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ICS 73.100.40 D93 MT 中 华 人 民 共 和 国 煤 炭 行 业 标 准 MT/T XXXXXXXXX 矿用一般型超级电容器电机车 Mining ultracapacitors electric locomotive for non hazardous area (报批稿) (本稿完成日期2020.1.13) XXXX - XX - XX 发布XXXX - XX - XX 实施 国家煤矿安全监察局 发 布 (征求意见稿) MT/T XXXXXXXXX I 目 次 前言.....................................................................................................................................................................II 1范围.................................................................................................................................................................1 2规范性引用文件.............................................................................................................................................1 3术语和定义.....................................................................................................................................................1 4分类.................................................................................................................................................................2 5要求.................................................................................................................................................................4 6试验方法.......................................................................................................................................................12 7检验规则.......................................................................................................................................................18 8标志、包装、运输及贮存...........................................................................................................................22 附录 A(资料性附录)电源装置报废..........................................................................................................25 MT/T XXXXXXXXX II 前 言 本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中国煤炭工业协会提出。 本标准由煤炭行业煤矿专用设备标准化技术委员会归口。 本标准起草单位中煤科工集团上海有限公司、上海煤科检测技术有限公司、山东安信机械制造有 限公司、安标国家矿用产品安全标志中心、上海奥威科技开发有限公司。 本标准主要起草人章伯超、李星、苗小丽、沙凤华、奚丽峰、史志远、臧财运、李斌、李锋、魏 晓燕、曹大远、潘发生、梁全顺、许检红、李巍巍。 本标准于XXXX年XX月首次发布。 MT/T XXXXXXXXX 1 矿用一般型超级电容器电机车 1范围 本标准规定了矿用一般型超级电容器电机车(以下简称电机车)、矿用一般型超级电容器电源装置 (以下简称电源装置)、矿用一般型超级电容器充电机(以下简称充电机)的术语、定义、型式与命名、 要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存等。 本标准适用于电机车、电源装置、充电机。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件, 仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 191 包装储运图示标志 GB/T 2423.4-2008 电工电子产品环境试验 第2部分试验方法 试验Db交变湿热(12h12h循环) GB 3836.1-2010 爆炸性环境 第1部分设备 通用要求 GB 3836.3-2010 爆炸性环境 第3部分由增安型“e”保护的设备 GB/T 4208 外壳防护等级(IP代码) GB/T 4695 窄轨机车车辆车轮踏面形状与尺寸 GB/T 10111-2008 随机数的产生及其在产品质量抽样检验中的应用程序 GB/T 12173-2008 矿用一般型电气设备 GB/T 12668.2-2002 调速电气传动系统 第2部分一般要求 低压交流变频电气传动系统额定值的 规定 AQ 1043-2007 矿用产品安全标志标识 JB/T 6480.1-2013 旋转牵引电机基本技术条件 第1部分除电子变流器供电的交流电动机之外的 电机 JB/T 6522-1992 窄轨工矿电机车用断路器技术条件 JB/T 8200-2010 煤矿防爆特殊型电源装置用铅酸蓄电池 MT/T 154.2 煤矿用电器设备产品型号编制方法和管理办法 MT/T 333-2008 煤矿机车产品型号编制方法 MT/T 863-2000 矿用直流电源变换器 MT/T 1064-2008 矿用窄轨架线式工矿电机车技术条件 QC/T 741-2014 车用超级电容器 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 MT/T XXXXXXXXX 2 超级电容器ultracapacitors 一种电化学储能器件, 其至少有一个电极利用双电层或赝电容实现储能, 在恒流充电或放电过程中 的时间与电压的关系曲线通常近似于线性。 [QC/T 741-2014,定义3.1] 3.2 超级电容器管理系统ultracapacitor management system 通过采集、检测超级电容器温度、电流、电压等相关数据,对超级电容器进行充放电管理、保护与 控制的装置。 3.3 超级电容器电源装置ultracapacitor power equipment 由外壳、超级电容器、超级电容器管理系统等组成的能量存储、转换装置,需要时还可包括充电系 统、放电系统、显示系统、电源输入系统、电源输出系统等。 3.4 额定电压rated voltage UR 超级电容器的最高工作电压。 3.5 报警电压alarm voltage UA 电源管理系统设定的最低或最高工作电压。 3.6 截止电压minimum voltage Umin 超级电容器的最低工作电压。 3.7 续航里程cruising mileage 电机车单机在额定速度下,在水平直线轨道上,自额定电压开始运行至截止电压,电机车的行驶距 离。 列车在额定速度和负载条件下,在水平直线轨道上,自额定电压开始运行至截止电压,列车的行驶 距离。 4型式与命名 MT/T XXXXXXXXX 3 4.1型式 本标准涉及型式为矿用一般型。 