Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Dobór typu ogniw akumulatorowych w urządzeniach iskrobezpiecznych

The selection of the type of battery cells in intrinsically safe devices
Urządzenie łączności szybowej: z lewej w pełni sprawne, z prawej uszkodzone
Urządzenie łączności szybowej: z lewej w pełni sprawne, z prawej uszkodzone
Rys. redakcja EI

W przestrzeniach zagrożonych wybuchem niejednokrotnie jedyną możliwością wykorzystania energii elektrycznej jest użycie baterii akumulatorowych. Szczegółowe wymagania, jakie stawiane są akumulatorom, w dużej mierze zależą od konkretnego procesu technologicznego i miejsca ich zastosowania, co stanowi podstawę procesu projektowania. Jednakże czasami projektanci w trakcie swojej pracy stykają się z wyzwaniami, które nie są do końca uświadomione, a w znaczny sposób wpływają na powodzenie danego projektu. Do wyzwań takich należą m.in. problemy logistyczno-materiałowe w długotrwałym procesie inwestycyjnym. W artykule zostały przedstawione przykłady zagadnień projektowych stawianych przed projektantami i sposoby podejścia do ich rozwiązania.

Powszechne wykorzystanie na rynku konsumenckim akumulatorów litowo-jonowych i litowo-polimerowych może stwarzać wrażenie, że inne rodzaje ogniw obecnie nie zasługują na uwagę lub wręcz nie są stosowane. Duża gęstość energii, mały prąd samorozładowania i stosunkowo duże napięcie pojedynczego ogniwa (ok. 3,6 V) powodują, że producenci chętnie wykorzystują tego typu ogniwa, które w dobie miniaturyzacji elektroniki doskonale wpisują się w trendy rynku. Jednakże technologie przemysłowe, a zwłaszcza wyposażenie projektowane dla przestrzeni zagrożonych wybuchem, stawiają przed projektantami zupełnie odmienne wymagania, które zawarte są w pakiecie norm serii EN 60079.

Do głównych wymagań, które nie są zwykle brane pod uwagę przy projektowaniu urządzeń dla zwykłych pomieszczeń przemysłowych, można zaliczyć przede wszystkim brak możliwości szeregowo-równoległego łączenia ogniw oraz konieczność używania do produkcji ogniw, którym zapewniono odpowiednią procedurę certyfikacji. Ponieważ dostępne obecnie na rynku ogniwa litowo-jonowe charakteryzują się ograniczoną pojemnością (maks. 7 Ah), to w przypadku niektórych aplikacji, gdzie konieczne jest wyższe napięcie zasilania, np. 12 V, i pojemność powyżej 9 Ah, nie ma możliwości zastosowania tego typu ogniw, gdyż konieczne byłoby w tym przypadku połączenie ich w sposób szeregowo równoległy. Dodatkowo, z uwagi na drugie przytoczone wymaganie, należy bardzo rozważnie dobrać typ i producenta ogniwa, wycofanie z produkcji ogniw czy wręcz zniknięcie producenta z rynku może spowodować przerwanie produkcji lub konieczność wykonania ponownej certyfikacji wyrobu, co jest bardzo kosztowne.

Czytaj też: Zagrożenia w obwodach bardzo niskiego napięcia (ELV) >>

Przykłady doboru ogniw

Aby dokonać prawidłowego doboru typu ogniwa dla urządzenia, potrzebna jest nie tylko znajomość stosownych przepisów, ale również uwarunkowań procesu technologicznego. Jako przykład przedstawiono na rysunku 1. nahełmną lampę górniczą, której zadaniem jest dostarczenie odpowiedniego oświetlenia górnikowi oraz zapewnienie nieprzerwanej pracy nadajnikowi lokacyjnemu, wykorzystywanemu podczas akcji ratowniczych do poszukiwania osób zasypanych [1]. Akumulator zastosowany do zasilania lampy musi zatem zapewnić odpowiednią ilość energii do oświetlania przez minimum 8 godzin (co zaznaczono schematycznie na rysunku 1. zielonym prostokątem) oraz działania nadajnika przez co najmniej 170 godzin (rysunek 1. czerwony prostokąt). W normalnym trybie pracy wykorzystywana jest jedynie energia zarezerwowana dla lampy, a bardzo rzadko energia zarezerwowana tylko dla nadajnika, stąd standardowo akumulator rozładowywany jest w sposób częściowy.

Jednakże kiedy zachodzi konieczność wykorzystania nadajnika, musimy mieć pewność, że zadziała. W przypadku wykorzystania w lampie ogniw niklowo-kadmowych, przy nieodpowiedniej eksploatacji (tj. bez wykonywania okresowych rozładowań akumulatora do poziomu minimalnego) z uwagi na specyficzny tryb pracy może dojść do wystąpienia efektu pamięciowego, co może pociągnąć za sobą katastrofalne skutki w trakcie akcji poszukiwawczej/ratowniczej. Patrząc z tego punktu widzenia lepszym rozwiązaniem wydaje się zastosowanie ogniw litowo-jonowych, w których nie występuje efekt pamięciowy i które można doładowywać w dowolnym momencie, bez utraty pojemności. Poprzez zmianę typu ogniwa unikamy nie tylko potencjalnych zagrożeń, ale również w znaczący sposób upraszczamy procedury eksploatacyjne lamp, co w przypadku standardowej lampowni liczącej około 1000 lamp przynosi wymierne efekty ekonomiczne.

