Для определения плотности или удельного веса электролита служит ареометр. Большое распространение получили сифонные ареометры с грушей (рис. 133, б). Чтобы замерить плотность электро лита, в аккумулятор опускают трубку, предварительно сжав рези новую грушу. При разжимании последней в стеклянный сосуд всасывается такое количество электролита, чтобы в нем мог сво бодно плавать ареометр. Плотность электролита определяется степенью погружения ареометра.
Рис. 133. Контрольно-измерительные приборы
Для определения уровня электролита в элементах пользуются стеклянной трубкой (рис. 133, в) диаметром 5—6 мм с метками на высоте 15 и 30 мм. Трубку опускают в элемент до соприкосно вения с пластинами и электролит по ней поднимается на высоту своего уровня над пластинами. Плотно закрыв пальцем верхний конец трубки, вынимают ее из аккумулятора, держа над отверстием для заливки. Уровень электролита над пластинами должен быть не ниже 15 и не выше 30 мм.
Для определения температуры электролита пользуются термо метром (рис. 133, а), который опускают непосредственно через отверстие для заливки элемента.^ Замер производится в нескольких элементах.
Напряжение отдельных элементов батареи во время заряда определяется переносным вольтметром с двумя шкалами. Измерить напряжение отключенной батареи вольтметром нельзя. При разо мкнутой сети он покажет напряжение на зажимах, почти равное э. д. с. батареи, так как потеря напряжения внутри батареи при разомкнутой сети отсутствует.
Для замера напряжения отдельных элементов отключенной батареи пользуются нагрузочной вилкой, представляющей собой
АЬ
Рис. 134. Счетчик ампер-часов Х-602:
а — электролитический |
элемент; |
б — электрическая схема соединений счетчика Х-602 и |
АВ — аккумуляторная |
автоматического выключателя АВР-2122: |
|
батарея; |
АВ — автоматический выключатель А-3133; С — счетчик |
|
|
|
ампер-часов Х-602 |
две изолированные друг от друга ножки, укрепленные на деревян ной ручке. Между ножками прибора параллельно включены вольт метр и нагрузочное сопротивление. Для определения напряжения батареи вилку устанавливают концами ножек на штыри элемента
отдельно. Продолжительность |
включения не должна превышать |
||
5 сек во избежание перегрева |
сопротивления. G помощью нагрузоч |
||
ной вилки можно определить |
степень |
заряженности каждого |
эле |
мента, работоспособность батареи и |
ее отдельных элементов |
под |
|
нагрузкой и обнаружить короткое замыкание.
Для учета количества электричества, израсходованного при заряде и полученного при разряде батареи, применяют счетчики ампер-часов. Наиболее распространены счетчики ртутно-моторного типа, которые хорошо работают в тяжелых условиях, с ферродинамической системой типа Д-764 и электролитического типа Х-602.
Счетчик ампер-часов Х-602 является интегрирующим прибором, изменение показаний которого за определенное время прямо про порционально количеству электричества, прошедшего через счетчик
за это же время. Он предназначен для работы с батареями ТЖН максимальной емкостью до 650 а • ч и состоит из электролитического элемента, набора сопротивлений и исполнительного механизма автоматического отключения батареи от зарядного устройства. Электролитический элемент ЭЛЭ(рис. 134,а),являющийся измеритель ной частью счетчика, представляет собой герметический стеклянный сосуд, разделенный в верхней и нижней частях пористыми стеклян ными дисками 1. Сдвух сторон к верхнему диску крепятся платино вые сетки 2, покрытые чернью, которые служат катализаторами. К сеткам крепятся два вывода 3 и 4. Нижний диск 1 препятствует выравниванию уровней электролита в коленах элемента. Электро литом служит 30%-ный раствор серной кислоты. Свободная от элек тролита верхняя часть ЭЛЭ заполняется водородом. В верхней и ниж ней частях измерительного колена элемента имеется два дополнитель ных вывода 5 и 6.
Принцип действия счетчика заключается в том, что при про хождении тока через электролит в измерительной трубке выделяется водород, количество которого прямо пропорционально силе тока. Выделение водорода приводит к изменению уровня электролита в измерительном колене электролитического элемента. Положение уровня электролита служит критерием степени разряда и заряда батареи. При заряде батареи уровень электролита в измерительной трубке перемещается вверх, и в любой момент времени счетчик показывает количество электричества, которое необходимо еще сообщить батарее до ее полного заряда. При разряде батареи уровень электролита опускается вниз, и счетчик показывает количество электричества, израсходованного батареей.
Счетчик производит учет количества электричества при нагрузке от 2 а и выдерживает перегрузки до 375 а в течение 5 сек. Измери тельная цепь счетчика (рис. 134, б) включает в себя электрический элемент (ЭЛЭ) и добавочные сопротивления (7?х, i?2 и R 3) и подклю чена к выводам счетчика 2 и 3. При разряде батареи ток через ЭЛЭ определяется напряжением на шунте, приложенным к клеммам счетчика 2 и 5, величиной сопротивления П± и внутренним сопро тивлением ЭЛЭ. В режиме разряда сопротивления й 2 и й 3 шунти рованы нормально замкнутыми контактами реле Р г (Я и Я), К РХ. Ток при этом протекает через обмотку реле Р х в направлении от вывода 3 к выводу 2. В режиме заряда для учета к. п. д. в измери
тельную цепь |
кроме сопротивления R x дополнительно |
включается |
||
сопротивление |
R 3 (к. п. д. = 0,57) и последовательно |
сопротивле |
||
ния R 2 и R з при |
проведении |
усиленного заряда (к. п. д. = 0,66). |
||
Таким образом в |
зависимости |
от соединений сопротивлений R ly |
||
R 2 и R 3 счетчик может быть использован и при нормальном, и при |
||||
усиленном зарядах |
батарей с |
автоматическим учетом к. п. д. |
||
В режиме |
заряда меняется |
полярность напряжения на шунте. |
||
Благодаря протеканию тока через обмотку реле Р г в направлении от вывода 2 к выводу 5, при определенной величине тока происходит переключение реле Р х. Его контакты П и Я переключаются
и включают в измерительную цепь сопротивление |
R3. При уси |
|||
ленном заряде переключателем П разрывается цепь, |
шунтирующая |
|||
сопротивление R 2» |
и в |
измерительную |
цепь ЭЛЭ включаются |
|
сопротивления |
R 2 и |
R 3. |
батареи |
от зарядного |
Исполнительный |
механизм отключения |
|||
устройства представляет собой усилитель постоянного тока, собран ный на двух триодах Т г и Г2, вход которого подключен к электро дам 5 и 6 типа ЭЛЭ, а на выход включено реле Р 2 типа РЭС-6. При разряде питание на усилитель не подается, так как контакты Я и Л реле Р ± и контакты К Р2 реле Р 2 — разомкнуты. В режиме заряда реле Р г срабатывает и замыкает контакты Я и Л, в результате чего на усилитель подается напряжение.
Когда уровень электролита в измерительной трубке достигнет нулевой отметки шкалы, что указывает на получение батареей полного заряда, расположенные в верхней части трубки ЭЛЭ до полнительные контакты 5 я 6 замкнутся и напряжение подается на реле Р 2. В этом случае контакт К Р2 реле Р 2 замкнется и автома тически отключит батарею от зарядного устройства. После отклю чения заряженной батареи реле Р г обесточится и контакты Я я Л разорвут цепь питания усилителя, что приведет к размыканию контакта К Р2. В таком состоянии блок отключения счетчика Х-602 находится в течение всего цикла разряда до следующей установки батареи на заряд.
Батареи, на которых устанавливаются счетчики, должны быть тренированы, испытаны и заряжены.
Указатель счетчика при установке на АВР должен быть уста новлен на нуль. Показание счетчика снимается по нижнему уровню мениска электролита в измерительной трубке.
Щелочная аккумуляторная батарея должна возвращаться для заряда в гараж, как только показание счетчика ампер-часов дости гнет нижнего предела. Нижний предел, до которого можно разря жать батарею, определяется паспортной емкостью батареи.
Перед зарядом необходимо тщательно осмотреть батарею, про тереть наружные части от грязи, пыли и пролитого электролита, проверить состояние контактов, уровень и плотность электролита в каждом элементе и степень разряженности батареи, а зажимы, крышки и межэлементные соединения смазать техническим вазе лином. Для определения степени разряженности батарею подклю чают к разрядному устройству.
К заряду можно приступить, если температура батареи не пре вышает 30° С. Во время заряда следят за температурой электролита, напряжением и величиной тока батареи. Заряд производят при открытых крышках и клапанах, которые закрывают только через 1—2 ч после окончания заряда.
С течением времени батареи теряют свою первоначальную ем кость. При этом конечное напряжение при отдаче номинальной емкости будет уменьшаться. Поэтому через каждые 6 месяцев про водят контрольные циклы и определяют конечное напряжение
батареи на следующие 6 месяцев. Перед проведением контрольного цикла проверяют уровень и плотность электролита и доводят их до нормы во всех элементах. Затем делают анализ электролита на содержание едкого натрия и карбонатов в граммах на 1 л. Нор мальное содержание едкого натрия в электролите — около
180Г/л.
Впроцессе работ электролит щелочных аккумуляторов погло щает из атмосферы углекислоту и частично переходит в карбонат натрия. При этом содержание щелочи уменьшается, плотность электролита возрастает, растет внутреннее сопротивление аккуму лятора, а емкость уменьшается. Анализ электролита на содержание щелочи и карбонатов в процессе эксплуатации делается раз в два месяца. Если количество карбонатов в проработавшей год батарее достигло 70 Г)л, то электролит подлежит замене. Если количество карбонатов достигнет 70 Г/л значительно раньше года, то произ водят частичное обновление электролита. Для этого после каждого заряда в течение пяти циклов электролит удаляют-до уровня пла стин и доливают свежим. Обычно замену электролита производят один раз в год.
Контрольные циклы для каждого типа аккумуляторных батарей и замену электролита надо производить согласно заводской инст рукции.
Н е и с п р а в н о с т и ж е л е з о - н и к е л е в ы х а к к у м у л я т о р о в . По своей конструкции и свойствам щелочные аккумуляторы обладают большой прочностью и выносливостью, что облегчает уход за ними. Самой распространенной «болезнью» щелочных аккумуляторов является потеря емкости. Это может быть вызвано чрезмерным накоплением углекислых солеи в электро лите при долгой его работе, понижением уровня электролита, ко ротким замыканием внутри элемента, систематическими недозарядами и глубокими разрядами, несвоевременным проведением уси ленных зарядов, утечкой тока вследствие загрязнения поверхности аккумулятора или порчи резиновых чехлов, загрязнения электро лита и применения электролита без моногидрата лития.
В случае накопления углекислых солей электролит заменяют свежим. Коротков замыкание устраняют. При понижении уровня электролита элемент доливают до нормы. В этих случаях для вос становления емкости батарее нужно сообщить усиленный заряд. При большой потере емкости усиленный заряд повторяется несколько раз высшим допустимым током, пока аккумулятор не восстановит свою емкость.
Повышенный саморазряд может быть вызван внешним коротким замыканием или утечкой тока из-за плохой изоляции между элемен тами. Это происходит в основном за счет увлажнения щелочью поверхности аккумуляторов и резиновых чехлов, в результате чего сопротивление изоляциии между выведенными полюсами ба тарей и батарейным ящиком уменьшается и часть тока уходит по этому пути, вызывая саморазряд батареи.
17 З а к а з 4 3 5 |
257 |
Другой частой причиной саморазряда является загрязнение электролита примесями металлов, особенно меди и олова. Они осаждаются на отрицательном полюсе и образуют короткозамкну тые элементы внутри пластины. Удалить такие примеси в условиях шахты невозможно, и элементы отправляют в ремонт. Для пред отвращения попадания в электролит вредных примесей надо избе гать применения медных и алюминиевых межэлементных соединений а также использования для пайки корпусов аккумулятора олова, и свинца.
Сильное выделение газов при нормальной работе наблюдается при сильно загрязненном электролите, что особенно часто наблю дается у бездействующих аккумуляторов.
Слишком низкое напряжение у неработающих аккумуляторов может быть при коротком замыкании или утечка тока, а у работа ющих аккумуляторов бывает при чрезмерном накоплении осадков, которые соприкасаются с пластинами.
Слишком низкое напряжение при разряде и слишком высокое при заряде наблюдается при плохих контактах. Для устранения этого недостатка контакты нужно зачистить и зажимы плотно затянуть.
Резкое падение напряжения под нагрузкой может наблюдаться
уаккумуляторов с сильно пониженным уровнем электролита. Чрезмерный нагрев электролита происходит вследствие ненор
мально большого тока заряда и разряда или в результате передачи тепла электролиту через сосуд от греющегося контакта.
Быстрое образование ползучих солей происходит при слишком высоком уровне и повышенной плотности электролита или при плохой смазке вазелином металлических частей аккумулятора. Для устранения этого необходимо довести плотность и уровень электролита до нормы и обновить смазку металлических частей аккумулятора.
Батарея имеет нормальное напряжение, но не дает нормальной величины тока при понижении уровня электролита у одного из аккумуляторов батареи и при слабых контактах.
Выпучивание стенок сосуда бывает при порче клапана и при преждевременном закрывании его после заряда. Выделяющиеся газы, не находя себе выхода, скапливаются внутри сосуда и выпу чивают его стенки.
В условиях шахты производят только текущий планово-преду предительный ремонт аккумуляторных батарей, который в основном сводится к замене резиновых чехлов, межэлементных соединений п промывке элементов с заменой электролита. Средний и капиталь ный ремонт щелочных батарей в шахте не производят из-за слож ности разборки и сборки аккумулятора. Аккумуляторы, требующие среднего и капитального ремонта, отправляют на завод.
Промывку батарей согласно заводской инструкции нужно произ водить каждые 12 месяцев. При этом батарею нужно очистить от осадков, образующихся в элементах при длительной работе в шахте. Для облегчения и ускорения промывки применяют специальные