4.2型号 4.2.1电机车 4.2.1.1按 MT /T 333-2008 中 5.7 的规定进行。 4.2.1.2编号示例如下 C D □ □ 粘着质量,单位质量为 t 调速方式,变频调速为 B,斩波调速为 Z 第一特征代号,矿用一般型超级电容器 机车 4.2.1.3标记示例矿用一般型超级电容器电机车,变频调速,粘着质量 10t,标记为CDB10。 4.2.2超级电容器 4.2.2.1编号示例如下 UC□/ □ 静电容量,单位为 F 额定电压,1/10,单位为 V 超级电容器代号 4.2.2.2标记示例超级电容器,额定电压 1.5V,静电容量 200000F,标记为UC15/200000。 4.2.3电源装置 4.2.3.1按 MT/T 154.2 的规定进行,标志KY。 4.2.3.2编号示例如下 MT/T XXXXXXXXX 4 DXK□/□ C 补充代号,车辆设备 主参数,标称容量,单位为 F 主参数,额定工作电压,单位为 V 第一特征代号,矿用一般型 类型代号,电源装置 4.2.3.3标记示例 电源装置, 额定电压 600V, 标称容量 500F, 用于车辆设备, 标记为 DXK600/500C。 4.2.4充电机 4.2.4.1按 MT/T 154.2 的规定进行,标志KY。 4.2.4.2编号示例如下 Z K C -□/ □ 主参数,额定最高输出电压,单位为 V 主参数,额定最高输出电流,单位为 A 第二特征代号,常规充电方式 第一特征代号,矿用一般型 类型代号,整流器 4.2.4.3标记示例充电机,额定电流 200A,额定电压 600V,标记为ZKC-200/600。 5要求 5.1一般要求 电机车、电源装置、充电机应符合本标准的规定,并按照经规定程序批准的图样及技术文件制造。 5.2使用条件 电机车、电源装置、充电机应符合煤矿安全规程的规定,在下列环境条件下,应能正常运行 海拔高度不超过 2000m; 周围空气最高温度为40℃,最低温度为-25℃; 相对湿度不大于 90(25℃)。 5.3电机车 5.3.1总装检查 5.3.1.1安全标志明显,编号正确,固定牢靠。 5.3.1.2铭牌信息完整、准确,固定牢靠。 MT/T XXXXXXXXX 5 5.3.1.3紧固件牢固不松动。 5.3.1.4电缆布置整齐,夹持牢固并具有防止损伤的保护。 5.3.1.5控制设备手柄动作及相应的电机、电器和仪表动作位置准确,动作灵活。 5.3.1.6减速装置齿轮接触斑点符合设计要求,减速器不渗漏油。 5.3.1.7轴箱转动灵活。 5.3.1.8制动、撒砂装置动作灵活、可靠。 5.3.1.9照明、标志灯、警号装置、压缩空气系统工作正常。 5.3.1.10悬挂装置缓冲自如。 5.3.1.11电源装置防外物间隙小于等于 12mm。 5.3.1.12安全监控装置安装正确,工作正常。 5.3.2外形尺寸极限偏差 应符合MT/T 1064-2008中3.3的规定。 5.3.3整备质量、轴重、轮重极限偏差 应符合MT/T 1064-2008中3.5的规定。 5.3.4车轴平行度 应符合MT/T 1064-2008中3.6的规定。 5.3.5车架 应符合MT/T 1064-2008中3.7的规定。 5.3.6速度极限偏差 应符合MT/T 1064-2008中3.8的规定。 5.3.7牵引力极限偏差 应符合MT/T 1064-2008中3.9的规定。 5.3.8通过最小曲率半径 应符合MT/T 1064-2008中3.10的规定。 5.3.9轴箱的密合性及轴承温度 应符合MT/T 1064-2008中3.11的规定。 5.3.10轮对 5.3.10.1轮对应符合 MT/T 1064-2008 中 3.12 的规定。 5.3.10.2车轮踏面应符合 GB/T 4695 的规定。 MT/T XXXXXXXXX 6 5.3.11制动 应符合MT/T 1064-2008中3.13的规定。 5.3.12撒砂装置 应符合MT/T 1064-2008中3.14的规定。 5.3.13连接器 应符合MT/T 1064-2008中3.15的规定。 5.3.14减速装置 应符合MT/T 1064-2008中3.16的规定。 5.3.15司机室 应符合MT/T 1064-2008中3.17的规定。 5.3.16警号装置 应符合MT/T 1064-2008中3.18的规定。 