Правила ухода за свинцово-кислотными АКБ

color:black">Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи - наиболее распространенный, на сегодняшний день, тип аккумуляторов, изобретен в 1859 г. французским физиком Гастоном Планте.
Появившиеся на российском рынке в начале 90-х годов свинцово-кислотные герметичные аккумуляторные батареи (далее - АКБ) в короткий срок завоевали популярность у пользователей и разработчиков, особенно в области резервирования различных систем.

Достоинства этих аккумуляторных батарей очевидны:
- герметичность, отсутствие вредных выбросов в атмосферу, что позволяет их использовать в помещениях с естественной вентиляцией , где находятся люди;
- не требуются замена электролита и доливка воды;
- возможность эксплуатации в любом положении;
- устойчивость без повреждений к глубокому разряду;
- малый саморазряд (менее 0,1%) от номинальной емкости в сутки при температуре окружающей среды плюс 20°С;
- сохранение работоспособности при более чем 1000 циклов 30% разряда и свыше 200 циклов полного разряда;
- возможность хранения в заряженном состоянии без подзаряда в течение двух лет при температуре окружающей среды плюс 20°С;
- возможность быстрого восстановления емкости (до 70% за два часа) при заряде полностью разряженного аккумулятора;
- простота заряда;
- при обращении с изделиями не требуется соблюдение особых мер предосторожности, так как электролит находится в «связанном» состоянии (отсутствует утечка кислоты при повреждении корпуса).

Принцип работы свинцово-кислотных АКБ основан на электрохимических реакциях свинца и диоксида свинца в сернокислотной среде. Во время разряда происходит восстановление диоксида свинца на катоде и окисление свинца на аноде . При заряде протекают обратные реакции, к которым в конце заряда добавляется реакция электролиза воды, сопровождающаяся выделением кислорода на положительном электроде и водорода - на отрицательном

В герметичных необслуживаемых АКБ используется принцип рекомбинации газов по кислородному циклу, в результате которой выделяющиеся внутри аккумулятора кислород и водород вновь соединяются с образованием воды. В свинцово-кислотных аккумуляторах такая реакция возможна благодаря использованию «связанного» электролита, который имеет внутри поры, позволяющие ионам газов свободно перемещаться от одного электрода к другому.

Существует два основных способа «связывания» электролитов:
Absorptive Glass Mat (AGM) – применяется пористый заполнитель имеющий такую конструкцию, так, что пропитанный жидким электролитом, он имеет незаполненные поры, которые используются для процесса рекомбинации газов. Применяется для изготовления герметичных аккумуляторов (Исключается доливка воды).
Gelled Electrolite (GEL) – применяется добавление в электролит двуокиси кремния SiO2 и через несколько часов электролит становится желеобразным, что приводит к образованию незаполненных раковин и пор пространство которых используется для процесса рекомбинации газов. Применяется для изготовления герметичных аккумуляторов (Исключается доливка воды).

Характеристики АКБ

Одной из основных характеристик является емкость АКБ - С (произведение тока разряда А на время разряда ч). Номинальная емкость (значение указано на АКБ) равна емкости, которую отдает АКБ при 20-часовом разряде до напряжения 1,75 В на каждой ячейке. Для 12-вольтовой АКБ, содержащей шесть ячеек, это напряжение равно 10,5 В. Например, АКБ с номинальной емкостью 7 Ач обеспечивает работу в течение 20 ч при токе разряда 0,35 А. При расчете времени работы АКБ при токе разряда, отличном от 20-часового, реальная емкость его будет отличаться от номинальной. Так, при более 20-часовом токе разряда реальная емкость АКБ будет меньше номинальной (рисунок 1).

Рисунок 1 - Зависимость времени разряда АКБ от тока разряда

Определение времени резерва в зависимости от величины тока нагрузки, температуры и емкости АКБ

Емкость АКБ также зависит от температуры окружающей среды (рисунок 2).

Рисунок 2 - Зависимость емкости АКБ от температуры окружающей среды

В основном выпускаются АКБ двух номиналов: 6 и 12 В с номинальной емкостью от 1,2 до 200 Ач.

Эксплуатация АКБ

При эксплуатации АКБ необходимо соблюдать требования, предъявляемые к их разряду, заряду и хранению.

При разряде АКБ температура окружающей среды должна поддерживаться в пределах от минус 20 (для некоторых типов аккумуляторов от минус 40°С) до плюс 50 °С. Такой широкий температурный диапазон позволяет устанавливать АКБ в не отапливаемых помещениях без дополнительного подогрева.
Не рекомендуется подвергать АКБ так называемому «глубокому» разряду, так как это может привести к её порче. В таблице 1 приведены значения допустимого напряжения разряда АКБ для различных значений тока разряда.

Таблица 1

Ток разряда, А	Допустимое напряжение разряда, В/ячейка
0,2 С и менее	1,75
От 0,2 С до 0,5 С	1,70
От 0,5 С до 1,0 С	1,55
От 1,0 С и более	1,30

АКБ после разряда следует немедленно зарядить. Это особенно касается АКБ, которая была подвергнута «глубокому» разряду. Если АКБ в течение длительного периода времени находится в разряженном состоянии, то возможна ситуация, при которой восстановить полностью её емкость будет невозможно.

Для получения номиналов напряжений свыше 12 В (например, 24 или 36 В и выше), используемых для резервирования оборудования, применяется последовательное соединение нескольких АКБ. При этом следует соблюдать следующие правила:

Необходимо использовать одинаковый тип АКБ, производимых одной фирмой-изготовителем Не рекомендуется соединять АКБ с разницей даты времени изготовления больше чем 1 месяц Необходимо поддерживать разницу температур между аккумуляторами в пределах 3 °С Рекомендуется соблюдать необходимое расстояние (10 мм) между батареями.

Допускается хранить АКБ при температуре окружающей среды от минус 20 до плюс 40 °С.
АКБ, поставляемые фирмами-изготовителями в полностью заряженном состоянии, имеют достаточно малый ток саморазряда, однако при длительном хранении или использовании циклического режима заряда возможно уменьшение их емкости (рисунок 3).

Рисунок 3 - Зависимость изменения емкости аккумулятора от времени
хранения при различной температуре

Условные обозначения:
_____ свинцово-кислотная герметичная АКБ;
традиционная свинцово-кислотная АКБ (открытого типа).

Заряд АКБ можно осуществлять при температуре окружающей среды от 0 до плюс 40°С.
При заряде АКБ нельзя помещать его в герметично закрытую емкость, так как возможно выделение газов (при заряде большим током).

Выбор зарядного устройства

Необходимость правильного выбора зарядного устройства продиктована тем, что чрезмерный заряд будет не только уменьшать количество электролита, а приведет к быстрому выходу из строя элементов АКБ. Уменьшение тока заряда обеспечивает качественный заряд АКБ, но, в то же время, приводит к увеличению продолжительности заряда, что не всегда желательно, особенно при резервировании оборудования на объектах, где часто происходят отключения электроэнергии.
Срок службы аккумулятора существенно зависит от методов заряда и температуры окружающей среды (рисунки 4, 5, 6).

Рисунок 4 - Зависимость срока службы аккумулятора от
температуры окружающей среды

Буферный режим заряда

При буферном режиме заряда АКБ всегда подключена к источнику постоянного тока. В начале заряда источник работает как ограничитель тока, в конце (когда напряжение на батарее достигает необходимого значения) - начинает работать как ограничитель напряжения. С этого момента ток заряда начинает падать и достигает величины, компенсирующей саморазряд АКБ.

