DIN 41773-1-1979 Static power convertors semiconductor rectifier equipment with IU-characteristics for charging of lead-acid batteries guidelines《静态功率变流器 第1部分 铅酸蓄电池滴流充电用具有 IU 特性的半导.pdf

1、DK621.314.63:621.382.2.012 DIN1 DIN Y1773 TEIL 1 79 = 279YYY2 0067585 375 W Februar 1979 : 621.354.322 : 621.355.2 DEUTSCHE NORMEN Stromrichter Hal blei ter-G leic h rich tergerte mit I U-Ken n I i n ie fr das Laden von Bleibatterien Richtlinien DIN 41 773 Teil 1 Static power convertors; semiconduct

2、or rectifier equipment with I U-characteristic: for charging of lead-acid batteries; guidelines Ersatz fr DIN 41 773 Fr den Geltungsbereich dieser Norm bestehen keine entsprechenden regionalen und internationalen Normen. Diese Norm behandelt Gleichrichtergerte mit lU-Kennlinie (siehe DIN 4 7 772) fr

3、 das Laden einzelner und mehrerer parallel geschalteter Bleibatterien mit fliissigem Elektrolyt (siehe DIN 57510/VDE 0510). Sie gilt nicht fr das Laden von Bleibatterien in Sonderbauart, z. B. verschlossene wartungsfreie Batterien oder solche mit von dieser Norm abwei- chenden Spannungswerten. 1 Mit

4、geltende Normen und Unterlagen DIN 57 51O/VDE 0510 VDE 0100 VDE-Bestimmungfr Akkumu- latoren und Batterie-Anlagen Bestimmungen fr das Errichten von Stark- stromanlagen mit Nennspannungen bis 1000 v 2 Gru ndanf orderu ngen 2.1 Zum Schutz der Batterie mu beim Laden im Kon- stantspannungsteil (U-Teil)

5、der Kennlinie sichergestellt sein, da kein lebhaftes Gasen eintritt und trotzdem die vorgeschriebene Suredichte in der jeweils zur Verfgung stehenden Ladezeit soweit wie mglich erreicht wird. Die Spannung darf deshalb einerseits an den Klemmen der Batterie einen von dem Batteriehersteller zu bestimm

6、en- den Hchstwert nicht berschreiten. Andererseits soll sie aber auch nicht wesentlich von diesem Wert abweichen, da die zum Erreichen der vorgeschriebenen Suredichte notwendige Ladezeit um so krzer wird, je weniger die Spannung an den Batterieklemmen unter dem zulssigen Hchstwert liegt. Der zulssig

7、e Hchstwert der Spannung liegt je nach Batteriebauart und Betriebsverhltnissen zwischen 2,33 und 2,40 V je Zelle. 2.2 Eine an konstante Spannung nach Abschnitt 2.1 angeschlossene Batterie nimmt einen Strom auf, der durch die Kapazitt der Batterie und ihren Lade- und Betriebs- zustand bestimmt wird.

8、Wird der in Abschnitt 2.1 erlu- terte Hchstwert der Spannung eingehalten, kann bei einwandfreier Batterie der Strom im allgemeinen nicht so gro werden, da die Batterie gefhrdet wird. Die Bat- terie verlangt keine selbstttige Strombegrenzung durch das Ladegert. Diese ist jedoch zum Schutz des Lade- g

9、ertes und der Anlage notwendig (I-Teil der Kennlinie). Die Batterie stellt auch an die Toleranz der Ctrombegren- zung keine Forderung. Je enger die Toleranz der Strom- begrenzung ist, desto sicherer wird aber die volle elektri- sche Leistung des Ladegertes zur Verkrzung der Lade- Zeit (besonders bei

10、m Parallelladen mehrerer Batterien) ausgenutzt. 2.3 Beim Laden miit konstanter Spannung nach Ab- schnitt 2.1 klingt der von der Batterie aufgenommene Strom im Verlauf des Ladens auf kleine Werte ab, so da der Volladezustand erst nach langer Zeit erreicht wird. Zur Abkrzung der Volladezeit ist es zul

11、ssig, die Lade- Spannung beim Unterschreiten eines vom Batterie-Her- steller angegebenen Stromwertesberdie im Abschnitt2.1 genannten Grenzwerte nach einer W- oder I-Kennlinie ansteigen zu lassen (IUW oder IUI). 2.4 Dem vomGleichrichtergert abgegebenen Ladestrom ist ein Wechselstrom berlagert. Wert u

