• Загальні дані. Технічна характеристика

Стацiонарнi акумуляторнi батареї (АБ) застосовують в пристроях власних потреб підстанцій для живлення навантажень постiйного струму, якi за своїм характером дiляться на три види:

  • постiйне навантаження - лампи i апаратура сигналiзацiї, реле захисту, електродвигуни постiйного струму, лампи аварiйного освітлення;
  • короткочасне (поштовхове) навантаження вiд спрацювання приводiв вимикачiв;
  • тимчасове (аварiйне) навантаження вiд приймачiв, що нормально живляться вiд змiнного струму або моторгенератора i перемикаються в момент аварiї на живлення від АБ.
  • Технічні дані акумуляторної батареї типу СК-8

Номінальна напруга, В
Допустима напруга на щитах постійного струму, В
Ємність номінальна, ампер-год.
Кількість елементів (банок), шт.
Максимальний зарядний струм, А
Струм підзаряду номінальний, А
Струм підзарядного пристрою максимальний, А
Напруга одного елемента вкінці розряду, В
Напруга одного елемента вкінці заряду, В
Максимальний поштовховий струм тривалістю до 5 сек., А
Максимальний струм одногодинного розряду, А
Густина електроліту вкінці заряду, г/см3
Густина електроліту вкінці розряду, г/см3
Випрямний пристрій типу ВУ з трансформатором і автотрансформатором 175-10, шт.
Генератор постійного струму типу П-62/4:

  • потужність, кВт
  • частота, об./хв.
  • струм, А
  • напруга, В

Двигун постійного струму типу А-62/4:

  • потужність, кВт
  • струм, А
  • напруга, В

110
132
288
60 (в т.ч. 54 для РЗА)
11
5
10
1,75
2,7-2,8
368
148
1,2-1,21
1,17-1,18

1

7,5
1450
68
110

14
27,5
330

Ізоляція акумуляторної батареї при напрузі 110В:

  • нової змонтованої – не нижче 100 кОм;
  • в експлуатації – не нижче 50 кОм.

При "постiйному пiдзарядi" повнiстю заряджена АБ пiдключена паралельно до зарядного пристрою, що пiдзаряджає елементи слабим струмом, компенсуючи саморозряд. Пристрiй для контролю на шинах постiйного оперативного струму повинен спрацювати на сигнал при зниженнi опору iзоляцiї одного iз полюсiв до 10 кОм в мережi 110 В.
Для експлуатацiї АБ повиннi бути забезпеченi:

  • ареометр для вимірювання густини електроліту – 2 шт.;
  • термометр для вимiрювання температури електролiту – 2 шт.;
  • переносний вольтметр постiйного струму – 3-0-3 В;
  • запобiжнi скла для накриття елементiв батареї;
  • костюм з грубої шерстi, гумовий фартух, гумовi рукавицi, гумовi чоботи, захиснi окуляри;
  • 5% водний розчин питної соди – 2-3 л;
  • резерв дистильованої води – 75 л;
  • резерв сiрчаної кислоти – 15 л;
  • резервнi ємності;
  • настiнний термометр з шкалою -10 – +40 ºС – 1 шт.;
  • переносна лампа у вибухозахищеному виконаннi – 1 шт.;
  • фарфоровий посуд ємнiстю 1-2 лiтри – 4 шт.;
  • гумовi шланги рiзних дiаметрiв, гумова груша;
  • гнучкий iзольований провід з наконечниками L=5 м – 2 шт.;
  • склянi палички довжиною не менше 60 см – 4 шт.;
  • навантажувальна вилка М5-3 – 1 шт.;
  • розчин сiрчаної кислоти питомої ваги 1,18.
  • Режим роботи акумуляторної батареї

 

