全閥周圍應無酸霧酸液逸出。6.1.4檢查電池殼體應無損傷、滲漏和變形。6.1.5檢查電池及連接處溫升應無異常。6.2安全運行檢測要求6.2.1根據(jù)蓄電池廠家提供的技術參數(shù)和現(xiàn)場環(huán)境條件，檢測充電裝置的蓄電池組及單體電池均衡充電電壓、單體浮充電壓設定應滿足蓄電池說明書要求，充電裝置應具有穩(wěn)定的浮充電流（±10%RD），并檢測單體電池的內(nèi)阻應處于正常范圍。6.2.2蓄電池組充電時，充電電流上限設定應小于等于2.5×I10；2V單體電池充電電壓上限應小于2.4V，12V單體電池充電電壓上限應小于14.4V。6.2.3蓄電池組放電時，放電電流下限應大于1/3×I10。2V單體電池放電終止電壓應設定在1.8V～1.75V，12V單體電池放電終止電壓應設定在10.8V～10.5V。6.3開路電壓檢測要求6.3.1每年需檢測一次單體電池開路電壓，取得單體電池的體系電位。6.3.2蓄電池組投運一周內(nèi)，需測量單體電池的開路電壓。檢測方法為蓄電池組充滿電后，斷電靜置24h后檢測。斷電前，單體電池浮充電壓應降低到下限值。6.4均衡充電檢測要求6.4.1蓄電池組應按照產(chǎn)品技術文件的要求進行充電，并應滿足YD/T1970.10及以下條款的要求：a)充電前應檢查蓄電池組及其連接條的連接狀況。b)充電前應檢查并記錄單體蓄電池的初始端電壓和整組電壓。c)充電期間，充電電源應可靠、不應斷電。d)充電期間，環(huán)境溫度應保持在10℃～30℃，每個單體電池的運行溫度值與環(huán)境溫度差值不應高8℃以上。e)充電過程中室內(nèi)不應有明火，通風應良好。6.4.2達到下列條件之一時，視為完全充電：a)蓄電池組在環(huán)境溫度10℃～30℃條件下，充電量不小于放出電量的1.2倍；b)充電后期，充電電流連續(xù)3h無明顯變化。6.4.3蓄電池組充滿電并開路靜置24h后，應分別測量和記錄每只蓄電池的開路電壓，單體電池開路電壓最高值和最低值的差值不應超過表2的規(guī)定。表2單體電池開路電壓最高值和最低值的差值額定電壓（V）單體電池開路電壓最高值和最低值的差值（mV）220121007安全管理要求7.1定期巡檢維護事項蓄電池應按表3定期進行巡檢和維護，并做好安全記錄。表3定期巡檢維護事項周期巡檢維護內(nèi)容日1.檢查蓄電池組的外觀、表面清潔（具體工作內(nèi)容見6.1）。2.測量蓄電池存放場所的氫氣濃度、環(huán)境溫度，并保留檢測記錄。3.測量單體電池的運行內(nèi)阻值應小于等于整組內(nèi)阻平均值的150%。4.測量每個單體電池的運行溫度值與環(huán)境溫度差值不應高8℃以上。5.測量單體電池的端電壓安全差值應小于等于表5.1內(nèi)容。周1.測量和記錄電池組的組電壓、組電流,單體電池內(nèi)阻、單體電池溫度、單體電池電壓并保留檢測記錄。月1.保持蓄電池存放場所的清潔衛(wèi)生。2.檢查蓄電池的清潔度、端子的損傷及發(fā)熱痕跡、外殼及蓋的損壞或過熱痕跡。3.檢查蓄電池組內(nèi)是否有任意兩只以上2V單體電池的浮充電壓低于2.18V，低于2.18V的應進行均衡充電。 4.檢查蓄電池組內(nèi)是否有任意一只以上12V單體電池的浮充電壓低于13.08V，低于13.08的應進行均衡充電。季1.對存放時間超過3個月的蓄電池組進行均衡充電。2.采用核對性放電試驗測量UPS使用的密封蓄電池組容量是否達到80%。半年1.檢查蓄電池引線及端子的接觸情況，檢查饋電母線、電纜及軟連接頭等各連接部位的連接是否可靠，并測量壓降。2.對全浮充運行的時間超過6個月的蓄電池組進行均衡充電。一年1.采用核對性放電試驗測量蓄電池組容量是否達到80%。2.校正蓄電池檢測儀表。3.每年需檢測一次單體電池開路電壓，并保留檢測記錄。7.2安全運行監(jiān)測檢測要求蓄電池安全運行監(jiān)測檢測要求見附錄A。

附錄A（規(guī)范性附錄）安全運行監(jiān)測檢測要求A.1氫氣濃度的要求應測量氫氣濃度，且氫氣濃度報警閾值應設定在1000ppm以下。A.2電壓的要求蓄電池電壓檢測應滿足DL/T1397.1及以下條款的要求：a)應測量蓄電池組的組電壓和單體電