Эксплуатация электрических аккумуляторов на предприятиях электросвязи

Б. А. ПИОНТКОВСКИй
ЭКСПЛУАТАЦИЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
АККУМУЛЯТОРОВ
НА ПРЕДПРИЯТИЯХ
ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
ИЗДАТЕЛЬСТВО «СВЯЗЬ.
МОСКВА
1969
УДК li21.355
621.355
УДК
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АККУМУЛЯТОРОВ
НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
Б. А. Пионтковский
Год выпуска
ЦИИ
1969
в книге ОСIIОБное место уделено вопросам правильной эксплуата­
и режимам работы аккумуляторов на предприятиях С[JЯЗII, сохра­
II~IIИЮ
аккумуляторов
ненИ!()
наиболее
циoHapHыe
часто
свинцовые
в
исправном
СОСТОЯIlИИ,
встречающихся
аккумуляторы
распознаваНIIЮ
lIовреждениЙ.
01l(РЫТОГО
типа,
и
устра­
Рассмотрены
ста­
получившие
наи­
более
широкое
ПРИilIснеllие
Hil
установках
электросвязи,
CBHHlIOlJbIC аккумуляторы закрытого типа, а также щелочные
HOBЫ~
аккуму­
ляторы, НСГlOльзуемые для питаl!llЯ сельских телефонных стаfЩl1Й Hl'Болыlli!! емкости. Кратко описано примененис стартерных аккумуюlТОр·
I!LlX
{),пареЙ.
I\llига является практичеСКIlМ руководством по эксплуатации акку­
муляторов па предприятиях связи. Она может быть использована как
учебное пособие техперсона.1а электроустановок преДПРИЯТIIЙ связи.
Табл.
3-6-2
33-69
38, илл. 65, библ. 16
ПРЕДИСЛОВИЕ
Электрические аккумуляторы широко применяются в народном
хозяйстве. На предприятиях электросвязи в настоящее время число
аККУ;,lУ:IЯТОIНiЫХ батарей, находящихся в эксплуатации, исчисляет~
ся
1\ШОГНCVlИ
деСIТками
тысяч.
На~lетнвшаясн в последнее время тенденция к сокращению ак­
КУ\IУ.'lЯТОРI10ГО
резерва
с целью экономии
СВИlIца
ведет
к
повыше­
ilJ\K) муляторных установок. И;\lенно в этих условиях OHlf
!шю pO.l1!
ДО.I'КllЫ ОЫТЬ J.бсоmотно надежны\! резервным источником элект­
РОЭliСРГllJl. ,J,ля этого необходимо, чтобы содержание и ЭКСП"lуата­
дня аю;умушi.ТОРНЫХ батарей находились на высоком техническом
уровие.
ТреБОВJ1JlIе бесперебойности и высокого качества работы мно­
ГОJ,:вНС!.'JЫlOЙ
данных
аппаратуры
l\'1агистральной
связи,
систем
передачн
может быть обеспечено только на базе применения элек­
ТРllчеСJ\Н.\
<1JШУМУЛЯТОРОВ.
Настоящая книга предназначена ДJIЯ IlJIжеI!ерно-техиического
персона:J3 эксплуатаЦИОНIIЫХ предприятий электросвязи. Автор
надеется,
что
она
поможет
правильно
организовать
эксп,nуата­
цню аккумулЯIОрНЫХ батарей,
Основное ,\lCCTO в книге отведено вопросам организации режи1\10В работы аккумуляторных батарей, сохранению их в исправном
СОСТОЯНИ1l 11 устранению наиболее часто встречающихся неисправ­
носте]].
Рассмотрены стационарные свинцовые открытые аккумуляторы
типов С и СК, имеющие наибольшее применение в установках
электропнтани;т,
новые
стационарные
свинцовые
закрытые
акку­
муляторы типа СН, щелочные железоникеJlевые аККУМУЛЯТОРJ-,J тУ1па :ЖН, широко используемые для питания сельских АТС, и, нако­
нец,
стаРТСРfше
ПУСJ()
свинцовые
аккумуляторы,
стационарных двцгателей
электротеП,'10ВЫХ
применяемые
внутреннего
сгорания
для
З21-
резервных
агрегатов.
Автор выражает глубокую благодарность главному констрУl<­
тору курского аккуму.'1ЯТОРНОГО завода «Аккумулятор» В. И. Коз­
лову и глаВ!lОЫУ энергетику ЦМТС Министерства связи Я. А. Ха­
нину за
и
тщательный
ценные
просмотр
рукописи
при
рецензировании
ее
советы.
Все эамечаIlИЯ по данной книге просьба направлять в издатель­
ство «Свя:~ь» (Москва-центр, Чистопрудный бульвар, 2).
Автор
ВВЕДЕНИЕ
ЭЛСКТРI1'lеские аккумуляторы ИЗДСiВна успешно применяются A.l;l
электропитания различной аппаратуры связи, Это обусловливается
тем, что OlH', об:!адClЮТ достаточно стаБИ,lЬНЫМ напряжением \осо­
бешIO при неБОЛЬШJlХ
засорен
никаJ\Иl\lН
нагрузках),
и ток,
получаемыi'i от Ш1\:. не
пульсациями.
l\pO!\Ie того, аккумулятор является очень надежным ИСТОЧНИКОМ
электрической ':!нергии: он никогда не прекращает своего деЙСТВIIЯ
«вдруг», Прн JIЛОХОМ уходе или непраВИ.1ЫIO организованной ЭКС­
плуатацш:
сво!!
элек­
т.ричесю'с ('!30ЙСТi3а,
110 это ухудшение легко заметить, так
как н
,оно
характер
В
а!ШУ:llУ,:!ЯТОРЫ
оБЫ4;!')
выест
недалеком
прошлом
могут
постепенно
длительного,
аккумуляторные
ухудшать
постепенного
батареи
процесса.
эксплуатирова­
лись,
главным образом, в режиме «заряд-разряд».
Пока Д.ш питания аппаратуры связи требовалась небо.lьшая
11) величине энергия постоянного тока, этот способ эксплуатации
аккумуляторных
батарей
вполне
себя
оправдыва.l.
Но
когда по­
требление постоянного тока аппаратурой СВЯЗИ возросло l!аСТО.1Ь­
ко,
что
оно
многими
определялось уже
сотнями
ампер
и
не
долями или
МОЩНОСТЬ
единицами
установок
возросла
ампер,
от
а
десят­
ков и сотен ватт до многих десятков киловатт, тогда осуществление
эксплуатации аккумуляторных батарей в режиме заряд-разряд
потребовало применения очень больших аккумуляторов.
Дальнейшее увеличение мощности питающей установки стано­
вилось затруднительным. Выход был найден в применении буфер­
ного способа питания, при котором батарея сохраняется в состоя­
нии
полноrо
кращается
ствие,
заряда
и
используется
работа буферного
например,
перерыва
в
только
в
периоды,
выпрямите;<ьного
подаче
энергии
когда
устройства
переменнаго
пре­
вслед­
тока
IIЗ
электросети.
:Применение буферной системы электропитаl!ИЯ аппаратуры
электросвязи стало ВОЗМОжным и целесообразным только в усло­
виях надежного электроснабжения, ~OTOPЫM охватывается
все
большая территория Советского Союза в связи с невиданными в
истории
темпами
проводимой
электрификации.
Естественно, что чем надежнее электроснабжение и чем короче
возможные перебои этого электроснабжения, тем меньшей емко­
стью могут обладать резервные аккумуляторные батареи. Ошибоч-
4
IlblM было бы представлять себе, что в связи с этим на предприя­
тиях
связи
будут
при меняться только
аккумуляторные
батареи
малой емкости. "I\IlОЩНОСТЬ самих предприятии связи возр,асла на­
столько, Ч10, например, для отдельных крупных узлов связи ба­
'"арея, рассчитанная на получасовую работу,
lIаться Jlз аккумуляторов типа СК-80.
должна коыплекто­
Не следует упускать из виду, что сокращение времени, в те­
'IС1IИl' которого аккуму,'!яторная батарея должна обеспечить ава­
jJlIЙllое питание аппаратуры связи, существенно повышает требова­
lllHI к батарее в СМЫСlе безотказности ее действия. AKKYMy,T15lТOp­
llbIe батареи должны находиться в хорошеl\l состоянии, а это
J3I3ИСИТ от праВИ,lЫIO организованной их эксплуатации
и
обс.1У­
j\i:ивания.
ЧИС10 аккуму.1ЯТОрНЫХ батарей, эксплуатируемых на предпри­
'IТllЯХ Э.1ектросвязи, очень велико. Это, главным образом, батарен,
с(}павлеНlIые из стационарных аккумуляторов ОТКРЫТОЙ конструк­
llИИ (типы С иСК) саl\IOЙ разнообразной емкости. Батареи этого
ПIпа l'ще долго будут составлять основной парк аккумуляторных
\(Т<lНОВОК предприятий Э.lектросвязи. Вместе с тем в ближайшие
годы
llа~l('Ч('llа
(JKl\Y\ly.l~lTOpOB
lla СН
организация
закрытоi:!
разработаны
I\IIСТ!ПУТОl\!
(НИЛИ)
массового
конструкции.
производства
Такие
Научно-исс.lсдовательским
совыестно с
заводом
стационарных
аккумуляторы -
ти­
аккуыулнторныл!
«Акку:v!у.1ЯТОР».
Г1рнменение закрытых аККУМУ,lЯ,ОрОВ типа СН создает реаль­
llbIe В()")"lOжности по.'!lIOЙ автоматизации аККУ"ЧУj]ЯТОРJlЫХ устано­
вок.
Праl\Тический опыт по ПРlIменению СН аккумуляторов на уста­
liOBKax
злектросвязи еще не накопnен. В процессе эксплуатации
аккумуляторов св некоторые их своисТва и практические данные
несомненно будут еще уточняться.
lЦе,10чные
аККУ~IУЛЯТОРЫ
(В основном железоникелсвые -
ТИ­
па ЖН) получил!! широкое применеНI!е в хозяйстве связи для пи­
! ания небольших, главным обраЗОl\I, сельских АТС, число которых
нродолжает непрерывно расти. Это аккумуляторы наиболее деше­
вые
и
неприхотливые.
Применение
защитных
трубок (ЗТП)
вместо вентильных пробок позволило сделать питающие установки
необслуживаемыми, требующими ТО.%КО периодического посеще­
ния
их
техническим
персоналол!.
длн пуска стационарных электротеп.l0ВЫХ агрегатов ;\lОщно­
стью до 150 квт, применяемых на предприятиях связи Д,lЯ 'резерви­
ров~lННЯ внешнего электроснабжения, используются стартерные
аККУ:VIУJJ5порные батареи, предназначенные д.'!Я ТЯЖС,1ЫХ транс110рТНЫХ
машин
и
катеров.
ОБЩИЕ
СВЕДЕНИЯ
О
СВИНЦОВЫХ
А К l\: ~7 М У Л Я Т О Р А Х
1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И ОСНОВНЫЕ ;ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ
ПАРАМЕТРЫ АККУМУЛЯТОРОВ
ЭЛСЕТРИЧССКИС аККУl\'IУЛЯТОРЫ,
~I3iIЯJOТ('Я
химическими
как
ИСТОlIниками
11 г3,lы3J-Iическиеe элементы,
ТОJ\3;
отдаI3аеl\lая
ими
элек­
'IрIlчесюlЯ энергия возникает за счет ХИ:\lll'IССЕОЙ ЭlIергии веществ,
РаЗJ11ща
;\lежду гаЛЬВ,ШIIЧСL'КII:\Ш Э"lС.\I('l1та.\111
и аККУ:'lулятора­
;\111 [()стеи]' в том, что гаЛЬВШIIlческий Э,'Н:_\lенr ПОС'lе ИЗГОТОВilеНШI
CILJ .\10;';:,'! быть l!Сl\lедленно IIСПО,lьзован l,aK IIСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО
1'01\:1, а 3!(КУNIУЛЯТОРУ llеобходимо ЩJt'дваритеilЫIO сообщить элек­
'j'рнчеСЕУЮ Эllерсию от l(акого-:шбо другого lIСГОЧIi!Iка 1I0СТОЯННОГО
т. С. ОН требует ЭJlектрической заР~IДЮI, Га,lьваНl1ческий эле­
'j'(жа,
;ilelfТ в такой зарядке не нуждается.
Б,lагодаря
указанной
особенности
га,.lьваll;!'lеСЮIМ
элеr',lентаы
Сыло присвоеIIО IIазвание nep611 t tнblX ХIвшческих ИСТОЧНИJ\ОВ посто­
ЯНl-IOГО тока (первичных злеl\lентов), а аККУ~!У.lяторам химических
источников
постоянного
вторичных
тока.
ПеРВI1ЧlIые элементы ЯВЛ51ЮТСЯ !iСТОЧIНшами тока о Д н о раз а­
в о г о деЙСТВИ51. БУДУЧII разряжены, Г3ЛЫЗ<1НIIческие ЭJlе:vrенты ста­
НОВт!ТСН НСПРИГОДIlЫl\1И д:ш дальнейшего IIСIIO,lЬЗ0вания. Иначе об­
стоит дело с аккумулятора:vш. ЕС,lИ в процессе ИЗготоВления не
сообщить аккумулятору Э,lеlПРlIческой энергии (Т. е. не зарядип.
его), то он не может СЛУЖИТЬ источником тока. Но, будучи однаж­
ДЫ заряжен от другого источника постоянного тока, он приобре­
тает способность отдавать электрическую энеРГIIЮ подсоединеННЫi\!
к НЕ;МУ потребителям. Заряжать и разряжать аккумуляторы мож­
но
шюго
раз.
1:30 вре:\IЯ заряда электрическая энергия, I10ступающая в аКJ\У­
МУ,lЯТОР, IIреобразуется в ХИ:\1Ическую, ПрlI пос,1Jедующем разряде
она ВНОВЬ преобразуется в ЭlIергию элс!,грнческую. Следователь­
но, аккумулятор
l\lУЛ51торе
не являегся наКОIIИТС,lЕ;\! элекгричества.
накапливается
химическая
де превращается в электрическую.
6
энергия,
которая
при
В
акку­
разря­
Разряженный аККУ",.lу.1ЯТОР "ЮЖIIО зарядить, затем опять раз­
рндить, потом вновь зарядить и т. Д. В этом заключается второе
существенное отличие аккумуляторов от первичных гальванических
элементов:
аккумуляторы
являются
источниками
тока
не
однора­
зuвого, а м н о г о раз о в о г о действия. Следует иметь в ви ТJ.y,
что разряженный аккумулятор заряжается путем пропускания по­
стоянного
электрического
противоположном
тому,
тока
в
через
котором
аккумулятор
протекает
Само название «аккумулятор» В
обuзначает «накопите<lЬ», 1ак как, и
в
ток
направлении,
при
разряде.
переводе на русский язык
в самом де:Jе, аККУМУ<lЯТОр
спосuбен накапливать II сохранять энергию, сообщенную е;\IУ при
заряде, с тем, чтобы отдать эту энергию, когда этu потрсбуется.
Аккумулятор <lюбого типа состоиг из комплекта положительных
1i
отрицательных
пластин,
Ilалитuго в специальный
)1,CHa
в
погруженных
в
раствор
электролита,
сосуд. Та часть пластин, которая
раствор Э.1СКТРО<lита
погру­
И принимает непосредственное участие
в электрохимических процессах, называется активной частью пла­
стин. Помимо пластин и сосуда с раствором электролита, в акку­
муляторе имеются другис детали, при помощи которых офОРМ<lЯ­
ется его конструкция.
Рассмотри", основные электрические пара­
метры, которые характеризуют аККУl\1УЛЯТОР любого типа.
Электродвижущая сила (эдс) аккумулятора по
своей
величине равна напряжению аккумулятора при раз.омкнутоЙ внеш­
ней
цепи.
По своей физической
сущности эдс -
это
причина, вы­
зывающая в замкнутой цепи направленное перемещение электри­
ческих зарядов
(ток). Эдс измеряется в вольтах.
Эдс зависит от природы активных веществ электродов и РО,1.а
при меняемого
п.тсастин
электролита
(электродов)
теl'vшературы
на
и
совершенно
не
зависит
от
размеров
и общих размеров аккумуляторов. Влияние
величину
эдс
незначительно.
Н а пр я ж е н и е при раз р н Д е всегда ниже величины эдс.
Это напряжение не остается постоянным. В процессе разряда на­
пряжение понижается и тем быстрее, чем больше разрядный ток.
Температура существенно влияет на величину напряжения при
разряде: при пониженной температуре оно снижается быстрее, а
при повышенной температуре - более медленно.
Н а II р Я Ж е н и е при зар я Д е превышает величину эдс. В
процессе
нормального
заряда
оно
растет
и
к
концу
заряда
дости­
гает наибольшей величины, которая уже остается стабильной. Вли­
яние температуры сказывается
на зарядном напряжении:
оно
ниже
при более высоких температурах и выше при более низких.
Э л е к т р и ч е с к а я е м к о с т ь аККУJvlУЛЯТОРОВ может
быть
выражена в ампер-часах или в ватт-часах. Емкость в ампер-ча­
сах
-
это
то
количество
электричества,
от данного аККУl\IУ<lятора.
которое
можно
получить
Емкость же в ватт-часах представляет
собой меру энергии, т. е. способности аккумулятора производить
работу. Емкость в ватт-часах получается путем умножения емкости
в
ампер-часах
на
среднюю
величину
напряжения
разряда.
7
Емкость,
разряда,
получаемая
температуры,
от
аккумуляторов,
конечного
напряжения,
зависит
до
от
режима
которого
ведет­
ся разрнд. Емкость аккумулятора прямо ПРОl10рциональна коли­
честву активной массы пластин. Повышение температуры увеличи­
вает
емкость
существует
аккумулятора,
своя
предельно
но
для
каждого
допустимая
типа
аККУ:\lулятора
температура,
превышение
которой может испортить аккумулятор.
ПолижеIIие температуры уменьшает отдаваемую
аккумулято­
ром емкость и при определенных низких температурах (для раз­
личных типов аккумуляторов OIla разная). Эта емкость может
упасть до нуля. Однако обычно при последующем разогревании
аккумулятора
она
восстанавливается.
Еыкос1'Ь аККУ:\IУЛЯТОРОВ чаще определяется в ампер-часах, так
как в
подаВЛЯЮLцеl\1
зования
большинстве
аккумуляторов
именно
случаев
расход
практического
тока
является
исполь­
основным
показателем.
В н у тр е н н 11 Й
С <1 М О раз р я Д
аККУ:\IУЛЯТОРОВ - это бес по­
о'IеЗIIЫЙ расход энергии, обусловлеШlыi"r поБОЧllЫ:\IИ Э,lектрохимиче­
скими Пj)CJцессами в аккумуляторах, как во нре:\IЯ их работы, так
и при бездеЙСТВI!И.
Саморазряд может быть очень интенсивным, если температура
аККУ:\IУ,lЯlора,
плотность
раствора
электролита
ИЛII
загрязнен­
JJOCTb 1l0С".1еднего очень высоки. Особенно СИ,1ЬНЫЙ саморазряд вы­
зывается
присутствием
металлов
в
растворе
электролита.
В н с ш н и й с а :\1 о раз р я Д обусловливается каЧССТВОi\l ?vIOHTaжа аККУi\IУШIТОРОБ, составляющих батарею. Если изоляция отдель­
ных GlК!(УМУЛЯТОРОВ понижена, то внешний са?vlоразряд ве,lИК.
О тД а ч а
процессы
а к к у :\1 У n я т о р о в всегда меньше единицы, так как
заряда
и
разряда
сопровождаются
непроизводительными
затратами энергии (в частности, на поБОЧlIые химические реак­
ции, на разnожение воды, на саморазряд, на нагревание и т. п.).
Различают
по
два
рода
отдачи:
по
количеству
электричества
11
энергии.
Отдача по количеству электричества Yjач, или, как ее еще назы­
uают,
по
а:\шер-часам
представляет
отношение
числа
ампер-ча­
сов (QI), полученных от аккумулятора во время его разряда на
полезную нагрузку, к числу ампер-часов Q2, н:оторое .надо сооб­
щить аккумуnятору, чтобы восстановить его в прежнем состоянии
заряда.
Следовательно,
'1)ач
ql
=-q2
Отдача IЮ энергии (Yjw) определяется, как отношение получен­
ной от аккумулятора энергии W I к величине той энергии W 2,
КО110РУЮ надо сообщить аккумулятору для дове;J.ения его до преж­
него
состояния
Таким
8
заряда.
образом,
2. ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В СВИНЦОВОМ
АККУМУЛЯТОРЕ
Lсли в сасуд с растварам сернай кислаты пагрузить две свин­
\lOL!bIC П.ldСТИНЫ так, чтобы ани не соприкасались друг с другам,
10 "1bI палучим прастейший по конструкциисвинцавый аккуму­
.:;ятар.
ПаСКО.1ЬКУ свинцовые пластины до пагруже;шя в раствар наха­
Jll!.lИСЬ
в
ваздушнай
среде,
та
на
их
паверхности
абязательно
Ilмеется танкий слай акислав свинца. В результате взаимадействия
'них окислов свинца с сернай кислатой, находящсйся в растворе,
~Ia поверхности обеих П.1аСТИll образуется очень танкий слай серно·
I\ИUIOГО сВИНца P\)SO" (сульфата свинца), об.lадающего свеТ.10,'ерым
цветам.
Но IIOKa такой I1рибор еще не предстаВ.lяет сабой истачника
,,>леКТРllческой энергии. В этом легко убедиться, подключив к пла­
l'П1Наl\1
ВО.1ьтметр:
стрелка
его
астанется
в
нулеВО:ll
положении.
Если через такай прибор прапустить в течение некотараго времени
1I0сгаЯI!IiLIi\ '1'0'1<, то В результате эгого внешний вид поверхности
IlласгигI
Ilзменитсн:
IIOЛЮСУ
внешнего источника пастош!Ного тока, приобретет темно­
II.l11стина,
нрисоединенная
к
положительному
I;оричневый цвет, а другая пластИНа (присоединенная к атрица­
телыIO'\ТУ палюсу ИСТОLIIIика тока) станет темна-серой. Такае внеш­
IICC ИЗ\lЕ'нение поверхности пластин абуславлена TC:ll, чтО' прапус­
"ание
Шi
к
Э.lектрическага
така
сопроваждается
в паверхностнам С1ае шшстин.
ПС.lажительнаму паiJЮСУ,
химическими
реакция­
На пластине, падсаединеннаi'r
сернакислый свинец переходит в дву­
OKIICb свшща PrJ02, имеющую темно-каричневыи цвет, а на другай
IlлаСТИliе сернокислыи свинец превращается в чистый свинец РЬ
[убчатого страения. P\J02 11 PL) называют аКПIВНЫ"IН веществами
3ККУ:\lулятаРIIЫХ
пластин
свинцовогО'
аККУМУ,lятара.
ЕсJИ ИСТОЧНИК тока ,0ТК,lЮЧИТЬ и К аККУму.1ЯТОРУ вновь падклю­
ЧIПЬ
вольтметр,
то
стре.lка
паС.lеднего
покажет,
чтО'
на
пластинах
нмсется lIекаторая разность патенциалав (напряжение). Наш при­
бор (аккумулятар) стал истачникам электрическаl'а тока, в че:\1
.1СГКО убедиться, паДК.1ЮЧИВ (( нему лампачку Kap:lIallHara фанарн:
она засветится. Однако далга гореть даже такая "lЫlеllькая лаы­
IIOЧЕi1 не будет, так как запас электрической энерпш у аккумуля­
будет ачень l\!a.lblM.
При 'IНaгaKpaTHoM пов горении заРЯД11 и разряда аккумулятара
толщина аКТИВН:'IХ с.10ев на абеих пластинах уве.1ИЧИТСЯ и, сле­
тара
Довате.1Ь;IO,
рую
от
уве.1ИЧИТСЯ
аккумулятора
количество
ыожна
электрическаii
палучить вО' время
энергии,
като­
разряда. И
все
жс СВШ!lIOВЫЙ аККУМУ.1ЯТОР с Г.1аДКИl\1Н плаСТНllа"ти дли практи­
ЧССI\I[Х целей оказался ~iала пригодным вс:rедствие малой вели­
'11I11bI еl\IКОСТИ,
lIарастаНIIЯ
запасае'юii Иi\l, и БО:lЬш.о([ заl\IСД.'!еНIIОСТИ процесса
Сi\ll,ОСПI
пр!!
заряд---рззрядах.
9
В последующе:\1 была разработана теХНО,10ГИЯ изготовления ак­
КУi\IУЛЯТОРНЫХ пластин большой емкости, которые применяются в
современных аккумуляторах. ОднаКб по существу своему процес­
сы,
И\lевшие
:\lу.lяторах,
ыесто
в
первонача,lЬНО
аналогичны
Te~1
созданных
свинцовых
процесса\l,
которые
на
при заряде на
акку­
наблюдаются
н
в современных более совершенных технически свинцовых аккуму­
.'1яторах,
Выше
указывалось
уже
то,
что
пластине,
(плюсо­
вая пластина), сернокислый свинец Pl1S04 превращаеТСJ1 в дву­
окись свинца PtJ02. Этот процесс сопровождается поглощение\1 из
раствора некоторого количества воды Н 2 О 1I образованием новых
i\1О1екул серной кислоты H 2 S01.
На П.lастине, присоедине}IНОЙ 1, ОТРIЩiне,lЫ;ОМУ полюсу источ­
ника тока (минусовап пластина). СУ,lьфат CBIlНua PhS0 4 восста­
ЕаВ,lивается в ЧИСТЫЙ свинец РI'. При ЭТО\I таI,же обраЗУЮТСJ1 но­
вые молеку.1Ы серной Кl1иlОТЫ H 2 S0 1 .
Восстановленный чистый СВIIIIен, как \'же \,каЗЫIЗаЛОСI" назы­
присоеДИllенной к положите,lЬ!IО;\!У ПО,lЮСУ источника тока
вают губчатым свИI!UОМ, так !(ак он I1i1leeT пори~тое строение. Важ­
но ()Т\Iетить, что в пронессе как реакций, JI\Iеющих место в актив­
ной \1ассе положительной пластины, так и реакций у отрицатель­
ной пластины во время заряда серная юrС'сl0та, входящая в состав
сернокислого свинца, переходит в раствор, благодаря чему удель­
НЫЙ нес последнего возрастает.
Химические
СВИНЦОI30ГО
ческих
превращения
аККУМУЛJ1тора
СИ\1Волов
активных
можно
следующим
веществ
представить
во
с
время
заряда
помощью
ХИМИ­
образом:
Эту запись можно выраЗIlТЬ так: .10 заряда активная масса на
по.l0жите . 1ЫЮЙ (+) н на отрицательной (-) пластинах состоит
в основном из сернокислого свннца· PhSO.j , а в растворе электро­
лита содержится повышенное количество воды 2Н 2 О. После заря­
да сеРIIОКИСЛЫЙ свинец на ПО,10жительной (+) пластине перехо­
дит в двуокись свинца РЬО 2 , а на ОТРIlца ге,lЬНОЙ (-) Шlастине­
в губчатый свинец РЬ. Одновреl\lенно повышается количество сер­
IIОЙ кислоты 2H 2 S0 4 В растворе.
После превращения всего кол][чеСТВа Сернокислого свинца в
двуокись свинца и в губчатый свинец основные химические реак­
ции в аККУ\lуляторе пре]{ращаются и удеЛЫIЫЙ вес раствора элек­
тролита стабилизируеТСJ1. Если продолжать пропускать зарядный
ток
через
аккумулятор
после
того,
как
он
зарядился,
то
весь
ток
будет расходоваться на разложение воды, сопровождающееся бур­
ным
выделением
газов
-
водорода
Il
КИС.l0рода.
Об окончании З<lряда можно судить по нескольким признаЮIМ.
Повышение удельного
\0
веса
раствора
Э,lеЕТРОJIита
до
того
значе-
IIIIЯ, которос наб.lюда.l0СЬ у ПО.1НОСТЬЮ заряженного аккумулятора
I1l'ред
разрядом.
ЯВ.lяется
пеРВЫ:\I
признаКО:VI
окончания
заряда.
Обычно после этого \,де.1ЬНЫЙ вес не повышаетс.я -- его величин н
остается стабильной,' если даже заряд продолжать.
Повышение и затем стаБIl.lизаuия напряжения у аккумулятора
конце заряда ЯВ.lяется вторым признаком окончания заряда. На­
конец, третьим признаком (при обычных режимах заряда) ЯВ . 1Я­
!\
l'ТСЯ интенсивное вьце.lение газов на П.lа·стинах обеих полярностей
(<<кипени~» раствора э.lектро.l!Iта). Тут следует отмстить,
что
«кипение»
аккуыулятора
наЧlIнается
задолго
до
окончания
заряда.
11 интенсивность этого КIIпеНIIЯ в конце заряда тоже может быть
различной,
так
как
она
зависит
поэтому саМОСТОЯТС.1ЬНОГО
да
не
имеет.
Однако
от
значения
при
величины
этот
заряде
признак
током
зарядного
тока,
окончания
заря­
нормальной
величины
«кипение» раствора КИС.10ТЫ в аККУ~[~·.lяторе в конце заряда обяза­
тельно
должно
иметь
место.
Во время разряда имеет :\IecTo обратный процесс по сравнению
l" тем,
свинец
Ilа
который :VIbI наб.lюдаЛII при заряде: при разряде губчатый
РЬ на ОТРllпате.1Ыiof"l П.1ас гине и двуокись СВИНЦа РЬО.>
положительноii
вновь
нревращаются
в
сернокислый
свинец
PbS0 4 , на образование которого из раствора уходит часть серной
I,ИСЛОТЫ H 2S0 4 • Реаюшя у положите.'IЬНОЙ пластины сопровожда­
~'тся образованием воды, в результате чего удельный вес ра·створа
понижается. В соотвстствиисо сказанным химические превраще­
НIIЯ
активных
веществ
в
процес::е
разряда
аккумулятора
можно
Ilредставить СJ1едующи~[ образом:
(+)
РЬ 02
(+>
(-)
(-)
+ РЬ --:- 2Н 2 SОг~РЬ S04 + РЬ S04 + 2Н 2 О.
Эту запись :vIOЖНО I3ыраЗIIТЬ так: до разряда на положительной
!I.1acl ине активная масса состоит нз двуокиси свинца (РЬ0 2 ), а на
отрицательной из губча 1огс! свинца (РЬ); раствор содержит повы­
шснное количество серной кислоты H 2S0 4. В процессе разряда
двуокись СВИНl\а РЬО 2 на IIOJ10ЖИТС.'lЬНОИ пластине и губчатый сви­
iJeu РЬ на отрицате.'1ЫIOЙ переходят в сернокислый свинец PbS0 4 ,
а в растворе повышается содержание воды (2Н 2 О).
Обычно аккуму.lЯТОрЫ никогда не разряжают дО ПО.1НОГО пере­
хода всей активной массы п::астин в сернокис.'lЫЙ свинец, так ка к
это существенно заТРУДНI1.'iQ бы восстановление емкости аккуму­
.1нтора
при
Судить
признакам:
Iюс.lедующем
об
по
окончании
чис.'lу
заряде.
разряда
ампер-часов,
ном режиме разряда
11
аккумулятора
снятых
с
можно
по тре;\l
аккуму.rlЯтора
в
дан­
ПiJИ данной температуре, по уменьшению
уде.'lЬНОГО веса раствора электролита и по понижению напряжения.
При
многократно;,!
ПОl3Торенин
процессов
заряда
и
разряда
(,lOЙ двуокиси
cBIIHua II губчатого свинца в первый период экс­
новых аК!{У~I:... IЯТОРОВ р3.стет б.1агодарн постеПСIlНОl\1У
II.'lуатации
Ilроникновению реющий ВГJ1убь активной массы I1.'lастин
(особеll-
11
но -
положительных).
аккумуляторов
частотного
Это
сверх
сопровождается
повышением
l{оминальной ""Величины.
рг.зрушенип
активного
слоя,
(осuбенно у положитео1ЬНЫХ пластин)
Затем
уменьшения
е"'IКОСТИ
вследствие
его
площади
емкость несколько понижа­
ется.
Между количеством активных материалов, участвующих в про­
цессе
разряда,
тора,
существует
Так,
на
и
числом
ампер-часов,
постоянное
каждый
получаемых
от
аККУ!\IУЛЯ­
соотношение.
ампер-час,
отданный
аккумулятором,
в нем
расходуется губчатого
С13инца (РЬ) - 3,87 г,
двуокиси
свинца
Р\)О2 - 4,46 г, серной кислоты
(H 2 S0 4 ) - 3,66 г.
По конструктивным соображениям, а также в целях обеспече­
IJИЯ ЛУЧШlIХ УС10ВИЙ дЛЯ происходящих В аккумуляторе процессов
при
разряде
и
заряде,
в
г.ккумуляторные
lиастины
такое количество активных материалов, которое в
вышает теоретически необходимое!
закладывают
3-9
раз
пре­
3. СЕРНАЯ КИСJIОТА И ЕЕ РАСТВОРЫ
3.1.
Основные физические свойства серной кислоты
и
ее водных
растворов
СобраШlые стационарные свинцовые аккумуляторы заливают
водным раствором серной кислоты. Серная кислота является элек­
тролитом,
т.
е.
sлектричества
таким
химическим
осуществляется
веществом,
движениеl\I
в
котором
перенос
положительных
и
отри­
цательных ИОНОВ. Серная кислота относится к числу сильных элек­
тролитов, обладающих тем свойством, что в водном растворе они
полностью
распадаются
на
ионы.
технической литературе по аккумулятора",! вошло в обычай
I3
называть Эо1СКТРОЛlIТОl\l водный раствор серной кислоты - это не­
праВИ.1ЬНО. Однако сила привычки столь велика, что дюке у ряда
известных
и
уважае!\IЫХ
авторов
РИЛЫIЫМII выражениями.
сгью,
что
тролитов:
В
Надо
аККУl\lуляторах
n свинцовых
мы
встречаемся
с
этими
непра­
представ.1ЯТЬ себе с полной ЯСIIО­
применяются
аККУl\lуляторах
водные
ра:створ
растворы
такого
элек­
электро­
как серная кислота, а в щелочах водные растворы таких
"..lСКТРОЛИТОВ, как едкий калий и едкий натрий.
лита,
Нсразбав.1енная
(КОJlцентриронанная)
серная
кислота
пред­
стаЕляет собой прозрачную с желтоватым оттенком жидкость, по
своей густоте наПО:VIИнаIOЩУЮ легкое :\la(,10. У дельныи вес (плот­
ность) ее при
15° С равен 1830-1840 кг/м 3 • Содержание чнстои
кислоты 92-94 %. Температург. замерзания -340 С. Качество сер­
+
ной
кислоты,
предназначенной для применеllИЯ в
аккуму.lяторах,
нормируется государственным стандартом ГОСТ 667-53.
В
аККУ:Vlуляторах,
l{aK
УI\азывалось,
при меняется
только
раз­
бавленная водой серная кислота, поэтому в дальнеише:VI более
подробно рассматриваются свойства только ее водных растворов
12
Серную кислату мажна смешивать с вадай (растварять)
в любых
прапарциях.
Внавь смантираванные
свинцавые стацианарные аккумулятары
за~l!!Вают вадным растварам сернай кислоты, имеющим платнасть
1180 Kг/.H~ при темпераТУРЕ:
+250 С.
Расо!Отрим те физические свайства раствора серн ай кислаты
(СК), ]<отарые апределяют в тай или иной степени эксплуатацион­
ные СВОЙСТВа аккумулятаров и их электрические паказатели.
С а про, т и в л е н и е р а с т в а р а с е р н о й к и с л о т ы пред­
СТ3Всlяет собой существенную часть абщега внутреннего, сопротив­
~lения
аккумулятора,
поэтол!у
ано
оказывает
заметное
влияние
на
его Э~lектрические характеристики. достаточно сказать, что из аб­
щей ВР,lНЧИНЫ сопротивления акку:\!улятора примерна акала 50%
приходится
на
сопротивление
раствара
ск,
нахадящегося
между
пластинами аккумулятора. Зависимость сапративления раствара
ск ,от концентрации при температуре
250 С иллюстрируется кри­
+
вой, прпведенной на рис. 3.1. Из этой кривой видна, что раствары
СК с ~Ta~lЫM садержанием КИCiIOты имеют ,относительно бальшае
сапраТИВ.'Iение,
катарае
с
увеличением
канцентрации
уменьшается
,'J.остигает сваего МИllи,\тума (RMIIH=I,2130M·eM) у раствара,
садержащего па весу 31,1 с/о сернай кислаты. Затем при дальней­
шем паБышении канцентрации раствора (да 45%) сопративление
11
его
постепенно
повышается.
'1.Ш'С!f
и;
'.5
!4
А'мин =/,213
'.З
.L
R = 1.226
'.1
f О L,.-----::::~~____;:.,,-----:o~~;:_:_:_-___=_:;____-~"_:;_~_:_:_:~
. О
Рис.
20
3.1.
раствора
25
28,3 30 ЗI,l
3аIJИСЮIОСТЬ
от проце!lТНОГО
35
удельного
40
HzSO;,,%
сопротивления
содержания
водного
серной кислоты
при
t=+25°C
у паJ1НОСТЬЮ заряженного, исправнаго стацианарнога аккумуля­
удельный вес раствара ск при +250 С с,оставляет 1200-1210 кг/м 3 (в среднем это 28,3% раствор), т. е. близок к раствору
тора
с \IИlIимаЛЫIЫМ сапративлением. При разряде аккумулятара удель­
ный вес раствара панижается, так как часть серной кислоты из
нега расхадует'Ся на абразавание сернакислага свинца на пласти­
нах, У палностью разряженного, аккумулятора удельный вес раст­
пара с]{ может составить примерно,
1140-1150 кг/м 3 при
+25 0 С.
ТаКИ:\1 образам, оказывэеl1СЯ, что, стацианарные аккумулятары ра-
13
60тают
не
при
саыых
низких
сопротивлениях
раствора
серной
кислоты.
Изменение температуры раствора серной кислоты сказывается
на его сопротивлении. С увеличением температуры это сопротив­
ление понижается. На рис. 3.2 приведены кривые изменения со­
противления
растворов
симости
их
от
и
температуры.
что ДJJЯ каждой
2.1;
минимальным
в
зави­
концентрации
Характерно,
температуры
сопротивлением
обладают
растворы
разной
концентрации. Так, прп темпе­
ратуре оое минимальным со­
л Dотивлением 1,928 ом· см 06ладает
раствор,
содержащий
28,8% кислоты, а при темпе­
ратуре
+зо о е
МИНИ\1ао1ьное
СОПРОТИВilение
1,129 ом· слt
имеет ра,створ с 31,5% кис­
лоты.
Од и н
15
Рис.
3.2.
Зависимость
удельного со­
противления раствора серной кислоты
от
плотности
н
температуры
т в о р
с к
и
тот
при
пературах
раз н ы м
ж е
раз н ы х
р а с­
т е М­
обладает
у Д е л ь н ы м
в е­
с о м. С повышением темпера­
туры удельный вес раствора ск понижается. В связи с ЭТШI дЛЯ
характеристики
раствора
недостаточно
указывать
величину
его
удеJJЬНОГО веса. Надо обязательно указывать еще и температуру.
В табл. 3.1 приведены данные о содержании чистой серной
кислоты
в
водных
+
растворах
различного
удельного веса
пра
тем­
пературе
15 0 с. Для сравнения взята вода при температуре
также
150 С, удельный вес которой для этих условий принят
+
равным
единице.
Если требуется определить уде.1ЬНЫЙ вес раствора ск ПрlI тем­
пературе, ОТJJичноii от
150 С, то можно воспользоваться фор-
+
мулой
~I = б 15
+ а (15-t),
удельный вес раствора ск при те:vIпературе t" с:
удеJJЬНЫЙ вес
раствора ск нри
150 С (берется из
табл.3.1);
а - температурный
коэффициент
для
015
(берется
из
табл.3.1).
Пример. Требуется определить б 25 - удельныi"l вес раствора СК при +250 С,
где
51 -
+
615 -
+
I1eCOlll 1210 KC/Ar".
прнведены
вычисленные по этой формуле данные
"сли Ilзвестно, что Iipll
15° С он обладает уд.
Из табл. 3.1 находи,!, что для 015= 1210
+0,59(15-25) = 1203 кг/,н".
В
14
таб.1.
3.2
(1.=0,69, по~тому 025= 1210+
Тап л и 1\ а
Содержание
Уд. вес
Содержание чистой
серной ки слоты
раствора ск
на
13115' кг/М·
по
1л
раствора
весу
сернон
кислоты
Темпера.
турный ко·
эффициент
l уд. веса
в
14,3
15,7
17,0
18,3
19,6
20,9
22,1
23,4
24_7
:И ,f
25,9
27,2
28,4
29,6
30,8
32 ()
33)
34,4
35,6
36,8
38,0
39,1
40,3
41,4
42,5
43,6
---------~~ерж:~и~-~~стой
I серной кислоты
раствора ск
I
6...
кг/м'
а
!
0,157
0,174
0,190
0,207
0,223
0,240
0,256
0,274
0_291
0,48
0,51
0,53
0,55
0,58
0,60
0,62
0,63
0_65
0,361
0,379
0,397
0,415
0,433
0,452
0,471
0,490
0,508
0,528
0,546
0,565
0,584
0,70
0,71
0,72
0,72
0,73
0,73
0,74
0,74
0,75
0,75
0,76
0,76
0,76
растворах
Уд. вес
кг
1100
1110
1120
1130
1140
1150
1160
1170
1180
водных
1350
1360
1370
1380
1390
1400
1410
1420
1430
1440
1450
1460
1470
1480
1490
1500
1510
1520
1530
1540
1550
1560
1570
1580
1590
на 1 А
разного
уд.
-1 Темпера-
lЧ:(JU
I
0,603
0,623
0,642
0,661
0,681
0,700
0,719
0,738
0_758
Уд. вес
эффициент
раствора ск
уд. веса
6... кг/м'
66,0
66,8
67,7
0,77
0,77
0,78
0,78
0,79
0,79
0,80
0,80
0.81
V,"'V
0,91
0,91
1
ел
1600
1610
1620
1630
1640
1650
1660
1670
1680
- -1690
1700
1710
1720
1730
1740
1750
1760
1770
1780
1790
1800
1810
1820
1830
1840
~
1
1,076
I Темпера-
серной к.ислоты
!турный ко·
- - - - - эффициент
I на 1 л
уд. веса
I
__
!
1:055
'
a_j\ ____ .__ по весу i рас_т_кво_г_р_а_,---, а__
I
!~~~
t + 15"С
при
- - - - - - - --,-~одержан~:-~истой
jТУРНЫЙ ко-
_(_о_в_ес_у %_p_ac_~__p_a_! __ _
44,7
45,8
46,9
47,9
49,0
50,0
51,0
52,0
53_0
vu,V
54,0
54,9
55,9
56,9
57,8
58,7
59,7
60 6
61 :5
62 4
веса
3.1
68,6
69,4
70,3
71,2
72,0
72,9
73,7
74,5
754
76:2
77,1
77,9
78,8
79,7
80,6
81,5
82,4
83,4
84,4
85,6
86,7
88,1
89,8
91,8
94,8
1,093
1 ,116
1,139
1 ,161
1 ,181
1,203
1,223
1,244
1.267
1 )88
1 ,311
1,332
1,355
1,379
1,402
1,426
1,450
1 ,476
1,502
1,532
1,561
1,595
1 ,634
1,680
1,744
0,92
0,93
0,93
0,94
0,95
0,95
0,96
0,97
0.98
1
I
I
Т а бл и ц а
3.2
Удельные веса растворов серной кислоты при различных температурах
+25С С I +30'С
+40'С
1102
1100
1098
1095
1093
1090
1088
1113
ШО
1107
1105
1102
1100
1097
1123
1120
1117
1115
1112
1109
1107
1133
1130
1127
1125
1122
1119
1116
1143
1140
1137
1134
1131
1128
1125
1153
1150
1147
1144
1141
1138
1135
1163
1160
1157
1154
1151
1148
1144
1173
1170
1167
1164
1161
1157
1154
1183
1180
1177
1173
1170
1167
1164
1193
1190
1187
1183
1180
1177
1173
1203
1200
1197
1193
1190
1186
1183
1213
1210
1207
1203
1200
1196
] 193
1224
1220
1216
1213
1209
1206
1202
1234
1230
1226
1223
1219
1216
1212
1244
1240
1236
1233
1229
1226
1222
1254
1250
1246
1243
1239
1236
1232
1264
1260
1256
1253
1249
1245
1242
1274
1270
1266
1263
1259
1255
1252
1284
1280
1276
1273
1269
1265
1261
1294
1290
1286
1283
1279
1275
1271
1304
1300
1296
1292
1289
1285
1281
1314
1310
1306
1302
1299
1295
1291
1324
1320
1316
1312
1309
1305
1334
1330
1326
1322
1319
1315
1344
1340
1336
1332
1329
1325
1354
1350
1346
1342
1338
1364
1360
1356
1352
1348
1374
1370
1366
1362
I
1384
1380
1376
1372
1358
]368
1394
1390
1386
1382
1378
1404
1400
1396
1392
1388
I
i
,i
1
I
Ii
I
I
I
lG
I
!
'---~'-._--
1301
I
I
1311
1321
1335
1331
1345
1341
1354
1364
1374
I
i
1350
I
1360
i
1370
I
1384
1380
I
I
I
I
I
-'--------'-----
llЗ\lеIlСНИЯ
уде.1ЬНОГО
rmиянием
темпера туры.
На
веса
расгвора ск
практике наиболее
часто
данной
приходится
концентрации
под
проверять удельный
вес растВора серной кис.10ТЫ у полностью заряженных акку:\!уля­
торов, поскольку
подрегулировка удельного
веса
раствора
должна
производиться после окончания заряда. У полностью заряженного
аккумулятора раствор должен обладать удельным весом в пре­
де.1ах 1200-1210 кг/}',,-" при t=25°C.
Для
того
чтобы .'1сгко и быстро
определить, соответствует ли
этой Hop:v!e раствор, обладающий другой температурой, можно
ПО.1ьзоваться графиком, приведенным на рис. 3.3. Если при данной
--,
fi.нг/Б---~-
- ---
1220 ~m:+".."...L
I
I
- - __ 1-_
-г
I
L
12/5 ffiEj~f.ffiS!ji:Щ-~~
I
1200
1/95
i
--·1- - - -; -- -- - - ;- - - - ,
--т-
1185
---г-
-- - - i -- -
1180
__-+ ____ + _ __
1175
------1-- ___ ~ - - -- --
!l70
- --- ~ -- -- -+-
,
10
Рис.
I
15
?О
З.З. ГрафllК
вора
;цн
CI, IIp 11
те~IПературе удельный
вес
~-
-- - --1----~
I
1
I
- - ---;-- ------
-- ----- - +- _ ........~--1---- --+-- - -
I
75
зо
25
определении
ра:!ЛИЧIIЫ:\
раствора
уде:IЫIОГО
т,~"шература
веса
не выходит за
щади А БВГ, то, следовате.1ЬНО, при температуре
дает величиной, .1ежащеЙ в пределах
расг­
'(
границы пло­
+ 25° С он об.'1а­
1200--12Il) тсг/м 3 . Из графика
.1err.:o найти, что. Ilапример, при t= 17° С уд.
вес раствора должен
.lежать в пределах 1205-1216 кг/,н3, а при t=З20С-нс выходить
за пределы 1195-1205 кг/м;'. Линия Н Н показывает зависиYlОСТЬ
уд. веса раствора сtрной кислоты
(которыы надо заливать новые
+
аккумуляторы типов С И СК) от температуры. При
25° С этот
раствор должен обсlздать уд. весоы 1180 КС:/М 3 .
При С;\1 е ш и в а II и И С е р н о й к и С.1 О Т Ы с в о Д о й 1" е l\! п е­
р 3 Т У Р а
Р а с т в о рап о в bl Ш а е т с я.
ДОСТIIгать
:VIIIОГИХ
десятков
градусов в
Это
повышение
заВИСИl\IССТИ
от
того,
может
каКИ?l1
перrзонача.1ЬНО удеЛЫIЫЫ весом облада.rlа кис.10та (И.1И ее раст­
вор) до разбав.lеНИ>I И до какого удес1ЬНОГО веса раствор надо
.::щвести.
17
Так, например, для получения раствора, обладающего удельным
весом 1] 80 кг/,н 3 , из чистой серной кислоты надо на каждую грамм­
l\юлеКу.1У (98 г) кислоты взять 17 грамм-молекул (18. 17 = 306 г)
ВОДЫ. При их смешении те;\тпсратура раствора повысится пример­
но на 520 С. Если до ОJСШСIIИЯ кисЛота и в()да облада.1И темпера­
турой
15 0 С, та, слеД()ВRтельно, температура раствора достигнет
+
+67 0 с. Чем БО.lьше разница между начальной и требую!Uейся ко­
нечной ШЮТI-JOстью раствора, тем больше тепла развивается при
разбавлении.
Учитывая ЭТО, в уuroвнях эксплуатации чаще вссг() прсдвари­
TeJIbHO
растворяют
чистую
серную
кислоту
до
удельного
веса
1400 кг/ht,1 и хранят се, ТаКИl\! раствором удобнее ПО,lьзоваться.
Да.'lьнеЙшее разбав.lение его с целью, например, понижения
УДсльного веса до 1180 кг/м 3 уже не связано со значите.1ЬНЫМ на­
греваНИСil1. Д,lЯ характсристики количественного СООТНОШСiJИЯ вы­
деляющегося
геП,lа
можно
раствора :с УД('.lЬНЫМ
весо:\]
указать
1400
то,
что
JIРИ
кг/м 3 до
на
1180
кг!.Н З образуется
ра;бавлении
тепла в 6 с ЛИШIIИ:\! pa~ :11 СIIЫНС, ЧС:l1 нри разбаВ:IСШШ lIераЗВС,lен­
ной сер!IОЙ кис.l0ТЫ :10 10ГО il\C удельного веса.
Т е ~I п с Р а т у раз а 1\1 с Р з а 11 и я р а с т в о р а с е р н о й к и с­
л о т ы раз л и Ч J[ о й к о н Ц е н т р а Ц и и - раз л и ч н а. ИЗ:llене­
ние этой температуры И.l,lюстрируется кривой, приведепной на
рис. 3.4. Участок крив()ii, обозначснный ПУНКТИрОМ, относится К
!', ОС
• 10
П L--_~II::.:OO~._'_20_0_~'~JO~O ___
I,,_О(J_.~ _ _
'б_а(J__---'...:~~:..::...1'---::--:--'-'-'-
10
I
I
20 г
i
-ЗОr
/
I
/
.-
4D~
,/
-5D~
-ЬV
-70
-80
Рис,
3.4,
Температура
3Ю.jерзания растворов
,'111'11:0ro уде.1ЬНОГО веса
(6)
при
cep!!oi'j ](ИСJIOТbI ра,.
t= 15°С
растворам с удеЛЫIЫ'.I BeCOJ\I от 1530 до 1700 кг!м 3 , для которых
температура замерзаJlИЯ не определена. У ЭТОЙ КРИВОЙ имеется
несколько ыаКСН\IУ;\!ОВ и несколько минимумов. Наиболее низкой
темпеР<lТУРОЙ За\!ерзаНI!Н (-74 0 С) обладает раствор, удельный
вес которого при
150 С равен 1290 кг!л-r 3 . Для стационарных ак­
+
кумуляторов,
которые,
как
правило,
должны
+
находиться
в
поме­
щениях с те!\шературой воздуха выше
100 С, раствор не подвер­
гается опасности В,lИЯIIИЯ низких температур и, тем б().lее, за:vIер-
18
зания. НаиБО.1Lшее значение температура заыерзания раствора ск
имеет Д.1Я аВТО:'llOби.'IЫlLIХ и самолетных аККУ:VIУЛЯТОРНЫХ батарей,
работающих в :\!еСТJ\ОСТЯХ с холодным климатом или на больших
высотах.
С.1едует И.\IСТЬ в виду, что растворы серной кислоты уде.1ЬНОГО
веса в преде.lах 17ЗО~1810 кг/м 3 , содержащие небольшое количе­
ство воды, за:'llерзают при положительной те:vшературе. В
связи с
этим не.1ЬЗЯ оставлять ОТКРЫТЫМИ сосуды, содержащие неразбав­
ленную серную КИСЛОТУ, так как вследствие свойства серной кис­
лоты ПОГ.'IощаПJ влагу
удельный
вес
J\lOжет
понизиться
до
1800 кг/.н З . Такой раствор замерзает при =
60 С.
При 01ешивании серной кислоты с ВОДОЙ сокращается объем
раствора, г. е. объеы раствора всегда J\Jеньшс суммы объе:vIOВ сер­
+
t
ной
KIIC.10Tbl
чит,
ЧI0
11 воды,
СС1И
UдИН
взятых для составления раствора. Это зна­
.1!11р
кислоты
смешать
с
одним
литром
воды,
то объем раствора будет :\lеньше двух ли гров. Уменьшение объема
для раствора, И.'vlсющего удельный вес 1600 кг/м 3 , достигает 9%.
Д,lЯ растворов, удеЛЫIЫЙ вес которых ниже
1600 кг/;.;t", сокра­
щение объе\lа :\IСНLШС.
Г И Г Р О С К О J\ И Ч н () с т ь с с р н о й к н с .'1 О Т Ы о ч е н ь в е л и­
к а. Эти:\! объясняется то явление, что серная кислота, заполняю­
щая открытую часть сосуда, через некоторое время благодаря
способности поглощать влагу из ок'ружающего воздуха может пе­
релиться через край.
Свойство гигроскопичности
серной кислоты проявляется и в
ТОМ, что, будучи разлита на какую-либо поверхность она не высы­
хает,
так
как
тщательного
поглощает
удаления
влагу
разлитой
из
окружающего воздуха.
серной
кислоты
Для
рекомендуется
предваРJ\ТС'сlЫIO се !Iейтрализовать, а затеlll вытереть. Что касает­
ся серной
КlIC10Tbl,
кумуляторы,
то,
Jlаходящейся в растворе, которым залиты ак­
хоти
и
существует
нредстав.lt2ние,
гяется», ~ на Са\10М деле он не испаряется, а
кислоты
(Т)"'\lан)
увлекаются
что
он
«испа­
ме.1ьчаЙшие капли
газами,
выде.1ЯЮIЦИi\IИСЯ
кислота
всегда
из
аккуму­
лятора.
Как
у]\азыва.'IОСЬ,
серная
ПОГ.10щает
влагу
из
окружающей среды, а растворы серной кислоты могут или погло­
щать И,lИ выде.1ЯТЬ влагу. Это зависит ог соотношения величины
давления
паров: пара
давление пара
paCIBopa
раствора
серной
и водяных паров воздуха.
кислоты выше давления
Если
водяных
паров воздуха, то будет иметь место испарение, в противном слу­
чае
влага из
У
воздуха
открытых
будет ПОГЛОlцаться раствороы
стаЦИОI-lаРlfЫХ
аККУМУ,lИТОРОВ
типов
электролита.
С
и
СК,
в
l{ОТОРЫХ IIрн:ченяется рс1СТВОР серной КИСlОТЫ сравнительно низкого
удельного
веса,
интенсивна
убы.ll) воды
заряда.
ды
всегда
наблюдается
испарение
во времи «1\Ипения»
воды.
Наиболее
в конце НОР:Viального
Она обусловливается ЭЛСКТРО.1итичеСКИ\l разложением во­
на газы
(КИ('.'Iород
[\ водород), интенсивно выделяющиеся
из
раствора.
!9
3.2. Приготовление растворов серной кислоты
и измерение
их
удельного
веса
Обычно
в
аккумуляторную
доставляется
концеtiТрирован­
наи (удельный вес 1830---1840 кг/м 3 ) сернаи КИС10та, которая яв­
ляется более удобной дс'JЯ транспортировки, чем ее растворы с точ­
ки зрения объема перевозок.
Как уже указывзлось В,?Iше, доставленную кислоту разбавляют
ДИСТИЛсlированнои водой чаще всего до удельного веса
(при те~!Пературе
ХОДИ:\Iые
в
1400 кг/м':!
+ 15° С), а уже из этого раствора готовят пеоб­
процессе эксплуатации
растворы
БО,'1(~е
нИЗКой
плот­
носги.
Рассчитаем, какое КО,lIIЧССl'ВО серной кислоты с уд. lJССЩ! 1830 кгj.м 3 надо
взпть J! С каКIIМ количеством воды надо смешать для того, чтобы получить 1 .!
раствора с уд. весом 1400 KejM 3.
Из табл. 3.1 находю!, ЧТО !3 1 л кислоты с уд. иесом 1830 Kej~j'~ содержится
1,680 кг ЧИСТОЙ серной КИС,]QТЫ и, следовательно, 150 г (1,830-1,680) воды.
В 1 л раствора с уд. вес')м 1400 кгjм з содержт!Тсп 0,7 ;{г кислоты И 0,7 кг
~oды. Определим, как\'ю часть литра исходного раствора серной кислоты с уд.
весом 11830 кг!м 3 надо взпть, чтобы в нем Сv1сржалось 0,7 кг кислоты:
0,7 :1,68=0,417 л.
Воды в таком количестве раствора содержится: 0,417·0,150=0,063 г.
Следовательно,
к
0,417 л раствора уд. весом 1830 кг!м 3 надо долить
0,700-0,063=0,637 Ке ВО_ТЫ, 'Iтобы получить 1 А раствора с уд. весом :1400 кг/м 3 .
для получешш n литров раствора серной кислоты с УД. весом 1400 кгj.lР
надо взять 0,417 плитров раСТ130ра с уд. весо\! 1830 K~jAt3 и IJОДЫ 0,63711.
В табл.
3.3 приве;l,ены аналогичные данные для получения рас­
Таблица
33
.
пора
'с
серной
кислоты
удельным
весом
Количество раствора серной кислоты, обладающе-
1400
кг/м 3
го
ных
растrюров
повышенным
которые
надо
уд.
смешать
весом,
для
и
количество
получения
t= + 15 0 С
ра раствора уд. весом 1400 кг/д 3 при
Уд. вес исходного
раствора серной
кислоты, кг/см'
I l(оличество исход-I
l
иого"раствора
сер·,
нои КИСЛОТЫ. Л
I
воды,
одного лит-
высокого
различБОilее
удельного
веса.
I(оличество ВОДЫ
Л
(кг)
Раствор,
1840
0,401
0,662
1800
1760
0,448
0,483
0,593
0,550
1720
0,517
0,511
1680
0,552
1640
0,593
0,472
0,428
1600
0,638
0,380
1560
0,325
1520
0,689
0,748
1480
0,819
0,188
0,262
имеющий
удельный вес 1400 кг/м 3 •
как
указывалось,
пользуется
дневной
ис-
повсе-
в
практике
получения
для
растворов
плотности.
меньшей
Для заливки новых ак-
кумуляторов типов С 11
СК используется раствор
1180 кг/м 3 , а для
.1,оливки
работающих
аккумуляторов
иногда
приходится пользовать-
ся 'раствором более высокого
20
из
удельного
веса.
Т а б л н ц а
3.4
КОJlичество раствора серной кислоты уд. весом
1400 кг/м 3 и количество воды, которые надо сме­
шать для получения одного литра раствора более
низкого уд.