Циклический режим заряда

При циклическом режиме заряда производится заряд аккумулятора, затем он отключается от зарядного устройства. Следующий цикл заряда осуществляется только после разряда аккумулятора или через определенное время для компенсации саморазряда.

1. Обеспечивать нормальную работу при эксплуатации при температуре от —10 до +45 °С (рекомендуемая температура + 20 °С) и без ущерба для эксплуатационных характеристик выдерживать при транспортировке и хранении в упаковке температуру в диапазоне от —50 до +50 °С.
2. Обеспечивать сейсмостойкость при условии установки в соответствии с требованиями изготовителя. Аккумулятор должен сохранять работоспособность при сейсмическом воздействии со значениями ускорений 0,9д и 0,6д — в горизонтальном и вертикальном направлениях соответственно, а также при их одновременном воздействии в частном диапазоне от 3 до 35 Гц. По требованию заказчика должна предусматриваться возможность дополнительного усиления конструкции аккумуляторной батареи для сохранения работоспособности в сейсмоопасных районах.
3. Аккумуляторы должны быть герметизированы в выводах и в соединениях крышки с корпусом, выдерживать избыточное или уменьшенное по сравнению с атмосферным давление на 20 кПа при температуре +25+10 °С. Аккумуляторы должны выдерживать относительную влажность до 85 % при температуре 20 °С и пониженное атмосферное давление до 53 кПа.
4. Герметичные аккумуляторы не должны требовать дополнительной доливки дистиллированной воды в электролит и должны предназначаться для работы в исходном герметичном состоянии на протяжении всего срока службы. Аккумуляторы должны быть пожаро-взрывобезопасными и не выделять газов при снятии емкости в режимах, установленных ТУ.
5. Аккумуляторы должны выпускаться в корпусах из акрилбутилстирола (ABS). На корпусе не допускается наличия трещин и сколов, а также повреждения выводов. Конструкция герметичных аккумуляторов должна исключать выброс аэрозоли электролита и обеспечивать возможность их установки в одном помещении с электронным оборудованием и персоналом без применения принудительной вентиляции. Аккумуляторы должны быть снабжены системой аварийного снятия высокого внутреннего давления.
6. Внутреннее сопротивление аккумуляторов не должно превышать установленных значений, определенных при значении температуры 20 °С и степени заряда аккумуляторов.
7. Емкость аккумулятора должна соответствовать стандарту DIN 4534, а также стандарту IEC 896 — 2, BS 6290. Ряд аккумуляторов одного наименования должен обеспечивать возможность как можно более точно подобрать требуемую емкость.
8. Аккумуляторы должны быть рассчитаны на включение в батареи, работающие в буферном режиме или режиме постоянного подзаряда и полностью сохранять свою емкость при поддержании на них среднего напряжения 2,27 В на элемент +1 %. Допускается напряжение 2,27 В на элемент +2 %, при этом срок службы аккумуляторов может сократиться.
9. Напряжение постоянного подзаряда в зависимости от температуры окупающей среды должно поддерживаться в соответствии с данными табл. 4. 1 . Если температура окружающего воздуха, при которой используется батарея, колеблется в пределах +10 °С, то рекомендуется вводить поправку напряжения постоянного подзаряда U/T= —3 мВ/°С.
10. Время подзарядки разрешается сократить путем увеличения напряжения на аккумулятор Umax = 2,40 В на элемент.
11. Заряд аккумуляторов рекомендуется проводить при постоянном напряжении с ограниченным током (Jmax = 0,3 С10). Для избежания перезарядки аккумуляторов, приводящей к снижению срока службы, рекомендуется проводить заряд в режиме постоянного подзаряда напряжением U = 2,27 В на аккумулятор при температуре 20 °С.
12. Для избежания глубоких разрядов аккумуляторов в батарее конечное напряжение разряда отдельных аккумуляторов должно быть не менее указанных в таблице.
13. После полного или частичного разряда аккумуляторы необходимо сразу установить на заряд (подзаряд).
14. Аккумуляторы должны обеспечивать кратковременный (1 мин) разряд током 1,39 С10 А. Конечное напряжение на аккумуляторе не должно быть ниже 1,55 В на элемент.
15. Характеристики саморазряда должны быть такими, чтобы при полугодовом бездействии при температуре окружающего воздуха 20 °С остаточная емкость на аккумуляторе должна быть не менее 75 % от номинальной. При этом саморазряд аккумуляторов будет увеличиваться с увеличением температуры и уменьшаться с ее понижением.
16. Срок службы аккумуляторов должен быть не менее 1 0 лет при выполнении требований эксплуатации. Некоторые типы аккумуляторов могут иметь меньший срок службы, при этом некоторые их параметры должны быть лучше. Например, такие аккумуляторы могут иметь меньшие габаритные размеры, вес, более высокие разрядные характеристики.
17. На протяжении всего срока службы батареи допустимое число отказов может составлять 1 из 1000 эксплуатируемых аккумуляторов в год.

Изменение напряжения подзаряда от температуры окружающей среды

Значения конечного напряжения разряда аккумуляторов

Время разряда, ч	Конечное напряжение, В
До 1 1—3 3—5 5—10	1,60 1,65 1,70 1,75

При организации поставки и эксплуатации свинцово-кислотных аккумуляторных батарей необходимо обратить внимание на следующее.

1. Аккумуляторы могут поставляться в следующем виде:
   • с сухозаряженными пластинами без электролита (для малообслуживаемых);
   • с сухозаряженными пластинами в комплекте с электролитом (для малообслуживаемых);
   • заряженные и заполненные электролитом (для малообслуживаемых и герметичных).
2. Комплектность аккумуляторных батарей должна быть достаточной для обеспечения надлежащего монтажа батарей, нормальной их работы в течение всего срока службы и обеспечения необходимого обслуживания.
3. Комплектация разделяется на необходимую и достаточную.
   Необходимый комплект оборудования должен поставляться всегда. Он включает: элементы, межэлементные перемычки, транспортные пробки (для малообслуживаемых), керамические фильтр-пробки, комплект документации.
   Достаточный комплект оборудования поставщик должен оговаривать с заказчиком. Он может включать: стеллажи, приспособления для монтажа и эксплуатации, электролит, ареометры, вольтметры, зарядные устройства и др.
4. Техническая характеристика аккумуляторного элемента должна соответствовать маркировке.
5. Упаковка аккумуляторов должна обеспечивать их безопасную транспортировку и хранение.
6. Помещения для установки аккумуляторов должны соответствовать установленным требованиям.
7. На заводе-изготовителе аккумуляторы должны быть приняты партиями и подвергнуться проверке по сплошному или выборочному плану в установленном объеме и последовательности. Должны проверяться: внешний вид, комплектность, маркировка, габаритные размеры, масса, электрические характеристики, сейсмо- и вибростойкость. Все испытания, условия которых не оговорены в ТУ, проводят при нормальных климатических условиях:
   • температура окружающего воздуха +25+1 0 °С;
   • относительная влажность воздуха — 45 — 80 %;
   • атмосферное давление 84— 1 07 кПа (630—800 мм рт. ст.).
8. Эксплуатация аккумуляторов должна производиться в соответствии с техническим описанием и инструкцией по монтажу и эксплуатации. Монтаж аккумуляторов в батареи должен производиться непосредственно на месте их эксплуатации в соответствии с проектной документацией для данного объекта.
   Поставляемое аккумуляторное оборудование должно сопровождаться технической документацией, к которой предъявляются следующие требования:
   • 1. Техническая документация является неотъемлемой частью комплекта поставки аккумуляторного оборудования.
   • 2. Техническая документация для аккумуляторного оборудования, предназначенного для эксплуатации на территории Российской Федерации, должна быть на русском языке. Некоторые второстепенные виды технической документации могут быть на языке завода-изготовителя. По требованию Заказчика они должны быть переведены на русский язык.
   • 3. Объем технической документации должен быть достаточным для проведения монтажа, ввода в эксплуатацию, эксплуатации, ремонта и обслуживания аккумуляторных батарей.
   • 4. Техническая документация, как правило, должна включать следующие разделы: инструкцию по монтажу и вводу в эксплуатацию; инструкцию по эксплуатации; инструкцию по обслуживанию; технические условия; указания по технике безопасности; технические характеристики оборудования; установочные чертежи стеллажей и схемы электрических соединений.

