norma española UNE-EN EXTRACTO DEL DOCUMENTO UNE-EN Aplicaciones ferroviarias

Transcripción

1 norma española UNE-EN Noviembre 2013 TÍTULO Aplicaciones ferroviarias Baterías para los sistemas de alimentación eléctrica auxiliar Railway applications. Batteries for auxiliary power supply systems. Applications ferroviaires. Batteries pour systèmes d alimentation auxiliaire. CORRESPONDENCIA Esta norma es la versión oficial, en español, de la Norma Europea EN 50547:2013. OBSERVACIONES ANTECEDENTES Esta norma ha sido elaborada por el comité técnico AEN/CTN 203 Equipamiento eléctrico y sistemas automáticos para la industria cuya Secretaría desempeña SERCOBE. EXTRACTO DEL DOCUMENTO UNE-EN Editada e impresa por AENOR Depósito legal: M 32969:2013 LAS OBSERVACIONES A ESTE DOCUMENTO HAN DE DIRIGIRSE A: 50 Páginas AENOR 2013 Reproducción prohibida Génova, MADRID-España info@aenor.es Tel.: Fax:

2 ÍNDICE Página PRÓLOGO OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN NORMAS PARA CONSULTA TÉRMINOS, DEFINICIONES Y ABREVIATURAS Términos y definiciones Abreviaturas REQUISITOS GENERALES Definiciones de los componentes de una batería Definiciones de los tipos de baterías Baterías de plomo ácido Baterías de plomo ácido de tipo abierto (electrolito líquido) Baterías de plomo ácido reguladas por válvulas (electrolito líquido absorbido y electrolito líquido no absorbido respectivamente) Baterías de níquel-cadmio (todas con electrolitos líquidos) Baterías de níquel-cadmio con tecnología de fibra Baterías de níquel-cadmio con electrodo sinterizado/plastificado (PBE) Condiciones ambientales Tensión/capacidad Requisitos del sistema Requisitos de carga Requisitos de descarga Perfil de carga Descarga de larga duración Funcionamiento a baja temperatura (si es aplicable) Conservación de la carga (autodescarga) Requisitos de diseño de la capacidad de la batería Choque y vibración Requisitos de seguridad y protección Descarga profunda de las baterías de plomo ácido Condiciones necesarias después de la descarga profunda de las baterías de plomo ácido Descarga profunda de las baterías de níquel-cadmio Reacondicionamiento necesario de las baterías de níquel-cadmio después de una descarga profunda Compensación de la temperatura Protección contra la corriente de ondulación superpuesta Protección contra incendios Mantenimiento BATERÍAS DE PLOMO ÁCIDO Generalidades Tamaños de las baterías de tipo abierto Tamaño de las baterías de gel Tamaños de las baterías de tipo AGM Características de carga BATERÍAS DE NÍQUEL-CADMIO Generalidades Dimensiones preferidas de la cubeta y de la interfaz de montaje Condiciones previas para el diseño de la cubeta de la batería... 27

3 6.4 Características de carga PROPUESTA DE DISEÑO MECÁNICO DE LAS BATERÍAS DE PLOMO ÁCIDO Y DE NÍQUEL-CADMIO Generalidades Mecanismos de fijación Solución fija Solución con rodamientos Solución con deslizamiento Accesibilidad Ubicación de la batería Ventilación de la caja de la batería INTERFAZ ELÉCTRICA Generalidades Conexiones eléctricas MARCADO Señales de seguridad En el exterior de la caja Cubeta, chasis u otros lugares en el interior de la caja Elementos o monobloques Placa de características Caja Cubeta, chasis u otras placas de características en el interior de la caja Elementos o monobloques CONDICIONES DE ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE Transporte Almacenamiento de las baterías ENSAYOS Generalidades Ensayo individual Ensayo de choque y vibración ANEXO A (Informativo) VERIFICACIÓN DEL PERFIL DE CARGA A.1 Generalidades A.2 Metodología general A.3 Descripción del tamaño (cálculo, simulación o ensayos preliminares) A.4 Documentación de la descripción del tamaño A.5 Verificación en funcionamiento (ensayo de perfil de carga) A.6 Informe de ensayo ANEXO B (Informativo) EJEMPLO DE FUNCIONES DURANTE EL PERFIL DE CARGA. 46 ANEXO C (Informativo) TAMAÑO DE LA BATERÍA DE NÍQUEL-CADMIO PARA PERFILES DE CARGA ESPECÍFICOS BIBLIOGRAFÍA Figuras Figura 1 Definición de elemento, batería monobloque, chasis, cubeta y caja Figura 2 Curvas típicas de descarga de un elemento de níquel-cadmio de tipo H a diferentes corrientes de descarga constantes (ejemplo basado en el porcentaje de la capacidad). 14 Figura 3 Descarga típica de las baterías VRLA con varias corrientes (múltiplos de I5) a +20 ºC (ejemplo basado en el tiempo de descarga)... 15

