Технологический процесс ремонта щелочных аккумуляторов начинается со снятия аккумуляторных батарей с вагона, после чего они попадают на участок по ремонту аккумуляторных батарей. Ремонт аккумуляторов осуществляется со вскрытием банки и без вскрытия.
Ремонт аккумуляторов без вскрытия банки осуществляется с частичной разборкой: с борнов свинчиваются гайки, снимают перемычки и резиновые чехлы. Банки и перемычки очищают от грязи и смазки обмывкой в машине барабанного типа 1% раствором каустической соды, подогретым до температуры 60-80 С. После ополаскивания чистой водой детали сортируют, гайки со смятыми гранями и неисправной резьбой бракуют, деформированные перемычки выправляют, перемычки с трещинами или поврежденными никелевым покрытием заменяют. Годные детали передают на позицию сборки батареи.
Резиновые чехлы обмывают снаружи и внутри горячей водой в которую для нейтрализации оставшегося на поверхности щелочного электролита добавляют немного серной кислоты или старого кислотного электролита. После нейтрализации и обмывки проточной водой чехлы испытывают на специальном прессе давлением воды 0,1 МПа. Опрессовку чехлов можно заменить проверкой диэлектрической прочности резины переменным током. Выдержавшие испытание чехлы сушат в специальной камере.
Чехлы со сквозными потертостями и небольшими проколами при деповском ремонте разрешается вулканизировать сырой резиной или восстанавливать постановкой накладок из стеклоткани на клеящем составе ГЕН-150В по специальной технологии. Во время капитального ремонта резиновые чехлы с дефектами подобного рода обязательно заменяют целыми.
Параллельно с перечисленными работами осуществляют ремонт самих аккумуляторов. Сначала из них выливают электролит, а затем обмывают каждую банку снаружи и внутри. Слитый электролит собирают в резервуар для регенерации.
Механизированную промывку щелочных аккумуляторов можно осуществлять на специальной моечной машине с двумя моечными камерами, оборудованными вытяжной вентиляцией. В каждую камеру вкатывается тележка с поворотной корзиной, в которую установлены аккумуляторы. В начале корзину поворачивают и из аккумуляторов сливают электролит а затем их заливают водой, нагретой до температуры 60-70º С, применять более горячую воду нельзя – так как сепараторы между пластинами, сделанные из винипласты, могут размягчиться и деформироваться. После этого вал корзины цепляется с муфтой приводного электродвигателя и корзина встряхивается, прополаскиваются аккумуляторы и сливается вода. Через установленный промежуток времени начинается новый цикл. Промытые аккумуляторы осматривают, места со следами коррозии очищают, протирают салфетками, смоченными в 10% -ной фосфорной кислоте. Осматривают пластины, неисправные пружины и резиновые уплотнения, не обеспечивающие плотного закрытия горловины аккумулятора, заменяют. После ремонта сухие аккумуляторы вставляют в резиновые чехлы и устанавливают на стеллажи для заполнения электролитом и заряда. После очистки банки окрашивают снаружи, способом окунания лаком. Можно использовать и другие материалы, обеспечивающие надежную защиту металла от коррозии. Наружную крышку не окрашивают, а заливают горячим графитом или в крайнем случае покрывают слоем технического вазелина.
Наружную окраску банок можно не производить, если на их защитном покрытии нет дефектов и следов коррозии. Заливать же крышку парафином надо обязательно в любом случае, так как это препятствует утечке тока по крышке, если на нее случайно будет пролит электролит при заливке батареи или ее зарядке.
При повышенном содержании карбонатов аккумуляторы заливают подщелоченной водой, нагретой до температуры 100ºС, и выдерживают в течении 16-290 часов, периодически выливая воду и встряхивая каждый аккумулятор. Такую же промывку осуществляют при замене калиевого электролита на натриевый и наоборот.
Восстанавливают емкость никель-железных аккумуляторов путем обработки их сернистым натрием. Этот процесс позволяет улучшить состояние отрицательных железных электродов, потерявших свою емкость в результате окисления сульфидной серы. Чаще всего потеря емкости наблюдается в аккумуляторах, находящихся длительно в нерабочем состоянии (хранении на складе, длительное стояние в отстое, без проведения профилактических зарядно-разрядных циклов). Для восстановления емкости таких аккумуляторов их заливают электролитом, с добавлением 20-25 г/л сернокислого натрия и выдерживают в таком состоянии от 3 до 10 ч. Если это не дает результатов, то аккумуляторы ремонтируют со вскрытием корпуса. Восстановленные аккумуляторы подвергают формировке и нормальному заряду.
