Техническая документация на аккумуляторные батареи. Хранение свинцово-кислотных аккумуляторов

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

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.

Герметичные свинцовые аккумуляторы обычно производятся по двум технологиям - гелевые и AGM. В статье подробнее рассмотрены отличия и особенности этих двух технологий. Даны общие рекомендации по эксплуатации таких аккумуляторов.

Основные типы АКБ рекомендованные для применения в автономных солнечных энергосистемах:Неотъемлемой компонентом автономных солнечных энергосистем являются необслуживаемые аккумуляторные батареи большой емкости. Такие АКБ гарантируют неизменное качество и сохранение функциональных возможностей на протяжения всего заявленного жизненного цикла.

Технология AGM - (Absorbent Glass Mat) На русский язык это можно перевести как “поглощающее стекловолокно”. В качестве электролита также используется кислота в жидком виде. Но пространство между электродами заполнено микропористым материалом-сепаратором на основе стекловолокна. Это вещество действует как губка, оно полностью всасывает всю кислоту и удерживает её, не давая растекаться.

При протекании химической реакции внутри такого аккумулятора также образуются газы (в основном водород и кислород, их молекулы являются составными частями воды и кислоты). Их пузырьки заполняют некоторые из пор, при этом газ не улетучивается. Он принимает непосредственное участие в химических реакциях при подзарядке батареи, возвращаясь обратно в жидкий электролит. Этот процесс называется рекомбинацией газов. Из школьного курса химии известно, что круговой процесс не может быть 100% эффективным. Но в современных AGM аккумуляторах эффективность рекомбинации достигает 95-99%. Т.е. внутри корпуса такого аккумулятора образуется ничтожно малое количество свободного ненужного газа и электролит не меняет своих химических свойств на протяжении многих лет. Тем не менее, истечению очень долгого времени свободный газ создает внутри батареи избыточное давление, когда оно достигает определенного уровня, срабатывает специальный выпускной клапан. Этот клапан также защищает батарею от разрыва в случае возникновения внештатных ситуаций: работа в экстремальных режимах, резкое повышение температуры в помещении из-за внешних факторов и тому подобное.

Основные преимуществом аккумуляторов AGM перед технологией GEL, является более низкое внутреннее сопротивление аккумулятора. Прежде всего это влияет на время заряда АКБ, которое в автономных системах сильно ограничено, особенно в зимнее время. Таким образом, АКБ AGM быстрее заряжается, а значит быстрее выходит из режима глубокого разряда, который губителей для обоих типов АКБ. Если система автономная, то при использовании АКБ AGM ее КПД будет выше, чем у такой же системы с АКБ GEL, т.к. для заряда АКБ GEL требуется больше времени и мощности, которых может не хватать в пасмурные зимние дни. При отрицательных температурах гелевый аккумулятор сохраняет больше емкости и считается более стабильным, но как показывает практика, в пасмурную погоду при слабых токах заряда и отрицательный температурах, гелевый аккумулятор не будет заряжаться из-за высокого внутреннего сопротивления и "задубевшего" гелевого электролита, в то время как аккумулятор AGM будет заряжаться при малых токах зарядки.

Специальное техническое обслуживание батарей AGM не требуется. АКБ изготовленные по технологии AGM не требуют обслуживания и дополнительной вентиляции помещения. Недорогие АКБ AGM прекрасно работают в буферном режиме с глубиной разряда не более 20%. В таком режиме служат до 10-15 лет.

Если же их использовать в циклическом режиме и разряжать хотя бы до 30-40%, то их срок службы существенно сокращается. АКБ AGM часто используются в недорогих бесперебойниках (UPS) и небольших автономных солнечных энергосистемах. Тем не менее, в последнее время появились AGM батареи, которые рассчитаны на более глубокие разряды и цикличные режимы работы. Конечно, по своим характеристикам они уступают АКБ GEL, но прекрасно работают в автономных солнечных системах энергоснабжения.

Но главная техническая особенность AGM аккумуляторов, в отличие от стандартных свинцово-кислотных АКБ, - возможность работы в режиме глубокого разряда. Т.е. они могут отдавать электрическую энергию на протяжении длительного времени (часы и даже сутки) до состояния, когда запас энергии падает до 20-30 % от первоначального значения. После проведения зарядки такого аккумулятора он практически полностью восстанавливает свою рабочую емкость. Конечно, совсем бесследно такие ситуации проходить не могут. Но современные AGM аккумуляторы выдерживают от 600 и выше циклов глубокой разрядки.