Експлуатацiя АБ проводиться методом постiйного пiдзаряду вiд випрямного пристрою ВУ-175-10. Напруга пiдзаряду повинна бути 2,3-2,35 В на елемент для пiдтримання вiдповiдної густини електролiту у всiх елементах 1,2-1,21 г/см3. Температура електролiту не повинна перевищувати 35 ºС за будь-якого режиму роботи АБ.
При контрольному розрядi, який проводиться 1 раз в 2 роки, для встановлення фактичної ємностi батареї вкiнцi розряду напруга елементiв батареї не повинна знижуватись менше 1,75 В.
Струм пiдзаряду повинен бути рiвним: I пiдзаряд = 0.008*N=0.008*60=0.48 А,
де N - число елементiв.
Напруга на шинах постiйного струму в нормальних умовах повинна пiдтримуватись на 5% вище номiнальної, тобто в межах 2,1-2,2 В на елемент або в межах 126-132 В на батарею.

  • Електроліт. Доливання електроліту

 

Електролiт – це водний розчин сiрчаної кислоти. Для його приготування застосовуються концентрована сiрчана кислота i дистильована вода. Для долиття використовується розчин густиною 1,18 г/см3. На кожен лiтр дистильованої води використовують 329,2 г або 179 см3 концентрованої сiрчаної кислоти. Кислоту вливають тонкою безперервною цiвкою, при одночасному перемiшуваннi розчину скляною паличкою. Рiвень електролiту повинен бути на 10-16 мм вищим від рiвня пластин для запобiгання їх сульфатацiї. Електролiт в процесi експлуатацiї постiйно забруднюється шкiдливими домiшками, якi заносяться з дистильованою водою.
Доливка АБ, як правило, проводиться дистильованою водою. Доливка електролiтом густиною 1,18 г/см3 дозволяється тiльки для поповнення втрат електролiту при відборі проб або у випадках, коли у повнiстю заряджених елементiв густина його нижча 1,20 г/см3. Доливку електролiтом можна проводити пiсля того, як буде встановлено, що зниження густини електролiту викликано не к.з., сульфатацiєю, недозарядом, забрудненою водою. Проводити доливання води в елементи АБ потрiбно в придонну частину елементiв при допомозi опущених в банку пластмасових трубок.
Категорично заборонено доливати в елементи АБ концентровану сірчану кислоту. Пiд час розряду доливати воду чи електролiт в елементи АБ забороняється.
В нормальних умовах за наявностi скляних покривок i правильної експлуатацiї переважно доливається дистильована вода.
Коли доливку виконано вкiнцi заряду, то останнiй повинен тривати ще щонайменше пiвгодини для кращого перемiшування води та електролiту.

  • Заряд акумуляторної батареї

 

    • АБ повинна вмикатися на заряд термiново пiсля того, як вiд неї знята гарантована ємнiсть.

Для акумуляторної батареї типу СК-8

Максимальний струм ( А ) i ємнiсть ( А*год ) для елементiв

При зарядi

При розрядi

1 година

3 години

10 годин

А

А

А*год

А

А*год

А

А*год

72

148

148

72

216

28.8

288

Більш  рацiонально  починати  новий  заряд  пiсля розряду АБ до 75-80 % вiд U ном.

    • Перед початком заряду необхiдно перевiрити i записати в журнал для кожного елемента:

- напругу;
- густину електролiту;
- рiвень електролiту.