У аккумуляторов, отбракованных из-за механических повреждений или потери емкости ремонт выполняется с вскрытием корпуса. Аккумуляторы разбирают и заменяют дефектные элементы (пластины, сепараторы, борны, корпуса, гайки, шайбы и другое). Для этого на фрезерном станке отрезают сварочный шов, соединяющий корпус аккумулятора с верхней крышкой. Затем корпус аккумулятора зажимают в винтовой пресс и извлекают блок пластин. Отворачивают гайки, крепящие борны к крышке аккумулятора, снимают изолирующие шайбы и крышки. После этого разбирают блок на полублоки, снимают, промывают и осматривают сепараторы и каждую пластину. Основными внутренними дефектами щелочных аккумуляторов, снижающих их емкость, является обрыв соединительной контактной планки, выпадение активной массы, замыкание разноименных пластин выпавшей активной массой, налетами ржавчины или в результате коробления пластин при повреждении сепаратора. Во время ремонта защищают места, подвергшиеся коррозии, и проверяют состояние активной массы.
Пластины с выпавшей активной массой или поврежденным остовом бракуют. Оторванные контактные планки крепят точечной электросваркой. Годные пластины промывают, сушат и опрессовывают в формах. Опрессовку проводят для восстановления размеров разбухших пластин и создания надежного электрического контакта между активной массой и корпусом пластины. Затем аккумуляторы собирают, окрашивают, сушат, на них надевают чехлы и проводят зарядно-разрядные циклы.
Отремонтированные аккумуляторы транспортируют в зарядное помещение, устанавливают на стеллажи, соединяют в батареи заливают заранее приготовленным электролитом. При заливке электролита в аккумуляторы, подвергшиеся промывке, плотность его несколько увеличивается. Через 3-6 ч после заливки она снизится до нормы, так как вода оставшаяся в порах пластин разбавит электролит.
В зависимости от типа щелочные аккумуляторы выпускаются залитым электролитом или не залитым. Для подготовки к первому заряду незалитые аккумуляторы делятся на группы в зависимости от величины Э.Д.С. Если Э.Д.С. незалитых аккумуляторов ниже 0,7 В, то для приведения их в рабочее состояние необходимо провести 5-6 зарядно-разрядных циклов. Если Э.Д.С. аккумуляторов более 0,7 В, то для этого достаточно 2-3 циклов. После разделения на группы аккумуляторы заливают электролитом с температурой не выше 30ºС и оставляют для пропитки активной массы электродов на несколько часов. Перед постановкой аккумуляторов на первый заряд необходимо проверить напряжение на каждом из них. Если напряжение окажется равным нулю, то такие аккумуляторы отбраковывают.
Нормальным зарядным током для никель-железных и никель-кадиевых аккумуляторов принят ток, численно равный обычно 0,25 номинальной емкости.. Разряд на всех циклах производится током, равным 0,2 номинальной емкости в течении установленного времени или до напряжения 1 В.
За время первого заряда аккумуляторам сообщается емкость, приблизительно равная 3 номинальным емкостям. Такой усиленный заряд способствует повышению срока службы аккумулятора и увеличивает емкость обеих пластин. После окончания заряда аккумуляторы включаются на разряд постоянным по величине током. При первом разряде аккумулятор обычно не способен отдать емкость и критерием окончательного разряда является наименьшее допустимое напряжение 1 В. При втором тренировочном цикле аккумуляторам снова сообщают увеличенную емкость, а разряд проводят так же, как и при первом цикле. Третий цикл является контрольным. При этом аккумулятору сообщается емкость 1,5 номинальной емкости.
Общее время приведения в действие аккумуляторов может колебаться от 45 до 90 ч. После проведения каждого зарядного и разрядного режима необходимо делать перерывы продолжительностью 1-1,5 ч для охлаждения аккумуляторов. Если температура электролита превышает +45ºС, следует прервать зарядно-разрядный режим и дать аккумулятору охладиться. Аккумуляторы, которые после контрольного цикла отдают при разряде более 80% номинальной емкости и напряжение которых составляет не менее 1 В, могут быть введены в эксплуатацию. Аккумуляторы с меньшей емкостью и напряжением подвергаются еще двум тренировочным циклам.
Заряд аккумуляторов, которые подверглись ремонту со вскрытием корпуса, осуществляется так же, как и новых. Если при ремонте корпус не вскрывался, то аккумулятор подвергают одному тренировочному зарядно-разрядному контрольному циклу. Как правило, на участке одновременно заряжается несколько батарей, к которым сверх обычного количества аккумуляторов добавляют еще по три-четыре однотипных аккумулятора из числа отремонтированных заранее. Аккумуляторы с конечным напряжением 1,1 В комплектуются в одну группу, а с напряжением от 1,1 до 1 В – в другую группу. После этого производится окончательный разряд батарей нормальным зарядным током.
Признак окончания заряда – постоянство напряжение 1,8 +0,1 В в течении 30 минут.
Аккумуляторы, которые после деповского ремонта имеют емкость не ниже 70%, а после капитального не ниже 80% номинальной, устанавливают в резиновые чехлы и передают к позиции монтажа на вагон.
Использование: для восстановления аккумуляторов с щелочным электролитом. Сущность изобретения: восстановление щелочных аккумуляторов осуществляют путем нейтрализации пластин разобранного аккумулятора в водном растворе соляной кислоты 45 50% в который опускают пластины на 50 60 с, а затем собранные в батарею пластины заряжают током, равным 1/2 1/6 емкостного заряда в течение 15 20 мин.
