9.3. Основные сведения по монтажу аккумуляторных батарей, приведению их в рабочее состояние и по консервации
9.3.1. Сборка, монтаж, приведение в рабочее состояние
Сборку аккумуляторов, монтаж батарей и приведение их в действие необходимо производить силами специализированных монтажных или ремонтных организаций, либо специализированной бригадой энергопредприятия согласно действующим технологическиминструкциям.
Первый (формировочный) заряд вновь смонтированной батареи производит монтажный персонал, который выполняет также тренировочные разряд - заряды для доводки аккумуляторов до гарантированной емкости. Монтажный персонал осуществляет контрольные разряды батареи для определения ее емкости, а также измерения сопротивления изоляции батареи.
Измерение сопротивления изоляции не залитой электролитом аккумуляторной батареи, ошиновки, проходной доски производится мегаомаетром 1000-2500 В и должно быть не менее 0,5 МOм. Таким же образом может быть измерено сопротивление изоляции залитой электролитом, но незаряженной батареи.
Электролит, заливаемый в аккумуляторы СК, должен иметь плотность 1,18±0,005 г/см3, а в аккумуляторы СН 1,21±005 г/см3 при температуре 20°С.
Электролит должен быть изготовлен из серной аккумуляторной кислоты высшего и первого сорта и дистиллированной или равноценной ей воды.
Необходимые объемы кислоты (VK ) а воды (VВ ) для получения требуемого объема электролита (VЭ) в кубических сантиметрах могут быть определены по уравнениям:
где ρЭ и ρК - соответственно плотность электролита и кислоты, г/см3;
mК - массовая доля серной кислоты, %;
тЭ - массовая доля серной кислоты в электролите, %.
Например, для составления I л электролита плотностью 1,18 г/см3 при 29°С необходимое количество концентрированной кислоты с массовой долей 34 %плотностью 1,84 г/см3 и воды будет:
где тЭ = 25,2% берется по справочник данным. Соотношение полученных объемов составляет 1:5, т.е. на одну часть по объему кислоты необходимо пять частей воды.
Для приготовления I л электролита плотностью 1,21 г/см3 при температуре 20°С из такой же кислоты необходимо: кислоты 202 см3 и воды 837 см3.
Приготовление большого количества электролита необходимо производить в баках из эбонита или винипласта, либо в деревянных, выложенных свинцом или пластиком.
В бак сначала заливают воду количеством не более 3/4 его объема, а затем кислоту кружкой из кислотостойкого материала емкостью до двух литров.
Заливку необходимо производить тонкой струей, постоянно перемешивая раствор мешалкой из кислотостойкого материала и контролируя его температуру, которая не должна превышать 60°С.
Температура электролита, заливаемого в аккумуляторы СК должна быть не выше 25°С, а в аккумуляторы СН не выше 20°С.
Батарея, залитая электролитом, оставляется в покое на 3-4 ч для полной пропитки электродов. Время после заливки электролитом до начала заряда не должно превышать 5 ч во избежание сульфатации электродов.
Плотность электролита после заливки может несколько понизиться, а температура повыситься. Это явление нормальное. Повышать плотность электролита путем доливки кислоты запрещается.
9.3.2. Приведение в рабочее состояние аккумуляторных батарей типа СК.
Изготовленные на заводе электроды аккумуляторов должны быть подвергнуты формированию после монтажа батареи, формирование представляет собой первый заряд, который отличается от обычных нормальных зарядов своей длительностью и особым режимом.
Во время формировочного заряда свинец положительных электродов превращается в двуокись свинца PbO2, имеющую темно-коричневый цвет. Активная масса отрицательных электродов переводится в чистый свинец губчатого строения, имеющий серый цвет.
За время формировочного заряда батарее СК необходимо сообщить не менее девятикратной емкости десятичасового режима разряда.
При заряде положительный полюс зарядного агрегата должен быть присоединен к положительному полюсу батареи, а отрицательный - к отрицательному полюсу батареи.
После заливки аккумуляторы имеют обратную полярность, что необходимо учитывать при установке начального напряжения зарядного агрегата во избежание чрезмерного «броска» зарядного тока.