5.3.17空压系统与液压系统的密封性 应符合MT/T 1064-2008中3.20的规定。 5.3.18防雨、水密封性 应符合MT/T 1064-2008中3.21的规定。 5.3.19电气系统 5.3.19.1基本要求 5.3.19.1.1矿用一般型电气设备应符合 GB/T 12173-2008 给出相应的要求。 5.3.19.1.2应有电气、机械安全联锁装置。 5.3.19.1.3电机车根据电源装置对应的电压等级, 具有过放电报警、 保护功能。 电压降至报警电压 (允 差5V)时报警;电压降至截止电压(允差5V)时停机。额定电压、报警电压、截止电压通过以下公 式计算 额定电压超级电容器数量UR 报警电压超级电容器数量UA 截止电压超级电容器数量Umin 5.3.19.2照明装置 5.3.19.2.1应符合 MT/T 1064-2008 中 3.19 的规定。 5.3.19.2.2电机车向前运行时,应前有照明,后有红灯。 5.3.19.3插销连接器 MT/T XXXXXXXXX 7 5.3.19.3.1应设有防止骤然拔脱的徐动装置。 5.3.19.3.2应设有带电拔插闭锁装置。 5.3.19.4充电性能 充电时间不超过20min。 5.3.20续航里程 5.3.20.1单机续航里程 单机续航里程应不小于设计值。 5.3.20.2列车续航里程 列车续航里程应不小于设计值。 5.3.21电路绝缘性能(灯泡、电机及电子器件除外) 5.3.21.1电路对地绝缘电阻应不小于 1MΩ。 5.3.21.2电路应能承受表 1 规定的工频正弦波交流试验电压值的 85%,并历时 1min,无击穿或闪络 现象。 表 1工频正弦波交流试验 单位为伏特 额定电压试验电压 Ui≤30750 30<Ui≤3001500 300<Ui≤7502.5Ui2000 5.3.22防腐蚀性 应符合MT/T 1064-2008中3.26的规定。 5.3.23保护功能 电机车电控系统应具有禁止电机车驶出设定使用范围的保护功能。 5.3.24配套电气设备 5.3.24.1牵引电机应符合 GB/T 12173-2008 和 JB/T 6480.1-2013 给出相应的要求。 5.3.24.2电源变换器应符合 GB/T 12173-2008 和 MT/T 863-2000 给出相应的要求。 5.3.24.3断路器应符合 GB/T 12173-2008 和 JB/T 6522-1992 给出相应的要求。 5.3.24.4变频器应符合 GB/T 12173-2008 和 GB/T 12668.2-2002 给出相应的要求。 5.3.24.5其他配套设备应符合 GB/T 12173-2008 给出相应的要求。 5.4超级电容器电源装置 MT/T XXXXXXXXX 8 5.4.1超级电容器 5.4.1.1外观 外壳无变形及裂纹,表面干燥、无电解液溢痕,标志应清晰完整、准确无误。 5.4.1.2静电容量 静电容量应不小于标称容量的80。 5.4.1.3储存能量 储存能量应不小于标称能量的80。 5.4.1.4直流内阻 直流内阻应不大于其标称内阻。 5.4.1.5大电流充放电能力 放电容量应不低于标称容量的30。 5.4.1.6电压保持能力 开路电压应不低于额定电压的80。 5.4.1.7绝缘电阻 其绝缘电阻应不小于8MΩ。 5.4.1.8气密性 压力变化应不大于0.5kPa。 5.4.1.9循环耐久能力 应满足下列要求 a10000 次循环后, 放电能量大于初始值的 80; 或 50000 次循环后, 放电能量大于初始值的 70; b无电解液泄漏; 注初始值为循环耐久能力测试时第5次循环的数值。 5.4.1.10高温特性 进行高温特性检验时,其性能应符合表2所列要求。 表 2高温特性 静电容量 F 储存能量 kJ 直流内阻 mΩ ≥初始值的 80≥初始值的 80。≤初始值的 1.5 倍 注初始值为常温测试时第 5 次循环的数值。 5.4.1.11低温特性 MT/T XXXXXXXXX 9 进行低温特性检验时,其性能应符合表 3 所列要求。 表 3低温特性 静电容量 F 储存能量 kJ 直流内阻 mΩ ≥初始值的 60≥初始值的 50。≤初始值的 2 倍 注初始值为常温测试时第 5 次循环的数值。 