10. ФОРМУВАННЯ СТАЦІОНАРНИХ акумуляторних батарей
10.1. формувальний заряд
10.1.1. Формувальний заряд батареї - відповідальна операція, в значній мірі визначає якість роботи і термін служби акумуляторної батареї. Сутність формувального заряду (приведення батареї в дію) полягає в тому, щоб електричним шляхом отримати на позитивних поверхневих пластинах нормальний шар двоокису свинцю, а масу негативних пластин відформувати в губчастий свинець.
Мал. 20. Схема заливки електроліту, приготовленого індустріальним методом, в акумуляторні батареї
1 - кислотостойкий гумовий шланг діаметром 25 мм; 2 - м'який резервуар з металевим контейнером; 3 - автомобіль; 4 - акумулятор.
10.1.2. Відповідно до «Правил улаштування електроустановок» [3] акумуляторні приміщення в період формування батарей є вибухонебезпечними. Під час формування батарей необхідно строго виконувати всі вимоги, передбачені для роботи у вибухонебезпечних приміщеннях.
10.2. Включення батареї на заряд
10.2.1. Акумулятори повинні бути включені на заряд не раніше, ніж через дві години після заливки електролітом останнього акумулятора і не пізніше, ніж через шість годин після заливки першого.
10.2.2. При включенні на заряд напруга зарядного пристрою має бути на 5-6 В вище напруги батареї.
10.2.3. З огляду на, що напруга батареї з позитивних пластин в формовані незарядженому стані до заряду близько до нуля, необхідно в головну ланцюг (зарядний пристрій - акумуляторна батарея) включати реостат.
У міру підвищення напруги акумуляторної батареї реостат в головній ланцюга повинен поступово виводиться, а потім закорачивается.
10.2.4. Перед включенням батареї на заряд слід переконатися в наявності всіх сепараторів в акумуляторах, прибрати з акумуляторним приміщенням інструменти, газові та кисневі балони.
10.2.5. Складання та розбирання електричної схеми, вмикати або вимикати зарядного пристрою, регулювання зарядного струму виконує представник експлуатаційної організації за вказівкою акумулює.
10.2.6. Відповідальність за справність щита постійного струму, зарядного пристрою і припливно-витяжної вентиляції на весь період формувального циклу покладається на експлуатаційну організацію.
10.3. електричний режим
10.3.1. Стаціонарним свинцевим акумуляторів типу СК і СКЕ, зібраним з нових позитивних і негативних пластин, необхідно при формувальному заряді повідомити дев'яти-десятикратну ємність десятигодинного режиму.
10.3.2. Максимально допустимі струми при формуванні повинні складати на одну позитивну пластину типу І-1 - 7 А; І-2 - 10 А; І-4 - 18 А.
10.3.3. Формувальний заряд повинен проводитись у такому режимі:
- заряд протягом 25 годин;
- перерву (знаходження батареї в бездіяльності) - 1 година;
- заряд до збільшення ємності на одноразову номінальну ємність;
- перерву - 1 годину і т.д. до тих пір, поки батареї не буде повідомлена необхідна ємність.
Тривалість формувального заряду в залежності від типу батареї - приблизно 70-95 годин.
10.3.4. Забороняється відключати батарею раніше, ніж через 25 годин після початку заряду.
10.3.5. Температура електроліту при заряді не повинна бути вище 40 ° С. При підвищенні температури вище 40 ° С необхідно знизити зарядний струм або відключити батарею, але не раніше, ніж через 25 годин після початку заряду.
10.3.6. Доливку батареї при формуванні слід проводити електролітом щільністю 1,18 г / см3.
10.3.7. Акумуляторники повинні вести систематичні спостереження за загальним станом батареї, інтенсивністю газоутворення і проводити виміри.
10.3.8. Виміри варто робити в контрольних акумуляторах (4-5% загального числа акумуляторів) кожні 4 години і результати їх заносити в «Протокол виміру основних характеристик елементів акумуляторної батареї в процесі формування».
У протоколі необхідно фіксувати такі параметри:
- час виміру;
- напруга батареї і зарядний струм;
- напруга, щільність електроліту і його температуру на кожному контрольному акумуляторі.