Изобретение относится к преобразованию химической энергии в электрическую, в частности к способам восстановления аккумуляторов с щелочным электролитом. Известен способ восстановления слабосульфатированной аккумуляторной батареи в котором заряд батареи осуществляют до заданного максимального напряжения. Известное техническое решение позволяет сократить время восстановления, однако при таком способе восстановления аккумуляторы не восстанавливаются до первоначальной работоспособности. Также известен способ восстановления щелочных аккумуляторов, включающий разборку аккумулятора, очистку и нейтрализацию пластин батареи в водном растворе кислоты, сборку аккумулятора, заряд батареи током с последующим измерением напряжения. Недостатками известного технического решения являются: 1. Большой расход электроэнергии за счет дополнительного цикла заряд-разряд для удаления нерастворимых солей, которые образуются при очистке с помощью водного раствора серной кислоты. 2. После очистки заряд осуществляют определенной величиной тока 150 А, это приводит к тому, что обработке подлежат определенные размеры пластины, т. е. пластины маленького размера при таком токе слипнутся, а большого размера, очистка будет не качественной. 3. Большой расход электролита, так как после заряда и разряда необходимо сливать электролит. Техническим решением задачи является снижение трудоемкости, экономия электроэнергии и электролита, повышение эффективности восстановления и расширение эксплуатационных возможностей. Техническое решение достигается тем, что в способе восстановления щелочных аккумуляторов, включающем разборку аккумулятора, очистку и нейтрализацию пластин батареи в водном растворе кислоты, сборку аккумулятора, заряд батареи током с последующим измерением напряжения, в качестве кислоты используется соляная кислота в водном растворе 45-50% и опускают в него пластины на 50-60 с, а заряд батареи осуществляют током, равным 1/2-1/6 емкостного заряда в течение 15-20 мин. Новизна предлагаемого технического решения обусловлена тем, что обработка пластин аккумуляторной батареи водным раствором соляной кислоты наиболее эффективна, чем водным раствором серной кислоты, так как соляная кислота, взаимодействуя с отложениями (это в основном барий или кадмий) образует соли, легко растворимые в воде, которые вымываются проточной водой, в то время как при взаимодействии серной кислоты с отложениями образуются труднорастворимые соли, которые удаляются с помощью дополнительного цикла заряд-разряд, что влечет за собой большой расход электроэнергии. Кроме того, расширяются эксплуатационные возможности за счет заряда током, равным 1/4 емкостного заряда, т.е. возможно восстановление аккумуляторов разных размеров. По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружено аналогичное техническое решение, что позволяет судить об изобретательском уровне. Промышленная применимость изобретения заключается в том, что оно может быть использовано в промышленности для восстановления щелочных аккумуляторов на более длительный срок службы при использовании соответствующего оборудования. Способ восстановления щелочных аккумуляторов осуществляется следующим образом. После разборки аккумуляторной батареи пластины помещают в водный раствор соляной кислоты 45-50% и выдерживают 50-60 с, затем собирают пластины в батареи, устанавливают в емкости и заряжают током, равным 1/4 емкостного заряда, такой подбор тока позволяет восстанавливать батареи разных размеров. Затем проводят измерение напряжения, и если величина напряжения соответствует требованиям ГОСТа, то батареи выдерживают в щелочном электролите в течение 2ч, а если величина напряжения меньше требуемой, то цикл восстановления осуществляют повторно. П р и м е р. При восстановлении аккумуляторов вскрывают аккумуляторные банки путем удаления сварного шва по периметру верхней крышки или фрезой на фрезерном станке, извлекают пластины и ополаскивают водой. Поверхность каждой пластины очищают металлической щеткой, одновременно смывая водой. Затем после очистки пластины опускают в водный раствор соляной кислоты 45-50% на 50-60 с. Раствор готовят заранее в виналитовой или нержавеющей посуде, емкостью 60-100 л; 30 л дистиллированной воды и 32 л соляной кислоты. Далее пластины промывают проточной водой и опускают в ванну со щелочью на 5-10 мин. Перед сборкой пластины выравнивают, собирают в блоки, устанавливают эти блоки в емкости и заливают щелочным электролитом Р 1,83 на 40 мм выше пластин, т.е. набирается таким образом батарея, которая подключается к зарядному устройству после 2-х часовой выдержки. Заряд батареи осуществляют током, равным 1/2-1/4 емкостного заряда. Например, при заряде аккумулятора типа ТНЖ-300 емкостной заряд Е п 300 А/ч, то ток для заряда 75 А. Заряд проводят в течение 15-20 мин. Затем замеряют ЭДС каждой банки, которая должна составлять 1,2-1,5 В. В случае низкого напряжения необходимо вскрыть емкость и произвести весь цикл восстановления повторно. Произвести заряд до полной емкости батареи. Затем осуществить разряд до напряжения в одной емкости до 1 В, предварительно засекая время разряда, которое должно быть 4-6 ч при номинальном токе каждой батареи. После разряда слить электролит, залить водой и произвести сварку крышек емкостей.