12、nd Verlauf des Wechselstroms sind durch die der Gleichspannung ber- lagerte Wechselspannung, gegebenenfalls die Glttungs- einrichtung und die Batterielast gegeben. Die berlagerte Wechselspannung hingt vor allem von der Schaltung (Pulszahl) des Gleichrichtergertes und gegebenenfalls der Art der Steue

13、rung oder Spannungsverstellung (Steu- erwinkel) ab. (Nheres siehe DIN 41 755 Teil 1). Der dem Ladestrom berlagerte Wechselstrom teilt sich beim Parallelladen im umgekehrten Verhltnis der Batte- rie-I nnenwiderstnde auf. Beim Parallelladenvon Batterien annhernd gleicher Kapazitt und Plattengre vertei

14、lt sich daher dieser Wechselstrom nahezu gleichmig auf die angeschlossenen Batterien, und zwar ziemlich unab- hngig von deren Ladezustand. Das hat zur Folge, da die annhernd vollgeladenen Batterien, die nur noch einen geringen Gleichstrorn aufnehmen, mit nahezu reinem Wechselstrom beaufschlagt werde

15、n. Fortsetzung Seite 2 bis 4 Erluterungen Seite 4 Deutsche Elektrotechnische Kommission im DIN und VDE (DKE) Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, Berlin 30 und Koln 1 02.79 DIN 41 773 Teil I Feb 1979 Preisgr. 4 Vertr.-Nr. 1904 DIN1 DIN 41773 TEIL II 79 Seite 2 DIN 41 773 Teil 1 Der Wech

16、selstrom darf nicht so groR sein, daR dadurch eine unzulssige Temperaturerhhung im Elektrolyten entsteht. Dieses ist im allgemeinen gewhrleistet, wenn beim Parallelladen mehrerer Batterien der durch die ein- zelne Batterie flieRende Wechselstromanteil (bei Misch- Strom mit Richtungsumkehr) nicht grR

17、er als15 und beim Laden einer einzelnen Batterie der Wechselstromanteil (bei Mischstrom ohne Richtungsumkehr) im Ladestrom nicht grRer als 1,5 X I5 ist (15 ist der fnfstndige Ent- ladestrom, siehe DIN 57 510/VDE 0510). 3 Kennlinien 3.1 Das Einhalten des Spannungshchstwertes nach Ab- schnitt 2.1 und

18、der Strombegrenzung nach Abschnitt 2.2 wird durch eine IU-Kennlinie entsprechend DIN 41 772 erreicht. Die fr eine IU-Kennlinie nach diesen Richtlinien einzu- haltenden Toleranzen sind in Bild 1 festgelegt. Gerte mit dieser Kennlinie gestatten, mehrere Batterien gleicher Zellenzahl, verschiedener Kap

19、azitt und verschie- denen Ladezustands parallel zu laden. 3.2 AuRer Gerten mit IU-Kennlinie nach Bild 1 sind auch Gerte mit Kennlinien nach den Bildern 2 und 3 mit nachstehenden Einschrnkungen zulssig. 3.2.1 Gerte mit Kennlinie nach den Bildern 2 und 3 ermglichen ein schnelleres Volladen durch Erhhe

20、n der Spannung ber UzL hinaus gegen Ende des Ladens. Diese Spannungserhhung darf erst einsetzen, wenn der Ladestrom die in DIN 57 5lO/VDE 0510,AusgabeJanuar 1977, Abschnitt 12.2.2 genannten Grenzwerte erreicht hat. Im IU-Teil der Kennlinie drfen mehrere Batterien parallel geladen werden (siehe Absch

21、nitt 3.1). Beim Erhhen der Spannung ber die unter Abschnitt 2.1 genannten Werte hinaus muR die Parallelschaltung der Batterien aufge- trennt werden und das Laden im W-Teil oder zweiten I-Teil der Kennlinie als Einzelladen erfolgen. Das Laden mehrerer parallelgeschalteter Batterien im W- oder zwei- t

22、en I-Teil ist nicht zulssig, es sei denn, da durch geeig- nete Manahmen sichergestellt ist, daR die Stromaufnah- me keiner der angeschlossenen Batterien den Grenzwert nach DIN 57 510/VDE 0510 berschreitet. Beim Errei- chen des Volladezustandes mssen die Batterien abge- schaltet werden. 3.3 Die Toler