5.4.1.12安全性 5.4.1.12.1电安全性 电安全性应满足下列要求 a进行过放电试验时,应不爆炸、不起火、不漏液; b进行过充电试验时,应不爆炸、不起火、不漏液; c进行短路试验时,应不起火、不爆炸、不漏液,外壳温度小于 60℃。 5.4.1.12.2机械安全性 机械安全性应满足下列要求 a进行跌落试验时,应不爆炸、不起火; b进行挤压试验时,应不爆炸、不起火; c进行针刺试验时,应不爆炸、不起火; d进行冲击试验时,超级电容器壳体应不破裂、不损坏; e进行振动试验后,壳体应无变形、开裂,电解液无泄漏,测试直流内阻应小于初始值的 1.5 倍。 注初始值为常温测试时第5次循环的数值。 5.4.1.12.3环境安全性 环境安全性要求如下 a进行加热试验时,应不爆炸、不起火; b进行被动燃烧试验时,应不爆炸、不起火; c进行析气试验时,应不排气。 5.4.1.13外壳的渗漏试验 外壳应能承受工频交流10000V、3s~5s电压不波动的渗漏试验。 5.4.2电源装置 5.4.2.1结构 电源装置中超级电容器的安装应牢固可靠, 超级电容器组与外壳之间铺设绝缘材料, 以达到绝缘和 固定的目的,应有良好的通风散热措施。 5.4.2.2电气间隙与爬电距离 MT/T XXXXXXXXX 10 接线端子之间及接线端子对地间的电气间隙、爬电距离应符合表4的规定;电源装置中相邻电池单 体之间的最大放电电压不宜超过24V,极柱之间的爬电距离不应小于12mm。如果最大放电电压超过24V, 则每超过2V,爬电距离应增加1mm。 表 4爬电距离与电气间隙 工作电压 V 最小爬电距离 mm 最小电气间隙 mm 241.81.8 22055 380/6601210 660/11402014 5.4.2.3连接 电源装置内部超级电容器连接可用铜芯软电缆或专用编织铜质连接导线, 且每根连接线应能承受回 路额定电流,并应连接牢固可靠。 5.4.2.4绝缘电阻 电容器极柱对电容器组外壳(地)的绝缘电阻应符合表 5 的规定。 表 5绝缘电阻 电源装置额定电压 U V 最小对地绝缘电阻 kΩ U≤5010 50<U≤10015 100<U≤15025 150<U≤20030 200<U≤25035 250<U≤30040 U>30045 5.4.2.5箱体 5.4.2.5.1箱体应采用不燃或阻燃性材料制造,衬垫、电缆引入装置的密封件及控制手柄除外。 5.4.2.5.2箱体的防护等级应符合 GB/T 12173-2008 中 4.2.3.2 d)的规定。 5.4.2.5.3箱体应设起吊装置。 5.4.2.5.4箱体应有与电机车固定可靠的装置。 5.4.2.5.5箱盖冲击试验应符合 GB/T 12173-2008 中 4.2.2.1 的规定,试验后绝缘层应不破裂、不损 坏,箱盖应不出现影响使用的变形。 5.4.2.6交变湿热性能 应符合GB/T 12173-2008中4.8.1的规定。 MT/T XXXXXXXXX 11 5.4.2.7最高表面温度 应符合GB/T 12173-2008中4.2.4的规定。 5.4.2.8输出电压范围 电源装置的输出电压范围为额定电压的65-100。 5.4.2.9电缆引入装置 应符合 GB/T 12173-2008 中 4.3 的规定。 5.4.2.10报废 电源装置在运行过程中应保持良好状态,其报废参见附录 A 的规定。 5.5充电机 5.5.1外观 外壳材质应采用不燃或阻燃性材料制造,观察窗透明件、衬垫、电缆引入装置的密封件及控制手柄 除外。 5.5.2防护等级 防护等级应符合GB/T 12173-2008中4.2.3.2 c的规定。 5.5.3最高表面温度 应符合GB/T 12173-2008中4.2.4的规定。 5.5.4紧固件 5.5.4.1紧固件应符合 GB 3836.1-2010 中第 9 章的规定。 5.5.4.2应采取防止紧固件因振动而松脱的措施。 5.5.5连接件 5.5.5.1与外部电路连接的连接件应有足够大的尺寸,以便与截面积至少等于与电气设备额定电流相 对应的导线可靠连接。 5.5.5.2连接件应满足 a可靠地固定,不会自行松动; b具有使导体不会从指定位置滑出的结构; c保证适当的接触压力, 不对连接导线产生影响功能的损伤, 这尤其适用于连接件与多股导线直 接卡紧的方法。 5.5.5.3不允许使用的连接件 a具有能损坏导体的尖锐棱边; b在正常拧紧过程中转动、扭转或永久性变形。 