10.3.9. Кожні шість годин необхідно проводити виміри напруги і щільності електроліту на всіх акумуляторах батареї без запису в протокол. При виявленні відстаючих акумуляторів слід піддати їх ретельному огляду і помічені дефекти усунути.
10.3.10. Номери відстаючих акумуляторів слід занести в протокол виміру і вести на них записи, як і для контрольних.
10.3.11. В кінці формування необхідно зробити виміри густини електроліту і напруження всіх акумуляторів батареї (перед відключенням зарядного струму). Дані вимірів повинні бути занесені в «Протокол виміру основних характеристик елементів акумуляторної батареї в кінці формовки».
10.3.12. Після припинення формувального заряду акумулятори слід ретельно оглянути; електроди, пошкоджені в процесі формування, вирізати свінцерезом, отрихтовать, встановити на місце і приварити до з'єднувальним смугах. Після цього батареї повинні бути включені на заряд струмом десятигодинного режиму протягом 2 ч.
10.3.13. Заряд вважається закінченим при дотриманні наступних умов:
- батареї повідомлена передбачена заводський інструкцією ємність;
- напруга і щільність електроліту зберігають сталість протягом 4-6 годин. Напруга в кінці заряду при струмі десятигодинного режиму має дорівнювати 2,65 ± 0,05 В;
- при включенні батареї на заряд, наступний за годинною перервою, у всіх акумуляторах негайно починається кипіння з рясним газовиділенням;
- повністю заряджені позитивні електроди повинні мати темно-коричневий колір, а негативні - світло-сірий;
- в повністю зарядженій батареї в кінці заряду здійснюється коректування щільності електроліту з тим, щоб в акумуляторах типу СК і СКЕ вона дорівнювала 1,205 ± 0,05 г / см3.
10.3.14. Після закінчення формування з акумуляторного приміщення слід видалити просочені електролітом тирсу і краплі електроліту з баків, ізоляторів і стелажів, для чого їх протерти сухою ганчіркою, промити 5% -ним розчином кальцинованої соди, потім дистильованою водою і знову протерти сухою ганчіркою.
10.4. Випробування акумуляторної батареї на віддачу по ємності
10.4.1. При здачі в експлуатацію для визначення електричного заряду батарею слід піддавати контрольному розряду. Розряд може здійснюватися будь-яким струмом, але не вище максимального. При цьому ні в якому разі не слід брати від батареї ємність, що перевищує гарантовану при відповідному режимі розряду.
Гарантована ємність акумуляторів в залежності від режиму розряду наводиться в додатку 3.
Ємність акумуляторів СК і СКЕ повинна бути на першому циклі розряду не менше 70% гарантованої. Гарантована ємність повинна бути досягнута на 4 циклі.
Фактична ємність батареї в ампер-годинах підраховується за формулою:
Сф = It
де: I - середній струм розряду протягом години, А;
t - тривалість розряду батареї до допустимого зниження напруги або щільності електроліту, ч.
Якщо середня температура електроліту під час розряду буде відрізнятися від 20 ° С, то отримана фактична ємність повинна бути приведена до ємності при температурі 20 ° С за формулою:
де: С20 - ємність, приведена до температури 20 ° С, А × год;
Сф - ємність, фактично отримана при розряді, А × год;
a - температурний коефіцієнт (див. табл. 10.1);
t - середня температура електроліту при розряді, ° С.
Тривалість розряду, ч
10.4.2. При розряді струмом тригодинного і більш тривалих режимів батарею можна розряджати до тих пір, поки напруга на окремих акумуляторах не знизиться до 1,8 В, при розряді же струмом одно- і двогодинного режиму розряд повинен припинятися при зниженні напруги на окремих акумуляторах до 1,75 В.
10.4.3. При розряді батареї малими струмами можна визначити закінчення розряду по напрузі. У цьому випадку кінець розряду слід визначати по щільності електроліту. Розряд може вважатися завершеним при зниженні щільності на 0,03. 0,06 г / см3 у порівнянні з щільністю на початку розряду.