Кроме того, у AGM батарей очень малый ток саморазряда. Заряженная батарея может храниться неподключенной долгое время. Например, за 12 месяцев простоя заряд аккумулятора упадет всего до 80% от первоначального. AGM аккумуляторы обычно имеют максимальный разрешенный ток заряда 0,3С, и конечное напряжение заряда 15-16В. Такие характеристики достигаются не только за счет конструктивных особенностей AGM технологии. При изготовлении батарей используются более дорогие материалы с особыми свойствами: электроды изготавливаются из особо чистого свинца, сами электроды делают более толстыми, в электролит входит серная кислота высокой степени очистки.

Технология GEL - (Gel Electrolite) В жидкий электролит добавляют вещество на основе двуокиси кремния (SiO2), в результате чего образуется густая масса, напоминающая по консистенции желе. Этой массой и заполнено пространство между электродами внутри аккумулятора. В процессе химических реакций в толще электролита возникают многочисленные газовые пузыри. В этих порах и раковинах происходит встреча молекул водорода и кислорода, т.е. газовая рекомбинация.

В отличие от AGM технологии, гелевые аккумуляторы ещё лучше восстанавливаются из состояния глубокого разряда, даже в том случае, когда к процессу заряда не приступили сразу же после зарядки батарей. Они способны перенести более 1000 циклов глубокой разрядки без принципиальной потери своей емкости. Так как электролит находится в густом состоянии, то он менее подвержен расслоению на составные части воду и кислоту, поэтому гелевые аккумуляторы лучше переносят плохие параметры тока подзаряда.

Пожалуй, единственный минус гелевой технологии – цена, она выше, чем у AGM батарей такой же емкости. Поэтому использовать гелевые аккумуляторы рекомендуется в составе сложных и дорогих систем автономного и резервного электроснабжения. А так же в случаях, когда отключения внешней электрической сети происходят постоянно, с завидной цикличностью. АКБ GEL лучше выдерживают циклические режимы заряда-разряда. Также, они лучше переносят сильные морозы. Снижение емкости при понижении температуры аккумуляторов также меньше, чем у других типов аккумуляторов. Их применение более желательно в системах автономного электроснабжения, когда батареи работают в циклических режимах (заряжаются и разряжаются каждый день) и нет возможности поддерживать температуру аккумуляторов в оптимальных пределах.

Почти все герметичные аккумуляторы могут устанавливаться на боку.
Гелевые аккумуляторы тоже отличаются по назначению - есть как общего назначения, так и глубокого разряда. Гелевые батареи лучше выдерживают циклические режимы заряда-разряда. Их применение более желательно в системах автономного электроснабжения. Однако они дороже AGM батарей и тем более стартерных.

Гелевые аккумуляторы имеют примерно на 10-30% больший срок службы, чем AGM аккумуляторы. Также, они менее болезненно переносят глубокий разряд. Одним из основных преимуществ гелевых аккумуляторов перед AGM является существенно меньшая потеря емкости при понижении температуры аккумулятора. К недостаткам можно отнести необходимость строгого соблюдения режимов заряда.

Батареи AGM идеальны для работы в буферном режиме, в качестве запасного варианта при редких перебоях электроэнергии. В случае слишком частого подключения в работу просто уменьшается их жизненный цикл. В таких случаях использование гелевых аккумуляторов бывает экономически более оправдано.

Системы на основе технологий AGM и GEL обладают особыми свойствами, которые просто необходимы для решения задач в области автономного энергоснабжения.

Аккумуляторы, изготовленные по технологиям AGM и GEL, являются свинцово-кислотными АКБ. Они состоят из схожего набора составных частей. В надежный пластиковый корпус, обеспечивающий необходимую степень герметизации, помещены пластины-электроды изготовленные из свинца или его особых сплавов с другими металлами. Пластины погружены в кислотную среду - электролит, который может выглядеть как жидкость, или быть в другом, более густом и менее текучем состоянии. В результате протекающих химических реакций между электродами и электролитом вырабатывается электрический ток. При подаче внешнего электрического напряжения заданной величины на клеммы свинцовых пластин, происходят обратные химические процессы, в результате которых батарея восстанавливает свои первоначальные свойства, заряжается.

Также существуют специальные АКБ по технологии OPzS, которые специально разработаны для "тяжелых" цикличных режимов.
Данный тип АКБ создавались специально для использования в системах автономного электроснабжения. Они имеют пониженное газовыделение, допускают много циклов заряд/разряда до 70% от номинальной емкости без повреждения и значительного сокращения срока службы. Но данный тип АКБ не пользуется высоким спросом в России из-за достаточно высокой стоимостью АКБ по сравнению с технологиями AGM и GEL.