MT/T XXXXXXXXX 12 5.5.5.4连接件的结构应保证在正常运行情况下,不会因温度发生变化而明显削弱其接触压力。不应 通过绝缘材料来传递接触压力。 5.5.5.5用来压紧导线的连接件应有弹性零件。连接导体截面积不超过 4mm 2的连接件也应能和更小截 面积的导体可靠连接。 5.5.6电气间隙与爬电距离 接线端子之间及接线端子对地间的电气间隙与爬电距离应符合表4中的规定。 5.5.7电气系统 5.5.7.1输出电压应不大于所充电电源装置额定电压的 1.05 倍。 5.5.7.2充电输出端应具有无负载断电保护功能。 5.5.7.3应具有超过设定时间停止充电保护功能。 5.5.7.4当充电电流降至设定电流值时,应停止充电。 5.5.7.5应具有短路保护。 5.5.8交变湿热性能 应符合GB/T 12173-2008中4.8.1的规定。 5.5.9显示装置 应具有合、分闸状态指示及输出电压、电流显示等功能。 5.5.10冲击 应能承受GB 3836.1-2010中表12规定的抗冲击试验。 5.5.11电缆引入装置 应符合GB/T 12173-2008中4.3的规定。 5.5.12接地 应符合GB 3836.1-2010中第15章的规定。 6试验方法 6.1试验用测量仪器 各种传感器、测量仪器、记录仪和计量工具应持有国家指定单位颁发的检验合格证,并按规定时限 进行校检。 计量工具按被试产品的图纸要求的公差范围选用精度, 常规测量仪器仪表精度应不低于1级。 6.2电机车 6.2.1充电性能 电机车放电到截止电压,用计时器计时,按设计充电电流开始充电,至额定电压且充电电流降至设 定值时,记录充电时间。 MT/T XXXXXXXXX 13 6.2.2续航里程 6.2.2.1单机续航里程 在水平直线轨道上,电机车单机在额定速度下,自额定电压开始运行至截止电压,测定电机车的行 驶距离。 6.2.2.2列车续航里程 在水平直线轨道上,列车在额定速度和负载条件下,自额定电压开始运行至截止电压,测定列车的 行驶距离。 6.2.3配套电气设备试验 6.2.3.1牵引电机的试验按 GB/T 12173-2008 和 JB/T 6480.1-2013 给出相应的试验方法进行。 6.2.3.2电源变换器试验按 GB/T 12173-2008 和 MT/T 863-2000 给出相应的试验方法进行。 6.2.3.3断路器的试验按 GB/T 12173-2008 和 JB/T 6522-1992 给出相应的试验方法进行。 6.2.3.4变频器的试验按 GB/T 12173-2008 和 GB/T 12668.2-2002 给出相应的试验方法进行。 6.2.3.5其余配套电气设备试验方法按照 GB/T 12173-2008 给出相应的试验方法进行。 6.2.4电源电压保护 电机车放电运行到报警电压(允差5 V)时报警,用电压表检测;继续运行机车,当电压值降至 截止电压(允差5 V)时停车,用电压表检测。 6.2.5保护功能 设定保护地点,观察电机车运行到保护地点时电机车是否执行保护动作停车。 6.2.6绝缘检测 绝缘电阻试验时,应拆除指示仪表,将照明电路与主电路断开,将控制器接线盒中所有接线端子可 靠地用导线短接,电路电压小于等于500V的采用500V绝缘电阻表,电路电压大于500V且小于等于1000V 的用1000V绝缘电阻表。 6.2.7整车其余项目 整车其它项目试验方法按照MT/T 1064-2008给出相应的试验方法进行。 6.3超级电容器电源装置 6.3.1超级电容器 6.3.1.1外观 用目测法检查。 6.3.1.2标志 用目测法检查。 6.3.1.3静电容量 MT/T XXXXXXXXX 14 用恒定电流I对超级电容器充电到额定电压UR,然后以恒定电流I对超级电容器放电到截止电压Umin, 记录从额定电压的80UR(U1)至截止电压Umin(U2)之间的电压范围内超级电容器的放电时间,共循环5 次。按式(1)计算第5次循环的静电容量,取其为测试值。 CIt/U1-U21 式中C-静电容量,单位为法拉(F); U1、U2-采样电压,单位为伏特(V); I-放电电流,单位为安培(A); t-放电时间,单位为秒(s)。 注恒定电流I选取I1或客户规定的电流。I1为超级电容器1倍率充放电电流A,其数值等于CN(UR-Umin)/3600, 其中CN为超级电容器的标称容量。 