веса
нога раствора
кг/М·
серной кислоты. д
1340
1320
0,834
0,780
0,726
0,673
0,619
0,567
0,541
0,516
0,491
0,466
0,440
0,416
0,366
0,318
0,271
1300
1280
1260
1240
1230
1220
1210
1200
1190
1180
1160
1140
1120
!::
Л
(кг)
0,172
(),228
0,284
0,338
0,394
0,446
0,472
0,498
0,522
0,548
0,574
0,598
0,648
0,694
0,740
-.--
З.5
чество
воды,
которые
надо
смешать
для
получе­
ния одного литра раствора пониженной плотности
Уд. вес требу~~lколичес;:-~~од-1 кол:чест~ оод-:
МагО раствора
т ~ (i JI 11 LL а
Количество неразведенноii серной кисло.ты и коли­
Уд. вес растоора
Количество кис-
Количество воды
кг/м'
лоты, л
Л (кг)
Уд. вес применяемой кислоты
1220
1210
1200
1190
1180
0,177
0,167
1170
0,157
0,208
0,197
0,839
0,847
0,187
0,856
0.865
0,873
0,881
Уд. вес применяемой кислоты
1220
1210
1200
1190
1180
1170
1840 KejM 3
0,215
0,205
0,196
0,184
0,173
0,163
1830 кг/м3
0,827
0,835
0,845
0,854
0,863
0,871
Расчет
i:!налогичен
тому,
какой
IIРИ~lенялся
при
определении
1400 кг/м 3
данных для ПОJIучения литра раствора удельным весом
из растворов повышенной концентр,lЦИИ.
ОпрсдеmIМ, какое КОЛIlчеСТБО
на.10
1,~,ЯТl,
ЧI1ТЬ
и како," КО.1нчеСТЕО
раствор
б(J.lес
paCTuopa серной КIIС,ТОТЬ! с y;J" весом 1400 Ке'/,н З
I'ОДЫ
низкого
надо
в
удельного
ДОllУСТIIМ, что требvется получить
1180 кг/-и З ,
него
веса,
1 л
До,шть
для
ТОГО,
чтобы
ПО,1V-
'
раствора серной КlIC':IOTb! с уд, веСО',1
•
ИЗ табл. 3,1 наХО;l;ЩI, чго IJ 1 л раствора с уд, весом 1400 кг/,~t" содержитс>!
(J,7 г.-г чистой серной КIIСЛОТbJ !I 0,7 кг воды, В 1 л раствора с УД, весом
1180 кг/м:; ;J,О.lЖНО содержаться 0,291 кг КlIСЛОТЫ 11 0,889 кг ПОДbJ, Оllре:\слясм,
.какую
часть
л;пра
раствора
liCXOilHOrO
надо взять. чтобы в lle~I СCJдержалось
ССРIJOЙ
KIIC.10Tbl
с
уд,
весом
1400 кг!,w,З
0,291 Ке' кис.тоты:
0,291: 0,700=0,416 ,/,
в
тако\!
КО,'1II'-Jссп'е
распюра
содерЖllТСН
ВОДbJ:
0,416 ' 0,7 = 0,291 .1,
с.'Iсдоват('льно. чтобы nО,IУЧIПЬ
11801ii/-И З к 0,416 л раствора с уд,
1 л
раСТlюра
весо:\! 1400,..
серной
КlICJJOTbl
уд,
"/)1::, надо ДО,ТIIТL ВОДЫ
песоы
0,889-0,291 =0,598 л,
то
ИтаЕ, СС,ТI! МЫ возlcМСМ 0,416 JI. раствора уд, lJCco:\! 1400 KC/-li", до,тьем п не­
0'598 .1 воды, ТО \ТЫ получим 1 л раствора серной K:IC,c;OTbl уд, весом
118:) 'кг / м".
В таб,,1, 3,4 прнвсдсны расчстныс данные, I10К33L1В3IOщие, как из раствора
)д' 8eCO:1I 14.00 Кс'/.и:; ПОЛУЧНIЪ раствор заданной более низкой ПЛОТIlOсТf!,
Ее,ти готового раствора серной кислоты удс.тьныы lJeco~! 1400 кг/Аt 3 н('т I1
гребуется по.1УЧИТЬ Е'! О из lIераЗПЕдешroй серной Кllс.:юты, то при ЭТОМ можно
IJOCIТO,'!bJo~a') DC;l
Aa!IHbf~lil,
ПРИI3сденны~1И
!J
Ta('i,1, 3,5,
';:1(
С.lедуе1
иметь в ВIIДУ, что нсе расчеты I\О.l!Iчества серной кис"
"лоты и воды ДЛЯ ПОiIучения раствора требуемой ПЛОТНОСТИ носят
-ориентировочный
уде,lЬНОГО
на
основе
веса
характер,
растворов
фактических
и
окончате,lЫIая
серной
кислоты
точная
должна
подгонка
производиться
измерений,
3.3. Выбор удельного веса раствора серной кислоты,
применяемого
в
свинцовых
аккумуляторах
Ес.1И бы пр!! выборе удельного веса раствора серной кислоты,
которым надо заливать аккумуляторы, можно было руководство­
ваться ТО,lЬКООДЮj~1 электрическим показателем (наименьшим со­
ПРОПIВ,ТJением), то во всех этих аККУМУЛ51Торах надо было бы при­
менять раствор, который у заряженного
'Удельный Bt': 1227 кг/Л1 3 (при t= +25 0 С).
аккумулятора имел
бы
I1раКТI!чеСКI! это lIецелесообразн,J, так как, ПО,\IIВIO i\IИНИ:'lа.1Ь­
IIОГО СОПРОТИВiIеНIIЯ при выборе уделыlOГО веса раствора, необхо­
ДИ\IO УЧllтывать еше условия протекаЮЩIiХ химичеСКJlХ реакций,
В,lШ!lIне
температурных
Основная
задача,
условий
которую
и
при
конструкцию
ЭТО~I
надо
аккумуляторов.
решить,
СОСТОIП
в
TO~l, что выбранная конце,нтрация раствора серной кислоты должна
22
бьпъ достаТОЧНО!"l для того, чтобы в данном пространстве внутри
аккумулятора находилось такое количество серной кислоты, какое
требуется для получен![я требуемой емкости, учитывая заданные
условия
Если
ИЗ:\lенения
использовано
ми
напряжения.
предпо.l0ЖИТЬ, что
место
в
при
все
количество
с
химическими
соответствии
разряде
аккумулятора,
то
КllUIOTbl
может
реакциями,
каждый
литр
быть
имеющи­
раствора
данного уде.1ЫIOГО вес<! (IlРИ t= +250 С) мог бы обеспечить по.']у­
чение такого числа а~lПер-часов, какое указано в табл. 3.6.
т а 6 .1 !! Ц а
3.6
Теоретическое количество ампер-часов, которое может быть получено от аккуму­
лятора при полном использовании серной кислоты, заключенной в 1 л раствора
различного
уд.
веса
при
Уд. вес раствора
Уд.
Количество ампер·
кг/м'
часов на
1л
11
вес раствора
кг/м'
t = +25'С
l<оличество амперчасов на
1060
26
1220
100
1080
35
1240
110
1100
44
1260
120
1120
53
1280
130
1140
62
1300
141
1160
71
1320
151
1180
81
1340
162
1200
90
1360
173
1А
в ДСЙСТI3IIте.1ЫIОСТ]] 'IСГЮЗ:\IOЖllO сконструировать аккумулятор
так, чтобы в растворе, KOTCJpbIbl он залит, содержалось только тео­
ретичеСКlI необходимое длj! работы aKKYi\I)'.'15IТOpa количество сер­
ной кислоты. В аККУМУ.lяторах всех типов содержится значительно
большее 1<О.'1lиество кпс.l0ТЫ, чем это теореТIIчески неоБХОДИl\10, и
поэтому никогда вся киспота при Са\IO~l глубоком разряде акку­
МУШlТора
не
используется.
13 стационарных
аккумуляторах, к KOTOPbIl\! в отношении веса
и размеров не предъявлнются особенно жесткие требования, раст­
вора электролита больше, а в аккумуляторах переноснога типа
намного :\Iеньше, так как желательно, чтобы переНОСIIые aKKYi\IYляторы обладали ВОЗ"lOжно меНЫlIИМИ размерами.
В соответствии с ЭТЮI в стационарных аКК)':\lуляторах можно
применять раствор серной кнс.l0ТЫ невысокой концентрации (у за­
ряженных стационарных aKKYMYJНiТOpOB удельный вес раствора ск
не превышаст 1210 при (=+25 0 С), а в переIIОСНЫХ приходится
использовать растворы более высоких концентраций. В чем ска­
зывается отриuательное влияние раствора высоких концентраций?
23
Во-первых,
возрастают
MeCTHЫ~
реакции,
вызывающие
повы­
шенный саморазряд
аккумуляторов, особенно у отрицательных
П.lастин. Во-вторых. крепкий раствор серной кислоты разрушаlOще
действует на деревянные сепараторы,
применяемые в стационар­
ных аккумуляторах. Нема.l0важнос значение при выборе уде.1Ь­
ного веса раствора серной кислоты имею г и температурные усло­
вии работы акку:чуляторов. Для аккуму.1ЯТОРОJ3, работающих в ус­
.ловиях низких температур, надо ПРЮIенять растворы серной кис­
.лоты повышенной ШIOтности, а Д.'IЯ акку:\!у.'IЯТОРОВ, эксплуатируе­
мых в условиях, когда окружающий их воздух обладает повышен­
ной тс:\шературой, следует применить растворы более низкого
удельного
веса.
у аккумуляторов с большим количеством раствора ск разница
между
величинами
удельного
ве·са
раствора,
которые
соответст­
вуют состоянию заряда и разряда, состав.lяет 50-60 кг/м 3 , а у ак­
КУМУ,lЯТОРОВ
с
малым
количеством
раствора
ск
эта
раЗНI!Ца
зна­
достигает 160 "г/м 3 •
чите.1ЬНО бо.1ЬШС, и, наПРИi\lер, у CTapTeplIbIX
3.4. Требования к качеству аккумуляторной серной кислоты
и дистиллированной воды, применяемой для разбавления
Чистота водных растворов серной кислоты, ПРЮlеняемых в ак­
КУl\lу.lяторах, оказывает решающее В.lияние на работу аккуыуля­
,аров и длительность срока их с.тужбы.
В
аккумуляторах может применяться серная кислота, соответ­
~твующая требованиям
ГОСТ
667-53
«Кис.l0та серная
aKKY:VIY-
ляторная». Наибо.lьшие количества примесей в кислоте по этому
ГОСТ приведсны в табл. 3.7. Следует ОТЛlетить, что указанные D
т а б л и ц а
Максимально допустимые
величины
примесей
в
аккумуляторной
серной
3.7
кислоте
Максимально допустимая
величина примесеii в нераэ­
бавлеllНОЙ серной кислоте.
Название примесеi\
~п
ДЛЯ сорта Л
I ~~ сорта Б
Нелетучий остаток
0,03
Марганец (Мп)
0,00005
0,05
0,0001
Железо (Fe)
0,006
0,012
Мышьяк (As)
0,00005
0,0001
Хлор
0,0005
О,ОО{)5
0,00005
0,0001
(CI)
Окислы азота (N 20 a)
Вещества, восстанавливающие
марганцовокислый
лий
т яжелые
11 Кислота
металлы,
оеаждае~lые
сероводородо\:
сернистым натрием (кроме свинца 11 железа)
24
ка-
живатn
""'11
должна
выдер­
качественные
не­
ПЫТaIll1Я по споссба,I, ука­
занным в ГОСТ 667-53.
этой
таблице
количества
допустимых
примесей относятся
только
1\ сорта'\1, содержащим 92--94 % чистой серной кислоты.
Часто приходится встречаться с непраВИЛЬНЫi\l предстаВ.lение,\1
о веЛИЧl1нах допустимых ПРИ[I!E~сей в водных растворах серной кис­
:]сны. Так, например, иногда полагают, что если в растворе серной
кис.l0ТЫ прнмеси не выходят за указанные в табл. 3.7 преде.1Ы,
то раствор пригоден для П[Jименения в аККУ,\lуляторах. Это грубая
н опаСllая ошибка. Надо IlОМНИТЬ, '!То ДОПУСТИl\lые примеси, ука­
заНlIые в ГОСТ 667-53, относятся к неразбав.1енноЙ серной кис­
.'10те, поэтому если хотят ПРOI\ент ПРИ~lесеii опреде.1ЯТЬ по отноше­
нию к раствору в цело\!, то lIадо ПО:\IНИТЬ, что допустимый процент
I1РИ'\Iссей должен быть ~Iеньшим.
130 СКО.1ЬКО раз ыеНЫIIll:ll? LСЛИ в растворе содержится, напри­
'Iep, 30% сер"ой ЮIс.10ТЫ по ВССУ, то общее КО.1ичество данной
IIРИ~Н:СН по отношению к общему весу раствора тоже ДО.1;-I'НО
состаl1.1ЯТL не бо.1ее 30% от I!О/ШОЙ НОР:IIЫ, указанной в таб.1. 3.7.
,1!1стиллнрованнап
J,ис.10ТI>I,
ДО.1ЖIIа
130.12, ПРИ'\lеняе'\Iая д,jп разбаВJ1ения серной
быть
особенно чнсгоii. На ДIIСТИЛ.1прованную
воду сущспв\ст госу да pCTBEJI iIЫЙ С гандз рт (ГОСТ 6709 -53), В
которо,\! per:I;1 \JСПТIIРОЩltiЫ
('.lСДУЮlЦlI(
наиБО.1ЬШllе
КО.lltчества
.:ЩПУСТИ;\IЫХ примесей:
а) сухой остаток - не более 5 .мг/.l.
б) остаток после ПРОЕаливания - не более 1 .ttг/л.
в) аммиак 11 аММОНИЙIIые соли (NHJ -не более 1 .мг/л.
Что касаетсп допустююсти таких ПРЮlесеi'!, как сульфат (SO.j).
хлориды (С1), нитраты (NО з ), тяжелые мета.1ЛЫ сероводородной
группы и группы сернистого ачмония. ка.1ЬЦИЯ (Са), а также ОК!lС­
,lяемость
ВОДЫ,
то
они
определяются
специаЛЬНЫ:llи
испытаниями,
изложенными в ГОСТ 6709-53.
Приемка, отбор проб, упаковка 11 маркиРОВка дистиллирован­
ной ВО'1.Ы производитсп по ГОСТ 3885-59.
R ГОСТ 6709--53 не указаIIа !-I0p\la lIа Допусти:ное содержание
жслеза,
воды
в
а
она
очснь
свинцовых
В2жна
Д.1Я
опреде.lення
степени
ПРИГО.1НОСТИ
аккумуляторах.
Надо сказать, что практически не так трудно ПО.1УЧИТЬ ДНСТН.l­
.lированную воду, свободную от вредных Д.1Я аl\кумулятора при­
:\lесеЙ. Это очень важно, если учесть, что в растворе серной КИС10-
ты уд.
13t'CO:l1 1180 кг/м" при t= +25 0 С
(таки\! раствором
ются новые стационарные аккумуляторы)
на
за.1ива­
одну часть ЮIСЛОТЫ
"риходитс~ ПрШlерно 5 частей воды. Отсюда .1егко сделать вывод,
что в воде ДО.1ЖНО быть по крайней ыере ПРII:lн:сей в 5 раз \Iеньше,
'le:l1 !3 кислоте.
Нельзн также забывать, что в открытых аКI,,:умулпторах ДО.1ИВ­
(13 связи С интенсивным ее испарением) ПРИХОДИТСЯ про­
изводить очень часто и особеJIНО часто в случае эксплуатации ак­
кумуляторов в режиме заряд-разряда. В связи с этим количество
поды, доливаемой в аккумуляторы за весь период их службы, мо­
жет в 10-15 раз превзойп! объем раствора ск, содержащегося в
'(У' воды
25
аККУ\lуляторе.
Практика
узаКОIlенную,
но широко
выработала
такую
официально еще не
в ди­
СТШIШIрованной воде допустимое количество примесей не должно
превышать
применяемую норму, при КОТОРОЙ
10% от регламентированных в ГОСТ 667-53 для акку­
муляторной кислоты.
В ЭТО 1\1 случае систематическая доливка воды
плуатации
мерному
аккуыу.гшторов
засорению
раствора
с
серной
течением
в процессе экс­
времени
к
чрез­
кислоты.
Примеси в растворах серной кислоты, их действие,
обнаружение и удаление
3.5.
Степень
торов
не приведет
и
вредности
их
примесей,
состояние,
ухудшающих
существенно
зависит
работу аккумуля­
от
их
КО.1ичества.
Kp0'"le того, ycraHOR.ileHO, что комбинация Ilримесей В:I!1ЯСТ намно­
го
СИ.lьнее,
чем
каждая
примесь,
взятая
отделыl •.
Как
поп~дают
ПРИ\lеси
i\ЮГУТ
примеси
попадать
в
в
КИС.10ТУ
Ю!С10ТУ
И
в
се
раствор?
процессе
се
Во-первых,
производства,
при разливе и т. п. К таким примесям в первую очередь относятся
железо, марганец и прочие примеси,' указанные в та6 .1. 3.7. В связи
с
этим
рекомендуется
при
получении
КИС.10ТЬ!
произнести
анализ
ее на месте до заЛИВЕИ аККУМУJIЯТОРОП. То же самое надо сде.'lать
с Дf,jстиллированной подай. Однако следует иметь в ВИДУ, что чаще
всего
загрязнения
эксплуатации
попадают
самих
в
раствор
КИСЛОТiJ!
уже
в
процессе
акку;vrУJIЯТОРОВ.
Кроме того, в раствор ск, находящийся в аккуму.'lяторах, при­
меси могут поступать из самих ПJIастин, сепараторов, грязных сосу­
дов, с ДО.lшваемоЙ водой, пылью и т. п. В связи с этим в процессе
ЭКСП.lуатации
аККУl\lУ.~яторов
надо
периодически
проверя,ь
раст­
вор ск, используя ХII;\\Ические лаборатории
даже тогда, когда
никаких нарушений в работе аккумуляторов не за:\lечено. Это по­
зволит сохранить неоБХОдЮIУЮ чистоту раствора ск и заблаговре­
менно принять меры к его очистке Н.1!! профилаКТ!lческие меры
по предупреждению ВОЗ:\IOЖIЮГО попадания вредных ПРИl\lссей или,
наконец, к своевре.v!енноЙ замене раствора HOBbI;'.I.
Расс!\IOТРИМ, какое влияние на работу аккумуляторов и их
состояние оказывают В
первую очередь те ПРИl\lеси, которые регла­
:llентироваJlЫ ГОСТ 667--53 (C:'ll. табл. 3.7), еС.1И КО.1IIЧССТВО их
превышает ДОПУСПНIУЮ норму, как их обнаруживать и как с ними
бороться.
М а р г а н с Ц оказЬ!ваег вредное воздействие lIа состояние н
работу аккумуляторов. поэтому ДОПУСП!l\Iая ПРИ;\lесь его выража­
ется очень маJIОЙ величиной. Марганец повышает са:-.юразряд пла­
стин обеих полярностей.
Образующаяся у положительных пластин марганцевая КИСJIота
окрашивает раствор ск в розово-малиновый цвет. Активная масса
сульфатируется. Сильно понижаст(я емкость ПО.l0ЖИТС,lЬНЬ!Х ШIа-
26
Примеси в растворах серной кислоты , их действие , обнаружение и удаление .
Степень вредности примесей, ухудшающих работу аккумуляторов и их состояние, существенно зависит от
их количества. Кроме того, установлено, что комбинация примесей влияет намного сильнее, чем каждая
примесь, взятая отдельно.
Как попадают примеси в кислоту и ее раствор? Во-первых, примеси могут попадать в кислоту в процессе ее
производства, при разливе и т. п. К таким примесям в первую очередь относятся железо, марганец и прочие
примеси, указанные в табл. 3.7. В связи с этим рекомендуется при получении кислоты произвести анализ ее на
месте до заливки аккумуляторов. То же самое надо сделать с дистиллированной водой. Однако следует иметь в
виду, что чаще всего загрязнения попадают в раствор кислоты уже в процессе эксплуатации самих
аккумуляторов.
Кроме того, в раствор ск, находящийся в аккумуляторах, примеси могут поступать из самих пластин,
сепараторов, грязных сосудов, с доливаемой водой, пылью и т. п. В связи с этим в процессе эксплуатации
аккумуляторов надо периодически проверять раствор ск, используя химические лаборатории даже тогда, когда
никаких нарушений в работе аккумуляторов не замечено. Это позволит сохранить необходимую чистоту
раствора ск и заблаговременно принять меры к его очистке или профилактические меры по предупреждению
возможного попадания вредных примесей или, наконец, к своевременной замене раствора новым.
Рассмотрим, какое влияние на работу аккумуляторов и их состояние оказывают в первую очередь те
примеси, которые регламентированы ГОСТ 667—53 (см. табл. 3.7), если количество их превышает допустимую
норму, как их обнаруживать и как с ними бороться.
Марганец оказывает вредное воздействие на состояние и работу аккумуляторов, поэтому допустимая
примесь его выражается очень малой величиной. Марганец повышает саморазряд пластин обеих полярностей.
Образующаяся у положительных пластин марганцевая кислота окрашивает раствор ск в розово-малиновый
цвет. Активная масса сульфатируется. Сильно понижается емкость положительных пла26
стин, так как поры активного слоя положительных пластин засоряются двуокисью марганца и закупоривают их.
У отрицательных пластин одновременно с образованием свинцового сульфата выделяется черная пленка
двуокиси марганца, которая оседает на стенках сосуда и всплывает на поверхность раствора. На поверхности
пластины появляется рыхлый слой, который постепенно опадает на дно сосуда.
Оседая на поверхности положительных пластин, двуокись марганца покрывает пластины плохо проводящим
слоем.
Во время заряда аккумулятора, пластины которого загрязнены двуокисью марганца, интенсивно выделяется
водород. Пластины почти не принимают заряда. Большая часть зарядного тока идет на окисление двуокиси
марганца и частично на выделение кислорода, который у исправных аккумуляторов окисляет сульфат свинца
до двуокиси свинца.
Процесс заряда не достигает слоев активной массы, лежащих более глубоко из-за закупорки пор двуокисью
марганца.
Таким образом, марганец не только повышает саморазряд пластин обеих полярностей, но и понижает их
емкость. При больших количествах марганца в растворе электролита аккумулятор очень быстро
саморазряжается. Так, например, при наличии 0,025% марганца аккумуляторы в течение месяца теряют
большую часть своей емкости и не поддаются заряду.
Марганец разрушающе действует на деревянные сепараторы — они отбеливаются, утоньшаются, покрываются
сквозными отверстиями.
Практические способы удаления марганца из аккумуляторов не разработаны. Если присутствие марганца
обнаружено в серной кислоте или воде до их заливки в аккумулятор, то пользоваться ими не следует.
Присугс1вие марганца в растворе кислоты может быть предварительно проверено. Для этого на
фильтровальную бумагу наносят пару капель раствора ск, а затем на образовавшееся пятно каплю аммиачного
раствора азотнокислого серебра. Наличие марганца отмечается появлением черного пятна. Для точного определения процента содержания марганца в кислоте или воде должен быть произведен лабораторный анализ.
В тех случаях, когда количество марганца в растворе 'ск превосходит незначительно (на несколько %)
допустимую норму и необходимо, чтобы аккумуляторы временно оставались в работе, аккумуляторные батареи
следует: держать в состоянии постоянного подзаряда, напряжение подзаряда увеличить против нормы на 5—
6%, не допускать глубоких разрядов и не оставлять их в разряженном состоянии; каждый заряд аккумуляторов
следует производить с перезарядом. Кроме того необходимо ввести в систему более частый контроль емкости
аккумуляторов, разряжая их в ре27
жиме, при котором они должны отдавать номинальную емкость.
Железо—наиболее часто встречающаяся примесь, опасная для аккумулятора.
В аккумуляторе железо растворяется и переходит в сернокислую соль закиси железа. У положительной
пластины эта соль окисляется двуокисью свинца до соли окиси. При этом активное .вещество положительной
'пластины сульфатируется и выделяется вода. Таким образом, фактически происходит разряд положительной
пластины.
Во время заряда аккумулятора соль окиси железа с положительных пластин переносится к отрицательным,
окисляет губчатый свинец, т. е. разряжает минусовые пластины. Во время разряда железо вновь переносится к
положительным пластинам и описанный выше процесс \ положительной пластины повторяется вновь.
Таким образом, одно и то же количество железа попеременно разряжает то положительную (при разряде),
то отрицательную пластину (при заряде). Замечено, что отрицательные пластины подвергаются более сильному
воздействию железа, чем положительные, если судить по тому привесу, который получают пластины под
действием железа. Однако при больших количествах железа в аккумуляторе воздействие его на положительные
пластины может стать разрушительным, так как пластины (особенно поверхностного типа) теряют
механическую прочность. При этом пластины приобретают красноватый оттенок и становятся жесткими на
ощупь. Емкость положительных пластин существенно снижается. Из табл. 3.7 видно, что нормы допускают
наличие в серной кислоте довольно большого количества железа (в 120 раз больше, чем, например, марганца).
Это само по себе указывает на то, что вредное действие железа меньше, чем марганца. Однако следует
помнить, что превышение допустимой нормы железа в электролите неизбежно ведет к повышению
саморазряда, если это . отступление от нормы не велико, а при больших долях примеси — к порче
аккумуляторов. Опыт показал, что аккумуляторы, в растворе которых содержится 0,5% железа, полностью
саморазряжаются в течение 10 суток.
Один способ качественной проверки серной кислоты состоит в следующем. Чтобы определить содержание
железа, в пробирку наливают 25 см куб. 50% раствора серной кислоты. Для растворения должна применяться
дистиллированная вода, проверенная на отсутствие железа. Добавляют 1 еж3 азотной кислоты с удельным
весом 1200. Смесь нагревают на спиртовой лампе до кипения. После охлаждения смеси до комнатной
температуры к ней добавляют 2—3 см3 раствора желтой кровяной соли. Если жидкость приобретает синюю
окраску, то значит содержание железа недопустимо большое. Если примеси железа меньше 0,004%, жидкость
становится зеленоватого цвета. При несколько большем количестве примеси до 0,012% жидкость окрашивается
в бледно-голубой
28
цвет. Такая серная кислота пригодна для применения в аккумуляторах. Этот способ позволяет обнаруживать
присутствие железа до 0,0005%.
По другому способу качественной проверки серной кислоты пробу кислоты окрашивают в розовый цвет
раствором марганцовокислого калия. Затем добавляют несколько капель сильного яда — роданистого калия.
Если после этого смесь становится вишневого цвета, то кислота может считаться пригодной для применения в
аккумуляторах. При количестве железа больше допустимого роданистый калий делает пробу непрозрачной.
Наличие железа в серной кислоте может быть проверено капельным методом качественного анализа по
способу проф. Н. А. Тананаева. Для этого на фильтровальную бумагу наносят одну каплю раствора желтой
кровяной соли, а затем на то же место наносят каплю испытуемой кислоты. При количестве железа сверх
допустимого пятно на бумаге приобретает синий цвет.
Полное удаление железа из аккумулятора затруднено. Для снижения содержания железа аккумулятор надо
разрядить, удалить раствор серной кислоты, промыть, а затем залить его дистиллированной водой и поставить
на заряд.
Затем воду заменяют раствором серной кислоты, разряжают аккумулятор и берут пробу раствора для анализа.
Если содержание железа остается еще большим, раствор ск опять удаляют и заливают аккумуляторы более
слабым раствором. Затем дают полный заряд и вновь проводят анализ раствора ск. Обычно после двух-трех
смен раствора ск процент присутствия железа существенно понижается.
Мышьяк в основном действует на отрицательные пластины, вызывая их сульфатацию. Вес пластины
увеличивается за счет мышьяка и сульфата свинца. Растет напряжение при заряде (до 2,8—3,0 в) из-за более
высокой поляризации отрицательных пластин. На положительные пластины мышьяк не оказывает вредного
воздействия, их потенциал изменяется незначительно.
Обычно мышьяк обнаруживается в растворе серной кислоты в незначительных количествах и постепенно
выходит из раствора в виде мышьяковистого водорода, обладающего запахом чеснока. Газ этот очень ядовит.
Присутствие мышьяка в кислоте определяется следующим образом. Раствор кислоты (1 см3 кислоты на 10 см3
воды) вливают в пробирку и нагревают до 70—80° С. В нагретый раствор ск опускают спираль из
алюминиевой проволоки (или алюминиевой фольги), закрывают пробирку сухой ватой, пропитанной раствором уксуснокислого свинца. Затем пробирку (сверх вложенной ваты) покрывают фильтровальной бумагой.
Бумагу прокалывают Б нескольких местах булавкой и поверх проколов кладут на бумагу кристаллик
азотнокислого серебра. Если в течение 5 мин кристаллик пожелтеет, то это укажет на присутствие мышьяка.
29
Алюминиевая проволока должна быть предварительно сама проверена на отсутствие в ней мышьяка. Для этого
проверку проводят описанным выше способом, применяя чистую серную кислоту, не содержащую мышьяка.
Действие сурьмы аналогично по своему характеру действию мышьяка, но оно намного сильнее. Известно, что
до 10% сурьмы закладывается в решетку положительной пластины для повышения ее кислостойкости.
Выделяясь из постепенно разрушающихся положительных пластин, сурьма переносится через раствор ск к
минусовой пластине,. оседая на губчатом свинце. Свежевыделившаяся сурьма химически очень активна.
Сурьма и губчатый свинец образуют коротко-замкнутые элементы, в результате чего губчатый свинец
сульфатируется. Такой процесс продолжается, постепенно усиливаясь на всем протяжении работы
аккумуляторов. Он тем интенсивнее, чем больше сурьмы в решетке плюсовой пластины. Таким образом,
сурьма сильно повышает саморазряд. Аккумулятор теряет емкость, снижается его кпд.
Описанный процесс происходит при заряде, а при последующем разряде эта сурьма покрывается сульфатом
свинца и вредное действие ее снижается.
Хлор попадает в раствор ск или с дистиллированной водой или с аккумуляторной кислотой, содержащей
соляную кислоту или ее соли. Хлористые соединения очень вредны для аккумуляторных пластин, так как
вызываю! значительный саморазряд. Срок службы положительных пластин сокращается вследствие коррозии
основы. Деревянные сепараторы, главным образом, на стороне, обращенной к плюсовой пластине, светлеют,
приобретают цвет слоновой кости и становятся хрупкими.
В результате химического взаимодействия соляной кислоты с двуокисью свинца (активный материал
положительной пластины), последняя превращается в хлористый свинец. При этом выделяется хлор.
Химическая реакция у минусовой пластины в результате взаимодействия соляной кислоты с губчатым свинцом
приводит также к образованию хлористого свинца. При этом выделяется водород. Под влиянием раствора
серной кислоты хлористый свинец на обеих пластинах образует сульфат (сернокислый свинец) и соляную
кислоту. Дальше на плюсовой и минусовой пластинах процесс повторяется.
Выделяясь на положительной пластине и выходя наружу, свободный хлор создает характерный резкий запах.
Сульфат свинца, образовавшийся под воздействием соляной кислоты на поверхности обеих пластин, приводит
к уменьшению емкости аккумулятора, так как корка сульфата, закупоривая поры активной массы, мешает
участию лежащих под этой коркой активных материалов в токообразующих электрохимических процессах.
Практические наблюдения показали, что при наличии в раст30
воре серной кислоты 0,02% соляной кислоты саморазряд аккумулятора повышается в 3 раза против
нормального.
Благоприятным для аккумуляторов, загрязненных хлором, является то, что он сам медленно удаляется из
раствора даже у неработающих аккумуляторов. Что же касается тех аккумуляторов, которые работают в
режиме заряд—разряда и часто подвергаются нормальным разрядам, то они довольно быстро освобождаются
от хлора. Учитывая это обстоятельство, целесообразно дать аккумуляторам три-четыре цикла заряд—разряда
(с разрядом на 100%) в нормальном режиме, чтобы значительная часть хлора ушла из аккумулятора.
Более надежный способ удаления соляной кислоты (хлора) из аккумуляторов состоит в следующем.
Аккумулятор разряжают, удаляют загрязненный раствор ск, промывают сосуд и пластины дистиллированной
водой, заливают аккумулятор слабым раствором ск (уд. вес 1180— 1190 кг/м3) и дают полный заряд. Желательно провести после этого контрольный разряд и затем заряд с перезарядом.
Как уже упоминалось, очень часто хлор вносится в аккумулятор вместе с доливаемой водой, поэтому важно
постоянно контролировать доливаемую воду. Если с каждой порцией воды в аккумулятор поступают новые
порции хлора, то лечение аккумулятора путем проведения упоминавшихся циклов заряд— разряда становится
бессмысленным. В этих условиях присутствие хлора приобретает стойкий характер и вместе с неизменным
увеличением саморазряда портятся положительные пластины и сокращается срок их службы.
Помимо внесения хлора с доливаемой водой, хлор может попадать в аккумулятор с потолочной капелью, если
потолки аккумуляторного помещения побелены с применением известкового раствора.
Соленая вода (соль, как известно, состоит из натрия и хлора) не должна попадать в аккумуляторы, так как она
вызывает 'саморазряд, сопровождающийся образованием сульфата свинца, сульфата натрия и газообразного
хлора, который постепенно выделяется из раствора.
Хлор сам по себе относится к числу удушливых газов, вредных для обслуживающего персонала. Кроме того,
свободный хлор, выделяющийся из аккумуляторов, смешиваясь с выделяющимся из тех же аккумуляторов
водородом, может образовать гремучую смесь, которая взрывается при воздействии на нее прямых лучей
солнца.
Присутствие хлора в серной кислоте может быть проверено -следующим способом. В стеклянную пробирку
наливают 5 см3 испытуемой кислоты и разбавляют ее дистиллированной водой (проверенной предварительно
на отсутствие хлора). Доводят объ31
ем раствора до 50 см3, затем прибавляют 10 капель азотной кислоты уд. весом 1200 кг/м3, а затем около 0,5 см3
10-процентного раствора азотнокислого серебра (ляписа) и перемешивают их. Если по истечении 10 мин
опаловое замутнение не возникает подобно нескольким влитым каплям молока, то хлора в кислоте нет. Появление слабого облачка указывает на присутствие небольшого количества хлора. В этом случае рекомендуется
провести точный количественный анализ в лаборатории. Надо сказать, что такое же помутнение может
возникать и в том случае, когда хлора нет, но зато имеются примеси какого-либо элемента его группы, например, брома или йода При наличии этих примесей помутнение исчезает, если к раствору добавить
нашатырный спирт. Достоинство описанного способа проверки состоит в том, что им можно обнаружить
наличие хлористых соединений в очень небольших количествах—до 0,0002%.
Капельный метод проверки присутствия хлора в кислоте предусматривает выполнение следующих операций.
Заготавливают 20-процентный раствор азотнокислого серебра и каплю его наносят на эбонитовую пластинку. К
этой капле добавляют каплю проверяемой кислоты. Если возникает помутнение, то это указывает на
присутствие в кислоте хлора.
Наилучшее средство борьбы с хлором — это профилактические мероприятия, предотвращающие возможность
попадания его в аккумуляторы.
Азотная кислота и окислы азота оказывают вредное влияние, в первую очередь, на активную массу
отрицательных пластин—губчатый свинец—окисляя свинец в окись. Окись свинца, в свою очередь, вступая в
реакцию с оставшейся неиспользованной азотной кислотой, образует азотнокислую соль свинца и воду.
Азотнокислая соль свинца под действием серной кислоты превращается в сульфат свинца. При этом
выделяется свободная азотная кислота. Дальше процесс повторяется и количество сульфата на отрицательных
пластинах растет.
Положительные пластины почти не подвержены действию азотной кислоты, но все же замечено, что во время
заряда на них выделяется окись азота и постепенно формирует основу положительных пластин, ослабляя таким
образом ее механическую прочность. В результате этого пластины растут и коробятся. Остов их становится
непрочным, а ребрышки хрупкими.
Отмечено, что при наличии 0,001-процентной азотной кислоты в растворе ск резко увеличивается саморазряд
отрицательных пластин. Азотистые соединения обычно попадают в раствор вместе с кислотой или водой в виде
аммиака.
Во время каждого заряда часть азотной кислоты выделяется из раствора ск вместе с газами в виде двуокиси
азота, поэтому с течением времени количество ее в растворе уменьшается.
32
Присутствие в серной кислоте азотной кислоты и ее солей может быть проверено следующим
3
3
образом. Заготавливают водный раствор испытуемой кислоты уд. весом 1384 кг/м . В 25 см такого
раствора, еще не остывшею от нагревания при смешивании, вносят несколько капель слабого
раствора индиго.
Если после этого раствор кислоты приобретает голубую окраску и сохраняет ее в течение нескольких
минут, то это указывает на почти полное отсутствие соединений азота. Если же раствор после доливания
индиго быстро желтеет, то, следовательно, в серной кислоте имеется чрезмерно большое количество
соединений азота.
Более точный способ проверки наличия азотной кислоты в серной кислоте состоит в следующем:
приготавливают водный раствор испытуемой кислоты уд. весом 1384 кг/м3 и 25 см3 такого раствора наливают в
пробирку В другую пробирку наливают 25 см3 дистиллированной воды. Затем (уже перед самым испытанием)
приготовляют насыщенный раствор сернокислого железа в холодной дистиллированной воде и 2—5 см3 его
вливают в пробирку с водным раствором серной кислоты осторожно по стенке пробирки так, чтобы он, не
смешиваясь с тяжелым 'раствором кислоты, образовал на ее поверхности слой.
При наличии азотной кислоты на границе жидкостей образуется бурое кольцо (из окислов азота). Если
азотистых соединений в кислоте очень мало, то кольцо с легко-бурой окраской возникает не сразу, а спустя
20—30 мин после доливки железного купороса, Оно может быть настолько слабым, что заметить его удается
только на фоне белого листа бумаги путем сравнения с цветом чистой дистиллированной воды, наполняющей
другую пробирку, Такая кислота годится для применения в аккумуляторах. Если в пробе содержится 0,001—
0,002% азотистых соединений (что уже недопустимо), то кольцо приобретает заметную слабо-бурую окраску,
при 0,01% примеси бурая окраска становится темнее, а при более значительном количестве азотистых
примесей кольцо резко-бурого цвета появляется тотчас после доливки раствора железного купороса.
Капельный метод позволяет обнаружить наличие в растворе ск окислов азота путем добавления
испытуемого раствора серной кислоты к одной капле раствора дифениламина (сырье для производства
синтетических красителей). В присутствии окислов азота капля окрашивается в синий цвет.
Если требуется быстро освободить аккумулятор от примесей азотной кислоты, то следует провести
следующие мероприятия. Аккумулятор разряжают, выливают загрязненный раствор ск. Пластины и сосуд
промывают чистой водой. Во вновь собранный аккумулятор наливают водный раствор ск уд. весом 1040—1060
кг/м3 и подвергают аккумулятор 2—3 циклам заряд—разряда. При последующем заряде (в конце его)
плотность раствора ск повышают до нормы.
33
Наличие в растворе ск уксусной кислоты легко определить по характерному запаху, выделяющемуся из
аккумулятора. Кроме того, внешним признаком присутствия уксусной кислоты является обильное появление
кристаллов сульфата свинца на хвостовых отводах пластин на уровне границы между раствором ск и воздухом.
Те части положительных пластин, которые защищены слоем двуокиси свинца, невосприимчивы к действию
уксусной кислоты. Те же части пластин, на поверхности которых имеется чистый свинец или сульфат свинца,
подвергаются самому активному воздействию уксусной кислоты. Чистый свинец превращается в уксуснокислый свинец, способствующий интенсивному образованию сульфата. Уксусная кислота не ускоряет процесс
сульфатации пластин аккумулятора, находящегося в покое. Зато коррозирующее действие ее особенно активно
сказывается на свинце и его сплавах, когда последние становятся анодами.
В результате этого решетка пас тированных пластин может корродировать, терять механическую прочность и
разваливаться. Действие уксусной кислоты больше всего сказывается на границе между решеткой и активной
массой. Все те места у пластин, где оголяется чистый свинец (в результате, например, выкрашивания активной
массы), подвержены действию уксусной кислоты. Следует отметить, что у аккумулятора, находящегося в
покое (бездействии), присутствие примеси уксусной кислоты в растворе не вызывает существенного
повышения саморазряда. Во время же заряда даже незначительные количества уксусной кислоты вызывают
сильную коррозию свинцовых ребрышек.
Положительные пластины, пораженные уксусной кислотой, приобретают темный—почти черный цвет, растут
(удлиняются) и становятся хрупкими. Особенно подвержены действию хвостовые отводы пластин на уровне
зеркала раствора электролита. Они в этом месте сильно коррелируют и обламываются, если, держась за них,
пытаются вынуть пластины из аккумулятора.
Наличие уксусной кислоты в электролите проверяется следующим образом. Пробу кислоты, налитой в
пробирку, нейтрализуют нашатырным спиртом, затем прибавляют небольшое количество хлорного железа.
Если при этом происходит окрашивание раствора в красный цвет, который тут же пропадает после того, как
доливаю г немного соляной кислоты, то это указывает на присутствие уксусной кислоты.
Кроме уксусной кислоты, в аккумулятор могут попасть и другие органические вещества, к которым, в
первую очередь, надо отнести крахмал, декстрозу, сахарозу и экстракт из деревянных сепараторов. Иногда
может попасть в раствор электролита и этиловый спирт. Все органические вещества, главным образом, влияют
на положительные пластины. Во время заряда они окисляются двуокисью свинца и одновременно обра34
зуются промежуточные продукты в виде Сахаров, спиртов и кислот. Винный спирт переходит у положительной
пластины в уксусную кислоту. В общем, все органические примеси действуют в конечном итоге, как уксусная
кислота.
Медь, попадающая в раствор электролита, главным образом, с дистиллированной водой, не оказывает
заметного вредного влияния на работающий аккумулятор. Обычно медь откладывается в виде губчатого слоя
на поверхности пластин, а затем этот слой опадает на дно. Голубая окраска раствора постепенно исчезает.
Однако если заряженный аккумулятор с примесью меди в растворе долго оставляют в состоянии покоя, то
пластины обеих полярностей могут покрыться тонким слоем меди, который сделает аккумулятор неспособным
принимать заряд.
Для проверки присутствия меди в водный раствор испытуемой кислоты вливают немного нашатырного спирта.
При наличии в растворе солей меди образуется белый осадок, постепенно принимающий синюю окраску. Этим
способом можно выявить присутствие в растворе уже 0,005% меди.
Пользуясь капельным методом, медь можно обнаружить, если в раствор кислоты влить немного раствора
роданистого аммония. При наличии меди в растворе должно появиться бурое пятно. Действие меди
значительно повышается, если в растворе кислоты присутствуют еще и другие примеси.
Золото чрезвычайно редко попадается в водных растворах серной кислоты, но оно очень опасно для
аккумуляторов.
Серебро действует на аккумуляторы слабее, чем золото. Соли серебра разлагаются в водном растворе серной
кислоты, и серебро откладывается на минусовых пластинах в губчатом виде и существенно снижает их
емкость.
Платина—одно из самых вредных загрязнении. В настоящее время она, как примесь в кислоте, встречается
очень редко. Но в прежние времена, когда в процессе производства серной кислоты ее концентрировали в
платиновых сосудах, примесь платины не была редкостью. В связи с этим вредное действие платины на
аккумуляторы изучено было достаточно детально. Не вдаваясь в подробности, можно сказать только
следующее: уже при наличии 0,00001% примеси платины последняя вызывает такое бурное выделение
водорода, что создается впечатление непрерывного «кипения» раствора. После 4—5 циклов заряд—разряда
емкость аккумуляторов снижается больше, чем наполовину. При этом отрицательные пластины размягчаются
и становятся совершенно непригодными к дальнейшей работе.
Во время заряда напряжение не повышается сверх 2,4 в. Кадмий, никель, олово, цинк заметного вредного действия на аккумуляторы не оказывают: саморазряд не увеличивают, сепараторы не повреждают. Эти металлы,
попадая на активную
35
массу пластин, образуют короткозамкнутый элемент и сами превращаются в сульфат, избыток
которого опадает на дно аккумулятора. Со временем большая часть примеси оказывается в шламе, а
в растворе ее количество резко снижается.
Алюминий, калий, магний, натрий действуют, главным образом, на положительные пластины, поскольку они
способствуют растворимости сульфата и этим самым вызывают глубокое формирование пластин.
Кобальт -разрушает сепараторы, понижает напряжение при заряде, уменьшая поляризацию плюса.
Аммоний влияет формирующе на положительную пластину и вызывает небольшой саморазряд пластин обеих
полярностей.. Появление его в растворе может быть следствием абсорбции аммиака серной кислотой.
Кальций не оказывает заметного вредного действия на пластины. Ввиду того что сульфат кальция слабо
растворим в серной кислоте, большая часть его оседает на дно.
Висмут вызывает сульфатацию минусовых пластин, в результате чего вес их возрастает. Осадок висмута на
минусовых пластинах имеет коричневый цвет.
Ртуть влияет на аккумуляторы очень слабо.
Как уже упоминалось, комбинация загрязнений действует на аккумуляторы сильнее, чем каждое из
загрязнений в отдельности. Так, например, молибден, ртуть, сурьма, цинк при наличии меди сильно повышают
интенсивность местных реакций и приводят к быстрому саморазряду минусовых пластин, хотя они сами, а
также медь, взятые в отдельности, обычно приносят аккумуляторам мало вреда.
Указанные выше упрощенные способы проверки наличия примесей в серной кислоте и ее растворах дают в
основном только качественную и при том в большинстве случаев приблизительную оценку этих примесей.
Такую проверку можно выполнить своими силами, пользуясь услугами любой производственной химической
лаборатории или местной аптеки. Что же касается точных анализов с определением количественного состава
примесей в кислоте и ее растворах, то такой анализ должен выполняться в специальных химических
лабораториях.
Пробу раствора серной кислоты для анализа следует брать после разряда аккумулятора, когда большинство
металлических примесей переходит в раствор.
В заключение отметим, что если возникает сомнение в том, что полученные бутыли содержат именно серную
кислоту (а не соляную или азотную), то для проверки к взятой пробе добавляют раствор хлористого бария.
Если после этого в пробе образуется белый осадок сульфата бария, то испытуемая жидкость является
действительно серной кислотой.
36
\'\ИН,
так
рнются
поры
активного
слон
двуокисью
как
марганца
и
ПО.'lожите,ГJЬНЫХ
закупоривают
!l.lастин
засо­
их,
у ,отрицательных ШlасТlШ одновременно с образование".I СВIШ­
IlОВОГО сульфата выде.lяетсн черная ПJlенка двуокиси :\lарганца.
\,()торая
оседает
на
cH~Hl\ax
сосуда
и
всплывает
на
повсрхность
раствора, На поверхности п.lастины псявляеТСJl рыхлый с.l0Й,
\орый
постепенно
опадает
на
ДНО
Оседая на псвеРХНОСТII llоложитеш,ных пластин, двуокись
ганца
покрывает
пластины
ко­
сосуда,
ПJ10ХОПРОВОДНЩИl\I
"Iap-
С.10ем.
Во ВРСl\IЯ заряда аКК):VIулятора, пластины I~OTOPOrO загрязнены
:~LJУОКНСЬЮ ~IаргаI-Iца, IlI\ТСНСIШIIО Быде.lяется водород, Пластины
\J(JЧТИ не ПРИllимают заряда, Большая часть зарядного тока идет
на
окисление
двуокиси
\lарганца
и
Ч2СТИЧНО
на
выделение
кисло­
рода, который у исправных аККУ:\lУЛЯТОРОВ ОЮIС.lяет сульфат
ца
до
ДВУОКIIСИ
CBIIII-
свинца,
Процесс заряда не достигает слоев активной :\laccbI, iJе;,кащих.
более глубоко из-за заКУПОрЮI пор Дl3УОКIIСЬЮ ,Iарганца,
Таким образом, ~lаргаНСI~ lIe талыш повышает са:VlОразряд II.-Ja,,:ТИН обеих по.lярностеЙ, IIО н поюокает их емкость, При БО.1ЬШИХ:
iюличествах
:\lаРГ3Iща
в
]13СТВОрС
электролита
Ш-;:КУМУJIЯТОР
очень
%
{)ыстро
СЮlOразрнжается. Та к, IlаIl!Ш\Iер, прп наЛИЧИ!I 0,025
\lapraHua аККУl\IУЛЯТОРЫ в течеНIIе '.1 СОI ЩI теряют большую часть
l'поей eЫKOCГlI и не поддаются заряду,
Марганец разрушающс ;I,систвует на дepeBНlIНЫc сепараторы отбе.lиваются, утоньшаются, нокрываются СIШОЗJlЫ~1И отвер­
OHII
стиями.
ПраКТJI'!еСКI!С С'пособы удаления ,\IC\р,С\ниа 113 ;,КI":У:YIУЛЯТОРОВ не
Р<Jзработаны. Если Jlрисутствие ~lapraIIIla обнаружено I3 ССР\lOЙ
\,ислоте
I!МИ
не
пли
поде
до
11:'\ З<1.1НRКИ f3 <1i\КУ:\IУ,lЯТОР. то ПОJIЬ30JJа'!ЪСЯ
следует.
ПРИСУГС1вие MapraHIIa в растворе кислоты ='lOжст быть пред­
варительно проверено. Для этого НП фП.'lЫРОI3d.1Ы!УЮ бумагу lIa110СЯТ пару капель раствора ск, а з~!те",! на образовавшееС5I п'пно
\,аплю аJ\l\lнаЧJlOГО распора аЗОТJJlJЮ1с:rого серебра, НаЛI!чпе \!ар­
\'анца ОТl\JС'lается ПОЯLJ.1снием черного 1iятна, для точного оJlреде­
:JСНИЯ
процента содержаНIIЯ
быть
произведеll
маргаш(3
.ГJабораторныЙ
в
JШС'.'Iсте
ПЛИ
воде
::'O.lil<eII
анализ.
В тех случаях, когда l\О.lичес"Пю марганиа 13 растворе о;: превос­
\одит незначите.1ЬНО (на HeCKO,lb!,o ',:1) ДО1!УСТI!:'>lУЮ норму И не­
iJБХОДИI\10, чтобы аККУ~IУШJТОРЫ ВР{';\lеюlO ОС'<lнались в работе,
аккуму.1ЯТОРllые батареи с.:Iедуст: держать в состоянии постоянного
напряжение
подзаряда
упе.:НIЧИТЬ
против
IIOP\lbl на
5-6%, не допускать глубоких разрядоIЗ н не остаВ.1ЯТЬ их 13 раз­
JIOдзаряда,
ряженном СОСТОЯНИИ; каждый зарщJ, аККУ!I'IУ.'JЯТUIЮВ следует произ­
\!Одить с lIерезарядом, Кроме того IIСОUХОЛИМ() ввести В систе~'vlУ
(jолее частый KOIITpO,.lb емкости аккумулнторов, разряжая их р. ре-
27
жиме,
при
котором
Жел езодля
они
должны
наиболее
часто
отдавать
номинальную
встречающаяся
eMKolcTb.
примесь, опасная
аккумулятора.
В аккумуляторе же.ТJезо растворяется и переходит в сернокис­
лую
СiQЛЬ закиси
железа.
У
положите.ТJЬНОЙ
плаСТИIIЫ
эта
соль
·окисляется двуокисью свинца до 'соли окиси. При этом активное
вещество положитеЛl>НОЙ пластины сульфатируется и выделяется
вода. Таким образом, фактически происходит разряд ПО.'Iожите.1Ь­
ной пластины.
Во :зремя заl'яда аккуыулягора соль окиси желсза с ПО.l0ЖИ­
тельных пластин псреIlОСИН'Я к отрицате.1ЬНЫМ, ОIШСlнет губча­
тый свинец, т. е. разряжает }IИНУС1)вые П.1а,стины. Во время раз··
ряда
железо
вновь
переносится
к
ПО.l0житеЛЬНЫill
II.'1астина
\1 11
описанный выше процесс у по.'Iож!пельноЙ П.'Iастины ПОВТОРНеТСЯ
вновь.
ТаКИl\l образом, ОДНО И то же КО.lичество железа попереl\lенно
разряжает то ПО.l0жительную (при разряде), то отрицате.1ЫIУЮ
пластину (при зарнде). 3аЛlечено, что отрипателыlеe !1.'1астины
подвергаются бо.1ее сильному воздействию же.'Iеза, чем ПО.l0ЖИ­
те.1ьные, сели судить по ТО\!У принесу, который ПО.lучают !1.'IaCTHны под действием железа. Однако при бо.1ЬШИХ КО.lичествах же­
леза в аккумуляторе воздействие еГiQ на положитеЛЫIые пластины
может стать разрушите.1ЬНЫ:\I, так как !1.'Iастины (особенно по­
верхностного типа) тернют ~Iсхаl!ическую ПРОЧНОСТЬ. При это\!
П.ТJастины приобретают красноватый оттенок 11 становятся жест­
кими на ощупь. Емкость liOЛОЖИ]'С.1ЬНЫХ П.1аСТИII существенно
rнижает<:я. Из таб.'1. 3.7 видно, что нормы допускают на.'1ИЧ!lе i3
серной кислоте довольно БОJlЬШОГО количества железа (в 120 раз
бо.'IЫШ'. че:\l, например, марганца). ЭТiQ ,а;\1О по себе указывает
на то. что вредное деЙСП\IIе железа MeHblI!e, чем !Щj'ргаllца. Однаки
с.1едует помнить, что превышение допусти:\IОЙ HOPl\lbI железа в
элеКТРU.ilите неизбежно ведет к повышению саморазряда, если это
отступление от нормы не ве,lИКО, а при БО.1ЬШИХ ДОЛЯХ примеСI!­
К порче аккумуляторов. Опыт показа.'1, ЧТО аккумуш!Торы, в растворе
которых содержится О,5<,'с же:lеза, ПО.1IIОСТЬЮ саl\lоразряжаются в
течение 10 суток.
Один способ качественной проверки серной КИС.10ТЫ состоит 13
С.lедующе\1. Чтобы опреде.1ИТЬ содержание железа, в пробирку
наливают
должна
25 СJll~ 50%
применяться
раствора серной кислоты. J..'IЯ растворения
ДИСТН.1.1прованная
вода,
проверенная
на
ОТ­
сутствие железа. Добавляют 1 см 3 азотной I<ИСЛОТbJ С удельным
весом 1200. Смесь нагревают на спиртовой лампе ДО кипения.
После охлаждения смес!! .:хо ко,",шатной температуры к ней добав­
ляют 2-3 CJlt 3 раствора желтой кровяной соли. Ес.1И жидкость
приобретает
синюю
окраску,
то
значит
содержание железа
недо­
пустимо большое. ЕСЛJj ПРИ:\lеси железа меньше 0.004 %, жидкость
становится зеленоватого цвета. При несколько БО.lьшем количестве
примеси до 0,012% жидкость окрашивается в б.'1едно-го.'1убоЙ
28
!llll'T. Такая серная КИС.10та пригодна дЛЯ ПРИМСIIСНИЯ в аккумуля­
lopax. Этот способ позволяет обнаруживать присутствие железа
:LO
0,0005 %.
По другому способу качественной проверки серной КИС.10ТЫ про­
()У
I';ИСЛОТЫ
оКрашивают
в
розовый
цвет
распюром
марганцово­
l';I![.10rO калия. Зате;\1 добавляют несколько капель СИ.1ьного яда-­
роданистого калия. ЕС1И после этого смесь становится вишневого
цвета, то кислота может считаться пригодной для применения в
аккумуляторах. При КО,lичестве железа БО.lьше допустимого рода­
IIIIСТЫЙ калий де,lает пробу непрозрачноЙ. На,lнчие же,'1еза в сер­
!!ОЙ КИС.l0те может быть проверено капе.1ЬНЫ~1 :\iетодо"\! качествен­
IIОГО анализа по способу проф. Н. А. Тананаева. Для этого H<I
фплыр,овальную бумагу наносят одну каП.1Ю раствора желтой
кровяной соли, а зате\I на то же место наносят каплю JIспытуе\юй
I\IIC10Tbl.
6Уi\lаге
При
КО.lнчествс
приобрстает
Полное
l'll!Iжения
удаление
же.1еза
содержаJIИЯ
водой
сверх
допуСТI1\IОГО
IiЯТНО
на
из
железа
аккумулятора
аккумулятор
затруднено.
надо
д.1Я
разрядить,
уда­
KI1l'.'IOTbl, промыть, а затсм за:IIIТЬ его ДИСТlI.l­
:шть раствор серной
.шрованноЙ
железа
синий цвет.
поставить
!I
на
заряд.
Затеl\! воду за\IСIlЯЮТ раствором серной КJICJIOTbI, разряжают
аккумулятор и берут lIробу раствора Д.1Я ана,лва. Если содеРЖсl­
II1IC железа остает'ся еще БО,lЬШИМ, раствор ск опять уда,lЯЮТ ~I
:JаilIIвают аккумуляторы БОJlее слабым paCТBopo"I. Затеч дают
IЮЛlIЫЙ заряд и вновь JIРОВОДЯТ анализ раствора СК. ОБЫЧIЮ ПОСlе
;O~YX'Tpex
венно
смен
раствора
ск
процент
присутствия
железа
сущест­
понижается.
,\'1 ы ш ь Я К
вызывая
их
В
ОСJlОВНО:У!
действует на
сульфатаlLИЮ.
Вес
отрицательные П.1астины,
пластины
увеличивается за счет
~Iышьяка и сульфата свинца. Растет Jlапряжение при заряде (до
2,8-3,0 6) из-за БО,1СС высокой поляризации отрицательных 1I.1а­
(THJI. На положите.'1ьные пластины мышьяк H~ оказывает вредн()­
JO воздействия, их потенциал изменяется Jlезначнтельно.
Обычно мышьяк обнаруживается в растворе серной IШС10ТbI
:il'значительных
внде
I'аз
ко.ll1чсствах
мышьяковистого
этот
очень
и
постеIlенно
водорода,
выходит
обладающего
из
раствора
запахом
11
в
Чl'l'I!ОI\С1.
ядовит.
П рисутствие мышьяка в кислоте определяется следующи ~! CJб­
])<130:\1. Раствор кислоты (1 с.м 3 кис.ттnТhl I~<I 10 с.м" воды) В/ШВ;Jll{уr
1; пробирку и нагревают до 70-800 С. В нагретый раствор ск опус­
l\ают
спираль
из
алюминиевой
фольги), закрывают
ром уксуснокислого
lIаты)
1;
проволоки
(или
аЛЮ:\1Инпевой
пробнрку сухJOЙ ватой, пропитанной раство­
свинца. Затем пробирку (сверх вложенной
покрывают фильтровальной бумагой. Бумагу прокалывают
нескольких местах булавкой
магу кристаллик
!,рнстаЛШIК
азотнокислого
пожелтеет,
то
это
и поверх
I1РОКОЛОВ
кладут
на
серебра.
Если в
течение
5 .МИ/{
укажет
на
присутствие
бу­
мышьяка.
29
А;'Iюминиевая проволока
на отсутствие в
IIраводят описанныл! выше
IIpOBepeHa
кислоту,
не
содержащую
ДОЛЖlIа быть предварителыIо сама
lIей мышьяка. Для "наго проверку
способом, прил!еllЯЯ ЧliСТУIO серную
мышьяка.
Д('йствие с у р ь \Т Ы ана.lОГИЧНО по CBoe~TY характеру деi\ствию
~!ышьяка, но оно на:Шj()ГО сильнее. Известно, что до 10% сурьмы
заIClадыв&ется в решеТl<У положительной lI.lастины Д ..1Я ПОFlышения
ее ЮIСЛОООЙКОСТИ.
Выде.1ЯЯСЬ из ПОСТ(:'ПЕ:I!Ij()
разрушаЮЩJ1ХСЯ
ПОЛОi!\IПС.1Ы!ЫХ
пла­
СТIШ, сурь'та переНОСИТС,I через раствор СК к ~ТИIIУСОВОЙ ТТ.1астинс,
оссда51 на губчаТОi\I с"инне. Свежевыделившащ:я СУРЫ1а ХI1.\шче­
СIШ очень активна. Cypb'\'la н губчатый свинец образуют коротко­
заJ\lкнутые Э.'Iемснты, в результате чего губчатый свинец сульфа­
тируется.
Такой
процесс
продолжается,
постепенно
на всем протяжении работы аккумуляторов.
усиливаясь·
011 Н''\! !IНН'!lсивнее,
чем больше сурьмы в решеп<е плюсовой пластины. ТаЮi~1 образом,
сурьма сильно повышает саморазряд AKKYMy.'HiTOp теР51СТ e~!KOCTЬ,
СIIИЖ<1ется
его
кпд.