4 Figura 4 Interfaces entre la batería y el sistema de carga de la batería Figura 5 Ejemplo de perfil de carga en funcionamiento de emergencia (con el tren parado) Figura 6 Ejemplo de perfil de carga en funcionamiento en modo conducción (conducción sin carga de las baterías) Figura 7 Ejemplo de perfil de carga para trenes de alta velocidad (sin segmento de arranque) 18 Figura 8 Ejemplo de perfil de carga para trenes regionales/emu (sin segmento de arranque). 19 Figura 9 Curvas de carga típicas de las baterías de plomo ácido en los vehículos ferroviarios en función de la temperatura Figura 10 Dimensiones típicas de la interfaz de montaje, incluyendo las interfaces de fijación. 28 Figura 11 Característica de carga típica de las baterías de níquel-cadmio Figura 12 Ejemplo de solución fija sin cubeta Figura 13 Ejemplo de solución fija con cubeta Figura 14 Ejemplo de solución con rodamiento con guías plegables Figura 15 Ejemplo de solución con rodamiento con guías rodantes Figura 16 Ejemplo de solución deslizable Figura 17 Esquema de un sistema de batería (no todas las partes son necesarias en todos los sistemas de baterías) Figura 18 Señales de seguridad en el exterior de la caja de la batería Figura 19 Señales de seguridad en el interior de la caja de la batería Figura C.1 Envolvente de la caja de la batería y de la cubeta de la batería Tablas Tabla 1 Requisitos de las características de carga Tabla 2 Información necesaria para definir una característica de descarga Tabla 3 Etapas de mantenimiento para diferentes tipos de batería Tabla 4 Especificación de los tamaños de las baterías con elementos individuales/monobloque de tipo abierto Tabla 5 Especificación de los tamaños de las baterías con elementos individuales/monobloque de gel Tabla 6 Especificación de los tamaños de las baterías de tipo AGM con elementos individuales/monobloque Tabla 7 Tensiones de carga típicas para las baterías de plomo ácido en los vehículos ferroviarios Tabla 8 Especificación de la longitud interior de la cubeta de la batería (referencia "A" en la figura 10) Tabla 9 Características de carga de las baterías de níquel-cadmio Tabla 10 Lista de ensayos Tabla B.1 Ejemplos de funciones durante las diferentes etapas del perfil de carga Tabla C.1 Especificación de los tamaños de las cubetas de las baterías de níquel-cadmio según los perfiles de carga proporcionados OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN Esta norma europea especifica las características de las baterías recargables de plomo ácido y de las baterías recargables de níquel cadmio para sistemas de alimentación auxiliar de 110 V para vehículos ferroviarios. Esta norma europea puede aplicarse a otros tipos de material rodante (por ejemplo, a ferrocarriles ligeros, tranvías, metros, etc.) si no son parte del campo de aplicación de otra norma específica. Por el momento, esta norma no cubre otras tecnologías como las baterías de NiMh o de litio. Esta norma europea se centra en: la descripción de las interfaces mecánicas: dimensiones de los elementos o de las baterías monobloques, de los bornes principales y de los tamaños preferidos para el espacio de montaje de los sistemas de baterías de plomo ácido;

5 la descripción de interfaces mecánicas: dimensiones de las cubetas y de los bornes principales de las baterías de níquel-cadmio (ya que tienen diferentes características dependiendo de la tecnología); descripción de las interfaces eléctricas: capacidad, tensión y características de carga. Esta norma europea limita la variedad de tipos de baterías de plomo ácido descritas en las Normas EN y EN y define el uso de elementos para baterías de níquel-cadmio conformes con las Normas EN y EN El principal objetivo de esta norma es conseguir la intercambiabilidad de los elementos y monobloques de las baterías de plomo ácido y la intercambiabilidad de las cubetas de las baterías de níquel-cadmio. 2 NORMAS PARA CONSULTA Los documentos indicados a continuación, en su totalidad o en parte, son normas para consulta indispensables para la aplicación de este documento. Para las referencias con fecha, sólo se aplica la edición citada. Para las referencias sin fecha se aplica la última edición (incluyendo cualquier modificación de ésta). EN :1999 Aplicaciones ferroviarias. Condiciones ambientales para los equipos. Parte 1: Equipo a bordo del material rodante. EN 50155:2007 Aplicaciones ferroviarias. Equipos electrónicos utilizados sobre material rodante. EN :2001 Requisitos de seguridad para las baterías e instalaciones de baterías. Parte 2: Baterías estacionarias. EN :2002 Requisitos de seguridad para las baterías e instalaciones de baterías. Parte 3: Baterías de tracción. EN 50467:2011 Aplicaciones ferroviarias. Material rodante. Conectores eléctricos, requisitos y métodos de ensayo. EN :2002 Aplicaciones ferroviarias. Equipos eléctricos para el material rodante. Parte 1: Condiciones generales de servicio y reglas generales. (IEC :1999, mod.). EN :2005 Baterías de tracción de plomo. Parte 1: Requisitos generales y métodos de ensayo. (IEC :2005). EN :2008 Baterías de tracción de plomo. Parte 2: Dimensiones de los elementos y de los bornes y marcado de la polaridad sobre los elementos. (IEC :2005). EN 60623:2001 Acumuladores alcalinos y otros acumuladores con electrolito no ácido. Elementos individuales prismáticos recargables abiertos de níquel-cadmio. (IEC 60623:2001). EN :2003 Baterías estacionarias de plomo. Parte 11: Baterías de plomo de tipo abierto. Requisitos generales y métodos de ensayo. (IEC :2002). EN :2004 Baterías estacionarias de plomo. Parte 21: Baterías reguladas por válvula. Métodos de ensayo. (IEC :2004). EN 61373:2010 Aplicaciones ferroviarias. Material rodante. Ensayos de choque y vibración. (IEC 61373:2010). EN 62259:2004 Acumuladores con electrolitos alcalinos u otros electrolitos no ácidos. Elementos de acumulador individuales prismáticos de níquel-cadmio con recombinación parcial de gas. (IEC 62259:2003). CEN/CLC TS 45545, serie Aplicaciones ferroviarias. Protección contra el fuego de vehículos ferroviarios. EN ISO 7010:2012 Símbolos gráficos. Colores y señales de seguridad. Señales de seguridad registradas. (ISO 7010:2011). IEC 60410:1973 Planes y procedimientos de muestreo para la inspección por atributos.