Методика работы со свинцово-кислотными аккумуляторами
Сведения по устройству батарей, о мерах безопасности и о некоторых из применяемых методов анализа приведены в инструкциях по эксплуатации АКБ.
Первичный отбор АКБ
Отбираются элементы не имеющие внешних механических повреждений и напряжение не 1.95В на каждом элементе для свинцово-кислотных АКБ и 1.15В для щелочных.
Диагностика АКБ
Производится контрольно-измерительный цикл. Снимаются характеристики каждого элемента (банки) до и после заряда (напряжение, плотность электролита и емкость). После проведения диагностики АКБ заряжается и регулируется плотность электролита на уровне 1.15-1.2 в каждом элементе.
Определение неисправных элементов в кислотных АКБ
По графику определяют элементы, имеющие короткое замыкание и отбраковывают. Вместо них берутся исправные элементы и заряжаются. Производится разрядка с измерением параметров каждого элемента (напряжение, плотность электролита, емкость и время разряда). Для щелочных АКБ методика быстрой диагностики не применяется.
Определение причин снижения емкости щелочных АКБ
Определение содержания гидрата окиси калия и карбонатов в электролите. Электролит считается качественным для работы, если содержание гидрата окиси калия не менее 270 г/л, а карбонатов - не более 70 г/л. Электролит регулируется согласно инструкциям для АКБ. Определение электродных полублоков, ограничивающих емкость аккумуляторов. Для этого во всех случаях проводится цикл заряд-разряд. Для батарей ТНЖ-300 ток разряда равен 20% номинальной емкости (т.е. 60А), а ток заряда - 25% (75А). Во время заряда, который должен длиться 6-7 часов, нормальным током для данного типа батарей согласно инструкции отметить аккумуляторы, у которых напряжение во время заряда не повышалось. Эти аккумуляторы имеют короткое замыкание. После заряда включить батарею на разряд током 5-ти часового режима. При достижении на аккумуляторе напряжения 1.0-0.9В измерить потенциалы электродных полублоков аккумуляторов относительно цинкового электрода (под нагрузкой). Без нагрузки значения потенциалов могут быть порядка 1.7В на положительных пластинах и до 0.5В на отрицательных. Если потенциал положительного полублока ниже 1.5В под нагрузкой, то он ограничивает емкость батареи. Если потенциал отрицательного полублока выше 0.6В, то емкость ограничивает он. Если потенциалы обоих электродов достигли критического значения ранее 4-х часов разряда, то ограничителями являются оба электродных полублока. Отдача батарей должна быть более 70% ее номинальной емкости.
Дозировка добавки
Добавка засыпается в каждый элемент аккумулятора равными долями, общее количество которой для одного комплекта АКБ определяется по формулам:
G = W U / 80 - для свинцово-кислотных и
G = W U / 90 - для щелочных АКБ,
где G - количество вещества в граммах;
W - номинальная емкость в Ач аккумулятора;
U - рабочее напряжение аккумулятора.
Добавка размешивается стеклянной палочкой и выдерживается в растворе не менее 12 часов. Например, для АКБ марки 75КН-150 W = 150, U = 90, G = 150г., т.е. количество стандартных упаковок по 8.2г. порошка равно 150/8.2 = 18.3 упаковок, для АКБ марки НКС-150 W = 150, U = 90, G = 150г., т.е. количество стандартных упаковок по 8.2г. равно 18.3 упаковок, для АКБ марки 40НК-125 W = 125, U = 50, G = 69.44г., т.е. количество стандартных упаковок по 8.2г. порошка равно 69.44/8.2 = 8.5 упаковок. Стандартная упаковка представляет собой мини контейнер с 6 ячейками, в которых засыпано 8.2г. добавки. Следует учитывать что порошок, представляющий добавку, плохо растворяется, поэтому первое время эксплуатации он будет плавать на поверхности.
Методика проведения восстановительных работ АКБ
Производятся циклы разряда-заряда аккумулятора с письменным фиксированием параметров (напряжение, плотность электролита, емкость и время заряда) до полного заряда аккумулятора - постоянство напряжения и плотности электролита. Заряд и разряд производить током 0.1 от номинальной емкости аккумулятора. В процессе заряда контролировать температуру электролита, которая не должна превышать 45 оС. Более подробное описание процесса для цеховых (стационарных) условий см. п.4.1 и 4.2. В случае отсутствия возможности производить зарядно-разрядные циклы АКБ до ее полного восстановления в стационарных условиях по причине короткого времени остановки на ремотно-профилактические работы локомотива\вагона в депо, добавка "ПОРОШОК МЭДЖИК" позволяет получить аналогичный эффект полного восстановления при установке указанных в настоящем пункте. В этом случае происходит восстановление характеристик АКБ во время эксплуатации подвижного состава при условии выполнения требований пп. 1-4 настоящей инструкции и постоянного наблюдения за восстанавливающимися характеристиками АКБ эксплуатационной бригадой подвижного состава. Восстановление рабочих характеристик батарей должно произойти после 500 - 800 км. пробега подвижного состава, на котором установлены эти АКБ. Тем не менее рекомендуется и в этом случае провести хотя бы один цикл зарядки-разрядки АКБ в стационарных условиях или иметь резервный комплект АКБ для оперативной подмены на время восстановительных работ со снятой батареей.
Особенности проведения восстановительных работ щелочных АКБ на примере батарей типа ТНЖ
Приведенный ниже раздел Инструкции может распространяться и на другие типы щелочных АКБ с учетом нормативной документации на эти батареи. Если содержание гидрата окиси калия в электролите менее 270г/л, то следует долить соответствующий щелочной электролит. При содержании карбонатов свыше 70г/л электролит требует замены. Для восстановления аккумуляторов с коротким замыканием, следует слить из них электролит, промыть аккумуляторы водой и залить свежим электролитом. Сообщить им три цикла режимами соответствующих аккумуляторов по инструкции (т.е. заряд - 6 часов, разряд до 1.0 - 0.9В). При этом на 1-ом и 2-ом циклах длительность заряда увеличить до 10 часов. На третьем цикле проводить измерение напряжения каждого аккумулятора в начале разряда и каждый час. Аккумуляторы, имеющие на третьем цикле емкость ниже 70% номинальной требуют продолжения работ по восстановлению емкости электродных полублоков. Для восстановления емкости положительного полублока следует провести разряд аккумуляторов током 0.1 емкости в течении 10-ти часов с последующим зарядом в течении 10-ти часов нормальным зарядным током (для ТНЖ-300 током 300 / 4=75А).
Для восстановления емкости отрицательного полублока следует ввести добавку по методике:
Зарядить аккумулятор трехступенчатым режимом:
- I ступень - ток, равный 50% нормального зарядного в течении 5-ти часов.
- II ступень - нормальный зарядный ток в течении 5-ти часов.
- III ступень - ток, равный 50% нормального зарядного в течении 5-ти часов.
За два часа до окончания заряда отобрать до 0.5л электролит из каждого аккумулятора и растворить в нем дозированное содержание добавки из расчета согласно п.3 и ввести затем раствор в одну банку (аккумулятор). Для аккумуляторов иной емкости количество добавки берется пропорционально количеству электролита, вводимого в аккумулятор. Объем ТНЖ-300 порядка 5л. После окончания заряда разрядить аккумуляторы в 5-ти часовом режиме. Затем сообщить аккумулятору 2 тренировочных и 1 контрольный цикл по инструкции его эксплуатации.
Рис. 2 Схема Аккумуляторная батарея типа NKS150:
а — аккумулятор и его части; б — ящик секций батареи и подвеска аккумулятора; в — схема соединения аккумуляторов; 1— выступ; 2— сосуд; 3, 13— полублоки положительных н отрицательных электродов; 4— борны; 5— крышка; 6— горловина; 7— колпачок; 8, 26— пластины; 9, 14, 16— гайки; 10, 15— шайбы; 11—пластмассовое кольцо; 12—резиновая втулка; 17—шпилька; 18—дистанционное кольцо; 19— перемычка; 20— боковой изолятор; 21— рамка; 22— ламель; 23— сепаратор; 24— скоба; 25— торцовая стеика; 27— рым-болт; 28, 30— боковые и нижние доски; 29— поперечная перегородка; 31— пластмассовая втулка