Опи('анный процссс lIРОИСХОДИТ при заjJяде, а IIjJИ пос,lеДУIOщем
разря.'lС
эта
CypL,~!a
ппт,рывается
деiiсгпиС' ес: снижается.
Х:I о р попадаеТ:J рас'ВОР
сульфатом
ск или
свинца
и
вредное
с .lИСПlл.1ИРОВ3НIIОЙ
водой.
ПЛИ С <l1,КУ~IУЛЯТОРII()i'! юrслотоЙ. содержящей ('О.lЯ!IУЮ I,НС.l0ТУ ЮIН
CO.1II. Х,lористые С()(:'.:uшетIНЯ ОЧСI!Ь вреДIIЫ дЛИ i:lККУ,\IУЛ;IТОРНЫХ
ш:а('ТIlil, так как вы~ывают ЗII<!ЧIПСЛЫiыii сююразряд. Срок служ­
бы ПО.lОЖIlТе.1ЬНЫХ П.13('ТИII сокращается вследствие КОРРОЗIIИ ос­
новы. ,'J,среi3янные ;.'спараторы, глаВliЫ:Ч ()бразо~!. 1Iа СТО!Ю!!С, 06ее
рarЦСII!ЮЙ к плюсовuj·i II:raCТilI1(" ('11('1'.leIOT, IIрнобрrТiilО1 1l[\('Т С,10НО­
ВОЙ КОСТИ И станогштсп \.рупкими.
В
реЗУ.lhтате
ХИЫJ!ЧlСКОГО взаИМОДl'ИСТВИЯ со:rЯIIОЙ КИС.'lОты с
(активный :\lатсриал положительной п.lастины),
послеДНЯ51 превращается в хлористый свинен. При ЭТО\! выделяет­
ДВУОКIIСЫО ('винца
ся хлор. Хl!:\шческан РС,~IЩIН[ у МИНУСОI30Й плаСТIIIiЫ в результате
В33ИJ\IOде!';стI3ИЯ СОЛЯIIОЙ т<Ислоты .:: губчатым СВИНЦОМ приводит
таю!\е к образованию ХЛОРIlСТОГО свинца. При этом выделяется
водород. Под ВЮIЯНИС,,! раствора серной кислоты хлористый сви­
вец ш; обеих пластинах образует сульфат (сернокислый свинец) и
соляную кислоту. ДаЛJ:-.ШС на плюсовой и минусовой пластинах
процесс
повторяется.
Выдс . -Т51ЯСЬ на ПОЛОЖJПt::.'IЫroЙ пластине 11 выходя IIаружу, сво­
БОДIIЫ!'! хлор создает характерный резкий запах.
Су.1ьфат СВИ!Illа, образовавшийся под воздействие:\! соляной
\\И('.'1Оты на пnверхlТОСТИ обеих пластин, приводит к У;\lеньшению
с\ткости аККУl\!у.lятора, так как корка сульфата, .закупоривая поры
активной \laCCbI, мешает участию лежащих под этой коркой ак­
тивных \lатериалов в ТОl<ообразующих электрохимических процес­
сах. Практические наблюдения показали, что при наличии в раст-·
30
'II)РС ссрной кислоты
повышается
,'IIITopa
Благоприятным
то,
,'IHeTcll
что
он
0,02 % соляной кис/юты саморазряд аккуму­
в
раза
3
против
нормального,
для
аккумуляторов, загрязненных хлором,
сам
медленно
ilсработающих аккумушIТОрОВ,
удаляется
Что
же
из
раствора
касается
яв­
даже
у
тех аККУ:\IУЛЯТО­
ров, которые работают в режиме заряд-разряда и часто подвер­
I'аются нормальным разрядам, то они довольно быстро освобож­
даются от хлора, Учитывая это обстоятельство, целесообразно
,l3Tb ак!\умуляторам три-четыре цикла заряд-разряда (с разря­
,'lOIV! на 100%) в нормаЛЬНОl\I режиме, чтобы значительная часть
хлора
УШ.lа
из
аккумулятора,
Более надежный способ удаления СО.1яноi'1 кислоты (хлора)
!lЗ аККУМУ.1ЯТОРОВ
состоит в следующем, Аккумулятор разряжа­
ю г, удаляют заГРЯЗliеIlНЫЙ раствор ск, промывают сосуд и пласти­
IIЫ дистиллированной водои, заШIВ2ЮТ аККУ"IУЛ5ПОр слабы,,! раст­
ВОРОМ ск (УД, вес 1180-1190 кг/м;З) и дают ПО.1НЫЙ заряд, Жела­
тельно провести после этого контролыlйй разряд и заТСi\I заряд с
IlерезаРЯД()~I,
Как
уже
УПОМИllалось,
очень
часто
хлор
вносится
в
аккуму­
,пятор вместе с доливаемой водой, поэтому важно постоянно конт­
рО,ШрОВ2ТЬ
доливаемую
воду.
аккумулятор
поступают
новые
лятора
путем
оаноюпС5Т
проведения
Если
с
порции
каждой
хлора,
упоминавшихся
бессмысленным.
В
этих
порцией
воды
лечение
аккуму­
то
циклов
условиях
в
заряд-разряда
присутствие
хлора
приобретает стойкий характер и BMe~'Te с неизменным уве.1ичением
('аморазряда
срок
их
портятся
положительные
пластины
и
сокращаете1
службы.
Помимо внесения хлора с доливаемой ВОдОИ, х.10р IV!Ожет попа­
дать в аккумулятор с потолочной капелью, если ПОТОЛКI! аккуму­
,пяторного ПО\lещения побелены с применением известкового раст­
вора.
Соленая вода
(соль, как известно, состоит из натрия и хлора)
11(; должна попадать в аккумуляторы, так как она вызывает само­
разряд, сопровождающийся образованием СУЛi>фата свинца, суль­
фата НаТРИЯ и газообразного хлора, который постепенно выделя­
l'ТСЯ
из
раствора.
Хлор сам по себе относится к ЧI!СЛУ УДУШ.1НВЫХ газов, вредны,х
обслуживающего персонала, Кроме того, свободный хлор,
из аккумуляторов, смешиваясь с выде.1ЯЮЩИМСЯ
113 тех же аккумуляторов водородом, может образовать гремучую
0lесь, которая взрывается при воздействии на нее ПРЯ\fЫХ лучей
JUIH
IШДеЛЯЮЩИЙСЯ
l'олнца,
Присутствие хлора в серной кислоте может быть нровсрено
,',IСДУЮЩИМ способом, I3 стеклянную пробирку наливают 5 сиЗ
1Il'lIытуемой кислоты и разбавляют ее дистиллированной водой
(11 роверенной предварительно на отсутствие хлора). Доводят объЗl
ем раствора до 50 см 3 , за тем прибавляют 1О капель азотной кис­
уд. весом 1200 кгj.1Z 3 , а затем около 0,5 слt 3 10-процентного
раствора азотнокислого серебра (ляписа) и перемешивают их. Ес­
.1И по истечении 10 ,НИН опаловое замутнение не возникает подобно
.10TbI
нескольким ВЛИТЬ!'vl каплям ;\lOлока, то хлора в кислоте нет. ПООВ­
:lение слабого облачка указывает на I1рисутствие небольшого ко­
.1ичества
хлора.
ко.1ичественныИ
же
ПО.\lутнение
В
ЭТЮI
случае
анаюв в
j\южет
реКО:\lендуется
.lаборатории.
ВОЗЕ икать
и
в
том
Надо
провести
сказать,
случае,
точный
что такое
когда хлора
нет,
но зато имеются прютеси какого-либо элемента его группы, на­
ПРИ;llер, брома или IJOда. При наличии этих примесей помутнение
IIсчезает, если к раствору добавить нашатырный спирт. Достоин­
ство ОЩI('анногu
способа
jIроверки
состоит в
том,
что
им
можно
обнаРУЖIIТЬ наличие ~."ЮрИСТЫХ соеДИIleJlИЙ в o'IeHb небольших
],u.шчествах - до 0,0002
Капельный метод IIрОВЕ:рhИ присутствия хлора !3 кислоте пре­
%.
.1УОIатривает
ВЫIlО.1неIlИЕ: с.lедующих операций. ЗаготаВЛlIвают
20-IIроцентный раствор аЗОТIIОКИСЛОГО серебра и каплю его нано­
сят на эбонитовую П.1аС 1 jjjjКУ. К этой капле добавляют каплю про­
веряе.\IOЙ
IIa
кислоты.
ПРIiСУТСТБие
в
LС,.lИ
L;ОЗIIикает IIO~IУТlIеI!Ие,
I\IIC.10T(;
Наилучшее средство борьбы с хлором .\Iероприятия,
то это
указывает
хлора.
предотвращающие
это профилактические
ВОЗМОЖIIОСТЬ попадания
его
в
ак­
I,УМУЛЯТОРЫ.
А з о т н а я к и с ,1 О Т а и о к и с л ы а з о т а
В.1ИЯШlе,
I3
первую очередь, на
оказывают вредное
активную массу отрицательных пла­
стин --- губчатый свинец -- окисляв свинец в окись. Окись свинца,
в свою очередь, вступая
ной
аЗОТIIОЙ
кислотой,
в реакцию с оставшейся неиспользован­
образует а:ютнокнслую соль свинца и
БОДУ.
Азотнокислая соль свинца под действием серной КИСЛОТЫ пре­
вращается в сульфат свинца. При этом выделяется свободная
азотная кислота. Дальше процесс повторяе1'СЯ и количество суль­
фата на отрицательных пластинах растет.
Положительные пластины почти не подвержены действию азот­
ной
КИС10ТЫ, но все же замечено, что во время заряда на них
выделяется окись азота и постепенно формирует основу положи­
тельных пластин, ослаблян таким образом ее механическую проч­
ность. В результате этого пластины растут и коробятся. Остов их
становится
неПРОЧНЫ1\l,
ОТ1\Iсчено, что при
в
растворе ск
стин.
с
ИЛИ
Во время
из
с
32
раствора
течением
ребрышки
хрупкими.
на.1ИЧИИ O,OOl-процентной азотной кислоты
резко уве.lичивается
Азотистые
кислотой
а
соеДИIIеIIИЯ
водой
в
саморазряд отрицательных пла­
обычно попадают
виде
каждого заряда часть азотной
ск
вместе
времени
с
газами
количество
ее
в раствор
вместе
аммиака.
в
виде
в
кислоты выделяет'ся
двуокиси
растворе
азота,
поэтому
уменьшается.
ПРlIсутствие .В серной Кl1слоте азотнои КИС-l0ТЫ 11 ее· солен МО­
быть проверено Сlедующим образом. 3аготав.гlllвают водный
Pill'TBOP испытуемой кислоты уд, весом 1384 кг/м". В 25 С,н 3 т а кого
Il\l'\,
P;il'TBopa, еще не остывшего от нагревания при смеШllвании, вно­
Il('CKO,lbKO капель Ulзбого раствора индиго,
('\IТ
ЕС1И ПОС,lе этого раствор кислоты приобретает го.1убую окрас­
КУ
и
сохрзняет
ее
в
течение
нескольких
;I'lинут,
то
это
указывает
Ila ПОЧТII liОЛlое отсутствие соединений аЗОТ3, ЕС1И же раствор
IIOC1e ДО.1иваНIIЯ индиго быстро желтеет, то, Сlедовате.1ЬНО, в сер­
IIОЙ
КИС10те
имеется
чреЗ,IеРIlО
большое
КО.lичество
соединении
uзота.
БО.1е(' точный способ проверки наличия азотной ЮJС10ТЫ в сер­
IIОЙ
КИСlOте
состоит в
u!t'дующем:
вор
ИСIlЫТ~ е~lОЙ КИС10ТЫ уд, J3eCOi\I
racTBopa jlа.1Iшают в пробирку I3
I1риготаВ,.lИвают
водныii раст­
кгр(! и 25 С.Н;) такого
другую пробирку Ild,ll!ваюг
1384
:ZБ см 3 дисти.l.1ированноЙ воды. 3aT'-';\1 (уже перед Ca1\IbHI I!спыта·
I:Щ'М)
приготовляют насыщенный расГIЮР сернокислого же,lеза
в холодной Дl!СТII.lлироваНlIОЙ ВОДе и 2-5 С,Н;) его В.l1шают в про­
('IIPKY С БО;J,IIЫ~I раствором серной кислоты осторожно по стенке
l'роБИРКII так, чтобы он, lIе смешивапсь с тяже,lЫ~1 'ра'СТIЮРО;\l
"I!СЛОТЫ, образовал на ее 1l0веРХI!ОСТИ слой,
При Н3.1ИЧИИ азО'Гной кислогы на границе жидкостей образует­
l'51 бурое кольцо (из окислов 8зота), Если азотистых соединений
!\ IШС,10те очень ыало, то кольцо с .1егко-буроii окраской возникает
11(' сразу, а спустя 20--30 MU/i после доливки Ж.е.lезного купороса.
()IIО
;\roжет быть настолько с.lабым, что за\IеТIПЬ его удается
фоне белого листа буыаги ауте:--I сравнешlЯ с цветом
'iIIСТОЙ Д1JСТlI.lс1ироваНlIОЙ воды, наПШ1Няющеi'I другую пробирку,
'Гакая KI!~~OTa годится для применения в аккумуляторах. Если п
11 робе СОJ.еРЖ!lТС51 0,00 l--U,002 % азотистых соединен ий (что уже
IIСДОПУСТЮro), то кольцо llриобретает заЛIетную слабо-бурую ок­
р;\ску, при 0,01 % примеси бурая окраска становится Te\IНee, а при
IO:lbKO на
!JO.lee значите,lЫIО~1 КО,'lИчестве азотистых ПРИ;\1есей КО,'IЬЦО резко­
fiyporo пвста ПОЯП.1яеТС51 тотчас после доливки раствора железного
I;упороса,
Капе.1ЬНЫЙ :\Iетод позволяет обнаружить на.lичие в растворе ск
lllШСЛОВ азота путеl\! добавления испытуемого раствора серной
I,EC:IOTbl к одной каП,1е раствора дифенилаi\ШiIа (сырье Д.1Я произ­
IЩJ,ства СlIнтетических красителей). в присутствии окислОв азота
1,:111,151
окрашивается
Fс.1И
:I'\OТlТOI1
требуеТС51
кислоты,
в
синий
цвет,
быстро освободить
то
следует
провести
аккуыу.l51ТОр
следующие
от
НРИl\!есей
мероприятия,
\ I\I\.У~!)'.lЯТОР разряжают, I3Ы,lивают загрязненный раствор ск, Пла­
,·lllllbl н сосуд промывают чистой ВОДОЙ, Во вновь собрю]]]ый акку1\'.IIIТOp \lалшают ПОДllЫИ растпор ск уд, веса!\! 1040-1060 кг/лt 3
11 Ilодпергают аккумулятор 2-3 циклам заряд-разряда. ПРИ по­
, Il';Lующе\1 заряде (в конце его) плотность раствора С!{ повышают
;1' IIOP:\Ibl,
111
ЗЗ
Наличие в
.nИТЬ
по
растворе ск у к С у С Н О Й к и с л о т ы
характерному
запаху,
выделяющемуся
из
легко
опреде­
аккумулятора.
Кроме
того, ,внешним признаком присутствия уксусной кислоты
является обильное появление кристаллов сульфата свинца на
хвостовых
ск
и
отводах
пластин
на
уровне
границы
между
раствором
воздухом.
Те части положительных пластин, которые защищены слоем
двуокиси свинца, неВОСПрНIIМЧИВЫ к действию уксусной кислоты.
Те же части пластин, на поверхности которых имеется чистый сви­
нец или сульфат свинца, подвергаются самому активному воздей­
СТВIIЮ уксусной кислоты. Чистый свинец превращается в уксусно­
kИС.ТIЫЙ свинец, способствующий интенсивному образованию суль­
фата. Уксусная кислота не ускоряет процесс сульфатации пластин
а!{кумулятора, находящегося в покое. Зато корродирующее дей­
ствие ее особенно активно сказывается на свинце и его сплавах,
когда
В
последние
результате
корродировать,
становятся
этого
терять
анодами.
решетка
пастированных
~lсханическую
прочность
пластин
и
может
разваливаться.
Действие уксусной кислоты больше всего сказывается на границе
l\!ежду решеткой II активной l\1ассоЙ. Все те места у пластин, где
оголяется чистый свинец (в результате, например, выкрашивания
активной массы), подвержены действию уксусной кислоты. Сле­
дует отметить, что у аККУl\lулятора, находящегося в покое (без­
действии), присутствие I1рЮI(~СИ уксусной кислоты В растворе не
вызывает существенного повышения саморазряда. Во время же
заряда даже незначителы:ые количества уксусной кислоты вызы­
взют СИJIЬНУЮ коррозию свинцовых ребрышек.
Положительные пластины, пораженные уксусной кислотой, при­
обретают темный - почти черный цвет, растут (удлиняются) и ста­
новятся хрупкими. Особенно подвержены действию хвостовые от­
воды пластин на уровне зеркала раствора электролита. Они в этом
;\lесте сильно корродируют и обламываются, если, держась за них,
llЫПiЮТСЯ
вынуть
пластины
из
аккумулятора.
На.liичие уксусной КИС,10ТЫ в электролите проверяетсяследую­
ЩИМ образом. Пробу кислоты, налитой в пробирку, нейтрализуют
нашатырным спиртом, затем прибавляют небольшое количество
хлорного железа. Если при этом происходит окрашивание раСТВОр<1
в красный цвет, который тут же пропадает
после того, как доли­
вают немного соляной кислоты, то это указывает на присутствие
уксусной кислоты.
Кроме уксусной кислоты, в аккумулятор могут попасть и дру­
гие
органические
отнести
вещества,
к р а х м а л,
к
которым,
Д е кс т роз у,
в
первую
с а х а роз у
и
очередь,
надо
э к с т р а к т
из
Д е р е в я н н Ы х с е пар а т о ров. Иногда может попасть в раст­
вор электролита и этиловый спирт. Все органические вещества,
главным образом, влияют на положительные пластины. Во время
заряда они окисляются двуокисью свинца и одновременно обра-
34
1УЮТСЯ
промежуточные
продукты
в
виде !сахаров,
спиртов
и
киl:­
"Ют. Винный спирт переходит у положительной пластины в уксус­
JIУЮ
кислоту.
I\онечном
В
итоге,
М е Д ь,
общем.
как
Бсе
органические
уксусная
примеси действуют
в
кислота.
попадающая в раствор электролита, главным обраЗОl\l,
с дистиллированной водой, не оказывает заметного вредного влия­
IIИЯ на работающий аккумулятор. Обычно медь откладывается в
виде гуБЧ<lТОГО слоя на поверхности пластин, а затем этот слой
,'падает
на
дно.
Голубая
окраска раствора постепенно исче­
"!ает.
Однако если ззряженный аккумулятор с лримесью меди в раст­
поре долго оставляют в состоянии покоя, то пластины обеих по­
.1ярностеЙ
могут покрьпься тонким
слоем
меди, который
сделает
аккумулятор неспособным принимать заряд.
Для проверки присутствия меди в водный раствор испытуемой
кислоты вливают немного нашатырного спирта. При наличии
в
растворе солей меди образуется белый осадок, постепенно припи­
чающий синюю окраску. Этим способом можно выявить присут­
ствие в растворе уже 0,005% меди.
Пользуясь капельным методом, медь можно обнаружить, если
11 раствор
11ри
кислоты
наличии
влить
меди
в
IIемного
раствора
растворе должно
роданистого
появиться
аммония.
бурое
пятно.
,"Lеиствие l\Iеди значительно повышается, ес.rrи в растворе кислоты
IIРИСУТСТВУЮТ
3 0.1 U Т О
еще
и
другие
примеси.
чрезвычайно редко
попадается
n водных
растворах
('\еРНОЙ кислоты, но оно очень опасно для аккумуляторов.
С е р е б р о действует на аккумуляторы слабее, чем золото.
Соли серебра разлагаются в водном растворе серной кислоты, и
"~ребро откладывается на минусовых пластинах в губчатом виде
11
существенно
П л а ти н а щее
время
она,
снижает
их
одно из
самых
как
примесь
емкость.
в
вредных загрязнений.
кислоте,
встречается
В
настоя­
очень
редко.'
110 в прежние времена, когда в процсссе производства серной кис­
юты
ее концентрировали
в
платиновых
сосудах,
примесь
платаны
IIC была редкостью. В связи с этим вредное действие платины на
;11,КУМУЛЯТОрЫ изучено было достаточно детально. Не вдаваясь в
1I0дробности, можно сказать только следующее: уже при наличии
1),00001
примеси платины последняя вызывает такое бурное вы­
%
.(l'ление
водорода.
что
создается
впечатление
непрерывного
«ки-
11l'IIИЯ» раствора. После 4--5 циклов заряд-разряда емкость акку­
l.Iуляторов снижается больше, чltм наполовину. При этом отриu.а­
I'СЛЬJIые
IОДНЫМИ
Во
пластины
:{
размягчаются
дальнейшей
время
заряда
и
становятся
совершенно
непри­
работе.
напряжение не щовышается сверх
2,4 в.
К а Д м и й, н и к е л ь, о Л о в о, Ц и н к заметного вредного дей­
,'IВИЯ на аккумуляторы не оказывают: саморазряд не увеличивают,
I'l'llapaTopbI не повреждают. Эти металлы, попадая на активную
"
35
ма,ссу
JIJIастин, образуют короткоза}1КНУТЫЙ элемент JI сами пре­
вращаются в СУJIhфат, избыток когорого опадает на дно
аккуму­
лятора. Со Hpe\!eHe~ 66.1ьшая часть примеси оказывается в шла­
ме,
а
в
растворе
ее
А.1ЮМJIНИЙ,
КО.lичество
ка.1ИЙ,
резко
снижается.
магний,
натрий
действуют, гдав­
ныы образа}!, на JJО.l0жите.1ЬНЫС П.1астины, поскольку они способ­
ствуют раСТВОРIIМОСТИ СУ:Iьфата и ЭТЮl самым вызываIQТ глубокое
фОРiliJIроваlIIIе пластин.
К о б ал ь т разрушает сепараторы, IЮI'lижает напряжение при
зэ.ряде,
уыеньшая
JIO.lяризацию
П.lюса.
А .\1 :11 О Н 11 Й В.'JИ5leТ фОРМИРУЮЩ::; на положительную пластину
и вызывает нсбо.1ЬШОЙ сtlыоразряд П.'Iастин обеих по.'IярностеЙ.
ПОЯВ.lеJ-IИе его в растворе может быть С.'Iедствис!v! абсорбции амми­
ака
серliОЙ
ЮIСЛОТОЙ.
К а.1 ь Ц!I Й
не оказывает заметного вредноги действия на П.'Iа­
стины. Ввиду того что сульфат каJIЬЦИЯ слабо растворю! в серной
кис.'10те, БОЛhlU3 я часп, его оседает на дно.
В iI С м"у т ВЫЗLIВает СУ.'Iьфатацию :\IИнусовых пластин, в ре­
зультате чего все их возрастает. Осадок ВИОlута lIa минусовых
ШIаСlllllах
р т уть
1I.\ICe1
КОРll1!lIевый
В.'IIшет
lIa
цвет.
аl·;К.у:\IУ.lЯТОРЫ
КаК уже УIIСl\1ИlIа.lОСЬ,
очснь
слабо.
КОi\lбllнация загрязнеIlИЙ действует
на
аККУ:'iу.lЯТОРЫ СИ.lhllее, чем каждое нз загрязнении в отдельности.
Так, наПР!l~rер, :\1 0.1116,.1('Н , ртуть, cypb:vra, цинк при наличии меди
СИЛЬНО повышают IIIIТеliСШНIOСТЬ ~recTHbIx реакций и IlРИВОДЯТ к
быстрому саморазряду })инусовых 1l.1аСПIlI, хотя они сами, а также
медь. взятые в отде.1ЫIOСТИ, ~БЫЧIIО приносят аккумуляторам :\1ало
вреда.
J,'казаlIные выше )'lIрощеliНЫС способы проверки наличия при­
Месей в серной КИС.l0те н ее растворах дают в основном только
качественную I! ири ТО:\I В большинстве случаев приблизительную
оцснку этих примесеЙ. Такую проверку можно выполнить своими
силащr, :ПО:lьзуяrь ус.1)таМI1 .1юбоЙ производственной химической
лабораТОР!J1I 11.111 меСТilOЙ аптеки. Что же касается точных анали­
зов с опреде.lением КО<lичественного состава примесей в кислоте
И ее растворах, то такой ана.1ИЗ ДО.1жен выIIлшlтьсяя в специаль­
ных химичеСКIIХ лабораториях.
Пробу
раствора
серной
КИСJIOТЫ
tIOсле раЗРЯ;I;а аКI<У"1улятора, когда
примесей IIt"реходит в раствор.
для
анализа . следует
большинство
брать
мета.1лических
В заключение ОТ:\lетим, что еС.1И возникает сомнение в том, что
получеНllые БУТЫ.1И содержат именно серную КИСJIOТУ (а не соля­
ную или азотную), то для проверки к взятой пробе добавляют
раствор хлористого бария. Если после этого в пробе образуется
белый осадок сульфата 'бария, то испытуемая жидкость ЯВJIЯl.ТСЯ
действитеЛhНО
36
серной
кислотой.
3.6. Качество дистиллированной воды и его провер:ка
ТреБОВ8НllЯ к воде, КОТОр<tя примеllяется Д.1Я разбавлеIIИН сер­
ноЕ кислоты, как УI(8зыра.lОСЬ в разд.
3.4, должны бып) еще болеt>
жесткими, че;\l трсБОВ.iНlIЯ к серной кислоте. В СВЯЗИ с этим кате­
ГОРIlЧССКИ
дения:
запрещается
грунтовые,
ПРlIмеIIЯТЬ
речные,
воды
I<ОJIOдеЗllые
естественного
и
родниковые,
происхож­
НОСКО.1ЬКУ
ОНН чаще всего З<ll'орены УГ.'lеКНС,lЫМИ, х.l0РИСТЫl\1И и сеРllOЮIСЛblМII
<:оединеНИЯМII
зе~Iе.1ЬНЫХ
чаях
натрия,
:IIЕта,l:ЮВ
кальция,
магния,
же.lеза,
солями
II т, П. IIримеснми, которые в
ще.l0ЧН')
отдельных
\югут "РlIсутствоиать в воде в больших КО.1ичествах.
ДСГJая
TaKil,C
вода
ГJl'сгда
содержит
кислород,
азот,
слу­
Дож­
углекислоту
(JlЗ воздуха). Крс\:с того, II заВIIСИl\ЮСТИ от того, над какой :IICCTIIОСТЫО ПРОIlt1СIIТl'Н TYLla, в дождевой воде \IOiKCT быть аМ;Шlак,
когда
туча
хлор -- в
ПРОIIОСНТСН
llрЮIОрСКIIХ
над хи.\шчеСIШl\\И
раЙОН6Х.
В
и l<ож~веНIIЫi\lИ
промышлеНIIЫХ
заводами,
районах,
где
раСПОJlожены заво.l.Ы, СЖIIгающие много каменного угля, богатого
серой, дождеl,ан вода всегдг содержит серны и аIIГI!ДРИД. Летm1
дож:девая
щаСl ся
ВОД<l.
lIопадан
аЗОТlIоi'l
Стекающая
под
с
J..:РЫШII
действие
грозовых
()браЗУlOщеисн
I,IIl'.'IOT()i'l,
дождсван вода
из
разрядов, насы­
азота
воздуха.
YB.1CKaCT с собой ПЫ.1Ь,
краску, ОКПС:IЫ же,lеза. !30да, ПО,'IУ'·jаемаяиз чистого Сllега, может
содсржать меньше ПР"l\!есей, чем .1еПIЯЯ дождевая, но все же она
Т<I!(же не ГОДIIТСЯ J,.lЯ IIРIJМСllеllИН в аккумуляторах без предrНI­
РlIте.1ЬНОЙ ОЧIIСТJ..:II.
Все воды еl'ТССГВСIlIIOГО
цессу ОЧИСТКI!
Но есть
IlClllример,
ПРОIlсхождения
ДIlСТlI.l.lятарах
так же,
надо
как и
подвергать про­
водопроводную
воду,
HPI!:\H'C'II, от которых не СIlасаст и ДНСТН.'I.1ЯЦИЯ. Так,
вода,
сус, эфирные
в
в
содержащая
.1етучис
примеси,
как
а.1КОГО.1Ь,
ук­
\IaL'.la. cl так){,с жIIрыl, нс можст быть ОТ IIИХ очищенз
Дilсти.,1.1яторах,
Н!!,
как
ЭТ!I
вещества
IIспарпlOТСН
НрИ
темпера­
туре, лежащей ншке тс:vшерат) ры ЮlпеIIИН воды, II ноэтому быстро
IJопадают в X0.10J,H.lblIIIK ДIIСТИn.lятора. КОllдеllСИРУЯСЬ в ХО.l0,;111.1ьнике,
они
вновь
заГР5iЗНЯЮТ
уже
переГllанную
воду.
К ДИСТИ.'l.lЯТОР" тоже ДО.IЖIIЫ быть предъяв.1СНЫ ОIlреде.1СlIные
требования Д.1Я того. чтобы он не ЯВ.'1Я:JСЯ ИСТОЧНИКО:'.I загрязнения
ДIIСГИЛ.lированноЙ BOJ,bl, I-!аlfБО.lсе часто у ДИСТИ.l.1ЯТОРОВ, 111\lею­
ЩIIХ медные .1уженые труБКII, по.lуда у трубок стирается и \3
.JI!сп!ллат
нопадают
ПРllыеСIl
меди,
IIОЭТОМУ
.1учше
всего
приме­
шпь змеевик IIЗ свинцовых трубок Краны у ДИСТИ.'lлятора ДО.1ЖIIЫ
быть также из СВlшна, О.10ва И.1И керамики, но не из меди.
Резиновые Ш.lаНПI, КОТОРЫМll 1l0ЛЬЗУЮТСЯ дЛЯ раЗ.lива
.J.l),'1ЖiIЫ быть ЧИСТЫ~IJl И без cгa.lЬHЫx спира.lеii внутри.
воды,
Д,]сти.lлированную воду, ПО.lучаеl\lУЮ для ДО:IИВКИ аккумуля­
торов, надо периодически проверять в химических .1абораторию:,
подвергая
с.lедить
за
ее и
тем,
качественно~!у, и КО,lичествеННОl\lУ аlIаШIЗУ. Надо
чтобы
дистиллированная
вода
не
заГРЯЗI1Я.lась
3"1
во время хранения. Она, как правило, должна храниться в стек­
лянных бутылях с хорошо подогнанными пробками.
Не рекомендуется создавать большие запасы дистиллированной
воды, так как при длительном хранении не исключена возможность
загнивания
ее.
Так как наиболее частыми примесями в дистиллированной во­
де являются хлор, медь и железо, то ниже приведены практические
способы качественной' проверки воды, дающие удовлетворительные
результаты.
Про в е р к а в о Д ы н а х л о р. К испытуемой воде, которая
налита в пробирку, добавляют 3-4 капли азотной кислоты и вслед
за этим 4·-5 капель азотнокислого серебра. Перемешивая содер­
жание пробирки путем нстряхивания, наблюдают за ее проз'рач­
IЮСТЬЮ. Если в течение двух минут не появляются следы опалис­
цирующей мути,
то
вода
пригодна
для
применения
в
аккумуля­
торах.
Про в с р к а в о Д ы н а
м е Д ь. Дистиллированную воду не­
сколько подкисляют химически чистой серной кислотой. Прилива­
ют немного нашатырного спирта. При наличии СО.lеЙ меди появля­
еТIСЯ
белый осадок, который затем переходит в 'синий цвет.
способ
позволяет выявить
наличие
даже
0,005%
Этот
меди.
Про в е р к а в о Д ы н а ж е л е з о. Испытуемую воду, подкис­
ленную химически чистой серной кислотой, наливают в пробирку
в количестве 25 см 3 • Потом доливают 1 см 3 азотной кислоты уд.
весом 1200 кг/'м3. Нагревают смесь до кипения и затем охлажда­
ют до ко,,-шатной температуры. Если после добавления 2-3 С_НЗ
раствора желтой кровяной соли вода окрасится в синий пвет, то
вода содержит железо в недопустимо большом количестве и по­
тому
не
пригодна
для
примененин
в
аккумуляторах.
Если же раствор окрашивается в зеленоватый цвет или слабо­
голубоватый, то такан вода пригодна, так как ЭТИI\I способом обна­
руживаются очень MaJlbIe примеси железа (до 0,0004 %).
3.7. 3аливка аккумуляторов ВОДНЫМ раствором серной
кислоты. Поставка и хранение кислоты
3 а л и в к а н о в ы х а к к у м у л я т о ров. Перед заливкой ба­
тареи водный раствор серной кислоты должен' быть заготовлен
в таком количестве, чтобы его хватило на одновременную заливку
всех аккумуляторов данной батареи. Раствор должен быть заго­
товлен
за
сутки
до
заливки,
+
и
к
началу
заливки
должен
иметь
температуру не выше
250 С.
Стационарные свинцовые аккумуляторы,
как уже отмечалось,
заливаются
кислоты,
1180 кг/Оl 3
водным
раствором
серной
уд.
весом
при температуре +25" с.
Для растворения серной кислоты следует пользоватьсн эбони­
товой, керамиковой, или фаянсовой посудой. При разведении боль­
ших количеств раствора удобнее пользоваться деревянными сосу-
38
дами (ящиками), вылаженными изнутри свинцавым листам, напа­
дабие сосудав, применяемых для мантажа аккумулятарав большай
емкасти.
Сначала в сасуд наливают ваду, а затем вливают небальшими
парциями (или танкай струей) серную кислату. Для тага чтабы
памешать балее тяжелай кислате опуститься на дна сасуда, не
смеШ<1ВШИСЬС водай, надО' раствар непрерывна перемешивгть,
пальзуясь для этага стекляннай или эбанитавай палачкаЙ.
Приготавливая раствар, н е ль з Я Н а л и в а т ь в а Д у в с а с у Д
с с е р н а й к и с n а т а Й, так как эта мажет вызвать разбрызгива­
ние сернай кислаты и ажаги. Н а Д а н а л и в а т ь с е р н у ю к и с­
л ату в са суД
с в а Д о Й. Хатя каличества теплоты, развиваемое
и
кислаты
при
вливании
в
ваду
и
при
вливаниивады
в
кислату,
одинакава, аднака теплоемкость у вады и у неразведеннай сернай
кислаты сильна атличаются друг ат друга. В связи с этим струя
вады, пападая в канцентрираванную серную кислату и асвабаждая
бальшае каличества теплаты, вызывает сильный местный l1ерегрев
вследствие низкой теплаемкасти кислаты. В результате этага вада
вскипает и разбрызгивается, увлекая за са бай капли гарячей кис·
латы. Если же кислоту вливать в ваду, та вследствие высокай
теплае;~lкасти
воды
не
вазникает
бальшага
местнаго павышения
температуры.
ПрактичесЮI целесаобразнее и удабнее разбавлять серную кис­
лоту в два приема. Заблагавременна разводят палученную кисла­
ту до уд. веса 1400 кг/м 3 и в такам виде хранить ее в бутылях.
Этим растворам па.1ЬЗУЮТСЯ для палучения растварав балее низ­
\,ога
удельнага
доливки
веса
находящихся
для
в
заливки
новых
аккумулятарав
или
для
э~сплуатации.
Для тага чтабы па вазмажности создать адинаковые условия
работы для всех аккумулятаров, входящих в батарею, целесааб­
разно заливать в каждый аккумулятор тачна адинакавае каличе­
ства раСТiЗара ск. С этой целью при заливке небольших аккуму­
.1ятаров
удабна
больших
аккумуnяторов чаще приходится
пользоваться
мерной
пасудай,
а
при
заливке
довольстваваться
тем,
ЧТО' раствор ск заливается да адинаковага уравня _. абычна так,
чтабы высота расТвора над пластинами у каждага аккумулятара
была адинююваЙ.
'
В бальшие аккумуляторы раствор обычна заливается непасред­
ственно из бутылей, в которых пригатавлен раствар ск требующей­
ся платности. При этом бутыль далжны поднимать абязательна
два
челавека.
Залитые аккумуляторы далжны быть аставлены в пакае для
прапитки аккумулятарных пластин растварам, на не бальше, чем
на 6 ч до начала заряда. Балее длительнае пребывание залитых
аккумулятарав без заряда создает апаснасть сульфатации пластин.
Так как в працеосе прапитки уравень раствора ск абычна нескаль­
ко панижается, то перед включением на первый заряд в аккуму-
39
JIЯТОРЫ надо ДО.1ИТЬ некоторое КО.lнчество раствора сернай КНС­
.поты. Па вазмажности надо. апять таки да.lивать одинакавае KO,llIчества раствара ск в каждый аККУМУJlятар. При всех измерениях
удельного
веса
температуру
вадных
растваров
ск
надо.
адновременна
отмечать
раствора.
С м е н а р а с т в о р а ск в а к к у :\1 У ,1 Я Т а р а х. При надлежа­
щем ухаде за аккумуляторами и соб,lюденrlIl необхадимых преда­
сторажнастей, исключающих возможность загрязнения раствора
ск, его. можно. не менять в течение IIарма,lыгаa срака службы
стационарных аккумулятарав. Раствор ск Ha,.J.o "Iенять в случае
загрязнения его ~IIаПРИl\1ер, при систеl\iатнческаii ,.J.O.тJlIВKe нсдоста·
точно чистай ДИСТИЛЛI1рованной воды). Д.1Я этого аКl<УМУЛЯТОРЫ
предварительно ПОЛIЮСТЬЮ разряжают в Hap\la,lblIaM 10-часова:\(
режиме. Выливают старый раствор ск и заЛIlвают заб,'1аговремен­
но
приготавлеНIiЫЙ новый - чистый.
Выливание раствара ск из аккумулятора, входящего в бата­
рею, производят посредством резиновой труБI<Il. IIСIIОЛЬЗУС:\IОi'! В
качествс сифона. Трубка ДР.1ЖIIа об,'!адать ВliутреНilИ;\! диамеТРО:\I
примерно. 15 .ИМ, а на ее кандах ДО,lЖIIЫ быть вдеты стеклянные
трубки. Раствор IIсреJIивают в сасуд \в БУТЫ,lЬ i, распа.'10женныIt
так, чтабы конец 'трубки, опущенноii в нега, БЫ:1 ниже ;т,на cocy,l,a
аккумулятора на 30 см.
Удельный вес вливаеlllога вновь раствора CI, ,J.o.iI1KeE быть та­
кой же, как у старого
раствора
IIOC,lC
разряда
нием.
По'ставка и хранение серп'ой
перед его. уда.lе­
КllС,10ТЫ. АККУ:\IУ,lЯ­
торная серная кислота поставляется в стеклянных бутылях е:IIКО­
стью
20-30 л. Согласно ГОСТ 667-53 буты.lIl должны быть по­
l\Iещены в ивовые корзины или в ПРО1Jные деревянные обрешетп­
ны, доходящие до горла буты.JIИ. Снизу И с баков бутыли тщате,lЬ­
но обкладывают саломой или мягкой древеСНОII СТРУЖ1{аЙ. Отвер­
стие БутыJlйй закрывают притерты:\ш :стеК:ШIlllЬШП пробкаМII. Г ор­
.10ВI1I1У буты.'1еЙ и пробку обертывают КУСКО:\[ псньковой ИЛИ Х,lОП­
чатобумажной ткани И.1И крафтБУ:\lагой и обвязывают шпагато\!.
К горлу бутыли ДО.lжна быть IIр!!вязана ,l,еревянная бирка. на
которой указываются наименование запода-ИЗГОТОБитеJ1Я, названпе
продукта, сарт, дата изгатовления, номер партии, вес брутто 11
нетто. и ГОСТ 667-53.
.
На
обрешеТИJIах или корзинах ДО,lжеJI
Н;\IС1ЪС>I
ярлык С
Ilад­
писью «БереГIIСЬ ожога!», ИЗГОТОБ,lеIiI!ЫЙ на б~.:юii БУ:\lаге с ICllНelt
ПОJlОСКОЙ.
Бутыли с серной КИС.'10таИ ДО,lЖJIЫ храниться в отдедьных по­
мещениях,
в
.'IИраванп)'ю
40
каторых
Баду.
разрешается
держать
еше
толька
ЛIСТlI.l­
СТАЦИОНАРНЫЕ СВИНЦОВЫЕ
АККУМУ~lJЯТОРЫ В ОТКРЫТОМ
ИСПОЛНЕНИИ ТИПОВ С И СК
4. НОМЕНКЛАТУРА И УСТРОйСТВО АККУМУЛЯТОРОВ
ТИПОВ С И СК
ПРОМЫШ"lеIlНОСТЬ выпускает
СВШЩОВЫХ
аККУ\IУсlЯТОРОВ,
с "ои емкостыо от
в таб.'1. 4.1.
45 типов открытых стационарных
об.lадающих
lIомина.'1ЬНОЙ
3.1ектриче­
36 а· '1 ;1.0 5328 а· ч, перечень которых IIриведеIl
т а б л и ц а
"Номенклатура
стационарных свинцовых
аккумуляторов
в
открытом
4.1
исполнении
~:C.10BHыe 060зна-I НОМИН3:1Ь- 'УСЛОВНь:lе ОБОЗllа-! НОN'lияаль- "Условные обоз на- Номиналь11
ч('ния
аккумуля--
торов
С-l,
СК-l.
нан
'11
е,-
I коСть. а,
чеюш
Ч.
акк~.rмуля-
таран
36
С-32,
ная
ем-
I кость, а. ч.
11
чения
аккумуля-
торов
ная
ем-
кость, а. ч.
СК-32
1152
С-92,
СК-92
3312
СК-96
3456
'с-:? ,
СК-2
7'2
С-36,
СК-3б
1296
С-96,
С-3
СК-3
108
С-40,
СК-40
1440
С-I00, СК-I00
С-4
СК-4
Н4
С-44,
СК-44
1584
С-I04, СК-I04
3744
'С-5,
СК-5
180
С-48,
СК-48
1728
С-I08, СК-I08
3888
С-6,
СК-6
215
С-52,
СК-52
1872
С-112, СК-112
4032
С8,
СК-8
288
С-56 ,
СК-56
2016
С-116, СК -116
4176
С-I0, СК-l0
360
C-БО,
СК-60
2160
С-120, СК-120
4320
3БОQ
С-12, СК-12
432
С-64,
СК-64
2304
С-124, СК-124
4464
С-Н, СК-14
504
С-68,
СК-68
2448
С-128, СК-128
4608
С-16, СК-16
576
С-72,
СК-72
2592
С-132, СК-132
4752
1.:-18, СК-18
648
С-76,
СК 76
2736
С-136, СК-136
4896
С.20, СК-20
720
С-80,
СК-80
2880
С-]40, СК-140
5040
С·24. СК-24
864
С-84,
СК-84
3024
С-144, СК-144
5184
С-28. СК-28
1008
С-88,
СК-88
3168
С-1 48, СК -148
5328
I
Аккумуляторы имеют следующие условные обозначения. C-Nрасшифровывается
та,,:
пационарный
аккумулятор
для
продол-
41
жительных режимов разряда, CK-N -- стационарный аккумулятор
для продолжительных и коротких режимов разряда. Число N, стоя­
щее после букв, указывает номер аккумулятора. Если этот номер
помножить на 36, то получается велиЧИна номинальной емкости
аккумулятора. В соответствии со сказанным аккумулятор, имею­
щий обозначение С-1 (N-l)
(или СК-l), обладает номинаnьной
емкостью 36х 1 ==36 а· "-, аккумулятор С-6 (или СК-6) - емкостью
36х6=216 а· Ч, аккумулятор С-I00
(или
СК-I00) - емкостью
36х 100=3600 а· ч и т. д.
На стационарные аккумуляторы типов С и СК распространяет­
ся ГОСТ 825-61 «Аккумуляторы свинцО'вые для стационарных ус­
тановою>, который введен в действие с ljX 1962 г.
Аккумуляторы типа СК отличаются от ана.lОГИЧНЫХ им по ем­
кости аккумуляторов типа С только тем, что у них соединительные
полосы, к кО'тО'рым приварены О'твО'ды всех пла·стин даннага палюса,'
имеют большее сечение, чем у аккумуляторов типа С. Благодаря
этому аккумуляторы типа СК могут быть использованы для 'Раз­
ряда токами большой величины, соответствующими двухча,сово­
му и более коротким режимам разряда.
Открытые стационарные свинцовые аккумуляторы
пу,скает
в
завод вы­
собирают на
виде отдельных деталей. Аккумуляторы
месте установки, монтируют, соединяют в батарею, заливают вод­
ным раствором серной кислоты и вводят в эксплуатацию. Основ­
ными
деталями
каждого
аккумулятора
являются:
аккумулятор­
ные пластины (положительные и отрицательные), сепараторы, рас­
полагаемые
между
разнополюсными
их друг от друга, и сосуд,
J3 котором
пластинами
Д.ТIя
ИЗОЛЯЦШI
размещаются все детали акку-
Полоса
Плосmцна+
т /Плосmцно-
ЬFL1r;п;;'~~1D,..J Пружцна
;L,
?1.ч11~1~'1II'-ЧlI"I~1"I111jJ1I
Рис.
42
4.!1. Ак,кумулятор тИ'nа C-12 в стеклянном сосуде
\lулятара. На рис. 4.1 паказано устрайства аккумулятара С-12
стекляннам сасуде, а На рис. 4.2 - С-24 в деревянном сасуде.
П а л а ж и т е л ь Н ы е п л а с т и н ы атливают из чистага свинца.
IIeM бальше площадь поверхности палажительной пластины, ката1\
Сшеtf.r:о ПО&'ЛОрttD!:
nOIiOIJ/fa
Сепаратор
о
00
00
00
00
,
: ttll-----.1...-\----1
:;
Рис.
4.2. Аккумулятор типа С-24 в деревянном сосуде, выложенном
изнутри
свинцовыми
листами
рая саприкасается с растваром серной кислоты (ее называют ак­
тивной паверхностью пластины), тем больше электрическая ем­
ЕОСТЬ
этай
пластины.
Для тага чтабы при данных габаритных размерах пластины
активную поверхнасть сделать возможна большей, пластине при­
дают осабую ребристую конструкцию, наглядное представление о
"отарой дает рис. 4.3 (на
lIeM изображена часть пала­
/I(ительнай пластины).
lодаря
такай
:Ii\тивная
Бла­
канструкции
паверхнасть
пола­
II(ительнай пластины в 8-9
раз бальше, чем у пласти­
IlblC гладкай поверхнастью
I<lКИХ же габаритных раз­
\1(~paB. Эти пластины назы­
I\ают
пластинами
паверх­
Ilостнаи
канструкции
11 роста
«поверхностнымИ».
или
Рис. 4.3. Часть
положительной
пластины
стационарных аккумуляторов типов С и СоК
Вновь изгатаВJlенные па.iожительные
пластины
падвергаются
на
аккумулятарном
заваде
l'llсциальнай обработке - формированию, в працессе каторога на
IlOверхнасти пластин образуется слай электрахимически активной
~laocbI. Завод Быпускаетпалажительные пластины белай фарми-
43
р(шки.
У
таких
IIластин
наРУЖНd5!
состоит I!З сернокислого свинца
поверхность
активного
СЛО>!
(PIJS04), Н:vIЕ'ющt'ГlJ светло-серую
-
окраску.
В э.'н~ктрохимических процессах, имеющих ~Iecтo Ilрll заряде и раз­
ряде
аккумулятора,
активное
участие
ПРИНIВlает
lIе
вся
масса
положительной плаСТИIIЫ, а только сравните.1ЬНО тонкий (ТОЛЩllна
его составляет доли :НА!) аКТИВIIЫЙ слой. После заряда этот ак­
тивный С.lОй со~тоит из двуокиси свинца (РЬО 2 ), а после разряда
в
основном из сернокислого свинца
(PlJS04)'
Как уже указыва.10СЬ. в начальный период ЭI(СП.1уатации акку­
~IУ.~ЯТОРОВ
электрическая
НОМИllального
значеНI1Я.
емкость
В
пенно, а затеы (к концу
Поче:\IУ это происходнт'~
пластины
последующем
срока
растет
ве.11lЧlша
службы)
быстрее
даже
сверх
е:\IКОСТИ
~lед­
понижается.
Депо I3 том, что С'юй двуокиси СВl!нца, образующнйся на по­
верхности пластины
в ПlJоцессе
заряда,
OT.111'1<1('TOI БО.1ЬШОi'l
IIОРИСТОСТЬЮ и ыа,'юй :,lеХЮНiческой ПРОЧIIОСТ!JlU. Во врем н «KIIIle-
IIIIЯ», lIаблюдае~IOГО в КОllце J[op~la.'lbl1Oro заряда, 1'11""1Uрод, выхо­
дящий из пор aKTHBl1OrO слон, создает БО.1i,ШlIе ~lеханичеСКIIС
внутри аiПНВI-IОЙ l\IaCCbl. В резу.1ЬТ<lТе этого отде.1Ь­
Ilble чаСТIIЧКИ аКТИВIlОЙ массы отрыва!!)тся и оседают на дно акку­
~lу.lятора. ПостепеllНО фОР~1Ировке
подвергаются
l'вежие
C:1Oil
свинца, лежащие в НСllосреДСТВСI!l!ОЙ б.1ИЗОlТII }, активному С.10Ю.
llанряження
Ребрышки пластины могут профор:\lироватыlяя насквозь. Он!!
теряют :\lеханичеСi,УЮ прочность и ilerKo разрушаются. В конечно '.1
итоге
l!
у
действующая
активная
аккумулятора
Сllижается
1I0веРХllОС, ь
П.13(ТlIII
У~lеньшается
e:\IKoCТb.
Положительные повеРХl!ОСТllые 1I.1аСТНllЫ al,KY~I~.lHTOPOIJ, раба­
ТС1ющих в режиме заряд--разряд, выдеРЖlIвают обычно 800-IОПО
IЩКЛОВ, l1Oc.'le которых их сыкость снижается на 25 l! БО.1СС IIp,Jцентов
IIрОТИВ
IlОl\1иналыlOИ
величины.
1з
стащ!ОнаРНblХ аККУМУ.lяторах lИПОВ С 11 СК IIРИi\lеНЯЮТСrI
три раЗlIOВIЩllОСПI
IIО.10жительных
1I.1аСТIIН
\+11-1; +И-2 iI
И-4), отличающиесн Л.руг от ,'~pyгa сiЮН:\Il1 габаритными rаЗ~I('­
+
pai\ll1.
На рис. 4.4 показан(] плаСТllIIа +И-I. В таб.l. 4.2 приведенЬ!
даНi-Iые о габаритных раЗi\:ерах и весе всех ТIIПО'3 1I0.10жительных
пластин. Как это видно из табл. 4.2, активна н часть пласт'l.j]jы
(Т. е. без учета ушек) пша
И-2 по высоте llplI~lepHO в 2 раза
большс, че~·1 у пластины +11-1, а у II.lастпны +И-4 она в два
ран шире, че"l у П.lаСТИI-lЫ
И-2 (01. рис. 4- 5). с.lедоватс.1ЬНО.
если учесть, что П.lастина
И-I обладает е\IКОСТЬЮ,
равной
36 а . ч, то пластина +и-~ уже И:\lеет емкость 72 а· 't, а пла.стина
+
+
+
+ И-4 _..- 144 а· 't.
По конструктивным соображению! в aKKYi\ly.1HTopax применяют
не более 5 пластин типа +И-I, не 60.1ее 10 П.lаспIН п!Па +И-2.
ВО всех аккумуляторах, IIQЫИl-Iа.1ьная OIKOCТb I,OTOPblX превышаег
720 а· '1, ИСllO.1ЬЗУЮТСЯ пластины типа +И-4. Таю!х П.1астин у ак-
-11
кумулятора
наибольшей
емкости
(С-148
П.:lаСПIliЫ
по
и
СК-148)
И\l(:ется
37 штук.
Новые
положительные
удовлетворять
следуюши:\!
13Ilешнеj\IУ
требованиям.
ВIIДУ
П,13СТИНЫ
не
ДО.1ЖНЫ
ДО.1ЖНЫ
и-'I
И-2
/58
Рис 4.~. по.1())ю'тслыапп II.13CTI1J1a
типа
+И-l
Рис.
еШ,IХ
4.5. КОJlТ\ ры
II.ЧСIIiJl,
ПРII7Irеин,
3I(ку,rуляторах Т!ШОВ С 11 СК
JJ
иметь: трещин и раковин в ра:\шах и горизонта,'lЫIЫХ переl\lычках;
углуб.'1ениЙ (на поверхности), превышаюших 1,5 011,11; HepaBHOMep~
ной
насадки
ламелей;
ся
аКТИВНОГОСi10Я
тальных
перемычек
стрелой
прогиба
для
пластин
типа
бо­
4 мм,
а
И-4
для
со
пла­
стин И-l и И-2-бо­
лее 2 .~lM; коробления
белых
на
ПО,10вине
::.вух
активного
слоя; изгиба у горизот~­
и
че,,[
осыпающего­
рыхлого
лее
более
пятен
на
по-
верхности.
Отрицательные
п л а с т и н ы
стацио­
нарных
аккумуляторов
состоят
из
двух
про-
Размеры и вес положительных пластин, приме­
няемых в стационарных свинцовых аККУМУ,lIпорах
Габ,lРIIТJ-IЫС р;:Jз:vrсры (без У1l1(,К)
ПЛ3СТИIiЫ
высота
ШlIрlIlIа r
В(,С,
кг
ТО,11ЩИШJ
-'-о О ,20
12:-- (\ , 3 l2' 6 -
166=-:2
168±2
- ;-И-2
326=2
+И-4
349±2
168:-2 12:':0,3 [4,8 i_ 0,45
350 i: 2 ! 1О ' 4 -- О , 3 1 1О 2: О ,70
-:-И-1
дольных свинцовых (с добавкой
(~'O;25 .~iM)
СреДIIИЙ
J/Jt
ТIIП
5% CYPblIbI)
1
1
ПОЛОВIIНОК, тонкие
стенки которых перфорированы. Будучи I1риложены
друг к другу ЭТИ половинки, благодаря имеющи:V\.СЯ внутри высту·
lIающим перегородкам, образуют l!Gлые IIространства «коробоч45
ки». По этому признаку конструкция пластин получила название
коробчатой.
При изготовлении пластин в коробочки закладывается пасто­
образная отрицательная активная масса, а затем обе половинки
скрепляются свинцовыми заклепками. Частая перфорация в боко­
вых стенках плаС11ИНЫ обеспечивает свободный доступ раствора
серной кислоты внутрь пластины, к активной массе, но благодаря
мало·му диаметру отверстий (~1,3 ММ) препятствует выпаданию
этой массы из коробочек.
Активная маоса отрицательных пластин заготавливает'ся на за­
воде заблаговременно и представляет собой пасту из свинцового
порошка (окиси свинца), замешанного на серной кислоте.
Для предупреждения спекания (усадки) в пасту добавляюг
небольшое количество поверхностно-активного вещества (так на-,
зываемого расширителя), в качестве которого может применяться,
например, сернокислый барий.
Завод выпускает отрицательные пластины в разряженном со­
стоянии.
Ср'ок
2-:--2,5 раза
ношенных
службы
отрицательных
пластин
примерно
в
больше срока службы положительных, поэтому у из­
аккумуляторов
часто
заменяют
только
положительные
пластины.
В стационарных аккумуляторах типов С и СК применяются
три вида отрицательных пластин (-И-l; -И-2 и -И-4), отличаю­
щиеся друг от друга только
своими габаритными размерами.
Помимо так называемых средних отрицательных пластин, которые
располагаются
между двумя
соседними
положительными
пласти­
нами, есть еще крайние О1рицательные пла'стины, которые по от­
ношению к комплекту всех пластин ЯВ.1ЯЮТСЯ наружными. Край­
ние
отрицательные
пластины
отличаются
от
средних
только
тем,
что они имеют примерно наполовину меньше активной массы
(слой ее тоньше). В- аккумуляторах более раннего выпуска наб)
Рис. 4.6. Внешний вид отрицательных пластин аккумуляторов типов С иСК:
а-
46
средняя пластина, б -
крайняя пластина
ружная сторона
а
в
настоящее
у этих
время
пластин
в
В~IПолнялась
целях экономии
листового
свинца,
свинца наружная
из
сТорона
делается такой же, как и обращенная во внутрь (к положительной
пластине), т. е. из тонкого перфорированного свинцового листа.
На рис. 4.6 показан внешний вид отрицательных пластин -И-l,
средней (а) и крайней (6), а в табл. 4.3 приведены данные о
габаритных размерах и весе всех типов отрицательных пластин.
Отрицательные пластины -И-l применяются в тех аккумуля­
торах,
в
которых
используются
аналогичные по
размерам
положи­
тельные пластины +И-l; пластины -И-2 используются вместе с
пла,стинами +И-2 и т. д.
т а б л и ц а
4.3
Размеры и вес отрицательных пластин, применяемых в стационарных свинцовых
аккумуляторах
Габаритные размеры (без ушек), мм
СредннА
Тип пnастины
вес,
кг
высота
ширина
тоnщина
средняя
174±2
170±2
8+0,5
l,2±O,l
-И-l крайняя
174±2
170±2
8+0,5
l,O±O,l
-И-2 средняя
344±2
170±2
8+0,5
2,3±О,2
-И-2 крайняя
344±2
170±2
8+0,5
l,7±O,2
'-И-4 средняя
365±2
352±2
8+0,5
4,8±О,3
-И-4 крайняя
365±2
352±2
8+0,5
3,6±О,3
-И-1
Новые отрицательные
пластины по внешнему виду должны
удовлетворнть следующим требованиям. Они не должны иметь:
просветов между активной массой и рамкой в отдельных ячейках
шириной больше двух рядов отверстий сетки; разрывов сетки
общей площадью более 2 .м.м 2 или числом более двух; ослабления
заклепок,
рамок
скрепляющих
пластину;
трещин
и
раковин
в
основе
пластины.
С е пар а т о р ы
(в
переводе
на
русский
язык -
«разделите­
ли»), применяемые в открытых свинцовых аккумуляторах, пред­
ставляют собой тонкие ГJlадкие листы ОДнослойной деревянной
фанеры. Как
соседними
выполняют
С
уже указывал ось,
аккумуляторными
роль
.J,остаточноЙ
сепараторы
сепараторы
пластинами
изолирующих
между
полярности
и
ПРОКJlадок.
достоверностью
оказывают
размещаются
разной
установлено,
положительное
влияние на
что
деревянные
емкость и
дол­
говечность отрицательных пластин. Выделяющиеся из древесины
и поглощаемые губчатым свинцом особые органические вещества
препятствуют уплотнению губчатого свинца, замедляют процесс
его
усадки.
47
Основные требоваllllЯ, которым ДО,lЖНЫ удовлетворять сспара­
'fOPbl, состоят в СJсдующеЛI. Сепараторы должnыобладать малым
"J.Т1ектриче,ким СОПРОЛ\!3.1сниеl\l 11 высокой пористостью (свыше
60 %), обеспечивающей .1еп;ую диффузию (проникновение) раство­
ра.
Сепараторы
ДО.1ЖНЫ
быть
ХИYlически
возможно
БО.1ее стой­
ЮН!II ПРОТlIВ деЙСТВlI11 сср;;ои КИС10ТЫ, так как этим опреДС.'l5Iется
ИХ срок службы. Мехаllичсская прочность сепараторов должна
Бы1ъ J.ОСТд.точноЙ Д:1Я тоге, чтобы они выдерживали без повреж­
дениii :\1ехаНIIческие нагрузки, возникающие при некотором короб­
,ТJе1Ш11 плаСТllll.
оргаН11чеСlше
Наконец,
КИС10ТЫ,
сепараторах
t.;
вредно
В.1инющие
не
должны
на
аi<КУ:\1уляторные
содержатьсн
П.1а­
стины. Чаще вссго Д.l51 сепараторов ИСПО.'1Ьзуется фанера (шпон)
из О.lLХИ, 110 i\lОжет J1РЮIl:ШПЬСЯ фанера и из других пород дерева.
как.
напричер, из
дает
большей
меньшее
много
Э.-Iектрическое
дороже,
свинuовых
ССllзраllllJO
COCIIUl) lIe
кедра.
и
Кедровая
ХЧ~IИческой
СОПРОТИВ.lение,
ПОЭТО"1!,
в
используется
ДP~TIIX
113
РСI(О\IСIIД\'СТСЯ,
пород
учитыТJ3Я.
ольховая,
открытых
ОЛLховая
дерена
что
сепараЦ!IЯ
СТойкостыо
чем
отечественных
аккуУ!уляторах
ПРllченнть
ОСИНЫ.
снбllРСКОГО
l\Il:Х31II1ческои
ОI'И
но
обла­
имеет
Оllа
на­
стаЦlIонарных
сепарация.
(1IдПРlI.\lер,
по
и
качестну
березы .
.'lllIlbI,
и
CJлек­
ClJOH~[
'ГРИЧС~J,IВJ CGoi!cТl1abl х\же, ''1('\; O.:ibXOТJbIC, Ial(, Ilal'p"Mep, Сепараторы из березы
и "ипы об,1а.·lilЮТ Бо,lыIII\J Э:[С'КТР'!lчеСКII\J сопротивлением, чем OJlbXOl\ble, ~Jellb­
Шей ПОР'IСТО(ТЬЮ 11 слабой ,\JI'\3ilнческоi'l "РОЧ[IOСТЫО. Кроме того (что наl1более
CYlllCCT[\CH,IO). 0[111 ЛСI Н) ОЕIIСJflЮТСЯ благодарн ЗIi3ЧlIтеJlЬНО,[У содержанию (до
ОРГili[IlЧССКl[Х KI[Cc'lOT (lIаПРШiер, укс\'Сной). IIО"')ТОМУ ][СДIJстато'шо тща­
5+6 %I
тельная
Xfl~III1[CCKaH 06работка
телыр,].\
[r:U:iC ПIl{.
1 ,',la;:>3TOpi,i
llЗ
IIХ
ПО
OClIlIhI
,JOжст вызвать
OCIJOBJJUI,[
быстрое раЗjJУ[lIеНIIС ПОЛОЖII­
(ПОРИСТОСТIJ
11()](a:la)'emJM
[!
уделыlеe
ЭJiСКI РIIЧССК('С СОПРОТНI'.:J~I[II~) не устуг:ают O:Jh~OBblM, 110 химическая стонкость
их ЗllаЧI1 )'I'ЛЫIО ШIЖС, Сосна 111' liРНГОДШl :l,lЯ II:JГO I'ОВ,Jения сепараторов, так ка[(
011<1 r:О,с,аЩlt'Г БО,llo1[ЮI1 11 при то\[ нераШIO\lеРIlОЙ смолистостью, что создаст
и
[JbIcol,oe
]]('раlJilОЖ~РIIО
СJlОИСJОСТЬ
С('СНЫ
КОРОТКО\IУ
3i\\[ы](аНIIЮ
С
в
завода
СУХО:\1
ее от
Э:Jектрическос
растреСКИIJЙ,Н1j('
j1iJ3110ПОЛЮС[IЫХ
фаН~ра
упаКО13анная
в
и
повреi!це!IИЙ.
,J.H1
ж('сткую
На
СОi1ротшmеНIJI'.
н
может
СИ,,'iЬ:lаJ
ПРIIВССТИ
к
сепараторов достаВJlяется
тару,
каждой
пись. указывающая размер фаllеРhl
количество
сепаратора
[I,lаСТIiI1,
ИЗГОТОНИТСJJЯ
13нде,
порчи
раСi1р~деЛС'lПlOС
вызывает
которая
предохраняет
упаковке де,lается
над­
! шпона), породу древесины и
~истов.
Фанера ,l,олжна
11:IIeTЬ ТОJlЩИНУ
nJlощади, древесина
nРЯ"IЫ:\!
)'г.10l\1
повеРХ1l0СТL
разрывов
и
глаДКlI~1
без
быть
1,5 мм, равномерную по всеи
без черных сучков
и черной П.1есеllИ. Сучки твердые, здоровые допускаются, сели
раЗСvlер их не превышает 5 Jlt.K Листы ДОJlЖНЫ быть обрезаны под
РОВНУЮ
ДО,lжна
ровны},!
и
ДОJlЖНЫ
задиров,
иметь
бахромы,
чистую
заусенцев,
(шпона), преД\~азначенной ДJlЯ изготовления
сепараторов,
применяе:\IЫХ
руется
2647-51 (<<JllllOH
48
реЗО'\1
В:\IЯТИ1!,
трещин.
Качество фанеры
ГОСТ
здоровой,
в
свинuовых
аккумуляторах,
аККУМУJlЯТОРНЫЙ»).
норми­
Полученная с завода фанера ДОЛЖllа быть подвергнута спе­
циальной ХИ:\\lIческой Обработке - щелочению 1). Такая обработка
СI!особствует расширению пор I! удалению ,веществ, которые заПО.l­
няют поры шпона, прешIТСТВУЮТ диффузии раствора ск и создают
БО.1ьшое <СОПРОТИВ.1Е'ние прохождению электрического тока. ПоlVШ­
мо этого, ще.l0чением достигается удаление из фанеры уксусной
и
некоторых
вызывает
других
органических
разъедание
кислот,
положите.1ЬНЫХ
присутствие
которых
пласт'lIН.
ПРИНI1:\\ая во внимание, что ПОСlе щелочения фанера приобре­
тает
xpyrIKocTb, листы
повышенную
раскраивают<ся
на
сепараторы
требующихся раз~\еров перед ще.l0ЧСllием. Раскрой надо вести так,
чтобы у сепаратора, YCT3H(lB:ICHHOfO в аккумуляторе, ВО.'10КIIа и\\t'­
.1И
горизоюа.1Ы!ОС
у
хорошо
ристость
направ.'1еlше.
обработанных
О.lЬХОВЫХ сепараторов
65--;.-75 %,
состаБ.lяет
а
диа\Iетр
пор
объеыная
может
п:)­
достигать
10--:-18 .МК. ДереВЯIШЫЕ' палочки с прорезью в средней части удер­
живают сепараторы между П.lаСТИllаl\\И в требуемоы положеШI!I.
Эта прорезь ПОЗВО.'1яет надевать па.'10ЧКИ на сепараторы.
В акк)'\'у.lяторах с пластнна\lИ И-1 и И-2 на каждый сепара­
тор надевают две паЛОЧКIJ б.'1иже к краям. В аККУ:Vlуляторах с
пластина~lИ
И--l
сепараторы
располагаеМЫi\1И
на
снабжаются
одинаковом
чеТЫРЬ:\IЯ
расстоянии
друг
от
палочкам!!,
друга.
Па.'lОЧКII обычно ИЗГОТОВ.'1I1ЮТ из берсзы и перед употреб.1СНlIе\\
подвергают спсциа:ILlloi': обработке - щелочению, подобно '1'01\1)",
](ак это ДС.lают с дереВЯННЫI\1И сепараторами. Так как толщина
па.'lо'!ек (8--;--9 ,н.11) намного БО,lЬШС ТО.'1щины фанеры (1,5 М,Н), то
сосеДllие П~lасТIIНЫ собр3!,ного аккумулятора оказываются 11pllжатыми
к
па.l0чка,,\,
аккумуляторе
В
1968 г.
не
в
то
время как сама фанера
соприкасается
поверхностью
в
испрзвно:'l!
пластин.
закончена разработка мипластовой сепарации с 110-
.1ИЭТИJIеl\ОI3Ы\l!!
,·LС'ржате.'1ЯМ!!
рах, собираемых из П.'IасТlШ
IJОДИТЬ
с
пеРИО::НlчеСI\ОЙ
cl\\ellbI
ДЛ\J
IJrИ~'Iенения
их
в
аккумулято­
И-2 1I И-4. Это позволяет не ПрОIl1сепарации
и
!Iовышает
надежность
зю<умулятороп п эксплуатации. Предполагается, что миплж:товую
сепарацию не понадобится менять в течеllие всего срока сnужбы
аккумуляторо!З ТИ!IOп С и СК. Однако !Зместе с тем нельзя не от­
~]етить, что в резульгате этого э.ккуму.1ЯГОрЫ будут ЛИllН.'НЫ упо­
:'IJинавшегося выше б.ТJаготворного влияния деревянной сеIJараЦIlИ
па электричеСКIlС свойства аккумуляторов.
С о с у Д ы,
в которых собираются открытые стационарные свин­
аккуму.1ЯТОрЫ, ;\югут быть стекnянными или деревянными.
новые
В стеклянных сосудах собираются аккумуляторы с С-1 (СК-1) по
С-14 (CK-14). Аккумуляторы БО,lьшей емкости собираются в де­
ревянных
I3
ГОСТ
сосудах,
825-61
оговорка, в
1)
См.
на
выложенных
которой указывается,
раЗJ,
изнутри
свинцовыми
стационарные свинцовые
листаl\1Ч.
аккумуляторы
что вместо деревянных
ecТ!~
сосудов,
11,7.
19
4 . Номенклатура и устройство аккумуляторов
типов С и СК
Промышленность выпускает 45 типов открытых стационарных свинцовых аккумуляторов,
обладающих номинальной электрической емкостью от 36 а • ч до 5328 а • ч, перечень
которых приведен в табл. 4.1.
Таблица 4.1
Номенклатура стационарных свинцовых аккумуляторов в открытом исполнении
Условные обозна
чения аккумуля
торов
Номиналь
ная ем
кость, а. ч.
Условные обозна
чения аккумуля
торов
Номиналь
ная ем
кость, а. ч.
Условные обозна
чения аккумуля
торов
Номиналь
ная ем
кость, а. ч
С-1, СК-1
36
С-32, СК-32
1152
С-92, СК-92
3312
С-2, СК-2
72
с-зб, ск-зб
1296
С-96, СК-96
3456
с-з, ск-з
108
С-40, СК-40
1440
С-100, СК-100
3600
С-4, СК-4
144
С-44, СК-44
1584
С-104, СК-104
3744
С-5, СК-5
180
С-48, СК-48
Ш8^
С-108, СК-108
3888
С-6, СК-6
216
С-52, СК-52
1872
С-112, СК-112
4032
С-8, СК-8
288
С-56, СК-56
2016
С-116, СК-116
4176
С-10, СК-10
360
С-60, СК-60
2160
С-120, СК-120
4320
С-12, СК-12
432
С-64, СК-64
2304
С-124, СК-124
4464
С-14, СК-14
504
С-68, СК-68
2448
С-128, СК-128
4608
С-16, СК-16
576
С-72, СК-72
2592
С-132, СК-132
4752
С-18, СК-18
648
С-76. СК76
2736
С-136, СК-136
4896
С-20, СК-20
720
С-80, СК-80
2880
С-140, СК-140
5040
С-24, СК-24
864
С-84, СК-84
3024
С-144, СК-144
5184
С.28. СК-28
1008
С-88, СК-88
3168
С-148. СК-148
5328
Аккумуляторы имеют следующие условные обозначения. СК-N— расшифровывается так:
стационарный аккумулятор для продолжительных и коротких режимов разряда . N - номер
аккумулятора , Если его умножить на 36 получится номинальная ёмкость элемента .
41
Отрицательные пластины —И-1 применяются в тех аккумуляторах, в которых используются
аналогичные по размерам положительные пластины +И-1; пластины —И-2 используются
вместе с пластинами +И-2 и т. д.
Таблица 43
Размеры и вес отрицательных пластин, применяемых в стационарных свинцовых аккумуляторах
Тип пластины
Габаритные размеры (без ушек), мм
Средний
вес, кг
—И-1 средняя
высота
174±2
ширина
170+2
толщина
84-0,5
1,2±0,1
—И-1 крайняя
174 ±2
170±2
8+0,5
1.0±0,1
—И-2 средняя
344 ±2
170±2
8+0,5
2,3±0,2
—И-2 крайняя
344 ±2
170±2
8+0.5
1,7±0,2
-И-4 средняя
365 ±2
352 ±2
8+0,5
4,8±0,3
—И-4 крайняя
365 ±2
352 ±2
Т 8+0,5
3,6±0,3
Новые отрицательные пластины по внешнему виду должны удовлетворять следующим
требованиям. Они не должны иметь:
просветов между активной массой и рамкой в отдельных ячейках шириной больше двух
рядов отверстий сетки; разрывов сетки общей площадью более 2 мм2 или числом более двух;
ослабления заклепок, скрепляющих пластину; трещин и раковин в основе рамок пластины.
Сепараторы (в переводе на русский язык—«разделители»), применяемые в открытых
свинцовых аккумуляторах, представляют собой тонкие гладкие листы однослойной
деревянной фанеры. Как уже указывалось, сепараторы размещаются между соседними
аккумуляторными пластинами разной полярности и выполняют роль изолирующих
прокладок.
С достаточной достоверностью установлено, что деревянные сепараторы оказывают
положительное влияние на емкость и долговечность отрицательных пластин. Выделяющиеся
из древесины и поглощаемые губчатым свинцом особые органические вещества
препятствуют уплотнению губчатого свинца, замедляют процесс его усадки.
47
Таблица 4.4
Число пластин, габаритные размеры сосудов и вес аккумуляторов типов С и СК
Число пластин в
аккумуляторе
Тип аккумулятора
положи отрицаельн.
тель
ных
сред
край
них
них
Габаритные
сосудов, мм
длина
размеры Ориентировочный
вес
аккумулятора
без раст
ширин высота вора
кислоты, кг
Сосуд стеклянный. Пластины типа И-1
С-1, СК-1
С.2, СК-2
С-3, СК-3
С-4, СК-4
1
2
3
4
—
1
2
3
2
2
2
2
80
130
180
230
215
215
215
215
270
270
270
270
8,6
14,1
18,5
23,0
С-5, СК-5
5
4
2
260
215
270
28.0
Сосудстеклянный Пластины
типа И-2
С-6, СК-6
3
2
2
195
220
485
31,7
С-8, СК-8
4
3
2
205
220
485
41,6
С-10, СК-10
С-12, СК-12
С-14, СК-14
5
6
7
4
5
6
1
2
2
260
270
315
220
220
220
485
485
485
51,3
59,5
67,2
Сосуд деревянный Пластины типа
И-2
С. 16, СК-16
8
7
2
415
265
583
100,1
С.18, СК-18
9
8
2
455
265
583
110,8
С.20, СК-20
10
9
2
490
265
583
121,0
Сосуд деревянный Пласт тины типа И-4
С-24. СК-24
6
5
2
330
460
588
136.1
С-28. СК-28
С-32. СК-32
С-36, СК-36
С-40, СК-40
С-44, СК-44
С-48, СК-48
7
8
9
10
11
12
6
7
8
9
10
11
2
2
2
2
2
2
365
400
440
485
520
560
460
460
460
470
470
470
588
588
588
588
588
593
156,0
174,9
194,4
212,2
230.9
251,0
С-52, СК-52
С.56, СК-56
С-60, СК-60
С-64, СК-64
13
14
15
16
12
13
14
15
2
2
2
2
595
635
670
705
470
470
470
470
593
593
593
593
268,8
288,2
307,6
325,5
50
Продолжение табл 4.4
Число
ластин
аккумуляторе
Ориенти- Ориентировочный ровочное
количество
вес аккураствора ск
мулятора плот
длина ширин высота без раст
ностью
вора кис- 1180 кг/м*
лоты, кг
л
в Габаритные размеры
сосуда мм
отрица тельн.
Тип -аккумулятора
поло
тель
ных
сред
них
край
них
С.68, СК-68
17
16
2
745
470
593
343,2
118
С-72, СК-72
18
17
2
780
470
593
364,2
123
С-76. СК-76
С.80, СК-80
С.84, СК-84
19
20
21
18
19
20
2
2
2
820
855
890
470
470
470
593
593
593
386,6
401,4
422,4
129,5
134
141
С.88, СК-88
С.92, СК-92
С-96, СК-96
С-100,СК-100
С-104, СК-104
С.108, СК-108
С-112, СК-112
С-116, СК-116
С.120, СК-120
С-124, СК-124
С-128, СК-128
С-132, СК-132
С-136, СК-136
С-140, СК-140
С-144, СК-144
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
930
965
1005
1040
1075
1115
1150
1190
1225
1280
1300
1340
1375
1410
1445
470
470
470
470
470
470
470
470
470
470
470
470
470
470
470
593
593
593
593
593
598
598
598
598
598
598
598
598
598
598
443,5
463,0
482,3
501,8
521,2
540,6
558,4
577,8
597,2
615,0
639,3
655,4
674,8
696,0
712,1
147,7
153
160
167
172
179
184
191
197
204
211
217
224
231
237
С-148, СК-148
37
36
2
1485
470
598
744,6
245
выложенных свинцовыми листами, разрешается использовать сосуды из эбонита,
пластмассы и других материалов, если они по кислостойкости, механической прочности,
теплопроводности и сроку службы не уступают деревянным, выложенным свинцовыми
листами.
Габаритные размеры аккумуляторных сосудов приведены в табл. 4.4. Стеклянные сосуды
имеют некоторое сужение книзу Сосуды для аккумуляторов до С-5 (и СК-5) включительно у
дна имеют длину и ширину на 5 мм меньше, чем у верхних краев, у сосудов для
аккумуляторов от С-6 до С-14 (и соответственно у СК-6—СК-14) это сужение достигает 8
мм. Разность высот противоположных стенок сосуда не должна превышать 4 мм.
51
Сосуды изготовляются по ГОСТ 7342-55 из по.lубелого стекла
с ВОЗМОЖНЫМИ цветными оттенками (зеленоватыми: ГО.1убоваТЫl\Ш
11 )'.;е.1ТоваТLii\Ш), но при этом стеК.l0 до.1ЖНО оставаться настолько
ПрОЗрЗЧНЬНI,
чтобы
состоянием
раствора
обеспечивалась
возможность
наблюдения
за
СК.
СОСУДLI
liC ДО.1ЖНЫ иметь трещин, вп.,ав.lенноИ окалины и
I1HOPOAHbIX разрушающих стекло ча'стиц. Края сосудов
должны быт!> отш.lифоваIlЫ. СКО.пы глубиной бо.lее 2 J-tЛt не допус­
ДРУГIIХ
кают~~1.
Поверх!юсть
сосудов
не
должна
иметь
заvсенцев.
На
завоJ,С сосуды отжигаются, б.,агодаря чему ОНИ приобретают не­
обходимую
термическую
стонкость.
IIРОШ<;IЯТЬСSl
Хl!ыическая
неустойчивость
С
течение!\!
времени
может
сосудов,
поэтому
занод­
изготовите:IЬ обязуется в течение 6 месяцев со дня отгрузки сосу­
дов lIотребите:IЮ оеЗВОЗ;\IеЗДIIO заме:IЯТЬ сосуды, проявивши·~ та­
кую неУСТОЙЧIIВОСТЬ.
Деренянны.:: сосуды ДО.1ЖНЫ изготовляться из древесины Хlюil­
ных пород, например, из сосны, е.1И I1.'1И пихты. Не.1ЬЗЯ IlРИ~1еш!Ть
дрс!3еСIlНУ, пuражеl'JliУIO грибками, И.1И с признаКа:\Ш гниения. 1:с.'1:1
пчеются
СУЧКII,
то ОI:И ДО.1ЖНЫ
быть впо.lне здоровыми, сросши­
l\ШСЯ С древесиной, диаметром не свыше 4 01. В.lажность не
ДО.1жна IlреВЫШ<lТL 15%.
Сосуды должны быть прочныщr, чи:той СТО,lЯРНОЙ работы.
Уг.1ЫСОСУДОВ ДО,'JЖНЫ быть заде.I8НЫ в косой
шип.
Снаружи
сосуды должны быть окрашены юrс.l0ТОУПОРНОЙ краской. Готовые
окрашенные
сосуды
не
должны
иметь
трещин
и
ОГО.lенных
швов
шиповых соединений. Внутри деревянный сосуд выкладывается
.1исrовым СВИНЦОМ толщиной не :\IeHee 2 ММ, Всс швы свинцовой
обк.lадю\ тщательно спаивают,
Внутренняя СВИНIiо!3ая оОк.lадка выполняется так, что вверху
стенки ее загибаются, защищая дерево сосуда от набрызгивания
раствора ск. Свинцовая оБКJJадка дс:ревянных аККУ:\1УЛЯТОРНЫХ со­
судов до.lжна быть очень П.l0ТНОЙ без ма.lеИшеЙ течи, учитывая
что такая течь неllзбежно ведет ]{ разрушению СШIНl\ОВОЙ обклад­
I":И J! самого сосvда,
В аккумуляторах, собираемых в стеклянных сосудах, аккуму­
ляторные пластины СВОИl\1И ушками (отводами) опираются непо­
средственно на торцы боковых стенок. В аККУ"'IУ.lяторах большои
емкости, для
которых
ные
аккуму.lяторные
свинцом,
используются
деревянные сосуды,
плаСТИIIЫ
не
",lOгут
выложен­
подвешиваТЬС51
I-ia
края бака, так 1\3K ОIIИ все за:\IКНУЛИСЬ бы накоротко через
свинцовую обкладку. В СБЯЗИС этим пластины в этих аккуму.1Я­
торах
подвешиваются
на
специа.1ЬНЫХ
п -о Д пор н ы х
стеклах.
устанавливаемых у стенок сосуда. Толщина подпорного стеК.'1а
до,'1ЖН3 быть равна 5,5± 1 МJИ, а высота 540±2 АСИ. Длина стекла
зависит от длины СОСУД2. Подпорные стекла HecKo,lbKO выступают
над
стенкой
сосуда
так,
что
между
ушками
установленных пла­
стин и бортом 'сосуда, закрытого свинцовой обк.lадкоЙ, сохраняет­
ся
ра сстояние
не
менее
1О A{)\t.
Д.1Я того, чтобы стекла не повредили свинцовои обклаДЕ-;[[ Дllе!'
сосуда, под них подкладываются специальные желобки, 1I~lеЮЩllе'
llоперечнае сечение 17 Х 11 мм, а длину, равную длине стекла ..
Ранее эти желобки изготавливались из СВИllца, а в последние годы.
из
ВИНИП.1аста.
Падпорныестекла должны
иметь пряыоугольную ФОРМУ.
По­
верхность стекал не далжна иметь искрив.1ениИ, трещин I! нап.'lЫ­
вов. Кромки стекал должны быть отшлифаваны. Аккумуляторные
П.lасгины
в
сосудах
любого
типа
ра3:\lера располагаются
11
так,.,
чтО' ~IСЖДУ ними И стенками сосуда астается расстаяние. Наиболь­
шее расстояние
-
между
НИЖНИ,\lИ
кромками
пластин
и дном
сосу­
да. Эта требуется для таго, чтобы внизу аккумулятора абразова­
.10СЬ достаточно бо.lьшое так называемое Ш.1а.\lOвае пространство,
где .\lOгут Ilакапливаться осадки (ш.та;>.l) без опасения, что даже
при некотором росте (удлинении) П.1аСIИН они (В нормальных
условиях
эксплуатации)
не
придут
в
соприкоснавение
с
этим
осаДКОJ\I.
д.1Я
повышения
срака
службы
стационаРrIЫХ
аккуыу.1ЯТОрОi3
типа С И СК и повышения надежности в ЭКСП.туатации дереВЯI{ные
баки для зккуму.1ЯТОРОВ, наЧИllая с С-32 и СК-32 да С-68 11 СК-68,
будут с
нены
1969 г. заме-
эБОНИТОВЫI\IИ
т а б.1 !I [, ~l
ба-
4.5.
Габаритные размеры эбонитовых баков ..\1.11
]{ами.
Эбанитовые
баки
будут уже на 65-70л!м
и короче на 35-40 ~1tл!
деревянных.
данные о раЗl\lерах
эбанитовых баков при­
ведсны в табл. 4.5.
для сохранения рас·
стаяния
в
30 .ММ меж­
I
С-48 !1 СК-48
:LY аккумуляторами (со­
гласно ГОСТ
1227--67)
С-52 иСК-52
- - - - - - - - - _ . - - -1,- -
С13инцовые соедините.1Ь-
ные ПО.lОСЫ
шириной
В 65.11;,[ заменяются по-
С-56 иСК-56
С-60 и СК-60
.lосами ширинай 45 АШ.
ИСПО.1ЬЗУЮТ,СЯ
Биде
не
отдельных
l'
415
415
- - -._.
Обычна аККУМУ.1ЯТО-
ры
1
С-64 и СК-64
в
11
С-68 и СК-68
_..
415
-------
эле-
ментов. а в виде батарей,
сабранных
Соседние
из
последавате.1ЬНО
<.Iк!(уму.lятары
в
батарее
ВК.lючеIIНЫХ
аККУМУ.1ЯТОРОВ.
соединяютсн
друг
с
другом
при ПОl\lOIIlИ соединительных полас. Аккумуляторы соединяются в
батарее небольшой емкасти до ТИllOВ С-З И СК-З включите,;]ьно
npIl
ПО~lOщи
баковых
саединительных
полос,
поперечное
сечение
которых имеет вид неРШ3ll0бокой трапеции.
53
13 этом случае пластины аккумуляторов располагаются Перпен­
.дикулярно к продольной оси стеллажа
ные
полосы
направлены
вдоль
оси
(рис. 4.7а), а соединитель­
стеллажа.
С
одного
конца
!(
каждой соединительной полосе привариваются отводы отрицатель­
ных
пластин
данного
аккумулятора,
"111 ~
+
-
4.7. Способы расположения
а -
соединительные
1Поло,сы
-
к
11
другому
111
концу
той
111
же
11 +
+
·'Рис.
тельные
а
полосы,
полосы,
отводы
аккумуш!Торов при составлении батареи:
направленные вдоль стеллажа, б -
направленные
положительных
перпсндикулярно
пластин
соедини­
стеллажу
соседнего
аккумулято­
ра. При таком монтаже аккумуляторной батареи вдоль соедини­
тельной полосы проходит полный ток заряДа и разряда.
Аккумуляторы большей емкости устанавливают'ся на ,стелла­
жах так, чтобы пластины их были направлены вдоль оси стеллажа,
а соединительные полосы располагались перпендикулярно к этой
'оси (рис. 4.76). Такое соединение аккумуляторов обеспечивает бо­
лее
равномерное
чем
при
распределение
использовании
'Гока
боковых
в
соединительных
полосах,
полос.
Сечение соединительных свинцовых полос должно быть тем
·больше, чем больше емкость аккумуляторов, в которых они при­
меняются. У концевых аккумуляторов батарей крайняя полоса
.имеет
повышенное
сечение,
так
как
в
эту
полосу
впаиваются
специальные кабельные (ИJiИ шинные) наконечники.
Отводы (ушки) п.rlастин припаиваются к соединительным
лосам
чаще
всего
водородным
пламенем,
а
иногда
и
путем
по­
элек­
трической паЙки. Производить пайку при помощи обыкновенного
припоя
нельзя,
так
как
олово
растворяется
в
электролите
и
засо­
ряет его. 'Нельзя также пользоваться паяльной кислотой, так как
она, попадая
на
активную массу
плаСТИН,вызывает их порчу.
Пайка водородным пламенем получила наибольшее применение
'благодаря тому. что водородное пламя выходит из февки (нако­
нечника паяльной трубки) острой струей и обладает очень высо­
кой температурой, поэтому легко . управлять процессом паЙки.
Кроме того. сам водород, обладающий большой восстановитель­
ной способностью, препятствует образованию окиси во время пай­
КИ, что повышает ее качество. Кроме водорода, пайку можно осу­
ществлять ацетиленом и пропан-бутаном.
54
5. УДЕЛЬНЫй ВЕС РАСТВОРА СЕРНОЙ КИСЛОТЫ
У АККУМУЛЯТОРОВ ТИПОВ С И СК
Согласно ГОСТ 825-61 в стационарных аккумуляторах типов
С и СК удельный вес водного раствора серной кислоты в начале
разряда,
как
уже
vказывалось
выше,
должен
быть
равен,
1205±5 кг/.м 3 при +25° С.
Новые аккумуляторы после сборки должны заливаться раство­
ром аккумуляторной серной кислоты, который обладает уд. весом
1180 кг/J,/3 при t=+25°C.
в связи
с тем
что
при
разряде
аккумулятора из
раствора
ск
уходит строго определенное количество кислоты - 3,66 г на каж­
дый ампер-час - и одновременно образуется 0,672 г воды, то по
изменению
удельного
веса
раствора
ск
честве израсходованных аккумулятором
зателем
можно
пользоваться
при
О
коли­
ампер-часов. Этим
можно
пока­
определении
судить
степени
самораз.-­
ряда аккумуляторов, находящихся н длительном бездействии.
В качестве примера ниже приподится расчет потери емкости вследствие'
саморазряда для такого С,lучая; батарея из аккумуляторов ТИIlа С-6 осгавлена
была в резерве без какого-либо подзаряда, перед этим батарея была полностью­
заряжена и удельный вес растпора ск при
150 С был рапен 1210 кгlм 3 • По ис­
течении некоторого Gре~ени УДt:JIЬНЫЙ вес раствора ск понизился до 1200 кгlй'
при сохранении прежнего уровня. Надо определить ориеНТИРОGОЧНУЮ GеJIИЧИНУ
+
потер:,jIШОЙ
Ы'j\УМУЛЯТОРОМ
емкости.
Обще~ КОJIичество раствора ск п
(см. табл. 4.4); при удеJIЬНОМ весе
чество
кислоты,
содержащееся
в
аккумуляторе типа С-6 составляет
раствора 1'210 кгf-и' '(при +,15~C)
этом
115,5 л
КО.1И­
растворе, будет
15,5 . 0,344 = 5;332 кг.
При
кислоты
попижении
в
удельного
растворе
веса
уменьшится
до
1200
Kг/M~
+ 150 С) содержание:
(при
до
15,5·0,326=5,053 кг.
Следовательно,
расход
кислоты
на
саморазряд
составит
5,332--,5,053=0,2'79 кг.
Учитывая, что на каждый
ты,
определяем,
какую
ампер-час при разряде расходуется
емкость
потеряли
3,66 г КИС.10'­
аккумуляторы
0,,279·1000; 3,66=76,2 а· ч,
или
35,3%
своей
номинальной
емкости.
Теперь решим та~,ую задачу; определить удельный вес водного раствора
серной кислоты в ю,:кумуляторе типа С-24 после снятия 50
номинальной
емкости. Согласно табл_ 4.4 КОJIичество раствора ск в аккумуляторе составляет
50 л. При полном заряде уд. вес его 12,10 кгlм3 llрИ t= 15° С. Вес раствора
50· И~IO· 10-3= 60,5 кг.
По табл. 3.1 находим, что раствор уд. веса 1,210 кгlм 3 при
150 С содер­
%
+
+
жит г.о весу 2,8,4% серной КИСJIОТЫ. Отсюда определяем. что в растворе заря­
женного аккумулятора находится 60,05 '218,4. 10-2= 17,18 кг серной кислоты и
60,5-17,1'8 43,32 кг воды.
Так как с аккумулятора снято 50% I10миналr.ноИ емкости, т. е. 0,5' 864=
=432 а· ч, то из раствора использовано 3,66· 4312· 10-3 1,5-8 кг кислоты. Кроме
того, в раствор
выде.т;илось 0,672·4'з2· 10-3=0,29 кг
воды.
Вес раСТ130ра после раЗ{Jяда составит
=
=
60,5--1,58+0,29=59,21 .>(г.
55
ост"mlСЬ в paCTBOp~
I(llc.'IaTbl
17,18-1,58= 15,60 кг,
:'3
ПРОi\t'нтах
па
атношению
к
раствору
в
15,6·100
цеЛО:Vl
это
состаВIIП
::::; 26 350,').
' (
59,21
По.:IЬЗУНСЬ табл. 3.1 наХОДIIМ, чтО' к
ЛОТЫ
Gлижс всего подходит УД.
lJCC
такому
працеllТНО:llУ
содержаНIIЮ
ЮIС­
1193, кг/,w.·1 .
В процессе ЭКСП.lуатации по тем или иным JIричина:\! удельный
вес
раст:вора
ск
в
отде.1ЬНЫХ
аккумуляторах
может
не
соответ­
('твовать норме: он !,lОжет быть у полностью заряженного аккуму­
лятора
выше
или 1Iиже
рекомендуемой
средней
величины -
+ 250 С. В этом случае надо плотность раствора
1205 нг//I1,3 при
подр,=,гулировать
доливки
Il}Te\!
воды
или
раствора повышенной
П.l0ТJЮСТИ. Предварите.'JЬНG рекомеIIдует'ся подсчитать требующие­
.ся
ориентировочные
Рассыотриы
в
количества
ПОРЯДКС
воды
иллюстрации
или
~Ba
раствора.
слеДУЮЩII,
случав.
J/epBblII случай. У заряженного аккумуmпора типа С-2 У:l.еЛЫIЫЙ все pacTuoDa
ск JJРИ t= +250 С оказалсн palJJIbI:ll 1223 KZj,1,/3 (Ч10 по табл, 3.2 COOTBeтCTB~'-("
1230 кг /л!3 при t = + 150 С). Надо определить, какое КОЮlчество воды с,lедуе"
,ДО,ТII'IЪ в аккумулятор, чтобы 1l0Н1IЗIIТЬ удельный все раствора до 1210 Kcj.ll"
при 1= +150 С. Из таб,т. 3,1 наХОДЮl, что в каждам Лlпре раствора уд. веСО\1
121 О кг/й' содержится 0,344 кг кислоты и 0,866 кг воды, а lJ литре раствора
уд. весом 12,30 кг/м" - соответственно 0,379 кг кислоты 11 0,851 кг ВОДЫ.
0,866
,в более слабоы растворе lIa 1 кг кислоты должно r:РIIХОДIIТЬСЯ - - = 2,52 K~
0,344
130;\Ы,
В
аКК)':lIуляторе
JlСЭТОМУ
С-2
количество
сод-=ржнтся
кнс.тсты
нем
lJ
3 Л раствора ск уд' IJссам 1230 I\г /М"
состаlJИТ
0,379' 3= 1,137 I\г.
При таком количестве IШС,гюты
держаться
воды
Учитывая, что
в растворе уд.
lJeCQ;I 1210 кг/.н 3 ДОЛЖII() со­
1,137·2,52=2,865 кг.
в
растворе
ск,
находяще\lСЯ
IJ
аККу\lУЛЯТОРС,
уже
Ilчестс;!
ВОДЫ
0,851' 3=2,553 кг,
ТО долить потребуется
2,865-2,553=0,321
кг, и.ти
312 ел!·1 lJО;\Ы.
Площадь поверхности растнора в сосуде С-2 составляет примерно
(12.4 Х:20,9), следовате"ьно, ypOlJeHb раствора после даливки воды
БЫ,1
('Ы
повыситься
см 2
ДО,'IЖС;\
269
lIa
312
259 = 1,2 С,II.
Физически повышение б"Дст несколько ыеНЬШИ\I, так как в расчетах не
учтеlJО было некоторае сокращение объема раствора при раСТlЮРСIlНlI.
Если понадобилось бы понизить абщий уровень раСТlзора после ДОЛИВК!I
вады, то ?то МОЖНО было бы ос"ществить путем атбора части раСТlюра, но
предварительно обязатс,тьно надО' было бы егО' тщательно псремешать.
Второй с.zyчаЙ. Y:l.e,'1bHbIi·1 Бес водного раствора серной кислоты в аккуму­
лятор" типа с-1О после полного заряда составYlЛ 1200 кг/м" при
150 С.
Требуется повысить удельный вес до 1210 кг/л!З путем доливки раствара ск,
удельный вес каторого равен 1400 кг/м 3 . Следует определить, скалько такого
t= +
Р8створа
56
надо
влить
"
аккумулятор.
.>шет
Из таб.'I. 4.4 находим, что объем раствора ск в аккумуляторе С-10 CtKraB·
примерно 20 л. Пользуясь табл. 3.1, определяем ·содержаНilе кислоты [:
iЮДЫ
для
интересующих
нас
растворов:
Содержание В
1 д раствора
Уд. вес раствора
СК кг/А/'
кислоты,
ВОДЫ,
кг
кг
1200
0,326
0,874
1210
0,344
0,866
1400
0,700
0,700
Обозначим х - количест{;о раствора
(в литрах), обладающего У;'. !J ('С 0:\,.
14СО "г/А!3, которое надо ДО.'JИть п аккумулятор. Тогда КО.li1чесТlЮ серпой 1\I1C.lOTbl
О" (в граммах), которое окажется в растворе, находящсмся G aKK~ ~ly.1HTOPt:
после
ДОЛИIJIШ,
составит:
ОК = 20.0,326 -+·0,700 х,
а
общее
количество
воды
Оп
(в
граммах)
после
ДОЛИВКИ
найдетсн
JIЗ
раlJСП­
cTIia:
0в =
20·0,874-1- О,700х.
Так как ,соотношсние между весом воды ОП 11 КlIC.'IOTbl О" в HOBO~I раство­
ре (после доливки раствора повышенной плотности) должно быть равно соот­
ношению в растворе уд. Ы:СОlll 1210 кг/А!", то это МОЖIIО записать ~!атсмати­
чески
так:
ов
20.0,874-t 0,700~ =
20 . о ,326
0,700 х
0,866
0,344
+
После несложных вычислении находим, что х= 1 л, т. е. для повышсния
удеj1ЬНОГО веса раствора ск в аккумуляторе С-10 с 1200 "г/м 3 до 1210 кг/м З
надо долить 1 л раствора серной кислоты, обладающего уд. весом 1400 кг/.м 1 .
Легко нодсчитг.ть, что после такой доливки УРОlJепь раствора ск в акку,
му.'Iяторе IIOВЫСНТСЯ нримерпо на
жет
оказаться
сколько
ИЗЛIIШНШI,
уменьшить
то
2 c..Il. Поскольку такое повышение уровня
IIОС,1С
количество
гшате.%НОГО
раствора
псрсмсшиваlll!Я
мо­
следует
не­
ск.
6. ЭЛЕRТРИЧЕСRИЕ ПАРАМЕТРЫ, ХАРАRТЕРИСТИRИ
И СВОйСТВА АККУМУЛЯТОРОВ ТИПОВ С И СК
6.1. Электродвижущая сила
Э:JfКТРОДВlIжущая СИ,lа
(эдс)
аККУ:VlУЛЯТОрОВ зависит от П.lОТ­
ности раствора серной Юl'слоты в порах П~1астин и от температуры
этого раствора. Точное НЗ:VlереIlИС эдс аккумуляторов практически
затрудняется
те!\!,
что
0110 должно производиться при отсутствии
каКОГО-.тшбо тока черсз акху:v!уляторы. Между те;\1 ИЗ:Уlерительныс
приборы потребляют ток. хотя и очень малой веЛIЧИНЫ, поэтому
РСЗУ;Iьтаты измереНlIII ПО.'Iучаются не абсолютно точными.
Величина эд,с (Е) стационарных аккуму;ГJЯТОРОВ типов С иСК,
l,aK
и
всех
СВИIщовых
лрпиеняе;\юго
водного
аККУМУ.1ЯТОРОВ,
раствора
в
у
которых удельный
состоянии
полного
заряда
вес
не
57
6. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ, ХАРАКТЕРИСТИКИ
И СВОЙСТВА АККУМУЛЯТОРОВ ТИПОВ С И СК
6.1. Электродвижущая сила
Электродвижущая сила (эдс) аккумуляторов зависит от плотности раствора серной кислоты в порах пластин и от температуры
этого раствора. Точное измерение эдс аккумуляторов практически
затрудняется тем, что оно должно производиться при отсутствии
какого-либо тока через аккумуляторы. Между тем измерительные
приборы потребляют ток, хотя и очень малой величины, поэтому
результаты измерений получаются не абсолютно точными.
Величина эдс (Е} стационарных аккумуляторов типов С и СК,
как и всех свинцовых аккумуляторов, у которых удельный весприменяемого водного раствора в состоянии полного заряда не57
выходит за пределы 1050—1300 кг/м3, с достаточной для практики
точностью может быть определена по формуле
Е= 0,85 +δ*10 -3,
где δ—удельный вес раствора электролита, кг/м3, при t= +25° С. Учитывая,
что у стационарных аккумуляторов δ== 1200—1210 кг/м3, находим, что
у них эдс составляет 2,05—2,06 в.
Как уже отмечалось, величина эдс от температуры зависит очень мало:
повышение температуры на 10°С вызывает повышение эдс на 0,002-0,003 в.
По величине эдс трудно судить о степени разряженности свинцового
аккумулятора, так как при заряде и разряде изменение эдс относительно
очень мало. В качестве примера возьмем аккумулятор, разряженный на
50%. У него удельный вес раствора в зависимости от общего количества
раствора ск (в аккумуляторе) может при этом понизиться с 1200 кг/м3 до
1180 кг/м3. Пользуясь приведенной формулой, находим, что величина эдс в
этом случае составит 2,03 в. Следовательно, при разряде стационарного
аккумулятора на 50% его эдс понижается менее чем на 1%, т. е. на такую
величину, которая ниже точности показаний, обычно применяемых в
эксплуатации вольтметров.
Если в отношении одного и того же аккумулятора, как мы видели, по
величине эдс практически трудно определить степень его разряженности, то
в отношении разных аккумуляторов такая попытка может привести к
грубым ошибкам, так как эдс у частично разряженного аккумулятора,
работающего на растворе ск повышенной плотности, может оказаться
выше, чем эдс у менее разряженного аккумулятора, но работающего на
растворе ск, с меньшим удельным весом.
6.2. Напряжение в процессе разряда
Номинальное напряжение свинцового стационарного аккумулятора
любой емкости принято считать равным 2 в. Это наименьшее допускаемое
напряжение на зажимах полностью заряженного .аккумулятора в течение
первого часа разряда десятичасовым режимом при плотности раствора ск
1205±5 кг/м3 и температуре его +25'С.
Предельное напряжение, до которого разрешается разряжать
аккумуляторы при температуре раствора ск +25° С, составляет по ГОСТ
825—61 для режимов разряда не короче трехчасового (ток разряда 9 N, а)
1,8 в, а для более коротких режимов (включая 15-минутный, который пока
в ГОСТ 825—61 не предусмотрен)—1,75 в. В действительности у
исправных аккумуляторов напряжение в конце разряда часто бывает
несколько выше.
Указанные предельные значения напряжений, до которых можно
разряжать аккумуляторы, установлены опытным путем. Они выбраны с
таким расчетом, чтобы не вся активная масса превра-
58
щалась при разряде в сернокислый свинец, так как это вызвало бы
чрезмерную сульфатацию пластин. Кроме того, глубокие разряды, которые
сопровождаются существенным изменением объема активной массы, могут
привести к частичному отделению и выпаданию активной массы и вызвать
коробление пластин. Кроме того, эффект от разряда до более низких
напряжений при нормальном десятичасовом разряде и более коротких
режимах разряда очень мал. После предельно допустимого значения (1,8
или 1,75 в) напряжение резко идет на убыль и может быстро достигнуть
таких малых величин, которые непригодны для практического их
использования. Кроме того, величина получаемой при этом добавочной
емкости невелика.
При разряде напряжение аккумулятора снижается и тем больше, и тем
быстрее, чем больше разрядный ток. Почему напряжение снижается? Вопервых, аккумулятор, как всякий электрический прибор, обладает
внутренним омическим сопротивлением, поэтому небольшая часть
напряжения затрачивается на преодоление этого сопротивления. Во-вторых,
происходит снижение самой эдс вследствие понижения удельного веса
раствора ск, заполняющего поры активной массы пластин. Именно эта
часть раствора принимает самое деятельное участие в работе аккумулятора,
и удельный вес ее определяет величину эдс аккумулятора.
Образование сернокислого свинца в активном слое пластин обеих
полярностей приводит к сокращению размеров пор активного слоя. Это
сокращение является довольно существенным, учитывая, что сернокислый
свинец по своему объему превышает примерно в 2,7 раза об7эем губчатого
свинца и примерно ,в 1,9 раза объем двуокиси свинца, из которых он
образуется. Вследствие этого с течением разряда доступ свежих порций
серной кислоты в поры пластин еще больше затрудняется и удельный вес
кислоты в порах оказывается намного ниже, чем у раствора ск, окружающего пластины. Чем больше ток разряда, тем значительнее эта разница
удельных весов. Следовательно, при разряде аккумулятора снижение
напряжения обусловливается еще и прогрессирующей замедленностью
диффузии1) кислоты в поры, вызванной сужением каналов, по которым
доставляются свежие порции кислоты в активной массе пластин. Скорость
диффузии оказывается недостаточной для того, чтобы полностью покрыть
расход кислоты в порах пластин.
Следует иметь в виду, что интенсивность диффузии тем больше, чем
больше пористость пластин и меньше вязкость раствора серной кислоты. В
результате одновременного действия всех вышеперечисленных процессов
напряжение аккумулятора при разряде понижается:
1) Диффузия—проникновение молекул растворенного вещества (в данном случае серной кислоты) из
более насыщенной в менее насыщенную часть раствора.
59
медленно при малых токах нагрузки и довольно быстро при очень
больших токах нагрузки. Кривые, приведенные на рис. 6.1, 6.2 и 6.3,
показывают изменение напряжения стационарного свинцового
аккумулятора в процессе разряда при различных величинах разрядного тока и температуре раствора электролита +15° С. Следует
отметить, что кривые относятся к аккумуляторам, емкость
которых не превосходит номинальную величину. У тех аккумуляторов, которые, как это часто бывает на практике, фактическая
емкость превосходит номинальную величину, кривые разряда
идут несколько выше и напряжения в конце разряда имеют
большие
60
значения, чем 1,8 или 1,75 в для соответствующих режимов. При более высоких
температурах, чем -г 15° С, разрядные кривые также перемещаются вверх: разряд
идет при несколько повышенных напряжениях.
Изучая форму кривой, например, 48-часового режима разряда (Iраз=0,75 N, а),
показывающую изменение напряжения в процессе
разряда (см. рис. 6.1), можно
выделить несколько характерных
участков.
В первый момент после
включения батареи на разряд
напряжение у аккумуляторов
быстро
снижается,
затем
наступает период (более длинный
при меньших разрядных токах и
более короткий при повышенных
токах
разряда),
в
течение
которого напряжение разряда
повышается.
После
завершения
роста
напряжения наступает более или
менее
длительный
период
сравнительно
медленного
и
плавного изменения напряжения, а затем перед окончанием разряда кривая напряжения понижается быстрее.
Это сигнализирует о приближающемся полном истощении аккумулятора. При
более коротких режимах разряда повышение напряжения в начальный период
разряда намного меньше и для всего процесса разряда характерно почти
равномерное снижение рабочего напряжения.
Если разряд аккумуляторов ведется токами, меньшими, чем ток 10-часового
разряда, то в конце разряда, т. е. когда будет снята полная номинальная емкость
аккумулятора (с учетом температуры раствора ск), напряжение будет более
высоким, чем 1,8 в. Так, например, из кривых, приведенных на рис. 6.1, видно,
что при режиме 48-часового разряда после снятия полной емкости напряжение
будет еще достаточно высоким (1,973 в). Несмотря на это, дальнейший разряд
недопустим, так как даже при слабых режимах разряда снятие емкости,
превышающей номинальную, ведет к чрезмерной сульфатации пластин и,
следовательно, может повредить аккумуляторы.
Чрезмерные разряды даже в условиях, когда конечное напряжение у
аккумулятора превышает 1,8 в может привести к выпадению активной массы и
короблению пластин.
Когда аккумулятор разряжают не полностью, то конечное напряжение
разряда превышает 1,8 или 1,75. Так, например, из кривой на рис. 6.2 видно, что
при разряде током, равным 3,6 N , а (это 10-часовой режим разряда), после
снятия 50% емкости напряжение у аккумулятора будет равно 1,96 в.
Если после разряда аккумулятора отключить нагрузку и оставить его на
некоторое время в покое, то раствор серной кислоты, окружающий пластину и
обладающий более высокой плотностью, проникает в поры активной массы
пластин. В результате этого
61
удельный вес раствора ск в порах постепенно сравняется с удельным
весом раствора ск, окружающего пластины, и эдс аккумулятора
соответственно повысится. Создается впечатление, что аккумулятор
восстановил свою работоспособность. Но это не верно. Достаточно
включить такой аккумулятор на разряд, например, тем же током, каким он
разряжался до отключения, чтобы его напряжение (хотя оно в первый
момент и будет более высоким) быстра снизилось до той величины, какой
он обладал в конце предшествующего периода разряда.
Существенное влияние на процесс изменения напряжения при разряде
имеет сам режим разряда. До сих пор мы рассматривали режим
непрерывного разряда током постоянной величины. При этом напряжение
аккумулятора непрерывно снижалось: медленно—при малых разрядных
токах и быстро—при больших токах.
Несколько иная картина наблюдается в условиях, когда нагрузка носит
прерывистый характер. Рассмотрим процесс изменения напряжения у
аккумулятора типа СК-2 при разряде током одночасового режима, когда
15-минутный разряд перемежается с 10-минутным перерывом (рис. 6.4).
Аккумулятор находился на подзаряде и к моменту начала разряда имел
напряжение 2,27 в при температуре раствора, равной +17° С.
Характерно для второго и всех последующих 15-минутных разрядов, что в
начальный период напряжение уже не повышается до той величины,
которая имелась при первом разряде,—она более низка.
Процесс изменения напряжения во всех интервалах разряда' и в течение
пауз однотипен, но и начальные и конечные значения
62
напряжений становятся все более низкими. Так, в конце первого 15минутного разряда напряжение составило 1,86 в, в конце второго—1,83 в,
в конце третьего—1,80 в, а последний 15-минутный разряд заканчивается
при напряжении 1,76 в.
Следовательно, в рассмотренном случае начальное и конечное напряжения
разряда практически одинаковы как при непрерыв
ном, так и при прерывистом разряде. На рис. 6.5 совмещены кривые
изменения напряжения у аккумулятора в обоих режимах разряда. Из этих
кривых 'видно, что при прерывистых разрядах при каждом новом
включении на разряд напряжение имеет более высокую величину, чем
при непрерывном разряде.
Конструкция пластин позволяет разряд аккумуляторов типов С и СК
вести достаточно большими токами. Практически величина этих токов
ограничивается, главным образом, токопроводящими деталями, по
которым ток из аккумулятора доставляется во внешнюю цепь—к
нагрузке. Это—отводы пластин, соединительные полосы, перемычки,
зажимы и т. п. детали, которые обычно рассчитываются на известный
предельный ток разряда.
Это обстоятельство учитывается при производстве аккумуляторов.
Так, например, аккумуляторы типа СК, которые можно разряжать двух- и
одночасовым током разряда, снабжаются соединительными полосами
повышенного сечения по сравнению с полосами, которые применяются у
аккумуляторов типа С.
ГОСТ 825—61 предусматривает, что у аккумуляторов типа СК при
кратковременных толчкообразных (длительностью не более
63
5 сек ) разрядах током, превышающим ток одночасового режима разряда в два
с половиной раза (это ток, равный примерно 46/V, а), напряжение полностью
заряженного аккумулятора не должно понижаться более чем на 0,4 в от
напряжения в момент, предшествующий толчку тока.
При использовании аккумуляторных батарей, рассчитанных на
кратковременную работу, представляет интерес процесс изменения
напряжения в первые секунды после включения аккумулятора на разряд.
На рис. 6.6 приведены кривые, показывающие изменение напряжения у
аккумулятора СК-2 в первые 15 сек (кривая /) и в первые 60 сек, (кривая //)
при разряде током 37 а (режим одночасового разряда). До разряда
аккумулятор находился в режиме постоянного подзаряда и имел
напряжение около 2,27 б.
В самом аккумуляторе ,во время разряда тепловое явление,
обусловленное омическим сопротивлением аккумулятора, превалирует над
обратным тепловым эффектом, обусловленным электрохимическими
процессами, которые сопровождаются поглощением тепла. В результате
этого во время разряда температура аккумулятора повышается
пропорционально разрядному току.
Влияние температуры раствора ск на напряжение аккумулятора при
разряде достаточно велико. С понижением температуры раствор становится
более вязким, диффузия (проникновение) серной кислоты в поры пластин
затрудняется и к тому же повышается сопротивление раствора. В результате
этого напряжение аккумулятора при пониженных температурах снижается
быстрее. Для предприятий электросвязи принята минимально допустимая
температура воздуха в аккумуляторных помещениях +15°С. Максимальная
температура для этих помещений—+40°С. Все номинальные параметры,
стационарных аккумуляторов даются при температуре +25°С.
64
6.3. Напряжение в процессе заряда
При заряде через аккумулятор протекает постоянный ток в направлении,
противоположном направлению разрядного тока.
Источник зарядного тока (выпрямительное устройство или генератор
постоянного тока) при этом должен быть подключен к аккумулятору (или
батарее) так, чтобы положительный вывод источника тока был подсоединен к
положительной клемме аккумулятора (или батареи), а отрицательный вывод к
отрицательной клемме аккумулятора (или батареи).
Заряд аккумулятора может начаться только тогда, когда напряжение зарядного
источника тока несколько превышает эдс аккумулятора на очень небольшую
величину, которая примерно равняется падению напряжения в аккумуляторе
при прохождении зарядного тока.
Следовательно, во время заряда должно сохраняться следующее соотношение
между напряжениями:
Uизт=Uз=Е+∆U,
где (Uизт —напряжение источника зарядного тока (зарядного устройства), в
Uз —напряжение на клеммах аккумулятора (или батареи)
во время заряда, в
Е — эдс аккумулятора, в
∆U —падение напряжения в аккумуляторе, в,
Так как ∆U=Iзrв (где Iз—зарядный ток, а; rв - полное внутреннее
сопротивление аккумулятора, ом), то можно записать, что
Uизт = Uз =E,+ Iзrв
Внутреннее сопротивление Гв аккумулятора постоянному току очень мало ( у
полностью разряженного аккумулятора оно принимается равным
0.006
поэтому
N
и падение напряжения в аккумуяторе тоже очень мало .
Например, у разряженного аккумулятора С-8, поставленного на заряд, эдс
перед зарядом равна 2,03 в. Внутреннее сопротивление rв аккумулятора
находим из равенства
rв =
0.006
= 0,00075 ом.
8
Если надо, чтобы зарядный ток не превосходил (в первый момент после
подключения аккумулятора на заряд) 48 а из расчета 6 а на номер, то величину
напряжения Uз, определяют из равенства:
Uз = 2,03 + 48.0,00075 = 2,03 + 0,036 == 2,066 в.
65
Таким образом, подавая к полностью разряженному аккумулятору С-8
напряжение около 2,07 в, можно получить начальную величину зарядного тока
равную примерно 48 а.
Если зарядное устройство сохранит неизменным первоначально установленную
на нем величину напряжения («в данном случае из расчета 2,07 в на
аккумулятор), то величина зарядного тока (в нашем примере—48а) сначала
быстро, а затем постепенно будет убывать. Это объясняется тем, что плотность
раствора ск в порах активной массы сразу же начнет повышаться, а
следовательно, будет возрастать эдс аккумулятора.
Чтобы поддерживать величину зарядного тока постоянной, необходимо в
процессе заряда непрерывно повышать напряжение
зарядного устройства на столько, на сколько
повышается напряжение самого аккумулятора. Для
этого обычно применяют выпрямительные устройства,
которые имеют регулировку по току и поддерживают
зарядный ток постоянным.
Напряжение у разряженного аккумулятора во время
заряда всегда непрерывно повышается в зависимости
от режима и тока заряда. На рис. 6.7 представлены
кривые, показывающие изменение напряжения
аккумулятора в процессе заряда при разных величинах зарядного тока.
Характер кривых показывает, что в начальный период напряжение заряда
растет сравнительно быстро, за этим следует более длительный период, в
течение которого напряжение повышается постепенно, а затем вновь
начинается быстрый подъем его. В конце заряда напряжение достигает
наибольшей величины для данных условий заряда и перестает повышаться,
несмотря на продолжающийся заряд. Рассмотрим несколько подробнее те
явления, которые обусловливают указанный характер изменения напряжения
во время заряда током постоянной величины.
Ранее упоминалось о начальном, сравнительно быстром, но относительно
кратковременном повышении напряжения (рис. 6.8). Этот участок кривой
соответствует повышению напряжения с 2,06 в до 2,12 в. Это повышение в
основном связано с довольно интенсивным ростом плотности раствора серной
кислоты в порах активной массы. Затем наступает период, в течение которого
устанавливается некоторое близкое к равновесию состояние, когда вследствие
стабилизации процесса диффузии плотность раствора в порах пластин, а
следовательно и напряжение растут медленнее. В этот период аккумулятор
интенсивно принимает заряд. Это соответствует участку кривой, лежащей в
пределах 2,12— -2,3 в.
66
После того как сульфат свинца в значительной своей части перешел в губчатый
свинец (на минусовых пластинах) и в двуокись свинца (на плюсовых
пластинах), зарядный ток, продолжающий поступать в аккумулятор, не может
быть полностью
использован для заряда. Возрастает та часть тока, которая расходуется на
разложение (электролиз) воды раствора ск на кислород и водород.
В процессе дальнейшего заряда все меньше остается сульфата, все большая
часть тока идет на разложение воды. Образующиеся в порах активной массы
пластин газы не успевают с достаточной скоростью выделяться в виде
пузырьков наружу и накапливаются на поверхности активной массы пластин.
У отрицательных пластин начинается процесс заряда ионов водорода и
выделяется газообразный водород, а у положительных пластин выделяется
кислород. Таким образом, наряду с нормальными электрохимическими
процессами, сопровождающими заряд аккумулятора, возникает и все
усиливается электролиз воды. На электролиз воды расходуется все больше
энергии, чем, на заряд аккумулятора, и напряжение его растет. Это
соответствует участку кривой, лежащей в пределах 2,3—2,7 б. Повышение
напряжения в конце заряда и стабилизация его указывают на то, что весь активный материал пластин восстановлен, и ток, посылаемый в аккумулятор,
целиком расходуется на электролиз воды. При этом устанавливается
определенное динамическое равновесие между током (вернее количеством
электричества), поступающим в аккумулятор, и количеством газов,
выделяющихся из раствора ск. Установившееся в конце заряда неизменное
напряжение является одним из признаков окончания заряда.
Описанный выше процесс повышения напряжения аккумулятора при заряде
однотипен для заряда током любой величины. Од67
нако в зависимости от величины зарядного тока кривая напряжения, как это
видно на рис. 6.7, приобретает более пологий вид (при малых зарядных токах)
или становится более крутой (при повышенных токах заряда). Величина
напряжения, при которой заканчивается заряд, также зависит от величины
зарядного тока. При больших токах это напряжение выше, а при меньших
зарядных токах конечное напряжение ниже.
Температура раствора ск существенно влияет на величину напряжения во
время заряда. С понижением температуры вся кривая как бы перемещается
вверх, так как напряжение аккумулятора возрастает. Возрастает и конечное
напряжение заряда. Повышенная температура раствора ск вызывает понижение
напряжения. Объясняется это тем, что при повышении температуры сопротивление раствора ск уменьшается и условия диффузии улучшаются, так как
молекулы раствора ск приобретают большую подвижность.
Чтобы создать необходимую величину зарядного тока при пониженных
температурах, необходимо более высокое напряжение. При очень низких
температурах зарядить аккумуляторы вообще невозможно. Это объясняется
тем, что при значительном увеличении внутреннего сопротивления
аккумулятора зарядное напряжение приходится сильно повышать до величины,
близкой к конечному зарядному напряжению (и даже до более высокой
величины), при которой начинается разложение воды. В результате этого разряженный аккумулятор после подключения его на заряд немедленно начинает
«кипеть», а заряжаться не будет.
Общим явлением для всех режимов заряда является непрерывное повышение
напряжения аккумулятора, если не прибегают к искусственному понижению
зарядного тока.
