Акумуляторні батареї

Ремонт акумуляторної батареї із зняттям з ЕРС. До характерних несправностей відносяться: наявність вологи, грязі і пил на елементах і в ящику; іржа, сіль на поверхні елементів, перемичках і наконечниках; ослаблення пробок в кришках, закупорка їх отворів; зношування, розрив гумових чохлів; тріщини, ослаблення перемичок і наконечників; забруднення вентиляційних отворів; тріщини стінок банок; пониження ємності, підвищений саморозряд, підвищене газовиділення, низька напруга, короткі замикання, пониження рівня електроліту і зміна його густини.

Пониження ємності є основною несправністю елементів і відбувається через збільшення вуглекислих солей (карбонатів) в електроліті, високої температури електроліту і його забруднення. Карбонати знижують вміст лугу в електроліті, їх наявність визначають лабораторним аналізом. Особливо інтенсивно йде накопичення карбонатів в літній час. Цьому сприяє погане кріплення пробок, відсутність в електроліті добавок їдкого літію і вазелінового масла.

При високій температурі електроліту залізна активна маса починає розчинятися в електроліті і впливати на позитивні пластини, збільшуючи їх пасивність. Забруднення електроліту сторонніми домішками відбувається при недбалому обслуговуванні і ремонті, поганому кріпленні пробок, додаванні звичайної води замість дистильованої. Шлам, що виникає при вимиванні активної маси з пластин, також забруднює електроліт.

Короткі замикання усередині елемента виникають через відкладення шламу або утворення на пластинах і сепараторах тонкої металевої плівки. Плівка утворюється унаслідок розчинення залізної активної маси пластин при температурі електроліту 50—60° С і осадження цієї маси при пониженні температури, що приводить до підвищення саморозряду. Зовнішні короткі замикання з'являються в результаті порушення ізоляції батареї через перетирання гумових чохлів.

Причинами підвищеного газовиділення можуть бути: сильне забруднення електроліту, нагрів елемента при сильному пониженні рівня електроліту, перезаряд елементів. Підвищене газовиділення сприяє збільшенню густини електроліту.

Низька напруга на окремих елементах і на батареї в цілому є наслідком короткого замикання. Пониження рівня електроліту спричиняється течею в банці елементу, підвищеним газовиділенням. Для зняття батареї з ЕРС спочатку приводять локомотив в неробочий стан. Відключають рубильники батареї або вимикачі розподільного щита. Ящик очищають від пилу і бруду, відкривають кришку, протирають перемички і верхню частину елементів. Від'єднують дроти і перемички, що підводять, і звільняють елементи від закріплення в ящику. Елементи поодинці виймають з ящика і укладають на спеціальний візок не дуже щільно один до одного. Роз'єднувати елементи батареї слід обережно, щоб не пошкодити гумові чохли. Зняті елементи батареї транспортують в акумуляторне відділення.

Розряд елементів батареї проводять перед зливом електроліту в спеціальній шафі. Вилкою навантаження перевіряють напругу кожного елемента. Якщо напруга 1 В і нижче, то елемент розряду не піддають. Через 1 год. розрядки повторюють вимір напруги. Елементи з напругою нижче 1,1 В, близькі по ємності, вилучають з комплекту і направляють на промивку. При подальшій розрядці напругу заміряють через кожні 30 хв. Елементи, відключені після 2—3 год. розрядки, з комплекту не вилучають.

При ремонті акумуляторних батарей використовують спеціальну установку (рис. 7.56).

Установка призначена для автоматичного зливу електроліту, промивання і обмивання банок акумуляторів при їх ремонті в локомотивних депо. Установка може працювати також і при ручному керуванні.

Установка складається із стенда для промивання акумуляторів 4 і щита управління 6. Основою стенду служить бак 2, в якому розміщені підшипники 1 із встановленим на них контейнером 3 з акумуляторними банками.

На дні бака укладений лист з отворами для очищення води, що зливається і електроліту від плівок фарби і інших домішок. В нижній частині бака знаходиться трійник 8 з двома отворами: для зливу електроліту в бак і води в каналізацію. На трубах відгалужень, зливання води в банки і підведення води для обмивання банок встановлені замочні електромагнітні вентилі. На передній стінці, усередині нього, розташована труба для обмивання банок зовні, а на задній — вентиляційні вікна з фланцями, якими бак при монтажі стенду під'єднується до вентиляційного короба акумуляторного відділення.

