ГОСТ Р МЭК 60974-1-2023. Национальный стандарт Российской Федерации. Оборудование для дуговой сварки. Часть 1. Сварочные источники питания

Приложение O

(обязательное)

 

СВАРОЧНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ, ЗАПИТАННЫЕ ОТ АККУМУЛЯТОРА

 

O.1 Общие положения

 

Приложение O применяется к сварочным источникам питания с перезаряжаемыми аккумуляторами для дуговой сварки и родственных процессов, а также к аккумуляторным блокам для такого оборудования.

Сварочные источники питания с питанием от аккумуляторной батареи работают:

- от встроенного аккумулятора;

- съемного аккумулятора;

- сменного аккумулятора.

Все требования настоящего стандарта применяются, если в приложении O не приведено иное. Если в приложение O включен пункт, то пронумерованные требования приложения O заменяют или дополняют к пронумерованным пунктам настоящего стандарта. Если не указано иное, то содержание разделов и пунктов в приложении O заменяет содержание соответствующих разделов и пунктов основной части. Дополнительные пункты пронумерованы O.x.201, O.x.202 и т.д.

Приведенные в приложении O сварочные источники питания, запитанные от аккумулятора, и аккумуляторы могут работать:

- полностью отключенными и изолированными от сети питания;

- подключенными к сети питания с помощью сварочной цепи, изолированной от сети питания.

Требования к защите от поражения электрическим током зависят от конкретной схемы электрических соединений.

Если сварочный источник питания, запитанный от аккумулятора, может использоваться во время зарядки, то при проектировании зарядного устройства необходимо учитывать требования к изоляции.

Поскольку аккумуляторы для сварочных источников питания представлены для различных моделей (например, неаккуратное использование, высокие зарядные и разрядные токи), их безопасность может быть оценена только приложением O, а не применением других стандартов для аккумуляторов, таких как серия МЭК 62133, если иное не приведено в приложении O. Все соответствующие требования МЭК 62133-1:2017 и МЭК 62133-2:2017 рассматриваются в приложении O.

При оценке риска возгорания, связанного со съемными аккумуляторами, учитывался тот факт, что эти аккумуляторы являются необслуживаемыми источниками энергии и оцениваются как таковые в настоящем стандарте. Таким образом, требования иных стандартов относительно риска возгорания при зарядке этих съемных аккумуляторов считаются выполненными.

В приложении O также рассматриваются требования, касающиеся использования литиево-ионных химических источников тока, применяемых в аккумуляторных системах в сварочных источниках питания. В контексте этих требований следует учитывать следующее:

- требования касаются безопасности аккумуляторов во время хранения и использования, включая разрядку и зарядку, но не возможных аварийных ситуаций, связанных с токсичностью и потенциальными авариями при транспортировании или утилизации.

Примечание 1 - МЭК 62281 учитывает аспекты безопасности литиево-ионных аккумуляторов во время транспортирования;

 

- аккумуляторные системы, на которые распространяются эти требования, не предназначены для обслуживания конечным пользователем;

- требования предназначены для всесторонней оценки аккумуляторов в том случае, если они применяются в изделиях, на которые распространяется настоящий стандарт;

- требования касаются безопасности аккумуляторных систем при хранении и использовании, включая разрядку и зарядку. Эти требования рассматриваются как дополнительные требования в отношении возгорания зарядного устройства аккумулятора и поражения электрическим током;

- требования относятся к параметрам ХИТ, которые устанавливают требования для безопасного использования ХИТ. Эти параметры составляют основу критериев приемки для ряда испытаний, содержащихся в настоящем стандарте. Настоящий стандарт не проводит независимую оценку безопасности ХИТ. Эти параметры, взятые как набор, составляют "заданный рабочий диапазон" для ХИТ. Существует несколько наборов заданных рабочих диапазонов.

Приложение O не относится к безопасности зарядных устройств аккумулятора. Тем не менее охватывает безопасное функционирование аккумуляторных систем. Оборудование, включая зарядное устройство, аккумуляторный блок и сварочный источник питания, должны соответствовать требованиям настоящего стандарта относительно зарядного устройства.

Примечание 2 - МЭК 60335-2-29 охватывает различные зарядные устройства.

 

Приложение O не содержит исчерпывающей информации по безопасности для производственного, обслуживающего и ремонтного персонала.

 

O.4 Условия окружающей среды

 

Дополнение к разделу 4 настоящего стандарта.

Условия работы аккумулятора не должны превышать заданный рабочий диапазон аккумулятора. В зависимости от применяемой технологии могут потребоваться различные условия окружающей среды и соответствующий сварочный источник питания и/или аккумулятор должны быть промаркированы соответствующим образом, см. 15.1.

Примечание - Подробнее см. МЭК 62133-2:2017, рисунок A.1.

 

O.5 Испытания

 

O.5.1 Условия испытаний

Последовательное испытание, проводимое на аккумуляторе, может привести к накапливаемому механическому напряжению, которое может служить причиной необратимых повреждений аккумулятора, чего следует избегать. При необходимости могут использоваться дополнительные образцы, за исключением типовых испытаний, в которых применяется один образец.

Испытания проводят на новых, просушенных и полностью собранных сварочных источниках питания.

Испытание на нагрев, приведенное в O.7.1, и испытание на тепловую защиту, приведенное в 8.5, проводят при температуре окружающей среды 40 °C с допусками, приведенными в 7.1.2 e).

Другие испытания проводят при температуре окружающего воздуха 25 +/- 10 °C.

Если не указано иное, испытания проводят с полностью заряженным аккумулятором.

Некоторые испытания могут привести к возгоранию или взрыву. Поэтому рекомендуется, чтобы персонал был защищен от летящих фрагментов, взрывной силы, внезапного выделения тепла, химических ожогов, интенсивного света и шума, которые могут возникнуть в результате таких взрывов. Зона испытаний должна хорошо проветриваться, чтобы защитить персонал от возможных вредных аэрозолей или газов.

Дополнение к 5.1 настоящего стандарта.

O.5.1.201 При измерении напряжения должно учитываться пиковое значение любой накладываемой пульсации, превышающее 10% от среднего значения. Переходные напряжения игнорируются, такие как временное увеличение напряжения, например, после извлечения аккумулятора из зарядного устройства.