    • Ввiмкнути витяжну вентиляцiю примiщення АБ, де повинно бути розрiджене повiтря, а не тиск повiтря.
    • Всi елементи АБ вмикаються в зарядне електричне коло. Перевiряється напруга з допомогою регульованого вольтметра i збуджується генератор зарядного пристрою з таким розрахунком, щоб його напруга була  на  2-3 В вища від напруги батареї, пiсля чого вмикають автоматичний вимикач. Поступово збiльшують збудження генератора і доводять зарядний струм до 10 А. Допускається почати заряд найбiльшим струмом, встановленим для даної батареї (однак початковий менший струм є бiльш корисним для батареї).
    • Пiсля того, як почнеться газовидiлення (кипiння) в елементах АБ, необхiдно зарядний струм знизити і поступово довести його до 40% вiд максимального. По мiрi заряду АБ напруга i густина електролiту зростають. Вкiнцi заряду всi основнi елементи повиннi видiляти гази з однаковою силою. Під час заряду перевiрити роботу вентиляцiї, рiвномiрнiсть кипiння електролiту у всiх елементах батареї. За наявностi внутрiшнього к.з. в елементах АБ ці елементи  повинні термiново лiквiдовуватись. Температура електролiту не повинна перевищувати 35ºС.
    • Закiнчення заряду визначається за такими ознаками:
  • напруга окремого елемента, досягнувши найвищого значення, залишається  постiйною протягом години, при струмі, зниженому на 40% вiд максимального зарядного або напруга пiднiмається до 2,5-2,7 В залежно вiд температури електролiту, вiд термiну служби АБ i т.д.;
  • густина електролiту не пiдвищується протягом 1 години;
  • проходить сильне газоутворення.

Для перевiрки правильностi заряду користуються записами журналу. Перезаряд, як i недозаряд, скорочує термiн служби АБ.

    • Пiсля закiнчення заряду АБ вимикається вiд мотор-генератора, вмикається в кола постiйного заряду-пiдзаряду, а вентиляцiя залишається в роботi ще на 1-1,5 год. для зниження процентної концентрацiї водню в примiщеннi АБ до безпечного i допустимого рiвня.
    • Під час заряду через кожну годину в журнал АБ записується:
  • загальний рiвень напруги;
  • величина зарядного струму;
  • всi вiдхилення.
  • Розряд акумуляторної батареї

 

Розряджати АБ можна будь-яким струмом, але не вище I допустимого. Напруга i густина електролiту пiд час розряду поступово знижуються. Для пiдтримання постiйного рiвня напруги на шинах постiйного струму в коло вводять додатковi елементи ручного елементного комутатора. Коли постiйний струм розряду не перевищує 2-годинного режиму, АБ можна розряджати, доки напруга основних елементiв не впаде до 1,75 В. При розрядi струмом, меншим від 10-годинного режиму, напруга кожного елемента не повинна знизитися нижче 1,9 В. Якщо ж при вiддачi АБ гарантованої ємностi напруга i буде вище 1,9 В, розряд необхiдно зупинити i ввiмкнути батарею на заряд. Короткочасний (не бiльше 5 сек.) поштовх струму вiд АБ допускається величиною 46 N (А), тобто в 2,5 рази бiльший вiд струму 1-годинного режиму розряду:
I 5с/мах= 2,5*148=367 А; (де I 1год./роз=148 А)
або I 5с/мах= 46*8=368 А; (де N - номер СК, для СК-8 N=8).

  • Експлуатація акумуляторної батареї

 

Обслуговування батареї входить в обов'язки акумуляторника. Акумуляторник повинен слiдкувати за напругою контрольних елементiв, густиною електролiту в них, рiвнем його в елементах (на 10-16мм вище від краю пластин), температурою електролiту i температурою в примiщеннi, регулюючи її в зимових умовах ввiмкненням нагрiвальних елементiв, робочим i аварiйним освiтленням, вентиляцiєю.
Перевiрку густини електролiту, напруги контрольних елементiв проводить акумуляторник один раз на тиждень з записом в журналi.
Огляд АБ виконується за графiком, затвердженим головним iнженером РЕМ (не рiдше одного разу на мiсяць). Вимiри напруги, густини електролiту, температури електролiту кожного елемента виконуються не рiдше одного разу на мiсяць. Огляди АБ подiляються на поточнi i iнспекцiйнi:

  • поточний огляд проводить особа, яка обслуговує батарею – акумуляторник;
  • iнспекцiйний огляд проводять дві особи – робiтник, який обслуговує  батарею, i начальник групи пiдстанцiй (майстер ЕТГ) або спецiалiст з АБ з пiдрядної органiзацiї.

При поточному ремонтi необхiдно перевiряти:

  • цiлiснiсть посудин, вiдсутнiсть трiщин, витоку електролiту, чистоту посудин, стелажiв, пiдлоги, стiн, вiдсутнiсть в мiсцях з'єднання шин з наконечниками окисів, рiвень електролiту, стан покривного скла;
  • стан електродiв (колiр, покороблення, геометричний рiст позитивних електродiв, нарости на вiд'ємних електродах);
  • рiвень i характер шламу в скляних ємностях;
  • вiдсутнiсть механiчних дефектiв, що можуть спричинити к.з. (падiння на дно елемента пружин, скляних трубок, фанерних сепараторiв, дерев'яних палочок);
  • правильнiсть режиму пiдзаряду (перевiрка напруги, питомої ваги електролiту в контрольних елементах);
  • справнiсть зарядних i пiдзарядних агрегатiв, справнiсть елементного комутатора;
  • справнiсть вентиляцiї i опалення (в зимовий перiод);
  • температуру електролiту.

При iнспекцiйному оглядi (проводиться один раз на шiсть мiсяцiв) крiм обсягiв поточного огляду контролюється:

  • напруга i густина електролiту в кожному елементi, стан ошиновки, контактiв, перевiряються хвости електродiв (для визначення нагрiву), стан вазелiнового мастила шин i наконечників;
  • висота шламу в ємностях;
  • вiдсутнiсть к.з., сульфатування i покороблення електродiв в елементах АБ;
  • чистота стiн, пiдлоги, стелажiв;
  • аналiзи записiв, зроблених працiвниками в журналi АБ.

Результати iнспекцiйного огляду заносяться в журнал.

  • Характерні несправності акумуляторної батареї та їх усунення

 

Найчастiше трапляється к.з. мiж пластинами, що викликане:

  • стороннiм предметом, що потрапив в елемент;
  • з'єднанням рiзнополюсних пластин внаслiдок короблення позитивних пластин;
  • кусочками вiдокремлених частинок пластин;
  • свинцевою пружиною, що впала;
  • шламом на днi елемента;
  • передчасною сульфатацiєю пластин.

При сильному к.з. напруга елемента помiтно падає, знижується густина електролiту, з'являються ознаки сульфатацiї.


Ознаки несправності

Причина

Сульфатація електродів

 

Зниження розрядної напруги, зниження ємності на контрольних розрядах

Недостатній первинний заряд АБ

Підвищена напруга при заряді, а густина електроліту нижча, ніж у нормальних акумуляторів

Систематичний недозаряд АБ

Підвищена температура електроліту при заряді і одночасно підвищеній напрузі елементів

Незначне використання АБ

Позитивні електроди в початковій стадії світло-коричневого кольору, при великій сульфатації оранжево-коричневі, деколи з білими плямами кристалічного сульфату. Поверхня електродів на дотик тверда і пісчана, при натисканні нігтем подає хрусткий звук.
Частина активної маси від’ємних електродів випала в шлам, маса, яка залишилась в електродах, на дотик пісчана, а при надмірній сульфатації випучується із електродів. Електроди приймають «білісний» відтінок, з’являються білі плями.

Довгий час батарея була розряджена

Коротке замикання

 

Зниження розрядної і зарядної напруги, зниження густини електроліту

Покороблення позитивних електродів

Відсутність газоутворення або запізнення в газоутворенні при заряді постійною величиною струму або струмом, що плавно зменшується

Пошкодження або дефект сепарації

Підвищена температура електроліту при заряді і одночасно низькому рівні напруги

Замикання наростами губчастого свинцю

Позитивні електроди покороблені

Завеликий зарядний струм при роботі батареї. Наслідки сильної сульфатації. Результат к.з. даного електроду з сусіднім від’ємним електродом. Наявність азотної і оцтової кислоти в електроліті