Страница 9 из 10

9. Техническое обслуживание аккумуляторных батарей.

Сопротивление изоляции аккумуляторных батарей измеряют по специальной программе не реже 1 раза в 3 месяца. В зависимости от номинального напряжения оно должно быть не менее значений, указанных в таблице №11.

Таблица №11.

Техническое обслуживание щитов постоянного тока необходимо проводить один раз в 6-8 лет, включая ревизию контактных соединений, проверку сечения соединительных перемычек и сборных шин.
Техническое обслуживание автоматических выключателей щитов постоянного тока необходимо проводить один раз в 6 месяцев.

9.1. Виды технического обслуживания.

Во время эксплуатации через определенные промежутки времени для поддержания АБ в исправном состоянии необходимо проводить такие виды технического обслуживания:

1. осмотры (текущие и инспекторские);
2. профилактический контроль;
3. профилактическое восстановление (ремонт).

Текущие и капитальные ремонты аккумуляторных батарей следует выполнять по необходимости.
Объемы и периодичность технического обслуживания должен утверждать технический руководитель предприятия.
Объемы технического обслуживания для некоторых типов фирменных аккумуляторных батарей, в особенности относительно электролита (доливка, контроль плотности, температуры и др.), могут быть сокращены, что должно быть отображено в местных инструкциях предприятия.

9.2. Осмотры.

Текущие осмотры АБ проводит персонал, который обслуживает аккумуляторные батареи. В электроустановках с постоянным дежурным персоналом такой осмотр необходимо проводить один раз в сутки, а в электроустановках без постоянного дежурного персонала текущий осмотр АБ нужно проводить во время осмотра другого оборудования электроустановки по карте-графику работы оперативного персонала. Неполадки в аккумуляторах развиваются довольно медленно и могут быть выявлены в начальной стадии во время осмотров.
Во время текущего осмотра необходимо проверить:

1. напряжение, плотность и температуру электролита в части аккумуляторов (с таким расчетом, чтобы обеспечить измерения напряжения, плотности электролита во всех аккумуляторах и температуру в контрольных аккумуляторах - один раз в месяц);
2. напряжение и ток подзаряда основных и дополнительных АЭ;
3. целость баков (корпусов, крышек), отсутствие течи (истоков) электролита, чистоту баков, стеллажей, пола, помещений; наличие (признаки) коррозии на перемычках, клеммах, зажимах элементов и др. - визуально. При необходимости смазывают техническим вазелином;
4. уровень электролита в баках;
5. правильность положения покровного стекла или фильтр-пробок;
6. вентиляцию и отопление (зимой);
7. наличие небольшого выделения пузырьков газа из аккумуляторов;
8. уровень и цвет шлама в прозрачных баках.

Если в процессе осмотра выявлены дефекты, которые могут быть устранены персоналом, который обслуживает аккумуляторные батареи, персонал должен получить разрешение руководителя подразделения на проведение этой работы. Если дефект не может быть устранен персоналом, способ и срок устранения дефекта определяется также руководителем подразделения.
Инспекторские осмотры проводят два работника: работник, который обслуживает аккумуляторные батареи (электромонтер), и ответственный работник инженерно-технического персонала (начальник группы подстанций), при необходимости привлекается аккумуляторщик. Инспекторские осмотры проводить один раз в месяц, а также после монтажа, замены электродов или электролита.

1. Во время инспекторского осмотра необходимо повторить текущий осмотр в предшествующем объеме и дополнительно проверить:
2. правильность режима постоянного подзаряда;
3. напряжение и плотность электролита во всех аккумуляторах АБ, температуру электролита в контрольных аккумуляторах;
4. отсутствие дефектов, которые приводят к КЗ;
5. состояние электродов (коробление, чрезмерное увеличение положительных электродов, наросты на отрицательных электродах, сульфатация);
6. сопротивление изоляции;
7. содержание записей в журнале, правильность его ведения.

Для некоторых фирменных аккумуляторов типа (GroE, OPzS, Vb VARTA и др.) при ежемесячных осмотрах проверку состояния допускается проводить по данным измерений:

1. напряжения на любом АЭ;
2. плотности электролита на нескольких контрольных АЭ;
3. температуры электролита одного АЭ.

Проверка состояния аккумуляторных батарей должна быть отображена в инструкции предприятия по эксплуатации.
При выявлении во время инспекторского осмотра дефектов необходимо указать срок и порядок их устранения.
Результаты осмотров, измерений и срок устранения дефектов должны быть занесены в журнал АБ (Приложение 2).

9.3. Профилактический контроль.

Профилактический контроль аккумуляторных батарей проводят с целью проверки ее состояния и работоспособности.
Объем работ, периодичность и технические критерии во время профилактического контроля АБ приведены в таблице 12.
Проверка работоспособности аккумуляторных батарей предполагается вместо проверки емкости. Допускается выполнять ее в соответствии с п. 5.
Расчет АБ относительно нагрузочных характеристик и учета падения напряжения в кабельных линиях предоставляет фирма-поставщик или проектная организация. Расчет аккумуляторных батарей для питания соленоидов включения выключателей (определение количества АЭ АБ) ведется при проектировании сети постоянного тока, то есть проектной организацией.
Пробы электролита для технического анализа необходимо отбирать во время контрольного разряда (в конце разряда), так как во время разряда ряд вредных примесей переходит в электролит.
В фирменных аккумуляторах при правильной эксплуатации и использовании воды и серной кислоты, которые отвечают стандартам, допускается или не отбирать пробы электролита на наличие хлора, железа и других примесей или увеличить период отбора проб из контрольных аккумуляторов соответственно рекомендациям фирм-поставщиков.

1. Внеплановый анализ электролита из контрольных аккумуляторов следует проводить при выявлении следующих неполадок в работе аккумуляторных батарей:
2. коробление и чрезмерное возрастание положительных электродов, если не выявлены нарушения режима работы АБ;
3. выпадение светло-серого шлама;
4. снижение емкости без видимых причин.

При внеплановом анализе, кроме анализа железа и хлора, при наличии соответствующих показателей определяются такие примеси:

1. марганца (электролит приобретает малиновый оттенок);
2. меди, мышьяка, горна, висмута (повышенная саморазрядка из-за отсутствия повышенного содержимого железа) в соответствии с ГОСТ 667-73, ГОСТ 6709-72, «Правилами устройства электроустановок» или требованиями фирм-поставщиков аккумуляторных батарей;
3. окислов азота (разрушение положительных электродов при отсутствии в электролите хлора).

Пробу нужно отбирать резиновой грушей со стеклянной трубкой, которая доходит до нижней трети аккумуляторного бака. Пробу заливают в банку с притертой пробкой. Банку следует предварительно вымыть горячей водой и всполоснуть дистиллированной водой. На банку наклеить этикетку с названием АБ, номером аккумулятора и датой отбора пробы.

Таблица №12.