Если заряд ведется большими токами, то напряжение повышается быстро и
достигает больших значений к концу заряда. Напряжение повышается
медленно, и заряд может заканчиваться при . сравнительно малых значениях
напряжения, если зарядный ток небольшой. При этом сказывается также
температура раствора ск. Чем ниже температура, тем выше напряжение заряда
при прочих равных условиях.
Процесс изменения напряжения у аккумулятора после отключения его от
зарядного источника тока (Iз=5N , a ) иллюстрируется кривыми, приведенными
на рис. 6.9.
После отключения аккумулятора напряжение его мгновенно понижается на
величину около 0,10—0,12 в, равную внутреннему падению напряжения в
аккумуляторе. Затем в течение примерно одной минуты напряжение снижается
до величины 2,30—2,34 в (на эту величину существенно влияет температура
раствора ск, поэтому она может иметь несколько отличающиеся значения). Затем в результате продолжающейся диффузии плотность раствора в порах
пластин становится равной плотности раствора, окружаю68
щего пластины, и напряжение аккумулятора приобретает стабильную
величину, равную его эдс.
Если заряд заканчивают при напряжениях, не превышающих 2,4 в на
аккумулятор, газы бурно не выделяются—аккумулятор "не кипит ". Более
подробно о таких режимах заряда изложено в разд. 8.3.
69
нако
в
зависп,\юсти
от
величины
зарядного
тока
кривая
напря­
жения, как это видно на рис. 6.7, приобретает более пологий вид
(при малых зарядных токах) или становится более крутой (при
повышенных токах
заканчивается
заряда).
заряд,
также
J3еличина
зависит
напряжения,
от
величины
при
которой
зарядного
тока.
При больших токах это напряжение выше, а при меньших заряд­
ных
токах
конечное
напряжение
ниже.
Температура раствора ск существенно влияет на веЛИЧИIIУ на­
пряжения во время заряда. С понижением температуры вся кри­
вая как бы перемещается вверх, так как напряжение аккумулятора
возрастает. Возрастает и конечное напряжение заряда. Повышен­
ная
температура
раствора
ОБЪЯСIlяется это тем,
ск
что при
вызывает
понижение
напряжения.
повышении температуры
сопротив­
ление раствора ск уменьшается и условия диффузии улучшаются,
так
как
молекулы
раствора
CJ\
приобретают
большую
подвиж­
ность.
Чтобы создать неоБХОД!!:\IУЮ ве.'1ИЧИIIУ зарядного тока при пони­
женных те:\шературах, IIеобходюlО более высокое напряжеJIие. При
очень НJ1ЗЮ1Х те:.шературах зарядить аккумуляторы вообще не­
ВОЗ~10ЖНО. ЭТО объясняется Te~l, что при значительном увеличениtl
внутреннего
приходится
сопротивления
аККУЛlулятора
СИ,lЬНО повышать до величины,
зарядное
напряжение
близкой к конечному
заРЯДI!О\Т)' напряжению (и даже до более высокой величины), при
которой начинается разлmкение воды. В результате этого разря­
женный атш)'ыулятор поел,", подключения его на заряд немедленно
начинает «кипеть», а заряжаться не будет.
Общим явлением для всех режи:\!Ов заряда является непрерыв­
ное повышение напряжения аККУ:\lулятора, если не прибегают к
искусстве:шому
понижению
зарядного
Если заряд ведется БОЛЬШИl\1И
ется
тока.
TOKa;\'II'I, то напряжение повыша­
быстро и достигает БОJlЬШИХ значений к концу зарнда.
пряжение повышается
медленно,
На­
I! заря,1J, может заканчиваться при
сравнительно малых значениях напряжения, если зарядный ток
небольшой. При этоы сказывается также температура раствора ск.
Чем ниже температура, теы выше напряжение заряда при нрочих
равных
УСЛОВИЯХ.
Процесс изменения
напряжения у аКК)'l\lулятора
чения его от зарядного источника тока (1,,=5 Н, а)
ся кривы~ти, приведенными на рис. 6.9.
После
отключения
аккумулятора
напряжение
после
отклю­
иллюстрирует­
его
мгновенно
понижается на величину около 0,10--;-0,12 в, равную внутреlше'\!у
падению напряжения в аккумуляторе. 3атем в течение примерно
одной I\1ИНУТЫ напряжениЕ, снижается до величины 2,30--;-2,34 в
(на
эту
величину
существенно
влияет
температура
раствора
ск,
поэто:\!у она может иметь несколько отличающиеся значения). 3а­
те:\! в !)езультате продолжающейся диффузии плотность pacTliopa
в порах П.lастин становится равной плотности раст;вора, окружаю-
68
щсго пластины, и напряжение <1 ККУ:Vlулятора прпобретает стабиль­
i!)'Ю
величину,
равную
его
эдс.
и,б
(,б
2.4
J
Л
2.1
БО
ОТ
'lc'l:ll:l
заР5l)\
180 ~. celf
J Тл . ч
150
2
r:!c. fJ.9. IIЛ!('!lСIlИС
[сли
120
90
0.5
и
llапр,])кCIIИЯ
заРf1Дll()I'()
J<lI,<JJILJlшают
аккумулятора
llСТОЧНlIка
II]JИ
тока,
после
откmо­
t~c+14°C
lIаIIРЯЖСШIЯХ,
нс превышающп'(
аккумулятор
таких режимах заР5Iда IlЗ,10жено в
2.4 в на aKKplY,llllOp, газы (jYPIIO 1Iе Быде,lЯЮТСП (;lIC КIIПlП».
разд.
I)O:I\,'l' I10дроБJIО
()
8.3.
6.4. Электрическая емкость
в л и я н 11 "
l' :\1 К О С Т Ь.
1I
1, () 11 С Т Р У к 1\ Jl J1
а к к у м у .'1 Я Т О Р а
н а
с г о
E;\'I,OCТb стационарного свинцового аККУИУ.lятора, Ka]~
aKKY~ly.·J5I'·()POl\
часuв,
которое
Уl"JOБИЯХ
других
ш)жно
определяется
от
J~О.lИЧССТВОl\l
аККУМУ,lятора
в
ампер­
определенных
разрsца.
Различают С\IIШСТЬ
ilа,сIЫIOЙ СМКОСТЫО
Iт,шсь
ТИIIOВ,
получlI'IЪ
СЧIП(1Тl,
lO-часовогu
ту
JlОl\Шlli:1J1ЫlУЮ И ЭКСП.lуатационную.
стационарных
емкость,
реЖIlыа
СВИIlЦОВЫХ
которую 01lИ отдаюг
разряда
lIрИ
НОМIl­
аккумуляторов
УСJ10-
J!PII разряде током
температуре
раствора
серной
I,IIСЮТЫ, раВIIО!'! +25 0 С, и конечно.\! I10ПРЮКС]J,ш разряда не IIиже
1,8 в. Ве,lИЧШI<! тока 10-часовогu реЖИ:\fа опре;J,еляется, как част110е
от
делеНlI \1
НОМИlIальной
\:;МКОСТИ
на
десять.
От чего заВlll'llТ смкость аккумулятора?
О т к о л и ч " С Т В а а к т и в 11 О Г О М а т е р и а л а, за.l0женного
(\
IIлаСТIIНЫ,
l\ОМ
случае
11,
следователь](о,
]]грает
при
существеНIIУЮ
одинаковых
роль
ТОЛЩИllа
раЗ:vJерах
в
дан­
IIластип,
О т пор п (' т о с т и а к т II В Н О Г О М а т е р II а л а
п .1 а с т и Н,
:lOскольку пр\! большой пористостн аl,ПШНОГО материала общая
рабочая [I.,lощадь пластин, пршrимающая аКТIШlIое участие п ТО­
:(lюбразующих 1Ij.юцессах, возрастает. Пористость пластин оБУСJ10В­
,111 ваетсн в известной СТСI!еЮI
I(ОНСТРУКЦИСИ са м !IX пластин.
69
Наконсц, m'ыа:юваЖllОС Зllачение IIi\JCCT ]( О ,111 Ч С l" Т пор а с Т­
(; 1, В aKl,Y'J~',l~ITOp~!X II его у Д С.'I L JI LI ii в С l',
ПсреЧIlС,lСIШЫС фaJПОРЫ УЧИТЫJ3&ЮТСН В OClIOBllOl\'1 при КОНС 1'р\'нропаl11111 aJ<КУ,lу:штора. РаСОIOТРИi\[ В.1ШШl!С ЭТlIХ факторо!\ IliI
в о Р;1
t'Ш,ОСIЪ
<lIШУl\lуmIТОРОВ.
l\о:шчесТIЮ l\]Clтсрпала, Уllаствующего в эло:трохш.lИчеСКIIХ ре­
ll:IiСЮlЦJIХ JlICCTO при разряде Clю;умулятора, ОIlредеJ1ЯСП'51
,'ОВl'РШСJl[lO 1'0'1]10 110 закону Фарадея, Не IlРНВОДII I10дроБНI,IХ
Bbllllle.'H~HlIii, 'JOжно укаЗ<ПL на слеДУЮЩIlС СООТlIOШСIШЯ. l(OJlJPIC\ ТLЮ СВIIJща, IJрсобразующсссн У ОТРJщаТСJJLIIОi'! Н:lаСТШIЬ! в c~, 11,фаг свшща, Прll НРОХОЖДСIlИИ одного ампер-часа в IIрОIl.ессе раз­
jlида l'OcтaI3,'Hll'T З,8GG г. У lJOJlOжите:]ЫIOi1 II:JaCТlIIJbJ количе('пю
.'~BYOKlIeIl СJ3шща, участвующсс J3 рсаlЩIIИ, состаJ3.1Яl'Т' 4,463 г на
каждыii огдаlшыi'l <1i\lIIcp-'!ас. На КЮI.;дыii аЛIГ1ср-час IIp!l раЗР~I;~l'
Р<l,ходуетсн З,6бб г серной КИС1ОТLI,
ВО ВрОIН раэрнда рсакщш у Jro:IOЖI]Тl':ll,llоi'l 11,'I,ll'ЛIIII,1 TPCU:,I() l'
l\ l,(i раза бс..1l>1lJС 1\11 l'.'ЮТЫ , ЧС.\1 реаКЦlIII у ОТ[)[jЩ1ТС.'IЫIOЙ ШI3СПI­
l1Ы. ПОЭТЩIУ В 31":КУЛIу:шторах С реБРIlСТl,1 ~111 l'('паратора:\JJI pcGpIIl'Ta5I l'TOp(}lla обраЩl'llа к 1I0,'IОil,ИТС:IЫlOii 11 ..'13ПIlllС, что об.'lеГ'i(lСГ
;~OCTY"
Ю!С.l0ТЫ
К
1I:laCТlIJIC .
.\\ОЖIlО ,'111, li():II,ЗУ51l'I, ВЫШСJJ[ШJ3сдеJIIJЫ\111 ;~аlllll,]\IИ о pae\().'~"
;JKTllBilblX :\ШТСРllа.'JOВ 1Iа 1 а· '1 отдапаслюii 01IШL"l'JI, СДСJIaТJ., : 111":,
'11'обы в IIJIaeTIIII,IX С(ЦL'ржа.'ЮСL ТО:IЬК() Tt'0PCТl1'll'l'I,11 II('об'>()ДII',)().­
К():Iнчество Э'lIlХ О\,аП'Рllа.'IОВ? ПраКТIIЧССКII это !IС'ЮЗ~10ЖНО ПО ЫII()1'11',1 IIРIIЧШlа1\I, Пер ван 11 Н(:IIIБО:lсе существенная I1рНЧИllа C0C10I1T
в 1'0:\1, что aKТ1J1НlЫГI ~IaтериаJI как I10ЛОЖl1те,1i>!IЫХ, так и отр"на­
'I'l'.ll,llblX I1:JC1CТlIII в заРН)КСIIII();l1 СОС'Г())JIIIШ об.:lадаl'Т O'ICHL CJla(joCt
"сха1!!IЧCL'\..:оii ПрОЧIIОl'ТЫО JI не 'IОЖСТ 'l'ЛУiКНТL Jllатсриа.lОМ .1.:I}\
I,ОIJl'ТРУКТJIВIIОГО ОФОIНliIСШIН IIJlaCTHIILI, Кроме ТОГО, СС,l!! бы Во
ЩН'\IЯ разряда аЮ<УJl1УШlТора весь аКТIIВ1lЫЙ Jllатериа.'I превра­
ща.'1l'5J в l'CPHOI{IJC.lblii LШlшец (СУЛLфат), то BIJYTpeHlIee СОПРОТИВ­
:]ClIIle аККУi\IУ.1ятора достигло бы IJСДОНУСТНМО бо.1LШI!Х значеннЙ.
11 фаКГIlЧССК()С НСllO.'11,:юваНI!С 3(:1.'IОЖl'lIlIоii aKТJIВIIOil i\laCCbI враl\­
<lJ,ЦlIЯХ,
ТIIЧССЮI БЫ,lО бы I1СВОЗl\lОЖIIO нз-за рсзкого СllюкеllJlН JJаНРЯЖСIl[1\!
а кку \1)'/JЯТlJра.
Не ~IC:ICC В:'IЖlIOГI
IJРIIЧШЮЙ
стсн 11 то, ЧТО Сl'j1IIОI\ltСJII,lЙ
l1l1:Н,ШIlii,
1)l).'~
аКIIIВШl51 ыасСа
()[! образоьа,'IСЯ, :JаКУIIСР!IВ3Л
(}ы
]1lIЖС, IС/l\аЩII\1
l':IOH~1
llO]ШЖСIIlI5J емкостп пластин
ЯВ.<[н­
CBIIIICI~, З,lIIимаЮЩ11i1 объе:\I, lIaMil()!'O
у заряженных 11:[(:IСТIII[, из котороГ[
бы llOpbl J]"lаСт!JI[, Э го Ile ]!ОЗJ30iIl1,:\l1
аКТИВllOЙ
массы
IIРlIIшыаТL учаеТllе
н
IIронессах разряда IIз-за нсдостатка серной lШС:IOТЫ, ДОСТУII КОТО­
ГОГ1 В г.чбlIlllll,ll' lioj1bl был бы затруднсн, Все это заставляет
:JаК,lа,J,ынап, в <1KKYblY,'IHTOPlIblC IIJlaCТIlНbl ClКI'!lВIIЫЙ .\Iатериа~l н
I\'O:III'ICCTBl', II(lMIIOJ'() ()O,lbf]le\\ Тl'орстичсски IIробхо,J,ИМОГО. В ::а­
ВIIСJШОСТII от PC)KIBla работы в стационарных аккумуляторах .11('lI().ll,ЭУСТСН не БО:Il'С 4L)% aKТI1l\IILIX веществ, (1 I1pIl коротких pa:~­
рядах
КО,ll!'IССТIЮ
15-;-10% .
участвующих
:\'lатериа,lОВ
МОЖl'Т
снижаться
;~p
r<OTopbIx вес п компактность играют
В тех аккумуляторах, для
решающую
ШJ(lСТИН.
роль,
при меняют
Удельная
емкость
большое
таких
количество
очень
ТОIIКИS
аККУl\!УnЯТОРОВ
может,
напри­
~H'P, преВЫСИТL в 1,5 раза удельную el\IКOCTl> аКJ\Уi\IУ/1ЯТОРОВ Т1шоп
С и ек, но срок ИХ службы в 4-5 раз короче.
При ОДИНaJ-ШВЫХ размерах IIластин можно добиться сраВНI1ll'ЛЫlО высокой удельной е:\IКосrи путем Г/1убокого фор:\шроваНllЯ,
при КОТОРo;\1 слоii активной. массы становится толще и способен
запасать зиаЧИТС,1ЫlУЮ емкость. Однако НС/1ЬЗЯ забывать,
что
m,,:тивная масса у заряженных плаСТИ1I (особенно у положитель­
IlblX пластин поверхностной конструкции) l\lсхаIlичеС1Ш очень JlCпрочна. Чем толще ее слои, тем больше вероятность отрыва се от
остова пластины, т. е. тем ИIlтспсивнсе ОНа разрушастся. Вот по­
чему для аККУl\Iуmпоров стационарного типа (е и ек) существует
закон, запрещающий снимать с них емкость, превышающую НО ми­
[[альную
величину,
даже
если
разряд
ведется
маЛЫl\1И
токами
II
Jюс.ле отобранной 100 % емкости JI апряженис аККУlllУ,Т[ЯТОра сохр а­
Шlется на уровне 1,9 или дажс более высоко,,!.
В аккумуляторах, конструкция которых преДУС1\IаТРlшаст более
j,()1\шактную сборь:у пластин с плотным прижатиеl\1 раЗJIОПОЛЮС­
llЫХ пластин друг к другу (при наличии сепараторов оr..:обоЙ КОН­
~'трукции И из особого материала), допускается ПрI! !\l(JЛЫХ разряд·
ных
токах
cНIlblaTb
eMKOcТl"
Очень важно, чтобы
1ll,IИ
надежный
превышающую
НОl\!Iшальную.
конструкция пластин
контакт
между
активной
обеспечивала П.'Iот-
массой
пластины
11
сс
Ol"ТOBOM, ко'Горый одновремеНIIО служит среДСТВОI\[ для отвода то­
[,D
от аккумулятора
(при раз'ряде)
и подвода его
(ПРИ заряде).
В поверхностных положительных пластинах аккумуляторов ТI1-
НОВ е и СК таким токопроводом служит сама пластина, на по·
13срхности которой образуется активный с,тroЙ. В отрпца тельных
пластинах токопроводом служит рамка пластины нз сплава свинца
,~
сурьмой,
в
ячейки
(коробочки)
которой
за.тIожена
активная
,lacca. Так как при такой конструкции убывание активной массы
Jатруднено 11 всн эта масса при благоприятных условинх эксплуа­
U1Щ1И
используется,
если
можно
так
выраЗПТl,С51,
«насквозь»,
то
,':\IKOCTb отрицательных пластин обычно выше, ЧС1\1 у положитель1l1,IX, и срок I1Х службы прсвышает срок ПОЛОЖ!lте,1ЫIЫХ пластин
l\ 2-2,5 раза. Таким образом, емкость исправных аККУ:\IУЛЯТОРОВ
,яраничивается
lII(:нная
емкость
С:\IКОСТЬЮ положитеЛЫIЫХ П.тIастнн.
отрицательных
П,13СТИН
Одн,шо
сказываеlСЯ
в
повы­
условиях
(iолее длинных разрядов. А при коротких разрядах она сравни­
вается
с
смкостыо
разрядах
активная
\':Iубину.
Конструктпвныы
чатого
типа
.11i:ТИВНОЙ
чрму
положнтеЛЫIЫХ
масса
пластин,
таюкс
так
юн,
используетс)]
недостатком. отрицате,'IЫIЫХ
ЯВ.1ястся
ВОЗiVlOжность
отрицательной
возникает
ИХ
массой
повышенное
и
нарушсния
OCTOBOI\I
сопротивление,
ПРJl
не
Ii:ОрОТЮП
Н(]
ПО.rrную
п.:rаСТllI!
короб­
контакта
между
пластины,
б.1агода р)]
вызывающсе
нснор-
71
ча,'lblIOС 1l0l1llЖСlllIС рабочего llаПРНЖСlllШ aKKYMY,IHTupa при раз­
рндс. Д:ш ,1УЧШСГО ИСПО,тн,зоваlIИЯ аКТll13110Й массы отрицательны\
11,13СПШ, llOддср:rкаНШI этой массы в СОСТUЯШIIl губчатого строе!1Н ,1
к lIей добаВ,:IНЮТ lIсБО.'lьшое КОЛИ'IС,'ТВО сеРНОЮIС:IOГО бария. ЭЛ 1
11Овышаст
элеКТРll'lССКУЮ
смкосп, ()тrИI~атеЛЫIЫХ
Шlастин.
В,,] 11 Н II II С К О Н Ц С 11 Т Р а ц и и р а с т в о р а с к II а с м к о с т !,
а к к у ~l У ,1 Я Т О ров.
НаПРЯЖСlIие 11 в особеllllOСТII отдаваСl\!(1)!
;1 КI\У~IУ,lЯТОРО!\I Сl\IКОПЪ в СИ:IЫIOИ CIClICllll зависят от концентра­
lЩII раствора ('к. Как ВЛШIС1 I,ОllllС'IIТР;IЦИН раствора lIа eMKO{"I:,
а KKY~IY,1HTopa?
Во-первых, от УДС:IЫllJГО веСа раствора заВIIСllТ ТIаllршкение ЩJil
разря,J,С.
,'К,
Во-нторых,
ы)Торос,
~ 12:35 кг!Jl:: (ll t=
11
\!РI1ЬШI!\
сказывастсн
растиор:!
I\\ИШ!illа.:!],[[()Сl
ВСJ1ичнноii lIP!! плотносТ[!
+25"), УВС,lИ 1 1l1ljастся ('см. рlIС. 3.2) !lРИ БОЛЫIIII\
:~llаЧ(:'IIШI\ этоi\
ГСЛlllературы
та к il\. (' СOlI[)(JПlВ,'IСIIие
об.1адая
lIOВЫШ(lСТСН
JIЛОТIj()СТlI.
ПНЗК(JClЪ
B-тр(nы"
раствора
с уменьшеНИl''.1
СК,
которан
за~,IС~L­
:Iяет []pOI~ecc ДИФФУЗИll Э.1СКТРО.'llIlа II 1I0РЫ аl,Т1I!lIЮЙ \!ассы 11,.I~I­
l'ТIШ, обеднеН!lые серной lШСlOтоi1. jil,ICTj10C Cllllil,ClllH: IlаПРНЖСНll:'1
lJplI БО,:]Ьill!lХ раЗРНJ,IIЫ\ T()l{ax
'j'['()
в ()('IIOBll()\1 (','IС'ДС:ТВИС H(':l(),'таТОЧ!l() быстрого lIPOlll1!\11()IICllll>1 ('!\Cil,IIX
актшзноii
II0]11111ii 1,IICJIOTbl в !'iiJjJL,1
l\laCCbl 1l.'laCТJIll.
;\'Чllтыван сказаllНОС, 13 СТ(JIЩОllаРJJЫХ aKl\)'\IY,IHT,JpaX ТИПОi\ С
СК. об,lадаЮЩ1!Х J,ОВОЛ],[[() БО,lЫIJJIЫ![ гаfiЯРIIта~lll, КОЛIIЧССТI\\)
раствора l'cplloii IШС:lOТЫ lla 1 а· 'l llO~1111Ia.'ll,llOii l'~II\ОСТИ OTH(J('II-
!l
I'c:Jыo
BC,11!l(O.
"ОКОП)
\'J,t'ЛЫIOГО
1l0ЭТО~IУ
~J()ЖIIO
llj11IMl'llНТl,
растворы
llC
очень
Bl,l-
всса.
;l,'Ш 'aKKYMY,lHTOjJlJВ, раЗ:lIСРЫ Ю)ТОРI,IХ ЖСЛ<1ТС:IЫIO умеНЬШIIТ1,.
11рlОlеllЯЮТ
:lHI'T
растворы
COKpaТlIТ1,
Как
I\l!C.iIOTbl llOВl,lШСllllоii llJlОlНЩ'ПI. ::1то ПО:IIН)·
I<О,'1IIЧСL'ЫЮ
уже указыва,lОСЬ,
раствора
l\
aKI<Y~\YJl51TOpax.
Я],[llускаст 90 ра:т()­
ВIЦllостеii стаЦllOllаРllЫХ аIШУl\lуmlТ'ОРОВ открытого ПllIа (С иСК).
,)Т,l11чаЮЩIIХСН {'!ЗОСi'I lIО\llшаЛl>IlOii C~1KOCTЫO. Конструкция их (ц­
llотнпна,
но
ч!!сло
Jl
IlРОМЫШЛСI1[[()СТ],
РdЗ~IСРЫ
I1PH~Il'ilHl'1\lblX
IIJIаСГII11
различны,
]ю­
П{О.'IЬКУ, сстсствснно, \:.';\II\оС11> их ][аХОДIIТСН в Нр51 ~lOii заВИСИМОПII
ОТ
cYM~lapJloii
аКТIШllоii
IIOВСРХII()СТ!1
lIilаСТ!III.
У
<ll\КУ~IУJIЯТОIН)]1
С-l
(!! CK-l) общсс Чl!l',10 1I,,'laCТlII\ рав][о TPC~!. llричем это п.l(]­
l'ТllНbl Cal\lbIe I\laJIble ][0 свои;\\ га ба ритам (ТИIIа 0-1), а у аккуму­
,151ТОрОВ C-148 (II СК-148) rrрИМСIlСIlЫ lIJ1aCТlIllbl C;]1\lЫe БОЛЬШll,'
(тина И-4) н Чllс,lLJ llХ состаПМlСТ 75.
Удельное количество раствора ск в aKKYЫY,15lТopax типов с: ,1
СК по ГОСТ 825-61. отнесенное к 1 а· ц НОМИllаJlЫlOЙ емкости, 111,'
но
всех
акку.му ляторах
одина ково.
~.
аККУМУЛЯТОрОR ~\алого типа от С-I дО С-б оно составлнег
0,07-0.08 л на 1 {/. '1 (за НСКЛЮЧl"f]ием типа С-Б. у кото,рого эта
ве.1ичина равна О,Об); у аккумуляторов большоii емкости уде,1l,­
Ylое КО,lнчество раствора ск сохраняется в пределах 0,046-:.-0,060.
Л1ежду тем, концентраuин раствора СК и его КО,lичество в акку­
l\lуляторе
72
оказывают
существенное
влияние
не
только
на
шшря-
j!\.l:Jше, но и на C:\lКOl'Tl> аКI\УJvIУЛ5l'lора, Tal, !,ак Прll БО:lыuеl'i [1,llH-
ности окру;,кающего плаСТJ;IlЫ раствора l'1,OPOCTIJ Д11ФФУ:ШII, обt'с'­
ПС1JИвающей
ко:\шенсацrrю
расхода
КIIС.'lOТЫ
в порах,
Конечно, наибольшее ВЛlI51iше
оказывают !,оmIЧССТВ\)
[1СС раствора СК, находящсгосн
в
,-'О1.;ую
норах
1I0нышаСТС>I,
уде,lЫlыi'l
Il
ca:Vlllx порах а [i:TIIBllOi[ ~]al'Cbl,
Опыт ПСJК<Jза,'I, что СС:IJ! В IlpOllCCCe разряда 1I0ддер)Ii:!!вать BI,IПJlОТllOС1Ъ
раствора
с к
в
Il.'l а СТlIIi , то l' l\lli:lJL'ТI) а кку ~I у­
,lятора повышается. И так '«1К быстрота ПР1IТОIi:(! 110ВЫХ IlOрЦII!'t
I\I!СЛОТЫ в IlОрЫ дОЛЖНа БЫ'IЪ ТС:l1 БО:Il,ШСI'I, IIC\1 OO:lblII(' ТО;,
ра:~ряда,
C'\II,lJL'n1 l1аб,llO'
\la:I1,IX токах разрпда
это
ЯВ,,'lеНjjе
отсутствуст
J[
CIIII,\ICle\la\1 l'\IIi:OCn) ()['pall][I[][BCll'Tl'>1
то,']ько
KO.'III'!CCTBO:\l аКТIII:3110ГО \lClTCpJJa,'Ia у 11:lil.>.'ТlIII,
Высокая 1\()]щептр3JЩН раствора ск в ('осудс al,l\y;\IY,IHTop,1 0:1;1['()I[РИЯТНО ска:Jывается JIa l'МI,()СПI ]]()ЛОЖIl'ГС'.lЬ]]ЫХ jIJlilCII!J[ 11 Bpe,lдается
то
J\lаl,С!I~IаЛЬНОССllижеl1НС
при 60,1ЫLIПХ раЗР\IДIIЫХ
отданаС\ТО!'1
токах. Пр!!
на ,1ЛЯ плаСТИ1l отрицатеm"II,j\. ПРОВt'jJt'llO. ЧТО l'i\IKOCТI, ОТРIЩ,IТl':II)­
нои IыаСТИlIЫ выше при растворе ск П,10ТlIОСТЫО ] ].f() ,,",'!.11:; 11 ,'\щсствеШIО ПО[lllжастся при 1:315 ICг/л(J. Ol'ooelllIO (,С:1II раЗР5l:L 111.'дстся
знаЧIIТС:IЫIЫ;\Ш
TOI<it\11I
11
Ilpll
110iIIlЖЕ'iI11ЫХ
Н:'\lПературах,
ОII('ВПДlIO, В О(),l(lСТИ устаПОВ:lеllllН ОПТl[;'Ilа,lЫ[ЫХ ЗllilЧСllIlii
II.l0TIIl1-
СГ[I
раЗ:1II'[­
раствора
СК
I1ЫХ условиях,
11('
дЛП
aKKYMY,;I~IТ()P()B,
I30З1\1()ЖНОСТ!1 ДЛII
эксп.lуаТllруе~1blХ
1I:IOДОТIЮРIlЫХ
в
IIСС:lсдоваIlIli'!
еЩе'
исчерпаны,
Таковы
J,лторые
те
в
(ХI!овные
ОСНОВНОМ
Факторы
К()IIС1РУКТНВНЫ('
опредс.Сl5lЮТ
явлеНIJ51,
II
Д;ШIIЫС
I!О:VI!ша.1ЬJlУЮ
JIX
ОJIреДС:IНЮЩIlС
(lJ,I,У\IУ,lЯТО]ЮВ,
е\шос'(ъ.
ЭКСП.1У(lТCl­
е;\I J\ О С Т Ь
с в и ]] Ц () в 1,] Х
С т а ц !! О J[ а р 11 Ы Х
а к 1\ у­
\[ у л я т о р о в, Фактическаи CMKOCТl, аККУЛIУ,lптора lIа ПРОТШКl'IIlI!!
il I! О Н Н У Ю
его эксплуаТaJЩИ не ПОСТО\IIIlIа. тз JIервый пеРIlОД его работы ОН;!
\.]()ЫЧIJО повыш (lет'ся, доеЛJ ,'а ('Т I1 :JBCCTJlOrO il] il Кс'И ЛI Yl\! а (превыша [()щсго ]lOмина,ГJЬНУЮ емкосп,) , :заТС\I
IIO('T(']]CIlIIO
1\IO)l(CT СI!I!жап,l'Н.
Повышенис емкости особенно ЗiJчетно при реЖJ[мах разряда
,'IЫ\IИ
токаМI!
11
сказываеТС51
[; ТО\!, '!то конечно('
напряженпЕ'
~Ia­
Зl\КУ­
.\!у.lптора после отдачи ПО:II1I)Й C\!KOCТl!, соотвстствующей даIlНО~IУ
\lL'ЖИl\lУ (превышап) СIIЯТУЮ CNJKO('II, сверх ДОПУСIJ1\I()ГО ЗllаЧСlll151
i 1L~
Р('КОl\IСНДУСТСЯ), оказыва етС5! 6001('е Bbll'OJ,11 i\1,
Надо сказаIЪ, что елrкосТ!, I10нышаСТС,j 1131100:lee ЯВl'твеll[ll),
I,огда аККУ"У,1j!ТОРЫ работают в режимс зарнд-·раЗj)51Д 11 В 1\,','I\ОЛЬКО ЫС1[ЬШСЙ l'ТСllеIlИ Ilpll буфсрной работе с постmlНIIЫ\I под­
.iiljJilДОМ ври РСДI'l) ПРОИЗВОДН\IblХ KOIIТPO,'lblIbIX разр"дах, ПРI[1JЯТIl
,''!!IТaTЬ,
\1!,'IaCЬ
что
]IЗ
аК1\У\IУЛПТОРЫ,
25\/tJ
J[
более,
JIO.IIИllа,,'lьна>!
уже заКОJIЧИЛII
которых llOIIIIIIOp\la:lblIbli'! срок
(':\шосл,
('во!'1
. ,Iужбы. АКI,У"IУ,lЯТ'ОРЫ, работающие в буфеРНОl\[ реЖ!Iме прп !lО­
,'I'()ЯННО:l1
подзарндс,
при
lIраВИ.1LНО
JlOCTaB,lE'lIllOi'!
ЭКСП,lуатаЦI!lI.
"ак показала IlpaJ\THKa, ~IOГУТ сохранять ]00% el\IJ\ocтr, в т('чеНIl('
'-)'):lсе 15 лет,
РаССМОТРИ,,1 НССКОЛЬКО IJOдробн('с са\! вроцесс раЗРНДil, X[I\IIJIJРСКИС
peal\!~I[11
раЗр51Д"
(как
и
зарпда)
ПРОIIСХОДЯТ
в
порах
;'3
аКТIIВНОЙ массы плаСТИIl. Б ЭТ!! 1I0Pbl на Cl\ielIY IIСПОЛЬЗО13aIIlIOi"\
непрерывно ПОCIупают новые I10РЦИИ серной Ii:IIC10Tbl, без чст
процесс отдачп аККУЛlУЛЯТОРОМ тока прекратплся бы. ПОСТУПJ!С­
ш!е серной КПСЛОТЫ осуществлнеl'СЯ за счет явления ДИФФУЗI1Н.
которое
характеризуется
тем,
чтu
в
поры
поступает
раствор
('1,
более высокой плотности (более богатый кислотой), который СТРС­
:I1!IТOI
ПОДIIЯТЬ
ШIOтность
раствора
ск
в
порах
до
ПЛОТJlОСТl!,
которой он сю! обладает. Такой -процесс ДИффУЗll!I тем интеНСIIl3нее, Ч\.:':I\ больше ргзшща l\lежду удельным пеСО'1 раствора С]( в
lIopax 11
удеЛЫIЫЧ
весо;\\
раствора
ск,
окружающего
ШlаСТИJ1Ы.
Отсюда ясно, ЧТО, че:lI больше разрядный ток, те:\1 более энеРl1I l \­
нее
lI[)!IО:IIlmотся
поры
свежиыи
!IОРЦИЯl\lИ
КIlС:IOТЫ.
НО Л!ОЖСТ <,IIJ этот пронссс диффузии УСКОрШЪС51 n такой il,L'
,:ТСllеНII. с какой :I!Ожет 130зраСТ<lП, ток паГРУЗl\l(J оказы!lетс,I •.
ilC чожет. Скорость дпффузии ОГРШIIIчепа. Хотя CJI1;1 11 растст с :> 1\('-
:l!l!JCllJ[C:lI р аЗ!IOСПl }\lСЖДV ПJ10ТllOСТЫО рас пюра ,'\\ 1\ Il()\1.'S ;! И:!О 1'Н()С Iыо Оl\ружающсго раствора Сl"
I!O растет Зl1;1[![IIL'.'IЫ!О '.!(:;1..'1('11'Н":, ЧС:I! :\IOЖСТ растн ТОК. ТаЮIl\! обра:Ю~I, за:Щ'il.:lСlШОСТЬ ПРОllС"Сil
"lIIфф~3iШ ~,JБ.·15!CIT,1 ОДllОЙ НЗ lIРИЧI!l1 того, ЧТО с УJJС.;IИчеппсч 101\;1
рс13рlца I1i:llIPH:tJ\l'llllC <l!Ш)'i\lуmнора Ilадает. Но тогда I1aI1pal11IIвастсн
Ео!'да
В()I!РОС:
ток
110че:\lУ
разрнда
ж:с
lIilJlрнжсние
остастсн
СlНlл,аст,'}j
II('IJ:~:\1('1I11LJiI
по
даiJ,с
ТО! ;\:1,
l\Сli\lI!ше?
I(аза.llКI, 01,1,
,Щ:]ЖL'1! бы.'! бы
[lHJ llpll !lOCI05III110i"! ВС.'lIIЧИ!Il~ разрядного 101\:\
:> с Га1IUl3!ПЬСSl Оl1РСДСЛСНlIbli'I !l IIСПЗ~lеня.ющиi'IСiI
РС)-ЕЮ! ;ЩФФУЗШI L'с!шоi"I ЮIСЛОТ!,1 в норы aKTIII3Iloi"! массы.
В результате ЭТОГО IIЛОТНОC"Il, Р,lствора ск n Jlopax, С!llfЗIIfЗШII,'!,
в llачале разряда до ОПРСД<:'.'lСIIIJоj·1 ВСJ111ЧИllLI, ;lll:1жпа Ubl,'la (ib!
(\ставаты:н ПОСТОЯlшоIl, хотя и IIССI\ОЛLКО ыеньшей, чсм у раствора
СI\, lJl\ружающего I1.12.СТИЕЫ. Соотвстствс]]но это:\!у ПО!JИiКе!Ш<t:l
Вl'nИЧНIIа напряжешIП у аККУМУЛ5Iтора ДО,1жна БЫ:I3. бы оста13ат\,,'\\
также почти неНЗ'\IСН!IОЙ до КОJ1ца разряда.
Однако в ДСЙСТI3IlТСЛЬНОСТИ паб<1Ю;lается др::-тап l\арп!на. Дl':!с)
в TO"I, что объсы образующегося на IIоложитслыIi"1l llластпне суm,­
фата свинца в 1,9jJюа БОJIЬШС того объсма, I\ОТОРЫЙ заНИМ<l.'JCI
;.1.0 ЭТОГО двуокись свинца, израсход()ванная lIа его образопа!JI!l'.
а на lнрицатеЛbllOi"r пластине СУ,lLфат по сраВlIСlIllIО С губчаты \1
CBlllIl(O:,I, из которого он образовался, заНИ~lает объем в 2,7 ра:\;l
UО,lЬШIII1.
В реЗУ.lьтатс ЭТОГ() поры
(:ТВО
кислоты,
поступающее
в
актшшои
в
норы,
ыассс сужаЮТС5I,
неПрСрЬШIIО
\(O.'lIl'll'11,
У:lтеньшастсн
l\lедовательно, СJ1ижастся интеНСИ13!10СТЬ хп"ТИЧССI\lIХ рсакuиИ. :-)Тс)
llРИВОДПТ к д<lJIы!сйшему снижению IlаПР51жеIIШI, Одна]{(), ко]'да
ток нагрузки не Be,11IК, то такой процесс пмеет l\!ecтO почти во B("cii
тоmllе аКТ!lВПОIl Тll<:lCCbl l! во всех IIopax оп ПрОХl1J,!lГ paBHo:llepIl[1,
б.lагодаря ЭТО"'IУ нанряжение снижается постепснно I! не СII.1ЫЮ,
ЭТО хорошо ПЛilЮСТРI!РУЮТ кривые
-18-
(!РJ.з=0,i"5.\', а)
и 24-Чйl'l)­
I'blX разря,J,ОВ (1р",,= ],5 N, а), J!РИI~едеНJ1ые на рас. Б.1. В реЖИJ\lС.
например, 24-часового разряда аККУМУЛ51ТОР, отдав 100% cBoci'[
71
'=
\\()llина,lЫIOЙ e1\1I-,ОС1l1 (при
+] 050 С), обладает еще достаточно
iЩСОКИМ наПРЯЖСlIнем -- 1,943 е. Но, если его продолжать разря­
жать и дальше (после СНЯТЮl l!Ом!шальноii еМI';ОСТП), то напрн­
жеШIе у него будет снижаться НСС быстрее.
На рис. 6.10а показсiН условпый ,вид разреза аКТIIIШОГО C.rIO~l
,,) \'[нщательной
П,lастины
до
б)
разрпда.
СIjЛЬrpогп
(j) СIj1J~,фDfТI Г!l{j~оfТ!Ы!!
CIJI1HIJD
'. C!JUIiPU
r:fJUHIJO
\-'11С. 6,10. Разрез аКГИВIIОГО
с.10,I ОТРIIцат('лыroi'!
П.13СТl\IIЫ:
а - Л,О
Рi1:'РИJ,i1, б - пос](' раЗj15JДi1
токоы
ыа,тоС[
B(,ll['IIII!',I,
и - - после разрял:а TOKO~1 БОJIЫIIОi't Вl"']]1']]1111,I
Частички губчатого СВИlща распределеIlЫ
Г():lще активного с.lОЯ. При разряде мааЫ:\1
paBHOi\lepI!O НО всс!'!
TOKOil1 'lIроце,'с рз:з
рнда
КIOкдан
проникает
в
толщу
аКТИВJJОГО
слоя
л
I!З
'lаСТlIЧС!\
губчатого СВИНЦа РЬ постепеНIIО нревращается В cepIlOKIIC:lbli'[ СВI!­
Ill'!~ PbS0 4.
В СВЯЗИ С ЭЛ!,! все чаСТИ'JКII аКТИВIIОЙ J\Iaccbl растут paBI!O\ICP!\(). Расстояния \I('ЖДУ ЭТИМII 'IаСlичками Уl\l('[JЫlIаются, поры су­
)\,(lЮТСЯ. К концу разряда (рис. G,106) процесс этот ПРОIIIlкает па
:iостаточную г.1уБIlНУ 11 аккуму.1ЯТОр закаIIЧiIВаеl' СВОЙ разряд,
1,:lпряжение И плотность раствора СК lIOIIижаЮТСII. Т3КОССОСТОНIIIIС'
,'ooTBercTiByeT ПО.1I10МУ испоЛ!,зоваllИЮ еМКОСТII
аI,КУI\IУ,lптора,
KaI\.
11:1ПРИlllер, при 10-чаСОВС\I раЗР~lде aKKY:\ly.15IТOPOB С 11 СК.
При токах разряда большоii СИ:IЫ (рис. G.]OI»
1I3IIOO,lC(' IIlITCiI,'\fBHO работают частички 3IПIIВIIOi1 :VlaccbI, раСПО.10жеНIIЫ(' 6.111 Ж,'
J, повеРХНОСТII aKTIIBHorO слоя, Но такая IlОI3ЫШСНlIан аКТlIВIIОСlЪ
IllJBepXHOcTHbIX С,10СВ ПРИlЮД!lТ К тому, что чаСПIЧl\1I губчаТОГl 1
,'\IIIНца быстро пр('враЩ3ЮТС\I в су . 1ьфат СВIIIЩ:l, растут n оБЪС'~IС
закрывают rl,ОСТУП КJIC.l0TC К раСПОЛОЖ('Jllibl~! БО.1('С Г,lуБOl':,)
:,\ОШI! аКТИВIIоi'r :lIaCCbI, учаСllIС которой В токообразующе:\1 про­
l~l'~:Ce СИЛЫIO ПОШlжастся. НсlllБО:J(;С глубоко раСIТО.10Ж('IIIlЫС (,101[
1\
хтаются
СОВСС\!
Ile
ИСПО,'][,ЗОl3аIlIIЫ\Ш.
Под
В,lI!5IIШС\!
указанны\
'lВлелнй увеЛIIЧСJIIIС тока разрнда в('дет к 'I10IlШI,('IIIIЮ ОТ,J,аВ(l('\юiI
\I\I\УМУ,1ЯТОРО\!
С'\IКОСТИ.
/,)
Установленные экспеРl1меllтаЛl>\1O llеличины L'\\\,щ:ти, КОТОРЫ('
:\lOжна получить от аККУ;\lУЛЯТUРОВ ТИПOiв С и СК при различных
токах
непрерывного
разрнда,
приведены
в
табл.
6.1.
Т а б л и ц а
6.1
Электрическая емкость, получаемая от аККУМУЛЯТОрОIl ТИI\!lIl С и СК
11 различных режимах разряда
I(онечное напряжение,
Длительность
Ток
разряда
разрнд",
до которого
а
ведется
разряд.
в
Емкость, которую
можно
аккумулятора
ii 0,75 N
24-часовой
10-часовой
1,50 N
3,60 N
7,5-часовой
I 4,40 N
5-часовой
16' О N
3-часовой
9,0 N
11
2.часо:~i~~~N··
1-часовой
30,минутный
15'МИIlУТНЫЙ
118,5 N
\
:24,7 N
,32,0 N
При м е ч а н и я.
2. ТОК 3D,минутного
от
при
+25 0 С, а. ч.
(не ниже)
48-часовой
получить
1,973
1,943
1,8
1,8
1,8
1,8
36 N
1,75
1,75
1,75
1,75
22 N
I Для каких аккуму'
,пЯТОРОВ принимаются
I
данные режимы
разряда
36 N
36 N
33 N
ДJIЯ ilKKYMYJI51TOро\\ типа С и СК
30 N
27 N
TOJIbKO для акку­
18,5 N
МУJIЯТОров типа СК
12,35 N
8,0 N
1. N - номер аККУМУJIятора.
разряда, по ПОСJIедним данным, опредеJIяется величиной
25 N.
В.'lиянис ТОJIЩlIlIЫ активного слоя аккумуляторных пластин на
отдаваемую
е:\lКОСТЬ сказывается только при
но длительных
разрядных
("lа.1ЫШI токаМII
токах
е:\ШОСТЬ
pa3iJ\l,J.ax ОТНОСИТСJl Ь­
разряда). Пр\!
аККУМУШlТора
(НСIlЬ
праКТ\I'\l'l'КII
больших
lIропарILlIl1-
Ha,'IbHa гсоыетрнч('ской площади габа РIIТI!ОЙ lЮi1l' Р:\ IIOl'Тll П.1 а CТllll,
В.i1!IЯН!lС TC:l\lICpaTypbl 11<1 ~~\KO('TI, <lKI,Y:,IYi151Tl1ров. С
ПОlIИЖСIll\~~1 те~lПературы раствора
СК Вl'.'IIl'lIша отдаВ<1с'­
i\ЮЙ аккумулятора,l е~шости Ilонижастся. Это оБУС:lOвливается ЗlI<1чите,1ЫIЫМ
УВС.'1I1ЧСНИСЫ
тсмпературы,
в
внзкости
реЗУ:Iьтате
чего
раствора
менее ПОДВИЖНЫМJl, ,J.I1ффУЗИЯ его в норах
дяется.
ние
Прп
самого
ПОIlижснаи:
раствора
ск
молскулы
температуры
IlplI ПОlIижении Cl'l)
раствора
СТЮIOВНТl'Н
aKTIIBlIOi'\ массы защ'~~­
увеЛИЧ\lВ<ll' ГО!
СОПРОТИП:l('­
СК.
Если аккумулнтор ПРJI ТС;,lIlсратурс раствора электролита отда­
ет
CMKOCTIJ Qt, то ('~.IKOCTb Q25' которую он может отдать при тсм­
I1epaType раствора +250, определяется по формуле
Q
20=
Qt
1+0,008(t-25)
Емкость, которой обладает аккумулятор, линейно зависит от
температуры раствора ск. Повышение последней на 1о С повышает
76
рабочую емкость аккумулятора на 1 % по отношению к емкости,
которой он обладает при те;\шературе +150 С. Этими данными
,vlOжно пользоваться для более быстрого вычисления емкости, учи­
тывая,
однако,
вышенное
что
полученные
изменение
значения
емкости,
чем
указывают несколько
вычисленные
по
за­
вышеприве­
денной формуле.
Температурный
ется
постоянным
коэффициент еЛIКОСТИ аккумуляторов не оста­
при
различных
режимах
Наблюдения показали, что получаемая
е:\IКОСТИ
при
разряде
тем
больше
температуры,
чем
величина
зависит
короче
разряда.
Это
КРИI3ыми,
приведеПIIЫМИ
6.11.
КРИI3ая
режиму
режим
иллюстрируется
на
рис.
относится
к
6-часового
разряда,
а
i
120 1 110
100
90
8fJ
70
от
1-1
ра.зряда.
{],"!.
~ ь::
. / /'
О
режима
прерывистого
разряда
паемую
на
Рис.
Бсли
разряжать
с
то
,
I
+10
+20
+30
+*0
t .ос
аккумуm1ТораЫII. от теыпера­
pa3J1II'1IIbl.\ рСЖli:Ilах раз-
туры
при
1-1 -
6·чаСОI,ОЙ раЗР51Д. 2-2 COjJOi'I Р,ВРНД
рпда:
аIШУМУЛЯТОР
перерывами,
~
6.11. 3аU][СIШОСТЬ сыкости. отда­
ваемой
отда-
аккумулятором
eMI,ocTb.
-+-
I
50 2
ра:зряда.
ВЛИЯIIие
,
i::="""
Т
-'-,
.-+-"
'" / /'
кривая 2-2 к режиму l-часового
-
---"--, 1---
с
I-ча­
него МОЖIIО снять емкость, боль­
шую, че\! при непрерЫВI!ОМ разряде той же величиной
тока. Это
оБЪЯСlIяется тем, что по время перерывов в порах аКТНВiIОИ массы
повышается
удельный
вес
раСТВОра
ск
за
счет
диффузии.
При
IIOBTOPHOM включении аккумулятора на разряд его рабочее напря­
жение оказыпается несколько выше чем то, которое было у него
в конце предыдущего перпода разряда (см. рис. 6.4). И среднее
.зlIачеIlие
раЗРЯДIIОГО
напряжения
тоже
несколы,о
повышается.
!lовышеJlIIе отдаваемой аккумулятором емкости те,! выше, чем ко­
роче периоды разряда и чем относительно больше длительность
перерывов
между
очередными
ра.зрядами.
6.5. Внутренний саморазряд
Внутренний саморазряд свинцовых
стационарных
аККУМУ.1ЯТО­
ров типов С и СК невелик.
у исправных аККУ:VlУ.ТJЯТОРОВ он не превосходит 1
НО:VlИналь­
IIОЙ ('мкостн в сутки И часто Иi\!ССТ меньшую величину. Про­
%
цесс
саморазряда
является
процессом
непреРЫБНЫl\I,
он
имеет
ме­
сто как у аккумуляторов ненагруженных (находящихся n резерве),
так и у аккуму.ТJЯТОРОВ, работающих или находящихся На заряде.
Са:vroразряд у ПОЛОЖIIТСЛЬНЫХ пластин очень мал. Вызывается
он обычно химическим взаимодействие~
цОМ
основы
и
активным
слоеl\I,
(реакцией)
состоящим
из
между СВИН­
двуокиси
свинца,
нри участии серной кислоты раствора. В результате этой реакции
77
образуются сульфат свинца и BO;::La, как и при обычном процессе
разряда. Так как
свинцовая
основа положительной пластины
хорошо
защищена
СПЛОШНЫ:\1
активным
слоеы
двуокиси
свинца,
то подобные реакции имеют ограниченный характер. Надо в связи
L. этим заметить, что чем толще активный слой у положительной
пластины,
На
тем
меньше
возникновение
зывают
ее
саморазряд.
саморазряда
положите.'IЬНЫХ
существенное влияние сепараторы.
воздействием
серной
ются
раЗ.1ичные
ходя
в
раствор
кислоты
сложные
ск,
из
древесины
оргаШlческие
окисляются
за
Дело
счет
стнн.
Сас\lOразряд шrастин может
БЫМ
уде"lыlщщ
весом
под
вещества,
КИСЛОРО;::Lа
выделп­
которые,
двуокиси
пере­
свинца
(сульфата). ТаКИ~l
l\laccbl положительных П.1а­
быть вызван
саморазряд
ск по высоте.
также неодинако­
СИJ1У этого элек­
трический потенцнал у НИЖНИХ частей плаСТИIl выше, чем у верх­
IIIIX. Чеы больше высота пластин аККУ:VIулятора, те1\! это сказы­
вается сильнее. В результате П05IВ.1ЯЮl'СЯ уравнитеЛЫIые токи, т. е.
дополнительный
раствора
ока­
сепараторов
н вызывают образование сернокис.10ГО свинца
обраЗО:\1, налицо саморазряд активной
пластин
в том, что
В
ШJаСТНII.
]].lастин в 3-4 раза превышает
по своей IштеНСИВI-IОСТИ саморазряд положительных. Однако, учи­
тывая то, что отрицательные пластины обладают обычно значи­
Te.lblIO большим запасом еll1КОСТН, че:Vl положительные, это мало
Саморазряд
сказывается
отрицательных
на
общей
рабочей
е~1КОСТИ
аккумулятора.
Если нет особых причин, вызывающих повышеIIНЫЙ саморазряд
аккумулятора, то
процесс саморазряда носит затухающий харак­
тер. Зто значит, что у аккумулятора, заряд которого только что
закончен, саморазряд наибольший, затем он Уl\1еньшается и, на­
конец, по истечении примерно 15 суток устанавливается стабиль­
ная
потеря
емкости в сутки,
если
не
меняются температурные ус­
.11ОВИЯ.
Согласно ГОСТ 825-61 потеря е:\шости у аккумуляторов типов
С и СК на саморазряд не должна превышать 30
от НОШlIIальной
еllIКОСТИ при бездействии аккуму.1ятора в течение 30 суток; 21 % -в течение 15 суток и 5,4 % - в течение первых 3 суток после окон­
чания заряда. Приведенные величины являются максимально до­
пустимы:\lИ. В действительности у исправных аккумуляторов са­
мо)азряд намного меньше. С возраСТО!\1 аККУМУ.1нтора саморазряд
%
уве_lичивается. Теl\1пература оказывает большое ВЛИ5-lние на вели­
ЧИIIУ са \lОразряда. Если принять, что указанные выше максималь­
+
ные потери еl\Iкостина саморазряд относятся к те:vшературе
250,
то повышение ее до
350 увеличивает эти потери в 2,6 раза, а
понижеIlИе температуры до
150 - снижает в 4 раза.
+
+
Интенсивность саморазряда зависит также от удельного веса
paCТlJopa электролита: чем он ни_ж:е, теы меньше са!\lОразряд. От­
сюда
ясно, что
законсервированные
аккумуляторные
батареи
лучше всег() хранить с раствороы ск пониженнои плотности и прYl
78
температурах, близких к нулю, так как при этом саморазряд ста­
]lOвится
ШIЧТОЖНО
малым.
ПРИ загрязнении раствора ск саморазряд аккумуляторов может
значительно повышаться. О таком ненормальном саморазряде ска­
зано в разд. 11.6.
Внешний саморазряд аккумуляторов не относится к свойствам
са;\[Их
аккуиуляторов.
Он
относится
к
тем ус.ТIОВИЯ:УI,
в
которых
аККУIl1УЛЯТОРЫ находятся в процессе эксплуатации. В основном речь
Iiдег
о
величине
сопротивления
изоляции
аККУМУ,lЯТОрОВ
друг
от
друга И ИЗОШIЦии батареи в цеЛО1\! от земли. Более подробно этот
вопрос рассматривается Е разд. 11.6.
6.6. Отдача
Отдача стационарных аккумуляторов всегда
так
как
и
при
заряде
и
при
разряде
l\lеньше единицы,
аккуиулятора
имеют
место
нспроизводительные затраты (потери) энергии. Какпе это затраты?
Во-первых, аККУ:\IУЛЯТОР обладает внутренним сопротивлеНJlем. Ве­
ЛIЧИlIа
его
невелика,
]10 все же вызывает заметные потери и при
заряде и ПрII разряде. 3агс;.], как известно, имеют место потери
IIa . побочные электрохимичеCI~ие процессы как при заряде, так 11
при разряде. Наконец, во время заряда часть зарядного тока за­
трачивается неПРОИЗВОДIIТСЛЬНО на разложение воды (газообразо­
вание). Эта часть потерь энергии может достигать существенных
ве,lIIЧИН, когда до самого конца заряд ведется бо.'1ЬШИМИ токами,
и ~lOжет быть сведено. к l\IИliИМУ:\IУ при малом значешlП конечных
зарядных
токов.
J3 старо:ут ГОСТ 825~4i притзодились данные 06 отдаче только
ДЛЯ аккумуляторов тИПа С и только ДЛЯ режимов от 3- до 10-ча­
сового. Tal\[ указыва,10ClJ, что отдача по еl\IКОСТИ ДОЛЖIIа быть не
ниже 84
11 по э};ергии не :\leIIee 65
В действующем ГОСТ
825~61 величины эти не приводятся. Это в основноы обусловли­
%
вается
те:\"
%.
что
величины
отдачи
не
остаются
ПОСТОЯНIIЫl\IИ
и
за­
висят от :\шогих условий, В особенности при коротких разрядах,
которые получили в ПОС.1еднее ,время наибольшее ПРИNIснеIlпе. Кро­
l\le того,
отдача
существенно
заряда,
а
также
l\lo:vreHT
окончания
от
зависит
того,
IIасколько
полного
заряда.
от
ПРIВlеняе:УIЫХ
точно
Ведь
реЖИJ\IОВ
удается
устз!!овпть
достаточно
несколько
продлить заряд (как :по часто делается, к сожалению, обс.1УЖИ­
вающим персоналоы), чтобы отдача резко попизилась.
Если же заряд аккумуляторов вести нормальным (6 а на IJ]-!дексовый номер) или несколько более низким токоы до напряже­
НИЯ 2,3-;.-2,35 8, когда еще не началось интенсивное газирование,
а затеи перевесп! аккумулятор на заряд при стабилизированном,
но более I1ИЗ]ЮМ (например, при 2,2-;.-2,25 8) напряжении, то ин­
тенсивного газирования не будет и отдаЧа аККУl\lу.1ЯТОРОВ повы­
сится. Отдача аККУМУЛЯТОРОR возрастает также, когда заряд ве­
дется
при
повышенной
температуре,
так
как
раствор
ск
легче
79
диффундирует в поры активной маосы, сопротивление его пони­
жается, КJличество активной массы, принимающей участие в про­
цессе
заряда,
На
режим
ного
возрастает.
коэффициент отдачи
разряда
тока
в
аккумулятора
аккумулятора.
пределах
С
оказывает
увеличение:V1
до получасового
режима
влияние
величины
н
разряд­
отдаваемая
акку­
МУ:IЯТОРОМ емкость понижается. По имеющимся данным увеличе­
ние
на
разрядного
тока
вдвое
приводит
к
понижению
отдачи
всего
-1:%.
6.7. Внутреннее сопротивление постоянному TORy
Внутреннее сопротиплеJIие стационарных аккумуляторов посто­
янному току слагается из сопротивления остова пластины (вместе
с токоотводами), сопрО'тивnения активного слоя пластин, раствора
ск
"
сепараторов.
На сопротивление аккумулятора влияет температура: с по­
нижением ее возрастает, глаВIIЫ:.\I образом, сопротивnение раст­
вора ск. Общее сопротивление аккумулятора при понижеlIИИ его
температуры от +250 С до нуля возрастает примерно в 1,5 раза.
Акгивный
слой
пла.стин
обладает
сравнительно
невысоким
со­
противлением, но оно возрастает по мере увеличения сульфата I!
ЭТО}I слос. поскольку сам сульфат - не проводник.
В результате этого, а также отчасти в связи с ПОIIижение;\1
уде.1ЫIOГО
веса
раствора
ск
при
разряде
сопротивление
аккуму­
лятора возра'стает. Наблюдения показали, что при разряде акку­
МУ,lятора Б нор",rальном 10··часовом режиме его сопротивление
возрастает в 1,5 раза, когда он разряжен на 50%, и лриыерно в
2 раза при полном разряде.
Поnьзуясь данными измерений, выполненных автором, омиче­
ское
сопротивление
полностью
заряженного
аккумулятора
типа
составляет примерно около 0,0036 011!, а в состоянии полного
разряда - 0,007 ОМ. Сопротивлспие аккумуляторов БОЛLШСЙ емко­
сти может быть приближенно определено делением величины со­
C-l
против,ГIeНИЯ аккумулятора
вснно
этому
можно
C-l на индексовый номер. Соответст­
счигать,
что
для
заряженного
аккумулятора
C-l О оно составляет 0,00036 ом.
6.8. Внутреннее сопротивление переменному TORy
Сопротивление аккуму.1ЯТОрНЫХ батарей перемеНIIОМУ току су­
щсственно
по
отличается
величине,
так
и
от
СОПРОТИВ.'lсния
по
своему
их
поt:Тоянному
току
как
характеру.
До недавних пор счнталось, что аккумуляторная батарея об­
ладает
ский
внутренним
характер.
сопротивления
менного
80
тока
сопротивлением,
Проведенные
свинцовых
это
которое
автором
аККУ:'l1У.'lЯТОРОВ
сопроrИВ,,"lение
носит
чисто
исследования
является
показали,
омиче­
внутреннего
что
комплексным
для
и
пере­
что
ве-
личины
нога
ОТДС.1Ы-!ЫХ
состав.-ШЮЩИХ
его
заiВИСЯТ
от
частоты
пере:Vlеll­
тока.