O.5.1.202 Измерения напряжений ХИТ при испытаниях литиево-ионных систем проводят с использованием однополюсного резистивно-емкостного фильтра низких частот с частотой среза 5 кГц +/- 500 Гц. Если превышены предельные значения напряжения зарядки, то применяют пиковое значение напряжения, измеренного после этого. Измерение должно иметь погрешность в пределах +/- 1% для комбинированной цепи фильтра и вольтметра.

O.5.1.203 Если не указано иное, все аккумуляторы должны полностью соответствовать следующим условиям: аккумуляторы должны быть полностью разряжены и после двухчасового отдыха заряжены в соответствии с инструкциями производителя.

O.5.1.204 Расположение термопар для измерения температуры ХИТ проводят на внешней поверхности, посередине наибольшего размера ХИТ, что приводит к значению самой высокой температуры.

O.5.1.205 Токи, измеренные во время зарядки аккумулятора, должны быть средними токами с периодом усреднения от 1 до 5 с. Ограничения по току, установленные техническими требованиями производителя аккумулятора, не должны превышаться.

O.5.1.206 Если не указано иное, применяют полностью заряженный аккумулятор.

O.5.1.207 При применении аккумулятора, состоящего из одного ХИТ, не применяется инструкция настоящего стандарта, относящаяся к специальным ХИТ с последовательной конфигурацией.

O.5.1.208 Для конструкций аккумуляторов, где имеется последовательное расположение параллельных кластеров ХИТ, кластер следует рассматривать как единичный ХИТ для тех испытаний, которые требуют изменения количества заряда в одной ХИТ до проведения испытаний.

O.5.1.209 Если производитель не указывает иное напряжение, то конечное напряжение разрядки для обычных ХИТ составляет:

- 0,9 В на ХИТ для никель-кадмиевых или никель-металлогидридных аккумуляторов;

- 1,75 В на ХИТ для свинцово-кислотных аккумуляторов;

- 2,5 В на ХИТ для литиево-ионных аккумуляторов.

O.5.3 Соответствие комплектующих

Дополнение к 5.3 настоящего стандарта.

ХИТ, применяемые в сварочных источниках питания или ХИТ, применяемых в аккумуляторах, должны соответствовать МЭК 62133-1:2017 или МЭК 62133-2:2017, за исключением свинцово-кислотных аккумуляторов.

Примечание - Приведенное выше требование для испытаний в соответствии с МЭК 62133-1:2017 или МЭК 62133-2:2017 не распространяется на сам аккумулятор.

 

O.6 Защита от поражения электрическим током

 

O.6.1 Изоляция

O.6.1.1 Общие положения

Дополнение к 6.1.1 настоящего стандарта.

Защита от поражения электрическим током в цепях с напряжением аккумулятора класса B должна состоять:

- из базовой защиты от прямого контакта с токоведущими частями;

- мер защиты в условиях единичного отказа.

Меры защиты должны соответствовать требованиям, приведенным в a) и b) или a) и c).

a) Степени базовой защиты.

Персонал должен быть защищен от прямого контакта с токоведущими частями электрических цепей с напряжением аккумулятора класса B. Меры защиты от прямого контакта должны быть обеспечены одним из следующих способов:

- базовая изоляция токоведущих частей;

- корпуса, предотвращающие доступ к токоведущим частям.

Корпуса могут быть электропроводящими или непроводящими.

b) Защита при условии единичного отказа.

Уравнивание потенциалов.

Открытые проводящие части электрооборудования напряжения аккумулятора класса B, включая открытые проводящие корпуса, соединяются вместе для выравнивания потенциалов в соответствии с O.10.5.201.

Изоляционное сопротивление.

Электрические цепи с напряжением аккумулятора класса B, предназначенные для непроводящего подключения к питающей сети, должны иметь достаточное сопротивление изоляции в соответствии с требованиями O.6.1.4.

Требования к сопротивлению изоляции для электрических цепей с напряжением аккумулятора класса B, предназначенных для токопроводящего подключения к сети питания, должны соответствовать 6.1.4.

c) Альтернативный подход к защите от поражения электрическим током.

В качестве альтернативы b) производитель оборудования должен провести соответствующую оценку риска и установить комплекс мер, обеспечивающих достаточную защиту от поражения электрическим током при условии единичного отказа.

O.6.1.4 Сопротивление изоляции

Дополнение к 6.1.4 настоящего стандарта:

Минимальное сопротивление изоляции от цепей с напряжением аккумулятора класса B до доступных поверхностей должно составлять не менее 100 Ом/В. Указывают максимальное рабочее напряжение.

Примечание - Опасность поражения электрическим током в зависимости от величины и продолжительности возникает при прохождении электрического тока через тело человека. Вредного воздействия можно избежать, если ток находится в зоне DC-2 для постоянного тока или в зоне AC-2 для переменного тока согласно МЭК 60479-1:2018, рисунки 20 и 22 соответственно. Воздействие электрического тока на тело человека с другими формами и частотой волны приведено в МЭК 60479-2:2019. Требования к сопротивлению изоляции 100 Ом/В для постоянного тока, протекающего через тело человека, соответствуют току 10 мА.

 

Чтобы соответствовать вышеуказанному требованию для всей цепи, необходимо иметь более высокое сопротивление изоляции для каждого компонента в зависимости от количества компонентов и структуры цепи, к которой они принадлежат.

Соответствие проверяют по следующей методике.

a) Предварительная выдержка и выдержка.

Перед измерением испытуемое устройство (ИУ) должно быть подвергнуто предварительной выдержке в течение не менее 8 ч при температуре 5 +/- 2 °C, после чего следует выдержка в течение 8 ч при температуре 23 +/- 5 °C, влажности 90⁺¹⁰% и атмосферном давлении от 86 до 106 кПа.

Другие параметры предварительной выдержки и выдержки могут быть выбраны при условии, что переход через точку росы происходит вскоре после начала периода выдержки.

Сопротивление изоляции измеряют в течение периода выдержки с периодичностью, по которой можно определить наименьшее значение.

b) Измерение сопротивления изоляции.

Сопротивление изоляции всех токопроводящих электрических цепей с напряжением аккумулятора класса B может быть измерено с использованием методики испытаний аккумуляторной системы хранения энергии (RESS), приведенной в ИСО 6469-1:2009, 6.1.3.