Наименование работы	Периодичность			Технические критерии
Проверка емкости (контрольный разряд	По необходимости	Один раз в 1- 2 года		Должны соответствовать заводским данным
				Не менее 70% номинальной после 15 лет эксплуатации	Не менее 80 % номинальной после 10 лет эксплуатации
Проверка работоспособности АБ во время разряда не более 5 с наиболее возможным током, который превышает значение силы тока одночасового режима разряда не более чем в 2,5 раза (но не ниже чем в 1,5 раза)	Не менее одного раза в год.			Результаты сравниваются с предыдущими. (Напряжение снизилась не более 0,4 В на АЭ от прежнего значения напряжения, которое было измерено перед разрядом.
Проверка напряжения, плотности уровня и температуры электролита на в контрольных элементах со сниженным напряжением.	По утвержденному графику.			(2,2 ± 0,05) В (1,205 ± 0,005) г/см 3	(2,18 ± 0,04)В (1,24 ± 0,005) г/см 3
Химический анализ электролита на содержание железа и хлора в контрольных АЭ.	1 раз в год		1 раз в год	Fе, %, не более 0,008 Сl, %, не более 0,0003
Измерение сопротивления изоляции	Один раз в 3 месяца			Напряжение АБ, В 24 48 60 110 220		Сопротивление, кОм, не менее 15 25 ЗО 50 100
Промывка пробок			Один раз в 6 месяцев			Должно обеспечивать свободный выход газов из АЭ

Предельное содержание примесей в электролите работающих аккумуляторов ориентировочно может быть в два раза выше в свежеприготовленном электролите из аккумуляторной кислоты первого сорта.
Сопротивление изоляции заряженной АБ измеряют с помощью вольтметра с внутренним сопротивлением не менее 50 кОм или мегомметром. При этом измерения проводят по специальной программе. АБ во время измерений нужно отключать от нагрузки и выпрямительных (подзарядных) устройств.
Расчет сопротивления изоляции RИЗв кОм во время измерения вольтметром производится по формуле
RИЗ = , где
где RВ - сопротивление вольтметра, кОм;
U - напряжение АБ, В;
U+,U- - напряжение плюса и минуса АБ относительно «земли», В.
По результатам этих же измерений можно определить сопротивления изоляции полюсов RИЗ+ и RИЗ-_ в кОм по формулам:
,
.

9.4 Текущий ремонт аккумуляторов типа СК.

К текущему ремонту относятся работы по устранению разных неполадок аккумуляторных батарей, которые выполняются, как правило, силами эксплуатационного персонала.
Нормальное состояние АЭ во время эксплуатации характеризуется:

1. плотностью электролита с температурной поправкой в границах нормы;
2. стабильным напряжением подзаряда с точностью ± 1 % с допустимым уровнем пульсаций;
3. темно-коричневым цветом положительных электродов;
4. металлическим серым цветом отрицательных электродов;
5. появлением газовыделения во время перехода к режиму ускоренного заряда (из режима подзаряда).

Характерные неполадки аккумуляторов типа СК приведен в таблице №13.

Таблица №13.

Характеристики и признака неполадок	Возможная причина	Метод устранения
Сульфатация электродов
Снижено разрядное напряжение, снижение емкости при контрольном разряде	Недостаточность первого заряда	В соответствии с 9.4
Повышенное напряжение во время заряда, а плотность электролита ниже, чем у исправных аккумуляторов	Систематические недозаряды
Во время заряда постоянной силой тока или плавно нисходящим током газообразование начинается раньше, чем в исправных аккумуляторах	Чрезмерные разряды
Температура электролита во время заряда повышенная при одновременном высоком напряжении.	Очень незначительное использование АБ

Продолжение таблицы №13.

Положительные электроды в начальной стадии - светло-коричневого цвета, при глубокой сульфатации - оранжево-коричневого, иногда с белыми пятнами хрустального сульфата или если цвет электродов темно- или оранжево-коричневый, то поверхность электродов на прикосновенье твердая и песчаная, при нажатии ногтем дает хрустящий звук	Продолжительное пребывание АБ в разряженном состоянии	В соответствии с 9.4
Часть активной массы отрицательных электродов вытеснен в шлам, масса, которая осталась в электродах, на прикосновенье песчаная, и при сильной сульфатации выдавливается из ячеек электродов. Электроды приобретают беловатый оттенок, появляются белые пятна	Неполное покрытие электродов электролитом. Доливка аккумуляторов кислотой вместо воды
Короткое замыкание
Сниженные разрядное и зарядное напряжения, а также плотность электролита. Отсутствует газовыделение или отставание в газовыделении во время заряда постоянной силой тока или плавно нисходящим током. Повышенная температура электролита во время заряда совместно с низким напряжением	Коробление положительных электродов. Повреждение или дефект сепарации. Замыкание наростами губчатого свинца	Необходимо немедленно обнаружить и устранить место КЗ в соответствии с 9.4
Положительные электроды покороблены	Чрезмерный зарядный ток во время введения АБ в работу. Следствие сильной сульфатации. Следствие КЗ данного электрода с соседним отрицательным. Присутствие азотной или уксусной кислоты в электролите	Выправить электрод, который должен быть предварительно заряженным. Произвести анализ электролита, и, если он окажется загрязненным, заменить его. Нормально производить зарядные процессы
Отрицательные электроды покороблены	Повторные изменения направления заряда при изменении электрода. Результаты давления со стороны соседнего положительного электрода	Выправить электрод в заряженном состоянии
Усадка отрицательных электродов	Сильное интенсивное использование активной массы вместе с высоким зарядным током или чрезмерной перезарядкой при беспрерывном газообразовании	Заменить дефектный электрод
Разъедание ушек на границе электролита с воздухом	Наличие хлора или его соединений в электролите или в помещении АБ	Проверить помещения АБ и электролит на наличие хлора

Продолжение таблицы №13.

1
Изменения размеров положительных электродов	Разряды до конечного напряжения ниже допустимого значения. Загрязнение электролита азотной или уксусной кислотой	Проводить разряд только до снятия гарантированной емкости. Проверить качество электролита та, в случае выявления вредных примесей, заменить.
Разъедание нижней части положительных электродов	Заряд систематически проводят не до конца, поэтому после доливки электролита он плохо перемешивается	Проводить процессы заряда в соответствии с инструкцией по эксплуатации
На дне баков значительный пласт шлама темного цвета	Систематические чрезмерные заряды и перезаряды	Откачать шлам
Саморазряд и газовыделение
Выделения газа из аккумуляторов, которые находятся в состоянии покоя, через 2-3 часа после окончания заряда или во время заряда	Загрязнение электролита соединениями из металлов меди, железа, мышьяка, висмута, горна и др.	Проверить качество электролита и, в случае выявления вредных примесей, заменить его

