Worum geht es in dieser Norm?
Sicherheitsanforderungen an Sekundär-Batterien und Batterieanlagen –
Teil 2: Stationäre Batterien
1 Anwendungsbereich
Wo wird die Norm angewendet?
statinäre Batterien mit einer maximalen Nennspannung von 1500 V
Schutzmaßnahmen gegen Gefährdung
Elektrizität
Gasfreisetzung
Elektrolyt
Beispiele für die wichtigsten Anwendungen sind:
– Telekommunikation;
– Betrieb von Kraftwerken;
– zentrale Notbeleuchtung und Alarmsysteme;
– unterbrechungsfreie Stromversorgung;
– Anlassen stationärer Motoren;
– Photovoltaiksysteme.
3 Begriffe
(Sekundär-)Zelle
(wiederaufladbare) Zelle
Einzelzelle?
Anordnung, bestehend aus Elektroden und Elektrolyt, welche die Grundeinheit einer Sekundär-Batterie bildet
Anmerkung 1 zum Begriff: Diese Anordnung befindet sich in einem eigenen Gehäuse und ist mit einem Deckel
verschlossen.
geschlossene (Sekundär-)Zelle?
Sekundär-Zelle mit Deckel, der mit einer Öffnung versehen ist, durch die gasförmige Produkte entweichen
können
verschlossene (Sekundär-)Zelle
Sekundär-Zelle, die unter normalen Bedingungen verschlossen ist, aber so aufgebaut ist, dass Gas ent-
weichen kann, wenn der innere Druck einen vordefinierten Wert überschreitet. Der Elektrolyt in der Zelle kann
normalerweise nicht wieder nachgefüllt werden.
gasdichte (Sekundär-)Zelle?
Sekundär-Zelle, die verschlossen bleibt und weder Gas noch Flüssigkeit austreten lässt, wenn sie innerhalb der vom Hersteller festgelegten Grenzwerte für Ladung und Temperatur betrieben wird.
Die Zelle kann mit einer Sicherheitseinrichtung versehen sein, um gefährlich hohen inneren Druck zu vermeiden.
Die Zelle bedarf nicht der Auffüllung des Elektrolyts und ist dazu vorgesehen, während ihrer gesamten Lebensdauer im ursprünglichen gasdichten Zustand zu arbeiten.
Starkladung?
beschleunigte Ladung bei höheren Strom- und Spannungswerten als den Normalwerten (für eine bestimmte
Bauart) während einer kurzen Zeitdauer
Sekundär-Batterie?
elektrische Energiequelle aus zwei oder mehreren miteinander verbundenen Sekundär-Zellen
Batterie in Erhaltungsladung
Sekundär-Batterie, deren Anschlüsse dauerhaft mit einer Konstantspannungsquelle verbunden sind und bei Stromausfall die Versorgung übernehmen.
Erhaltungsladespannung?
Erhaltungsladestrom?
konstante Spannung, die erforderlich ist, um die Zelle oder Batterie im vollständig geladenen Zustand zu halten
Strom, der aus der Erhaltungsladung resultiert
4 Schutz gegen elektrischen Schlag
Wie muss der Schutz gegen direktes Berühren von aktiven Bauteilen sichergestellt werden?
Nach IEC 60364-4-41 ( DIN VDE 0100-410)
Die folgenden Schutzmaßnahmen sind anwendbar:
– „Schutz durch Isolierung aktiver Teile“;
– „Schutz durch Abdeckungen oder Gehäuse“ min IP 2X oder IP XXB (Fingersicher);
– „Schutz durch Hindernisse“;
– „Schutz durch Aufstellung außerhalb der Reichweite“.
– „Schutz durch Schutzkelinspannung (DC bis 60V)“.
Wie muss der Schutz gegen indrektes Berühren von aktiven Bauteilen sichergestellt werden?
Eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen müssen ausgewählt werden:
– „Schutz durch automatische Abschaltung der Stromversorgung“;
– „Schutz durch Verwendung von Betriebsmitteln der Schutzklasse II oder durch gleichwertige Isolierung“;
– „Schutz durch nicht leitende Aufstellorte“ (Verwendung nur in besonderen Anwendungen);
– „Schutz durch erdfreien örtlichen Potentialausgleich“ (Verwendung nur in besonderen Anwendungen);
– „Schutz durch elektrische Trennung“.
Welche Schutzeinrichtungen müssen verwendet werden?
Die folgenden Schutzeinrichtungen müssen mit Gleichstrom verwendet werden, wie es für die Art des Stromversorgungssystems anwendbar ist:
a) Sicherungen;
b) Überstromschutzeinrichtungen;
c) Fehlerstrom- oder Differentialschutzeinrichtungen (RCDs), geeignet für Gleichstrom.
Fehlerstromschutzeinrichtungen nach IEC/TR 60755 müssen dem Typ B, geeignet für Fehlergleich-
strom, entsprechen.
e) Isolationsüberwachungseinrichtungen (z. B. IT-Systeme);
f) Fehlerspannungsschutzeinrichtungen (siehe IEC 60364-4-41).
Schutz durch automatische Abschaltung der Stromversorgung im TN System
In einem TN-System muss der positive oder negative Anschluss oder der Mittelpunkt der Batterieanlage mit Erde verbunden sein.
Für fest eingebaute elektrische Betriebsmittel muss die Abschaltzeit innerhalb von 5 s nach Auftreten eines Ausfalls liegen.
Schutz durch automatische Abschaltung der Stromversorgung im TT System
Abschaltzeit bis 5s bei Überstromschutzeinrichtungen
Abschaltzeit bis 1s bei RCD
Schutz durch automatische Abschaltung der Stromversorgung im IT System
In einem IT-System ist kein Punkt der Batterieanlage direkt mit Erde verbunden.
Im ersten Fehler keien Abschaltung
Es müssen Vorkehrungen zur Vermeidung von gefährlichen Berührungsspannungspegeln beim Auftreten eines zweiten Fehlers getroffen werden.
7 Schutz gegen Explosionsgefahr
Welche Belüftungsanforderungena an den Raum oder das Gehäuse werden gestellt.
Die Belüftung eines Batteriestandortes oder -gehäuses dient dazu, die Wasserstoffkonzentration unter dem
Wert der unteren Explosionsgrenze (UEG) für Wasserstoff von 4 % Volumenanteil zu halten.
Wie wird die erforderliche Luftmenge der Belüftung eines Batteriestandorts zu berechnen?
Wie müssen die Öfnnungen zur Be und Entlüftung angeordnet werden?
– Öffnungen an gegenüberliegenden Wänden;
– einem Mindesttrennungsabstand von 2 m, wenn Öffnungen an derselben Wand sind.
-Die dem Batterieraum entzogene Luft muss außerhalb des Gebäudes in die Atmosphäre abgegeben werden.
Was ist zutun falls eine natürlich Belüftung nicht ausreicht?
Maschinelle Zwangsbelüftung
Wie groß muss der Sicherheistabstand Abstand zu Flammen, Funken, Lichtbögen oder glühende Geräte (max. 300°C) sein?
5 Abschaltung und Trennung
Welche Einrichtungen müss vorhanden sein um die Batterieanlage von allen Leitungen ankommender und abgehender Stromkreise und vom Erdungspotential zu trennen
– Schutzschalter, Schalter;
– Stecker und Steckdosen;
– herausnehmbare Sicherungen;
– Verbindungsglieder;
– speziell ausgelegte Klemmen.
9 Räumlichkeiten, Unterbringung
Wo müssen Batterien unergebracht werden?
Batterien müssen fllas erforderlich in geschützten Räumlichkeiten untergebracht werden. Wenn erforderlich, müssen Räumlichkeiten für die Elektrik oder verriegelte Räumlichkeiten für die Elektrik bereitgestellt werden.
A3 Ladeverfahren
Welche drei grundlegenden Ladeprofile gibt es?
Landen mit Konstantstrom
Laden mit Konstantspannung
Ladung mit Konstantwiderstand
welche typischen Ladspannungspegel gibt es bei 20°C
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