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.

Literatura:

  1. T. Jackiewicz, Niezawodność osobistych lamp górniczych w świetle nowych rozwiązań konstrukcyjnych i podejścia do zarządzania lampownią, „MiAG” nr 7/2004 (414).
  2. R. Giel, T. Jackiewicz, Rozwój urządzeń łączności szybowej, „MiAG” nr 7/2009 (461).
  3. R. Giel, T. Jackiewicz, G. Wiśniewski, Łączność w szybach głębionych, „MiAG” nr 7/2011 (485).

Artykuł został wygłoszony w formie referatu na konferencji SEMAG 2018 – Mysłowice, 28–30.05.2018.

streszczenie

W artykule zostały przedstawione przykłady zagadnień projektowych związanych z doborem typu ogniw akumulatorowych stosowanych w przestrzeniach zagrożonych wybuchem i sposoby podejścia do ich realizacji.



abstract

The article presents examples of design issues related to the selection of the type of battery cells used in potentially explosive atmospheres and approaches to their implementation.

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]

Ten artykuł jest PŁATNY. Aby go przeczytać, wykup dostęp.
DOSTĘP ABONAMENTOWY
DOSTĘP SMS
Dostęp za pomocą SMS czasowo zawieszony







Reklamacje usługi prosimy zgłaszać przez formularz reklamacyjny
Masz już abonament - zaloguj się:
:
:
zapomniałem hasła
Nie posiadasz konta - kliknij i załóż »
Nie masz abonamentu - wykup dostęp:
Abonament umożliwia zalogowanym użytkownikom dostęp do wszystkich płatnych treści na naszym portalu.
Dostępne opcje abonamentowe:
Pakiet: dwuletnia prenumerata papierowa (20 numerów) + dwuletni dostęp do wszystkich treści portalu (730 dni) - 185,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. Zamów już dziś!
Pakiet: roczna prenumerata papierowa (10 numerów) + roczny dostęp do wszystkich treści portalu (365 dni) - 105,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. Zamów już dziś!
Prenumerata elektroniczna (365 dni) - 79,00 zł
Roczny dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Prenumerata elektroniczna (30 dni) - 15,00 zł
30 dniowy dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Roczny dostęp dla prenumeratorów w specjalnej cenie - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś roczną prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
Dwuletni dostęp dla prenumeratorów w specjalnej cenie! - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś dwuletnią prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
30 dniowy dla prenumeratorów w specjalnej cenie - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś roczną prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
Prenumerata elektroniczna (730 dni) - 138,00 zł
Dwuletni dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Regulamin korzystania z portalu elektro.info.pl - zobacz regulamin
Uwagi prosimy zgłaszać na adres:

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie



Jaki grzejnik elektryczny wybrać?

Systemy fotowoltaiczne. Jak zwiększyć efektywność energetyczną?

Jaki grzejnik elektryczny wybrać? Rola miedzi w energetyce słonecznej
Sezon grzewczy za pasem. Pora zastanowić się nad wyborem systemu ogrzewania bądź modernizacją aktualnego. Wiele osób wzbrania się przed zastosowaniem ogrzewania(...) 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 »

Zobacz osprzęt i rozwiązania stosowane w przemyśle »

Osprzęt i rozwiązania dla przemysłu WRozwiązania elektryczne stosowane w przemyśle muszą być wytrzymałe i odporne na wiele czynników. Począwszy od zalania, zabrudzenia (...) czytam dalej »


Stabilność systemu elektroenergetycznego»

Targi Energetab 2018 już wkrótce »

Stabilność systemu elektroenergetycznego - książka Enegetab targi 2018
System elektroenergetyczny jest to zbiór urządzeń przeznaczony do wytwarzania, przesyłu, rozdziału, magazynowania i użytkowania energii elektrycznej, połączonych ze sobą w system umożliwiający realizację dostaw energii elektrycznej na terenie kraju w sposób ciągły i (...) czytam dalej » Przed nami 31. edycja targów ENERGETAB 2018. Przez kolejne trzy dni będą spotykać się czołowi przedstawiciele sektora elektroenergetycznego i poznawać najnowsze rozwiązania (...) czytam dalej »

Projektuj za pomocą bezpiecznej i niezawodnej aparatury łączeniowej »
Projektowanie z aparaturą łączeniową

Aparatura łączeniową i sterownicza dla automatyki przemysłowej, techniki medycznej oraz automatyki budynków... czytam dalej »


Jak sprawdzić gdzie mogą nastąpić awarie w urządzeniach elektrycznych»

Pierwszy oscyloskop klasy średniej z pasmem 8 GHz i prędkością próbkowania 25 GS/s jednocześnie na wszystkich 4 kanałach»

Diagnozowanie urządzeń elektrycznych Oscyloskop klasy średniej
Wykrycie elementu przegrzanego i prawidłowa klasyfikacja zagrożenia w zależności od obciążenia prądowego i przyrostu temperatury – to typowe zadania ... czytam dalej » Tektronix oferuje jeszcze większą prędkość próbkowania oraz najniższy poziom szumów zapewniając najwyższą wiarygodność pomiaru dzięki MSO serii 6 Mixed Signal Oscilloscope (...) czytam dalej »

Bezpłatne ebooki dla elektryków i nie tylko !
Ebooki dla elektryków i nie tylko

Darmowe ebooki i poradniki: projektowanie, budowa, osprzęt... (...) czytam dalej »


Jak w czasie rzeczywistym monitorować pobór mocy i jakość dostarczanej energii?

Projektowanie i wykonawstwo instalacji elektrycznych średnio- i niskonapięciowych»

Monitoring poboru mocy Prąd budowlany - skąd czerpać?
Jak pozyskiwać, gromadzić, przetwarzać oraz archiwizować dane o poborze energii, jej rozpływie, wielkość mocy czynnej i biernej, a także... czytam dalej » Zasoby materialne w dziedzinie projektowania nowoczesnych (pod względem technicznym) konstrukcji i technologii oraz wykonywania niezbędnego oprzyrządowania zadaniowego do realizacji produkcji podstawowej i usług oraz planowanych prac modernizacyjnych i (...) 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 »
9/2018

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 9/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - Nowoczesne urządzenia rozdzielcze zwiększające bezpieczeństwo pracy
  • - Projekt zasilania osiedla domków jednorodzinnych w energię elektryczną
Zobacz szczegóły
Essentra Components Essentra Components
Essentra plc jest spółką notowaną w indeksie FTSE 250 i wiodącym międzynarodowym dostawcą specjalistycznych produktów i 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