Определить наличие сульфатации по внешним признаками часто тяжело из-за невозможности или недостаточности осмотра электродов, а также потому, что более определенные признаки обнаруживаются уже во время значительной и глубокой сульфатации.
Явным признаком сульфитации является специфический характер зависимости зарядного напряжения сравнительно с исправным аккумулятором. Во время заряда сульфатного аккумулятора напряжение сразу и быстро, в зависимости от степени сульфатации, достигает максимального значения и только по мере растворения сульфата начинает снижаться. В исправном аккумуляторе напряжение по мере заряда увеличивается.
Систематические недозаряды возможны из-за недостаточности напряжения и тока подзаряда. Своевременное проведение уравнительных зарядов обеспечивает предотвращение сульфатации и дает возможность устранить незначительную сульфатацию.
Устранение сульфатации требует значительных затрат времени и не всегда может быть успешным, поэтому целесообразно не допускать его возникновения.
Незапущенную и неглубокую сульфатацию рекомендуется устранять проведением такого режима. После нормального заряда аккумуляторные батареи разряжают током 10-часового режима разряда до напряжения 1,8 В/эл. и оставляют на 10-12 ч. Потом аккумуляторные батареи заряжают током 0,1 С10 до газообразования и отключают на 15 мин, после чего заряжают током 0,1 IЗАР,МАКС, до возникновения интенсивного газообразования на электродах обоих полярностей и достижения нормальной плотности электролита.
При глубокой сульфатации указанный режим заряда рекомендуется проводить в разбавленном электролите. Для этого электролит после разряда разбавляют дистиллированной водой до плотности 1,03-1,05 г/см 3 , заряжают и перезаряжают, как описано выше.
Эффективность режима заряда определяется по систематическому возрастанию плотности электролита.
Заряд проводят до получения неизменной плотности электролита (обычно ниже 1,21 г/см 3) и сильного равномерного газовыделения. После этого доводят плотность электролита до 1,21 г/см 3 .
Если сульфатация оказалась настолько значительной, что указанные режимы заряда могут оказаться безрезультатными для восстановления работоспособности аккумуляторных батарей, то электроды необходимо заменить.
При появлении признаков КЗ аккумуляторы в стеклянных баках нужно тщательно осмотреть с просвечиванием переносной лампой. Аккумуляторы в эбонитовых и деревянных баках осматривают сверху.
В аккумуляторах, которые работают при постоянном подзаряде с повышенным напряжением, на отрицательных электродах могут образоваться древовидные наросты губчатого свинца, которые могут вызвать КЗ. При выявлении наростов на верхних краях электродов необходимо их удалить полоской стекла или другого кислотостойкого материала. Профилактику и удаление наростов в других местах электродов рекомендуется выполнять небольшими перемещениями сепараторов вверх и вниз.
КЗ через шлам в аккумуляторе в обшитом свинцом деревянном баке можно определить по результатам измерения напряжения между электродами и обкладкой. При наличии КЗ напряжение равняется нулю (рис. №2).

Рис №2. КЗ через шлам.

В исправном аккумуляторе, который находится в покое, напряжение «плюс-обкладка» составляет около 1,3 В, а напряжение «минус-обкладка» - приблизительно 0,7 В.
При выявлении КЗ через шлам необходимо шлам откачать (отобрать). Если немедленно откачать шлам невозможно, то необходимо попробовать разровнять его угольником и устранить столкновенье с электродами.
Для определения КЗ можно пользоваться компасом в пластмассовом корпусе. Компас перемещается вдоль соединительных полос над ушками электродов сначала одной полярности аккумулятора, а потом другой, при наличии тока заряда или тока разряда (Рис №3).
При поиске КЗ с помощью компаса достаточно ток заряда (подзаряда) или разряда АЭ который составляет приблизительно 1,5-3,0 А.

Рис №3. Определение КЗ с помощью компаса.

Резкое изменение отклонения стрелки компаса с обоих сторон электрода указывает на КЗ этого электрода с электродом другой полярности, которая определяется аналогичным способом с другой стороны аккумулятора.
Если в аккумуляторе окажутся еще короткозамкнутые электроды, стрелка будет поворачиваться возле любого из них.
Коробление электродов возникает главным образом при неравномерном распределении тока между электродами.
Неравномерное распределение тока по высоте электродов, например, при расслоении электролита, при чрезмерно больших и продолжительных зарядных и разрядных токах приводит к неравномерному ходу реакций на разных участках электродов, и как следствие - к появлению механических напряжений, а также возможности коробления. Наличие в электролите примесей азотной и уксусной кислоты усиливает окисление более глубоких пластов положительных электродов. Поскольку двуокись свинца занимает больший объем, чем свинец, из которого он образовался, то происходит увеличение и искривление электродов.
Глубокие разряды по напряжению, ниже допустимого, также приводят к искривлению и увеличению положительных электродов.
Короблению и увеличению поддаются положительные электроды. Искривление отрицательных электродов происходит главным образом в результате давления на них со стороны соседних покоробленных положительных электродов (Рис №4).
Исправлять покоробленные электроды можно только после удаления их из аккумулятора. Исправлению подлежат электроды незасульфатированные и полностью заряженные, так как в этом состоянии они более мягкие и легче поддаются исправлению.
Вырезанные покоробленные электроды промывают водой и размещают между гладкими досками твердой породы (бук, дуб, береза). На верхнюю доску необходимо установить груз, который по мере исправления электродов нужно увеличивать. Запрещается выправлять электроды ударами киевлянки или молотка непосредственно или через доску, во избежание разрушения активного пласта.

Рис №4. Коробление пластин АЭ.

Если покоробленные электроды безопасны для соседних отрицательных электродов, допускается ограничиться мероприятиями, которые предупреждают возникновение КЗ. Для этого из выпуклой стороны покоробленного электрода необходимо проложить дополнительный сепаратор. Заменять такие электроды следует во время очередного ремонта АБ.
При значительном и прогрессирующем короблении необходимо заменить в аккумуляторе все положительные электроды на новые. Замена только покоробленных электродов на новые не допускается.
К числу видимых признаков неудовлетворительного качества электролита относится его цвет, а именно:

1. цвет от светлого к темно-коричневого свидетельствует о присутствии органических веществ, которые во время эксплуатации быстро переходят в уксусно-кислые соединения;

фиолетовый цвет электролита указывает на присутствие соединений марганца, при разряде

1. АБ фиолетовый цвет исчезает.

Главной причиной возникновения вредных примесей в электролите во время эксплуатации является вода для доливки. Поэтому для предупреждения попадания в электролит вредных примесей доливать его необходимо дистиллированной или равноценной ей водой.
Применение электролита с содержимым примесей выше допустимых норм (соответственно ГОСТов, «Правил устройства электроустановок») причиняет:

1. значительный саморазряд при наличии меди, железа, мышьяка, сурьмы, висмута;
2. увеличение внутреннего сопротивления при наличии марганца;
3. разрушение положительных электродов вследствие наличия остовой и азотной кислот или их производных;
4. разрушение положительных и отрицательных электродов во время действия соляной кислоты или соединений, которые содержат хлор.