Значения тока первого заряда, приходящиеся на один положительный электрод, должны быть не более:
- для электрода И-1-7 А (аккумуляторы № 1-5);
- для электрода И-2-10 А (аккумуляторы №6-20);
- для электрода И-4-18 А (аккумуляторы № 21-148).
Весь цикл формирования необходимо проводить в следующем порядке:
I) непрерывный заряд до сообщения батарее 4,5-кратной емкости 10-часового режима разряда; напряжение на всех аккумуляторах должно быть не менее 2,4 В; у аккумуляторов, на которых напряжение не достигло 2,4 В, следует проверить отсутствие коротких замыканий между электродами;
2) перерыв на 1 ч (батарея отключается от зарядного агрегата);
3) продолжение заряда, во время которого батарее сообщается номинальная емкость.
Затем необходимо повторить чередование одночасового покоя и заряд с сообщением однократной емкости пока батарея не получит девятикратную емкость.
В конце формировочного заряда напряжение аккумуляторов достигает 2,5-2,75 В, а приведенная к температуре 20°С плотность электролита - 1,20-1,21 г/см3 и они остаются неизменными в течение не менее 1 ч. При включении батареи на заряд после часового перерыва происходит обильное выделение газов – «кипение» одновременно во всех аккумуляторах.
Запрещается вести формировочный заряд током, превышающим вышеуказанные значения во избежание коробления положительных электродов.
Допускается ведение формировочного заряда при сниженном зарядном токе или ступенчатом режиме (сначала максимально допустимым током, а затем сниженным), но при обязательном сообщении девятикратной емкости.
В течение времени пока батарея не 4,5 кратную номинальную емкость перерывы заряда не допускаются.
Температура в аккумуляторном помещении не должна быть ниже 15°С. При более низкой температуре формирование аккумуляторов затягивается.
Температура электролита в течение всего времени формирования батареи не должна превышать 40°С. Если температура электролита окажется выше 40°С, следует снизить зарядный ток наполовину, а если это не поможет, заряд прерывается до тех пор, пока температура не снизится на 5-10°С. Для предупреждении перерывов заряда до сообщения аккумулятором 4,5-кратной емкости необходимо тщательно контролировать температуру электролита и принимать меры к ее снижению.
Во время заряда на каждом аккумуляторе измеряют и записывает напряжение, плотность и температуру электролита через 12 ч, на контрольных аккумуляторах через 4 ч, а в конце заряда через каждый час. Записываются также ток заряда и сообщаемая емкость нарастающим итогом.
В течение всего времени заряда необходимо проводить контроль за уровнем электролита в аккумуляторах и при необходимости производить доливку. Не допускается оголение верхних кромок электродов, так как это ведет к их сульфатации. Доливки ведутся электролитом плотностью 1,18 г/см3.
После окончания, формировочного заряда из аккумуляторного помещения удаляют пропитанные электролитом опилки и протирают баки; изоляторы и стеллажи. Протирку проводят сначала сухой ветошью, затем смоченной в 5-%-ом растворе кальцинированной соды, далее смоченной дистиллированной водой и в заключение сухой ветошью.
Необходимо выполнить первый контрольный разряд батареи током 10–часового режима, емкость аккумуляторов на первом цикле должна быть не менее 70 % номинальной.
Номинальная емкость обеспечивается на четвертом цикле. Поэтому аккумуляторные батареи в обязательном порядке следует подвергнуть еще трем циклам разряд - зарядов. Разряды ведутся током 10-часового режима до напряжения 1,3 В на аккумулятор. Заряды ведутся ступенчатым режимом до достижения постоянства наполнения не ниже 2,5 В на аккумулятор, постоянства плотности электролита 1,205 ±0,005 г/см3 при температуре 20°С в течение и соблюдении температурного режима.
9.3.3.Приведение в рабочее состояние аккумуляторных батарей типа СН
Аккумуляторные батареи (аккумуляторной батареи) типа СН включают на первый заряд при температуре электролита в аккумуляторах не выше35°С. Значение тока при первом заряде равно 0,05·С10.
Заряд производят до постоянства напряжения и плотности электролита в течение двух часов. Общая продолжительность заряда должна быть не менее 55 ч.
В течение времени пока батарея не получит двукратной емкости 10-часового режима перерывы заряда не допускаются.
Во время заряда на контрольных аккумуляторах (10 % от количества в батарее) производят измерения напряжения, плотности и температуры электролита сначала через 4 ч, а после 45 ч заряда через каждый час. Температура электролита в аккумуляторах должна поддерживаться не выше 45°С. При температуре 45°С зарядный ток снижают наполовину или прерывают заряд до тех пор, пока температура не снизится на 5-10°С.
По окончании заряда перед отключением зарядного агрегата следует измерить, а также записать в ведомость напряжение и плотность электролита каждого аккумулятора.
Плотность электролита аккумуляторов в конце первого заряда при температуре электролита 20°С должна быть 1,240 ±0,005 г/см3. Если она больше 1,245 г/см3 производят ее корректировку добавлением дистиллированной воды и продолжают заряд в течение двух часов до полного перемешивания электролита.
Если плотность электролита менее 1,235 г/cм,3 корректировку проводят раствором серной кислоты плотностью 1,300 г/см3 к продолжают заряд в течение двух часов полного перемешивания электролита.
После отключения батареи с заряда, через час корректируют уровень электролита в аккумуляторе.
При уровне электролита под предохранительным щитком менее 50 мм добавляют электролит плотностью 1,240±0,005 г/см3, приведенной к температуре 20°С.
При уровне электролита под предохранительным щитком более 55 мм избыток отбирают резиновой грушей.
Первый контрольный разряд проводят током 10-часового режима до напряжения 1,8 В. При первом разряде батарея должна обеспечить отдачу 100 %емкости при средней температуре электролита в процессе разряда 20°С.
При неполучении 100 %емкости необходимо провести тренировочные циклы заряд-разряд в 10-часовом режиме.
Емкости 0,5- и 0,25-часового режимов могут быть гарантированы только на четвертом цикле заряд-разряд.
При средней температуре электролита во время разряда, отличающейся от 20°С, полученную емкость приводят к емкости при температуре 20°С.
При разряде на контрольных аккумуляторах проводят измерения напряжения, температуры иплотности электролита. В конце разряда измерения проводят на каждом аккумуляторе.
Второй заряд батареи необходимо проводить в две ступени:
- током первой ступени (не выше 0,2·С10) до напряжения 2,25 В на двух-трех аккумуляторах;
- током второй ступени (не более 0,05 С10) заряд ведется до постоянства напряжения и плотности электролита в течение двух часов.
При проведении второго и последующих зарядов на контрольных аккумуляторах проводят измерения напряжения, температуры и плотности электролита.
По окончании заряда необходимо поверхность аккумуляторов насухо протереть, вентиляционные отверстия в крышках закрыть фильтр-пробками. Подготовленная таким образом батарея готова к эксплуатации .
9.3.4. Вывод из работы
При выводе из работы на длительный срок аккумуляторной батареи должна быть полностью заряжена. Для предотвращения сульфатации электродов из-за саморазряда аккумуляторной батареи должна заряжаться не реже одного раза в два месяца. Заряд проводится до постоянства напряжения и плотности электролита аккумуляторов в течение двух часов.
Так как саморазряд аккумуляторной батареи уменьшается при снижении температуры электролита желательно, чтобы внешняя температура была возможно низкой, но исключающей температуру замерзания электролита, которая составляет для электролита плотностью 1,21 г/см3 - 27°С, а для 1,24 г/см3 - 43 °С.
При демонтаже аккумуляторов СК с последующим использованием их электродов аккумуляторной батареи полностью заряжается. Вырезанные положительные электроды следует отмывать дистиллированной водой и уложить в штабели. Вырезанные отрицательные электроды помещают в банки с дистиллированной водой. В течение трех-четырех суток воду меняют три-четыре раза и через сутки после последней смены воды извлекают юс из баков и укладывают в штабели.