Формула изобретения
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЩЕЛОЧНОГО АККУМУЛЯТОРА, включающий разборку аккумулятора, очистку и нейтрализацию пластин в водном растворе кислоты, сборку аккумулятора, его заряд током с последующим измерением напряжения, отличающийся тем, что в качестве кислоты используют 45 50%-ный водный раствор соляной кислоты и опускают в него на 50 60 с, а заряд батареи осуществляют током, равным 1/2 1/6 емкостного заряда, в течение 15 20 мин.
Приветствую вас друзья. Сегодня я расскажу вам о самом эффективном способе восстановления емкости у свинцово-кислотных аккумуляторов.
В период даже самой правильной эксплуатации, аккумулятор каждый день теряет свою емкость. И в один прекрасный момент его заряда не хватает, чтобы завести двигатель автомобиля. Обостряется данный пример с приходом холодов.
Естественно автолюбитель ставит аккумулятор на зарядку и спустя некоторое время видит, что батарея не заряжается, а напряжение при зарядке стоит как в норме – 14,4-14,7 В или выше (12,6 без зарядника).
Тогда если есть нагрузочная вилка проверка производится ей и выясняется, что под нагрузкой напряжение сильно просаживается. Все указывает на потерю емкости аккумулятором. Причиной тому – сульфатация пластин.
Обычно, при правильной эксплуатации это происходит примерно через 5 лет. Это очень хороший показатель. И тут есть выход – купить новый аккумулятор. Но, если вы хотите сэкономить деньги (так как батареи сейчас не из дешевых), и продлить срок службы аккумулятора ещё на пару лет, то тогда необходимо провести его обслуживание. И не простое, а специальное, которое может реанимировать батарею.
Какие аккумуляторы можно восстановить?
Этот способ подходит для батарей, которые в период своей эксплуатации не были подвержены серьезным токовым или механическим повреждения. А пришли в негодность в результате временной, естественной сульфатации.Этот способ не подходит для аккумуляторных батарей у которых имеется внутреннее осыпание пластин, имеется внутреннее замыкание банок, имеется вздутие или иные механические повреждения.
Способ отлично подходит для десульфатации пластин и называется в народе методом «переполюсовки» аккумулятора.
Я разделю восстановление аккумуляторной батареи на три этапа.
Процесс восстановления аккумулятора
Этап первый: подготовка
Первое что не обязательно, но нужно сделать это очистить поверхность батареи от любых загрязнений. Промыть с моющим средством всё поверхность.Далее, визуально убедиться в отсутствии повреждений на корпусе, в отсутствии вздутий и выпуклостей по сторонам.
Второе, открыть все пробки банок и убедиться в наличии электролита. Если в одной из банок его нет, то нужно убедиться в отсутствии трещин на корпусе.
Затем, с помощью фонарика осмотреть пластины внутри – осыпаний быть не должно. Тут как раз за одно можно отчетливо увидеть сульфатацию – белый налет на пластинах.
Если все в порядке – доливаем в каждую банку дистиллированную воду до уровня. Не лишним будет замерить плотность электролита каждого отсека.
Этап второй: классический способ восстановления
Прежде чем переходить к переполюсовке аккумулятора, необходимо протестировать обычный способ восстановления, ставший уже классическим.Шаг первый: заряжаем аккумулятор до полного заряда 14,4 В.
Шаг второй: галогеновой лампочкой или другой нагрузкой разряжаем батарею до 10,6 В (напряжение замеряется под этой же нагрузкой).
Повторяем цикл из этих двух шагов 3 раза и заряжаем батарею на полную. Проверяем емкость нагрузочной вилкой или стартером в работе машины. Если батарея восстановилась – хорошо – продолжаем эксплуатацию. Если нет, или не достаточно, то переходим к третьему этапу.
Этап третий: переполюсовка аккумуляторной батареи
Этот метод восстановления аккумулятора самый действенный из всех существующих. И реанимирует батарею почти в 90% случаях.Шаг первый: вешаем на батарею нагрузку в виде галогенной лампы, и разряжаем аккумулятор в ноль. Лампа потухнет примерно через сутки (все зависит от начальной емкости аккумулятора). Оставляем батарею с подключенной лампой ещё на 2-3 суток, чтобы окончательно разрядить остатки.
Шаг второй: зарядка аккумулятора обратным током. Подключаем зарядное устройство наоборот: плюс к минусу, а минус к плюсу. Чтобы не испортить ваш зарядник (или чтобы не сработала защита от короткого замыкания), последовательно батареи подключаем ту же галогенную лампу. И заряжаем аккумулятор в обратной полярности. После того, как напряжение поднялось до вольт 5-6, лампу из цепи можно исключить. Ток заряда желательно ставить 5 процентов от емкости батареи. То есть если емкость 60 ампер-часов, то ток заряда в обратном направлении ставим на 3 Ампера. В это время все банки с электролитом начинают активно бурлить и шипеть –это нормально, так как идет обратный процесс.
Заряжаем примерно сутки, до появления напряжения 12-14 В. В итоге у вас получилась полностью заряженная батарея у которой на выходе плюса – минус, а на минусе – плюс.
Шаг третий: опять полностью разряжаем батарею галогенной лампой пару суток. Затем производим правильную зарядку плюсом к плюсу, минусом к минусу. Заряжаем на полную до 14,4 В.
На этом все действия завершены.
Результат восстановления аккумуляторной батареи
Обычно результат помогает повысить емкость аккумулятора до 70-100 % от заводской, конечно бывают и исключения.Конкретно в моем случае удалось поднять емкость на 95% - что является отличным результатом. С пластин пропал белый налет сульфата, и они приобрели черный цвет как у нового аккумулятора. Электролит стал более прозрачным и чистым.
Видео по восстановлению аккумулятора
Я рекомендую вам посмотреть видео, где восстанавливается полностью «мертвый» аккумулятор, которому около 10 лет.Вначале идет «раскачка» со сменой полярности питания, а почти в самом конце уже дан полный цикл переполюсовки.
При технической эксплуатации щелочных АБ применяют такие же приборы, устройства и материалы, как и при ТЭ кислотных АБ, за исключением некоторых особенностей: для размешивания раствора щелочи можно применять стальные палочки; посуда для приготовления электролита должна быть стальной или чугунной.
Приготовление электролита. Для приготовления электролита используют едкий калий марок А и Б (соответственно твердый и жидкий); едкий натр (сода каустическая) сорта А; едкий литий аккумуляторный, составную щелочь сортов А и Б (соотношение LiOH/KOH соответственно 0,040…0,045 и 0,028...0,032).
Для получения из щелочей растворов нужной концентрации используют дистиллированную воду. Разрешается доливать в аккумуляторы сырую питьевую подщелоченную воду (2 части воды на 1 часть электролита).
В зависимости от требуемой плотности, г/см 3 , электролита из гранулированных составных щелочей (при температуре 15 °С) объем, л, воды на 1 кг щелочи составляет:
для калиевого электролита
1,19 ... 2,93 1,21 2,63
1,20 ... 2,79 1,22 2,50
для натриевого электролита
1,17 ... 4,85 1,19 4,26
Нужное количество воды наливают в сосуд, стальными щипцами или пинцетом кладут в него небольшие кусочки щелочи и перемешивают ее в воде стеклянной палочкой или железным прутиком (при этом раствор нагревается). Остывший электролит доводят до требуемой плотности, добавляя воду или щелочь, дают ему отстояться в течение3...12 ч до полного осветления. Чистый и светлый электролит сливают в бутыль и плотно закрывают притертой пробкой.
Если раствор приготовлен не из составной щелочи, то для приготовления составного электролита к нему при тщательном перемешивании добавляют едкий литий из расчета 20г на 1л раствора едкого калия плотности 1,19...1,21; 10 г на 1 л раствора едкого натра плотностью 1,17...1,19. При использовании составного электролита срок его службы составляет примерно 750 циклов заряд-разряд, при использовании простого электролита- 250...350 циклов.
Для приготовления электролита заданной плотности рекомендуется использовать концентрированные растворы щелочи, при этом концентрированный раствор щелочи выливают в сосуд с водой. В связи с тем, что значение плотности электролита, изменяется в зависимости от температуры (в качестве номинальной принята температура 15 °С), показания ареометра необходимо корректировать с помощью поправки, значение которой составляет 0,0025 при изменении температуры на каждые 10 °С. При температурах, больших 15 °С, поправку прибавляют, при температурах, меньших 15 °С, вычитают.
Для аккумуляторов, работающих при температуре -15…+45 °C, применяют калиевый составной электролит плотностью1,19...1,21; при температурах 10...45 °С-натриевый составной электролит; при температурах ниже -15 °С -калиевый простой электролит плотностью 1,25...1,27.
Ввод в эксплуатацию АБ, хранившихся в сухом виде. Поверхность аккумуляторов очищают от пыли и соли, проверяют правильность соединения положительных и отрицательных выводов, плотность затяжки гаек междуэлементных соединений. Аккумуляторы заливают отстоявшимся электролитом температурой не выше 30 °С (лучше 16...20°). После 2-часовой пропитки пластин проверяют напряжение каждого аккумуляторе (при отсутствии напряжения необходимо продолжать пропитку еще на 10 ч, если в этом случае напряжение отсутствует, то аккумулятор нужно заменить). Затем проверяют уровень электролита над пластинами (должен быть 5...12 мм) и проводят усиленный заряд в течение 12 ч (первые 6 ч нормальным зарядным током, затем током, равным половине нормального).После этого разряжают аккумулятор в течение 4 ч нормальным разрядным током, А, численно равным 1/8 значения емкости аккумулятора. Указанный режим заряд-разряд повторяют 2...3 раза, после чего аккумуляторы пригодны для эксплуатации.
Заряд АБ. У щелочных аккумуляторов различают нормальный, усиленный и ускоренный заряды.
Основным режимом заряда является нормальный, выполняемый током нормального заряда в соответствии с Инструкцией по эксплуатации. При отсутствии указаний нормальный заряд проводят током, А, равным 1/4 значения номинальной емкости аккумуляторов, в течение 6 ч.