Бак забезпечений кришкою, усередині якої розташований колектор з вісьма соплами (по кількості акумуляторних банок, завантажуваних в контейнер), призначеними для наповнення акумуляторних банок дистилюючою водою для їх промивання. Щоб забезпечити краще попадання дистилюючої води в банки, в їх горловину перед постановкою контейнера в бак встановлюються гумові воронки 5, які залишаються в банках на весь цикл промивання.

З правої сторони бака на зварному каркасі розміщений привід обертання контейнера, який так само, як і трубопроводи з електромагнітними вентилями, закритий кожухом. Привід складається з електродвигуна, черв'ячного редуктора і електричного гальма. Над кожухом приводу встановлений щит управління 6.

Рис. 7.56 – Пристосування для зливу електроліту і промивання лужних акумуляторів:

1-підшипники; 2-бак; 3-контейнер; 4-акумулятори; 5-гумові воронки; 6-щит управління;

7-апаратна шафа; 8-трійник

Окремо від стенда на стіні підвішується шафа з апаратами 7, в якому розміщено всю пускорегулююча і захисна апаратура.

Повний цикл на автоматичному режимі протікає таким чином:

поворот контейнера вниз і злив електроліту — 3 хв.;

поворот контейнера вгору і наливання дистилюючої води — 2,5 хв.;

обертання контейнера, обмивання зовні і усередині банок і злив води — 3 хв.;

поворот вниз, злив води з банок — 1 хв..

Потім операції повторюються в тому ж порядку ще двічі. Остання операція — поворот контейнера вгору, зупинка і закриття всіх вентилів, а також повернення командного приладу в початкове положення.

Всі операції за цикл роботи виконуються за допомогою командного апарату. Час кожної операції може бути змінений положенням відповідного контакту.

Управління установкою може бути переведено на ручне керування.

Елементи після промиття негайно заливають електролітом.

Затримка із заливкою електроліту понад 15 хв. може викликати корозію на пластинах елементів. На період ремонту елемент заливають дистильованою водою. При великому обсязі ремонту промиття елементів акумуляторних батарей здійснюють в спеціальній мийній машині.

Елементи батареї при ремонті очищають і оглядом виявляють
пошкодження кришок, стінок, днищ корпусів і гумових чохлів (пробої, вм'ятини, тріщини стінок, глибока корозія).

Елементи з тріщинами в стінках обтискують на спеціальному
пресі. Іржу з корпусу видаляють серветкою, просоченою в гасі. Корпуси з пробоями, вм'ятинами більше 2 мм бракують. За наявності солі у вивідних шпильок підтягають гайки затисків. Якщо це не допомагає, то нещільність заливають парафіновою сумішшю.

Промивають і оглядають пробки і перемички. Герметичність пробок перевіряють перекиданням елементів. Отвори в пробках прочищають. Поверхню елементів фарбуюють лугостійким лаком, сушать, зливають воду методом прокручування. Надягають гумові чохли і готують до заливки електроліту. Перемички з тріщинами і пошкодженням контактної поверхні більше 15% замінюють, погнуті виправляють.

Цілість гумових чохлів перевіряють на спеціальній установці тиском повітря 1 кгс/см² під водою протягом 1 хв. Пошкоджені місця чохла зачищають напилком або металевою щіткою і обезжирюють бензином. Із склотканини АСТТ вирізують дві накладки, щоб вони перекривали пошкоджене місце на 25—30 мм. Накладки просочують клеєм, що має такий склад: ГЕН-150В — 20%; ацетон — 50%; бензол — 15%; етилацетат — 35%. На оброблене місце чохла наносять клей і витримують 20 хв., Потім укладають просочену накладку, промазують клеєм і укладають другу накладку. Через 20 хв. на другу накладку наносять клей з додаванням 1—2% сажі. Чохли витримують протягом 24—36 год. при температурі 20°С. Дозволена сушка при температурі 60-80°С протягом 6-8 год.