Негативні електроди покороблені

Повторні зміни напрямку заряду при заміні електроду. Результат тиску з боку сусіднього позитивного електроду

Усадка від’ємних електродів

Дуже сильне використання активної маси в зв’язку з високим зарядним струмом або завеликим перезарядом при неперервному газо-виділенні. Недоброякісні електроди

Від’єднання вушок електродів на межі електроліту з повітрям

Наявність хлору або його сполук в електроліті або в приміщенні АБ

Зміна геометричних розмірів позитивних електродів

Забруднення електроліту азотною або оцтовою кислотою

Роз’єднання нижньої частини позитивних електродів

Систематичне не завер-шення заряду, в результаті чого після доливок електроліту отримуємо недостатнє перемішування і розчинення електроліту

На дні елементів відклався шлам темного кольору

Постійно непотрібні заряди і перезаряди

Самозаряд і газовиділення. Виділення газу із елементів, що знаходяться в стані спокою, через 2-3 години після закінчення заряду або підчас розряду

Забруднення електроліту сполуками металів міді, заліза, миш’яку, вісмуту

  • Експлуатація зарядного пристрою

 

Мотор-генератор зарядного пристрою повинен утримуватись в чистотi. Необхідно здійснювати нагляд за колектором, контактними кiльцями, щiтками, пiдшипниками, їх змащування i пiдтримування номiнального режиму без перевантаження. Характернi пошкодження мотор-генератора:

  • обриви в колi збудження;
  • недостатнiй контакт в колi якоря;
  • пошкодження пiдшипникiв внаслiдок недостатнього змащування;
  • прогорання колектора.
  • Заходи безпеки

 

    • Обслуговування АБ покладається на акумуляторника.
    • Приміщення АБ повинно бути постійно закритим на замок. На дверях АБ повинні бути зроблені написи “Акумуляторна”, “Вогненебезпечно”, “Палити заборонено”, “З вогнем не заходити”.
    • Ключ від приміщення АБ зберігається на щиті управління ОДС і видається тільки особам, які обслуговують АБ, і особам, що мають право самостійного огляду РЗ.
    • Інші працівники допускаються в приміщення АБ лише в супроводі акумуляторника.
    • При несправній вентиляції в приміщенні АБ може створитися небезпечна концентрація водню. При постійному підзаряді із елементів виділяється деяка кількість водню. При забрудненні електроліту шкідливими домішками виділення водню посилюється .
    • При необхідності паяння електродів необхідно дотримуватись таких умов:
    • паяння електродів під час огляду АБ не допускається;
    • АБ на час паяння переводиться в режим розряду;
    • припливно-витяжна вентиляція повинна бути ввімкнена за 2 години до початку паяння і працювати постійно під час паяння.
    • З метою запобігання потрапляння свинцевого пороху в легені, зачистку вух електродів металевими щітками, необхідно виконувати в респіраторах.
    • Після роботи з АБ акумуляторнику необхідно вимити руки з милом, а перед курінням чи їдою прополоскати рот водою.
    • При потраплянні концентрованої сірчаної кислоти на шкіру, слід усунути її тампоном (вата, марля, салфетка та ін.), місце потрапляння кислоти ретельно промити водою і нейтралізувати 5% розчином соди.
    • Всі операції з кислотою необхідно виконувати в грубошерстяному костюмі, гумовому фартусі, гумових рукавицях, гумових чоботах та захисних окулярах.
    • Переносити посуд з сірчаною кислотою повинні в упаковці два робітники. Забороняється пересування скляних бутлів за горловину, вони повинні бути добре закриті скляними або керамічними корками.
    • Забороняється розводити сірчану кислоту вливанням дистильованої води в кислоту. Необхідно кислоту тонким струменем вливати в воду при неперервному перемішуванні розчину.
    • Запас дистильованої води повинен зберігатися в скляних бутлях, закритих корками, і мати написи фарбою, що не змивається, “Дистильована вода”. Використання таких бутлів з іншою метою забороняється.