6.3.1.4储存能量 用恒定电流I对超级电容器充电到额定电压UR,再恒压30min,静置5s后,用恒定电流I对超级电容 器放电到截止电压Umin,记录电流、电压和时间,共循环5次。按公式(2)计算第5次循环的储存能量, 取其为测试值。 W I1 ∫Udt(2) 式中W-储存能量,单位为焦耳(J); U-超级电容器即时电压,单位为伏特(V); t-超级电容器放电到截止电压时所需的时间,单位为秒(s)。 注恒定电流I选取I1或客户规定的电流。 6.3.1.5直流内阻 以恒定电流I对超级电容器充电到额定电压UR,然后用恒定电流I对超级电容器放电到截止电压Umin, 共循环5次。记录超级电容器恒流充放电转换瞬间(30ms内)电压的突变,按公式(3)计算第5次循环 的直流内阻,取其为测试值。 R U0- Ui/ I0- Ii(3) 式中R-直流内阻,单位为欧姆(Ω); U0- 超级电容器断开充电前的电压,单位为伏特(V); Ui- 超级电容器放电30毫秒的电压,单位为伏特(V); I0- 超级电容器断开充电前的电流,单位为安培(A); Ii- 超级电容器放电初始电流(取负值),单位为安培(A)。 注恒定电流I选取I1或客户规定的电流。 6.3.1.6大电流充放电能力 用恒定电流I对超级电容器充电到额定电压UR,再恒压充电30min,静置5s后,用恒定电流I放电至 截止电压Umin,共循环5次。按公式(1)计算第5次循环的静电容量,取其为测试值。其中恒定电流I的 数值根据表6选取。 MT/T XXXXXXXXX 15 表 6恒定电流 静电容量UT F 恒定电流I A ≥150000300 50000~150000200 ≤50000100 6.3.1.7电压保持能力 用恒定电流I对超级电容器充电到额定电压UR,再改为恒压充电30min,然后在室温下开路静置72h 后,测量超级电容器的开路电压。 注恒定电流I选取I1或客户规定的电流。 6.3.1.8绝缘电阻 用1000V绝缘电阻表测试超级电容器极柱与壳体之间的绝缘电阻。 6.3.1.9气密性 在未灌入电解液的超级电容器外壳, 压入或抽出空气, 使其内部气压与大气压力相差19kPa, 在3s~ 5s的时间内压力变化应不大于0.5kPa。 6.3.1.10循环耐久能力 6.3.1.10.1试验条件 环境温度22℃2℃; 充放电电流恒定电流I根据表7选取。 表 7充放电电流 静电容量UT F 恒定电流I A ≥150000150 50000~150000100 ≤5000050 6.3.1.10.2试验步骤 用恒定电流I对超级电容器充电到额定电压UR,静置5s,然后,以恒定电流I对超级电容器放电到截 止电压Umin;静置30s,即完成一个循环。5000个循环为一个阶段。一个阶段结束后,室温静置24h,方 可进行下一个阶段的循环。在1~10000次循环测试期间,当连续3次放电能量小于初始值的80,即判定 为寿命终止,停止试验;在10000~50000次循环测试期间,当连续3次放电能量小于初始值的70,即判 定为寿命终止,停止试验。 6.3.1.11高温特性 将超级电容器置于55℃2℃的高温箱中6h,然后,在此环境下按6.3.1.5~6.3.1.7对超级电容器 进行检测。 MT/T XXXXXXXXX 16 6.3.1.12低温特性 将超级电容器置于-20℃2℃的低温箱中16h,然后,在此环境下按6.3.1.5~6.3.1.7对超级电容 器进行检测。 6.3.1.13安全性试验 6.3.1.13.1过放电 对超级电容器以恒定电流I1充电至额定电压UR后,再以I1电流放电至0V,再将放电电流增加至2I1, 并保持10min。 6.3.1.13.2过充电 对超级电容器以恒定电流I1充电至额定电压UR后,再以I1充电1h(相当于过充100)。 6.3.1.13.3短路 对超级电容器以恒定电流I1充电至额定电压UR后,将充满电的超级电容器经外部短路,外部线路电 阻小于5mΩ,短路时间10min。 6.3.1.13.4跌落试验 对超级电容器以恒定电流I1充电至额定电压UR后, 在20℃5℃环境下, 从1.5m高度处自由跌落到厚 度为20mm的硬木地板上,每面一次。有接线柱的一面不进行跌落试验。 6.3.1.13.5挤压试验 对超级电容器以恒定电流I1充电至额定电压UR后,按下列条件进行试验。 挤压方向垂直于超级电容器极板方向施压。 挤压面积不小于20cm 2。 