11Електричний акумулятор

Електри́чний акумуля́тор (рос. аккумулятор, англ. accumulator, нім. Akkumulator, лат. accumulare — нагромаджувати) — оборотний гальванічний елемент для накопичення електричної енергії, яку використовують за потреби для зовнішніх споживачів.

Найпоширеніші електричні (кислотні та лужні) акумулятори накопичують хімічну енергію (внаслідок зворотних хімічних реакцій між речовиною електродів та електролітом), а віддають електричну енергію, являючи собою гальванічні елементи. Крім того, розрізняють акумулятори гідравлічні, пневматичні, теплові та інерційні (гіровози).

Застосування

Акумулятори широко застосовують в техніці. Акумулятори широко застосовують на автомобільному, морському, повітряному і залізничному транспорті, в радіотехніці, на телефонних і електричних станціях, електрокарах, для освітлення і сигналізації на штучних супутниках Землі, космічних ракетах тощо.

Склад, будова, принцип дії

Акумулятор, як і всяке хімічне джерело струму, складається з позитивного і негативного електродів та електроліту, в який вони занурені. Різниця потенціалів, що виникають на межі стикання електродів з електролітом, утворює ЕРС акумулятора (або напругу акумулятора при розімкнутому колі). Під час розрядки акумулятора енергія хім. реакцій перетворюється на електричну енергію; при зарядці, навпаки, електрична енергія перетворюється на хімічну.

Розрізняють кислотні (свинцеві) і лужні акумулятри.

Кислотні акумулятори мають високу номінальну напругу (2 в), малий внутрішній опір та відносно високий ккд (до 0.85). Проте невеликий термін служби, недостатня міцність та незадовільна робота при низьких і високих температурах обмежують їх застосування.

Лужні акумулятори мають ряд переваг перед кислотними: вони міцніші, не бояться перевантажень, добре працюють в широкому інтервалі температур, невимогливі до виробничих умов. Основні їх недоліки: низькі ккд (до 60 %) і напруга (1,2; 1,25; 1,33 в).

За складом електродів (активної маси) лужні акумулятори поділяють на

кадмій-нікельові,

залізо-нікельові,

цинк-нікельові

срібло-цинкові,

а за способом утримання електродів — на

ламельні

безламельні.

Безламельні акумулятори мають підвищену ємність і менші розміри. Останнім часом почали застосовувати стартерні залізо-нікельові акумулятори, які працюють при низьких температурах краще, ніж кислотні. Для одержання великих імпульсних струмів при низьких і високих температурах та значних змінах атмосферного тиску застосовують срібло-цинкові акумулятори.

Кадмійо-нікельові акумулятори можуть бути дуже малих розмірів — 1—3 см² (т. з. ґудзики), їх застосовують у слухових апаратах для глухих та в напівпровідникових радіоприладах. Лужні акумулятори виробляють сухими.

17 За останні 5 років в Україні реєструється майже 41 000 пожеж на рік. Кількість загиблих становить понад 200 осіб, серед них близько 150 дітей. Щодня трапляється, в середньому біля 120 пожеж, під час яких гине 5-7 осіб та травмується 4. Збитки від пожеж складають близько 2,0 млрд. грн. на рік.

За даними щорічних аналізів, які проводить Міністерство внутрішніх справ України, основними причинами пожеж на підприємствах є такі:

необережне поводження з вогнем у побуті; порушення пожежних норм і правил у технологічних процесах виробництва;

неправильне облаштування систем опалення, вентиляції, електроустаткування;

порушення норм і правил зберігання пожежоне-безпечних несумісних матеріалів;

порушення правил користування електрообладнанням;

невиконання протипожежних заходів щодо обладнання пожежного водозабезпечення, улаштування пожежної сигналізації, забезпечення первинними засобами пожежогасіння; використання відкритого вогню факелів, паяльних ламп, паління у заборонених місцях; погане знання персоналом основ пожежної безпеки;

порушення вимог протипожежного інструктажу під час виконання робіт.

Таким чином, абсолютна більшість пожеж виникає безпосередньо з вини людей.

Причиною пожежі також може стати коротке замикання и електричних мережах, струмові перевантаження проводів та електричних машин, великий перехідний опір, розряди статичної та атмосферної електрики, електричні іскри.

При короткому замиканні величина струму в струмо-провідних частинах електричних апаратів та машин досягає великих значень, внаслідок чого можливий не тільки перегрів, але й займання ізоляції, розплавлення струмопровід-них частин, жил кабелів та проводів.

Найбільш поширеними причинами пожеж на виробництві є такі джерела запалювання, як іскри, що виникають під час роботи двигунів внутрішнього згоряння та електричних двигунів. Вони являють собою розжарені частинки пального або окалини у газовому потоці, які виникають внаслідок неповного згоряння чи механічного винесення горючих речовин та продуктів корозії. Температура такої частинки досить висока, але запас теплової енергії є невеликим, тому що іскра має малу масу. Іскри, у тому числі й іскрові розряди статичної електрики, здатні запалити тільки речовини, достатньо підготовлені для горіння, наприклад, газо- та пароповітряні суміші, осілий пил, волокнисті матеріали. Накопиченню і формуванню зарядів статичної електрики сприяє відсутність або неефективність спеціальних заходів захисту, створення електроізоляційного шару відкладень на поверхні заземлення.

Джерелом запалювання горючих речовин може бути електрична дуга або електрична іскра у вигляді крапель металу, що утворюється під час короткого замикання електропроводки, під час електрозварювальних робіт, при плавленні ниток розжарювання електричних ламп загального призначення.

Досить часто пожежонебезпечні ситуації виникають внаслідок утворення іскор, що являють собою розпечені до світіння частинки металу або каміння. Від іскор при ударі у виробничих умовах можуть займатися ацетилен, етилен, водень, металоповітряні суміші, волокнисті матеріали або відкладення дрібного горючого пилу, наприклад у роз-мільних цехах млинів та круп'яних заводів, сортувальних цехів текстильних фабрик, бавовняно очисних цехів тощо. Найчастіше іскри утворюються під час роботи ударними інструментами і при ударах рухомих елементів механізмів машин по їх нерухомих частинах. Пожежну небезпеку внаслідок тертя найчастіше створюють підшипники ковзання навантажених високооборотних валів, а також транспортні стрічки та приводні паси механізмів.

До джерел відкритого вогню належить і полум'я сірників, необережне поводження з якими часто призводить до пожежі.