Rys. 1.Rozplanowanie energii w górniczej lapie nahełmnej (kolor zielony – praca w trybie oświetlania, kolor czerwony – praca w trybie nadajnika
Rys. 1. Rozplanowanie energii w górniczej lapie nahełmnej (kolor zielony – pracaw trybie oświetlania, kolor czerwony – praca w trybie nadajnika

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!


[dobór ogniw akumulatorowych, istalacje elektroenergetyczne, urządzenia iskrobezpieczne, ogniwa akumulatorowe, zagrożenie wybuchem, energia elektryczna, akumualtory litowo-jonowe, akumulatory litowo-polimerowe, elektronika, strefy zagrożone wybuchem, akumulatory litowo-jonowe, akumulatory niklowo-wodorkowe]

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Konkurs z nagrodami! Zobacz które miejsce zdobędziesz »

Kable i przewody - pobierz bezpłatny Ebook »

Konkurs dla elektryków Ebook
Jesteś specjalistą z branży elektrycznej lub teletechnicznej?
Weź udział w pierszej edycji Ligi Specjalistów i poczuj emocje związane z rywalizacją w konkursie! Zaglądaj na stronę ligaspecjalistow.pl i odpowiadaj na pytania ze swojej branży.  
zobacz konkurs »
Przedstawiamy nowy poradnik „Kable i przewody”! Znajdziecie w nim m.in. metody ochrony kabli przed pożarem, jak prowadzić i oznaczać trasy kablowe (...) czytam dalej »


Akumulatory do każdego typu pojazdu »

Rozwój odnawialnych źródeł energii w Polsce »

Akumulatory do każdego typu pojazdu Magazyny energi w polsce
Niezależnie od tego czy jeździsz samochodem osobowym, SUV-em, terenówką czy autem dostawczym, znajdziesz(...) czytam dalej » Aparatura łączeniową i sterownicza dla automatyki przemysłowej, techniki medycznej oraz automatyki budynków(...) czytam dalej »

Jak zdalnie monitorować pracę silnika?

UPS zasilacze Jak przekształcić silni elektryczny w inteligentne, połączone bezprzewodowo urządzenia. Czujnik montowany jest na kadłubie silnika indukcyjnego niskiego napięcia bez potrzeby okablowania czy wprowadzania zmian mechanicznych (...) czytam dalej »


Switche niezarządzalne - które wybrać?

Systemy fotowoltaiczne. Jak zwiększyć efektywność energetyczną?

Switche niezarządzalne Rola miedzi w energetyce słonecznej
Switche niezarządzalne są to urządzenia, które mają za zadanie przekazywanie danych między urządzeniami w wymagającym środowisku przemysłowym. Ich zadaniem jest zapewnienie przede wszystkim stabilnej, jak również wydajnej komunikacji.(...) czytam dalej » Sektor energii słonecznej umacnia się coraz bardziej. Według Solar Power Europe, w roku 2017 została zainstalowana globalnie większa moc energii fotowoltaicznej niż (...) czytam dalej »

Stacje ładowania elektryków przed własnym domem »

Co się stało z tymi kablami?

miejska stacja ładowania Co sie stało z kablami
Samochody elektryczne stają się coraz bardziej popularne. Jednak ich żywot jest uzależniony od stacji ładowania. Stacja ładowania to urządzenie elektryczne, które(...) czytam dalej » Wszelkie błędy popełnione na etapie projektowania, wykonawstwa i eksploatacji nawarstwiają się latami, stopniowo pro­wadząc do wydłużenia czasu poświęcanego na administrację systemu, zmniejszając pewność jego działania i tym samym (...) czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
12/2018

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 12/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - Aspekty techniczne i ekonomiczne kompensacji mocy biernej w obiektach użyteczności publicznej
  • - Optymalizacja elektroenergetycznych sieci SN
Zobacz szczegóły

Innowacyjna stacja ładowania autobusów EV w Ostrawie

Holenderska firma Heliox dostarczyła pierwsze rozwiązanie do szybkiego ładowania autobusów elektrycznych z odwróconym pantografem w Czechach. Urządzenie o mocy 450 kW zainstalowano w...

Torba i walizka na narzędzia Knipex 1

Każdy posiadacz dużej liczby narzędzi zdaje sobie z tego sprawę, że utrzymanie ich w porządku ułatwia i przyspiesza pracę. Dlatego torby czy też walizki na narzędzia są świetnym...
ZPAS ZPAS
ZPAS z siedzibą w Przygórzu to lider produkcji szaf i obudów teleinformatycznych, energetycznych i automatyki oraz kompleksowych rozwiązań...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl