訊息中心 / 爆炸的防護 (Explosion Protection)『BACS 與 EX-i』

爆炸的防護 (Explosion Protection)『BACS 與 EX-i』

這些日子來,我們被問及且頻繁似的被問到一個相同的問題。

問題;BACS 電池管理系統是否符合 Ex-i 的規範,是否具有 ATEX 的產品認證?

我們的回答是非常明確且簡短:No;

IEC / ATEX 的分級標準,第一類的規範是屬於〝有可能排放出爆炸性氣體的區域〞,第二類的規範是屬於〝不太可能排放出爆炸性氣體的區域〞。簡而言之,對於嚴苛的工業應用環境區段,BACS 系統提供先期預防性的控制措施,我們完全遵守安全規範且作為產品設計依據,但是我們仍然無法取得官方認識。真正的答案是,實際上雖然 BMS 是電力基礎設施之一,但 BMS 它是幾乎不可能符合IEC/ATEX 第一類標準的任何等級, 我們的BMS 產品盡可能依據且接近符合規劃要求設計,也就是說優勝於其他品牌的 BMS。並且,提供領先業界水準且具有遏止故障惡化控制措施功能的產品,所以過往這幾年來,我們的BACS 系統已經被接受且應用在 Zone 1 區域,〝等同默認(equivalent with preference)〞所謂灰色的區域。

BACS 系統是沒有 ATEX 的認證,坦白說,我們也沒有任何積極的企圖來處理。我們的理由歸結一個基本的原因:假設我們BACS 系統為迎合 BMS 市場趨勢,強行投入時間與人力和投資額外的設備來取得ATEX 認證,或是專為符合這特殊市場而來開發特定的產品,但當我們將取得認證的 BACS 系統連接到電池上,這個認證將即刻失效。電池它本身內部是有〝化學材料〞而不符合 Ex 的認證,且 BMS 系統是採套件組合模式設計而導致無法符合 ATEX 的規範。產品組件取得認證標籤是耗費不貲、且必須經過精心設計和原理圖嚴謹審查,確因〝不能外接〞的不合理而坐視著,是完成毫無意義!因此對我們作為生產製造商而言,這樣所有的決定缺乏邏輯思考而形成一條障礙的路徑。

僅管如此,有眾多的客戶因為迫於行業的應用需求,仍然將我們的 BACS 系統使用在 Ex 的區域;如此下,這些客戶承擔了〝風險〞,意味著被迫於無奈又逼不得已的感覺。眾所知以 UPS 作為緊急備援供電系統對於電力供電基礎設施來說它是不可短缺的一部份。UPS 系統的購置,通常情況下,會將電池監控系統 (Battery Monitoring) / 電池管理系統 (Management Systems) 包裸在一起採購,如此可得知 BMS 和 UPS 是無法割捨 即使在預算短少不足的情況下。

BACS 系統有眾多在設計上的功能,使它成為業界市場上最為安全的壹套系統 — 這些功能尚未在 EX 的認證規範:

◊ 具有高壓保險絲裝置,當電池老化故障形成高內阻故障電壓,BACS 電池監測器將會自動控制觸發將其與電池連接的高壓保險絲裝置斷開(保險絲燒斷)
◊ 高壓保險絲是一個獨立裝置,安置於量測線電纜的中段位置,與電池監測器電路控制板遠離且有段距離,並且透過保護外套與及使用粘著劑密封固定於量測線電纜上,以防萬一發生電池故障時,防護因觸發燒斷保險絲所產生火花與及瞬間斷開所引起的電弧,因而不致於發生危險性。
◊ 在高壓側(從電池量測線到 BACS 電池監測器)的位置具有牢固且有防呆裝置連接器(連接插頭),以防止連接器因連接不牢固鬆動現象而導致發生火花燒燬風險的意外。
◊ 位於高壓側(電池端)與 BACS 電池監測器之間為電氣隔離(Galvanic Isolation)方式設計,且與低電壓(12伏特)的 BACS 資料匯流排之間的工作電流非常低,相對的徹底降低了發生火花的風險存在。

BACS 系統運作的消耗功率遠低於上圖所標示的點火曲線的位置,符合〝本質安全〞的規範,除此之外,BACS 還具有以下其他安全項目的功能:

  1. BACS 系統是當今市場上唯一具有 Regulation (電壓調節) 功能的產品,尤其具有同時監控內部零組件因電壓調節(Equalizing 均衡 / Balancing 平衡) 的此功能運作產生內部過熱現象,並且保護及防止BACS 電池監測器的安全受到影響。假若真的不幸發生內部零組件的溫度因故上升到臨界點時,此時 BACS 電池監測器的將自動關閉電壓調節的控制,如此的保護機制防止因為電池故障因素而導致 BACS電池監測器過熱而遭致毀損的風險,這種以 Thermal and Voltage-Oriented (熱電壓導向) 的自我監控保護並且可以確保 BACS 電池監測器和整個 BACS 系統的〝本質安全〞。
  2. 整合式環境監控 —- 外部或擴充的環境偵測器(包含其他廠牌 3rd Party),透過我們的邏輯控制器 (GX_R_AUX,CON_R_AUX) 內建矩陣陣列邏輯程式控制功能與 BACS 系統介接。
    主動式保護概念 —- 在緊急狀況發生前,透過邏輯程式控制依據各項偵測器偵測值與及自動反應能力,在引爆災害發生之前,主動啟動防護措施,例如,當氣體偵測器發現危害氣體的濃度上升,及早啟動排風扇將危險氣體排出室外、啟動警報蜂鳴器警示燈明顯向周遭人員示警、透過簡訊系統通知與及 BACS 系統自動啟動斷開全部或部份的電器斷路器,將有可能引起任何災害的潛在火源的電器設備斷電(de-energizing),予以隔離(緊急停止)排除,阻絕災害的發生。
  3. 電池若因內阻過高,形成一個高內阻電壓,這是非常危險的現象,因為此現象,是非常容易導致電池內部過熱。為了防止這個問題,當 BACS 系統監測到內阻過高問題若沒有立即處置,因而內阻過高造成高壓時,這時 BACS 電池監測器立即透過主動觸發功能將高壓保險絲斷開與電池連接。即便其他良好的電池,也將因為系統關畢所有均衡運作中的電池監測器而達到最佳保護效果。

許多石油和天然氣相關領域行業的用戶,由於對於 BACS 系統的〝本質安全〞的技術進行測試及所獲得結果令其對該項產品的信任與滿意,均同意將位於在潛在爆炸區域的2區(Zone 2)可以使用 BACS 系統。據所知,用戶對於 BACS 系統或其他沒有 EX 認證的電子設備產品,是不能在這特別關鍵的區域的 0、1 區(Zone 0、Zone 1)  使用─── 因為這兩個區是位於高風險且風險的狀況是持續不會間斷。

僅管如此:我們已經有一個新的產品組合來做為緊急電源應用於潛在爆炸區域的第1、2區的解決方案,該項產品是由 GENEREX USA 公司與一家業已經取得 EX 認證的電池櫃製造商,共同開發將 BACS 系統與該公司電池櫃整合的解決方案且已獲得 UL 認證。進一步需求或詳細資訊請與我們連繫,讓我們為您服務,提供BACS EX 電池櫃〞新的產品。

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