Усиленный заряд проводят током нормального заряда в течение 10...12 ч. Он необходим в следующих случаях: при вводе в действие новых аккумуляторов; после смены электролита в используемых аккумуляторах; после 10...12 циклов заряд-разряд нормальным током; после глубоких разрядов ниже допустимых конечных напряжений; для аккумуляторов, используемых в режиме автоматического подзаряда (не реже одного раза в месяц); для всех аккумуляторов не реже одного раза в 6 мес. Применение усиленных зарядов обусловлено необходимостью более полного восстановления активной массы электродов аккумулятора.
Ускоренный заряд допускается только при крайней необходимости уменьшения времени заряда и проводится током, вдвое большим тока нормального заряда, в течение 3 ч. При ускоренном заряде надо внимательно следить за температурой электролита. Частые ускоренные заряды уменьшают срок службы аккумуляторов.
Во время всех видов зарядов необходимо вести наблюдение за постоянством значения зарядного тока, напряжением аккумуляторов (напряжение аккумуляторов нужно измерять через каждые 2 ч), температурой, уровнем и плотностью электролита в контрольных элементах, газовыделением, эффективностью действия систем вентиляции.
Температура составного электролита не должна быть выше 45 °С, простого на основе едкого натра - выше 40 °С, на основе едкого калия - выше 35 °С. При достижении предельной температуры необходимо уменьшить зарядный ток вдвое или прервать заряд на время, необходимое для снижения температуры электролита на 5...10 °С.
Вытекающий из аккумуляторов во время заряда электролит надо собирать с помощью резиновой груши, не допуская eго стекания в батарейный ящик, так как это увеличивает степень саморазряда аккумуляторов.
У исправных аккумуляторов напряжение элементов в начале заряда должно быть 1,45...1,55 В, в конце заряда - 1,75...1,85 В. Признаком окончания заряда является постоянство напряжения в течение 2...3 ч при обильном газовыделении во всех элементах. Следует отметить, что газовыделение может начаться и сразу же после включения аккумуляторов на заряд. Чрезмерный заряд для щелочных аккумуляторов не вреден (режим заряда лучше вести по времени, выдерживая нормальный ток). Недостаточный же заряд крайне вреден, так как при этом уменьшаются емкость аккумуляторов и срок их службы.
После заряда необходимо проверить уровень электролита в элементах и плотность электролита в контрольных элементах, протереть зажимы и междуэлементные соединения ветошью и смазать их, ввернув пробки (после остывания электролита), измерить напряжение аккумуляторов и контрольных элементов с ввернутыми пробками и оставшимся электролитом (через 2 ч после заряда).
Разряд АБ. Заряженность щелочных аккумуляторов во время разряда можно контролировать по значению напряжения. Разряд проводят различными токами до соответствующего предельного конечного напряжения элементов при различных режимах: 1,1 В при 8-часовом и более; 1,0 В при 5-часовом; 0,8 В при 3-часовом; 0,5 В при часовом. Нормальным разрядным режимом считается 8-часовой (при этом разрядный ток, А, численно равен 1/8 емкости аккумулятора).
Тренировочный цикл. Щелочные аккумуляторы через 50...60 циклов заряд-разряд, но не реже одного раза в год, а также после смены электролита подвергают контрольным испытаниям. Порядок испытаний: провести усиленный заряд; разрядить АБ током 8-часового режима до напряжения 1,0В на зажимах каждого элемента; провести нормальный заряд; повторно разрядить АБ током 8-часового режима до напряжения 1,0 В, измеряя напряжение каждого аккумулятора через 1 ч, а при достижении 1,1 В -через каждые 15 мин; по данным разряда определить емкость , где I р - ток разряда, А; t p -время разряда, ч.
Аккумуляторы, преждевременно достигшие напряжения 1,0 В, выводят из разряда. Аккумуляторы, емкость которых на 20 % меньше, чем у остальных, заменяют.
Неисправности щелочных АБ в большинстве случаев возникают из-за несоблюдения в процессе ТЭ требований заводских инструкций и ПТЭ. В табл. 6.26 приведены характерные неисправности щелочных АБ, возникающие при их работе, и способы их устранения, а в табл. 6.27 указаны способы ремонта щелочных АБ.
Таблица 6.26. Характерные неисправности щелочных аккумуляторов
Неисправность | Причина | Способ устранения |
Пониженная емкость | Нарушение правил эксплуатации и в первую очередь требований, предъявляемых к электролиту. Загрязнение электролита вследствие длительной работы, наличия примесей, содержания углекислого калия или натрия более 70 г/л Изменение плотности электролита Понижение уровня электролита (обнажена часть пластин) Глубокий разряд небольшим током Систематический недозаряд Утечка тока в цепи батареи Высыпание активной массы из пластин | Разрядить батарею током нормального режима до напряжения в 1 В на элемент. Электролит слить со встряхиванием. Залить аккумулятор подщелоченной водой. Через 2 ч воду слить со встряхиванием и залить второй раз. Через сутки воду слить со встряхиванием и залить новый электролит плотностью на 0,02 выше нормы и после 2 ч пропитки пластин провести контрольно-тренировочный цикл. Затем дать усиленный заряд током 1 / 3 емкости в течение 10 ч Довести плотность электролита до нормы и провести усиленный заряд Восстановить уровень электролита Дать два усиленных заряда, при этом разряжать батарею током нормального режима Проверить схему зарядной цепи и работу амперметра при заряде Измерить сопротивление изоляции с помощью вольтметра и устранить причину утечки Сменить электролит и восстановить емкость путем тренировочных зарядов. При невозможности восстановления емкости заменить аккумулятор |
Ненормальное газовыделение | ||
Усиленное газовыделение при заряде и разряде | Примеси в электролите Короткое замыкание у аккумулятора: во внешней цепи в результате образования большого количества солей и загрязнения поверхности аккумулятора внутри аккумулятора | Сменить электролит и дать усиленный заряд Очистить поверхность, устранить короткое замыкание Сменить электролит |
Ненормальное напряжение | ||
Пониженное напряжение при разомкнутой цепи Пониженное напряжение при заряде и разряде Повышенное напряжение при заряде и пониженное при разряде | Короткое замыкание; большое количество осадков; выпучивание пластин или стенок сосудов Утечка тока; короткое замыкание в аккумуляторе Ослаблены контакты в батарее; загрязнена поверхность аккумуляторов; понижена плотность электролита | Сменить электролит,при выпучивании пластин заменить аккумулятор Проверить изоляцию, устранить причину утечки и короткое замыкание Проверить затяжку контактов; очистить батарею; откорректировать плотность электролита |
Повышенный самозаряд | ||
Быстрое уменьшение напряжения после заряда Медленный заряд | Загрязнение поверхности аккумулятора Загрязнение электролита Понижение электрического сопротивления изоляции батареи, а также судовой электроцепи | Очистить батарею Заменить электролит. Проверить сопротивление изоляции токопроводящей цепи относительно корпуса судна и устранить утечку тока |
Выпучивание | ||
Выпучивание сосуда аккумуля-тора Выпучивание пластин, понижение напряжения на аккумуляторе | Неисправности вентиляционных пробок и в результате высокое давление скопившихся газов В активную массу пластин попали вредные примеси | Если после вывинчивания пробки стенки аккумулятора останутся выпученными, необходимо разрядить аккумулятор нормальным током до напряжения 1 В и с помощью тисков с деревянными прокладками выпрямить стенки аккумулятора, после чего вылить электролит с встряхиванием. Если ламели не нарушены, то электролит чистый. Если электролит загрязнен, промыть аккумулятор подщелоченной водой, залить чистый электролит и дать контрольный заряд Аккумулятор подлежит замене |
Чрезмерный нагрев аккумулятора | ||
Нагрев корпуса аккумулятора Нагрев борнов (выводов) Быстрое образование солей | Повышенный ток заряда, замыкание между пластинами Электролит не покрывает пластины Ослабление контактов на борнах Высокий уровень электролита. Повышенная плотность электролита Ослабление сальников на выводных борнах через крышку аккумулятора | Выключить с заряда и дать остыть, продолжить заряд нормальным током Отрегулировать уровень электролита и дать контрольный заряд Проверить надежность контактов Довести уровень до нормы. Установить нормальную плотность Проверить затяжку гаек сальников |
Таблица 6.27. Ремонт щелочных аккумуляторов
Вопросы для самопроверки
1. Какие объемы работы выполняются при текущем, среднем, капитальном ремонтах судового электрооборудования?
2. Для чего нужна предремонтная и окончательная дефектация СЗО?
3. Для чего нужны операционные и приемо-сдаточные испытания?
4. Какие ремонтные документы вам известны?
5. Перечислите основные требования, которые должны соблюдаться при ремонте электрических машин.
6.Опишите технологическую последовательность выполнения ремонтных работ для электрических машин.
7. Укажите характерные неисправности и способы ремонта обмоток электрических машин.
8. Какой должна быть степень коммутации для электрических машин продолжительного, кратковременного, повторно-кратковременного режима работы?
9. Опишите технологические операции ремонта обмоток и магнитопроводов судовых трансформаторов.
10.Каким образом определяются механические неисправности электрической аппаратуры?
11.Назовите виды ремонта и соответствующие им объемы работ для судовых аккумуляторов.
12.Поясните последовательность приготовления электролита и ввода в эксплуатацию кислотных, щелочных аккумуляторов.
13.Укажите характерные неисправности и способы ремонта кислотных, щелочных аккумуляторов.
Новые или хранившиеся в сухом виде аккумуляторы заливают электролитом с таким расчетом, чтобы уровень его после двухчасовой пропитки был выше пластин на 5-12 мм.
После того как установлен нормальный уровень электролита, аккумуляторы включают на заряд, который производят в две ступени: сначала током, равным Q: 4, в течение 6 ч, а затем током, равным Q: 8, в течение того же времени, где Q - емкость в ампер-часах. Разряд аккумулятора осуществляется током второй ступени в течение 4 ч. Указанным режимом производят 2-3 цикла, после чего аккумуляторы могут быть пущены в эксплуатацию.
Аккумуляторы, хранившиеся с электролитом ие более одного года, вводятся в эксплуатацию без смены электролита, при более длительном хранении последний подлежит замене. Ввод в действие указанных аккумуляторов осуществляют описанным способом.
При нормальном заряде в процессе эксплуатации аккумулятору сообщают не менее 150% его номинальной емкости. Температура при заряде не должна превышать 30° С для едкого кали, 40°С для едкого натра и 45° С для составного электролита. В случае превышения указанной температуры необходимо прервать процесс заряда и дать аккумулятору остыть. Заряд аккумулятора при температуре ниже -10° С (до -30° С) производится нормальной силой тока в течение 7 ч. При более низких температурах аккумулятор перед зарядом необходимо утеплить, закрыв его войлоком или брезентом. Заряд, как правило, производится при открытых крышках батарейных ящиков и вывернутых пробках.
Один раз в месяц или через 10-12 циклов аккумуляторы заряжают по режиму, аналогичному режиму приведения в действие.
Систематические недозаряды губят аккумулятор. Форсированные заряды также нежелательны и должны производиться лишь в случае крайней необходимости. Такие заряды производятся по режиму током Q: 2 в течение 2,5 ч й током Q: 4 в течение 2 ч. Разряд щелочного аккумулятора в процессе эксплуатации может производиться до конечного напряжения: при 8-часовом и более длительном режиме разряда - до 1,1 В, при 5-часовом режиме разряда - не меиее чем до 0,8 В, наконец, при 1-часовом режиме разряда - не менее чем до 0,5 В.
Через каждые 50-60 циклов, но не реже одного раза в год, рекомендуется производить контрольные электрические испытания с проверкой емкости каждого аккумулятора в батарее. Элементы, отдающие меньше 80% номинальной емкости, подлежат замене новыми.
В процессе эксплуатации перед каждым зарядом следует проверить и при необходимости откорректировать уровень электролита, используя для этой цели дистиллированную или дождевую воду.
Если аккумулятор работает круглый год в неизменных температурных условиях, смену составного электролита производят через каждые 100 циклов, но ие реже одного раза в год. Менять электролит раньше указанного срока можно при заметном снижении емкости, если восстановить ее перезарядами не удается.
При переводе на длительное (более 1 года) хранение аккумулятор, находящийся в эксплуатации, разряжают до 1,0 В током по нормальному 8-часовому режиму, выливают электролит и, не промывая аккумулятор, плотно закрывают его пробкой.
Аккумуляторы, периодически (сроком от 2 мес. до 1 года) бездействующие, можно хранить с электролитом в разряженном или полуразряженном состоянии. Не бывшие в эксплуатации аккумуляторы выпускаются заводом-изготовителем готовыми для хранения. Аккумуляторы и батареи должны храниться в чистоте, в сухом, вентилируемом помещении с температурой от 15 до 25° С.
Основные неисправности щелочных аккумуляторов и способы их устранения указаны в табл. 26.
Таблица 26
Основные неисправности щелочных аккумуляторов
Причина неисправности |
Неисправность |
Способ устранения неисправности
Потеря емкости
Повышенный саморазряд
Отсутствие напряжения иа батарее
Быстрое образование ползучих солей
Аккумулятор ие работает прн низких температурах; замерзание электролита
Понижение емкости в жаркое время
Длительная работа иа электролите из едкого кали или едкого иатра; накопление углекислых солей
Пониженный уровень электролита; обнажение части пластин
Систематический ие - дозаряд
Короткие замыкания Утечка тока Наличие в электролите вредных примесей
Короткие замыкания
Утечка тока
Примеси в электролите Отсутствие контакта в соединениях между элементами батареи
Отсутствие электролита в одном из элементов
Поломка штыря, соединяющего пластйиы с полюсным зажимом
Плохая смазка вазелином, слишком высокий уровень илн повышенная плотность электролита, слабость сальников у болтов электродов
Дефектная приварка крышки
Малая плотность
Электролита
Избыток углекислого калия в электролите
Заряд при высокой температуре
Электролит нз раствора едкого кали
Сменить электролит
Проверить исправность пробки и уплотняющих колец
Довести уровень электролита до нормы, произвести усиленный заряд
Произвести один или несколько усиленных зарядов
Удалить сор, имеющийся между элементами, очистить от пыли и грязи и привести в порядок изоляторы
Осмотреть и очистить аккумуляторы
Привести в порядок изоляторы Сменить электролит Найти место повреждения и восстановить контакт
Элемент электр0-
Замеиить элемент
Обновить смазку вазелином
Откорректировать плотность электролита и довести его уровень до нормы
Подтянуть болты электродов
Отдать аккумулятор в ремонтную мастерскую
Перейти на знмиий электролит Сменить электролит
Производить заряд в ночное время н по возможности в прохладном месте
Заменить электролит составным, а прн его отсутствии - едким натром
ЩЕЛОЧНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ С ОКИСНО-СЕРЕБРЯНЫМ ЭЛЕКТРОДОМ |