23、anzfelder nach den Bildern 1 bis 3 sollen bei Netzspannungsschwankungen von 2 10% und Netz- frequenzschwankungen von * 2 % eingehalten werden. Fr Gerte, die nicht fr diese Schwankungen bemessen sind, mssen die zulssigen Grenzen vom Hersteller ange- geben werden. Die genannten Grenzen der Spannungs-

24、und Frequenz- Schwankungen werden in Netzen der ffentlichen Strom- versorgung im allgemeinen eingehalten, d. h. grRere Spannungs- oder Frequenzabweichungen treten nur so kurzzeitig auf, daR Strungen im Ladevorgang mit ent- sprechend den genannten Bedingungen bemessenen Lade- gerten nicht zu erwarten

25、 sind. In Netzen nichtffentlicher Stromversorgung knnen da- gegen grere Schwankungen der Netzspannung und Netzfrequenz whrend lngerer Zeitspanne auftreten. Wo 2794442 0067586 201 dies der Fall ist, muR es dem Gertehersteller bei Bestel- lung mitgeteilt werden. 4 Elektrische Eigenschaften 4.1 Der bei

26、 Nennbetrieb vom Gleichrichtergert abgege- bene iberlagerte Wechselstrom ist vom Herstellet im Datenblatt anzugeben,. und Aufbau der Ladegerte 4.2 Treten in einem Teil der U-Kennlinie Pendelungen oder Kippschwingungen auf, die nicht gedmpft abklin- gen, so darf der Strom die in Abschnitt 2.4 genannt

27、en Grenzen und der Augenblickswert der pendelnden Span- nung 2,45 V je Zelle nicht bersteigen. 4.3 Zum Einstellen der unter Abschnitt 2.1 angegebenen Ladespannung in den Grenzen von 2.33 und 2.40V je Zelle ist ein Ladespannungseinsteller erforderlich. Dieser soll so angeordnet sein, da er Unbefugten

28、 nicht zugng- lich ist. 4.4 Bei Ladegleichrichter-Gerten rnuR die Gleichstrom- seite vom Wechselstromnetz galvanisch getrennt sein, wenn im Gleichstromkreis eine SchutzmaRnahme nach VDE O100 nicht anwendbar ist (siehe DIN 57510/ VDE 0510). 4.5 StrommeRgerte zur Anzeige des Ladestromes ms- sen den ar

29、ithmetischen Mittelwert anzeigen (z. B. Dreh- spul-StrommeRgerte) . 4.6 Mit Rcksicht auf den AnschluR tiefentladener Bat- terien rnuR das Gert so bemessen sein, da es auch mit einer Netz-berspannung von 10% und einer Batterie- Spannung von 1,8 V je Zelle betrieben werden kann, ohne Schaden zu nehmen

30、 (siehe VDE 0556, Ausgabe Oktober 1966, 0 58d). VDE 0557, Ausgabe Mrz 1969, 54d), DIN 5751O/VDE 0510, DIN 57558 Teil 1/VDE 0558 Teil 1, Ausgabe August 1977, Abschnitt 5.2.7.4). 5 Richtlinien fr den Betrieb 5.1 Bei Ladegerten mit IU-Kennlinie gemR Ab- schnitt 3.1 drfen die Batterien bis zu 3 Tagen an

31、ge- schlossen bleiben. Sofern jedoch der Beharrungswert des Ladestroms 10% von 15 nicht unterschreitet, ist bereits nach Erreichen desVolladezustandes bzw. nach Erreichen der maximal zulssigen Suretemperatur abzuschalten. 52 Reicht die werktglich zur Verfgung stehende Zeit zum Volladen nicht aus, so

32、 mu einmal wchentlich ein Ausgleichsladen vorgenommen werden. Bei werktglichem Volladen gengt das auch sonst von den Batterieherstellern vorgeschriebene Ausgleichsladen in Abstnden von vier Wochen. Ausgleichsladen kann (siehe DIN 40 729) mit Ladeger- ten nach Abschnitt 3.1 durch verlngertes Laden (z