Основные правила эксплуатации аккумуляторных батарей

1. Не допускайте хранения АКБ в разряженном состоянии. В этом случае происходит сульфатация электродов. В этом случае АКБ теряет емкость и существенно сокращается срок службы АКБ.

2. Не допускайте короткого замыкания клемм АКБ. Это может происходить при монтаже АКБ неквалифицированным персоналом. Сильный ток короткого замыкания заряженного АКБ способен расплавить контакты клемм и нанести термический ожог. Короткое замыкание также наносит серьезный ущерб АКБ.

3. Не пытайтесь вскрывать корпус необслуживаемого аккумулятора. Содержащийся внутри электролит способен вызвать химический ожог.

4. Подключайте АКБ в устройство только в правильном соответствии с полярностью. Полностью заряженный АКБ имеет значительный запас энергии и способен при неправильном подключении вывести устройство (инвертор, контроллер и т.д.) из строя.

5. Не забудьте утилизировать отслужившую свой срок батарею в соответствии с правилами утилизации для изделий, содержащих тяжелые металлы и кислоты.

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.

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.

Продолжение таблицы №13.

Продолжение таблицы №13.

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.

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

Для того чтобы стартерные аккумуляторы долго служили, нужно постоянно производить их профилактическое техническое обслуживание и зарядку. Для стартерных аккумуляторных батарей это ж елательно делать каждые 12000км пробега или раз в 6 месяцев.

Т.к. выделяемый электролитом водород является взрывоопасным газом, необходимо соблюдать меры предосторожности при работе с аккумуляторами .

Нельзя приближаться к аккумулятору с открытым огнем или зажженной сигаретой.

Электролит представляет собой разбавленную серную кислоту, которая при попадании в глаза или на открытые участки тела могут вызвать сильные ожоги. Если кислота попала на кожу или в глаза, сразу же промыть их водой.

Поэтому по технике безопасности во время проведения любых работ с аккумуляторными батареями необходимо надевать кислотостойкую защитную одежду, защитные очки и перчатки .

Нельзя класть металлические и другие посторонние предметы на верхнюю часть батареи во избежание короткого замыкания.

При техническом обслуживании аккумуляторов нужно очистить загрязненную поверхность, соединения и с помощью специального средства или раствора пищевой соды, воды и ветоши. При этом все пробки в батарее должны быть плотно закрыты. Нельзя допускать попадания этих растворов внутрь аккумулятора.

Далее нужно проверить уровень и плотность электролита (для АКБ с жидким электролитом) в каждой банке аккумулятора. Плотность полностью заряженной исправной аккумуляторной батареи должна быть 1,28+-0,01г/см3. Если плотность электролита ниже этого значения, то батарею нужно поставить на заряд.

Также в аккумуляторе нужно проверить напряжение без нагрузки и под нагрузкой.

Перед подключением аккумулятоных батарей необходимо проверить кабели и . Поврежденные кабели нужно заменить. Болты, гайки нужно подтянуть. Проверить состояние поддона батареи, его опору и крепеж прижимной планки.

В аккумуляторах с жидким электролитом - наливных аккумуляторах нужно проверять уровень электролитах и по мере необходимости доливать воду.

Нужно доливать только дистиллированную или . При этом уровень должен быть на 1,5-2см выше пластин или на уровне метки.

В свинцово-кислотный аккумулятор ДОЛИВАТЬ КИСЛОТУ НЕЛЬЗЯ. Долив воды желательно производить после . Если аккумулятор совсем сухой, то в него нужно долить воду на 1см выше пластин, а после зарядки долить до нормы. Затем оставить ее на несколько часов остыть, проверить уровень и если он низкий, долить еще воду и поставить на 30минут на заряд для перемешивания электролита.

После доливки воды, нужно закрыть крышки горловин.

Насколько часто нужно доливать воду зависит от характера использования аккумулятора и исправности работы генератора. По мере старения аккумуляторов, доливать воду нужно более часто.

Зарядку стартерной аккумуляторной батареи стационарным зарядным устройством желательно проводить не реже 1 раза в 6 месяцев. Для машин, используемых для коротких поездок и в крупных городах, где постоянные пробки, а также в зимний период аккумулятор нужно заряжать чаще. Если же аккумулятор разряжен так, что не запускает двигатель, то аккумулятор нужно поставить на долгий заряд очень маленьким током.

Гелевые или AGM аккумуляторы нельзя вскрывать и доливать в них воду.