Файл: Маринов, И. А. Устройство и эксплуатация преобразовательных подстанций городского электротранспорта учеб. пособие.pdf

В элементе аккумуляторной батареи происходит обратимая хи­ мическая реакция

Pb02+2H 2S 0 4 + P b ^ P b S 0 4 + 2 H 20 + P b S 0 4

участвующих в реакции. Чем больше поверхность, тем больше ем­ кость элемента. Емкость элемента зависит также от величины раз­ рядного тока. Чем больше разрядный ток, тем меньшую емкость можно отбирать от аккумулятора. На рис. 192 показан пример за­ висимости емкости аккумуляторного элемента от режима разряда.

Номинальной емкостью стационарных аккумуляторных батарей считается емкость при разряде в течение 10 ч. Не рекомендуется разряжать батарею более чем на 75% ее номинальной емкости.

Емкость аккумуляторов зависит также от температуры элект­ ролита. При уменьшении температуры емкость аккумулятора уменьшается, так как при этом увеличивается вязкость электроли­ та и уменьшается диффузия его в толщу пластин. Аккумуляторы должны работать при температуре 15—20° С, но не ниже 10° С.

СК отличаются от аккумуляторов С только большим сечением соединений между элементами в батарее. Из-за больших толчков

268

разрядного тока при 'включении электромагнитных приводов и быстродействующих выключателей на тяговых подстанциях в ос­

Аккумулятор СК-1 состоит из одной положительной и двух от­ рицательных пластин и емкость его равна 36 а-ч. Аккумулятор СК-2 состоит из двух положительных и трех отрицательных плас­ тин и емкость его равна 72 а-ч, т. е. в два раза больше емкости аккумулятора СК-1. Номер типа аккумулятора (до СК-5 включи­ тельно) соответствует количеству положительных пластин. Коли­ чество отрицательных пластин больше положительных на одну пластину. Емкость аккумулятора равна емкости аккумулятора СК-1, умноженной на номер данного типа аккумулятора. Аккуму­ лятор СК-6 состоит из трех пластин типа И-2, следовательно, пло­ щадь пластин и емкость аккумулятора в 6 раз больше, чем у ак­ кумулятора СК-1-

На тяговых подстанциях городского электротранспорта обычно применяются аккумуляторные батареи не выше СК-5, технические данные которых приведены в табл. 24.

Элементы стационарных свинцово-кислотных батарей до номе­ ров С-16 или СК-16 имеют стеклянные сосуды. Пластины подвеши­

сварки. Для того чтобы пластины разной полярности в аккумуля­ торах не замкнулись, между ними устанавливают специальные сепараторы (разделители). В ка­ честве сепараторов применяют стеклянные трубочки или специ­ ально обработанную однослойную ольховую фанеру толщиной 1,5 мм (рис. 193). Фанера должна обла­ дать достаточной пористостью и

кислотоустойчивостью.

Между крайними пластинами и стенками сосуда (рис. 194) уста­ навливают свинцовые пружины или пружины из пластмассы, фик­ сирующие положение пластин в

сосуде.

Аккумуляторные элементы устанавливают на стеллажах, из­ готовленных из выдержанной су­ хой древесины, покрытых кисло­ тоупорными материалами (смо­ лой, олифой, красками). Стелла­ жи бывают одно- и двухъярус­

ные и обычно устанавливаются на полу на стеклянных изоляторах. Сами элементы устанавливаются на стеллажи также на стеклян­

ных изоляторах.

Аккумуляторные элементы обычно закрывают покровными стеклами, предохраняющими от уноса электролита пузырьками газа при заряде батареи. При наличии покровных стекол электро­ лит, увлекаемый пузырьками газа, оседает на нижней стороне сте­

кол и стекает обратно в сосуд.

При формировании (первом заряде) новой аккумуляторной батареи ей нужно сообщать 10-кратную номинальную емкость.

Длительность первого заряда составляет 65—75 ч.

Плотность электролита в элементах должна быть равна 1,1о. Залитая электролитом батарея отключается на 2—4 ч.

Величина тока первого заряда в расчете на одну положитель­ ную пластину И-1 равна 7 а. Заряд производится несколькими цик­

лами с перерывами.

Признаками окончания заряда служат следующие показатели: напряжение элемента достигло 2,5—2,75 в и не изменяется в

течение 2—3 ч; плотность электролита стала равной 1,2—1,21 и не изменяется

в течение 2—3 ч; при включении батареи в заряд после часового перерыва во всех

270

элементах батареи начинается обильное выделение газов («кипе­ ние») на положительных и отрицательных пластинах.

Температура электролита не должна быть выше 40° С. Если температура электролита недопустимо повышается, необходимо снизить ток заряда или на некоторое время отключить батарею от зарядного устройства.

Аккумуляторные батареи могут эксплуатироваться в режиме заряда — разряда или в режиме постоянного подразряда.

Рис. 194. Элемент СК-2:

1 — положительные пластины, 2 — отрицательные пластины, 3 — соединительные полосы, 4 — пружина, 5 — стеклянный сосуд, 6 — стеклянные сепараторы

Работа батареи в режиме заряда — разряда заключается в том, что полностью заряженную батарею отключают от зарядных уст­ ройств и включают на питание потребителей, т. е. на разряд. После того как с батареи будет снято не более 75% номинальной емко­ сти, батарея включается снова в заряд. Во время заряда зарядное устройство питает и нагрузку.

Признаками разряда батареи служат: количество полученных амперчасов, снижение напряжения на элементах, которое допу­ скается не ниже 1,98 в при разряде более 10 ч и 1,75 в при разряде током 1—2-часового режима; снижение плотности электролита до

1,17—1,15.

Во время заряда батарея должна получить на 18—20% больше емкости, чем с нее было снято при разряде.

Один раз в три месяца аккумуляторные батареи подвергаются уравнительному заряду, во время которого батарее сообщается не менее чем 3-х кратная номинальная емкость.

Уравнительный заряд служит для поддержания пластин в нор­ мальном состоянии, т. е. удаления сульфата, который появляется на поверхности и внутри активной массы пластин.

Перед уравнительным зарядом батарея разряжается током 10-часового режима до получения напряжения 1,8 в на элемент.

Уравнительный заряд производится 'несколькими циклами с ча­ совыми перерывами.

Режим постоянного подзаряда заключается в том, что парал­ лельно аккумуляторной батарее, находящейся в полностью заря­ женном состоянии, на шины собственных нужд постоянного тока включается зарядный агрегат, который питает всю нагрузку и од­ новременно подзаряжает малым током батарею, компенсируя ее самозаряд.

Режим постоянного подзаряда улучшает условия эксплуатации аккумуляторной 'батареи, увеличивает срок ее службы, значитель­ но повышает надежность работы электроустановки, обеспечивая полноценный резерв питания оперативным током потребителей, так как батарея в любой момент находится в полностью заряженном состоянии.

Толчковые нагрузки воспринимаются главным образом бата­ реей.

В режиме постоянного подзаряда напряжение на каждом эле­ менте должно быть равно 2,15±0,05 в, а ток подзаряда должен быть не менее значения, определяемого по формуле

,о,озсн

У п _ — 36- ’

где /п— ток подзаряда; Са — номинальная емкость аккумулятора,

а-ч.

Плотность электролита должна соответствовать плотности за­ ряженного элемента, т. е. 1,2—1,21 г/см3.

Заметное выделение газов и значительный осадок, выпадающий из пластин (шлам), а также повышение напряжения на элементе выше 2,35 в свидетельствуют о перезаряде элементов.

Признаками недозаряда являются снижение плотности ниже 1,20—1,21 на 0,01—0,02 и более единиц и снижение напряжения на элементе ниже 2,1 в.

В соответствии с инструкцией помимо уравнительных переза­ рядов батареи, эксплуатируемые в режиме постоянного подзаряда, подвергаются ежемесячно тренировочным разрядам током 10-ча­ сового разряда со снятием 75% номинальной емкости. После этого батарея нормально заряжается. При производстве уравнительного перезаряда тренировочный разряд не производится.

По последним рекомендациям можно не производить трениро­ вочный разряд. Для выравнивания плотности электролита по высо­ те элемента необходимо дистиллированную воду доливать в ниж­ нюю часть каждого элемента. Для этого применяется длинная труб­ ка с воронкой.

Правильная эксплуатация и тщательный уход за аккумулятор­ ной батареей обеспечивают надежную и длительную ее работу.

Для контроля за состоянием батареи регулярно производят из­ мерение напряжения и плотности электролита в контрольных эле­ ментах с записью в аккумуляторном журнале. На подстанциях с постоянным дежурным персоналом эти измерения производятся

272