33、.B. ber Sonnabend/Sonntag) oder durch Laden ber die in Abschnitt 2.1 festgelegten Spannungshchstwerte hinaus (z. B. mit Ladegerten nach Abschnitt 3.2.1) vorgenom- men werden. Im letzten Falle ist das Laden nach den Vorschriften der Batteriehersteller zu berwachen. soweit 0 nicht Ladegerte mit selbst

34、ttiger Ausschaltung Anwen- dung finden. DIN1 DIN 41773 TEIL L 79 25. 2,L 1 2,3. 22 2,1 2,o 2794442 ClOb7587 148 . . I DIN 41 773 Teil 1 Seite 3 2.7 v 2,6 25 2,4 1 2,3 22 21 2,o 5.3 Bei Bemessung der Anschluleitungen zwischen Ladegert und Batterie ist anzustreben, da der Span- nungsabfall bei Nennstr

35、om des Ladegertes 2 % der Nenn- Spannung nicht bersteigt. Dies entfllt, wenn der Span- nungsabfall durch das Ladegert ausgeregelt wird. Die Kabel zwischen der Verteilungsstelle und den Batterien mssen mglichst kurz gehalten werden, wenn eine Ver- lngerung der Ladezeiten vermieden werden soll. . . .

36、. . . . . 5.4 Beim Laden mit Gerten nach Abschnitt 3.1 und Abschnitt 3.2 sind wchentlich Suredichte und Sure- temperatur jeder Zelle zu messen, um auftretenden Plat- tenschlu rechtzeitig zu erkennen. 5.5 Beim Laden nach IU-Kennlinie ist es besonders wichtig, daR sich die Batterien in einwandfreiem Z

37、ustand befinden und da deren Zellen nicht ungleich entladen sind. 5.6 Fr die Prfung der Spannung im U-Teil der Kenn- linie ist ein Spannungsmegert mit einer Meunsicher- heit von hchstens * 0.01 V e Zelle zu verwenden. O 2% I -#? 1 0.2 0.3 ,4 i5 ,6 ,7 0.8 Q9 1:O LIdN u Bild 1. IU-Kennlinie mit Tolera

38、nzfeld (siehe Abschnitt 3.1 1. UzL stetig oder in wenigstens 3 Stellungen von 2,33 bis 2,40 V je Zelle einstellbar 2.6 :7j u 0 OJ O2 O3 0.4 015 a6 0.7 i8 0.9 l!O X IL/IdN - Bild 3. IUI-Kennlinie mil Toleranzfeld (siehe Abschnitt 3.2.1). UzL stetig oder in wenigstens 3 Stellungen von 2,33 bis 2,40V j

39、e Zelle einstellbar X Stromgrenzwert (siehe DIN 57 510/VDE 0510, Aus- gabe Januar 1977, Abschnitt 12.2.2) Uz Zellenspannung, U, konstant gehaltener Wert der Ladespannung je Zelle,lL Ladestrom und IdN Nenngleich- Strom des Ladegertes. Die Nenngleichspannung betrgt 2,O V je Zelle. Die Toleranzen des I

40、-Teils der Kennlinie in den Bildern 1 bis 3 knnen in allen Fllen auch grer als f 2 % sein, ohne da hierdurch eine Gefhrdung der Batterie eintritt. In diesem Fall mu entsprechend DIN 41 772 die Toleranz mit angegeben werden. DIN1 DIN 41773 TEIL 1 79 m 2794442 0067588 084 m Seite 4 DIN 41 773 Teil 1 W

41、eitere Normen DIN 41 772 DIN 41 755 Teil 1 DIN 40729 VDE 0556 Bestimmungen fr Vielkristallhalbleiter-Gleichrichter VDE 0557 Bestimmungen fr Einkristallhalbleiter-Gleichrichter DIN 57 558 Teil INDE 0558 Teil 1 VDE-Bestimmung fr Halbleiter-Stromrichter; Allgemeine Bestimmungen und Stromrichter; Halble

42、iter-Gleichrichtergerte; Formen und Kurzzeichen der Kennlinien berlagerungen auf einer Gleichspannung; Periodische uberlagerungen; Begriffe, Meverfahren Galvanische Sekundrelemente (Akkumulatoren); Begriffe besondere Bestimmungen fr netzgefhrte Stromrichter Erluterungen Diese Norm wurde ausgearbeitet vom Unterkomitee 331 .I ,Halbleiter-Stromrichter“ der Deutschen Elektrotechnischen Kommission im DIN und VDE (DKE).