10.4.4. До початку контрольного розряду необхідно перевірити мегомметром або методом вольтметра (див. Додаток 4) опір ізоляції батареї.
Опір ізоляції має бути:
- для батареї 110 В - не менше 50 кОм,
- для батареї 220 В - не менше 100 кОм.
Якщо опір ізоляції виявиться нижче допустимого, слід відключити все шини від вивідний плити з боку акумуляторного приміщення і провести повторні вимірювання. Якщо і в цьому випадку опір ізоляції виявиться нижче допустимого, слід обробити стелажі й ізолятори 5% -ним розчином кальцинованої соди, потім дистильованою водою і протерти сухою ганчіркою.
10.4.5. Розрядний опір резисторів, що поставляються замовником, слід підбирати розрахунком (див. Додаток 5). При цьому напруга кожного акумулятора приймається рівним 2 В.
10.4.6. Схему для розряду батареї (див. Рис. 18) необхідно збирати так, щоб розрядний опір підключався до збірних шин щита постійного струму через рубильник. Розрядну рукоятку елементного комутатора поєднують з зарядної рукояткою на ламелі останнього елемента. При цьому до збірних шин підключаються і беруть участь в розряді все акумулятори батареї.
10.4.7. Контрольний розряд слід проводити, як правило, струмом десятигодинного і тригодинного режиму, а на вимогу замовника акумулятори типу СК можуть бути випробувані на розряд одногодинні режимом.
10.4.8. Розрядний струм визначають як середнє арифметичне значення струму на початку і в кінці даного години розряду.
10.4.9. При розряді тригодинним режимом допускається, щоб не більше 5% загальної кількості акумуляторів мали в кінці розряду напруга 1,78 В.
10.4.10. В кінці розряду необхідно заміряти напругу всіх акумуляторів і зафіксувати акумулятори, що обмежують ємність батареї, після чого їх слід ретельно оглянути. Якщо видимих дефектів немає, слід повідомити цим акумуляторам додатковий заряд. Якщо перезаряд не дає результатів, слід піддати ці акумулятори декільком циклам «заряд-розряд».
10.4.11. Недоцільно через декілька акумуляторів піддавати значним перезарядити всю батарею, тому, якщо таких акумуляторів кілька в батареї і вони не розташовані поруч, необхідно вирізати їх і знову змонтувати в кінці ряду елементного комутатора, а потім проводити тренувальні заряд-розряди тільки цих акумуляторів.
10.4.12. Якщо в батареї обмежує місткість один акумулятор або кілька розташованих поруч, то їх рекомендується зарядити від окремого джерела. В цьому випадку до з'єднувальним полюсів акумулятора слід підводити харчування або від окремого низьковольтного джерела живлення, або, якщо такий відсутній, акумулятор заряджати від звичайної зарядного генератора, попередньо розімкнувши ланцюг його обмотки збудження. Напруга генератора з розімкненим обмоткою збудження створюється залишковим магнетизмом.
10.4.13. Допускається застосовувати також наступні способи:
- видалити з відстаючих акумуляторів позитивні електроди і розподілити їх по одному в акумулятори з найбільшим зарядом, а витягнуті позитивні електроди з акумуляторів з найбільшим зарядом вварити в акумулятори з недостатнім зарядом;
- розрізати сполучні смуги дефектного акумулятора.
При розряді батареї слід включити його «назустріч» так, щоб він заряджався розрядних струмом батареї, а при заряді акумулятор включити нормально, при цьому він заряджається одночасно з усією батареєю.
10.4.14 Якщо і ці операції не приведуть до підвищення заряду акумуляторів і всієї батареї в цілому, то необхідно повністю замінити електроди в відстаючих акумуляторах новими і, зібравши їх в окрему групу в кінці батареї, провести додаткове формування.
10.4.15. Якщо акумулятор має знижену ємність, а витоку струму, коротких замикань і сульфатація немає, то причиною слід вважати електроди.
Для визначення полярності пластин (електродів), що обмежують ємність акумулятора, слід користуватися кадмієвих електродом.
Кадмієвий електрод може бути будь-якої форми (паличка завдовжки 8-10 см і товщиною 6-8 мм або пластинка тієї ж довжини товщиною 3-5 мм). У верхню частину електрода впаивают ізольований провід. Місце зварювання покривають асфальтовим лаком і ізолюють полівінілхлоридної стрічкою. На електрод надягають чохол з перфорованого ебоніту або іншого ізоляційного матеріалу, що не руйнується електролітом.
Кадмій, не вживаний, слід на 2-3 доби опустити в розчин сірчаної кислоти щільністю 1,15 ± 0,05 г / см3. Це необхідно для забезпечення стійких показань. У проміжках між вимірами кадмій слід тримати в електроліті, не допускаючи висихання електрода.
До негативного затиску вольтметра приєднують провід кадмиевого електрода, до позитивного - гнучкий провід. Кадмієвий електрод опускають в електроліт акумулятора так, щоб він не торкався до пластин (інакше свідчення вольтметра будуть неправильними). Кінцем дроти, приєднаного до позитивного затискача вольтметра, стосуються почергово позитивних і негативних смуг акумулятора. Визначають загальну напругу акумулятора на сполучних смугах.
При правильно виконаних вимірах напруга акумулятора дорівнює різниці показань вольтметра «кадмій-плюс» і «кадмій-мінус». Наприклад: напруга «кадмій-плюс» = 2,0 В, «кадмій-мінус» = 0,3 В; тоді напруга акумулятора дорівнює 1,7 В.
Про стан пластин зазвичай судять по вимірах в кінці розряду. У акумулятора, в якому позитивні і негативні електроди знаходяться в приблизно однаковому стані, в кінці розряду при загальному напрузі на акумуляторі 1,75. 1,8 В напруга «кадмій-плюс» має дорівнювати 2,0. 1,95 В, напруга «кадмій-мінус» = 0,15. 0,2 В. Якщо ємність обмежується негативними пластинами, то напруга «кадмій-мінус» в кінці розряду збільшується. Якщо ємність акумулятора обмежується позитивними пластинами, то в кінці розряду напруга «кадмій-плюс» знизиться.
Наприклад. напруга акумулятора в кінці розряду під навантаженням одно 1,75 В, напруга «кадмій-плюс» = 1,98 В; напруга «кадмій-мінус» = 0,15 В. Ємність обмежується позитивними пластинами.
В іншому акумуляторі при тому ж загальному напрузі в кінці розряду, що дорівнює 1,75 В, «кадмій-плюс» показав 2,1 В, «кадмій-мінус» - 0,35 В. Ємність обмежується негативними пластинами.
Пластини, що обмежують ємність акумулятора, підлягають заміні.
10.5.1. Не пізніше, ніж через 2 години після закінчення розряду, батарею слід включити на заряд. Заряд можна виробляти максимальним зарядним струмом до початку помітного газовиділення, після чого зарядний струм знизити на 50%.
10.5.2. Заряд закінчено, коли щільність електроліту і напруга акумуляторів не змінюються протягом години і має місце бурхливий газовиділення.
При заряді батареї необхідно повідомити 118-120% ємності, знятої при розряді. Після закінчення заряду батарею необхідно відключити від зарядного пристрою.
10.5.3. Через годину після відключення батареї, коли дифузія електроліту в основному закінчена, проводяться виміри електрорушійної сили, щільності і температури електроліту в кожному акумуляторі, а показання заносяться в технічний звіт.
10.6. Заряд акумуляторів, відремонтованих без заміни електродів
10.6.1. Перед зарядом акумулятори, відремонтовані без заміни електродів, слід залити електролітом щільністю 1,19 г / см3.
10.6.2. Заряд слід виробляти струмом, що становить 75-80% від максимально допустимого зарядного струму (наприклад, акумулятори СК-10 - струмом 68-72 А), до початку значного газовиділення, тобто до напруги 2,35-2,4 В на акумуляторі, після чого знизити наполовину.
10.6.3. Як правило, батареям, зібраним зі старих електродів, при заряді слід повідомити 200-300% ємності десятигодинного режиму.