Заливку електроліту проводять після ремонту елементів і установлення їх в гумові чохли. Наповнення елементів батареї електролітом ведуть на спеціальних стелажах краном з автоматичним припиненням заливки при досягненні потрібного рівня над краєм пластин не менше 5 і не більше 12 мм для акумуляторів НК-55 і НК-125. Рівень електроліту над пластинами дозволяється підвищити з 12 до 19 мм, якщо при експлуатації не відбуватиметься обливання акумуляторів електролітом. У акумуляторів NKT-120 і NKT-160 рівень електроліту над пластинами не менше 15 і не більше 30 мм. Рівень електроліту визначають скляною трубкою (рис. 7.57) діаметром 5—6 мм з рисками на висоті 5 і 12 мм.

Рис. 7.57 – Вимірювання рівня

Після заливки, не раніше ніж через 2 год. заміряють щільність електроліту сифоновим ареометром (рис. 7.58). Прилад складається з скляної посудини 2 циліндричної форми, на верхню частину якої надіта гумова груша 1, а в нижню вставлена ебонітова трубка 4. Усередині посудини поміщений ареометр 3. Стиснувши гумову грушу, занурюють трубку в електроліт. Опускаючи грушу в посудину, всмоктують електроліт.

Рис. 7.58 – Сифонний ареометр:

1- гумова груша; 2-скляна посудина; 3-ареометр; 4-ебонітова трубка

Ареометр спливає, і по його шкалі на рівні електроліту відлічують щільність у грамах на кубічний сантиметр.

При заливці електроліту, перевірці рівня і густини слід дотримуватися обережності — не проливати електроліт на кришки і чохли. Після заряду в кожний елемент додають 5—6 крапель вазелінового масла.

Свіжий електроліт потрібної густини готують згідно таблиці 7.1 з їдкого калію, їдкого натру або калієво-літієвих і натрієво-літієвих готових складників лугу в твердому і рідкому стані.

Таблиця 7.1 – Склад електроліту

Якщо складовий електроліт готують з окремих компонентів, то в готовий розчин їдкого калію густини 1,19—1,21 г/см³ додають їдкий літій — 20 г на літр розчину.

Електроліт готують в залізних або пластмасових баках, скляних посудинах. Для розчинення лугу використовують дистильовану, дощову, снігову воду і конденсат. У бак наливають воду і виливають рідкий луг. Проводять перемішування прутком із заліза або лугостійкого матеріалу. Розчин лугу, що остигнув, доводять до потрібної густини, додаючи воду або твердий луг. Після розчинення лугу, розчину дають відстоятися до повного освітлення (3—6 год.). Освітлену частину зливають і при температурі не вище 30°С заливають в елементи батареї.

Для зменшення поглинання електролітом вуглекислоти з повітря посудини повинні мати кришки, що щільно закриваються.

Відновлення відпрацьованого лужного електроліту проводять шляхом регенерації. Звільняють електроліт від шкідливих домішок (карбонатів) шляхом обробки гідратом окислу барію. В хімічній лабораторії визначають вміст карбонатів у відпрацьованому електроліті і підраховують необхідну кількість їдкого барію. Окисел барію дрібними порціями засипають в бачок з водою, нагрітою до температури 80—90°С, і посилено перемішують до повного розчинення. Гарячий розчин окислу барію вливають в бак з відпрацьованим електролітом, ретельно перемішуючи. Суміш відстоюють протягом 12—15 год. до повного освітлення. В осад випадає вуглекислий барій. З розчину електроліту, що відстоявся, беруть пробу для хімічного аналізу. Вміст карбонатів не повинен перевищувати 10 г/л. Відновлений електроліт зливають в посудину і доводять до потрібної густини.

Зарядку елементів акумуляторної батареї проводять від джерела постійного струму. Елементи сполучають послідовно. Кількість їх визначається напругою джерела струму і напругою елемента в кінці зарядки. Напруга на елементі повинна бути на початку зарядки 1,4—1,45 В, в кінці зарядки 1,75—1,85 В. Зарядку проводять при відкритій кришці ящика і пробках, що вивернули. Температура не повинна перевищувати +45°С для складових електролітів і +35°С для електроліту без додавання їдкого літію. У разі перевищення температури заряд припиняють і дають елементам остигнути. Зайвий електроліт, якщо виникає можливість його виплескування, відбирають гумовою грушею.

Застосовують різні режими зарядки. Нормальний режим — 6 год. нормальним струмом, рівним по величині однієї четвертої частини ємності батареї (КН-125-31А); посилений — 12 год. нормальним струмом. Останній режим застосовують при введенні в експлуатацію, підготовці батареї до зберігання в зарядженому стані, після глибоких розрядів і зміни електроліту.

Посилений заряд — 10 год. нормальним струмом при нерегулярній роботі батареї. Прискорений — 3 год. силою струму, удвічі більшої нормального при форсованому введенні в експлуатацію. Кадмієво-нікелеву батарею можна заряджати більш слабим струмом, але не менш ніж в половину нормального, при цьому відповідно збільшують час зарядки.

Для відновлення ємності батареї через кожні 100 — 150 циклів (заряд-розряд) експлуатації проводять контрольні випробування. Батареї проводять два тренувальні цикли і один контрольний. Перший тренувальний цикл: заряд нормальним струмом протягом 12 год., розряд нормальним струмом протягом 8 год., але до напруги не нижче 1 В на елементі. Другий тренувальний цикл: заряд нормальним струмом протягом 12 год., розряд нормальним струмом до напруги не нижче 1 В на елементі. Третій контрольний цикл: заряд нормальним струмом протягом 6 год., розряд нормальним струмом до напруги 1 В на елементі. При контрольному циклі проводять виміри напруги кожного елемента: при зарядці — на початку і кінці заряду; при розряді — на початку, через 8 год. і далі через кожні 30 хв.

Елементи, що мають після 8 год. розряду напругу 1 В і нижче, слід замінити. Після контрольного циклу батарею заряджають нормальним струмом протягом 12 год.

При ремонті ящика акумуляторної батареї його очищають від бруду і старої фарби, перевіряють кріплення до кузова і стан вентиляційних пристроїв. Тріщини в ящику заварюють або усувають постановкою накладки. Кришку щільно підганяють і усувають несправність замків. Всередині ящик фарбують хімічно стійкими емалями, а зовні — асфальтовим лаком. Отвори ящика для вивідних дротів ущільнюють ізоляційними втулками.

Огляд і ремонт акумуляторних батарей без зняття з ЕРС. Відповідно до вимог техніки безпеки відключають рубильник і виймають запобіжники батареї. Працюють в спеціальному одязі і гумових рукавичках. Відкривши кришки, перевіряють стан ящика, кріплення струмоведучих частин. Струмоведучі деталі очищають серветками від пилу, вологи і солей. Перемички мастять технічним вазеліном.

Перевіряють загальну напругу на батареї під навантаженням 1,5—2 кВт. Напруга повинна бути не нижчою за встановлену величину (43—46 В при напрузі зарядки 50⁺¹ В). Величину напруги кожного елемента контролюють вилкою навантаження. Елементи з напругою нижче 1 В замінюють.

Заміряють рівень і щільність електроліту. При необхідності щільність електроліту доводять до норми. Для цього вилучають з елемента частину електроліту гумовою грушею. Якщо густина вище за норму, то додають дистильовану воду, якщо нижче — додають електроліт підвищеної густини. Елементи за наявності витікання або тріщин стінок замінюють.

Порвані гумові чохли заклеюють або пошкоджене місце закривають накладками з гуми. У елементів з ознаками несправності (підвищення температури, низька густина електроліту, низька напруга) беруть електроліт на хімічний аналіз, щоб визначити вміст в ньому карбонатів. При необхідності заряджають батарею нормальним струмом протягом 6 год. від зарядної установлення при пробках, що вивернули і відкритій кришці ящика батареї. Після огляду перевіряють опір ізоляції струмоведучих частин батареї при відключеному навантаженні, який в умовах експлуатації повинен бути не менше 0,1 МОм. Закривають пробки елементів і кришки ящиків, звертаючи увагу на щільність закриття і стан замків.

Контрольні питання:

1. Опишіть технологію ремонту і перевірки тягових трансформаторів.

2. Опишіть технологію ремонту і перевірки реакторів.

3. Опишіть технологію ремонту і перевірки магнітних підсилювачів.

4. Опишіть технологію ремонту і перевірки напівпровідникових пристроїв.

5. Опишіть технологію ремонту і перевірки акумуляторних батарей.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: