Заряд. Существует несколько способов заряда свинцовых аккумуляторов, отличающихся друг от друга режимом, значениями зарядного тока и конечного напряжения. К ним относятся двухступенчатый заряд при постоянном значении тока и одноступенчатый заряд при постоянном напряжении, которые нашли наибольшее применение.

Способ заряда выбирают с учетом условий эксплуатации аккумуляторов, допустимой продолжительности заряда при наличии соответствующих зарядных устройств.

Двухступенчатый заряд при постоянном токе проводят в две ступени. Наибольший зарядный ток аккумуляторов типов С и СК на первой ступени составляет 0,25 их номинальной емкости (ЭЛ', А). Этот ток можно снизить до значения 6Л, А. Током такого значения батарею заряжают до напряжения 2,4 В на аккумулятор. После этого зарядный ток снижают до значения 4Л, А, и продолжают заряд до конца. Снижение зарядного тока во второй ступени необходимо для того, чтобы избежать слишком обильного газовыделения, которое приводит к порче пластин и излишнему расходу электрической энергии. По мере заряда увеличивается плотность электролита и напряжение кислотного аккумулятора.

Конец заряда определяют по таким признакам: начинается интенсивное выделение газов на пластинах обеих полярностей; плотность электролита достигает (1,205 + 0,005) г/см3; напряжение аккумулятора становится равным 2,7-2,8 В; положительные пластины окрашиваются в темно-коричневый цвет, отрицательные - в светлосерый; количество электричества, полученное батареей при заряде, должно быть примерно в 1,2 раза больше количества электричества, отданного ею при предыдущем разряде. Средняя продолжительность заряда 7-8 ч.

Во избежание коробления пластин аккумуляторов при заряде температура электролита не должна превышать +40 °С. Если температура электролита приближается к указанному пределу, то необходимо уменьшить зарядный ток. Во время заряда должна работать вентиляция аккумуляторного помещения. Прежде чем отключить батарею от зарядного агрегата, необходимо проверить, во всех ли элементах равномерно и одновременно начинается газовыделение. Недозаряженные элементы следует дозарядить. Для этого увели чивают время заряда всей батареи или подключают эти элементы к специальному зарядному выпрямителю при помощи временной проводки. До заряда и после него необходимо измерить плотность электролита в одном контрольном элементе батареи. Время от времени следует проверять плотность электролита всех элементов и выравнивать разницу добавлением раствора серной кислоты или дистиллированной воды. В аккумуляторах электролит должен полностью покрывать пластины. ^ аккумуляторов типов С и СК слой электролита над верхними кромками пластин должен быть не менее 15 мм-

Одноступенчатый заряд при постоянном напряжении осуществляется зарядными выпрямительными устройствами, которые работают в режиме стабилизации напряжения. Выпрямленное напряжение поддерживается в пределах 2,2-2,35 В на аккумулятор. При этих напряжениях в аккумуляторе исключается «кипение» электролита на протяжении всего времени заряда. В результате уменьшается выпадение активных веществ пластин на дно сосудов, увеличивается срок службы аккумуляторов и значительно упрощается уход за аккумуляторными батареями. Однако такой заряд требует длительного времени, исчисляемого несколькими сутками. Поэтому рассматриваемый способ заряда обычно применяют при надежном энергоснабжении, когда батареи аккумуляторов являются резервными источниками питания и включаются на разряд очень редко.

Одноступенчатый заряд при постоянном пониженном напряжении находит все более широкое применение. При постоянном напряжении 2,3 В на аккумуляторах типов С и СК начальный ток заряда достигает значения 36 Л/, А. По мере заряда этот ток автоматически снижается до (0,03 -г- 0,1)А, А. (Основную часть израсходованной емкости (около 80%) батарея получает в первые 10 ч заряда. Для передачи остальной емкости затрачивается до нескольких суток. Одноступенчатый заряд при постоянном напряжении заканчивается, если зарядный ток и плотность электролита не будут изменяться в течение последних 10 ч заряда.

Разряд. Аккумуляторы можно разряжать различными токами. Чем больше разрядный ток, тем меньше время разряда и емкость аккумуляторов.

Номинальную емкость стационарные аккумуляторы отдают при 10-часовом режиме разряда. Максимально допустимый разрядный ток аккумуляторов типа С соответствует 3-часовому режиму разряда. Аккумуляторы типа СК можно разряжать также токами 2-часового и 0,25-часового режимов разряда. По мере разряда аккумулятора уменьшаются его напряжение и плотность электролита. Окончание разряда характеризуется следующими признаками: напряжение одного аккумулятора типа С становится равным 1,8 В, типа СК - 1,75 В; плотность электролита понижается до 1,15-1,17 г/см3; положительные пластины становятся бурыми, отрицательные - темно серыми; емкость, полученная от аккумулятора, соответствует данному режиму разряда.

Разряженные аккумуляторы следует поставить на заряд не позднее чем через 12 ч с момента окончания разряда.

Перезаряд. При нормальных зарядах аккумуляторов некоторая часть сернокислого свинца РЬБ04 не восстанавливается, превращаясь в твердое крупнокристаллическое вещество. В результате этого пластины аккумуляторов постепенно сульфатпруются. Для предохранения пластин от сульфатации аккумуляторные батареи перезаряжают таким образом. Батарею разряжают до напряжения 1,8 В на каждый элемент, а затем заряжают до «кипения» током, равным 0,1 номинальной емкости; делают перерыв і ч; затем продолжают заряд тем же током до «кипения» и т. д. Перезаряд заканчивается, когда батарея, включенная на заряд после часового перерыва, сразу начинает «закипать».

Хранение бездействующей батареи. Если аккумуляторную батарею выключили из работы не более чем на два месяца, то ее следует предварительно зарядить с перезарядом. При длительном хранении через каждые два месяца батарею разряжают нормальным током, а затем заряжают. Перед включением в работу батарею заряжают с перезарядом.

Общие правила эксплуатации. При эксплуатации аккумуляторов на их наружных частях и на стеллажах осаждается пыль, капельки кислоты и влаги. Это вызывает порчу стеллажей, окисление проводов и загрязнение электролита, снижает сопротивление изоляции батарей относительно земли и увеличивает утечку тока. Поэтому аккуму тяторы п стеллажи необходимо содержать в чистоте, своевременно удалять окислы, образующиеся на соединениях аккумуляторов езда зывать очищенные места техническим вазелином и следить за це-, ,лостью кислотоупорной окраски стеллая^Щй проводов

В аккумуляторном помещении не дсьдано шлть искрящих контактов. Нельзя входить в аккумуляторную с открытым огнем. При невыполнении этих условий может произойти взрыв газов, выделяю щнхея из аккумуляторов. Лица, обслуживающие аккумуляторы, должны иметь диэлектрические перчатки, фартуки и галоши. Для нейтрализации серной кислоты в случае ее попадания на кожу или одежду в аккумуляторной должен быть 10%-ный раствор соды или нашатырного спирта.

В аккумуляторный журнал записывают данные о заряде и разряде батареи (ток, напряжение, плотность, температура электролита), расход материалов на содержание батареи (дистиллированная вода, кислота); замеченные неисправности батареи.

Батареи из аккумуляторов типов С и СК эксплуатируют в режиме постоянного подзаряда с соблюдением следующих основных правил.

Перед вводом в эксплуатацию батарея должна быть правильно отформована и обладать емкостью не ниже номинальной.

При напряжении (2,2 ± 0,05) В аккумуляторы эксплуатируют без тренировочных зарядов-разрядов и перезарядов.

При напряжении (2,15 ± 0,05) В аккумуляторы эксплуатируют с проведением уравнительных зарядов (один раз в квартал), а при повышенном напряжении до (2,3 + 0,05) В - в течение 2-3 сут.

Контрольные измерения напряжения каждого аккумулятора, плотности электролита и его температуры проводят не реже одного раза в месяц. Постоянство плотности электролита указывает на то, что аккумуляторы полностью сохраняют свою емкость.

Контрольные разряды батареи выполняют ежегодно. Батарею разряжают током 10-часового разряда до конечного напряжения 1.8 В на один аккумулятор, а затем заряжают до достижения постоянного напряжения и нормальной плотности электролита. Если емкость, полученная от батареи, окажется меньше номинальной, то осуществляют дополнительный заряд батареи с перезарядом.

К основным неисправностям свинцовых аккумуляторов относятся сульфатация и короткое замыкание пластин, а также загрязнение электролита.

Сульфатация пластин. При разряде аккумуляторов активные вещества положительных и отрицательных пластин РЬОа и РЬ переходят в сульфат свинца РЬ504. При правильной эксплуатации аккумуляторов сульфат свинца имеет мелкокристаллическое строение и во время заряда легко переходит в РЬ0.2 и РЬ.

В ряде случаев сульфат свинца частично или полностью может превратиться в крупнокристаллическое трудноразложимое вещество, которое не восстанавливается при нормальном заряде. Этот процесс называется сульфатацией пластин.

Сульфатацию пластин можно обнаружить по таким признакам: положительные пластины становятся светло-коричневыми, отрицательные покрываются белыми пятнами; активная масса отрицательных пластин становится жесткой и увеличивается в объеме; уменьшается емкость аккумулятора.

В результате снижения емкости сульфатированные аккумуляторы начинают «кипеть» раньше других при заряде и быстро разряжаются при разряде, плотность электролита становится меньше нормальной.

К причинам, вызывающим сульфатацию пластин, относятся: разряд аккумулятора ниже 1,8-1,75 В или недопустимо большим током; длительное хранение батареи в разряженном состоянии; неправильное подключение батареи к источнику зарядного тока; многократный недозаряд аккумуляторов; нерегулярное проведение перезарядов; низкий уровень электролита; заливка электролитом большой плотности; загрязнение электролита; внутреннее короткое замыкание пластин.

Для устранения сульфитации пластин применяют: длительный заряд аккумуляторов малыми токами; заряд аккумуляторов в дистиллированной воде; глубокие разряды аккумуляторов малыми токами.

Длительный заряд аккумуляторов малыми токами применяют при незначительной и незапущенной сульфатации пластин, и заключается он в следующем. Сначала засульфатированные аккумуляторы доливают дистиллированной водой (немного выше нормального уровня) и заряжают нормальным током до «кипения». После этого делают перерыв 20-30 мин и снова включают на заряд, уменьшив зарядный ток в 10 раз. При начавшемся сильном газовыделении заряд прекращают и делают перерыв на 20-30 мин. Такой заряд уменьшенным током с перерывами проводят до тех пор, когда аккумуляторы, включенные на заряд после перерыва, сразу же начинают «закипать». После этого восстанавливают до нормы плотность электролита и аккумуляторы начинают эксплуатировать.

Заряд аккумуляторов в дистиллированной воде применяют при глубокой, но не запущенной сульфатации пластин. Засульфатированные аккумуляторы разряжают до напряжения 1,8 В на каждый элемент, из сосудов выливают электролит и заменяют его дистиллированной или подкисленной водой плотностью 1,05 г'см3. Через час после заливки воды аккумуляторы начинают заряжать таким током, чтобы напряжение на зажимах каждого элемента не превышало 2,3 В. В процессе заряда сульфат свинца РЬБСХ, будет переходить в РЬОа и РЬ, в результате чего увеличится плотность электролита. При плотности электролита 1,1-1.12 г/см3 ток уменьшают до ~ нормального зарядного тока. Когда плотность электролита перестанет увеличиваться и начнется бурное газовыделение, заряд прекращают. После заряда аккумуляторы разряжают током, численно равным - их ноои минальной емкости, до конечного допустимого напряжения. Такие циклы заряда-разряда проводят несколько раз, пока не восстановится емкость аккумуляторов. После этого плотность электролита доводят до нормы и батарею начинают эксплуатировать.

Глубокие разряды аккумуляторов малыми токами позволяют-устранить сильную и запущенную сульфитацию пластин. Для восстановления емкости засульфатированные аккумуляторы заряжают с перезарядом током нормального значения. Затем аккумуляторы разряжают слабым током, равным - их номинальной емкости, до конечного напряжения 1,8-1.75 В. Глубокий разряд малыми токами способствует постепенному растворению твердого сульфата, который покрывает пластины сверху и препятствует проникновению электролита к внутренним слоям активных масс. Такие циклы заряда-разряда повторяют 7-8 раз, пока полностью не восстановится емкость аккумуляторов.

Короткое замыкание пластин. Причинами короткого замыкания могут быть: выпавшая активная масса, которая, оседая на дно сосуда, соединяет кромки пластин; искривление положительных пластин до соприкосновения с отрицательными; износ и разрушение сепараторов, попадание в аккумуляторы посторонних металлических предметов.

При заряде аккумуляторов, имеющих такие повреждения, основная часть зарядного тока проходит по токопроводящему соединению, минуя электролит. Поэтому аккумуляторы, имеющие внутреннее короткое замыкание, плохо заряжаются: они имеют пониженное напряжение и меньшую плотность электролита. После отключения источника зарядного тока из-за непрерывного разряда напряжение поврежденного аккумулятора быстро снижается. Короткое замыкание вызывает глубокую сульфатацию пластин. Место короткого замыкания в аккумуляторах со стеклянными сосудами можно определить при тщательном их осмотре.

Место короткого замыкания в аккумуляторах с непрозрачными сосудами определяют компасом. Поврежденные аккумуляторы создают магнитное поле. Поэтому стрелка компаса около поврежденного аккумулятора отклонится. После отыскания места короткого замыкания его необходимо быстро устранить. Выпавшую активную массу удаляют со дна сосуда деревянной или эбонитовой палочкой с тупым концом. Поврежденные сепараторы заменяют новыми. При искривлении положительных пластин поврежденный элемент выключают из батареи. Покоробившиеся пластины вынимают из сосуда и осторожно правят под прессом между двумя деревянными досками. После длительной эксплуатации аккумуляторов покоробившиеся пластины выпрямить нельзя, и поэтому их заменяют новыми. Отремонтированный аккумулятор заряжают.

Загрязнение электролита. Срок службы аккумуляторных батарей! зависит от качества электролита. Поэтому серная кислота, применяемая для приготовления электролита, по содержанию в ней примесей должна удовлетворять требованиям ГОСТа. Примеси благородных металлов, меди, железа, мышьяка, сурьмы и висмута способствуют увеличению саморазряда аккумуляторов. Присутствие марганца увеличивает внутреннее сопротивление и уменьшает емкость аккумуляторов. Примеси уксусной, соляной и азотной кислот разрушают пластины. Загрязненный электролит следует немедленно заменить новым.

Аккумуляторные батареи | Электропитающие устройства и линейные сооружения автоматики, телемеханики и связи железнодорожного транспорта | Щелочные никепь-железные и никель-кадмиевые аккумуляторы. Аккумуляторные помещения

Рекомендуемый контент: