Инструкция по монтажу стационарных аккумуляторных батарей и конденсаторных установок - Формирование стационарных аккумуляторных батарей

1. Инструкция по монтажу стационарных аккумуляторных батарей и конденсаторных установок
2. Приготовление и заливка сернокислого электролита
3. Формирование стационарных аккумуляторных батарей
4. Сдача в эксплуатацию кислотных батарей
5. Особенности монтажа батарей, из аккумуляторов СН
6. Особенности монтажа батарей, из аккумуляторов ЕАН
7. Особенности монтажа батарей, из аккумуляторов АБН
8. Указания по охране труда
9. Монтаж конденсаторных установок
10. Перечень приборов, приспособлений и инструментов
11. Технические данные аккумуляторов СК и СКЭ
12. Электрические характеристики аккумуляторов СК и СКЭ
13. Приложения

10. ФОРМИРОВАНИЕ СТАЦИОНАРНЫХ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ

10.1. Формировочный заряд

10.1.1. Формировочный заряд батареи - ответственная операция, в значительной степени определяющая качество работы и срок службы аккумуляторной батареи. Сущность формировочного заряда (приведение батареи в действие) заключается в том, чтобы электрическим путем получить на положительных поверхностных пластинах нормальный слой двуокиси свинца, а массу отрицательных пластин отформовать в губчатый свинец.

Рис. 20. Схема заливки электролита, приготовленного индустриальным методом, в аккумуляторные батареи

1 - кислотостойкий резиновый шланг диаметром 25 мм;

2 - мягкий резервуар с металлическим контейнером; 3 - автомобиль; 4 - аккумулятор.

10.1.2. В соответствии с «Правилами устройства электроустановок» [3] аккумуляторные помещения в период формирования батарей являются взрывоопасными. Во время формирования батарей необходимо строго выполнять все требования, предусмотренные для работы во взрывоопасных помещениях.

10.2. Включение батареи на заряд

10.2.1. Аккумуляторы должны быть включены на заряд не раньше, чем через два часа после заливки электролитом последнего аккумулятора и не позже, чем через шесть часов после заливки первого.

10.2.2. При включении на заряд напряжение зарядного устройства должно быть на 5-6 В выше напряжения батареи.

10.2.3. Учитывая, что напряжение батареи из положительных пластин в формированном незаряженном состоянии до заряда близко к нулю, необходимо в главную цепь (зарядное устройство - аккумуляторная батарея) включать реостат.

По мере повышения напряжения аккумуляторной батареи реостат в главной цепи должен постепенно выводится, а затем закорачиваться.

10.2.4. Перед включением батареи на заряд следует убедиться в наличии всех сепараторов в аккумуляторах, убрать из аккумуляторного помещения инструменты, газовые и кислородные баллоны.

10.2.5. Сборку и разборку электрической схемы, включение и отключение зарядного устройства, регулировку зарядного тока выполняет представитель эксплуатационной организации по указанию аккумуляторщика.

10.2.6. Ответственность за исправность щита постоянного тока, зарядного устройства и приточно-вытяжной вентиляции на весь период формировочного цикла возлагается на эксплуатационную организацию.

10.3. Электрический режим

10.3.1. Стационарным свинцовым аккумуляторам типа СК и СКЭ, собранным из новых положительных и отрицательных пластин, необходимо при формировочном заряде сообщить девяти-десятикратную емкость десятичасового режима.

10.3.2. Максимально допустимые токи при формировании должны составлять на одну положительную пластину типа И-1 - 7 А; И-2 - 10 А; И-4 - 18 А.

10.3.3. Формировочный заряд должен производиться в следующем режиме:

заряд в течение 25 часов;

перерыв (нахождение батареи в бездействии) - 1 час;

заряд до увеличения емкости на однократную номинальную емкость;

перерыв - 1 час и т.д. до тех пор, пока батарее не будет сообщена необходимая емкость.

Длительность формировочного заряда в зависимости от типа батареи - примерно 70-95 часов.

10.3.4. Запрещается отключать батарею ранее, чем через 25 часов после начала заряда.

10.3.5. Температура электролита при заряде не должна быть выше 40°С. При повышении температуры выше 40°С необходимо понизить зарядный ток либо отключить батарею, но не ранее, чем через 25 часов после начала заряда.

10.3.6. Доливку батареи при формировании следует производить электролитом плотностью 1,18 г/см3.

10.3.7. Аккумуляторщики должны вести систематические наблюдения за общим состоянием батареи, интенсивностью газообразования и производить замеры.

10.3.8. Замеры следует производить в контрольных аккумуляторах (4-5% общего числа аккумуляторов) каждые 4 часа и результаты их заносить в «Протокол замера основных характеристик элементов аккумуляторной батареи в процессе формовки».

В протоколе необходимо фиксировать следующие параметры:

время замера;

напряжение батареи и зарядный ток;

напряжение, плотность электролита и его температуру на каждом контрольном аккумуляторе.

10.3.9. Каждые шесть часов необходимо производить замеры напряжения и плотности электролита на всех аккумуляторах батареи без записи в протокол. При обнаружении отстающих аккумуляторов следует подвергнуть их тщательному осмотру и замеченные дефекты устранить.

10.3.10. Номера отстающих аккумуляторов следует занести в протокол замера и вести на них записи, как и для контрольных.

10.3.11. В конце формирования необходимо произвести замеры плотности электролита и напряжения всех аккумуляторов батареи (перед отключением зарядного тока). Данные замеров должны быть занесены в «Протокол замера основных характеристик элементов аккумуляторной батареи в конце формовки».

10.3.12. После прекращения формировочного заряда аккумуляторы следует тщательно осмотреть; электроды, покоробленные в процессе формирования, вырезать свинцерезом, отрихтовать, установить на место и приварить к соединительным полосам. После этого батареи должны быть включены на заряд током десятичасового режима в течение 2 ч.

10.3.13. Заряд считается законченным при соблюдении следующих условий:

батарее сообщена предусмотренная заводской инструкцией емкость;

напряжение и плотность электролита сохраняют постоянство в течение 4-6 часов. Напряжение в конце заряда при токе десятичасового режима должно быть равно 2,65±0,05 В;

при включении батареи на заряд, следующий за часовым перерывом, во всех аккумуляторах немедленно начинается кипение с обильным газовыделением;

полностью заряженные положительные электроды должны иметь темно-коричневый цвет, а отрицательные - светло-серый;

в полностью заряженной батарее в конце заряда производится корректировка плотности электролита с тем, чтобы в аккумуляторах типа СК и СКЭ она была равна 1,205±0,05 г/см3.

10.3.14. После окончания формирования из аккумуляторного помещения следует удалить пропитанные электролитом опилки и капли электролита с баков, изоляторов и стеллажей, для чего их протереть сухой ветошью, промыть 5%-ным раствором кальцинированной соды, затем дистиллированной водой и снова протереть сухой ветошью.

10.4. Испытание аккумуляторной батареи на отдачу по емкости

10.4.1. При сдаче в эксплуатацию для определения электрического заряда батарею следует подвергать контрольному разряду. Разряд может производиться любым током, но не выше максимального. При этом ни в коем случае не следует брать от батареи емкость, превышающую гарантированную при соответствующем режиме разряда.

Гарантированная емкость аккумуляторов в зависимости от режима разряда приводится в приложении 3.

Емкость аккумуляторов СК и СКЭ должна быть на первом цикле разряда не менее 70% гарантированной. Гарантированная емкость должна быть достигнута на 4 цикле.

Фактическая емкость батареи в ампер-часах подсчитывается по формуле:

Сф = It

где: I - средний ток разряда в течение часа, А;

t - длительность разряда батареи до допустимого понижения напряжения или плотности электролита, ч.

Если средняя температура электролита во время разряда будет отличаться от 20°С, то полученная фактическая емкость должна быть приведена к емкости при температуре 20°С по формуле:

где: С20 - емкость, приведенная к температуре 20°С, Ач;

Сф - емкость, фактически полученная при разряде, Ач;

a - температурный коэффициент (см. табл. 10.1);

t - средняя температура электролита при разряде, °С.

Таблица 10.1

10.4.2. При разряде током трехчасового и более длительных режимов батарею можно разряжать до тех пор, пока напряжение на отдельных аккумуляторах не понизится до 1,8 В, при разряде же током одно- и двухчасового режима разряд должен прекращаться при снижении напряжения на отдельных аккумуляторах до 1,75 В.

