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防爆技术

特殊型防爆铅酸蓄电池组

发布时间:2017-8-10
 1.铅酸蓄电池的固有特性与防爆安全技术的评价原则.
  铅酸蓄电池是一种电化学电源;它是由正极板、负极板和电解液组成的。
  在铅酸蓄电池中,极板是用活性物质铅(Pb)和铅的二氧化物(PbO:)制作的;电解液是铅酸的水溶液,是很好的导电质。铅酸蓄电池在充、放电时将发生电化学反应。理论上,铅酸蓄电池在充电的电化学反应中会释放出氢气,在放电的电化学反应中不会释放出氢气。但是,在实际使用过程中,由于各种实际因素的影响,放电反应也会释放出少量的氢气。
  铅酸蓄电池的这些特性,使我们按照传统的防爆型式来制造防爆型蓄电池时将会遇到麻烦和困难。
  然而,根据燃烧与爆炸的充分必要条件,只要限制了任何一个条件就可以避免发生燃烧与爆炸。对于铅酸蓄电池来说,只要保证它不产生放电火花,不出现危险温度,就可以保证它不能成为可燃性气体的点燃源。
  事实上,在正常运行状态下,铅酸蓄电池不可能发生漏电,也不可能出现放电火花或者危险程度。但是,在非正常运行状态和其他的异常情况下,例如,因蓄电池槽破裂导致电解液渗漏,从而发生漏电;连接导线断裂引起放电火花;极柱连接接触电阻增加引起温度升高,等等。
  因而,人们在设计铅酸蓄电池结构时采取一些特殊的加强措施,就可以消除它发生严重漏
电、出现断裂放电火花或产生危险温度的可能性。
  这就是提出把铅酸蓄电池制成“特殊型”防爆型式的原则依据。
  在安全水平上,所有采取的安全措施和安全要求都是二重化的。概率论告诉我们,“二重化”可以把故障概率由“单一化”的10“降低到10。“。因而,按照这种安全水平界定的特殊型防爆型式,设备保护级别确定为b级,即Gb级或Mb级,允许运行在爆炸性危险场所中的1区和2区。
 2.安全措施和安全要求
  为了防止铅酸蓄电池点燃可燃性气体一空气混合物,根据铅酸蓄电池的固有特性并按照上述铅酸蓄电池可能的点燃途径和安全技术原则,我们将铅酸蓄电池组装成组,称为电源装置,并对制成电源装置的各部分:单体蓄电池、蓄电池箱、连接导体、接线盒和整体组装结构,提出一些安全措施和安全要求。
  (1)单体蓄电池
  1)防止电解液泄漏
  在电源装置中,蓄电池电解液的泄漏会导致极柱之间发生漏电;严重时,可能会造成蓄电池阻内部正、负极间短路。这是十分严重的潜在危险。
  为此,人们应该:
  ①增强蓄电池槽的结构强度,提高它的抗冲击能力,不能因可能的外力作用而出现破裂,漏电解液。
  ②很好地密封蓄电池的封121,不能因封口不严而使电解液外遗。
  ③将蓄电池盖上极柱的绝缘凸台增高一些,例如,高度大于10ram,以防止不同极性的极之间爬电。试验证明,极柱绝缘凸台的高度大于10mm,对阻断漏电通路十分有效。
  2)防止极柱连接断裂
  在电源装置中,蓄电池之间的电气连接是非常重要的,如果这种连接出现断裂,就会产生气放电火花。
  人们在设计这种蓄电池时,应该施行二重化的连接措施,即每个蓄电池都应该设置两个正柱和两个负极柱,在组成蓄电池组时进行“双线”连接,而且,每一个“单线”连接都能够独地承受电路中的电流。
  3)防止内部短路
  在蓄电池内部,正极板应该采用耐酸绝缘材料封底,如果采用铅封底,则封底必须加套用酸绝缘材料制成的护套。
  大家应该知道,当铅酸蓄电池运行一段时间后,就会有一些活性物质从极板上脱落,堆积蓄电池槽底部。这有可能造成正、负极板发生短路。采用耐酸绝缘材料封底就可以防止这短路。
  4)限制氢气析出量
  在铅酸蓄电池运行过程中,由于制作材料和使用状态的原因,蓄电池常常会析出少量的氢气。
  氢气的危险性是不言而喻的,因此,在蓄电池设计时,人们必须限制这种状态下氢气的出量。
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