При наличии в электролите хлоридов (внешние признаки - запах хлора и отложения светло-серого шлама) или окислов азота (внешние признаки отсутствуют) аккумуляторы поддаются 3-4 циклам разряда-заряда, во время которых благодаря электролизу эти примеси, как правило, удаляются.
Для удаления железа аккумуляторы разряжают, загрязненный электролит удаляют вместе со шламом и промывают дистиллированной водой. После промывания аккумуляторы заполняют электролитом плотностью 1,04-1,06 г/см 3 и заряжают до получению неизменного значения напряжения и плотности электролита. Потом раствор из аккумулятора необходимо удалить, заменить свежим электролитом плотностью 1,20 г/см 3 и разрядить аккумуляторы до 1,8 В. В конце разряда электролит проверяют на содержимое железа. При положительном результате анализа аккумуляторы заряжают. В случае неблагоприятного результата анализа цикл обработки необходимо повторить.
Для удаления загрязнения марганцем аккумуляторы разряжают, электролит заменяют свежим и снова заряжают. Если загрязнение свежее, достаточно заменить электролит один раз.
Медь из аккумуляторов с электролитом не удаляется. Для ее удаления аккумуляторы заряжают. Во время заряда медь переносится на отрицательные электроды, которые после заряда меняют. Установка новых отрицательных электродов к старым положительным приводит к ускоренному выходу из строя последних. Поэтому менять такие электроды целесообразно при наличии в запасе старых исправных отрицательных электродов.
При выявлении большого количества загрязненных медью аккумуляторов выгоднее заменить все электроды и сепаратор или полностью АЭ.
Если в аккумуляторах отложения шлама достигло уровня, при котором расстояние до нижней кромки электродов в стеклянных баках сократилась до 10 мм, а в непрозрачных -до 20 мм, необходимо откачать шлам.
Во время откачивания шлама одновременно удаляется и электролит, который может обусловить выход заряженных отрицательных электродов в воздух, их нагревание и следующую потерю емкости. Поэтому во время откачивания нужно предварительно подготовить необходимое количество электролита и залить его в аккумулятор сразу после откачивания шлама.
В аккумуляторах с непрозрачными баками проверить уровень шлама можно с помощью угольника из кислотостойкого материала. Необходимо вынуть сепаратор из середины аккумулятора, немного поднять несколько сепараторов рядом, в зазор между электродами опустить угольник к столкновенью с шламом и измерять расстояние от поверхности шлама до нижней кромке электродов.
Чрезмерный саморазряд – это следствием низкого сопротивления изоляции аккумуляторных батарей, высокой плотности электролита, недопустимо высокой температуры помещения АБ, КЗ, загрязнение электролита вредными примесями.
Следствия саморазряда из трех первых причин обычно не требуют специальных мероприятий по исправлению аккумуляторов. Довольно найти и устранить причину снижения сопротивления изоляции АБ, привести к норме плотность электролита и температуру помещения.
Чрезмерный саморазряд через КЗ или загрязнение электролита вредными примесями, если он происходит на протяжении продолжительного времени, приводит к сульфатации электродов и потери емкости. После определения и устранения причины электролит нужно заменить, а дефектные аккумуляторы десульфатировать и подвергнуть контрольному разряду.
Переполюсовка аккумуляторов возможна во время глубоких разрядов аккумуляторных батарей, если отдельные аккумуляторы, которые имеют сниженную емкость, полностью разряжают, а потом заряжают в обратном направлении током нагрузки от исправных аккумуляторов.
Переполюсованный аккумулятор имеет обратное по знаку напряжение 2 В. Такой аккумулятор снижает разрядное напряжение АБ на 4 В.
Для исправления переполюсованного аккумулятора его разряжают, а потом заряжают небольшим током в правильном направлении до постоянной плотности электролита. Потом разряжают током 10-часовым режима и повторно заряжают. Так повторяют, пока напряжение не достигнет неизменного значения 2,5-2,7 В на протяжении 2 ч, а плотность электролита - 1,20-1,21 г/см 3 .
Повреждение баков начинается обычно из трещин. Поэтому при регулярных осмотрах аккумуляторных батарей эти повреждения можно найти в начальной стадии. Наибольшее количество трещин появляется в первые года эксплуатации АБ из-за неправильной установки изоляторов под баки (разной толщины или из-за отсутствия прокладок между дном бака и изоляторами), а также из-за деформации стеллажей, сделанных из сырой древесины. Трещины могут также появляться из-за местных нагревов стенок бака, вызванным КЗ.
Поскольку применение шунтирующих сопротивлений недостаточно, хорошо зарекомендовавших себя в эксплуатации, лучше применять аккумулятор, который включается параллельно дефектному для вывода последнего в ремонт.
Меняют поврежденный или неисправный бак аккумулятора в аккумуляторных батареях, которая находится в работе, исправным аккумулятором, который включается параллельно дефектному.
Заряженные отрицательные электроды в результате взаимодействия электролита, который остался в порах, и кислорода воздуха окисляются с выделением большого количества тепла, сильно разогреваясь.
Поэтому при повреждении бака с вытеканием электролита в первую очередь необходимо вырезать отрицательные электроды и поместить их в бак с дистиллированной водой, а после замены бака установить после положительных электродов.
Вырезать из аккумулятора один положительный электрод для его ремонта в аккумуляторных батареях, которая работает, допускается в многоэлектродных аккумуляторах. При маленьком числе электродов, во избежание переполюсовки аккумулятора во время перехода АБ к режиму разряда необходимо шунтировать аккумулятор перемычкой с диодом, рассчитанным на разрядный ток.
Если в АБ выявлен аккумулятор со сниженной емкостью при отсутствии КЗ и сульфатации, то с помощью кадмиевого электрода следует определить, какой полярности электроды имеют недостаточную емкость.
Проверять емкость электродов следует на аккумуляторе, разряженном до 1,8 В, в конце контрольного разряда. В таком аккумуляторе потенциал положительных электродов относительно кадмиевого электрода должен равняться приблизительно 1,96 В, а отрицательных - 0,16 В. Признаком недостаточной емкости положительных электродов является снижение их потенциала ниже 1,96 В, а отрицательных электродов - увеличение их потенциала более 0,20 В.
Измеряют емкость на аккумуляторе, включенном на нагрузку, вольтметром с большим внутренним сопротивлением (более 1000 Ом).
Кадмиевый электрод (стрежень может быть диаметром 5-6 мм и длиной 80-100 мм) за 0,5 ч до начала измерений необходимо опустить в электролит плотностью 1,18 г/см 3 . Во время перерыва в измерениях следует не допускать высыхания кадмиевого электрода. Новый кадмиевый электрод нужно выдержать в электролите на протяжении двух - трех суток. После измерений электрод необходимо тщательно промыть водой. На кадмиевый электрод необходимо надевать перфорированную трубку из изоляционного материала.

9.5. Текущий ремонт аккумуляторов типа СН.

Характерные неполадки аккумуляторов типа СН и методы их устранения приведены в таблице 14.

Таблица №14.

Неполадки	Возможная причина	Метод устранения
Течь электролита	Повреждение бака	Заменить аккумулятор
Занижено разрядное и зарядное напряжение. Занижена плотность электролита. Увеличена температура электролита.	Образование К.З. внутри аккумулятора.
Занижено разрядное напряжение и емкость при контрольных разрядах.	Сульфатация электродов	Выполнить тренировочные циклы разряда-заряда.
Занижена емкость и разрядное напряжение. Потемнение или помутнение электролита.	Загрязнение электролита вредными примесями	Промыть аккумулятор дистиллированной водой и заменить электролит.

При замене электролита аккумулятор разряжают 10-часовым режимом до напряжения 1,80 В и выливают электролит, потом заливают его дистиллированной водой до верхней метки и оставляют на 3-4 ч. После этого выливают воду, заливают электролит плотностью 1,210 ± 0,005 г/см 3 , приведенной к температуре 20 °С, и заряжают аккумулятор до достижения постоянного напряжения и плотности электролита на протяжении 2 ч. После заряда корректируют плотность электролита до 1,240 ± 0,005 г/см 3 .

9.6. Капитальный ремонт.

Во время капитальных ремонтов АБ типа СК выполняются такие работы:

1. замена электродов;
2. замена баков или покрытие их кислотостойким материалом;
3. ремонт ушек электродов;
4. ремонт или замена стеллажей.

Менять электроды следует во время капитальных ремонтов, как правило, не ранее чем через 15-20 лет эксплуатации. Ремонт аккумуляторных батарей выполняют после снижения ее фактической емкости до 70%.
Капитальный ремонт аккумуляторов типа СН не выполняют, их меняют полностью. Менять аккумуляторы необходимо не ранее, чем через 10 лет эксплуатации.
Для проведения капитального ремонта целесообразно приглашать специализированные ремонтные предприятия. Ремонт выполняют в соответствии с действующими технологическими инструкциями ремонтных предприятий.
В зависимости от условий работы АБ в капитальный ремонт выводят всю АБ полностью или ее часть.
Количество аккумуляторов, выведенных в ремонт врозь, определяют при условии обеспечения минимально допустимого напряжения на шинах постоянного тока для конкретных потребителей данной аккумуляторной батареи.
Капитальных ремонтов с заменой электродов, баков, крышек и др. фирменных аккумуляторов практически не предполагается, в случае неисправностей меняют полностью весь АЭ.
Если фактическая емкость фирменной АБ снизилась и составляет менее 80 % номинальной емкости, это означает, что срок службы аккумуляторной батареи исчерпанный и ее нужно менять.

10. Техническая документация.

На любую АБ нужно иметь следующую техническую документацию:

1. паспорт;
2. проектные материалы (исполнительские рабочие схемы электрических соединений аккумуляторных батарей и др.);
3. монтажные схемы размещения АБ;
4. материалы по приемке АБ из монтажа (протоколы анализа воды и кислоты, протоколы формовочного заряда, циклов разряда-заряда, контрольных разрядов, протокол измерения сопротивления изоляции аккумуляторной батареи, акты приемки);
5. инструкция предприятия по эксплуатации;
6. акты ремонта и соответствующие акты приемки;
7. протоколы плановых и внеплановых анализов электролита, анализов получаемой серной кислоты, анализов качества води (на содержимое примесей и др.);
8. экспертный вывод на вновь поставленные АЭ, отечественные и АЭ инофирм;
9. действующие государственные стандарты, технические условия на серную аккумуляторную кислоту и дистиллированную воду;
10. инструкцию по эксплуатации (или другую аналогичную техническую документацию) АБ фирмы (в соответствии с условиями поставки).

С момента введения аккумуляторной батареи в эксплуатацию на нее заводят журнал.
Форма рекомендованного журнала приведена в Приложении 2.
Вовремя проведения уравнительных зарядов, контрольных разрядов, следующих зарядов, измерение сопротивления изоляции аккумуляторной батареи записи измерений, параметров и других данных выполняются в журнале АБ или на отдельных листах (протоколах), которые подшиваются к журналу

Рассмотрены вопросы применения и эксплуатации кислотно-свинцовых герметичных аккумуляторных батарей, наиболее широко используемых для резервирования аппаратуры охранно-пожарной сигнализации (ОПС)

* Все рисунки и технические характеристики, использованные в данной статье, приведены из документации для аккумуляторов фирмы «Fiamm», а также полностью соответствуют техническим характеристикам параметров аккумуляторов, производимых фирмами «Cobe» и «Yuasa».

Появившиеся на российском рынке в начале 90-х годов кислотно-свинцовые герметичные аккумуляторные батареи (далее — аккумуляторы), предназначенные для использования в качестве источников постоянного тока для электропитания или резервирования аппаратуры ОПС, связи и видеонаблюдения, в короткий срок завоевали популярность у пользователей и разработчиков. Наиболее широкое применение получили аккумуляторы, производимые фирмами: «Power Sonic», «CSB», «Fiamm», «Sonnenschein», «Cobe», «Yuasa», «Panasonic», «Vision».

Аккумуляторы такого типа имеют следующие достоинства:

Рисунок 1 — Зависимость времени разряда аккумулятора от тока разряда

• герметичность, отсутствие вредных выбросов в атмосферу;
• не требуются замена электролита и доливка воды;
• возможность эксплуатации в любом положении;
• не вызывает коррозии аппаратуры ОПС;
• устойчивость без повреждений к глубокому разряду;
• малый саморазряд (менее 0,1%) от номинальной ёмкости в сутки при температуре окружающей среды плюс 20 °С;
• сохранение работоспособности при более чем 1000 циклов 30% разряда и свыше 200 циклов полного разряда;
• возможность складирования в заряженном состоянии без подзаряда в течение двух лет при температуре окружающей среды плюс 20 °С;
• возможность быстрого восстановления ёмкости (до 70% за два часа) при заряде полностью разряженного аккумулятора;
• простота заряда;
• при обращении с изделиями не требуется соблюдение каких-либо мер предосторожности (так как электролит находится в виде геля, отсутствует утечка кислоты при повреждении корпуса).

Рисунок 2 — Зависимость емкости аккумулятора от температуры окружающей среды

Одной из основных характеристик является ёмкость аккумулятора С (произведение тока разряда А на время разряда ч). Номинальная ёмкость (значение указано на батарее) равна ёмкости, которую отдает аккумулятор при 20-часовом разряде до напряжения 1,75 В на каждой ячейке. Для 12-вольтового аккумулятора, содержащего шесть ячеек, это напряжение равно 10,5 В. Например, аккумулятор с номинальной ёмкостью 7 Ач обеспечивает работу в течение 20 ч при токе разряда 0,35 А. При расчете времени работы аккумулятора при токе разряда, отличном от 20-часового, реальная ёмкость его будет отличаться от номинальной. Так, при более 20-часовом токе разряда реальная ёмкость аккумулятора будет меньше номинальной (рисунок 1 ).

Ёмкость аккумулятора также зависит от температуры окружающей среды (рисунок 2 ).
Все фирмы-производители выпускают аккумуляторы двух номиналов: 6 и 12 В с номинальной ёмкостью 1,2 … 65,0 А*ч.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ АККУМУЛЯТОРОВ

При эксплуатации аккумуляторов необходимо соблюдать требования, предъявляемые к их разряду, заряду и хранению.

1. Разряд аккумулятора

При разряде аккумулятора температура окружающей среды должна поддерживаться в пределах от минус 20 (для некоторых типов аккумуляторов от минус 30 °С) до плюс 50 °С. Такой широкий температурный диапазон позволяет устанавливать аккумуляторы в неотапливаемых помещениях без дополнительного подогрева.
Не рекомендуется подвергать аккумулятор «глубокому» разряду, так как это может привести к его порче. В таблице 1 приведены значения допустимого напряжения разряда для различных значений тока разряда.

Таблица 1

Аккумулятор после разряда следует немедленно зарядить. Это особенно касается аккумулятора, который был подвергнут «глубокому» разряду. Если аккумулятор в течение длительного периода времени находится в разряженном состоянии, то возможна ситуация, при которой восстановить полностью его ёмкость будет невозможно.

Некоторые разработчики источников питания со встроенным аккумулятором устанавливают напряжение отключения батареи при ее разряде предельно низким (9,5…10,0 В), пытаясь увеличить время работы в резерве. На самом деле увеличение продолжительности ее работы в этом случае незначительно. Например, остаточная ёмкость батареи при ее разряде током 0,05 С до 11 В составляет 10% от номинальной, а при разряде большим током это значение уменьшается.

2. Соединение нескольких аккумуляторов

Для получения номиналов напряжений свыше 12 В (например, 24 В), используемых для резервирования приемно-контрольных приборов и извещателей для открытых площадок, допускается последовательное соединение нескольких аккумуляторов. При этом следует соблюдать следующие правила:

• Необходимо использовать одинаковый тип аккумуляторов, производимых одной фирмой-изготовителем.
• Не рекомендуется соединять аккумуляторы с разницей даты времени изготовления больше чем 1 месяц.
• Необходимо поддерживать разницу температур между аккумуляторами в пределах 3 °С.
• Рекомендуется соблюдать необходимое расстояние (10 мм) между батареями.

3. Хранение

Допускается хранить аккумуляторы при температуре окружающей среды от минус 20 до плюс 40 °С.

Рисунок 3 — Зависимость изменения емкости аккумулятора от времени хранения при различной температур

Аккумуляторы, поставляемые фирмами-изготовителями в полностью заряженном состоянии, имеют достаточно малый ток саморазряда, однако при длительном хранении или использовании циклического режима заряда возможно уменьшение их емкости (рисунок 3 ). Во время хранения аккумуляторов рекомендуется перезаряжать их не реже 1 раза в 6 месяцев.

4. Заряд аккумулятора

Рисунок 4 — Зависимость срока службы аккумулятора от температуры окружающей среды

Заряд аккумулятора можно осуществлять при температуре окружающей среды от 0 до плюс 40 °С.
При заряде аккумулятора нельзя помещать его в герметично закрытую емкость, так как возможно выделение газов (при заряде большим током).

ВЫБОР ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА

Рисунок 5 — Зависимость изменения относительной емкости аккумулятора от срока службы в буферном режиме заряда

Необходимость правильного выбора зарядного устройства продиктована тем, что чрезмерный заряд будет не только уменьшать количество электролита, а приведет к быстрому выходу из строя элементов аккумулятора. В то же время уменьшение тока заряда приводит к увеличению продолжительности заряда. Это не всегда желательно, особенно при резервировании аппаратуры ОПС на объектах, где часто происходят отключения электроэнергии,
Срок службы аккумулятора существенно зависит от методов заряда и температуры окружающей среды (рисунки 4, 5, 6 ).

Буферный режим заряда

Рисунок 6 — Зависимость количества циклов разряда аккумулятора от глубины разряда* % показывает глубину разряда на каждый цикл номинальной емкости, взятой как 100%

При буферном режиме заряда аккумулятор всегда подключен к источнику постоянного тока. В начале заряда источник работает как ограничитель тока, в конце (когда напряжение на батарее достигает необходимого значения) — начинает работать как ограничитель напряжения. С этого момента ток заряда начинает падать и достигает величины, компенсирующей саморазряд аккумулятора.

Циклический режим заряда

При циклическом режиме заряда производится заряд аккумулятора, затем он отключается от зарядного устройства. Следующий цикл заряда осуществляется только после разряда аккумулятора или через определенное время для компенсации саморазряда. Характеристики заряда аккумулятора приведены в таблице 2 .

Таблица 2

Примечание — Температурный коэффициент не следует принимать во внимание, если заряд протекает при температуре окружающей среды 10…30° С.

На рисунке 6 показано количество циклов разряда, которым можно подвергнуть аккумулятор в зависимости от глубины разряда.

Ускоренный заряд аккумулятора

Допускается проведение ускоренного заряда аккумулятора (только для циклического режима заряда). Для данного режима характерно наличие цепей температурной компенсации и встроенных температурных защитных устройств, так как при протекании большого тока заряда возможен разогрев аккумулятора. Характеристики ускоренного заряда аккумулятора приведены в таблице 3.

Таблица 3

Примечание — следует использовать таймер, чтобы предотвратить заряд аккумулятора.

Для аккумуляторов, имеющих ёмкость более чем 10 Ач, начальный ток не должен превышать 1C.
Срок службы кислотно-свинцовых герметичных аккумуляторов может составлять 4…6 лет (при соблюдении требований, предъявляемых к заряду, хранению и эксплуатации аккумуляторов). При этом в течение указанного срока их эксплуатации никакого дополнительного обслуживания не требуется.

Продолжить чтение

Эксплуатационный ресурс герметичных свинцовых аккумуляторных батарей в составе электронного оборудования Мерунко Александр Анатольевич Технический директор ООО «Диск», г.Томск В настоящее время на потребительском рынке вторичных источников тока лидирующее положения (вследствие относительно низкой стоимости) занимают герметичные свинцовые аккумуляторные батареи. Их применяют…

Какая емкость АБ Вам нужна? При расчете системы автономного электроснабжения очень важно правильно выбрать емкость аккумуляторной батареи. Специалисты компании "Ваш Солнечный Дом" помогут Вам правильно рассчитать необходимую емкость АБ для вашей энергосистемы. Для предварительного расчета Вы можете руководствоваться следующими простыми…

Своевременная диагностика и обслуживание деталей обеспечивает безупречную работу автомобиля и предотвращает серьезные неисправности. Внимательное отношение к снизит риск поломки и предотвратит изменение его основных технических характеристик в течение долгого времени.

Гелевый аккумулятор – зарядка и обслуживание

Ввиду особенностей конструкции обслуживание аккумулятора гелевого типа ограничивается одной лишь зарядкой . Произвести ее можно при помощи специального , созданного для различных типов гелиевых батарей.

Следует помнить главное правило зарядки гелевого аккумулятора: нельзя допускать превышение подаваемого напряжения порогового значения. Результатом несоблюдения этого правила станет выход батареи из строя без возможности восстановления работоспособности.

Найти точное значение порогового напряжения для каждой модели аккумулятора можно в инструкции, прилагаемой к устройству, или на боковой поверхности устройства. Чаще всего его диапазон – от 14,3 до 14,5 вольт .

Перед зарядкой гелевого аккумулятора не лишним будет осмотр детали. Высокое напряжение при зарядке особенно опасно при наличии механических дефектов, которые можно определить невооруженным глазом.

Обслуживание щелочных аккумуляторов

Ключевой особенностью щелочных аккумуляторов является возможность увеличения срока службы за счет регулярных профилактических мер по предотвращению старения. Улучшить работу аккумулятора позволят циклы заряд-разряд, которые можно провести при помощи автоматических зарядных устройств.

При осуществлении цикла ток не должен быть слабым. Это негативно скажется на работе аккумулятора. Следует избегать зарядки АКБ при температуре ниже -10 градусов Цельсия и уж тем более при -30.

Параллельно профилактическим циклам заряд-разряд стоит провести осмотр аккумулятора на предмет повреждений корпуса, появления следов электролита или других аномалий. После каждой 10-й зарядки следует определить уровень электролита и восполнить его при отклонении от нормального значения.

Для понадобится специальный прибор – денсиметр. Погрузив его в отверстие для заливки можно измерить точное значение и сравнить его с приемлемым порогом (указанным в инструкции). В качестве аналога для измерения можно использовать ареометр. Для проверки этим прибором понадобится стеклянная мензурка и резиновая груша. Отобрав 100 мг электролита, можно поместить в него ареометр и проверить значение плотности.

Сделать это можно при помощи стеклянной трубки с отметками. Оптимальным считается уровень от 5 до 12 мм над краем пластин. Если он не соблюден, то можно увеличить количество электролита путем доливки дистиллированной воды. При малых значениях плотности вместо воды следует доливать электролит.

Кислотные аккумуляторы – обслуживание

На данный момент существует два типа свинцово-кислотных аккумуляторов: традиционный и герметичный (необслуживаемый).

Для обслуживания классического типа АКБ характерны следующие действия:

• Осмотр электрических соединений.
• Проверка уровня электролита и его плотности.
• Диагностика емкости свинцово-кислотного аккумулятора (метод контрольного разряда).
• Поиск следов электролита на крышке аккумулятора.

Заметив проблему, ее стоит как можно быстрее купировать, до того, как аккумулятор придет в негодность или вызовет ряд других нежелательных проблем.

Правила обслуживания кислотного аккумулятора

Обслуживание и уход за АКБ своими руками

Герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы практически не нуждаются в обслуживании. Современные технологии позволили избежать проблем, которые могли привести к быстрому износу.Тем не менее, профилактическая проверка электрических соединений будет не лишней. Во время нее следует обследовать как клеммы, так и саму поверхность аккумулятора. Нежелательными признаками окажутся:

• Следы окислов и белого налета.
• Разболтанные соединения (болтовые или винтовые).
• Не укрепленные клеммы.
• Видимые механические повреждения.

В случае обнаружения перечисленных проблем следует избавиться от них самостоятельно или при помощи специалистов.

После внешней проверки стоит прибегнуть к использованию тестера аккумулятора. Специальное устройство позволит точно определить емкость без традиционного контрольного разряда.