Если система имеет несколько диапазонов напряжения, например из-за повышающего преобразователя в проводящей цепи, а некоторые из компонентов не выдерживают максимального рабочего напряжения всей цепи, то сопротивление изоляции компонентов можно измерять отдельно, применяя их собственные максимальные рабочие напряжения после отсоединения этих компонентов.

Измерения проводят с применением соответствующих приборов, в которых может использоваться постоянное напряжение, например мегаомметр, при условии, что они обеспечивают требуемое тестовое напряжение.

O.6.1.5 Диэлектрическая прочность

Дополнение к 6.1.5 настоящего стандарта.

a) Цепи с напряжением аккумулятора класса B, не подключенные к сети питания.

Для напряжений аккумулятора класса B напряжение испытаний переменного или постоянного тока должно быть больше, чем самое высокое напряжение, которое может фактически возникнуть на элементе устройства. Напряжение испытания должно быть получено из соответствующих перенапряжений электрической цепи, к которой подключен элемент устройства. Учитывают возможные переходные перенапряжения, которые могут произойти, с учетом влияния от других подключений к сети питания, если таковые имеются. Напряжение испытания и его продолжительность должны быть указаны производителем, с учетом требований разделов МЭК 60664.

Это испытание показывает соответствие мер защиты для изоляции токоведущих частей электрических цепей напряжений аккумулятора класса B.

b) Цепи напряжения аккумулятора класса B, подключенные к сети питания.

Должны соответствовать 6.1.5.

Дополнение к 6.1 настоящего стандарта.

O.6.1.201 Определение длины пути утечки (6.1.3) и изоляционного промежутка (6.1.2) не применяют к конструкции ХИТ аккумулятора или соединений между ХИТ в блоке аккумуляторов.

O.6.1.202 При оценке аккумуляторного блока на предмет защиты от поражения электрическим током, путей утечки, изоляционного промежутка и пробоя через изоляцию аккумуляторный блок должен быть подключен к зарядному устройству.

O.6.2 Защита от поражения электрическим током при нормальной эксплуатации

Дополнение к 6.2 настоящего стандарта.

O.6.2.201 Аккумуляторы, встроенные в сварочные источники питания, и аккумуляторные блоки должны быть сконструированы и размещены в корпусе так, чтобы обеспечивалась необходимая защита от поражения электрическим током.

Соответствие проверяют визуальным контролем и испытаниями по O.6.2.202 - O.6.2.205, если применимо.

O.6.2.202 Для съемных и сменных аккумуляторов не должно быть двух проводящих и в то же время доступных частей с напряжением между ними, превышающим 60 В постоянного тока.

O.6.2.203 Аккумуляторная система должна быть защищена от короткого замыкания устройством перегрузки по току. Устройство для перегрузки по току должно соответствовать данному применению.

O.6.2.204 Аккумуляторы, напряжение которых превышает 113 В постоянного тока, должны быть изолированы в соответствии с 6.2.4 (изоляция сварочной цепи).

O.6.2.205 Цепи с напряжением аккумулятора класса B до 113 В постоянного тока могут быть подключены к сварочной цепи при условии, что напряжение холостого хода не превышает 60 В постоянного тока в условиях единичного отказа.

Примечание - Прерыватель в соответствии с МЭК 60947-3, имеющий соответствующие номинальные характеристики, считается отвечающим условиям единичного отказа.

 

O.7 Тепловые требования

 

O.7.1 Испытание на нагрев

O.7.1.1 Условия испытаний

При размещении измерительных приборов доступ должен осуществляться через отверстия с крышками, смотровые люки или легкосъемные панели, предусмотренные производителем. Вентиляция в зоне испытаний и применяемые измерительные приборы не должны препятствовать нормальной вентиляции сварочного источника питания или вызывать внештатную теплопередачу к нему или от него.

Сварочный источник питания работает от стабильного тока полностью заряженного аккумулятора:

a) с номинальным максимальным сварочным током I_2max и с последовательными рабочими циклами;

b) с номинальным сварочным током I₂, обеспечивающим непрерывную работу;

пока сварочный источник питания не перестанет работать из-за разрядки аккумулятора.

Для сварочных источников питания со съемными или сменными аккумуляторами испытание выполняют три раза на одном сварочном источнике питания сразу после полной зарядки аккумулятора.

Если известно, что при a) и b) не достигается максимального нагрева, то испытание проводят при установке в пределах номинального диапазона, при котором достигается максимальный нагрев.

Для сварочных источников питания, где возможна непрерывная зарядка во время сварки, проводят испытание на нагрев согласно 7.1, заряд аккумулятора в конце испытания должен быть таким же, как и в начале испытания.

Температурные условия окружающей среды согласно O.5.1 должны быть выполнены до начала испытания, а аккумуляторы должны соответствовать O.5.1.203.

Примечание 1 - Максимальный нагрев возможен в режиме холостого хода.

Примечание 2 - Время работы сварочного оборудования зависит от температуры аккумулятора, что может привести к повышению температуры элементов устройства при различных температурах окружающей среды, например при 20 °C.

 

O.7.1.3 Продолжительность испытания

Испытание на нагрев для непрерывной работы проводят на максимальном сварочном токе и стандартном напряжении нагрузки, которое полностью разряжает аккумулятор без прерывания, например, тепловой защитой или автоматическими средствами.

O.7.2 Измерение температуры

O.7.2.1 Условия измерения

Температуру определяют следующим образом:

a) для обмоток - измерением сопротивления, поверхностными или встроенными датчиками температуры.

Примечание 1 - Метод определения поверхностным датчиком температуры не является предпочтительным.

Примечание 2 - В случае обмоток с низким сопротивлением, имеющих последовательно с ними переключающие контакты, измерение сопротивления может дать ошибочные результаты;

 

b) для других деталей - поверхностными датчиками температуры.

O.7.4 Нагрузочное испытание

Сварочные источники питания должны выдерживать повторяющиеся циклы нагрузки без повреждений или функциональных отказов. Это испытание проводят на любом сварочном источнике питания, который функционирует правильно.

Соответствие проверяют следующими испытаниями и установлением того, что во время испытаний не произошло повреждений или функциональных отказов сварочного источника питания.

Начиная с непрогретого состояния, сварочный источник питания нагружается с номинальным максимальным сварочным током до тех пор, пока не произойдет одно из следующего:

a) сработает тепловая защита;

b) будет достигнут предел максимальной температуры обмоток;

c) аккумулятор полностью разрядится.