10.4.3. При разряде батареи малыми токами нельзя определить окончание разряда по напряжению. В этом случае конец разряда следует определять по плотности электролита. Разряд может считаться оконченным при снижении плотности на 0,03...0,06 г/см3 по сравнению с плотностью в начале разряда.

10.4.4. До начала контрольного разряда необходимо проверить мегаомметром или методом вольтметра (см. приложение 4) сопротивление изоляции батареи.

Сопротивление изоляции должно быть:

для батареи 110 В - не менее 50 кОм,

для батареи 220 В - не менее 100 кОм.

Если сопротивление изоляции окажется ниже допустимого, следует отключить все шины от выводной плиты со стороны аккумуляторного помещения и провести повторные измерения. Если и в этом случае сопротивление изоляции окажется ниже допустимого, следует обработать стеллажи и изоляторы 5%-ным раствором кальцинированной соды, затем дистиллированной водой и протереть сухой ветошью.

10.4.5. Разрядное сопротивление резисторов, поставляемых заказчиком, следует подбирать расчетом (см. приложение 5). При этом напряжение каждого аккумулятора принимается равным 2 В.

10.4.6. Схему для разряда батареи (см. рис. 18) необходимо собирать так, чтобы разрядное сопротивление подключалось к сборным шинам щита постоянного тока через рубильник. Разрядную рукоятку элементного коммутатора совмещают с зарядной рукояткой на ламели последнего элемента. При этом к сборным шинам подключаются и участвуют в разряде все аккумуляторы батареи.

10.4.7. Контрольный разряд следует проводить, как правило, током десятичасового и трехчасового режима, а по требованию заказчика аккумуляторы типа СК могут быть испытаны на разряд одночасовым режимом.

10.4.8. Разрядный ток определяют как среднее арифметическое значение тока в начале и в конце данного часа разряда.

10.4.9. При разряде трехчасовым режимом допускается, чтобы не более 5% общего количества аккумуляторов имели в конце разряда напряжение 1,78 В.

10.4.10. В конце разряда необходимо замерить напряжение всех аккумуляторов и зафиксировать аккумуляторы, ограничивающие емкость батареи, после чего их следует тщательно осмотреть. Если видимых дефектов нет, следует сообщить этим аккумуляторам дополнительный заряд. Если перезаряд не дает результатов, следует подвергнуть эти аккумуляторы нескольким циклам «заряд-разряд».

10.4.11. Нецелесообразно из-за нескольких аккумуляторов подвергать значительным перезарядам всю батарею, поэтому, если таких аккумуляторов несколько в батарее и они не расположены рядом, необходимо вырезать их и вновь смонтировать в конце ряда элементного коммутатора, а затем производить тренировочные заряд-разряды только этих аккумуляторов.

10.4.12. Если в батарее ограничивает емкость один аккумулятор или несколько расположенных рядом, то их рекомендуется подзарядить от отдельного источника. В этом случае к соединительным полюсам аккумулятора следует подводить питание либо от отдельного низковольтного источника питания, либо, если таковой отсутствует, аккумулятор подзаряжать от обычного зарядного генератора, предварительно разомкнув цепь его обмотки возбуждения. Напряжение генератора с разомкнутой обмоткой возбуждения создается остаточным магнетизмом.

10.4.13. Допускается применять также следующие способы:

удалить из отстающих аккумуляторов положительные электроды и распределить их по одному в аккумуляторы с наибольшим зарядом, а извлеченные положительные электроды из аккумуляторов с наибольшим зарядом вварить в аккумуляторы с недостаточным зарядом;

разрезать соединительные полосы дефектного аккумулятора.

При разряде батареи следует включить его «навстречу» так, чтобы он заряжался разрядным током батареи, а при заряде аккумулятор включить нормально, при этом он заряжается одновременно со всей батареей.

10.4.14 Если и эти операции не приведут к повышению заряда аккумуляторов и всей батареи в целом, то необходимо полностью заменить электроды в отстающих аккумуляторах новыми и, собрав их в отдельную группу в конце батареи, провести дополнительное формирование.

10.4.15. Если аккумулятор имеет пониженную емкость, а утечки тока, коротких замыканий и сульфатаций нет, то причиной следует считать электроды.

Для определения полярности пластин (электродов), ограничивающих емкость аккумулятора, следует пользоваться кадмиевым электродом.

Кадмиевый электрод может быть любой формы (палочка длиной 8-10 см и толщиной 6-8 мм или пластинка той же длины толщиной 3-5 мм). В верхнюю часть электрода впаивают изолированный провод. Место сварки покрывают асфальтовым лаком и изолируют поливинилхлоридной лентой. На электрод надевают чехол из перфорированного эбонита или другого изоляционного материала, не разрушаемого электролитом.

Кадмий, не бывший в употреблении, следует на 2-3 суток опустить в раствор серной кислоты плотностью 1,15±0,05 г/см3. Это необходимо для обеспечения устойчивых показаний. В промежутках между замерами кадмий следует держать в электролите, не допуская высыхания электрода.

К отрицательному зажиму вольтметра присоединяют провод кадмиевого электрода, к положительному - гибкий провод. Кадмиевый электрод опускают в электролит аккумулятора так, чтобы он не прикасался к пластинам (иначе показания вольтметра будут неправильными). Концом провода, подсоединенного к положительному зажиму вольтметра, касаются поочередно положительных и отрицательных плос аккумулятора. Определяют общее напряжение аккумулятора на соединительных полосах.

При правильно выполненных замерах напряжение аккумулятора равно разности показаний вольтметра «кадмий-плюс» и «кадмий-минус». Например: напряжение «кадмий-плюс» = 2,0 В, «кадмий-минус» = 0,3 В; тогда напряжение аккумулятора равно 1,7 В.

О состоянии пластин обычно судят по замерам в конце разряда. У аккумулятора, в котором положительные и отрицательные электроды находятся в примерно одинаковом состоянии, в конце разряда при общем напряжении на аккумуляторе 1,75...1,8 В напряжение «кадмий-плюс» должно быть равно 2,0...1,95 В, напряжение «кадмий-минус» = 0,15...0,2 В. Если емкость ограничивается отрицательными пластинами, то напряжение «кадмий-минус» в конце разряда повысится. Если емкость аккумулятора ограничивается положительными пластинами, то в конце разряда напряжение «кадмий-плюс» понизится.

Например: напряжение аккумулятора в конце разряда под нагрузкой равно 1,75 В, напряжение «кадмий-плюс» = 1,98 В; напряжение «кадмий-минус» = 0,15 В. Емкость ограничивается положительными пластинами.

В другом аккумуляторе при том же общем напряжении в конце разряда, равном 1,75 В, «кадмий-плюс» показал 2,1 В, «кадмий-минус» - 0,35 В. Емкость ограничивается отрицательными пластинами.

Пластины, ограничивающие емкость аккумулятора, подлежат замене.

10.5. Заряд

10.5.1. Не позднее, чем через 2 часа после окончания разряда, батарею следует включить на заряд. Заряд можно производить максимальным зарядным током до начала заметного газовыделения, после чего зарядный ток снизить на 50%.

10.5.2. Заряд окончен, когда плотность электролита и напряжение аккумуляторов не изменяются в течение часа и имеет место бурное газовыделение.

При заряде батарее необходимо сообщить 118-120% емкости, снятой при разряде. По окончании заряда батарею необходимо отключить от зарядного устройства.

10.5.3. Через час после отключения батареи, когда диффузия электролита в основном закончена, производятся замеры электродвижущей силы, плотности и температуры электролита в каждом аккумуляторе, а показания заносятся в технический отчет.

10.6. Заряд аккумуляторов, отремонтированных без замены электродов

10.6.1. Перед зарядом аккумуляторы, отремонтированные без замены электродов, следует залить электролитом плотностью 1,19 г/см3.

10.6.2. Заряд следует производить током, составляющим 75-80% от максимально допустимого зарядного тока (например, аккумуляторы СК-10 - током 68-72 А), до начала значительного газовыделения, то есть до напряжения 2,35-2,4 В на аккумуляторе, после чего снизить наполовину.

10.6.3. Как правило, батареям, собранным из старых электродов, при заряде следует сообщить 200-300 % емкости десятичасового режима.