挤压程度直至超级电容器壳体破裂或内部短路(超级电容器电压变为0V)为止。 6.3.1.13.6针刺试验 6.3.1.13.6.1对超级电容器以恒定电流I1充电至额定电压UR后。 6.3.1.13.6.2用Φ3mm-Φ8mm 的耐高温钢针、以 10mm/s~40mm/s 的速度,垂直于超级电容器极板的方 向贯穿(钢针停留在电容器中) ,该试验应在有充分环境保护的条件下进行。 6.3.1.13.7冲击试验 按JB/T 8200-2010中5.11的规定进行。 6.3.1.13.8耐振动性 将超级电容器紧固到振动试验台上,按下述条件进行振动试验 a振动频率每分钟 68 次~72 次; b振动方式自由落体; c振幅9mm~11mm; d振动时间3h。 振动后,按照 6.3.1.5 测试直流内阻。 MT/T XXXXXXXXX 17 6.3.1.13.9加热试验 对超级电容器以恒定电流I1充电至额定电压UR后, 将超级电容器置于85℃2℃恒温箱内, 并保温2h。 6.3.1.13.10被动燃烧 对超级电容器以恒定电流I1充电至额定电压UR后,将充满电的超级电容器置于液化气火焰上15min。 6.3.1.13.11析气试验 分别按如下充放电方法测试气体析出量 a以 3I1恒流充电至额定电压UR,再以恒压充电,直到充电电流小于 0.5I1,然后以 3I1恒流放电 至截止电压Umin; b以 3I1恒流充电至U0U0URUR-Umin20,再以恒压充电,直到充电电流小于 0.5I1,然后以 3I1恒流放电至截止电压Umin; c每一种充放电方法分别进行 2 次循环, 采用排水法收集排出的气体, 用气体收集瓶收集充电过 程中和放电过程中的析出气体。取每一次循环的最大气体析出量。 6.3.1.14外壳的渗漏试验 将超级电容器外壳放入水池中,在水池和外壳内均注满自来水,水面距离超级电容器壳口不大于 15mm,用两个电极分别放入电容器槽内和槽外的水中,采用工频交流10000V,通电并保持3s~5s,观察 电压是否波动。 6.3.2电源装置 6.3.2.1外观及结构检查 目测法检查。 6.3.2.2电气间隙与爬电距离检测 用量具测量。 6.3.2.3绝缘电阻检测 电源装置应放置在无太阳光照射场所,按正常工作状态装配完整,并外壳接地,经充放电使电容器 达到额定电压 a)试验在电源装置充电结束后1h内进行; b)测量仪器应用数字式万用表; c)测量电容器组空载电压UZ; d)测量电容器组正极对地漏电流(I)及负极对地漏电流(-I),按式(4)计算对地绝缘电阻Rd。 Rd II UZ (4) 式中 Rd对地绝缘电阻的数值,单位为千欧(kΩ); UZ电容器组空载电压的数值,单位为伏(V); (I)电容器组正极对地漏电电流的数值,单位为毫安(mA); MT/T XXXXXXXXX 18 (-I)电容器组负极对地漏电电流的数值,单位为毫安(mA)。 6.3.2.4防护性能试验 按GB/T 4208给出相应的试验方法进行。 6.3.2.5交变湿热性能 按GB/T 2423.4-2008给出相应的试验方法进行。 6.3.2.6最高表面温度测量 按GB 3836.1-2010中26.5.1.3的规定进行。 6.3.2.7输出电压范围检测 用电压表测量电压。 6.3.2.8冲击 按GB 3836.1-2010中26.4.2的规定进行。 6.4充电机 6.4.1外观 目测法检查。 6.4.2电缆引入装置 目测法检查。 6.4.3接地 按 GB 3836.1-2010 中 26.12 的规定进行。 6.4.4电气系统 在充电机运行过程中检查电控系统是否具有保护功能。 6.4.5显示装置 目测法检查是否具有分、合闸状态显示、电压、电流显示功能。 7检验规则 7.1检验分类 检验分型式检验、出厂检验和工业运行试验。 7.2出厂检验 每台电机车、电源装置、充电机应经出厂检验合格后方可出厂,出厂时应附有产品合格证。 MT/T XXXXXXXXX 19 7.3型式检验 凡遇有下列情况之一时,应进行型式检验 a新产品试制鉴定时; b主要零件结构,设计、材料或加工工艺等改变而影响产品的性能时; c批量生产时,每四年应随机抽取一台检验; d停产两年恢复生产时; e国家有关部门提出进行型式检验的要求时; f
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