Сразу после сброса тепловой защиты a) или после b), или c) проводят следующее испытание.

Пока оборудование находится в прогретом состоянии, его проверяют в соответствии с 6.1.5 и O.6.1.5, если это применимо.

Дополнение к разделу 7 настоящего стандарта.

O.7.201 Нормальная зарядка литиево-ионных систем

Зарядка литиево-ионных аккумуляторов при нормальных условиях не должна превышать заданного рабочего диапазона зарядки ХИТ.

Соответствие проверяют следующими испытаниями.

Аккумулятор заряжают в соответствии с инструкциями системы зарядки, начиная с полностью разряженного аккумулятора. Испытание проводят при температуре окружающей среды (40 +/- 5) °C и

- если рекомендуется эксплуатация сварочного источника питания при минимальной температуре ниже 4 °C, то испытание проводят при этой минимальной температуре ;

- если рекомендуется эксплуатация сварочного источника питания при максимальной температуре выше 40 °C, то испытание также проводят при этой максимальной температуре .

Для отдельных ХИТ контролируют напряжение, температуру, измеренную в соответствии с O.5.1.205, и ток зарядки, чтобы гарантировать, что точка перегрева аккумулятора находится в допустимых пределах. В случае параллельного соединения может быть проведен анализ, чтобы избежать измерения токов отдельных ветвей. Результат не должен превышать их заданный рабочий диапазон зарядки (например, пределы напряжения и тока, зависящие от температуры).

Примечание 1 - Ниже приведен пример результатов такого анализа: ток зарядки для каждой ветви параллельного соединения не контролируется, если максимальный выходной ток зарядного устройства не превышает максимальный ток зарядки единичного ХИТ.

 

Для аккумуляторов с последовательным соединением испытание повторяют с преднамеренно разбалансированным аккумулятором. Дисбаланс возникает при полностью разряженном аккумуляторе и при зарядке одного ХИТ приблизительно до 50% от полного заряда.

Если возможно посредством испытаний и/или оценки конструкции продемонстрировать, что дисбаланс менее 50% действительно возникнет при нормальном использовании, то допускается использовать этот более низкий дисбаланс.

Примечание 2 - Примерами являются конструкции, в которых применяются схемы, предназначенные для поддержания баланса между ХИТ в блоке аккумулятора. Системы с небольшим количеством последовательно соединенных ХИТ на практике показывают ограниченный дисбаланс, нежели изделие перестающее работать с аккумулятором, который был подготовлен с меньшим начальным дисбалансом.

Примечание 3 - Примером испытания является повторная зарядка и разрядка аккумулятора в соответствии с инструкциями производителя до тех пор, пока его емкость не снизится до 80% номинальной емкости с наличием дисбаланса в конце испытания.

 

O.8 Тепловая защита

 

O.8.1 Общие требования

Сварочный источник питания, запитанный от аккумулятора, должен быть оснащен тепловой защитой. Тепловая защита должна соответствовать требованиям 8.2, 8.3, O.8.4 и 8.5 - 8.7.

Соответствие проверяют визуальным контролем.

O.8.4 Рабочая мощность

Тепловая защита должна срабатывать 200 раз, когда сварочный источник питания выдает номинальный максимальный сварочный ток.

Соответствие проверяется соответствующей перегрузкой цепи, имеющей те же электрические характеристики, особенно по току и реактивному сопротивлению, что и цепь, в которой применяется тепловая защита.

 

O.9 Аварийный режим работы

 

O.9.1 Общие требования

Все сварочные источники питания и их аккумуляторные блоки не должны выходить из строя и повышать риск поражения электрическим током или возгорания в условиях операций O.9.2 - O.9.207.

Соответствие проверяют следующими испытаниями.

O.9.2 Испытание с выключенным вентилятором

Сварочный источник питания, который оснащен вентилятором(ами), управляемым двигателем для соответствия испытаниям по разделу 7, работает с полностью заряженным аккумулятором, в то время как двигатель(и) вентилятора механически остановлен, а сварочный источник питания работает при выходных параметрах согласно O.7.1.

O.9.3 Испытание на короткое замыкание

Сварочный источник питания, запитанный от аккумулятора, закорачивают с помощью горелки и сварочных кабелей, как правило, поставляемых производителем, или, если они не поставляются, то кабелем длиной 1,2 м с поперечным сечением согласно таблице 9.

Примечание - Сечения, не входящие в систему СИ, приведены в таблице F.1.

 

Сварочный источник питания, запитанный от аккумулятора при максимальной выходной мощности с полностью заряженным аккумулятором, не должен отключать плавкие предохранители или автоматические выключатели при коротком замыкании:

a) в течение 15 с в случае падающей характеристики;

b) три раза по 1 с в течение 1 мин в случае жесткой характеристики.

Затем короткое замыкание подается в течение 2 мин или до срабатывания защитного устройства.

O.9.4 Испытание на перегрузку

Этот пункт не применяется.

Дополнение к разделу 9 настоящего стандарта:

O.9.201 Сварочный источник питания - аварийные условия

Сварочный источник питания, запитанный от аккумулятора, аккумуляторный блок и кабели b) и c), по мере необходимости, помещают на слой сухой абсорбирующей хирургической хлопчатобумажной ткани, выступающей за край с каждой стороны на расстояние 150 мм. Испытание проводят до отказа или до тех пор, пока испытуемый образец не достигнет температуры окружающей среды в пределах 5 К, или, если ни то, ни другое не произойдет, то до истечения 3 ч. Новый образец может быть использован для каждой неисправности, указанной ниже. Во время или после испытания не должно происходить взрыва. Должна быть обеспечена соответствующая защита от поражения электрическим током согласно O.6.2. Не должно произойти обгорания или горения хлопчатобумажной ткани. Разрешается сброс давления ХИТ.

Сопротивление короткого замыкания в a), b) и c) не должно превышать 10 мОм. Обгорание или воспламенение хлопка от средств короткого замыкания не считается неисправностью.

Плавкие предохранители, термовыключатели, термоперемычки, ограничители температуры, электронные устройства или любой компонент(ы) или проводник(и), прерывающий(е) разрядный ток, могут срабатывать во время вышеуказанных испытаний. Если предполагается, что эти устройства выдержат испытание, то испытание должно быть повторено два раза с использованием двух дополнительных образцов устройств, и цепь должна размыкаться таким же образом, если иным образом испытание не будет завершено удовлетворительно. В качестве альтернативы тест можно повторить с шунтированием устройства с разомкнутой цепью.

a) Комбинации открытых клемм съемного аккумулятора закорочены таким образом, чтобы обеспечить наихудший результат. Клеммы аккумулятора, к которым можно прикоснуться с помощью испытательного щупа B по МЭК 61032:1997 или с помощью испытательного щупа 13 по МЭК 61032:1997, считают открытыми. Средства замыкания должны быть выбраны или расположены таким образом, чтобы не влиять на обгорание или воспламенение хлопка.

b) Любой кабель между сменным аккумулятором и сварочным источником питания с питанием от аккумулятора должен быть закорочен в точке, которая может привести к наиболее неблагоприятным последствиям.

c) Любой кабель между аккумулятором или сварочным источником питания с питанием от аккумулятора и зарядным устройством должен быть закорочен в точке, которая может привести к наиболее неблагоприятным последствиям.

O.9.202 Элементы сварочной цепи - аварийные условия

Рассматривают следующие условия неисправной работы для цепи питания сварочного источника питания и, при необходимости, применяют по одному условию, учитывая последующие неисправности:

a) обрыв цепи на клеммах любого элемента;

b) короткое замыкание конденсаторов, если они не соответствуют МЭК 60384-14;

c) короткое замыкание любых двух клемм электронного компонента, кроме монолитной интегральной схемы. Эту неисправность не применяют между двумя цепями фотоэлемента;

d) отказ симисторов в диодном режиме;

e) отказ интегральной монолитной схемы или других схем, которые не могут быть оценены по условиям отказа a) - d). В этом случае оцениваются возможные опасные ситуации сварочного источника питания, чтобы гарантировать, что безопасность не зависит от правильного функционирования такого элемента. Все возможные выходные сигналы рассматривают в условиях отказа в интегральной схеме. Если можно показать, что возникновение определенного выходного сигнала маловероятно, то соответствующая неисправность не рассматривается.

Такие элементы, как тиристоры и симисторы, не подвергаются отказам согласно e).

Резисторы с положительным температурным коэффициентом (PTCs) не закорачивают, если они применяются в соответствии с заявленными производителем техническими требованиями.

Для моделирования условий сварочный источник питания работает в режиме холостого хода, настроенном на максимальные выходные параметры.

Испытание проводят до отказа или до тех пор, пока не произойдет одно из следующего:

- достигается тепловое равновесие или

- испытуемые образцы имеют температуру окружающей среды в пределах 5 К, или

- истек трехчасовой период испытаний.

Примечание - Проверка сварочного источника питания и его принципиальной схемы выявит условия сбоя, которые моделируются анализом схемы, так что испытания могут быть ограничены теми случаями, которые, как ожидается, дадут наиболее неблагоприятный результат.

 

O.9.203 Литиево-ионные системы зарядки - аварийные условия

Этот пункт применяют к литиево-ионным аккумуляторам.

Система зарядки и аккумулятор литиево-ионной системы должны быть сконструированы таким образом, чтобы риск возгорания и взрыва в результате аварийных условий работы во время зарядки был устранен, насколько это практически возможно.

Соответствие проверяют следующим испытанием.

Испытуемый образец, состоящий из аккумулятора и соответствующих узлов системы зарядки, помещают на слой сухой абсорбирующей хирургической хлопчатобумажной ткани, выступающей за край с каждой стороны на 150 мм. Аккумуляторная система работает согласно O.17.1 t) и 1) со всеми категориями аварийных условий работы, перечисленных ниже в a) - d).

a) Элементы системы зарядки выходят из строя согласно O.9.202 a) - e), по одному, если результат такой неисправности неясен на основе анализа. Для каждого указанного состояния неисправности состояние аккумулятора перед зарядкой выглядит следующим образом:

- аккумулятор с последовательным соединением должен иметь заранее подготовленную несбалансированность. Несбалансированность вводится в полностью разряженный аккумулятор путем зарядки одного ХИТ примерно до 50% от полного заряда; или

- если испытание по O.7.201 проводится с дисбалансом менее 50%, то аккумулятор с последовательным соединением должен иметь заранее подготовленную несбалансированность, установленную в O.7.201; или

- аккумулятор с одним ХИТ или аккумулятор с параллельным соединением должны быть полностью разряжены.

b) Если испытание O.7.201 проводится с дисбалансом менее 50% из-за функционирования цепи (цепей) и если показано, что единичная неисправность любого элемента в этой цепи (цепях) приводит к потере этой функции, то аккумулятор с исходной последовательной конфигурацией должен заряжаться с преднамеренным дисбалансом. Несбалансированность возникает в полностью разряженном аккумуляторе при зарядке одного ХИТ примерно до 50% от полного заряда.

c) Для аккумулятора с последовательной схемой все ХИТ заряжены приблизительно на 50%, за исключением одного, который закорочен. Затем аккумулятор заряжается.

d) При полностью заряженном аккумуляторе, подключенном к зарядному устройству, короткое замыкание осуществляется через элемент системы зарядки или между соседними дорожками печатной платы в месте, которое, как ожидается, приведет к наиболее неблагоприятным результатам для оценки эффекта обратного питания от аккумулятора. Для зарядного устройства с кабелем, который подключается к аккумулятору, короткое замыкание должно быть в точке, которая может вызвать наиболее неблагоприятные последствия. Сопротивление короткого замыкания не должно превышать 10 мОм.

Во время испытаний постоянно контролируют напряжение каждого элемента ХИТ, чтобы определить, превышает ли оно предельные условия. Разрешается сброс давления ХИТ.

Испытание проводят до тех пор, пока испытуемый образец не выйдет из строя и (или) не вернется к температуре окружающей среды в пределах 5 К или пока не пройдет по крайней мере 7 ч или удвоенный период нормального заряда, в зависимости от того, что дольше.

Испытания считают выполненными, если соблюдены следующие условия:

- во время испытания не было взрыва;

- обгорание или воспламенение хлопка не произошло. Обгорание или воспламенение хлопка от средств короткого замыкания не считается неисправностью;

- ХИТ не превысили верхний предел напряжения зарядки более чем на 150 мВ или, если они превышают, система зарядки должна быть отключена от подзарядки аккумулятора. Чтобы определить, отключена ли подзарядка, аккумулятор необходимо разрядить, применяя испытуемый сварочный источник питания (в случае встроенной системы) или с использованием другого сварочного источника питания (в случае съемной аккумуляторной системы) до приблизительно 50% заряда, с последующей попыткой зарядить аккумулятор в обычном режиме. Ток зарядки не должен подаваться после 10 мин или после подачи 25% номинальной емкости, в зависимости от того, что произойдет раньше;

- не должно быть признаков повреждения сброса давления ХИТ, нарушающего соответствие требованиям O.14.204.

O.9.204 Короткое замыкание литиево-ионного аккумулятора

Этот пункт применяется к литиево-ионным аккумуляторам.

Не должно быть риска возгорания или взрыва, когда основные разрядные контакты при последовательном соединении встроенного аккумулятора, съемного аккумулятора или сменного аккумулятора закорачиваются в условиях экстремального дисбаланса.

Соответствие проверяют следующим испытанием.

Испытание проводят со всеми ХИТ полностью заряженного аккумулятора и одним полностью разряженным ХИТ.

Съемный аккумулятор или отдельный аккумулятор помещают на слой сухой абсорбирующей хирургической хлопчатобумажной ткани, выступающей за край с каждой стороны на расстояние 150 мм.

Сварочный источник питания с встроенным аккумулятором помещают на слой сухой абсорбирующей хирургической хлопчатобумажной ткани, выступающей за край с каждой стороны на расстояние 150 мм.

Базовые разрядные соединения аккумулятора закорочены с сопротивлением не более 10 мОм. Испытание проводят до тех пор, пока испытуемый образец не выйдет из строя или температура испытуемого образца не вернется к температуре окружающей среды в пределах 5 К. Во время или после испытания не должно быть взрывов. В результате проведения испытания не должно произойти обгорания или горения хлопка. Сброс давления ХИТ допустим.

Обгорание или воспламенение хлопка от короткого замыкания не считают неисправностью.

Плавкие предохранители, термовыключатели, термоперемычки, ограничители температуры, электронные устройства или любые элементы или проводники, прерывающие ток разрядки, могут работать во время вышеуказанных испытаний. Если предполагается, что эти устройства выдержат испытание, то испытание повторяют еще два раза с использованием двух дополнительных образцов и размыкают цепь таким же образом, если иным образом испытание не завершено удовлетворительно. В качестве альтернативы тест можно повторить с шунтированием устройства с разомкнутой цепью.

O.9.205 Аккумуляторы, отличные от литиево-ионных - избыточная зарядка

Аккумуляторы, состоящие из ХИТ, отличных от литиево-ионных, должны выдерживать избыточную зарядку без риска возгорания или взрыва.

Соответствие проверяют следующим испытанием.

Аккумулятор помещают на слой сухой абсорбирующей хирургической хлопчатобумажной ткани, выступающей за край с каждой стороны на 150 мм, и заряжают со скоростью, в десять раз превышающей скорость зарядки аккумулятора с номинальной емкостью C5 для 85 мин. Не должно быть никакого взрыва и обгорания или воспламенения хлопка. Сброс давления ХИТ допустим.

O.9.206 Отключение аккумуляторного блока

Штепсельные разъемы и переключатели в цепи электрического тока аккумуляторных блоков должны быть подходящими для этого применения и должны обеспечивать отключение аккумуляторного блока от сварочных источников питания, запитанных от аккумулятора, без риска возгорания и без риска поражения электрическим током.

Это положение не распространяется на сварочный источник питания со встроенным аккумулятором.

Соответствие должно быть проверено визуальным контролем в соответствии с O.6.1.202 после следующих испытаний.

Полностью заряженный аккумулятор, питающий сварочный источник питания, выход которого подключен к стандартной нагрузке и настроен на подачу номинального максимального сварочного тока, отключается 10 раз.

O.9.207 Универсальные аккумуляторы

Для универсальных аккумуляторов, заменяемых пользователем, дополнительный анализ риска выполняет производитель.

 

O.10 Подключение к сети питания

 

Раздел 10 применим для цепей с напряжением аккумулятора класса B, подключенных к питающей сети, за исключением следующего.

O.10.5 Защитный контур

Дополнение к 10.5 настоящего стандарта:

O.10.5.201 Проверка целостности системы уравнивания потенциалов для цепей с напряжением аккумулятора класса B

Все элементы, образующие токопроводящую цепь системы уравнивания потенциалов (проводники, соединения), должны выдерживать максимальный ток в ситуации единичного отказа.

Сопротивление системы уравнивания потенциалов между любыми двумя открытыми токопроводящими частями электрической цепи с напряжением аккумулятора класса B, к которым человек может одновременно прикоснуться, не должно превышать 0,1 Ом.

Сопротивление системы уравнивания потенциалов должно быть проверено путем подачи тока не менее 10 А частотой 50 Гц или 60 Гц от источника SELV, который должен быть пропущен через путь потенциального тока между любыми двумя открытыми токопроводящими частями в течение не менее 5 с. Этот путь должен быть изолирован от других непреднамеренных потенциальных путей измерения. Эти токопроводящие части должны включать в себя составную часть корпуса с напряжением аккумулятора класса B, соединения со сварочным источником питания, запитанного от аккумулятора, и его корпус.

Измеряют падение напряжения между любыми двумя доступными открытыми токопроводящими частями на расстоянии до 2,5 м, а сопротивление рассчитывают по току и этому падению напряжения.

Примечание - 2,5 м - типичное расстояние зоны доступа человека.

 

O.10.8 Коммутационное устройство включения/выключения цепи питания

Дополнение к 10.8 настоящего стандарта:

Там, где предусмотрено встроенное устройство включения/выключения аккумулятора (например, выключатель, контактор или автоматический выключатель), оно должно:

a) ясно указывать, разомкнута или замкнута цепь, и

b) оценивать следующим образом:

- напряжение не менее номинального напряжения аккумулятора,

- ток не менее тока аккумулятора при стандартном режиме сварки с номинальным максимальным сварочным током;

или

c) подходить для этого применения.

Соответствие проверяют визуальным контролем для b) в соответствии с другими соответствующими стандартами и для c) следующими испытаниями.

Перегрузка: выход сварочного источника питания, запитанного от полностью заряженного аккумулятора, закорачивается в соответствии с O.9.3. Коммутационное устройство работает в течение 100 циклов со скоростью от 6 до 10 циклов в минуту с минимальным временем включения 1 с.

Ресурс: выход подключается к стандартной нагрузке и регулируется для получения номинального максимального сварочного тока. Коммутационное устройство работает на 1000 циклов со скоростью от 6 до 10 циклов в минуту с минимальным временем включения 1 с.

Дополнение к разделу 10 настоящего стандарта:

O.10.201 Для сварочных источников питания, запитанных от сменных аккумуляторов, внешний гибкий кабель должен иметь крепления, обеспечивающие защиту от деформации токоведущих проводов, в том числе скручивания, в местах их соединения со сварочным источником питания внутри корпуса, а также защиту от абразивного износа.

Соответствие должно быть проверено испытанием в соответствии с 10.6.

 

O.14 Механические характеристики

 

O.14.1 Общие требования

Дополнение к разделу 14.1 настоящего стандарта:

После испытания сварочные источники питания, запитанные от аккумулятора, и аккумуляторы не должны возгораться или взрываться.

Для литиево-ионных аккумуляторов после испытаний по O.14.2.2 и O.14.4 должно выполняться следующее:

- напряжение холостого хода аккумулятора должно быть не менее 90% напряжения, измеренного непосредственно перед испытанием;

- аккумулятор должен производить нормальную разрядку и перезарядку после испытания;

- не должно быть ухудшений способности сброса давления ХИТ, нарушающих соответствие требованиям O.14.204.

O.14.2 Корпус

O.14.2.2 Прочность корпуса

Дополнение к разделу 14.2.2 настоящего стандарта.

Съемные аккумуляторы должны быть установлены во время испытания корпуса на прочность.

Для съемных аккумуляторов или сменных аккумуляторов массой более или равной 3 кг испытание повторяют на аккумуляторах по отдельности.

O.14.4 Устойчивость к опрокидыванию

Оборудование с любым съемным аккумулятором должно выдерживать испытание на опрокидывание. Для этого испытания оборудование должно быть оснащено всеми соответствующими приспособлениями, блоком с охлаждающей жидкостью и механизмом подачи проволоки (за исключением газовых баллонов, отдельных прицепов, тележек и колесных шасси, если эти элементы не являются стандартным оборудованием и не закреплены на постоянной основе), которые рекомендуется установить.

Высота для испытания на опрокидывание должна быть следующей:

a) оборудование массой до 25 кг должно выдерживать опрокидывание с высоты 250 мм;

b) оборудование массой более 25 кг должно выдерживать опрокидывание с высоты 100 мм.

Примечание 1 - Масса оборудования включает массу соответствующих приспособлений, блока с охлаждающей жидкостью и механизма подачи проволоки.

 

Соответствие проверяют трехкратным опрокидыванием оборудования на твердую и жесткую поверхность. Это испытание проводят так, чтобы каждый раз опрокидывание приходилось на другой край оборудования.

Примечание 2 - На практике только один из углов первым коснется поверхности.

 

Для съемных или сменных аккумуляторов массой менее 3 кг испытание повторяют отдельно по три раза с высоты 1 м. Испытуемый экземпляр должен располагаться так, чтобы менялась точка удара.

Дополнение к разделу 14 настоящего стандарта:

O.14.201 Должно быть невозможным установить съемный аккумулятор или сменный аккумулятор в обратной полярности.

Соответствие проверяют визуальным контролем.

O.14.202 Испытание на герметичность корпуса литиево-ионных аккумуляторов

Настоящий пункт применим к литиево-ионным аккумуляторам.

Корпус для литиево-ионных аккумуляторов должен быть сконструирован таким образом, чтобы он безопасно выводил газы, которые могут образовываться в результате сброса давления.

Соответствие проверяют путем измерения в случае a) или путем испытания в случае b):

a) общая площадь отверстий в корпусе, позволяющая выводить газы без препятствий, должна быть не менее 20 мм² или

b) корпус должен быть испытан следующим образом.

В общей сложности (21 +/- 2,1) мл воздуха должно подаваться при начальном давлении (2070 +/- 207) кПа через отверстие диаметром (2,87 +/- 0,05) мм в корпус сварочного источника питания со встроенным аккумулятором или к корпусу со съемным аккумулятором или отдельным аккумулятором. Давление в корпусе должно опуститься ниже 70 кПа за 30 с. Не должно быть разрывов, которые могут привести к тому, что корпус не будет соответствовать требованиям настоящего стандарта. Допускается добавление дополнительного объема, не превышающего 3 мл, к объему корпуса, который может потребоваться для приборов.

O.14.203 Производитель должен проинструктировать пользователя о том, что только универсальные аккумуляторы, указанные производителем, должны использоваться в качестве основного источника энергии для сварочных источников питания, запитываемых от аккумуляторов.

Соответствие проверяют визуальным контролем.

O.14.204 Дренажные отверстия ХИТ аккумуляторов не должны закрываться таким образом, чтобы нарушить их работу, если безопасность основана на сбросе давления.

Соответствие проверяют визуальным контролем или путем проверки ХИТ после завершения нештатных испытаний по O.9.201 a), b) и c), чтобы убедиться, что ХИТ не разряжаются каким-либо другим способом, кроме как через отверстия ХИТ.

O.14.205 Доступные пользователю интерфейсы между элементами аккумуляторной системы не должны использовать разъемы следующих типов:

- стандартные сетевые входные разъемы, за исключением сетевых подключений;

- цилиндрические соединители с наружным диаметром 6,5 мм или менее;

- телефонные разъемы диаметром 3,5 мм или менее.

Соответствие проверяют визуальным контролем.

 

O.15 Заводская табличка

 

O.15.3 Содержание

a) Идентификационные данные:

Поле 4 - обозначение сварочного источника питания, если применимо (опция) и тип встроенного аккумулятора, например:

NiCd - никель-кадмиевые аккумуляторы;

NiMH - никель-металлогидридные аккумуляторы;

Li-ion - литиево-ионные аккумуляторы.

b) Сварочные выходные параметры:

Поле 12 - I_2max = ... А - обозначение и значение номинального максимального сварочного тока.

Поле 13 - U₂ = ... В - обозначение и значение стандартного напряжения нагрузки.

 

Поля	11a, 11b, 11c	-	не применимо.
	12a, 12b, 12c	-	неприменимо.
	13a, 13b, 13c	-	не применимо.

В качестве альтернативы для сварочных источников питания, где возможна непрерывная зарядка во время сварки в соответствии с O.7.1.1, допускается использовать цикл нагрузки согласно 15.3 b).

c) Потребляемая мощность:

Поле 14 - обозначение потребляемой мощности, например:

- постоянный ток

 

Поле	Сварочный источник питания со встроенным аккумулятором	Поле	Сварочный источник питания со съемным или отдельным аккумулятором
15	Ub ... В - номинальное напряжение аккумулятора	15	Ub ... В - номинальное напряжение аккумулятора
16	Q ... А·ч - номинальная емкость аккумулятора в зависимости от номинальной емкости установленных ХИТ
17	Ib ... А - номинальный зарядный ток
19	Зарядное устройство - зарядное устройство, указанное производителем	19	Аккумулятор - аккумулятор, указанный производителем
Поля 15 - 17 образуют таблицу с соответствующими значениями.

 

Дополнение к разделу 15.3 настоящего стандарта:

d) сменные и съемные аккумуляторы должны маркироваться следующей дополнительной информацией:

- тип (идентификация) по данным производителя;

- год изготовления и код даты, определяющий как минимум месяц изготовления;

- номинальное напряжение аккумулятора;

- емкость, указанная производителем в А·ч, в зависимости от номинальной емкости установленных ХИТ;

- для аккумуляторов со щелочным или другим некислотным электролитом тип аккумулятора, такой как Li-Ion, NiCd и NiMH.

Примечание - В Канаде и Соединенных Штатах Америки применяют следующие дополнительные требования.

Для сварочного источника питания с аккумуляторным питанием, снабженного съемным или сменным аккумулятором, должно быть указано: "Для использования только с ____ аккумулятором" или аналогично, где подчеркнутое место заполнено наименованием или товарным знаком производителя, номером в каталоге, идентификационным номером серии или аналогом аккумулятора. Или надпись "Аналогичные аккумуляторы см. в инструкции по эксплуатации", также может быть дополнительно указан аналог, по меньшей мере, к одному аккумулятору по каталогу.

Съемный, сменный аккумуляторы или сварочный источник питания с аккумуляторным питанием, снабженные встроенным аккумулятором, должны иметь маркировку "Для использования только с ____ зарядным устройством" или аналогичную маркировку, где подчеркнутое место заполнено наименованием или товарным знаком производителя, номером в каталоге, идентификационным номером серии или аналогом зарядного устройства. Или надпись "Аналогичные зарядные устройства см. в инструкции по эксплуатации", также аналог может быть дополнительно указан, по меньшей мере, к одному зарядному устройству по каталогу.

 

O.17 Инструкции и маркировка

 

O.17.1 Инструкции

Дополнение к разделу 17.1 настоящего стандарта:

t) Для сварочных источников питания с аккумуляторным питанием:

1) инструкции по зарядке аккумулятора, информация о диапазоне температур окружающей среды для использования и хранения сварочного источника питания и аккумулятора, а также рекомендуемый диапазон температур окружающей среды для системы зарядки во время зарядки аккумулятора;

2) для сварочного источника питания с аккумуляторным питанием, предназначенного для использования со съемным аккумулятором или отдельным аккумулятором: инструкции с указанием соответствующих аккумуляторов, например по номеру в каталоге, идентификационному номеру серии или аналога;

3) инструкции с указанием подходящего зарядного устройства, например, по номеру в каталоге, идентификационному номеру серии или аналога;

4) информация об износостойкости и сроке службы аккумулятора, стандартном диапазоне сварки для полностью заряженного аккумулятора и стандартном времени зарядки;

5) предупреждения применительно к сварочным источникам питания, запитанным от аккумулятора:

- заряжайте только с помощью зарядного устройства, указанного производителем. Зарядное устройство, подходящее для аккумуляторов одного типа, может создать риск возгорания при использовании с другим типом аккумуляторов;

- применяйте сварочные источники питания только со специально предназначенными аккумуляторами. Использование любых других аккумуляторов может привести к травмам и возгоранию;

- когда аккумулятор не применяется, держите его подальше от других металлических предметов, таких как скрепки, монеты, ключи, гвозди, винты или другие мелкие металлические предметы, которые могут замкнуть один разъем с другим. Замыкание контактов аккумулятора может привести к ожогам или возгоранию;

- в неблагоприятных условиях из аккумулятора может вытекать жидкость; избегайте контакта. При случайном контакте промойте водой. При попадании жидкости в глаза дополнительно обратитесь за медицинской помощью. Жидкость, вытекающая из аккумулятора, может вызвать раздражение или ожоги;

- не применяйте поврежденные или измененные аккумуляторы или сварочные источники питания. Использование поврежденных или измененных аккумуляторов приводит к непредсказуемому результату и может быть причиной возгорания, взрыва или риска получения травмы;

- не подвергайте аккумулятор или сварочный источник питания воздействию пламени или чрезмерной температуры. Воздействие пламени или температуры выше 130 °C может привести к взрыву.

Примечание 1 - Температура 130 °C может быть заменена температурой 265 °F;

 

- соблюдайте все инструкции по зарядке и не заряжайте аккумулятор или сварочный источник питания вне диапазона температур, приведенного в инструкциях. Зарядка ненадлежащим образом или при температурах за пределами указанного диапазона может привести к повреждению аккумулятора и увеличению риска возгорания.

Примечание 2 - В Европе (ЕН 60974-1) применяют следующие дополнительные требования.

Для сварочных источников питания со встроенным аккумулятором: инструкции, как встроенный аккумулятор может быть безопасно извлечен из сварочного источника питания после окончания срока службы сварочного источника питания, а также информация о типе аккумулятора, таком как Li-Ion, NiCd и NiMH.

 

O.17.2 Маркировка

Дополнение к разделу 17.2 настоящего стандарта:

Маркировка электрических элементов с напряжением аккумулятора класса B:

Обозначение W012:2011-05 в соответствии с ИСО 7010:2019, приведенное на рисунке O.1, должно наноситься на источнике питания (предпочтительно) или рядом с источником питания с напряжением аккумулятора класса B.

 

 

Рисунок O.1 - Маркировка электрических элементов

с напряжением аккумулятора класса B