Эквивалентная схеыа внутреннего сопротив.lения аККУМУ.'lятора
-,IOiКет быть преJ:ставле~rа, как показано на рис. 6.12.
Как уже указыва.10СЬ, суммарное
ОШIЧССКОС сопротивленис
СОСТОJlТ
из
отводов
шrаСТIIН
СОПРОТIШ.1еНШI
соеJ,ИНЯЮЩИХ
раствора
..свинцовых
ск,
с,)ПРОТИВ.lеIIIIЯ
персмычек,
аккумуляторы
между со-
свинцовых
_!!!... ~
Са
rh _
бой, и, наконец, СОПРОТlШ.1еIlИЯ пути ТО-
~ .. ~
1,а
Рвс_
самим пластина~l.
Индуктивное СОlIРОТИв.1еllИС
110
лятора
оБУСJIOLJ.·IJIвает,ся
аккуму-
ЯВJ!еlIИС~J
по­
веРХНОСТ!IOI'О эффекта, возникающего при
прохождеШIII
перемеlIНОГО
тока
через
массивные свинцовые дета.1И,
какими
ляются
сама
отводы
у
плаСТИII,
и
яв­
П.lа­
6_12. ЭКВИ[J3i1('тrтllа~1
схс\тз
Пl1УТРСllllСГ,]
тна:IСННЯ
СОIlРО·
СВIIIIЦОВОГО
ак·
КУ\Iу:штора: R~- омичс­
СКОС СОllротшшеIIНС,
I1НДУКТIIllIIОСТЬ,
КОСГЬ,
L" ._-
С ~ - ('~I­
lIIУНТИРОВ311,I135I
::тина. Б.'Iагода ря IIOBepxlIOcrHOMY эффек­
COIlPOTIIB,1('TIII~bl
Nс
гу возрастает R известной СТСllени общая
ве.1ичина аКТlШI!ОГО сопротивления аккуму.lятора. особенно у ак­
КУ:\IУЛЯТОРОВ с П.1аСТИJIаШI типов И-2 и И-4.
Емкостная состаВ.lяющан общего СОПРОТИВ.lеIlШI аккумулято"
ра обусловливастся Н<l.lIIЧIIе;\1 двойного С10Я У ПОВСРХIIOСlil П.lаСТИlI
аккумулятора.
Д.1Я того
чтобы УТОЧllJ!ТЬ физическое представление о харак­
тере этого ДВОIШОГО с.10Я, раССМОТРИ:Vl, например, явления, проис­
ходящие ПрIl разряде аккуму.rrятора. В самом растворе электро­
.1ита вб.1ИЗИ Iiаружной поверхности отрицательной пластины акку·
ыу~ятора образуется слой из двухзарядных отрицательных ИОНОВ
ЮiСЛОТIlОГО остатка
(SO;-----), а на IIовеРХНОСТII самой плаСПIIlЫ ---
слой двухзаря:з.ных ПО<lожпте.1ЬНЫХ ионов свинца (РЬ++). I3 про­
иессе разряда 11 РОПСХОДiIТ соединение этих ионов и образование
нейтралы!йй )1O.1екулы Сi'рнокислого свинца PbS0 4.
Аналогичныс процессы, но
дят
у
поверхности
с участие:v! других ионов происхо­
П().lожительноЙ
11 . 18CT!!J-IbI.
Вследствие замедленности процесса соеДllIlСНIНI ИОIJOВ ДoBoiiHOii
слой всегда существует у поверхности I1.1астин IIрИ разряде II
заряде
aKKpl~·.15lТopa.
У
аккумулятора,
находящегося
в
покое.
эти двойные сло!! существуют за счет статического взаимодсйствия
заряда
П,lасТlШ
с
ИОI-ШЗilроваННЫ'V1
раствором
Э.1еКТРОJl!Iта.
Так как двоi'!ной С10Й У аККУМУЛ5Iтора об.lадает ПРОВОДИ~lOстью
II д.rrя ПОСТОЯННОГО тока, то, очевидно, что в схеме, ил.1ЮСТРИРУЮ­
щей полное Э.Iсктрическое сопротивление аККУl\lу.lятора, сопротив­
..1ение U~ как раз является сопротивлеНl-Iе~1 ПРОВОДИl\ЮСТII двойного
СЛОЯ, . обладающего С\1КО(ТЬЮ С ~ .
Поскольку С:llкостнап составляющая BIIYTpeHHero сонротивле­
НИЯ аККУ:Vlулятора распреде.lсна по активной поверхности пластин,
состав.rrяющеЙ тем меньше, чем больше
1l0СТОДЬКу ве.1lIЧlша этой
81
величина
суммарной активнОЙ
щихся
аккумуляторе.
в
Наиболее
лятора
R аflи,
в
удобно
виде
поверхности
всех
П.lастин,
имею­
представлять общееСОПРОТПВ.lение аккуму­
трех
последовательно
включенных
сопротивлений
XL И Х с , как это показано на рис. 6.13.
"i..
.!:-
RUIIII
В результате измеренш'i, проведенных
ХС
~г---o
Рис.
6.13.
схема
Dнутреннего сопро­
тивления
ПРШJеДСIlная
СВИlIЦОВОГО
ш,·
КУМУ,ТJятора
автором, были найдены
значения
этих
цовых
различной
ем-
сопротивлений для стаЦllOнарных свин­
аккумуляторов
емкости.
Характер величин Х С II Х 1" приведен
на рис. 6.11, 6.15 и 6.16, а да иные () ВСЛИ­
чинах
результирующего
сопротивления
R юш - в табл. 6.2.
у аккумуляторов с пластинами И-4 (это аККУ:\IУ:ШТОРЫ, начи­
ная с С-24),
как в этом
можно убедиться, pa:-C:\laTPllВiHl
кр,шые
т а ci ,1 I! Ц~.
Значения результирующего активного сопротивления
6.2
R 01<1< аККУМУ,1ЯТОРОВ
--;=~УМУЛЯТ:;:-- '-Я аКl{ ~ =-"--IГ~н~а!{!{умулятора
С-l
3,14·10-3
С-16
С-2
2,51'10-3
1,89'10-3
1,26'10-3
0,64.10-3
C-~8
С-3
С-4
С-5
С-8
С-12
С·14
на рис.
С-24
С-40
С-56
С-72
С-88
1,04·10-3
1,00.10-3
0,96 ·10-3
С-I0
0,84'10-3
0,64'10-3
0,54·10-3
0,45.10-3
(1,36·10-3
С-20
1,12·10-3
1,08.10-3
С-6
0,92.10-3
0,88.10-3
0,28'10-3
0,20'10-3
0,12'10-3
С-I04
С-120
6.16, электрическая е;\шость так велика н, С:lсдовательно,
емкостное
сопротивление
так
мало,
частотах влияние его практически
что
даже
обнаружить
на
ca:VIbIx
НИЗКИХ
не удалось.
ВОТ
почему частотные характеристики сопротивления J:,lЯ больших ак­
кумуляторов состоят только ИЗ одной индуктивной !3етви.
Основное назначение аккумуляторных батарей, примевяе:vrых
на предприятиях СВЯЗИ, - обеспечить бесперебоiiiЮСТЬ питания ап­
паратуры связн. При буферном питании аппаратуры связи, когда
аккумуляторная батареи подключена паралле,ТIi.JНО вьшряыитеJlы-I-­
МУ устройству, батарея ОДЕоврсменно ИСПО.'1ьзуется как существен­
ный элеl\I(~I!Т СГ,lюкивающего фильтра.
82
При расчете фП.1ьтра с аккумуляторной батареей надо 3HaTL
характер и ве.1IIЧIШУ сопротивления аккуму.lяторноii батареlI
ременному TOI<Y. данные О которых были прпведены выше.
х·/о
.., J"-t
I1С­
•
Значения Х .. и Х, аккр!у·
С·!+С·5 D заJ3ИСИМОСТИ от ча·
PIIC. 6.14.
.1ПТОРОВ
стоты
перс}!снного
тока
,(П,1астнпы
типа и·!!)
,J,J1Я И.1люстраЦIШ рассчитаем ПО.1IIОС СОПРОТИВ.lеlIIlС Zj аккуму­
,·IЯторноЙ батареп, состоящей из п= 117 аККУЫу.1ЯТОРОВ ТI!па С-I0
,J,ЛЯ
переме.Н!IОГО
тока, об.тIадающего ча.стотоЙ
50, 800 !I 1500 гц:
Z-, = nV R;KK + (X L - Х с )2 .
(, 10-4 ОМ
20
L
18
/'
15
. / с-ш
V , "" , , C-12
1'1-
V" , / / "
12
10
I
8 ~-5
L ~~
I
/-,
./ /
./
~ ,,/ ,,/ ~>
С-ШI
' / /"
5 С-8 m
4
С-б
i'" / С-8
...~ C-I"-
/' ,,'
,
, ",
./
/
/
/
/
/
С-14
/'
,-
С-15
/~
-
/
/
/
,,' г--/
-'
/- .--'/
/
,
C-fв
....-:: С-20
/'
~:./ i-'";:' ~ ~ t""'"XL
~/
L- ~
~
1----'
//
~~
~~: ,~ ~ ~
р'"
О c-iiJ ~ W
Z '~' .::::::-~
100
300
500
РИС. 6.15. Значения Х С и
XL
700
900
1/00
lЗОО
f,iЩ
У аккумудяторов С-6+С-20 J3 заВl!­
СИ~!ОСТIl от частоты персысшюго тока (пластнны ТI!Шl
11·2)
83
По wривой
дЛЯ С-10 на
рис.
6.15
находим,
что
J,ЛЯ
частоты
f= 50 гц аккумулятор обладает емкостной реактивной составля!.О­
щеисопротивления, равной 4,3· 10-~ О.М. ИЗ табл. 6.2 наХLiДИl\l, что
активное СОJlротивление аккумулятора C-10
1,0-1·10- '/Al, С.1С­
R=
дов&тельно,
X'IO-'f,ОI1
15
14
IZ
./
10
.,,- р ~
.,,- "7 v r:::- v
8
б
4
.d
Z
r:::...;o
О
• ТОО
PII('.
6.11;
-;.-С-l:го
~
/.
~
V
vv
v
С-2ч
С-40
V ............ С-/20
v v i--""'
~ ~ :::--- XL
I
300
500
700
900
1)00 (,гц
1100
3Il<lЧ.'IIIIН
X J• \' <l1';'\\IY."IHTOPOl\ c-~ '-ё.
]) :itl J: I!CII \iOCTI1 ОТ IjaCTO гы !ICPC\!CJ!IIOI-0 Г\..Jj'(!
(!1.CI3CTIIHbl
Тlll13
j'J-t)
Из той же J\РИВОЙ JJ<I'\OJ,H,\I, что JlPII j=230 гц Z:!.:l) 3J-;K.\ -,:УЛ5Jтора
С-10 рюmо ОМJJЧ(:'СКОЧУ сопротивлеНIIЮ, так как на ЭТО!: частоте
наступает резонаJlС (XL=X c ). ТаКИ:\I образом, ClJllpOТlJВ.·IfHJIC ба­
тареи на этой частоте
Z230 =сс
R = 117·1,04 ·10-3 = 121,7·10-3 и.1I .
.!Jалее
вычисляем, что общее сопротивлеllие' aKI,Y:llY,l5JTupa С-l О
на частоте 800 гц равно 1,162·10-3 О.М, а ПрII частоте 1500 гц2,009· 10-3 О,Н. Соответственно ЭТО;\IУ получаем, что СОПрuТИВЛСlIие
всей батаjlеи на lIaCТOTe 800 гц составит: Zsoo= 117·1,162·10 =136,0·10-3 О,Н, а на частоте 1500 гц Zl:,oo=117·2,009·10 J =
= 235 . 1o-~; 0.11.
СопротивлеlJие аККУ:llу.1ятора С-1 ПОСТО5JННО~Iу току, как ука­
зыва.'IОСЬ выше, равно 0,0036 ОЛl, С.1едовательно, у аККУ)lУЛЯТОР<1
С-1О это СОПРОТИВЛСJIIIС составит 0,0036: 10=0,00036 0.\1, а Д.'1Н
нсеи батареи, состонщсй из 117 аккумуляторов, сопрыивление
будет
117·0,00036 = 42·10-3 ОМ,
Таким
обраЗО:lI,
общее
СОПРОТIlВ.1ение
даНiJOiI
батареи
ПрlI
j= 1500 гц более чем в 5 раз превышает ее СОЛРОJIIВ.'1енне п(н,:то5I1ШО:vIУ
току.
Аккумуляторы
разницу
84
;\1ежду
бо.1ЬШОЙ
веЛIЧИНОЙ
емкости
имеют
сопротив.lеJIИЯ
БО.lсе
ЗIlаЧjпельную
аККУ:\IУ,lятора
постоян-
ному току
J[ перемеllllОМУ току повышенной частоты. Так, наIlРИ­
аккумулятор С-120 обладает О:\ll\ческим 'СОIlротивлениеl\I, ВС­
ыер,
I\QToporo
.1ичнна
Il ри мерно
cOCTa,ilJl нет
(), 0036 =-= О 00003.. О 03
120
'
- "
а ДЛ\l
I1сременного тока частотой
такого
аККУl\iУ.'lятора
Z1500
Т. С. В
опреде/lЯСТl'\I
10-3
1.5ОО гц
113
ом,
полное СОIIротивлеl!ИС
равснства
=V(O:T2.10-3-Y-=:;::- (10,7.10--1-)2-,---= 1,081.10-3 ОМ,
36 раз БО.'lЫllе.
7. ВВЕДЕНИЕ В ДЕйСТВИЕ НОВЫХ БАТАРЕй,
СОСТАВЛЕННЫХ И3 АI{КУМУЛЯТОРОВ ТИПОВ С ИСК
7.1. l{он'l'РОЛЬ монтажа и схемы ВI~лючения аККУМУJIЯТОРНОИ
батареи. Заливка аккумуляторов
Bl) ВIЮВL СЫРllllJРОЩlшюi'1 аЮ;У\IУЮ!ТОРiIОЙ батарсе JIроверш'н'И
JI,1аСПIJI
I по
II праl3I1.'IЫ!Оl'ТLJ ('оеди[-[еf~ИSI
отде,:Iыlхx аККУЛIУ,lНТОРОВ :\Iежду собой. ЗаТСl\1 ВaJIШ() провеРJ[ТЬ
IlpaBH.'IbllOCTb соеДlIJJения батаРСI! с зарядным устройством, чтоr)ы
нраl3ИЛЫIOСТЬ
ПОЛЯРНОСТJ1)
11 Нрl!варlШ
YCrcl1l0BКII
в
I~ЮI\ДО~1
аIШУМУЛЯТОРilЫЛ:
3I\KY:\ly.-15IТОРС
IIЛЮС заРЯДIIОГО УL'ТРОЙСТl3il бы,'l С()СДIIIIСlI С ПЛЮСО130Й IШIIIOЙ, I!ДУ­
щей из аККУl\lУЛЯТОРJJОЙ, а :\llШУС ')того устройства - -- с ЫIlНУСОВО!\
шшroй аККУМУЛЯТОРJlОЙ батареи. IIpoBepKa ВЫПОЛIIСШIЯ этого тре­
бования обязаТl',Сlы!а. 06 ЭТО\1 ПIllдстеЛLСТБУЮТ 'Гс 33!1рОСЫ, кото­
рые были II()ЛУЧt'!lЫ 110 HOBOLtYIOI(), 'IТО делать с 3IШУ.ЧУЛЯТОРilоii
батареей, фОРl\1Jlровка которой Вl',.·Il'ДСТВИС ошнбочного ПОДКШО'IС111151 заРЯДIlОГО ВI,IIIР5lМIПС,lЫIOГ() устройства была IlроведеllЗ 13
обраТНО;'.l направ.ll'lIIlИ, т. е. ОТрИllilП','lLllые ПЛCll'ТII 11 1,1 отформова­
ны,
как
ПОЛОЖlпеЛЫlые.
а
ПО,:lOЖJ1Тl',JЫJые
ПJ1аСТlIllЫ,
как
OTp!IJla-
тельные. Более подробно это И3:Юil<СIIO ,в разд. 11 А.
ЕстсстнеНIIО, что если aKKY;\IYili1TOPII<l51 батарси II~ICCT отводы от
отдельных аККУl\IУЛЯТОРОВ или
IIX rpYIIII, то така\! IlpOBcpKa ДО.1Жl1G1
коснуться нсей схсмы KOMMYTallJll1 iIIШУМУJ1ЯТ()РIIОИ батареи, бу­
ферного и заРЯД!lОГО НЫПРЯМIIТС,'][,IШХ УСТРОЙСТI\. Особенно ваЖIIО
проверить lIадежносп, и устоиrlllН(kТIJ работы заР\1ДIIOГО устрой­
ства,
так как всякие IIСllOлаДКll в сго работе ЛlОГУТ IlривеСТII к
llерерывам во времн заряда, что ,1:1\1 IlepBoro этаllа (ФОРМИРОВОЧ­
ного)
ы:ю
заряда недопустимо, так
I\al\
\lOжет
IIрl1ВL'ПII
к lIовреЖ,IС­
аККУ:VIУJJЯТОРОВ.
CelIapaTopbl (фанера с llадеТЫ_ЧII lIa IICC па.лО'lК3i11Н) устанав . Ш­
в аккумуляторы пепосредствеilllO lIеред llepl3bl1\! зарядом, JI
вают
сразу же аккумуляторы заJllШilЮТОl водным раствором серной
кислоты. ОстаВЛНТL сепараторы в CYXIIX (неза.illIТЫХ) аккумулято­
рах
lJe
разрешается.
IlРИГО"!ОВЛСIlIIЫЙ заблаговремснно 11 в llУЖllO~1 КО:ШlJССТВС ра­
створ ск ДОЛЖС1I быть к :V1O:\Н'IПУ заЛlIlЗКII остужсн до ТСl\lПсраТУРI,1
+300 С,
НС свыше
Требующеесн дЛИ З3JI1ШIШ aKKY~IY,-IНTopOB КО,lJ[ЧССТIЗО раствор;)
ск
рассчитывастся
с
учетом
lIекоторого
ДОПО.1IIIIН'.lЫIOГО
:!<1пас:l.
ПОС.1е ОКОlI'lаlJИИ зал/ШЕИ аккумулиторная батарея должна ПР(1стс)ять в покос 2----1 часа до начала заРЯ:"L<1. За это ВРС:\!Н
раствор
сеРIIОЙ
l\ИСЛОТЫ
:З3IIO,'Iflнет
псс
поры
в
aI,ТIШIIОЙ
MacC'l'
IJJI<JСТИН и остывает. Что()ы избежаТI, опаСiIOСТII сульфатации П,l(1стип,
не
рекомсндустся
оставлить
заJIlпые
новые
аккумуляторы
бсз заряда болсе чем 6 '1. 3аТ(';\1 IIЩ{О осмотр('ть батарею !I ,стеЛ:lа­
;'КИ, удалиТ!, случайно расплсскавшиiiсн раствор
II провсрить
СОI1-
j10ТJшле1IИС JJЗОЛ5ЩИИ батареи. Болес IlO.lj10UHO это paCClIOTpE'lIl1 н
jJdЗД, 10.5
Следует HMCТI, в ви.1l.У, что ПОСЛС за:шГlКП аl'КУ:'lIУ.1ЯТОРОВ раст­
вором
п;rн
к
ccpJjoii
ЮIl'.!IОТЫ уде,IЫшlЙ ВСС сго в ПРОЦСl'СС IIjЮПIlТКI1 П,l<l­
будет постспеJl]]()
11()IIИжаться. Не С.1сдуст 11plllll1'1lal'!> :'I1('P1,1
JfI'KYCCTBlCI11101\1)' IIОВI,IШ"I1Ii/о сго, так как по ПСТl'Чl'II!l11 П('КОТОf)()[l)
прсмени
ПОС.JIе
lIача,l<1
заР\;Д<1
ПЛОТI-IOС[[,
раСТВОР<1
СК
пачнст
li()вышаться.
3аПО:ШСllllан раСТЗ0РОj\i ('к батарсн в це:Ю:\1 lIIожет оu,таДilТI,
О'IСНЬ неБО,1ЫШIМ ПЗПР51жеIIпе\l, так как ilскоторая часп, аJ\КУЛIУ­
-'I51';ОРОВ ;\lОжет оказа'IЪСЯ I1среIIо,nюсоваIl1!оii. ПРОТIIВ этого в дав­
НО)!
случае
]J[JJI
первона ' lа,1ЫIOЛl
ЮII,ЗКПХ
СIJсциаЛЫIЫХ
вк.1Ю'IСJIIIИ
мер
ладо
ПРIIНlI:'I13ТI,
напряжеН!IС
11('
l':1l'ДУСТ,
З<1РНДIIОГО
НО
уст­
jJO{JCTBa ПОJ~ышаТl, lIOстеПСIiI/О, чтобы не :LОП~'СТI1ТJ, ВОЗJJ11К1!овеП1!)]
llрсз;черно
большого
7.2.
тока.
Первый (формирово~ный) заряд батареи
Целью формировочного заряда ЯIЗ,lЯСТ,Я образованпс iНOpllIa,TI)­
JlЫО
С/IОЯ
двуокиси свинца на поверхности
ПО,10ЖИН'ЛЫiЫХ
П.'Iастш\
и
JJревращенис сырой пасты, которая заПО,lНЯСТ РСШСП(J[ ОТРIща1l:.IiJHbIX п.ттаСТIШ, в губчатый с.винец.
Формировочный заряд отличается от обычного, который ПРОI30дится
В
пр(щессе
эксплуатации,
спеIща,1ЬНЫМ
рСЖИЛIOМ
11
.спо(СЕ
длительностью. ВО время формировочного заряда батаРl'С Ha,J,O
сообщить такос количество ампе]1-часов, которое ЧIlс,тенно равно
ДСRятикратнnй веJШЧИIIС IЮ\1IIIIЫIЫЮi'I емкостн аКН:У\IУЛЯТОРОR.
ФОРМИРОПОЧIlЫЙ заряд в OCIIOBHOl\! опре.l,еJIЯСТ качество l! ДЛII­
TC.'IbHOCTb работы аккумуляторов 13 щ)е,J,стоящей эксплуатаЦIl!I,
IЮ',ТОМУ
очепь
В(1ЖНО
его
правилыlо
провеСТII.
В НОР~lаЛl>IIЫХ УСЛОПlI;lХ при доброкачеСТВСlIllЫХ /l,1ilСТlшах /1
нормальном зарядном токе BeCI, нроцесс фОРМIIj10вання Д,lIПСfl
б5 -75 '1. Ес.J1И аККУ;\IУЛЯТОРIIЫС пластины храНIIЛlIСЬ 1"L0,TbI1lC ,"L0пустимого срока хранснии, т. С, свыше G :\Iссяцев, Н,11! храПIl.1ИС!,
в плохих УСiIОВIIИХ
S.fj
(в СЫРО1\! или заГРЯЗНСllIIО:\! ПО1\Iс\i~еНIIИ
I!,1I1 II<1
открытом воздухе), то при первом заряде батарес надо сообщил>
большее
l!иСЛО
тока
первом
и
при
числа
а1\lпер-часов,
прпыеняеыых
Чтобы
в
не
чем
БЫiIO указано
OIJp-:одеШIСТС51
в
выше.
заВИСИ1\lОСТII
размеров
коробление
должен
I1ластин,
превышать
маКСIIМCl:JЬНЫЙ
величин,
ток
указанных
в
7.1. Но ЛIOжно ПРИ:\lСНЯ'IЪ MClIbll1IIC токи, соответственно '\ не­
личивая
длитес'IЬНОС1Ъ
фор­
т а G JI 1I 11. а
мирования.
В
ния
Величина
от
аккумуляторе положительных пластин.
предупредить
формирования
табл.
заряде
процессе
на
фОРl\IIIрова­
первом
этапе
Величины токов первого
заряда
акку­
муляторам ДОiIЖНО быть со­
оБЩСllО ЧIIСIO
аl\шеР'IilСОБ,
состаВЛ51lОщсе
НС
~IeHec
l\ПIШlсlЬJlОЙ
ПОI\ШIlТЬ,
I
IВеЛIРIИШi "':-'JK;}
I
а
чеы
4,5 кратную веmIЧННУ ]1;\ 110eblKOCTJJ. C';CJYCT
что
перпы j'l
э га п
фОР:\llIРОl\i1111IН, чтобы Ее IlОврсднть аl\!\Уl\IУШJТlJ]lЫ, :LO:i-
7. !
(формировочного)
!
!
От С-1 (СК-l) ДО С-5 (С1\-5)
i
От С-6 (СК-6) дО С-20 (С1\-20)
!
От С-2'1 (СК-24) ,[;0 С-8 (СК-148)
jKCII ПРОВОД]IТЬС}I
без I\аЕ[JГ()
бы то НИ бы.'IO перерьша.
11 i' 11 " С' '1 ;r '1 11 С'. N
\"""'1'
!
7 Л'
5Л'
4,5,\'
:\I<E:"Y.';\,:·
В та6.1. 7.2 JlРllве.lбlЫ :LaHlIbl(' о ~1(H~CJ1:VIClJlbIiUM '1'01'(' 11 е:\!I\ОСЛf,
сооБЩCll':\lOi\ al\],Y:\lY"l51TOpal\! ТИlJOВ С 11 СК в IljЮIiС'ССС пеГ)f~()'()
форм]] ровоч !!ОП) 3<1 ]Jj!,Ja.
По:шыii ЦIШЛ форчнровапин COCTOIlT из следующих этапов:
1 этап. Нснрсрыв]]ый з<:1ряд, IЗ течение которого аККУ:\IУ.lятора \1
должно быть сообщено ЕОЛIlчество ампер-часов, YI\ac;aHIIoe в IIJ(lфе 3 таб: •. 7.2 !ljJИ УС:ЮIШII, что IlаlIРНЖСllие на !"lil,JiU\! аю;уг.;у­
.'Т}поре ПОВЫС]IТся
жен ной
С:\1КОСТII
iiO Вt':IIIЧlIlIЫ 2,4 11. Если после СООUIlIСНИЯ ПО;I()­
н,шрнжеНlIе на 31\кумуляторах БУ/IСТ ниже, то
нервый этап заряда надо УДЛШIIIТЬ.
Батареи отключеIlа от зар51ДIIОГ(J
устройства. Все aKKYl\Iy.'lНTOpbI подвергаются осмотру Д.1Я ус! ра­
2 этап. Одночасовоii перерыв.
неIIИЯ
заl\lеЧСIIIIЫх
нснсправностеЙ.
:3 этап. ВозоБНОВсlяется заР51Д тем же ТОЕОМ l! !ЗС'}1,СТС5I Л,О СИЛj,jf()­
го
газовьцелеНIIН
4 этап.
у
всех
ОДllOЧi1СОIНJii
аккумуляторов.
lIС]JСрЫI3.
ПОВТОрIIЫЙ
осмотр
ВССХ
акку.\!у­
.'I5lТОРОВ.
5 этап. ЗаРЯ;1 во]оБНОВс']}IСТСЯ II BC}iCTC5I до СИЛЫlOго ]'аЗОВЫДС;JС­
J]ИЯ у ВССХ aKJ\YMy,'1 >1ТОРОВ. Зате~I OlI51ТJ, JJсрерьш I! снова заРН;I.
Указанные этаliЫ Зi\ряда продолжаются до тех пор, ]101<a бата­
рее не бу,'I.ет сообщено ко:шчество ампер-часов, равное 9-крал!Ой
С~ШО('ТJI lO-часоuого реЖ!I:\lа разряда (табл. 7.2 графа 4).
В IIроцессе фор~шроваНIIЯ каждые 2 ч заШIСLIпают веЛИЧi!!IЫ
наl!Р51жеJIIIН
п
П.'IОТIIOСТII
раствора
ск
у
каждого
аККУЫУ.1ятора.
Температуру раСТВОра СК надо lIЗl\lеряТ!J в КОIПРО.1ЫIЫХ аю:у­
~IY:IHTopax ежечаСIIО. В нроцессе форыирования TCblllcpaTypa раст­
вора П\ НС ДО.1ЖlIа повышаться сверх +400 С, в JlPOTIJВJlO:v1 сл}'!ае
87
JlйДО
Щ;
тут же
даст
СJlIIЗ!lТl>
понижспия
Только В том
ратуры
заР5lДIIl>li:1
ТОК. ЕС.111
темпераТУР',I,
то
надо
ток
спиженис
l'IIJIЗТIТТ,
ТОК'I
ВТОРТР[1!О.
случае, ССЛI! [те удаст;С5[ доБIПЪСН СНlIжения Te~[IIl'­
при 3J1ачитеЛЬ\lОJ\!
У:\1СI]ЬШСШIJI заряДIIOГО тока,
перерыв в формироваНИII, ОТКЛ]()lJIIВ
специа.'IЫЮМУ обслсдова][I]Ю.
JldTb
ее
первое
JТ
fiaTapl'lO
i\lОЖНО СДl'­
]JOil,Вl'P[[IY,~
т ~ б.1 11 п:l
т UКИ И емкости, сообщаемые аККУМУJlяторам ТИПОR С И
КОЛlIчсст.IIIОЛJlО~
ко-I
JlЧРСТПО
ПО ампер-I
T]~~l ::ш:ку-
My.~:~)Topal)
ТОК ФОРМ]I-
pOBaIIlI~J, а
110 С'
рnп-
а.
I
I I\ОЛIIЧl'С''l'- IIолно(' ко­
I
J!
.1мп<.'р-ча­
4-,5- сап, cooG- ТИП :1Ы~YI\ратпоii 11J~'1eMOe Оа - муЛ~ПОР<l
('МКОСТ][
i
--[
чаСОR,
'[.
2
Ток фОРМНрОВRПШl, а
а.
ВО амп('рчасов, ран-
лнчсстпо
3МПСР-Чi1-
пос 4-,,1). соп, сообl~paTHoii
Iца('мnе Uil('1\II\ЛL' Т 11
а. '1.
тярсе при
ФОРМИРОП:11111]1,
7'.:?
СК при пеРRОМ заряде
'/.
тпрсе прп
ФОРМИ!'ОНОl'
4
"
ШШ,
а.
ц.
4
.--~._.- ---~----'---_c-----____;_-----'-----'-------
( -1
7
lБ2
324
С-61
288
10368
20736
(-2
11
:J2'1
648
С-68
306
11016
22032
С-3
21
486
972
С-72
;Иcj
11664
23328
(-4
28
648
1296
C-71i
;Ц2
12312
21621
С-5
3')
81()
162()
С-80
36()
12960
25820
С-6
972
1944
С-84
378
] 36()8
27216
С-8
:30
40
]296
2592
С-88
39fi
142Б6
28512
С-I0
Б()
]620
324()
С-92
41-1
14904
29808
С-12
60
1944
3881:\
С-96
43:2
155Ы
31104
С-14
7()
2268
45:)6
С-100
4.50
16200
32400
(-16
8()
2592
5184
С-104
468
16848
33696
(-18
9()
2916
fi832
С-108
48(;
17cj9G
34992
С-20
100
3240
648()
С-112
901
18Нcj
36288
С-24
108
3888
7776
С-116
С-28
126
4536
9072
С-120
С-32
144
5184
10368
С-124
С-36
16:2
SЮ2
11fЮ4
С-128
(-40
180
6480
12960
С-44
]98
7128
С-48
216
7776
С-52
С-56
С-60
1)
ТО J<: f,,' М ,
88
]8792
37584
54()
19440
;)888()
55К
2()()88
40176
207;\6
41472
С-13:2
59~
21384
42768
142.56
<":-136
()]2
22032
44061
155Б2
С-140
б3()
22680
45360
234
8424
]G8'18
С-144
648
23328
46656
252
9072
18144
С-148
бб6
23976
17952
27()
9720
] 9410
АККУМУ,"IЯТ\)Р;\!\l 'l'I1Ili1 СК с()оuщ:н'тсн
что И ,J..:JH ;IKk:YMY.:IHTOPOB ТlIП<l с.
T~lKiHI
Ж('
1.':\11'\:0('T1,
1\
~ЗJ1П;~
ведется
тем
же
С.lедует IIOЫIJlI'IЪ, что Ila Ill'PBU~1 этаllС ФОРШIРО[\iiIl1IЯ,
J[Oi'(<J
батарее IIС l'ооБЩl'J1<1 ~!\H{()CТI"
YI\a:~al!lIaH п г,рафе ;3 табл. 'i.2,
I!ерерьшы длн батаРСJl Bpt';l,lIbl. ПОСЛ" того 1\<11\ батарея ПО,iIV111iT девятикраТIlУЮ (еМКОС1Ъ, фОР\IИ[ЮI!ОЧJlЫЙ за!нщ 1JIЮДОЛЖii­
стен в том же
рСЖIIМl' 11 :J<1I\<IIJllиваетсн
IIOс.пе
того, как Н<IПР/J­
жеllllе I! уде,::JЫlыii вес JlO;1,1101"O раствора С('ГI1ОЙ lШС.-IОТЫ ОС1 (1ютси ПОСТОЯШIЫМIl В l,аЖДtШ аККУ:\IУJIяторе в те'lеl1ие не )lспее ~ '1.
При ЭТО:\I Jl3НРЯЖС1111е на l,аждоl\'1 аК1<Уl\IУШlТоре ДО.'liКН(J бытu С1С
Н IIже 2,5 в, а IIJlOТlIOCТb Р,Н'Тlюра ек в а I\[(У МУJlяТ()ра х 1200-121 О кг,' .H~
\I1рl! t= +25" С). Затем II)Ю13ершот COCГOHlIlle заРНiКL'lI1!(JСТII акку­
);УJl51ТОРОВ. С этоii Щ'.'IЬЮ оатагес дают ОДI10'!аСОПОЙ !1ерерыв (uо­
I\ОЙ), JI ССJlII У 13C('X аКI<УI\IУJlЯТОРОВ Ilосле 1l0ВТОР110ГО в!\'!ючеНШI
I!a заряд наЧIll'ТСЯ О()IIЛЫIО(' ВЫДС,,'lеllllе га:ю!\ !I~ IIOЗДllес '1СМ через
30--40 се/{, то Ilcpl3blii (ФОР\lllрor!(J11111,lii) эарнд \Ш;'КIIО СЧj!'~'аТl~ ',,]),ОllчеIlIIЬ!,\I.
час
В
I1рОТ!ШllОЫ
il
HIIOНJ,
l'.·lучаl~
ЗUРНД батареll
111)();l,(J,I;'Еают
,~I!lс~
l'Tellelll, сс зарsща.
ПОС,lС: ЭТl)ГО IIРОВОДНТ IIL'PHI,Ii1 разрнд ()aTapCII ТОКО\Т 10·ча,:';­
ЩJГlJ реЖИll1а до наНРЯ)l\('IIIIН J,~ (1 1(;1 аIО(УМУЛ51ТОР. Прll "ТЫ! Р;Н­
Р5lд(' (1I\КУ~IУ:IЯ горы ДО:1/К 11 1,1 ()тдал, 11(' ~1l'IICC 70 ' lrJ 11(J)iI!ilClЛЫ[!Jii
l'~II\OCTIl, ПОl'.'IС нервого ра.iрЯД<I II!)(JВОД;IТПI Tpll TPCIII'j)()BO'IНI,I.\
1L1II<,'la заР51Д-- разрнд. P,13jHIJll,1 11l'ПУТСН 10-чаl'ОВI,1 м PCAHl\IOM.. а
~ар51ДЫ HOpll1aJlI.Ilbl~1 РL'):I,IIШJМ
fj II 11<1 1IIIДСКl'\)lшi"! IIОЧСр (6N., а),
а ПОl'.lе ДОСТlIЖl'IIl!Я наПРЯЖСIIIl\1 2,4 (1 lIа ilKI\Y,IY,:JHTOp ТО,; Yl\1:~HI,­
шается дО 3,6N, а, 11 ЭТII~1 TOKOill ведут заряд до l<lJlща.
Заряды закаНЧlIвают Прll ДОПl1ЖСIIIВI llаllРЯil\('lIИЯ lIC lil!же 2,:) /1
lIa аККУl\IУ .. IS1ТОр 11 сохраНt'IIIIЯ IIOCTOHIICTBCI НiJllРНil\СIIИЯ 1I П.101'1:r;­
l' гrr
раствора Э:IСI,ТРО:lИта в Тl'ЧСllие 1 '1.
IlослеДlшii ('leTBepTblii) разрнд SIВ.пяеТl·Я КОIlТРШIЫIL.I\I, 011 ЩJIJ­
BOAIIГC)! спус'Тя 30 .IUIIi Jll1l'.'ll' ОКОНЧ<J1l111! :Jаряда. 1 Iepe,]. 'JТШ\! Р,Н­
l1,J,111J
IIРОВСРНIOТ
РЯДlНI,
который Т;ШЖС веДl'ТПI ТОК();\! 10-чаl'ОIlО['О реЖIНlд,
IIOСП, раствора ('К ДО.!lЖII<! 01,]'1'1, paBlla 1200- 1210 ,,,г/,н: ] при
пл(JГ­
25" Г:.
ПРII ;J.pyruii Тl'Шlсратурс фаl<ТIJ1Il'l'КН l'IISlтая l',IКЩ'Т[, IlсреС'IИТЬШ3СГСI! по ФОР\lу.ll', IlPlIГ>L'.J.l'iJIlllJii В разд. f1.4.
13 СЛУЧа\', CC'II! Оl\аЖl'Тl'SI, 'ITO aKKY\IY,'lIlTOPlliJSI UiJTapei: не ОТ­
;~aeT 100% llOMIIHa.1iJHoj', С\IКО("ТИ ("'JTO чожст iliJ6,jJюдаТЬС5I, J[З­
lIрI1Ш'р,
сс.ll1
аl{I<У~IУЛЯТ()РIIЫП
1I,:liJl'ТlIIII,1
до
задеi1ствования
хра-
1I!1,111Cb в JlilOXllX YC'IOBIIHX), то IIРОВОДSIТ еще ОДНI! или два трени­
ровочных Ц1IК,lа зарядBbI':-IIТЬСН
до
1I0рl\lЫ;
разрида.
С'\IКОСТ!,
Н резулыате емк()ст!., ~!Ожет [ю­
МОЖСТ
lIеск,)лL.КО
IIOВЫСIПL.СЯ,
но
ilС
IIC 1l0ВЫСИ'IЪСЯ.
В IJ~pn[j:\'I случас aKKY1\ly.1I!Top"aSl батарен может БLIТ!, ПРИIlига
в Эlн~JJ.lуатацию, во втором,
ЦСJIесообразно lIроизвести еще однн­
два треНИРОilОЧНЫХ ЩlI\,'iа 11 закончить IIX КОНТРОЛIJIIЫ\I разрядом.
.J.ОСn:ГIiСТ
нормы;
емкосп,
может
В третьем случае надо IJOВЫСИТL. СМКОС'IЪ аккумулятора по одному
Ilзспособов, описанных в разд. 11.1 дли устранения ненормальной
'У,'lьфатации.
в процессс треНИРОВОЧI1ЫХ заряд-разрядов не реже чем через
ИЗ:'vr~рятьсн напряжения отдельных aКI,YMY­
!\(Jждый час должны
TeMIIcpaTypa pacTBOfJa ск и его плотность.
за~rстить, что COГ"1aCIIO ГОСТ 825-61 КОllтрольные
jJii3рЯДЫ МОЖllО вести также 11 в реЖИi\lах ОДIIО- II трехчасовых.
;I~!ТОРОВ,
С1едует
/\втор считаст бnлсс Jl,с:rссообраЗlIЫl\l при;ш".шпь TO.lbl<O ] О-часо­
в'дс разряды, которые дают 1Jаиболее точные даНlIые о величине
(1 с! I~Тl:ll;еской
еМI<ОСТИ
аККУi\IУШlТОРОВ.
8. ЗАРЯД СВИНЦОВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ ТИПОВ С ИСК
8.1. Общие правила заряда
XapaKlepHbJM свойством aJШУМУЛЯТОрОВ этого типа является то,
ч"] О
Но
их можно заряжать I! БОЛhlШIМИ И очень l\IаЛЫl\1И токами.
заметим заранее, что заряжать аккумуляторы большими 1'0-
)(3!vIИ
длительно,
IIапример
п
процессе
всего
~1аряда,
не
реко­
'\Iсндуется.
Б наСТОЯЩее врсмя на практике Ilаходят ПРИ:\IСlIеНllе различные
СlIOсоб',[ заряда, которые ниже рассмотрены более детально.
Тот или ИliOi'I способ заряда выбирастся на основании учета
данных аККУ!\IУ.,/яторноЙ установки и всех эксплуатационных усло­
ВИЙ, в которых она работает. К ним относятся: мощность п на­
JI РCJжение УСТ2 iiCJТ3КИ, обеспеченность внешним ИСТОЧНИКОi\! электро­
ЭIIер"-ИII, ограlIИЧСНИЯ допустимой величины зарядного тока и мак­
симального конечного напряжения, схема заряда (ведется заряд
lIа отдельных заiJНДНЫХ шинах или на шинах нагрузки), длитель­
пост, заРf1да, степень автоматизации процесса заряда и т. п. Од­
нако
[1еЗ:lВИСИМО от способа и режима заряда всегда должны
соблюдаться следующие основные правила.
а. Разряженная аккумуляторная батарея должна быть заря­
)кена не позднее чем через 12 ч после окончания разряда.
б. Согласно ГОСТ 825-61 максимальный зарядный 'Гок для ак­
КУМУЛЯТОРОВ С и СК не должен превышать 9N, а. Практика показа­
.1а,
что полностью разряженные
ряжат[>
ТОi{ами, намного
(в
аккумуляторы
3-4
раза)
в начале можно за­
превышающими
макси­
мальныiI зарядный т'Ок (9N, а). Но длительно вести заряд акку­
l\1УЛ$JТСР0l1 ТaIШМИ большими токами нельзя. Объясняется это тем,
что электрохимические процессы - восстановление РI) II РЬО 2 на со­
ответствующих пластинах - будут ПРОIIСХОДИТЬ, главным образом,
в ПОБеР1l.IIOСТНЫХ слоях аКТИВIIОЙ массы и не будут успевать про­
IlIIКИТЬ в г.:lубь се. В результате будет работать ограниченная часть
аКТИВ1l0Й поверхности, приближающаяся по своей велнчине к гео­
метрической площади, опрсделнемой габаритными размерами пла­
стин. Если учесть еще замедленность электрохимических реакций,
Т) станет понятным, почему при длите.ТJЫIOМ заряде очень боль­
IIIИ'\IiI токаМIi, значительная часть их не может быть полезно ис­
j](J.'lЬзована
90
и
затрачивается
на
электролиз
воды
раствора
у
еще
ие зарЯДllВШСГОСЯ
начать
аЮ{У~IУ,lНТОPfl, который
I1РС)!\,'J,свремсшю
В ДОПО:Ш~'JIIIе
торые имеют
при
ЭТОМ
:\южст даже
«юшеть».
J{
у"азаНJlОМУ РНДУ отрицате.1ЫIЫХ яв.lеIШЙ, ко­
~I('CT()
IIPJ! Д,1IiтеJ1ЫЮl\I заряде ЧРСЗ\lеРI!() Uо.1ЬШИ \1
TtJKO:\I, над 1 СI\С1зап"
что
011
1\I0жет
вызвать
.\Iехаш!'/еское
разру­
IJll'НlIC П':J<lСТJIl/ (i3 псрвую очередr" aKTIIB/IOrO с:юн У ЭТИХ 1I.1аСПIII)
Тlз-за резксг() 1IЗ Ч('IIСJIIIЯ объсмов па РУЖIIОГО слон (lIсреходящ(;г:>
н РЬ пли II Рl)О2) по ОТlIOШСIШЮ J{ СЛОЮ BHYTPCJlIlCMY, СОСТОЯЩСЧУ
{(:~ СУjlьфата свшща Pl)S04. Больше всего это ОТ](ОСИТС51 J{ IIО.lОЖИ­
j'l','JblIbIJII i!,'jaCTIlIIa~!.
На ОТjJНЦ:lН':IЫIЫХ П.1<.1LГllШIХ IIрИ дmrтСJI!JIЮ\I зарядс ЧРСНIЦJJJО
большшш т'л\а~1II разGухаст акти.вная масса, а 1l0BCPXIIOCTb 1I,'laстин }IССТЮШ пакрывается мшистым слосм губчатого свюща.
п. Заряд аКI';УlllУ,lЯТОРОВ ма.1JыIии токами вреда аккуму.lятора\1
llC IIРIIIJИlШ('Т, 11
е(',lII щш этом такой заряд 3<JI<аIIчивастси до
J13-
,·ТУl\.'IСllИЯ <, I\II11 СIIШ1» рас [вора СК, то он бnаГОТВОРIIО сказывасте)!
1Iа
СОСIОЯIII;ll aKKYblY,'IHТllPOB, 110 такой заряд
O'ICJJI>
,:.(,lI1TC"'I(:II.
ЭКСШlуатаЦНОШIЫХ Уl'.lОВIIЯХ ДЛИТСJlЫIOСТЬ заряда И\!ССТ n3iK-
В
1IОС
знаЧСЛlIl'.
ДО CIIX ,юр чаще всего Jlрактиковался такой реЖIНI, IIpl! кито­
РО,'.1 заряд З'll,aJJllIlва.'IL'Н в тсчение раБО 1 Iего ДIIН (7-- 8 ч). ЕС1И
;~:I,I заряда аIШУ:\IУ:IЯТОРIIоii батарси условин,\1И ЭКСПJIуатаЦИIl IIe
IIОСТН13лены Оl'обые (,граIIIIЧСllIIЯ во ,времени, то :IУIIШС зари;!. IIРО­
J!ЗВОДИТЬ
!J()ш]}кеIIIIЫ:\1
TOI,0\'1,
УДJlИНЯЯ
соотвстствсшю
пре,\IЕ
,1а­
рида.
г. ПР!! зарнДС L'ВIIIЩОБЫХ аккумуляторов в УСЛОВИЯХ 'iKCH<'JyaIICCTO:!I, ВЮ!\l'Н lIачалыIйй нсриод заР,JДа, как КОIlсчm,IЙ.
1rMCIIHO БЛIIЖС к IШIIНУ :Jаrн;~С\ ВОЗНИК<lIOТ ус..~овин, UHPC:IC:l'ащш
,'lШОЩIIl'
L' генеlIЬ
1l0выll('IIшII
наllрЯЖС!IIIН
J.I
IIIIТl'IIСИВIIOСТJ,
"ЕН­
lICBHH».
СIIОСООЫ Заряда, IIpH I';ОТОРЫХ консчнос iIаПРЯЖ:СlIие НС НРСВЫ­
шаст 2,3--2,! в, lIа аЮ'У\IУ.15ПОР унорна IIрабивают себе дорогу
II НаХОДЯТ BC~ 00.1('(' Шllрt)l\ОС IIРИI\1СlIеШIС. ,пОД(JUlIые РСЖI1~!Ы ('ЛО
t1УД('Т IlOдробllО рассжпрено IIIIЖС) обладают ридом ILCIIIIblX 'JKC11,'I\'a гаЦllOIlIIЫХ сваЙств.
J
д. Для 32.ряда а]{КУ\IУ:ШТОРIlЫХ батарей :\lOжет быть ИСIJO,Л,­
зачав .тIюl)оЙ IIСТОЧНlIК Iюстояшюга тока, об.1адаlOЩИЙ IIсоБХОдИJ\!ОЙ
\IОЩНОСТЬЮ JI lIапряжеlIlIе:\l. Чащс всего доlЯ этой ЦС,i]И НСIЮ.'llау­
ются ВЫIlРЯ~lIIте.'lьные YCTpoikTBa. В :13ВИСИ\ТОСТИ от СllUсоба
у!
режима заряда к ВЫIJIJНШIТеЛl>JIЫl\\ устройствау! НРСДЪЯUЛIЮТСЯ
особы~ тре(юваппя, о I\OTOpbIX будет сказано при раСС~ЮТРСIIIIН
кажд,')Го стюсоiiа В ОТД('.lЫIOСТИ. Но ссть ОДIIО общсс требоваНllе,
состоящее в ТОМ, чтО' аККУ~lУ.'IНТОРПЫС батареи, у которых за3С\I­
:leI ОДlШ jlЗ 11O.']IO('Ов \II,'lю('овоii ИЛII МIIIIУСО!30И), lIC \!()ГУТ ЗiJРН­
жаТI,'~Я ОТ IJЫliРЯМIIТС:IЫIЫХ устройств, ,в схс:\!с КОТОРЫХ ИС[Jо,тll,'IУ­
eТL')} аВТ()ТР;lrl~'ФОР;\lатор. ОБУUIОВЛllваетсн это те:"" что пр!! Jla.'ШЧJПI заЗС:lI.1СJIIШ
IlCГlII
R Ш'ПI! !1О'СТОЯIllЮГО тока и заземлсния «пу.тrн ,) n
l!сре:Щ'IIIIОГО таl,З
~IOжст
возникнуть
короткое
замыкание.
При заряде батаРt:И на отдельных шинах, а не на шинах
нагрузки никаКlIХ ОССJбых требований к зарядным Вblпрямитель­
IШ:\i УСТРОИСТН;Нi, напримср, n отношении пульсации зарядного
напряжения,
IIС
предъяrш>!ClТ>!_
с_ Температура раСТВора СК JJpH зарядс аккумуляторов может
н<.:сколько IЮВЫIШlТЬСЯ. НО ССЛJI 110 каким-либо причинам, напри­
Л1ер,
вслеДСПНll~ высокой
торов типов
С
З~IР\1ДНLlЙ ток
11
СК
окружающей
теМlIература
температуры, у
раствора
становится неУСТОИЧШЗblМ и
аККУМУJIЯ­
достигается
450,
может достигать
то
опас-
БО.1ЬШНХ ВСJJIlЧИН. Температура раствора ск не ДОJIжна повы400 С. ВО ВССХ Соlучанх, когда температура прибли­
жастся к ЭТО;\IУ пределу, надо снизить зарядный ток ИJIИ даже
Jlр,.·рпать зарнд JJa время, ТРСUУЮlцесся для ОХJIаждения раствора
110
11,<1 гьсп сверх
-+
хотя бы до +зо о с.
ж. Раслюр СК в аккумулнтuрах перед начало,! зар>!да должен
покрыпать
11I)111OCTblO
IIлаСТИIJЫ.
староса Пi1i3, у которых ушки
В
аККУМУЛ5Iторах
пср~ шшп I~Р()МЮJJ\Ш пластин должен составлять
J\lу.1яторах,
1.1
которых
с
пластинами
менее высокие, слой раствора над
примеlIЯЮТСЯ
паастины
15 .нА!,
а в акку­
сушками высотой
48 ,Н." (ГОСТ 825-61), этот слоii должен быть равен 20 ,11)11;.
JI'JCТИ
3. У
ПОЛJIOСТJ,Ю заряженных аккумуаятороlЗ
раствора ДОЛЖJJа JJаХОДИТLСЯ в пределах
(при
температуре
раствора
веЛИЧИlIа плот­
1200-~12!0 кг!А()
250 С).
и. Систе:\lатически СЮIJ\Iать с аю(умуляторов при разряде пол­
ную
номинальную
емкосп,
лучшего
сахраJlения
мать
БОJlее
не
Qи)
(100%
аккумуляторов
не
обычно
рекомендуется.
Для
реКОуlендуется
сни­
70% номинальной емкости.
Часто практикуется при нормальном заряде сообщать акку­
муляторной батарее двух-, ТрСХ- и даже п>!тикратную емкость
lIуте,,1 удлинения времени 110рмального зар>!да. Хотя при этом
эксп ..1уатациuнныЙ персонал обы'IНО руководствуетс>! желанием пе­
!J(CcTpaxoB3Tb
аККУМУ.7JЯТОРЫ
от
воз;\южных
недозар>!дов,
резуль­
таты получаются отрицательные. Пластины излишне глубоко за­
ряжаются, но полученный в таких условиях заряд они (В особен­
J10СТИ положитеJIьные нластины) сохранить не могут, так как
'iреЗ~IСРl!ая
толщина
активного
liСlеДСТilие
слабости
;чеханичсской
JJlСНИЮ.
Активная
масса
слоя
на
положительных
структуры
по.,ожите.1ЬНЫХ
ведет
пластин
к
пластинах
его
разру­
частично
осы­
Jiается, процесс формирования захватывает новые, леж;нцие более
Г.lубокu
слои
lJJ1аСТИ!1Ы,
и
,срок
С';Jужбы
последней
сокращается.
Чрез;\'срно длительные заряды IIормальным зарядным током,
]{po~[г~ TOr(l, вызывают такие отрицательные явления, как беспо­
,-Н:ЗJ[ыii расход электроэнергии
торах,
се']] ровождающееся
установки,
усложнение
на
разложение
бурным
ухода
за
воды
«кипением»,
в
аккумуля­
понижение
аккумуляторами
;J;J.1ИВЮ~ ,ВОДЫ, более частая протирка сосудов и стеллажей).
92
кпд
(более частая
Из IkeX RОЗl\1ОЖIIЫХ спuсобов и РСЖНl\IОВ заряда СВИНЦОВЫХ
аккуму.!Я горон ТИПОВ С И СК рассмотрю! два основных способа
заряда:
при
RЫСОКИХ
нечных ~\апряжениях,
значениях
конечного
напряжения
II
при
ко­
lle превышающих 2,4 в на аккумулятор.
8.2. Заряд при высоких значениях конечного напряжения
РаС(\1\)ТРШ! три вариаНта режима заряда аккумуляторов при
ВЫСОЮIХ конечных зна чениях, получившие наибольшее pacIlpocTранение:
заряд
ТОКО:\I,
зс:ряд T'_,j,OM постоянной
KO'l!.
3 ар;; Д
ве.lичина
которого
меняется
ступенями,
ве.1ИЧI1НЫ, заряд П,lавно убывающим то­
а к ку м ул я т о р н о й
б а т а р е и
т о к о 1\1,
В е л и ч и­
н а к о 1':1 Р О Г О l\1 е н я е т с я с т у п е н я м И. При этом режиме за­
ряда зарядный ток стабилизнруют. Начальныii зарядный ток мо­
жет И:VIЕ"ТЬ достаточно большую величину, но чаще всего его огра­
н:ичиваю~ значением 9Л', а, соответствующим ~lаксима.1ЫIOМУ за­
рядному току, указанному в ГОСТ 825-61. Снижать зарядный
ток на первой ступени заряда ниже 6N, а в данном случае не
це,lесоо6разно.
TaКl!~,;
TOKO~I заряд
веДУ1
до
напряжения,
не
превышающего
2,4 в на аККУ~IУ.1ЯТОР, т. е. до lIачала ВИДIII\lОГО <ш!!Псния» раст­
вора с'срной KIIC'.10TbI. Затем зарядный ток понижают и величину
его стабн.ШЗIJРУЮТ на уровне 4N, а и ЭТ!i~I током заряд ведут до
конца. В TaKO~I режиме заряд полностью разряженной батареи
заi,анч!'вается через 7-8 4. К концу заряда наIIряжеIIие на ак­
КУМУiIяторах достигает 2,5-2,8 8, а уд. вес раствора СК 12001210 кг .113 при t= +2.50 С.
О реКОМСllдуемых величинах тока заряда ~IOжно сказать сле­
дующее. На.ча,lЬНЫЙ ток заряда, равный 9N.a, хорошо принимает­
ся
разряженным
аккумуnятором.
пока
IIаП1ряжение
его
остается
lIиже 2,-4 8, !I обеспеЧИВё..ет достаТОЧIIУЮ быстроту заряда, 110 при
ЭТlJ'.1 тр(>оуются зарядные устройства повышенной l\IOЩIЮСТИ. ЧТО
касается
веЛIIЧIIНЫ зарядного
тока
на
второй
ступени заряда,
то
рекомендуемую величину' 4Лi, а можно рассматривать как сред­
шою, ОТК,10нение от которой в пределах (3,6-4,3) N, а практиче­
СЮI
ВIIO,lIIe
допусти:vю.
Однако
лучше
примеilЯТЬ
меньшие
зна­
чеIIИЯ, С,,:,-IИ допустимо некоторое удлинение вре:Vlени заряда. Сту­
пенчатый заряд МОЖIIО осуществить !I ДРУГЮI спос060:V1. Заряд
начать сrаби.1изироваННЫI\\ током, равным 9N, а, и по достижении
2,4 8 на аККУМУ.1ЯТОР ПОН!13ить зарядный ток и ста­
би.:lИзировать его на такой величине, чтобы напряжение заряда
состаВИ.lО 2,3 8 на аккумулятор. Когда напряжение в процессе
дальнейшего заряда вновь достигнет 2,4 в на аккумулятор, ток
заряда опять снижают и вновь стабилизируют его на таком зна­
чении, чтобы напряжение заРЯДа понизилось до 2,3 в и уже, при
напряжения
вновь
\ 'с' r аНОВ.lешIOЙ
величине
зарядного
тока
заряд
ведут
до
конца.
9З
3 ёJ Р Я Д а к к у ы у л я т о р н о й б а т а р е II т о 1\ 0:11 II О С Т О Я 111I0Й ве.'IJIЧИНЫ. (Одноступенчатый заряд.) При ЭТОМ
РСЖШIе заряда це.'1есообразно величину зарядного тока стабили­
зировать на уровпе 4N, а. Средняя длите.1ЬНОСТh зарнда полностью
разряженной батареп соста.вляет примерно 12 'l. Напряжение I!
уде.1ЬНЫЙ вес раствора ск достигают тех жс знаЧСНIIЙ, что и в пре­
i1.ыдущем
с.lучае.
При ЭТО:l! режпме заряда можно устанавлнвать величину тока,
?lIСIIЬШУЮ, чем та, что определяется из вырюкенпя 4N, а. Тогда
заряда
Bpe:l!5I
соответственно
удлинится,
конечное
напряжение
неСКО.1ЬКО ПOlIllЗИТСЯ. Пользоваться при ЭТОl\l реЖIIl\lе заряда то­
l,a1\lII, .пе.l11Чll1lа !<Оторых превышает 4,5N, а, неце.lесообразпо, так
как Д.1Я конца заряда это будут токи IIЗ.1ИШНС бо.1ЬШИС, а «КIше­
lblC» аККУl\IУ.'IЯТОРОВ будет чрезмерно интеНСIIБllЫ:l!.
Д.1Я заряда аККУ:\IУЛЯТОРНЫХ батареii стаБШ1lI3J1роваШIЫМ током
llC [!О:IЬЗУЮТС51
преимущеСТiвенно
аптоматизироваlllI ыс
ВЫIlРЯl\lИТЕ'.lЬ­
lIые устройства типа ВУ (рансе ПРИМСllЯЛИСЬ вьшря:шпелыlеe уст­
ройства ТlIl1а ВСС), позволяющие устанаШlIlвать разные веЛИЧIIНЫ
заРIДНОГlJ
тока
н JIоддерживать
их стаби.1ЬНЫ:lШ
с
достаточной
точностыо.
3 а р я Д а к к у м у .1 Я Т О Р Н О й б а т а р е JI П.'1 а n II о У б ь, в а10 Щ И М Т О К О М. При этом режиме заряда J1СОUХОДJI\IO, чтобы на­
ча.lЬНЫЙ зарядный ток не превышал ве.1ПЧIШУ 9:У, а, а ток в конце
заряда составлял (3,6~-4,3) N, а.
При таКО1\1 реЖШvlе конечное напряженпе достшаст
11 а
аккуму.'1ЯТОР,
а
Д.'1lпеJ1ЬНОСТЬ
,iККУ~lУ.lЯТОРОВ составляет
за ряда
ПО.1ПОС1ЪЮ
2,5-2,8 [1
разряженных
7-8 ч. Уде.1ЬНЫЙ всс раствора ск дол­
1200-1210 кг/Лl;] при [= +25" С.
жен стаБН.'iИзироваться на уровне
Д.1Н осущеСТВ.lения этого режима заряда I1СIlО.1ьзуютслспеци­
а.lьвые ВЫПРЯl\!Jпе.lьные устройства, которые об.1адают особой
внешней характеРПСТIIКОЙ: их напряженне аВТО:\lатпчески ПОЮI;·ка­
t:TC51
с
уве.'lнчением
Такие
ТОЕа
ВЫПРЯl\ШТС.lьные
и
повышается
устройства
Прll
его
l'IJюкенпи.
вьшускаlOТСН
промышnен­
ILо':тыо. В частности, Д.'lЯ установок се.1Ы'КОЙ связп ТQ.кже выпус­
!,аются Зарядные
ВЫПРНМНТС.1ьные
YCTpoiicTBa
(ТIIП
ЗВБ),
06.1а­
дающие нак.10ПНОИ характеристикой.
В
.'llOБО~1 нз
раСС;\ЮТРСllIШХ вариантов заряда
I\О.lичество ам­
llер-часов, сообщае:llOе во время заряда, .],Q.1ЖНО быть на 15-18%
БU.-Iьше КО.'l!lчества снятых с батареи прп нредыдуще:\l разряде n
З,lПI!СИ!\iIОСТII
II
возраста
от
состояния
аккумуляторов,
степени
разряженности
батареи,
По истечеНШI ПрЮlерно 200-300 цик1ОВ заряд-разряда со06Щdе~Jая
аККУЫУ.lЯТОРЮI емкость должна
постепенно увеличиваться.
Конец заряда во всех с.lучаях характеризуется
постоянством
УДС.1ЬНОГО веса раствора ск обильным И равноыерным кипеннем
всех
в
94
аККУI\lУЛЯТОРОВ,
течение
вре:\lеIIИ,
постоянство\!
не
1\lеньшего
наПРЯЖСН!lЯ
чем
один
час.
у
аккумуляторов
К окончанию заряда напряжение у аккумуляторов, как указы­
налось, может достигать раЗЛИЧНОЙ величины от 2,5 до 2,8 в. Это
зависит
от
величины
тока
в
конце
заряда,
температуры
и
плот­
ности раствора ск, срока службы аккумуляторов, их внутреннего
сопротивлеНlIЯ. УвеЛlIчение тока приводит к повышению конечного
напряжения,
МУ:Iятора
а
рост теl\IПературы
сказывается
аККУ:VIУ.lЯТОРОВ
в
заl\lетно
ТО;\!,
к его снижению.
что
конечное
Возраст акку­
напряжение
у
старых
ниже.
У6еДlпеЛЫIЫ:\! показателем для определения окончания зарядn
С'IуiКИТ ЕО.lичеспю сооБЩСIIИЙ аккумулятору Сl\ШОСТИ (аl\1пср-ча­
COB:I. Эл];\!
показателем
можно
пользоваться
ТОЛЬКО
в
ТОуl
СЛУ­
чае. еСl!! известна веЛИЧИIlа снятой при предыдущем
разряде
емкости н еСl!! ведется учет сообщае;VIЫХ аККУ:'Iуляторам ампер­
часов
во
вреют
заряда.
Хорошим средством проверки полноты заряда батареи служ!!т
повторное
включение
ее
на
заряд после,
например,
часового
пере­
РЫБа. ЕС1И прп таком включении аккумуляторы вскоре (примерно
через 30--40 cefё) закипают, то, следовательно, батарея заряжена
ПО.1НОСТЬЮ.
Описанные способы заряда аккумуляторных батарей получили
широкое применение. Главным достоинством этих способов - это
сравните.1ЬНО быстрый заряд разряженных аккумуляторов. Но су­
щественными
высокое
недостатками,
напряжение
и
как
это
интенсивное
уже
упоминал ось,
«кипение»
являютс5Т
раствора
ск
в
ко­
нечный период заряда.
8.3. 3аряд при низких значениях конечного напряжения
Выше
уже
нормального
указывал ось,
заряда
ЧТО
свинцовых
ние напряжеНIIЯ до
одним
из
признаков
аккумуляторов
окончания
является
повыше­
2,5-2,8 в и 'сохранение этой величины неиз­
менной в течеIllIе последнего часа заряда. Другим признаком яв­
ляется
бурное выдеJIение
МУ.1ятор
в
конце
Представ.lение
тора
до
«кипения»
,lет,
неc:vlОТРЯ
СВШlЦовых
caMO~1
об
газов
то,
заряда
(кислорода и
должен
что
было
не
доводить
протяжении
известно
малыми
кипение
аККУ:\IУЛЯТОРОВ
на
водорода) -
акку­
«кипеть».
обязательности
сохранялось
аККУ:VIУЛЯТОРОВ
конце
СВIIНЦОПЫХ
lIa
заряда
заряд
аккумуля­
многих
десятков
о ВОЗI\IOЖНОСТИ
токами,
при
которых
обнаруживается.
ма,lЫМИ токами долго
заряда
даже
в
Однако
заряд
не получал
широ­
кого практического ПРИi\Iенения. Чем это можно объяснить? В пер­
вую очередь Tel\!, что в большинстве случаев требуется сравни­
тельНо быстро зарядить аккумуляторы. А для этого необходимо,
чтобы ток заряда имел достаточную величину (нормаЛЬНЫl\i током
заряда JЛЯ аККУJlilУЛЯТОРОВ типов С и СК принят ток
6 N, а):
Даже пр!! снижении величины зарядного тока к концу эаряда
на 40% от lIачальной заряд заканчивался при бурном «кипении»
.аККУМУ,lЯТОРОВ.
причем
этот
признак
конца
заряда
до
сих
пор
95
фигурировал в качестве обязате,1ЬНОГО в прави.1аХ ухода за СВШI­
цовыми аккумуляторюlИ. Утвердил ось lIа праКТIIке еще и такое
lIеправильное
представление,
аккумулятОра
надо его подольше «КИПЯПIТь», теы БО.1ее, что при
ЭТОМ
происходит
хорошее
что
Д.!IЯ
хорошего
перемешивание
IIО.1НОГО
раствора
после
заряда
доливки
воды. Между тем СЮIЫМ важным показателе~! ПО.'1llOго заряда
батареи является Ile ВЕ:ЛlIЧllна конечного напряжения, а КО.1IIчест­
во сообщенных аККУ:\IУЛЯТОРНОЙ батарее ампер-часав.
В ~lOс.тlедние годы ВОВРОС о возможности ПО.1НОГО заряда свин­
цовых
аккумуляторов
стационарного
пша
при
ПОJlIlженных конеч­
IIЫХ наlIРЯЖСIIИЯХ приобреiI особое ЗlIаченпе. Это обусловливается
:\1НОГ!11vlИ ПРИЧIfнами,
В чаСТIIОСТИ, росто:\!
IIЫХ
которых
для
YCTal1oBoK,
пряжеlIИЯ
снижеНIIе
позволяет ПрiВIСIlЯТЬ
!\lенее
:УIOЩНОСТIl аккумулятор­
консчного
ыощпые
зарядного
на­
зарядные устрой­
ства. Кроме того, отсутствие бурного выдеЛСiIIlЯ гремучсго газа
в конце зарнда аККУ~IУ.1ЯТОРОВ облегчает рсшеlIlIС ВОIiРОСОВ венти­
.'1яции
аккумуляторных
ПО.\1сщениЙ
I!
он,:рываст
11)'1"1> Д.ТJSl раЗ\Iе­
щения аккумуляторных батарсй, сопаВ.lеlIIIЫх 113 Cll\КУЛIУЛЯТОРОВ
закрытого типа, в обших 1I0мещениях с шпае:\юii аlIlIаратуроЙ.
Не менее важны 11 соображешш, касающиеся схем включения
буферных аккумуляторных батарей. ВО :lШОГИХ с,1Учаях возмож­
нск:ть заряда батарей IIрИ низких напряжениях I10ЗIЮ.1ЯСТ УПРОСТIIТь
сама элс!пропитающие устаIlОВКИ, примеIlЯТЬ бо.lее оростые I! Ilaде)!шые
схсыы
и
С'редстnа
коммутации,
а
также llРО!!ЗJ30ДИТЬ заряд
на рабочих шинах, от которых питается аппаратура и т. п.
13
современных
режимов
заряда,
УС.1СВИЯХ
при
возможность
которых
конечное
широкого
напряжеНl!е
применеllИЯ
не
достигает
обычных пысоких значеllИЙ, оБУС.'lов.'ШRается повышеllием надеж .
насти электроснабжения.
Резер.ВlIые аккумуляторные батаре!! в
связи с этим ВК.'Iючаются на разряд редко, а это обеспечивает
ВОЗМОЖНОСТЬ полного заряда батарей при ПОi-Iиженных конечных
напряжениях, т.
е.
в
таком
батарей требует длите.1ЬНОГО
режиме,
сутками. Рассмотрим более ПОJJ,rобllО
да
пр!!
низких
конечных
при
KOTOPO~[
полный
заряд
времсни, ИСЧИСЮlемого несколькими
IleKOTopble I10казатели заря­
напряжениях.
Какова должна бытb ВС.'Iичина конечного напряжения
при
заряде?
Напряжение, выше которого начинается за:\lетное выделение
гремучего газа, составляет примерно 2,4 в. Таким образом, для ис­
ключения явления «кипения» конечное IIаIIРЯЖСННС долж,но быть
не выше этой величины. Минимальное наПРЯЖСiше, при KOTOPOl\1
происходит заряд,· должно быть обязате.1ЫIO выше напряжения
покоя (эдс) аККУМУ,1ятора. Практически это знаЧIlТ, что напряже­
ние, при котором должен происходить заряд, неце.lесообразно сни­
жать ниже 2,15 в.
Однако
следует Юlеть
жениях заряд длится
очень
в
виду,
долго,
что
и
при
таких
низких
потому применение его
напря­
может
оказаться целесообразныы только в установках, в которых акку-
96
муляторная батарея, nребьшающая в режиме постоянного под­
заряда, не является частью буферной установки, несущей постоян­
но какую-то нагрузку, а выполняет роль всегда готового к дейст­
вию
источника
постоянного
тока,
отключенного
от
нагрузки
и
на­
ходящегося в резерве. Когда буферная аккумуляторная батарея
подключена к шинам нагрузки, условия несколько меняю1'СЯ. В
этом случае заряд батареи после аварийных разрядов надо вести
до напряжений, более высоких чем 2,15 в. Величина конечного на­
пряжения заряда должна выбираться примепительно к конкрет­
ным
УС10ВИЯМ
эксплуатации
на
данном
предприятии,
но
она
.ВО
ВСЯКО;\1 случае не должна превосходить 2,4 в на аккумулятор. При­
чем,
как
показала
практика,
хорошие
результаты
получаются
и
при напряжениях, не превышающих 2,3--;-2,35 в.
Как может быть организован режим заряда при низком конеч­
HO;V! напряжении?
На основе опыта применения таких режимов заряда, при ко­
торых конечное напряжение 'Не превышает 2.4 в на аККУМУЛЯТОD.
целесообразно в основном применять следующие два способа за­
ряда: одноступенчатый при постоянном напряжении и двухступен­
чатый при IIOСТОЯННОЙ величине зарядного тока на первой ступени
и при постоянной величине наlтрюкения на втоРОй ступени.
3 а р я Д о Д н о с т у п е н ч а ты й при п о с т о я н н о м н а пр 5]ж е I! и и.
Такой
заряд
должен
производиться
от
зарядных
уст­
ройств, работающих в режиме стабилизации напряжения, с ве­
.1ИЧИНОЙ 2,2-2,35 R на аккумулятор. В этих условиях начальный
то!{ заряда для разряженной полностью батареи и при напряжении
заряда 2,3 в на аккумулятор может достигнуть величины 36 N, а.
При бо.1ее низких начальных напряжениях и для батарей, ;Vlало
разряженных, этот начальный ток заряда будет меньшим. В про­
цессе
заряда
чину.
В
ток
автоматически
и
непрерывно
снижает
конце заряда величина зарядного тока
свою
вели­
в зависимости от
состояния батареи ста,новит'С}! равной (0,03--;-0,10) N, а.
Длите.1ЬНОСТЬ полного заряда исчисляется IIесколькими сут­
ками, число которых тем больше, чем глубже были разряжены
аккуму.1ЯТОрЫ
и
чем
меньше
напряжение,
при
котором
ведется
заряд. Ориентировочно можно считать, что при такю! режиме
заряда батарея в первые 10 ч получает 80-85% израсходованной
емкости. Показателем окончания заряда служит постоянство ве­
личины
тока
заряда
течение последних
и
постоянство
удельного
веса
раствора
ск
в
10 часов заряда.
Такой режим заряда возможно применить там, где Иl'vlеющиеС5I
зарядные устройства способны обеспечить значительную величи­
ну
тока
в
первые
часы
заряда.
Д в у х с т у п е н ч а ты й зар я Д
ч и н е
зар я Д н о г о
т о к а
н а
при
пер в о й
п о с т о я н н о й
с т у п е н и
и
в е л и­
при
п о­
с т о я н н о й в е л и ч и н е н а пр я ж е н и я н а в т о рой. При этом
режиме заряда зарядный ток на первой ступени должен поддер­
живаться постоянным по величине и не превышать значения 9 N, а.
4-411
97
в процессе заряда на п~рвой ступени напряжение аккумуляторов
растет по нормальной зарядной кривой.
При д.оетижении напряжения 2,3--;-2,35 в на аккумулятор, но
не ниже 2,2 в зарядное устройство должно быть переведено в
режим
стабилизации
выбранном
напряжения,
уровне -
Окончание
чаще
которое
пределах
заряда определяется,
по постоянству
тока
заряда
ра ск в теЧЕние последних
Ниже
Б
ПРИ[JОДЯТСН
и
как
Аккумуляторы
в
реЖ'iме,
этим
при
током
СК-2
было
КО10рОМ
продолжался
данные
о
удельного
случае,
веса' раство­
процессах
а· ч.
37
начальный
ток
момента,
одночасовым
Последующие
заряда
когда
заряда
аl,КУ~IУЛ51ТОРО[J
2,.3 /J l!a аккумулнтор.
были разряже1-lЫ
снято
до
на
10 часов заряда.
праКТl1ческие
типа
этому
поддерживается
и ;в предыдуще;\!
постоянству
при КОl!еЧl!ЫХ наllрнжениях, не превышающих
соотве,:,стненно
и
2,2-2,25 в.
был
током
заряды
стаБИЛИЗИРOIJaН
напряжение
на
а)
(37
11
проводились
и
заряд
аккумуляторах
воз­
росло до 2,3 8. Затем продолжение заряда происходило при стабилизированном
рабочем напряжении. Для сравнения заряды были осуществлены в Д13ух ва­
риантах. В первом случае стабилизированный зарядный ток равнялсн 12 а,
4 а.
8.1 кривая 1 показывает процесс заряда при начальном стабилизи­
рованном значении зарядного тока, равном 12 а. Напряжение на аккумуляторе
во
втором -
На рис.
[зар,а
I
I
11
10
8
I
tI
9
[
7
I
Б
5
I
I
Л
4
с-
~
3
2
о
\
._.
7
3
l' .......
4
5
----
r-
б
7
8
К
9
----
--- -
-
1-I
r--
"""'"П 12- 13 141. ч
10
r
Рис. 8.1. Кривые заряда аккумулятора СХ-2:
1- начальный ток заряда 12 а, 11- начальный ток заря­
да
4 а
возрастает до 2,3 8 по истечении 2 ч 3'i мин. За это время аккумулятору
сообщаетсн 30,8 а· ч. Дальнейший заряд проходит при стабилизированном на­
пряжении (2,2 8 на аккумулитор), и поэтому ток зарида непрерывно снижаетсн
К KOH'~y девнтого часа заряда зарядный ток УI\lеньшаетсн до 0,1 а. За вес;,
9-часовой период заряда 1IККУМУЛЯТОРУ сообщается 37,94 а· ч. Если принять, что
кпд аккумулятора дли этих условий использования составляет 0,9.5. то в про-
37
цессе дальнейшего заряда ему надп сообщить --5 -
0,9
98
37,94= 1,06 а· ч. Эту емкость
аккумулятор получает в течение последующих .14 Ч. За это время зарядный TOI,
уменьшается
с 0,1
а до 0,06-0,07 а.
Кривая 11 на рис. 8.1 иллюстрирует процесс заряда при начально,,! стаЬи­
лизированном значении зарядного тока, равном 4 а. В данном режиме заряда
напряжение повышается до 2,3 в по истечении 8 Ч 54 мин. За это время акку­
illУЛЯТОРУ сообщается 35,6 а· '1. Дальше заряд ведется при стаБИJlизированном
напряжении, равном 2,2 в, на аккумулятор В этих условиях гок заряда непре­
рывно снижается и по истечении 15-часового заряда составляет 0,1 а. За весь
15.-часовоЙ период заряда аккумулятору сообщается 38,89 а· Ч. таК
образом,
37
в нроцессе
дальнейшtго
заряда
аККУ~jУЛЯТОРУ
надо
сообщить О 95-38,89=
,
= -О,Ы а ·ч. Эту емкость аККУМУJlЯТОР получает в течеJIие последующих 3-4 Ч
.1аряда.
Сравнивая оба режима заряда. можно ПРJIЙТИ к СJlедующему выводу: ПОСJ1е
разряда аккумулятора lипаСК-2 !J l-часовом режиме общее время заряда,
еСJlИ начальный стабилизированный ток palJeH 12 а, не преВЫСIlЛО, примерно,
сутки, а пр!! !!ачальноы стаБИЛlIзированном токе заряда, palJlIOM 4 а, это времи
сокращается до 18-19 ч. Такое кажущееся противоречие объясняется Te:ll, что
до ПОЯВJ1ения на аккумуляторе напряжения 2,3 в он при меньшем токе заряда
4 а ПРИJIимает емкость .3Б,Б а· Ч, а при большем токе 10 а - только 30,8 а· '1.
Посмотрим, как изменится процесс, сели на втором этапе заряда поддержи­
В2ТЬ более высокое стабилизированное напряжение, например, не 12,.2 в, а 2,3 в.
Процесс такого режима заряда прел:ставлен кривой А, приведенной на рис. 8.2_
Кривая Б соответствует режиму заряда, при котором по достижении напряжения
2,3 в
на
аккуму.1НТОР
lзар,о
Аuб
да.~ьнсЙшиЙ
заряд
продолжается
прн
ПОlIиженном
до
1\
9
5
б
\
l\
\
1
з
о
Рис.
11
~h:--r--
z
з
8.2.
Кривые
5
4
заряда
б
7
Т,ч
8
С!К-2:
аккумулятора
А-на
втором
этапе
заряд
ведетсп
при
постоянно~!
нанряжении
Б-на
BTOP°:l!
этаilе
заряд
ведется
при
1I0СТОПННОМ
напряжении
2,3 R;
2,2 {?;
2,2 в
стаБИЛIIЗ!1РОlJанно~!
напряжении. Сравнивая
обе зарядные кривые, мы
у6еждаеМС;J в тоы, что при более высоком напряжении, соответствующем Kp;-rI\ОЙ А, на второй ступени заряд вначале проходит интенсш3!!се, а затем примерно
110 истечснии 3 Ч 40 МШ! интенсивность его понижастся и ток заряда становится
~1l'lIьше, че:l!
у кривой Б. Такю!
образом, в
paccMoTpeHHO:l!
тельность заряда сокраТi1лась примерно на ~ Ч, когда на
случае общая
1I0ддерживалось более высокое стабилизированное напряжение 2,3 в вместо
4*
дли·
второй ступени заряда
2,2 в.
99
в связи с повышением качества электроснабжения от внешней
электросети, а также благодаря применению автоматизированных
резервных теплоэлектрических агрегатов, аккумуляторные батареи
могут рассчитываться так, чтобы обеспечить питание аппаратуры
связи в течение 30 мин.
В связи с этим представляет интерес заряд аккумуляторов раз­
ряженных током За-минутного режима, проведенный на экспери­
ментальной батарее, составленной из аккумуляторов СК-2. ТОК
разряда
несколько
превышал
полагающуюся
для
аккумуляторов
СК-2 величину и составлял 50 а вместо 49,4 а. Выяснилось,
что
при
t= 250 С аккумуляторы типа СК-2 в получасовом режиме
разряда отдают 50 а· ч.
По средним данным результатов наблюдений, проведенных при
заряде аккумуляторов типа СК-2, построена кривая на рис. 8.З.
+
Ц8 Iзор,а
1,
2,1.;
а
2,3 9
2,2 . 7
L
2,1 5
---
V
и,
1- f-"
,-
и2
I
11\
1 r-..
'- ........
I
3
I
..<.12
1-
I
1,9 1
I
о
0.5
Рас.
8.3. Кривая
1.5
Режим заряда
составлял
2
-
г-
З,5
3
2,5
!
г+Т. ч
заряда аККУМУ.'Iятора СК-2 после
В режиме 3О-минутного разряда
снятия
был такой:
стабилизирован
11 = 12 а (6 N, а);
ток заряда
был
25 а· 'l
такой режим заряда сохранялся
и
до
повышения напряжения на аккумуляторах до 2,З в. Процесс повы­
шения напряжения в этот период представлен кривой U j • Затем
зарядное напряжение стабилизируют на уровне 2,2 в на аккуму­
лятор. Ток заряда вначале резко уменьшился до 7-7,5 а, а затем
его снижение замедлилось. По истечении четырех часов заряда
ток понизился до
при
постоянном
0,5 а.
За
напряжении,
время
он
пока аккумулятор заряжалс>!
lIОЛУЧИЛ
К
концу
четвертого
часа
заряда примерно 4,5 а· ч. Итого за четыре часа аккумулятору
сообщено было 12· ],8+4,5=26,1 а· ч.
Если принять, что отдача по емкости для данного режима со­
ставляет 0,9, то аккумулятору надо было сообщить 25: 0,9=
=27,8 а· ч, а он получил 26,1 а· ч. Таким образом, к концу 4 ч
заряда он недополучи.Т[ 27,8-26,1 = 1,7 а· ч.
Теперь определим, отличается ли и чем процесс заряда акку­
МУJIЯТОРОВ,
100
если
предшествующие
разряды
ведутся
в
разных
ре-
жимах, но снимается при этом одна и та же емкость. Оказывается,
что если с той же батареи, с которой мы снимали 25 а· Ч, разряжая
ее ТОКОЛ1 50 а, снять ту )К~ емкость (25 а· ч), но при разрядном
токе, соответствующем lO-часовому режиму разряда (разрядный
ток 7,2 а), то при последующем заряде зарядная кривая уже бу­
цет
JПlеть
и.и
2.~
вид,
показанный
lзар, а
111
1.9
у
U,
иг
i
1
r
:
3i
I
1
1
I
1\
i
1
I
i
't-
I
I
i
1
r-- 1-- J..2
!
11
I
-
t--
I
05
Р!lС.
т
1
L..--- Р
2.1 5 I
8.4.
-тг
/{
[8
го
рис.
Т
9
2,2 7 .
на
~
1
:
15
2.5
:1
3.5
Т. ц
8.4. Кривап заряда аккy:v!улятора С1(-2 после снятия 215 а· 'i
В
режиме
10-часового
разрпда
Сравнивая кривые зарядного тока, приведенные на рис. 8.3
и рис. 8.4, мы видю!, что конфигурация кривых одинакова, но во
втором
случае
Д.'1ите.'IbНОСТЬ
процеоса
заряда
током
постоянной
величины (до напряжения 2,3 в) меньше (1,13 ч, а не 1,8 ч, как в
первом случае). Второй особенностью данного режима является
то, что к концу 4-часового заряда зарядный ток 12 при постоянном
значении напряжения U2 =2,2 в обладал ве,li!ЧЮlOЙ, значительно
большей (1,7 а против 0,4 а в первом случае). Подсчеты показа­
JJИ, что ВО втором случае (рис. 8.4) за 68 мин, в течение которых
аккумулятор
заряжаiIСЯ током постоянной величины
12 а,
он по-
лучил
12·68 = 136
60
,а. Ч.
К кинцу четвертого часа заряда полученнан еЛIКОСТЬ возросла
22,7 а· Ч, а ток заряда понизился до 1,7 а.
Аккумулятору Д.'1я полного заряда, как и в предыдущем слу­
чае, надо было сообщи,!ъ 27,8 а· Ч. Следовательно, к концу 4-го ча­
до
са
заряда
он
JIедопо.'lУЧИЛ
27,8-22,7=5,1 а· ч.
Если ПРСДПОiIОЖПТЬ, что после четвертого часа заряда в обоих
с.'lучаях зарядный ток будет снижаться равномерно, то для
пол­
ного заряда аккумуляторов в первом случае понадобится еще при1\repHO 7 '[, а во второы случае более 10 ч. Таким образом, весь
101
заряд после короткого разряда будет продолжаться примерно
11 ч, а после длительного разряда (при одной и той же снятой
емкости) более 14 ч.
Оценивая полученные результаты, можно сделать такие вы­
IЮДЫ:
1. Процесс заряда при одной и тои же снятой емкости зависит
01'
реЖИма
предшествовавшего
разряда.
2. Чем
больше был ток разряда, тем интенсивнее проходит
последующий заряд.
3. При одной и той же снятой емкости полный заряд аккуму­
J1ЯТОРОВ, разряженных в IlОJIучаСОНОl\l режиме, заканчивается быст­
pt'e, чем lIOсле 10-часового разряда.
ПскаЗё:lтелями полного заряда аккумуляторов, заряд которых
заканчивается при пониженных напряжениях (например, 2,3 в
на аккуw.улятор), являются:
а) постоянство удельного веса раствора в течение нескольких
часов (это основной показатель);
б) ПОllижение величины тока заряда до l\1ИlIимального значе­
ния и сохранение ее неизменной в течение того же времени;
в) ПО . 1ная компенсация снятой при предшествовавшем разря­
де емкости (учитывая, что кпд по а· ч составляет 0,9-0,93).
8.4. Ускоренный заряд
Ускоренный заряд может быть провцен в режиме так назы­
ваемого «закона ампер-часов». При этом режиме начальная веJIИ­
чина
зарядного тока должна быть ЧИС.'Iенно не намного
величины еl\1КОСТИ, СНЯТОЙ при последнем разряде.
Таким
образом,
было снято
если,
например,
720 а· ч (100%
с
аккумулятора
меньше
типа
С-20
емкости), то нача,']ьная ве.ТIИчина за­
рядного тока может быть принята
10% меньше ЧИСJlа снятых а· ч).
равной
650 а
(примерно
на
В процессе заряда зарядный ток должен убывать по такому
закону, чтобы величина его все время оставалась численно мень­
ше (на те же 10%) т'Ой емкости, которая оста,lа.сь еще невоз­
мещенноЙ. Следовательно, когда батарее будет сообщено 520 а· Ч,
ТО
к этому
моменту
зарядный
ток
должен обладать
веШIЧИНОЙ.
равной 0,9
(720-520) = 180 а. А через некоторое время, когда ба­
тарея получит 640 а· ч ток заряда должен быть равен 0,9 (720-·-640) =72 а, т. е. току, величина которого составляет 3,6 N, а.
Д,iIЯ осуществления такого заряда с непрерывным снижением
зарядного тока необходимо использовать зарядные выпрямитель­
ные устройства с очень наклонной внешней характеристикой.
При таком режиме зарнда не наблюдается ни чрезмерного
нагревания, ни повышенного газирования.
В
течение
первых
2,3--2,5 ч удается восстановить на 90% емкость аккумуляторов 11
полный
102
заряд
закончить
в течение
4+4,5 ч.
8.5. Уравнительные заряды (заряды с пере зарядом)
Уравнительные заряды проводятся как профилактическое сред­
ство и как способ лечения аккумуляторов, емкость которых по­
Нl!зилась.
тельных
ОсобеJIНО
важны
уравнительные
заряды
для
отрица­
пластин.
Название «уравнительный» данный вид заряда получил пото­
му, что в большинстве случаев он позволяет подогнать до нормы­
уравнять
электрические
показатели
ментов
показателями
лучших.
с
отдельных
отстающих
эле­
Дело в том, чтО' даже среди аккумуляторов одинаковой номи­
нальной емкости полностью идентичных аккумуляторов нет. Мо­
жет быть и в незначительной степени, но все же они отличаются
друг
от друга
по
своему внутреннему сопротивлению, по интеноив­
ности саморазряда. Величина
удельного веса paC1iBOpa серной
кислоты в разных аккумуляторах также мажет быть разной Б из­
пеr:тных (вполне заканных) пределах. При некоторых условиях
те~шература
раствара
ск
в
разных
аккумулятарах
таже
может
быть различной.
Все эта приводит к тому, что даже те аккумуляторы, катарые
входят в адну батарею и эксплуатируются савершенна одина­
кава,
АIOГУТ
аТ.1ичаться друг
ат друга
по
состаянию
заряжеНiIасти,
в связи с чем может возникнуть апасность ненармаЛliНОЙ сульфа­
["<щии атдельных аккумуляторов. Ват почему регулярное проведе­
вие уравнительных зарядов является абязательным при любых·
режимах эксплуатации аккумуляторных батарей, но спасоб орга­
низации
этих
зависят
от
уравнительных
реЖИ:\1а
зарядов
и
частота
их
различны
и
ЭКСlIлуатации.
Перед проведением уравнительного заряда
акку:v'улятарная
батарея должна быть асмотрена и все замеченные явные ненор­
мальнасти ее состояния
(короткие замыкания, ненармальная- плот­
ность раствора серной кислоты, недостаточный уровень раствара
II проч.)
далжны быть устранены.
У р а в н и т е л ь Н ы е зар я Д ы, в про Ц е с с е про в е Д е н и н
J( О Т О Р ы х JI а п р я ж е 11 и е п о в ы ш а е т с я
Д о 2,5-.;.- 2,8 в н а
а к к у м у л я т о р. Уравнительные заряды ,в таком режиме долж­
IIbl проводиться для заряженных батарей.
Уравнительный
у
всех
заряд
аккумуляторов
ведут
токам
установится
3,6 N, а
повышенное
пор,
пока
напряжение,
до
тех
кота­
рое будет сохранять свою величину неизменной в течение часа,
а плотность раствора ск также стабилизируется. Зате~1 батарею
отключают с
заряда и оставляют в
покае на
1 Ч,
после
чегО'
ее
вновь ВКсlючают на заряд тем же током. Такие заряды с переры­
пами павторяют да тех пор, пока плотность раст,вора ск стабили­
зируется
1Iа
и
заряд
во
всех
аккумуляторах
интеНСИI3lIOе
«кипение»
после
очереднаго
начнется
спустя
включения
не
более
30-40 сек.
После
ОI\ОНЧЮIИЯ
последнего
этапа
уравнительнаго
заряда
в
103
батарее ВНОВЬ подравнивают плотность и уровень раствора ск в
каждом аккумуляторе и включают ее на
мешивания
плотность
раствора
раствора
и
во
подтверждения
всех
1 ч на заряд для пере­
того,
аккумуляторах
что
напряжение
примерно
и
одинаковы
(В пре1делах допустимых отклонений).
У р а в н и т е л ь н ы е зар я Д ы при н а п р я ж е н и и, н е п р е­
вышающем 2,4 8 на аккумулятор. Уравнительные заряды
согласно правилам ухода рекомендуется проводить (без предвари­
тельного 'разряда) при напряжении 2,З±Ю,5 8 на аккумулятор для
тех батарей, которые эксплуатируются в режиме постоянного под­
заряда. ОСНОВНЫМ требованием, которое должно выполняться в
отношении батарей, эксплуатируемых в режиме постоянного под­
заряда,
является
сохранение
Основным показателем
ими
полного
полной
заряда.
.заряженности
является сохранение у них постоянства плотНОсТи
аккумуляторов
(уд. веса)
раст­
вора электролита, поэтому во всех аккумуляторах не реже 1 раза
в месяц надо эту плотность проверять. При этом надо учитывать
естественное
изменение
плотности
раствора
при
изменении
темпе­
ратуры.
Если будет отмечено ПОl-!ижение удельного веса у всех аккуму­
ляторов, то необходимо провести уравнительный заряд Д.1Я всей
батареи. Если будет отмечено, что понижение плотности раСТIЗора
СК будет систематически наблюдаться только на отдельных акку­
муляторах, то они ,1,0лжны быть подвергнуты специальному обсле-
_
дованию.
Заводские правила ухода рекомендуют систематические (еже­
квартальные) уравнительные заряды в течение 2~З суток прово­
дить только для батарей, у !{оторых поддерживается напряжение
подзаряда в пределах 2,15±0,05 в на аккумулятор. Автор считает,
что
периодические
дующие
а)
уравнительные
заряды
лучше
проводить
в
сле­
сроки:
для
батарей,
работающих
при
напряжении
подзаряда
2,lS,± 0,05 8 ~ ежемесячно в течение 2-х суток;
б)
для
батарей,
работающих
при
напряжении
подзаряда
2,2±0,05 8 -- ежеквартально в течение 2-х суток;
в) для
батарей,
работающих
при
напряжении
подзаряда
2·,2±0,ОЗ 8 ~ ежеквартально в течение l-х суток.
Для батарей, работающих при напряжении подзаряда более
высоком чем.2,20 в периодические уравнительные заряды не тре­
буются.
В процессе проведения уравнительных зарядов измерение тока
подзаряда как правило не обязательно. Однако, если хотят про­
верить состояние батареи, то можно понаблюдать за током подза­
ряда
и
прекратить уравнительный
заряд
только
после того,
как
его величина в течение последних 10 часов будет оставатыся по­
стоянной. Если к концу проведения уравнительного заряда у не­
которых аккумуляторов обнаружится пониженное по сравнению
с
другими
104
напряжение,
то
уравнительный
заряд
надо
продлить.
9. РЕЖИМЫ
ЭКСПЛУАТАЦИИ БАТАРЕй, СОСТАВЛЕННЫХ
ИЗ АККУМУЛЯТОРОВ ТИПОВ С И СК
9.1. Виды режимов эксплуатации
П РИl\lеняются следующие основные режимы эксплуатации акку­
муляторных батарей: заряд-разряд, периодическая буферная ра­
бата и непрерывная буферная работа. Режим непрерывной буфер­
ной работы осуществляется при постоянном подзаряде батареи,
при постоянном значении така нагрузки у буферного выпрями­
теля и при импульсном подзаряде батареи.
Каждый из этих режимов имеет свои эксплуатационно-техни­
ческие
преимущества
и
]н::достатки
И
сваи
эконамические
показа­
тели. ПРИ~lенение того или иного режима абусловливается также
ряда,] соображений, к котарым атнасятся такие, как уславия внеш­
него Э:Jектраснабжения, характер нагрузки (график), мощность
установки, требования в отношении качества электрапитания по­
требителей и др.
Расс:\ютри;,л эти режимы эксплуатации каждый Б отдельности.
9.2. Режим заряд-разряда
При осуществлении этого режима обычно применяются две
идеНТll'шые аккумуляторные батареи. Когда адна из них находит­
О; 11 рабате, питая нагрузку (аппаратуру связи), втарая заряжает­
Oi или уже заряженная находится в резерве. Пасле полного или
неполного разряда (.В зависимасти от устанавленных правил тех­
нической эксплуатации) работающую батарею заменяют батареей,
находившейся в резерве. Она прадалжает питать нагрузку, а раз­
рядившуюся
ставят на заряд.
После окончания заряда
батарея
переводится в запас до следующего включения в работу.
Обычно батареи рассчитываются так, чтабы их еl\lкасти хва­
тало для обеспечения питания нагрузки ле менее чем в течение
суток. На маламащных установках их раосчитывают и на балее
Д.1ительныЙ период разряда. При суточном запасе емкости бата­
реи
надо
менять и
заряд их
производить ежесуточно.
Технические показзтели такага способа питания аппараТУрbl
по качеству тока и стабильности рабочего. напряжения достаточна
высоки. Ток батареи не содержит в себе никаких гарманик, и в
этом
отношении пастоянный ток, получаемый
ат электромашин
н
Быпрямите.lеЙ, срапниться с током аккумуляторной батареи не мо­
жет. Что касается стабильнасти рабочего напряжения, то при ре­
ЖИ.\1ах
д.lительного
разряда
она
очень
высока.
При полном
ис­
пользовании номинальной емкасти аккумулятарнай батареи, раз­
ряжаемой током 24-часоваго режима разряда (Iр= 1,5 N, а), изме­
I!еиие напряжения не выходит за пределы 2,0~-1 ,94 8, т. е. напря­
жение в канце периада разряда батареи падает всего на 3%. Если
IlримеНЯЮl1СЯ батареи с двухсуточным запасом емкости, то изме­
IIс.ние J!апряжения еще меньше и составляет ~ 1,5--2,0%.
105
Благодаря
прибегать
]-(
малому
изменению
секционированию
напряжения
аккумуляторной
нет
надобности
батареи,
которое
часто явлнется единственным опособом для сохранения в заданных
пределах рабочего напряжения питания при использовании акку­
:\IУЛЯТОРОВ, рассчитанных на кратковременный разряд больши~1И
токами. Кпд питающей установки (11пУ) 'при использовании батареи
в
режиме
заряд-разряд
где У]аю; -
отдача
113<1-- кпд
определяеТ1СЯ
аккумуляторной
зарядного
из
paBellCTBa:
батареи
по энергии;
агрегата.
Если принять 11акн=0,б7 и 11за =0,7, то общий кпд питающей
установки составит у]Пу=0,47.
Средний срок службы аккумуляторов, работающих
в режищ,:
заряд-разряда, при заряде каждой батареи через день состав­
ляет в среднем 6-7 дет.
В каком режиме следует производить заряд батареи для дан­
ных условий эксплуатации? Практически в любом, в том числе и
заряд
очень
малыми
токами,
но
при
этом
сильно
увеличивается
время заряда. При ежесуточном заряде наиболее целесообраЗhО
производить полный заряд батареи за время одного рабочего дня,
т. е. 7-8 ч. Этого времени КаК раз достаточно для того, чтобы за­
рядить батарею в режиме, предусматривающем высокие значения
конечного напряжения. При таком режиме заряда, как известно,
в конце заряда неизбежно сильное газовыделение из аккумулято­
ров (<<кйпение»).
Основны~ш недостатками
этого
способа
ЭКСПiIуатации
Ilаряду
с малым кпд является необходимость применепия батарей отно­
ситеЛhНО большой емкости и большие затраты рабочего времени
на обслуживание как аккумуляторов, так и зарядных устройств.
В силу этого режим заряд-разряда находит все меньшее
при­
менение и заменяется режимом буферной работы.
Режим
9.3.
периодической буферной
работы
Сущность этого режима состоит в том, что аккумуляторная
ба гарея работает буферо:\! с основным истОЧНИКОм постоянного
тока (выпрямительным устройством или маШИIIНЫ:\! агрегатом) в
период чаСТII суток, а в течение другой части суток аккумулятор­
ная батарея сама питает нагрузку.
Такой режим эксплуатации аккумуляторных батарей находил
наиболее эффективное применение на установках, характеризую­
щихся значительным колебанием величины потребляемого тока в
течение суток, например, на теilСфОННЫХ станциях
(АТС), на ко­
торых
расход
днем
среднем в
106
в
часы
8-1 О раз
наибольшей
нагрузки
(Ч!I!Ij
тока в
больше потребляемого ночью. В этих усло-
СИ5iХ ПРЮlенение IIернодической буферной работы дает сущест­
венный эффект, поскольку можно применять батареи :=шачительно
меньшей емкости, чем при режиме заряд-разряд.
Один из вариантов режима периодической буферной работы
Iiра [,тически осуществляется следующим образом. В часы наи­
l\Н,ньшсй нагрузки (IIa АТС в ночные часы) питание аппаратуры
ПРОИЗI30ДИТСЯ от
аккумуляторной
остаЛЫlЫС
суток,
часы
т.
е.
в
батареи
часы
{режим
разряда),
повышею:юй
а
нагрузки, -
в
от
выпрямительного устройства, работающего буфером с аккумуля­
ТО~НJЙ GатарееЙ.
Частично разрядившаяся в ночной период батарея заряжается
не на отдельных шинах, а от того же буферного выпрямительного
УСТРОЙСТВd, которое питает аппаратуру. Для осуществления такого
заряда JJапряжение буферной установки должно Бы1ъ несколько
ноt3ышено. Так как IIРИ этом напряжение на батарее может пре­
высить допустимую для
питае\fОЙ
аппаратуры
нимаются
меры
его
ния
специа.lьные
для
IЗС:IИчипу,
снижения
на
то
шинах
при­
пита­
Это достигается, например, путем включения в рабочую цепь
противоэлементов.
При уменьшении потребления тока (к этому времени подза­
ряд буферной батареи ДО.'iжен быть в OCHOBHO:lf закончен) буфер­
ное выпрямительное устройство
отключается
и питание
нагрузки
продолжается от аККУI\IУЛЯТОРНОЙ батареи (режим разряда). За­
теы при возрастании нагрузки (на АТС это обычно утроы) BHOBIJ
ПОДI\.ТJючается буфеРОl\1 выпрюштельное устройство, питающее на­
грузку и осуществляющее подзаряд батареи, и дальше весь цикл
риботы повторяется.
В таком режиме одна аккумуляторная батарея обычно рабо­
тает от 6 до 10 дней. Затем этой батарее после более глубокого
разряда, чем обычный, дают полный заряд с перезаРЯДО:\1 и остав­
J1ЯЮТ
в
;JOкое,
а
к
рабочим
шина:\-!
подключают другую
JIЯТОРНУЮ батарею, которая в течение с.lедующих
аккуму­
5-10 'дIlей ра­
ботает в режиме периодического буфера.
Основным
преимуществом
режима
периодической
буферной
раОоты является ВОЗМОЖllОСТЬ применения аккумуляторных бата­
рей значительно \lеlIьшей емкости, чем при режиме заряд-разряд.
Подсчеты
показывают,
что
!V!ОЖНО
в
3
раза
уменьшить
емкость
батареи при УСЛОВИИ, ч'!"о последняя рассчитывается на обеспече­
Iше питания АТС в чин в течение трех часов.
В ус.l0ЕИЯХ, когда нагрузка постоянна в течение суток, эффек­
ТIIBlroCTb применения аккумуляторных батарей в режиме периоди­
ческого буфера целиком зависит от длительности периода, в те­
чеllИе которого осуществляется буферная работа. ЕСJIИ 12 Ч длит­
ся буферная работа и 12 ч разряд батареи, то емкость требую­
щейся аккумуляторной батареи может быть сокращена наполо­
nтшу по сравнению с батареей, которая требуется при режиме за­
рнд-разряд
Ес.1И буферный режим может быть применен в
течение
16 Ч, то емкость батареи сократится в 3 раза и т. Д.
107
ТаКИ:VI
обраЗО:lI,
при
постоянной
нагрузке
режим
периодиче­
ской буферной работы оказывает'ся тем эффеКТIfвнее, чем БО.1ьше,~
число часов ОТВОДIПся буферной работе, а С.1едователыIO, llаиБО.1ее
эффективной оказывается круглосуточная буферная работа.
При I<РУГ.'IОСУТОЧНОЙ буф~рной работе аккумуляторная батарен
рассчитывается тоnько на обеспечение аварийного питания нагруз­
ки в чнн В течение заданного числа часов. Кроме того, надо ска­
зать, что КРУГ.'Iосуточную буферную работу аккумуляторной бата­
реи при напряжении, близко;>! к эд:с, осуществлять нецелесообразно,
так как при этом напряжении не обеспечивается полная сохран­
ность
емкости
аккумуляторов.
При периодической буферной работе это не имеет значения,
так как все равно в последующую часть суток батарея работает
в режиме разряда, а потом получает необходимый заряд. С пере­
ходом же на круглосуточную буферную работу становится же.lа­
TeJibHbIM, чтобы аккумуляторная
батарея сохраняла ПО.1ностью
Cl:юю
емкость.
~-:1Ta 31'.дача решается при осуществлении другого режима экс­
плуатациа аю<умуляторных батарей - режима непрерывной бу­
ферной работы при постоянном подзаряде батареи, который описан
в разд. 9..1.
ОцеНlIвап .f:истему эксплуатации аккумуляторных батарей в
режпме периодического буфера по прочим показателям, можно
сказать
о
ней
следующее:
а. Качество тока, получаемого от буферных установок из-за
наличия переменных составляющих (пульсации) ниже, чем у тока,
получаемого от аккумуляторной батареи. Правда, в буферной
установке сама батарея служит мощным средством сглаживания
пульсации, так как (см. разд. 6.8) аккумуляторы обладают малым
сопротивлением
как для
постоянного,
так
и
для
переменного
тока.
Однако для сглаживания пульсации в нужной степени обычно
приходится наряду с аккумуляторной батареей ИСПОJIьзовать еще
специальные
электрические
фИ.ТJыры, которые,
как праВИ.10, пре­
дусматриваются в буферных выпрямите.ТJЬНЫХ устройствах.
б. Пределы изменения рабочего напряжения на выходе буфер­
ной установки более широки, чем при питании от аккумуляторной
батареи, работающей в режиме заряд-разряд· и обладающей
большой емкостью.
в. Кпд буферной установки выше, чем установки, работающей
в режиме заряд-разряд, так как при буферной работе батарея
питает нагрузку самостоятеJIЬНО (разряд) TOJlbKO в течение части
суток и (как, например, на АТС) именно в тот период, когда
5та нагрузка i\iала. Для периода буферной работы кпд установки
равен кпд преобразователя
(выпрямителя или машинного агре­
гата), а в период разряда батареи он равен произведению кпд
батареи на ]ШД зарядного устройства.
В
108
соответствии
с
ЭТIСУI
результирующий
кпд
тем
выше,
чем
ДО,lьше
ДЛИТСЯ буферная работа и чем выше кпд буферного
преобразо.вателя.
г. Срок Сlужбы аккумуляторов при периодической буферной
работе выше. Принято считать, что он примерно в полтора-два
раза БО,lьше, чем при режиме заряд-разряд.
д. УС,10ВИЯ заряда бi1тареи несколько облегчаются, так как
батарея при аварийном разряде, и тем более в ночные часы, раз­
ряжается только частично (не отдает полной своей номинальной
емкости). Это позволяет за рабочий день провести полный заряд
разрядившейся батареи током пониженной величины, что благо­
приятно
сказывается
е. Уход за
периодической
на
состоянии
аккумуляторной
свинцовых аккумуляторов.
батареей,
буферной работы,
в
режиме
не намного проще, чем
работающей
при ре­
/Киме за!ряд---'раЗ1РЯД. И тут, и там требуется ежедневнозар,Я­
жать одну из батарей. Однако при периодической буферной раБО1'е
батарея разряжается только частично, и потому заряды могут
проводиться небольши~1И токами и 3 относите,lЬНО короткие отрез­
ки
времени.
Батареи,
боты,
дам
работающие в режиме периодической
должны
с
подвергаться
пос.lедуюшим
ежеквартально
полным
буферной
контрольным
ра­
разря­
зарядом.
!J.4. Режим непрерывной буФерной работы при постоянном
подза1Jяде аккумуляторной батареи
В разд. 9.3 отмечалось, что буферную работу целесообразно
применять круглосуточно. Режим непрерывной буферной работы
при постоянном подзарпде батареи состоит в том, что аККУ:\lУЛЯ­
торы по,тlучают достаточный ток подзаряда, обеспечивающий пол·
ную
ко:\шенсацию
всех
потерь
емкости
в
процессе
ЭКСП,lуатации.
Каково должно быть при ЭТОМ напряжение подзаряда? Со­
гласно указаниям, содержащимся в ГОСТ 825--61, при эксплуата­
ции
;J.ккумуляторов
.'шторе должно
подзаряда (iпз)
в
режиме
постоянного
подзаряда
на
аккуму­
поддерживаться напряжение 2,15±0,05 6,
в амперах должен быть не :\leHee
.
1
~
П3 - -
о ОЗ
,
3Б
а
ток
Q н,
где Q" ---l!оминаЛЫ18Я емкость аккумулятора, а· ч. В соответствии
с ЭТИМ ток подзаряда ДЛЯ аккумулятора типа С-l (11,1И СК-1) дол­
жен быть ранен 0,03 а (30 ма).
ИЗ\lереНI1Я показали, что действительная ве.1ичина тока подза­
ряда при напряжении 2,15 11 часто даже несколько ниже, в осо­
бенности у новых аккумуляторов.
Опыт длительной ЭКСП.'Iуатации аккумуляторных батарей в ре­
жиме
постоянного
подзаряда
на
предприятиях
Э,lектросвязи
пока­
зал, что в тех случаях, когда возможны существенные КО,lсбания
109
нагрузки и
колсбания
переменного
напряжения,
питающего
бу­
ферной выпрямитель, среднее напряжение при буферной работе
ДОJIЖНО быть более высоким. Во многих случаях батареи, рабо­
тающие в буферном режиме при напряжении ПОРЯДI(а 2,15 в на
аККУi\lу,lЯТОР, теряли частично свою емкость и в период а,варийного
разряда не обс·спечива.1И полный расчетный срок действия.
ЧС:\1 это можно объяснить? Дело в том, что в ус.10ВИЯХ экс­
плуатации обычно применяlOТСЯ для буферной работы такие вы­
ПРЯl\1IIте.'Iьные устройства, у которых стабll.'IИзация выпрямленного
напр>!жения
осуществляется
при
помощи
дросселей
насыщения.
При неизмеНlIОЙ внешней нагрузке постоянного тока напряже­
ние подзаряда
могло
в
изменения напряжеIlИН
этих
в
условиях
сети
нарушаться
переменнога
тока,
только
]~
за
счет
которой
под­
ЮIючено буферное выпрямительное устройство.
При резких изменениях напряжения в сети переменного тока
(наПРН:,lер, при поннжении его)
l"11CTel\la стаБИJlllзаПII]( выпрям­
ленного напряжения не успевает достаточно быстро срабатывать
и
выllш,I.lешIoсc
напрнжсние
ПОllижается.
В
ЭТIIХ
условиях
на­
грузку на какой-то
:I10MeHT принимает на себя буферная aKKY:\IY-
.тIяторная
которая
батарся,
частично
разряжастся.
Че:\!
чаще
наб.lюдаются ПОНllження на"ряжения в сети и чем они бы.'lИ
Г,1убже, '1'('1\1 более значителен СУММ(jРНЫЙ разряд батареи за сут­
ки. Ес:ш к тому Же нагрузка не постаЯlIна и меняется в значи­
тельных нредслах, да еще скачками, то состаяние буфернай акку­
муляторной
разряды
батареи
ухудшается.
под влияние:\!
толчковой
Возникают
краТiюв-ременные
нагрузки, пnскальку
Иllерцион­
насть выпрямите.1ЫIOГО устройства, которая Hal\1110rO выше. че:ll
у батаре!1, не дает воз;,\IOЖНОLТИ ВЫПрЮIИтелю ПрНI1Юlать lIа себ>!
эти
ТО,Т(ЧКlI
тока.
В другие периоды рабаты буферной устанавки могут возникать
толчкаобразные повышения сетевого напряжения, а также резкие
понижения
нагрузки,
катарые
вызывают
некоторое
повышение
напряжения у ВЫПРЯ;\Шlельного устройства и в какай-то степени
компенсируют частичный разряд батареи. ОднакО' чаще всего пол­
ная компенсация потерь емкости (если еще учесть коэффициент
отдачи) при этом не обеспечивается и батарея довольно медленна,
но все
же
немнаго разряжается,
теряя
ежесутачна
часть
своей
емкасти_
Для таго чтобы улучшить полажение и предупредить частичный
разряд батареи, насящий чаще всего импульсный характер, есть
единственный выхад (если не гаворить об улучшении свойств и
характеристик самих ВЫПРЯl\-iительных устрайств) - эта павысиТl,
среднюю величину напряжения постаяннога подзаряда с 2,15 в,
например, до 2,2-2,25 в.
Величина тока пастоянного подзаряда у буферных аккумуля­
торных батарей, работающих в рассматриваемом режиме, должна
систематически
ся. Необходимо
110
контролироваться
С.1СI1НТЬ
и, если надо, то карректировать­
за уде.1ЬНЫМ весом
раствора ск и, если
ан
панижается, та дабиваться павышения егО' не столько за счет
да.1ИВКИ
шения
раствара
така
повышеннай
платности,
скалько за счет
повы­
падзаряда.
Периодически должна проверяться фактическая (эксплуата­
ЦИОНllая) емкость аккумулятарнай батареи в режиме 10-часовога
разряда.
Состояние аккумуляторной батареи, ЭКСШIуатируемой в режиме
постаянного подзаряда, тем лучше, чем выше тачность и быстрата
реГУШlРОВКИ (стабилизации) напряжения у буфернаго выпрямите­
ля (или машины). Если бы тачность регулиравки составляла,
например, ± 0,5 % при быстрате срабатывания, равной сатым
долям
секунды, та 'возмажна,
что
ВПОJlне удовлетварительные
ре­
ЗУ.lьтаты с тачки зрения састояния батареи палуча,IIИСЬ бы при
паддержании напряжения падзаряда на уровне 2,15-2,17 8.
При тех системах стабилизации, каторые применяются, напри­
мер, в вьшрямитеJJЬНЫХ устрайствах типа ВУ, качества 'стабили­
зации значительна ниже. В связи с этим поддержание аккумуля­
тарной батареи в заряженном состаянии ПрII буфернай рабате
мажно обеспечить за счет IIавышения среднегО' напряжения под­
заряда да 2,2-2,22 8 с точностью не меньшей чем ±О,05 8.
Проведенные А. А. Васильевым [Л2] измерения показа.1И, ЧТО'
у батареи, палностыа заряженной, при уде.1ЫIО~I весе раствара
электролита 1210 кг!м 3 и температуре +210 С падзарядный ток,
величина которага при напряжении подзаряда 2,15 А принята была
за 100%, пзмеНШIСЯ так: при 2,13 в--75%, 2,15
150%, 2,21
8 -
8 --'100%,2,188-
200%.
Надо иметь в виду, чтО' так падзаряда при нсизменна;\! напря­
жении
с
течением
времени
эксплуатации
аккумуляторов
автама­
тически повышается. У старых аккуму.lятарав его веЛИчина ваз­
растает в 2--3 раза.
Напряжение подзаряда в нроцессе ЭКСШIуатаЦIШ также нельзя
аставлять неизменным. Его надО' карректиравать в зависимасти
от
состояния
Jlяется
аккумулятО'ров,
пастоянства
асновным
удельногО'
веса
IIаказателсм
раствора
котараго
я,в­
электролита.
Общий вывад такав: при э к с п л у а т а Ц и и а к к у м у .1 Я Т а·
рав
в
режиме
11 а в с е г Д а
постаяннаго
у ст а н а в и т ь
подзаряда
В е л и ч и н у
т а к а
lIСЛЬЗ51
раз
п о Д зар я Д а.
Е е н а Д а к орр е к т и р о в а т ь в ПрО' Ц е с с е
э 1( с П .1 У а т а­
ц и и. Н а Д а о б е с п с ч Ii Т Ь У с л а в и Я, при К о т ары х а К.КУМУJIЯТОРЫ
н ы й
та к
и
н е с кал ь к о
получали бы достатачный подзаряд­
н а Д а
при з н а т ь,
ч т а
м е Il е е
а п а с е н
з а в ы ш е н н ы й
т а к,
ч е м
з а н и ж е н -
т о к
н ы Й.
Одниы из асновных заканов, катарый дал жен
при
ОСУЩССТВ.lении
реЖима
ПОСТОЯllllOГО
быть соб,1юден
подзаряда
у
буферных
батарей, - эта пребывание <lККУМУ.1ЯТОРОВ в састоянии полнага
заряда. Важнасть этаго требования диктуется эксплуатацианными
требованиями: буферная аккумуляторная батарся дОЛЖна быть
111
готова к аварийному разряду в любой момент, а также должна
быть способна отдать расчетную емкость. Для обеспечения этого
возможно прибегнуть к нескольким
от УСТОБИЙ энергоснабжения.
EC.liI
мероприятиям в зависимости
IЮЗМОЖНЫ частые перерывы 'в подаче переменного тока, то
при организации буферного питания с применением реЖИ:Vlа посто­
янного подзаряда необходимо учитывать следующее. Батарея дол·
жна
состоять
из
двух ИДСН1ИЧIIЫХ
групп,
каждая
из
которых
после
аварийного раЗряда получа~а бы немедленно и обязательно пол­
ное восстановление затраченной емкости (заряд). В зависимости
от местных условий эксплуатации можно на буфернод работе
держать одну ГРУППУ, а д'ругуlО в з(\пасе (не подключенной к на­
грузке, но обязательно получающей подзаряд от специального
мало~IOЩНОГО выпрямитеЛЫIОГО блока). NIожно также практико­
вать 11 параллельную работу обеих групп в буферном режиме.
Тогда посте СОВ'.1естного аварийного разряда полный заряд каждой
группы
лучше
проводить
в
короткие
сроки
по
очереди
па
отдель­
ных заР5IДНЫХ шинах при высоких конечных напряжеНIIЯХ. Важно,
чтобы очередной аварийный разряд не мог бы застать аккумуля­
торную батарею в состоянии недозаряжеНIIОМ. Это помогает со­
хранить аккумуляторы в исправном состоянии с полной рабочей
емкостью.
К чеыу может привести неправильно организованная буферная
работа батареи в режиме постоянного подзаряда?
На некоторых предприятиях связи были проведены контроль­
ные
разряды,
которые
свиде1ельствовали
о
неуклонноы
снижении
емкости буферных аккумуляторных бс1Тарсй, номинально работав­
ших в режиме постоянного подзаряда. Снижение емкости прогрес­
сирова.то довольно быстро, как это видно из приведенных на
рис. 9.1 кривых.
0.,0;0
90
80
70
50
50
1;0
30
20
10
О
1851
Рис.
9.1. КРШJblе
1852
СilИЖ~ННЯ еыкости аККУМУЛЯТОрIIЫХ бата­
рей
112
'954ГГ
N2 1 И N2 2
Обследования показали, что из числа многих аккумуляторных
батарей, одновременно введенных в эксплуатацию на разных объ­
ектах, в лучшем состоянии находятся те батареи, которые рабо­
та.1И в режиме заряд-разряд. При контрольных разрядах они
отдава.'!И полную
номина.'!ьную
емкость,
количество
шлама
па
дне
сосудов было невелико.
Батареи же, работавшие номинально в режиме постоянного
подзаряда, из месяца в месяц снижа,'!и свою емкость. У некото­
рых из этих батарей к концу третьего года эксплуатации емкость
умеНЬШИ,12СЬ до 50-60% номинальной величины.
Такие итоги .вызва.1Jl со~шения у работников эксплуатации и
в преимуществах режима постоянного подзаряда. Не выяснив
истинных причин снижени,,- емкости буферных батарей и не про­
ана.'!изировав в достаточной степени всех яв.lеIШЙ, работники экс­
плуатации
решили
изменить
HecKo.lbKO
режиы
постоянного
под­
заряда.
ЭтО'т
батарей
изыененный
после
реЖIO.l
полного
заключался
заряда
в
стави.'!И
следующем.
«па
отдых»,
Одну из
а
вторую
подключали буфером с выпрямителем, питающим аппаратуру. Че­
рез каждые 15 дней (на некоторых предприятиях через месяц)
батарею, находившуюся «на отдыхе», предварите.'1ЫIO подзарядив.
ВК,lючали буфером, а другую, снятую с буферной работы, также
дозаряжа.1И и ставили «на отдых». Такой режим работы привел
1{
некоторому улучшению состояния аккуыуляторных батарей (ем­
кость их перестала уменьшаться), и это еще БО.iIьше укрепило
преДПОJl0жение, что буферная работа батарей по способу посто­
янного подзаряда
является причиной ухудшения
состояния
акку­
II1У.'1ЯТОРОВ.
Детальное
да,lО
обследование
следующие
При
внешнем
«бо.'1ЬНЫХ»
аккумуляторных
батарей
результаты.
осмотре
было
обнаружено
во
всех
элементах
lIа дне сосудов значительное ко.lичество осадка серого цвета. Цвет
ImаСТИII обеих полярностей - НОРТllальный, покороб~lе\lНЫХ пластин
нет. Качество раствора с точки зрения содержания в нем примесей
оказалось нормальным. Испытанием на кад).IИЙ было установлено.
что е:\1КОСТЬ аККУl\1УЛЯТОРОВ .1имитируется
положите,lЬНЫМИ
пласти­
нами. Удельный вес раствора ск неско.'lЬКО занижен. Ознакомле­
ние с
данными
формировочных
и
KOHTPO,1JbHbIX
заряд-разрядов,
проводившихся перед сдачей аККУl\1УЛЯТОРНЫХ батарей в эксплуа­
тацию, показала, что батареи бы.'1И поста.влены в режим буферной
работы, обладая емкостью, состаВ,lяющей то.1ЬКО 85-'87% от но­
мина.1ЬНОЙ.
В
процеосе
,'1ись частым
рерывов
в
эксплуатации
аККУ"'УШlТорные
батареи
подверга­
аварийным разрядам вследствие имевших место пе­
подаче
электроэнергии
нз
сети
переменнога
тока.
В табл. 9.1 приводятся даНllые о КО.'1ичестве и ПРОДолжите.'lЬ­
ности перерывов в подачр 3.0 lектроэнергии в пунктах А и Б, ба та113
рен которых оказа.1ИСЬ В наихудшем СОСТОШIИИ. Как показали
подсчеты, батареи ПУНКТОВ А И Б в период аварийных разрядов
отдавали
торое в
в
течение
ГОЛ,а
суммарно
такое
число
ампер-часов,
ко­
4-17 раз превышает их номинальную емкость. Практиче­
ею!
бы.l
установлен
с.'IедующиЙ порядок эксплуатацин: после
KpaTKoBpe~IeHlIblx
аварийных разрядов
(продолжите.1ЫIOС1ЪЮ
в
неско.']ЬКО
минут) батареи включали на буферную работу при
буфеРII()}1 ЕаIlряжении (2,15 в на эле:\Iент), а после
более Д.']нтельных аварийных раЗР5JДОВ осуществлялся подзаряд
аккумуляторных батарей путем небольшого повышеllНЯ напряже­
ния буферного преобразователя, но вскоре напряжение снижали
Hop'ila.lbJ\oM
до
величины,
соответствующей
режи:\ту непрерывного
подзаряда
(В средне}! до 2,15 в на э.lемент), и оставляли батареи в таком
режиме, предполагая, что ЕедозаряжеIlные батареи сами «дойдут»,
т. е. доза рядятся в процессе буферной работы.
Но вскоре наступал следующий аварийный разряд, и указан­
ный
процесс
повторялся.
т а
uл и 1\ а
9.1
ДаННblе о переРblвах электроснабжения
Количество перерывов
Пункт
Длительность перерывов
подачи
электроэнергии
МИН
втор о!! год эксплуата-I
третий год эксплуа-
ции
тации
_._- -----
А
ДО
10
145
51
до
20
46
25
ДО
30
15
7
30
16
236
99
СВblше
30
Всего
Б
ДО
10
26
53
ДО
20
3
10
ДО 30
СВblше
Всего
30
9
5
5
26
43
94
АналIЗИРУЯ приведенные выше результаты обследования «бо.1Ь­
ных» аккумуляторов, можно устаIIОВИТЬ фактические причины сни­
жения
1)
емкости акуму.1ЯТОрНЫХ батарей:
буферные аккуму.'1яторные батареи были введены в ЭКСП,lУ­
атацию в реЖИ'\1е постоянного подзаряда до их полной фор:\шров-
114
1<11, т. е. до того, как батареи приобре<lИ полную номинальную e:'l!ю)Сть;
2) во всех пунктах, где было замечено значительное снижение
'С;v!кости fiатарей, послеДIIие по окончании аварийных разрядов не
получа:1И необходимого ВОЗЛlещения отданной емкости до того,
как 1Iаступал новый аварийный разряд. Это влекло за собой об­
разование крупнокристаЛ<lического СУ<lьфата и связанное с IlИ~!
сокращеI!ие действующей поверхноет!! активной массы пластин
(гл;шны;v! образо~!, ПОЛОЖИТС<lЫIЫХ), В результате чего СЛШОСТh
батарси У:\I(~ньшалась.
Необходимо, чтобы ПОС,lС каждого вынужденного разряда ба·
таРС51 полностью заряжа.lась. Прсдположение, что недозаряжен­
вые буфеРI'Ь!е батареи «дойдут», т. е. дозаР51ДЯТСЯ токо,,! подзаряда
в УС:IOвиях частых аварийных РЗЗРЯДGВ, ни на чем не основано.
Такие «недозаряды» те:\1 опаснсе, чс:\! они глубже н че'\l чащс
они
повторяются.
Теперь легко ПОIl51ТЬ, почему поочередная буферная работа
отдельных батарей i\югла показаться БО.1ее хорошей, че\1 пара.т·
.1е.lьная работа их в непрzвилыю организованном режиме непре­
рывного подзаряда. При
!JOочс'редной работе каждая
батарея
д.важды в :\!есяu ПОЛJЮСТЫС: заряжа,r;ась. КРО:\lе того, батарея, на·
ходящаяся
«на
п()с,lСДУЮЩИ~l
отдыхе»,
не
I1едозаРЯДО:'lI,
!JO-прсжнему
разрядам
с
подвергаiIась
а
аваРИЙНЫ~1
работающая
недозаРЯДОl\I,
но
разряда:\'!
(~
хотя
и
подвергала.::!>
только
в
течение
'1O.,1~.'­
\Iссяuа, ПОl"lе чего она полностью заряжа<lась и т. д. Таким обра­
ЗО~I, длительность пребывания аккумуляторов в состоянии недо­
заР51да,
ях
да
и
сама
существенно
степень
ВОЗl\lOЖIJОГО
недозаряда
в
этих
услови­
уменьшалась.
ECIII энеРГОСllабжение iJадежное и перерывы в подаче энергии
редки, то заР51Д батарCJ"r пос,lе аварийного разряда можно вести
II заl<аlIчиватъ при ПОНl1женных напряжениях, не превосходящих
2,3--2,4 в на аккумулятор. При всех усло.виях нормальное состоя­
ние
буферной
аккумуляторной
батареи
может
быть
обсспечено
ТО,1ЬКО тогда, когда она пребыпас'Г, ПО,1IНостью заряженной (не :\lе­
нее чем на 100
своей НО!\1Инальной емкости) и после каждого
аварийного разряда получает полное возмещение израсходован­
ной смкости до того, как наступает следующий аварийный раз­
%
ряд. В процессе же нормальной буферной работы аККУМУЛЯТОрllая
батарея должна получать такой ток подзаряда, который полностью
кочпенсирует
не
только
временные разряды
на
саморазряд
нагрузку,
аккумуляторов,
носящие
но
11 кратко­
импульсный характер.
Как правильно организовать эксплуатаuию аККУ'V1УЛЯТОрНОЙ ба­
та реи
в
режиме
постоянного подзаряда?
батарея, как прави.10, ДО.1Жllа находиться
1. Аккумуляторная
всегда
2.
в
состоянии
Батарея
полного
должна
заряда.
получать
ко'\шенсирующий, как потери на
J<paTKoBpeMeHHbIc разряды
в
ПОСТОЯННО
подзаряд,
полностью
СЮlOразряд, так и на ВОЗ!\IOжные
процессе
эксплуатации.
115
З. ,\!ШУ'lу.1Яlорная баТdрt:я после аварииного разряда должна
быть пол ностью за ряжен а.
4. Контрольный разряд батареи должен проводитьсSl не реже
одного
раза
напряжение
в
год
и
по его
результатам
должно
коррекпrроваться
подзаряда.
5. При напряжении подзаряда и заряда до 2,25-2,30 в заЛlет­
'!ого) газирования у аККУМУ.1ЯТОРОВ не наблюдается (хотя некото­
рое выделение водорода имеет ыесто). Но поскольку в данно;\!
l'iJучае речь идет об аккумуляторах открытой конструкции, то все
равно
И"lеет место
испарение
кислоты и вентилировать
помещение
аК!~умуляторной все же требуется, хотя и намного реже, чем при
ЭКСIIлуатации
в
режиме
заряд-разряд.
К п О.'I о ж и т е .1 ь н Ы м к а ч е с т в а м э к с п л у а т а Ц If И б у­
Ф е р н ы х а к к у м у JI Я Т О Р Н ы х б а Т а рей в
р е ж и м е п 0СТОЯIlНОГО
подзаРяда
следует
отнести:
1. Коэффициент ПО:1еЗIIОГО действ'ия питающей установки прах­
тичеСl<И равен кпд буферного выпрямительного устройства (или
буферного электромашинного агрегата), ПОСКО.1ЬКУ затраты :\!ощ­
ности
на
2. При
батарею относительно малы.
правильно ОРГ,Ш}iзоваННО~1 режиме
постоянного под­
заряда срок службы аККУМУ.1ЯТОРОВ составляет не менее 20 лет.
З. Заряд батареи (пос.1е аварийного разряда) может прово­
диться в любом режиме, выбор которого определяется только
эксплуаТilПИОННЫМИ УСЛ()ВНЯl\IП
на
данном
предприятии.
4. 1\-10ГУТ использоваТblЯ
аккуму.1яторные батареи МИНЮlа.1Ь­
при которой обеспечивается аварийное питание на·
ной емкости,
грузок
в
течение
заданного
промежутка
вре:vrени,
опреде.1яеыого
условиями электроснабжеlIИЯ и ПРИI1ЯТОЙ С!lсте:\IOЙ элеКТРОПlпаНIIЯ
объекта.
5. Уход за аккуму.1ЯТОРНОЙ батареей в нормальных УС.10ВИЯХ
очень
прост
сухими
и
и
сводится
чистыми
ТОЛЬКО
'сосудов
и
I< доливке
воды
и
к
поддержанию
стеллажей.
р е ж и м у п о с Т о я н н о г о п о Д зар я Д а с в о й с т в с 11 Н ыи
некоторые недостатки. Они состоят в С,lедующеj\l:
1. Как при всякой буферной работе, выпря,\штельное устройст­
во должно быть снабже!lО фн.1ЬТрО~1 для СГ.'lаживания пульсации.
Чем выше требования l( KacleCTBY ТОl(а в ЭТОI\I отношении, тем мощ­
нее должны быть фильтры. Л мощные фи.'luтры за счет ПРlшеIlЯЮ·
шихся больших индуктивностей уве.lичивают инерционность буфер­
ного выпрямителя и при резко меняющейся нагрузке это ПРИВОJ:ИТ
К дополнительному колебанию ВЫПРЯ\Iленного НaJlряжения.
2. При применении l'исте'IЫ стабилизации вьшрямленного
на­
пряжения, базирующейся
на
использовании
электромагнитных
(дроссе.1ыIх)) стабилизаторов, обnадающих большой инерцион­
ностью действия, неизБОЮiЫ явления чаСТИЧНQГО разряда буфер­
ной батареи. Это может, например, наблюдаться при резком по­
нижении переменного напряжения,
тановку.
Н6
питающего выпрямительную ус­
З. Качество тока у буферных установок значительно ниже, чем
у батареи.
4. НаКОlJец,
буфеРJIая
прямите.1Ы!Ы]\!И
работа
устройствами
аККУМУЛЯТОрIlЫХ
создает
трудности
батарей
в
с вы­
поддержанип
постоянного 'рабочего напряжения в переходные режимы. Напри­
мер,
при прекращении работы буферного выпрямителя.
Учитывая большую важность ЭТОи,6
.г---,----.---'
го
вопроса,
рассмотрим
несколько
подробнее работу буферной батареи в
период
перехода
ее 'с
режима
[[остоян­
ного псдзаряда в режим 'разряда. Во
время буферной работы при IlOСТОЯН­
ном подзаряде батареи на аккумуля­
торах
:Щ:IЖНО
поддержиrзаться
',91---+--~"--"""'+-_,...I
(B~ __~~ __~_~ _ _~
n
напря­
жение бо.1ее высокое, чем их здс, т. е.
на 1 аккумулятор в пределах 2,15-:-:-2,30 в. При отключении буферного
выпрямите.1ЬНОГО
аккумуляторная
режима
жим
УСТlройства,
батарея
постоянного
разряда,
подзаряда
напряжение
на
в
т.сен
1.5
первые секунды разряда 1разр =
при
t =
16°С
и
= 50 а
б= 12,10 кг!,\l3. Напряженае ПlliJ:­
+
КОГJ,а
переходит
0.5
Рис, 9.2. Изменение
напряже­
ния у
аккумулятора
СК-2 в­
;1,0
начала
разря;(а
2,23 в I(кривая [)
н
2,14 8 (кривая If)
заРЯ;1,а
с
было
ре­
аккуыу­
ляторах падает скачком (рис. 9.2). После 3TOI'0 напряжение про­
должает достаточно быстро понижаться, ПОТО!\1 понижение его за­
медляется, и
в какой-то
момент оно
может даже несколько поз­
расти. Затем напряжение непрерывно снижается.
Испытания показали, что начальное напряжение разряда, есте­
ственно,
TCl\1 ниже, че:\1
ниже
напряжение
постоянного
подзаряда,
как это показано на рисунке. Кроме того, быстрота снижения на­
пряжения в процессе разряда, конечно, сильно зависит от величины
разрядного тока. Так, если сравнить кривые ИЗlllенения напряжения
в нача.lе разряда током ПО.'lучасового реЖЮlа (рис. 9.2) с кривы­
ми JIапряжения при одночаСОВ02l! режиме разряда (рис. 6.6), то
легко заметить,
что
при
одночасовом
разряда напряжение превышает 2,11
ряде оно приближается к 1,97 в.
режиме
в,
а
на
при
второй
секунде
получасовоы
раз­
9.5. Режим непрерывной буферной работы при постоянном
значении нагрузки у буферного выпрямительного устройств:!
Режим непрерывной
буферной
работы
при неизменном
значе­
нии нагрузки у выпрямительного устройства, как и режим непре·
РЫБНОЙ буферной работы с постоянным подзарядом батареи, ха­
раКТеризуется наличиеы
постоянно подключенной к выпрямитель·
ному устрuйству батареи. При это\! основным источником электри­
ческой
энергии для питания потребителя (аппаратуры) являе~ся
выпрямите.1ьное устройство, которое отрегу.1ировано так, что оно
берет на себя некоторую постоянную величину ТОКа наГРУЗ!{jИ. Так
как
нагрузка
может
меняться,
то
в
качестве
дополнительного
117
Нсточника тока используется аккумуляторная батарея. Последняя
в зависи;-,юсти от веJ/ИЧИНЫ внешней нагрузки то частично разря­
жается,
периоды,
покрывая
когда
ше того тока,
Наличие
недостающую
IJнешняя
на
часть
нагрузка
который
тока,
снижается,
то
подзаряжается
8
и ток нагрузки мень­
настроено llыпрямите.1ьное УIСТРОЙСТВО.
аккумуляторной
батареи
способствует
стабилизации
напряжения питания и обеспечивает резервирование этого питания
на с.1учаЙ перебоев в работе буферного выпрямите.'IЬНОГО устрой.
ства. При подобной организации способа использоваНIIЯ буферной
акку:vrуляторной батареи гюсле,.::щяя попадает как бы
II режим за·
ряд-разряда, но каждый раз она разряжается обычно неглубоко
11 !lо.1учает воз:vrсщение отданной е\II<ОСТИ тотчас, как нагрузка у
но I"рсбите:iЯ НБСКО.1ЬКО понпзится.
Естественно, что ВОЗ~1ещеIIие отданной емкости происходит пе­
paBHO:-'lерно. В отдельные периоды батарея разряжается несколько
больше, поэтому при последующе:'1 этапе заряда ВОЗ\lсщеlше рас­
ходованной
емкости
может
оказатьсн
НСПОJIНЫi\I.
НО
В
какой-то
другой период, когда нагрузка, создаваемая потребите.rrсм, У"lень­
шито) и уменьшение это будет Д.lите.1ЬНЫМ или паоборот по вре­
мена оно будет kpaTKOBPC:-'lСIIНЫМ, lIO сам спад нагрузки будет
знаЧIlтелы/ым,
ранее
емкосги
батарея
ИJIИ
возместит
даже
знаЧИТС,1ЬНУЮ
I10дзаРЯ,.'l)IТСН
до
часть
отдаННОГI
HOPl\lbI.
В практических уС.'IOПИ}1Х такой режим буферной работы может
оказаться эффективным с точки зрения балансирования энергии,
отдаваемой и получаемой аккумуляторной батареей, а также в
ОТllошении поддержания достаточно стабильного рабочего напря­
жения (lIапряжения питания), eC.1II !Iрсделы колебаllllЯ ,ве.lIlЧИН!JI
ТОКа
нагрузки
не
очень
велики.
При применении ОПИl'ывае:-.10ГО режима непрерывной буферной
работы стремятся найти оптималы!юю величину тока нагрузки для
буферного выпрямителя с тем, чтобы обеспечить за сутки по воз­
:\lОЖНОСТИ полный баланс энергии (с учетом коэффициента отдаЧII
батареи по емкости), т. е. добиться того, чтобы батарея по исте·
чении
каждых
суток
оста вал ась
в
состоянии
полного
заряда.
Если известны количество электричества, потребляс:\юе аппа­
ратурой за сутки Qa, а· ч, и всmIчина отдачи батареи по а;-.шер­
часа:-'l ('У)ач), то ток ln, на КОТОРЫЙ должно быть настроено выпря­
мите.1ьное устройство, может быть определен из равенства
I B = K,-Q-~,
24 'Т}uч
где К -
дополнительный коэффициент запаса, равный ] ,05-1,1
(этот коэффициент нескоаько повышает расчетную вели­
чину
ность
тока
выпрямите.1Я
более
ПОЛ!IОГО
и
тем
самым
ВОЗ1llеЩСIIИЯ
повышает
е:,'!IШСТИ,
надеж­
расходуемой
батареей) ;
Уj"ч ' - ыuжет
lIРННЮ:1атJ-,СЯ
Д.1Н
новых
аККУ:'IУЛЯТОРОВ
равны:\!
~O,85, а для старых батарей неСКО.1ЬКО меньшим.
118
Для проверки соответствия устаНОВоlенной ве,lИЧИНЫ тока по­
стаяннай нагрузки /в выпрямите.lьнаго устрайства действительным
условиям работы нада периодически
(даже если режим потреб­
ления така
проверять состаяние акку­
аппаратурой не меняется)
мулягорной батареи путем проведения рабочего контрольного раз­
ряда в lO-часоваl\1 режиме без какаго-либа предварительнога под­
заряда батареи. ПОСJlе такага КОНТРО.lьнаго разряда батарея дол­
жна быть заряжена с перезаРЯДОl\1 н вновь паставлена в эксплуа­
тацию. В зависимости 'ОТ результатав контральнага разряда про­
изводят
утачнение
величины
тока,
на
котарую
настроено
выпря­
мительное устраЙство. Если батарея не отдала полнай емкости при
кантрольнам
разряде,
ток
выпрямителя
несколько
повышают.
Уменьшение така у выпрямителя праизвадят талько тогда,
налицо
явные
признаки
Сl1сте\!атическога
перезаряда
кагда
аккумуля­
торов.
Бсли меняются уславия lIагрузки (меняется са;',13 величина
така или график расхада тока во времени), то выпрямите.fJыIеe
устройство
далжно
нас граиваться
заново.
Оснавнае дастаинства даннай разнавидности непрерывнай бу­
ферной
ее
работы
'Организации
аккумуляторнай
можна
мительные устрайства,
чину
тока нагрузки
батареи
применять
состаит в
сравнительна
настраенные талька
при
изменяющемся в
на
том, что для
прастые
выпря­
постоянную
вели­
известных пределах
на­
пряжении в питающей сети переменнога т'Ока. Что касается акку­
мулятарнай батареи, то 'Она пападает в худшие (па сравнению с
режимом пастаянного подзаряда) условия, так как батарея то
несколька разряжается, то заряжается. Чем меньше глубина раз­
рядав, те\1 э:гот режим эффективнее и ближе подходит к режиC'vlУ
постояннога
подзаDяда.
Недостатком является также и га, чта периадически нада пра­
верять настрайку выпрямительнога устраЙства. При неправильнай
настройке возмажны ЯВ.1Jения сульфатации, обусловленные систе­
матическим
недазарядом,
а
чрезмерные
перезаряды
от·рицательна
влияют на положительные пластины. Коэффициент отдачи у уста­
НОВКи выше, а срак службы батаРl'1! больше, чем при режиме за­
ряд-разряда.
Как и при всех буферных схемах питания, выпрямительное }(1райство должна быть снабжена фи.lьтрам, сглаживающим пу.1Ь­
сации. Данный режим непрерывнай буферной рабаты нашел при­
менение r.'IaBHbIM образом на установках ма.'IаИ мащно.сти.
9.6. Режим непрерывной буферной работы при импульсном
подзаряде аккумуляторной батареи
Режим непрерывной буфернай рабаты при Иl\шу.1ЬСНОi\1 подза­
ряде
характеризуется
прямите.1Lнага
пастоянным
устройства
и
парал.rrельным
включением
вы­
батареи.
119,
Как
и
в
предыл:ущеС\1
реЖЮIС
(разд.
батарея то неСКОJ1ЬКО разряжается, то в
ряжается,
но
происходит
Автоматика,
строена
так,
что
этот
управnяющая
она
процесс
совсем
работой
поддерживает
на
буферной
9.5)
работы,
какой-то степени подза­
по-иному.
буферной
выходе
установки,
на­
выпрямительного
устройства одно из двух напряжений или 2,1 пили 2,2 n (где
n ~ ЧИС10 аккумуляторов в батарее). Предположим, что n= 11.
Следовательно, к аппаратуре (нагрузке) будет подаваться напря­
жение, не выходящее за пределы 23,1--;-24,2 6.
Выпрямительное устройство настраивается так, чтобы оно при
напряжении
23,1
в покрыва,'ю ПО,lНОСТЬЮ ток внешней нагрузки и.
кроме того, сообщало батарее некоторый ток нодзаряда батареи.
В результате этого напряжение в конце концов возрастет до 24,2 в,
сработает автоматика и понизит напряжение выпрямителя. В свя­
зи с этим ток нагрузки ВЫПРЯI\тите.']я уменьшится JI начнется ча­
стичный разряд батареи. Напряжение батареи, а значит и в.ссй
буферной установки начнет снижатьсн, и когда оно ДОСТ,игнет 23,1 в,
сработает автоматика, вновь повысит напряжение у выпря:\!Ителя
н Бозобновнт процесс подзаряда батареи, а вместе с ЭТИl\I рост
iIапряженин у буферной установки.
Такие lIсглубокие периодические разряды и заряды буферной
батареи обеспечивают условия, при которых ВОЗ:\lOжно сохранить
ЯККYJlIУ,']ЯТОрНУЮ б2тарею в состоянии, близком к ПО.1НО:\IУ заряду.
Для обеспечения ,']учших УС,10ВИЙ работы батареи необходимо,
чтобы напряжение I!а каждо;ч аккумуляторе не понижа,10СЬ в про·
цессе работы ниже 2,1 6, а высшее напрнжение не было меньшим
2,2 в. Иllаче процесс подзаряда может слишком затянуться и ба­
тарея
нс сумеет восполнить
отданную ею
емкость в положенный
срок.
Периодически, а также после аварийного разряда необходимо
сообщать батарее л.ополнительныЙ заряд с перезарядом, а 1 раз
Б год проводить контрольный разряд в 10-часовом реЖИl\Iе и по·
UIедующий заряд с перезарядом.
Достоинством данного способа буферной работы аккумулятор­
ной батареи является то, что он ПО своим качествам также при­
ближается к режиму постоянного подзаряда. Кроме того, для
его осущеётвления на установках небольшой мощности, Д.lЯ кото­
рых он в ОСНОВIIО;\I И предназначается, требуется несложная систе­
ма
автоматического
унравления.
Достоинства и недостатки данного режима непрерывнои буфер­
нои работы в основном совпадают с теми недостатками и преиму­
ществами, которые были из,']ожены выше при рассмотрении ре­
жима непрерывной буферной работы при постоянном значении
нагрузки у буферного вьшрямите.lЬНОГО устройства. Однако при
правильной организации режима с импульсным подзарядом акку­
муляторная батарея попадает в бо,']ее благоприятные условия экс­
плуатации, ПОСКО.1ЬКУ практически она не подвергается глубокому
разряду.
120
10. ПРОВЕРКА СОСТОЯНИЯ БАТАРЕй, СОСТАВЛЕННЫХ
ИЗ АККУМУЛЯТОРОВ ТИПОВ С И СК
10.1. Кажущиеся заболевания аккумуляторов
Неисправность аккумуляторов проявляется в оснО'внО'м В том.
чтО'
они
палнай
имеют
паниженНае напряжение
емка'сти,
саатветствующей
при
да'ннаму
разряде и
режиму
не
и
атдают
условиям
разряда. Однако дО' тата, как приступить к лечению самих акку­
муляторов,
надО'
прежде
всегО'
праверить
внешние
условия
их
ра­
баты, а также точнасть паказаний измерительных прибаров, по
котарым судят о работе отдельных аккумулятаров и аккумулятор­
най батареи в целам.
Если обнаруживается, например, что напряжение на вхаДНЫ1\
клеммах <lПпаратуры, питаемаii от аккумуляторной батареи, ниже
нар мы,
та .в
первую
ачередь
надо
праверить
цепь
питания
паста­
янным такам: не с.lишка:\! .111 вслика падение напряжения в ней.
Для этаго необхадюlО аднаЕреыенн:) измерить пад нагрузкай на­
пряжение, как на са~lОЙ батарее (.'Iучше всегО' Ilепасредственно в
аККУМУ,lятарнай), так и на вха.lе llИтаемай аппаратуры. Если па­
дение наIIряжения в JlIIтающеи .'IIIШI!I акажется с.1ишкаl\1 бо.'IЬШИI\I,
то необхадимо ПРИНИl\13ТЬ меры к егО' снижению (с этой целью
праверяют
цианной
и
провадят
аппаратуре,
к
нарме
падения
увеличивают
напряжения
сечение
в
питающих
каымута­
проводав,
улучшают
электрические J{аlпакты каммутационнай аппаратуры
и т. п.).
Паниженнае напряжение у аJ{КУl\Iулятарнай батареи мажет
ЯВИ1ься также результатам большого внешнего самаразряда, обус­
ловленнаго
тем,
ЧТО'
сте,l.'IO.ЖИ
и
сосуды
паJ{РЫТЫ
асадками
ты и патаму аблаД<iЮТ в абщем низкиы сопративлением.
кисло­
В
этом
случае надО' немеД,'Iеllllа давести изоляцию батареи да нормы пу·
тем
протирки
наружных
стенок
сосудав
аJ{КРIуляторав
и
стелла­
жей ветошью, смаченнай в растворе сады, с паС,'IСДУЮЩI1'.! вытира­
нием их чистой веташью досуха.
Большую раль имеет таJ{же температура воздуха в аJ{КУ:\IУЛЯ­
торном помещении. Те'\шература дnлжна поддерживаться в пре­
+
+
делах от
15 до
350 С.
При температурах, более высоких, с батареи нельзя
снимать·
емкость БQльше той, котарая апределена для нормальнай темпера­
туры (+250 С) и соатветствующега режима разряда, даже если
напряжение
в
конце
разряДа
окажется
выше
нормальногО'
канеч­
наго напряжения для данного. режима разряда. При температурах,
более низких чем +250 С, с аккумуляторных батарей следует сни ..
мать несколькО' меlIЬШУЮ емкасть (разд. 6.4).
Наконец,
О'чень важна правильнаrCТЬ паказании измерительных
прибаров и в особеннасти вальтметра, измеряющегО' напряжение
батареи. Бсли вольтметр при разряде батареи паказывает балее
высаЕае напряжение по сравнению с действительным, то это ма-
121
жет привести к ИЗ,lишне Г:IуБОКИМ разрядам.
BO:IbТl\leTp, показы­
вающий заниженное напряжение, может препятствовать снятию
НОР\Jальной емкости и будет .10ЖНО сигнализировать о плохом состоянии аккумуляторной батареи.
.
В особенное 1'11 важно иметь праRильные данные о напряжении
аККУ:\lУЛЯТОРНОЙ батареи, работающей в режиме постоянного под­
заряда, пос~ольку при завышенных показаниях вольтметра будет
все
вре~ш
подаваться
нсдостаточное
по
величине
напряжение
под­
заряда и батарея может постепенно терять емкость (самозаря­
жаться) . При заниженных показаниях ,вольтметра ей будет пода­
ваться
излишне
высокое
напряжение,
при
котором
возможна
из­
лишне глубокая формировка пластин (положительных в особен­
][ости).
Неточность показаlJИЙ а:\шерметров также может привести к
ложны:v!
представления м,
как
о
режиме
нагрузки,
так
и
о
качест­
ве
работы аккумуляторной батареи.
Таким образом, lIепраВИ,lьные показания измерительных при­
боров I\ЮГУТ сигнализировать о кажуще'\IСЯ заболевании аккумуля­
торов И.1И, наоборот, скрыть начавшееся действительное заболе­
вание.
Измерительные
проверке.
При
приборы
ДО,lЖНЫ
подвергаться
ИЗ;\Iерениях
периодической
отдельных
а ккумуляторов и батареи в целом должны применяться вольтмет­
ры класса 0,5, а на батарейных щитах устанавливают приборы не
выше класса
контрольных
напряжения
1,5.
10.2. Определение состояния аккумуляторных батарей
путем внешнего осмотра
АККУ:VJУШIТорные установки, даже если нет особых сигналов о
'неполадках в
му
работе, ДОЛЖНЫ
Внешний
щения.
его
осмотр
Надо
чистоту.
духа
не
периодически подвергаться внешне­
осмотру.
в
Для
Согласно
выходить
измерения
также
муляторы
(в
начаться
с
аккумуляторного
те:v!Пературу воздуха
деЙСТВУЮЩЮil
аккумуляторных
должна
могут
должен
проверить
за
ПО:llещениях
нрсде,'!ы
те\шсратvры,
ислользоваться
раствор ск),
правила1\!
и
ПОYIе­
аККУ;\lУЛЯТОРНОЙ
температура
предприятий
и
воз·
электросвязи
+ 15-ё- +35" С.
КРQ;lле
настенных
термометры,
терыометров,
погружаемые
в
акку­
поскольку при значительных зарядных
и разрядных токах aKKY'V1V,15ITOPbI I\IОГУТ обладать температурой
более ВЫСОКОЙ, чем окружающий воздух. Температура раствора ск
I3 аккумуляторах, близуо расположенных к отопительным прибо­
раы, не должна более чем на 20 С отличаться от температуры
аККУ:\1УЛ5IТОРОВ, наиболее удаленных.
О
чистоте
глотке
воздуха
неприятному
можно
судить
ощущению,
по
которое
появляющемуся
вызывается
в
чрез"лерного количества тумана серной кислоты в воздухе.
122
НОСО­
наличием
При
малом засорении воздуха указанных ощущений не наблюдаетсп
Контроль сос-гояния самих аккумуляторов также должен на­
чаться с их внешнего осмотра. На 'что при этом следует обратить
внимание~ Прежде ,всего - на уровень раствора ск. Он должен
быть таким, чтобы над верхней кромкой пластин слой раствора
составлял не менее 5 и не более 20 мм (для аккумуляторов по·
ГОСТ 825-61).
в аккумуляторах одной и той же батареи высота слоя раст­
вора ск над верхними кромками пластин должна быть практически
одинакова.
Минимальная
от
оголения,
толщина
которое
слоя
портит
раствора ;предохраняет пластины
их,
а
превышеIIие
высоты
слоя
не
желательно, так как может привести к разбрызгиванию раствора
ск во время «кипения». Затем следует удостовериться, что сосуды
аккумуляторов
СIIаружи
СУХIlе
и
ile
Ю1еют
с.lедов
вытекавшего
ранее раствора ск. Сте.'I.lажи, на !\оторых уста!lOвлены аккуму­
ляторы, ДО.1ЖНЫ быть сухими и чисты1v1И без следов вздутий крас­
ки. Не ДО.1ЖНО быть мест, не п'окрытых краской.
Если ПРН'\1еняются защитные СТСК.lа в аккумуляторах с целью
умеЕьшеНIIЯ выбрызгивания раствора ск, надо проверить праlШ.1Ь­
насть
их
расположеТIIIЯ.
На внутреНIIИХ стенках сосудов (на уровне раствора) прове­
ряют отсутствие каКИХ-.1ибо осадков. Кроме того, следует прове­
рить прозрачность раствора серной книIOТЫ. Аккумуляторы, со­
бранные в стеклянных сосудах, просто осматривают. для акку­
муляторов, собранных в непрозрачных сосудах, пользуют'ся спо··
собuм сравнения. С этой целью берут две мензурки, в одну ИЗ
которых наливают чистый раствор серной кислоты, не бывшей в
УПОl ребле!lИИ, а в другую - гаствор серной кислоты из проверяе­
мого
аккумулятора
и сравнивя.ют
их
прозрачность.
Затем следует измерить в нескольких аккумуляторах каждой
батареи уде.1ЬНЫЙ вес раствора, ,величина которого Должна быть
в
норме,
и
в
разных
аккумуляторах
отличатьс;{ бо.lее чем на
одной
батареи
не
должна
5 кг/м 3 .
Что касается осмотра пластин, то он должен начаться с ушек
(ОТВОДОВ), так как важно убедиться в отсутствии ИЗЪЯЗВ,'1ения H<'l
уровне раствора ск. Чем раньше будет замечено такое изъязвление,
тем легче предотвратить выход батареи из строя, своевременно
сменив
пластины
или
завари.в
поврежденные
места.
При осмотре положительных пластин у аккумуляторов, собран­
ных в стеклянных сосудах, определяются их цвет, форма и Iстепень
удлинения. Заряженные и находящиеся в хорошем состоянии по­
ложительные пласти.ны имеют темно-шоколадный почти черный
цвет. У разряженных исправных положительных пластин цвет
бурый. Светло-коричневый цвет с перемежающимися белыми пят­
нами
указывает
на
интенсивную
положительных пластин.
инеравномерную
сульфатацию
!
123
Искривленные
во-коричневый
\покороuленные)
цвет
ГI.1<1СТИНЫ,
свидеТС.1ЬСТВУЮТ
о
Ю1еющие
сильно
оранже-
запущенной
СУ.ТJьфатации.
в
)К~лтовато-красный цвет П.lастин указывает на наличие хлора
серной кислоты. Явное покраснение П.'Iастин свиде­
растворе
тельствует
Если
о
наличии
пластины
это указывает на
же.fJеза
ил!!
производят
присутствие
черными
положительные
никших в
аккуму.'IЯТОр
в
:\lеди.
впечатление
покрытых сажей,
аккумуляторах
пластины
марганца,
могут стать
алкоголя,
азотной
по'Д
а
то
совсем
влиянием про­
или уксусной
кислоты.
Коробление может возникнуть при чрезмерно глубоких разря­
дах,
а
также
и
тогда,
когда
аккумулятор
и
при
разряде
и
при
.заряде наlружается излишне большим током. Значительный рост
(удлинеlIие книзу) положительных пластин является результатом
частых глубоких разрядов или коротких замыканий.
СИ.1ЬНЫЙ износ ребрышек у ПО.'Iожительных пластин, если раст­
вор ск не имеет примесей, указывает, что пластины заканчивают
евой срок службы, ес.'ш онн дсЙствите.'IЫIO эксплуатируются дав­
но. Ес.ТJИ такой износ И\lеет \1('СТО у нлаСТИll сравнительно новых,
.он
может
возникнуть
в
реЗУ.1ьтате
сильных и
частых
перезарядов,
глубоких разрядов, в особенности, если аккумуляторы эксплуати­
'руются
нри
повышенных
те1\шературах.
ОТРИЩlТельные пластины, находящиеся
И\lеют :\Iеталлически-серый цвет.
Если пластины имеют бе.l0вато-серыЙ
в
ляется
11
хорошеы
состоянии,
цвет и белые пятна,
то, следовательно, П.'Iастины СУ.lьфатировались. Выпучивание пер­
форации под В.'IИЯНII('М разбухания активной ;V1accbI обычно яв­
результатом
Возможно
и
сильной
влияние
СУ.'Iьфатации
нечистого
раствора
высоких
температур.
ск.
Наличие у отрицательных П.'Iастин мшистых и рыхлых наростов
указывает
зарядам
на
то,
что
аккумулятор
подвергался
чрезмерно
долгим
(с перезаРЯДОl\!). Разбухание активной массы при одно­
временноы
изменении
аККУМУ.1ЯТОР
цвета
сеТI\И
на
коричневый указывает,
что
переполюсован.
Когда активная масса у отриаательных пластин спек.ТJась и не
заполняет ПО.lНОСТЬЮ пространства ячейки, налицо так называемая
усадка
активной
ыассы.
Она
:llOжет
нозых аJ{КУМУЛЯТОРОВ ВС':IеДСТВIIС
возникнуть
II.lOXOrO
у
сравнительно
качества
активной мас­
сы (заводской брак). В аККУМУ.lяторах, не иыеющих заводского
брака, спекание наблюдается при систематических недозарядах,
чрезмерно глубоких раЗРЯ2~ах ТОКО:'.I большой величины,В особен­
ности,
если
это
происходит при
пониженных
температурах
раство­
ра ск. У Д.lитеJIЬНО эксплуатируемых аккумуляторов усадка может
считаться
показателем
нормального
Пониженный уровень
раствора
износа.
ск
в данном
аккумуляторе по
с'равнению с другюш аККУМУ.lяторами той же батареи указывает
на
возможную
утечку
раствора
ск,
которая
чаще
имеет
место
деревянных баках, выложенных свинцом. Надо устранить течь.
124
в
Плотность раствора ск, более низкая, чем у соседних аккуму­
JJЯТОРОВ, возможна при коротком
замыкании и связанной с эти:\\
I1.'IИ возникшей по другим причина;\1 си.1ЬНОЙ сульфатации аккуму­
.тJ.яторных
п.lастин.
ЕСЛIl после окончаНИ}f заряда удельный ,вес раствора ск ниже
норма.1ЬНОГО, то это может быть или результатом TOI'O, что в акку­
мулятор бы.l залит раствор ск недостаточной плотности И.'lИ ВС.'lед­
ствие глубокого разряда заряд оказался недостаточным.
Завышенная
ЗУ.1Jыате
ск.
того,
плотность
что
в
раствора
аккумуляторы
ск
Или же если при задействовании
менили
раствор
'ск
излишне
может
доливали
по.1УЧИТЬСЯ
не
воду,
а
в
аккумуляторов в них
высокого
удельного
ре­
раствор
при­
веса.
Если у разряженных аккумуляторов paC'tBop СК начинает «ки­
петь»
вскоре
после
начала
заряда,
то
это
указывает
на
наличие
СУJlьфатации пластин. Кипение у аккумулятора, находящегося в
покое (отключенного), указывает на засоренность раствора ск
вредными
примесями.
Неисправность сеперации :\fожет привести к короткому замы­
канию разнополюсных пластин, поэтому нельзя допускать, чтобы
сепарация становилась излишне хрупкой . .повышенная хрупкость
у сепарации, еще мало поработавшей, является обычно результа­
том неправильной обработки (выщелачивания). но ыожет возник­
нуть и вследствие длительной работы ,в условиях высокой темпе­
ратуры раствора ск в аккумуляторе. Пагубно действует на сепа­
рацию
также
5-6 .1е1
не
чреЗ:\lерная
допустить
самопроизволыlOГО
менять через каждые
на
плотность
раствора;
по
истечении
сепарация приобретает повышенную хрупкость.
разрушения
сепарации,
Чтобы
се
над()
4-5 лет эксплуатации.
При осмотре аккуму.'IЯТОРОВ следует проверить высоту осадка
дне сосудов. ПрозрачныеСОСУДbl
позволяют
сделать
это
простым
осмотром,
это было выполнено
разд. 11.3).
а
неlIрозрачные
сосуды
требуют, чтобы
помощи особого лриспособления (см.
при
У правильно эксплуатируемых аккумуляторов, в особеННО'СТII у
тех, что работают в режиме постоянного подзаряда, осадок обычно
незначителен. По высоте слон и внешнему виду Ш.lа:\lа 110ЖНО при­
.'\'[ерно
определить
причину
его
появления.
Своевременно замече!Iные и по возможности быстро устранен­
HЫ~ ненормальные условия, в которых находятся батареи, могут и
не оказать существенного вредного В.1JИЯНИЯ па аККР,IУ.'lЯТОРЫ. В
тех
случаях,
когда
аIШУМУ,'iЯТОРЫ
начинают
заболевать,
это,
в
.первую очередь, сказывается на величине отдаваемой ими eMKOCTII.
В связи с этим до того, как приступить к усгранению неисправ­
ностей
или,
как говорят,
к лечению
аккумуляторов,
надо прове­
рить, какую емкость они отдают, сделав контро.1ЬНЫЙ разряд.
12.3
1().3. Проверха эксплуатациоииой емкости аккумуляториых
батарей
в процессе эксплуатации целесообразно по крайней мере один
раз
в
такая
год
проверять
проверка
торов,
дает
емкиСТЬ
ПО.Т1Ное
эксплуатируемых
в
аккумуляторных
представление
данном
о
батарей.
Только
состоянии аккумуля­
режиме.
Емкость, отдаваемая батареей, работающей в режиме заряд­
разряд, проверяется после 'очередного нормального заряда
без
каких-либо отклонений от того режима заряда, который практи­
куется обычно на данной установке в условиях эксплуатации.
ЕмкосТ\, батарей, эксплуатируемых в режиме постоянного под­
заряда, должна определяться без предварительного добавочного
заряда. Только в этих УСJlОВИЯХ можно считать, что результаты
испытаний дадут пра,вильное представление о фактическом состоя­
нии батареи в процессе эксшлуатации.
Емкость аккумуляторных
батарей рекомендуетсн проверять
током ] О-часового режима разряда, так как при таком режиме
получаются наиболее точные данные о состоянии батареи. Как
показа.1И l\Iногие испытания, аккумуляторы, обладающие полной
10-часовой емкостью, всегда обеспечивают нормальную отдачу
при коротких режимах разряда. Наоборот, аккумуляторы, обла­
дающие
практически одинаковой е~\IКОСТЬЮ при разряде в корот­
ком режиме, могут обладать фактически разной величиной емкости
в режиме 10-часового разряда. Так, например, практические испы­
тания
двух
аккумуляторов
показали,
что
в
конце
одночасового
разряда у одного напряжение было 1,760 в, а у другого -- 1,764 в,
Т. е. разница была незначительной, и чтобы ее обнаружить, тре·
бова.1ИСЬ вольтметры
аккумуляторов током
вого
аккумулятора
БОЛLШОЙ ТОЧIIОСТИ. При разряде этих же
10-часового режима выявилось, что у пер­
напряжение
в
конце
разряда
понизилось
до
1,80 8, в то время как у ~pyгoгo оно еще было равно 1,88 в и пони­
зи.;ЮСЬ до 1,8 в, только сп\/стя 20 мин. Это можно объяснить так.
При коротких режимах р-азряда в работе аккумулятора участ­
вуют в первую очередь и в большей степени те 'слои активной
массы, которые
раСПО.'lожены ближе к поверхности пластины.
Вследствие этого состояние активной массы, расположенной более
г.1убоко, на величину емкости, отдаваемую аккумулятором, влия­
ния не оказывает. Эти глубинные слои по тем или иным причина м
l\lOrYT потерять свою активность, но при коротких режимах разряда
это
не
выявится.
В нормальном же 1О-часовом режиме разряда проверяется
состояние активного с.10Я на всю г.Т[убину. К работе привлекается
и та часть этого 'слоя, которая ближе к его поверхности, и та, что
расположена более глубоко.
Аккумуляторные
емкости
могут
грузку
(реостат)
126
батареи
испытываться
или
на
для
при
определения
разряде
на
их
фактической
искусственную
станционную нагрузку,
если
на­
величина
тока нагрузки постоянна и б:IИзка к току 10-часового реЖИ~lа раз­
ряда.
При проверочных разрядах ДО.ТJжны применяться лабораторные
переНОСllые
,вольтметры
и
а:vшерметры
ПОСТОЯIlНОГО
тока
класса
0,5. Общее напряжение всей батареи измеряется вольтметром, под­
ключенным к крайним соединительным полосам самой батареи.
Д.'1я измерения напряжения отдельных аккумуляторов приме­
няют переносный вольтметр со шкалой на ,3 8. Перед начаЛО;'.1
разряда записывают дату, время, число аККУ:VIУЛЯТОРОВ в батарее
и их тип, режим разряда (ток разряда). Измеряют II записывают
удельный вес раствора ск в каждом аккумуляторе и его темпе­
ратуру.
Пока }!апряжение у аККУМУJ1ЯТОРОВ будет выше 1,9 8, можно
измерять его через час. При напряжении меньше 1,9 в надо изме­
рять его каждые 15 мин.
К концу разряда над аККУl\lуляторамис наимеНЬШи;\1 напрн­
жением наблюдение До.'1ЖНО вестись непреРЫВJlО. Этим СГiосоБОl\1
можно выявить аккумуляторы, которые ограничивают рабочую
емкость батареи в це.lОМ.
По окончании разряда измеряют удельный вес раствора СК lЗ
каждом
аккумуляторе,
контрольных
а
те:vшературу
аккумуляторах,
в
раствора
которые постоянно
ск
в
неСКО.1ЬЮIХ
погружеllЫ
тер­
MO:Vlerpbl.
При расчете снятой с аккумуляторов емкости надо учитывать
теыпературу.
Через равные промежутки времени проводят несколько изме­
рений температуры и в расчетах принимают се среднеарифметп­
чес кое
значение.
Если в результате проверки 'выявятся аккумуляторы, не обла­
дающие гарантийной величиной емкости, то 0]]]1 ДОЛЖНЫ быть
исследованы
дополнительно.
10.4. Определение емкости аккумуляторных пластин
Если контрольный
ет, что батарея
происходит
раньше,
че:vr
за
у
разряд аккумуляторной батареи
показьша·
не отдает полной емкости, то это, как нраВИ.lО,
счет
тех
других,
аккумуляторов,
понижается
до
напряжение
допустимого
у
которых
предела
и
не
дает возможности ПРОДОJlжать разряд батареи. Эти аккумуляторы
ДОJlЖНЫ быть подвергнуты особому обследованию. Если при об­
следовании не обнаруживаются явные причинь! повреждения ак­
кумуляторов (короткие заЛ1Ыкания, внешний саморазряд, СУЛЬф(1тация пластин, усадка отрица ге.ТJhНОЙ активной массы), то целе­
сообразно проверить э.lектрическос состояние пластин положитель­
ных
и
отрицательных
в
отдельности.
Как уже указывалось, емкость аккумулятора обычно ограни­
чивается емкостью положительных пластин. Здоровые положи­
re.1biIble пластины позволяют получить от аккумулятора полную
127
емкость, соответствующую данному режиму разряда. Емкость ат­
рицательных пластин примернО' в 2-2,5 раза больше емкасти
палажительных.
ОднакО'
при
некотарых
обстаятельствах емкость
жаться у пластин любай полярнасти.
Емкость полажительных и - отрицательных
ности
определяют
посредством
применения
мажет
пластин
в
сни­
атдель­
дополнительного
элек­
трада -
чаще всего кадмиевогО'. Такай электрод сохраняет посто­
янную
величину
КИСJЮТЫ.
;\1ассе
лить
потенциала
па
отношению
Благодаря этому изменения,
положительных
измерением
отнашению
мулятара
к
и
отрицательных
разности
кадмиеваму
потенциалов
электроду.
к
раствору
серной
происходящие в активнай
пластин,
каждогО'
Внешнее
можно
рада
опреде­
пда~тин
напряжение
па
акку­
(впрочем, как и всякого га,lьванического элемента)
рав­
но алгебраической разности потенциалов полажительных и О'трица­
тельных электродов (пластин) i10 отношению к раствору ск. Эти
патенциалы
ряда,
так
и
у пластин
в
абаих типав меняются
процессе
разряда,
как в працессе за­
вследствие
чего
изменяется
11
абщее (результирующее) напряжение аккумулятара.
Применяемый при измерении потенциалО'в пластин кадмий
внешне напоминает цинк и используется обычно в виде цилиндри­
цескай палочки диаметрам 8 м.м и длиной не менее 25 .мм. К верх­
ней части кадмия припаивает'ся медный провад, а затем место
паики и часть медного правода, каторая пагружается при изме­
рении в раствор ск, пакрывают асфальтовым лакам и обматывают
иза.lяциашюИ лентай.
Кадмиевый электрад ДОiiжен быть изолирован, чтабы предупре­
дить
вазмажность
соприкссновения
его
с
пластинами
аккумуля­
тора, но изоляция не дал}кна препятствовать свобаднаму доступу
раствора ск к кадмию. Обычно с этой целью применяют перфо­
рираванную эбонитовую или резиновую трубку с от,верстиями.
Заново приготовленный кадмиевый электрод перед упатребле­
нием надО' :погрузить на нескалька дней в вадный раствар ск та­
кага
же удельнаго веса,
какой
применяется
в
измеряемых
акку­
мулятарах. В растваре кислоты праисхадит разъедание поверх­
насти кадмия и устанавливается, таким абразам, постаянства ве­
личины
площади
Патенциалы
саприкоснавения
замеряются
при
электрада
памащи
с
растварам
кадмиевага
ск.
электрада
талька вО' время прохаждения така через аккумулятор (при раз-·
ряде или при заряде). При незаМКIlутай цепи аккумулятара ИЗl\1е­
рения
кадмиевым
электрадом
теряют
свай
смысл.
Если поверхность каД.,[иевого Э,lектрада высыхает, та, па край­
ней мере, за полчаса до павтарнага испальзавания егО' надо пагру­
зить в раствор сернай кислоты.
Следует учитывать, чтО' непраВИЛЫlае пальзавание кадмиеВЫi\1
электродам мажет привести к ачень бальшим ашибкам при изме­
рениях. Первае и самае важнае требование састаит в там, чтабы
применяеl\1ЫЙ для измерения вольтметр абладал ваЗl\1ажно боль-
128
шим внутренним СОПРОТИВJlением. Вольтметры с внутренним сопро­
тивлением порядка
100-300 ом потребляют ОТНОClпе.1ЬНО большой
ток, который может вызвать поляризацию самого кадмиевого элек­
ТR.ода и внести в измерения существенные ошибки. Ошибка в И3мерениях при этих условиях может достигать 0,1 8, что может при­
вести к неправильной оценке состояния пластин. При из:vrерении
надо
пользоваться
,во.%тметром
с
внутренним
СОПРОТ!lвлением
не
менее 3000 О.М.
Измерения кадмием дают наиболее показательные результаты,
когда они производятся в процессе разряда аККУМУ.lятора. Сам
процесс измерения складываrтся из следующих операций. К поло­
ЖИТСJ1ЬНОЙ клемме высокоомного точного ВОЛЬт;\lетра со шкалой
на 3 в присоединяют гибкий многожильный ИЗО.lированныЙ провод
длиною около 100 см, заканчивающиися жесткой металлической
шпи.11ЬКОЙ. К отрицательному зажиму
ВОЛЬТl\Iетра присоединяю'Г
изолированный провод, идущий от кадмиевого Э,lCктрода. Затем
кадм,ий опускают в раствор ск (в аккумулятор), например, между
крайней отрицательной пластиной и стенкой сосуда (рис. 10.1).
а)
tJ)
6)
+
+
Cd d_±:±;::)
Рис.
10.1. Измерение
а -
кадмий-плюс,
напряжения
б -
Cd
l<адмиевьш
кадмий-минус,
8-
Э.'Iсктродом:
П,lЮС-)!IШУС
Важно, чтобы кадмиевый электрод был полностью погружен в
раствор
всех
изме­
рениях. МетаШIИческои шпилькой, присоединенной проводом
ск
и
к по­
ложительной
находился
клемме
в
одинаковом
вольтметра,
положеНИ!l
касаются
при
попеременно
отводов
то положительной. то отрицательной пластины аккумулятора. для
контроля тем же вольтметром можно измерить полное напряжение
аккумулятора, подсоединив, как обычно, оба провода, идущие от
вольтметра к положительной и отрицательной пластинам аккуму­
лятора
5-411
И.11И
к
соответствующим
соединитеЛЬНЬПl
ПО.lюсам.
129
Полное напряжение аккумулятора равно разности показаний
вольтметра, которые палучаются при падсоединении металлической
шпильки (идущей от плюсавой клеммы ,вальтметра) к положи­
тельнай пластине и при падключении шпильки к атрицательнай
пластине
аккумулятара.
Если абазначить абщее напряжение аккумулятара (напряже­
ние между его пластинами) через И анн , напряжение между кад­
миевым электродом и плюсавой пластинай через И+ н , а между
кадмиевым электрадом и минусовай пластиной через И-к, та са­
отнашение
этих
величин
выразится
уравнением
И экк = и+К -
И-К •
При измерении кадмием наибалее существеннае значение име­
ют ве,lИЧИНЫ потенциалав пластин в канце разряда. Желательно
при
кантроле
раз
в
аккумулятора
процессе разряда,
измерять
чтабы
эти
получить
потенциалы
кривые,
несколько
паказывающие
працесс изменения величин патенциалов. Такие кривые для здоро­
вого аккумулятора приведены на рис.
0.6
I
I
l.' ~
I
I
2:! ......
2,0
Из НИх видно, чтО' в
10.2.
-....
1,9 ! - - flапряженuе элеff~"mа
1,8
I
~7
I
Рис.
10.2. ,Кривые
вым
электродом,
ме
I
напряжения,
у
-
Плюс -НОdИUU
исправного
-
1\.
~
ИЗ~Iеренные
кадмие­
аккуыулятора
13 режи­
!О-часового разряда
працессе 10-часавога разряда патенциа,l плюс-кадмий I1анижаетсн
с 2,21 в до 2,0 в, а потенциал минус-кадмии пастепенно возра­
стает с 0,13 до 0,20 в. Через час после включения аккумулятора
на разряд при общем напряжении на аккумулятаре, раЮ!О~1 2 в,
напряжение кадмий-плюс составит примерно 2,14 в, а напряжение
кадмии-минус 0,14 в. В конце разряда напряжение кадмий-плюс
понизится до 2 в, а
напряжение
кадмий-минус
возрастет
до
0,2 в. Результирующее напряжение на аккумуляторе составит 1,8 t1
(2,0--0,2= 1,8 в). Такие показатели свойственны аккумулятору,
пластины
которог()
нахоД5il'СЯ
в
нормальном
состоянии.
Потенциалы положительных и отрицательных пластин по отношению
к
поэтому
если
ров
1'36
кадмию
могут
конечные
адинаковы,
то
это
меняться
независимо
напряжения
не
значит,
что
разряда
у них
у
один
двух
от
другого,
аккумулято­
соатветственно
одина-
ковы также напряжеНl1Я кадмий-плюс И кадмий-минус. Так, на­
пример, конечное напряжение аккумулятора в конце разряда 1,88
может наблюдаться при таких вариантах потенциа.'10В отдельных
пластин: и+ к =2,1 и и_ к =0,30, и+ II =I,95 и и_ н =0,15.
В первом случае можно сделать вывод, что еыкость аККУМУJIЯ­
'Гора ограничивают отрицательные пластины, так как их потенциал
излишне высок, а во втором
чивают ПGложите.'1ЫIые
случае емкость аККУМУ.lятора
пластины,
так
как
их
потенциа.l
ограни­
слишком
мал. В общем можно сделать такой вывод: показателем неисправ­
ного состояния
аккумулятора является чрезмерно высокий потен­
циал кадмий-минус и чрезмерно низкий потенцпа.l кадмий-плюс.
у аккумуляторов, входящих в состав аккуму.:JЯТОРНОЙ батареи
и оБJlадающих пониженной емкостью, возможна переполюсовка.
В данном случае с помощью кадмия !\южно опреде,lИТЬ, какие пла­
стины (п.lюсовые иnи минусовые) ПОСЛУЖИЛII причиной
такой
переполюсовки.
Если дефектны положительные П.lастины, то во время разряда
снижается напряжение каДМИЙ-ПJIЮС, в то премя как на­
пряжение кадмий-минус мало отличается от нормального.
Дефект отрицательнь:х пластин выявляется в том, что напря­
жение кадмий-плюс близко к нормальному, а напряжение кадмий­
минус значительно возрастает, как это показано на рис. 10.3.
резко
Пользуясь
электро'дОМ,
верить
ряда
кадмиеВЫi\I
можно
также
потенциала
и, о
2.
"
I ЛЛIOС-КОН"UU>j
Из­
1,
1,
НОЛР"Жlllut :l.Iенеlfmа
кад­
t7
ПО.'1ноту
аккумулятора.
менение
про­
О
~_".
за­
заряде
...
I I I 11 I 1 I
1 1 1 I ' I I
1, 6
мий-пnюс и кадмий-минус
при
8
•
"
аккумулятора
носит
совсем
другой
рактер
по
сравнению
ха­
с
процессом ИЗ,\lенения этих
потенциалов
при
Это
хорошо
иллюстриру­
ют
кривые,
приведенные
на
рис.
10.4, из
видно, что при
пряжение
разряде.
которых
Рис.
10.3. Кривые
кадмиевым
нижеппой
заряде на­
напряжения,
электродом
у
измеренные
аккумулятора
емкостыо
с
по­
~lИнусов
кадмий-плюс
растет (особенно к КОЧЦУ заряда) ДOCTaTO'IНO IIнтенсивно. Что ка­
сается напряжения кадмий-минус, то оно вначале некоторое время
остается неизменным, а затем приобретает обратный знак и уве­
личивается примерно до 0,2 в и более.
Это изменение знака потенциала хорошо наб.lюдать, пользу­
ясь вольтметром с нулем посередине шкалы. Пр" обычной шкале
приходится
в
процессе
измерения
нять присоединение проводо,В
потенциала
к ВО.'1ьтметру на
кадмий-минус
ме­
обратное.
В связи с изменением полярности кадмий-минус общее напря­
жение аккумулятора будет выражаться уже не разностью, а сум-
5*
131
мой потенциалав. На рис. 10.4 напряжение кадмий-плюс в конце
пятого. часа заряда састаБляет примерно. 2,5 в, а кадмии-минус-
0,25 в.
В
будет
саставлять
Если
саатветствии
при
обладаЮЩИl\1
и,1f
с
этим
общее
измерениях
приходится
относите:Iьна малым
пальзаваться
1
ffаПf/яжеlfUе
2,5
элемента
./
нуть
...., )....!--'"~
1\
_.
1,
, Плюс - на мци
~ 11
I
1
1
1
шения
погрешности
мерениях
1--"
I
I
1
i
к
мажна
касвеннаму
вестна,
что.
выше
тем
Рис.
10.4. Кривые
lIапряжеНI!Я,
элек гродоы
при
измеренные
заряде
:JККУМУЛЯ­
тора
как в
Jj
тем
же
величина
кад­
ка­
тарая близка к 2 в, ошиб­
ка
будет
примерно
в
1О раз бальше, чем п рI1
измерении
пластинаl\!1!
даннамслучае
пала­
IIластинами
электрадам,
тенциала
тельными
разнасти
l\1ежду
вспамагательным
ыиевы м
кадмиевым
чеl\!
наиря­
Следавательна,
жительными
?
выше,
измерении
патенциала
и
Из­
поляризация
измеряемае
жение.
из­
изме­
патенциалав.
электрада
в
прибег­
рению
при
о
вальтметрам,
сопротивлением, то для умень­
I
.'
2,0
напряжение аккумулятора
2,5-(-0,25) =2,75 в.
разности
между
вспомагагельным
па-
отрица­
электрадам,
разнасти патенциалов нахадится
так
на
ура вне 0,2 в. Учитывав эта абстаятельства, :\lажна добиться балее
точных
результатов
путем
измерения
кад:чиевым
электродаl\1
г.ю­
тенциала талько атрицательных пластин, а затем абщего напряже­
ния аккумулятара. Тагда патенциал па.lажительных пластин най­
дется као{ алгебраическая сумма пал нага напряжения аККУl\1улята­
ра и патенциала атрицательных пластин. Так, например, для раз·
ряженнага аККУ;Vlулятара, нахадящегося в харошем састаянии, бы­
ли получены следующие данные: абщее напряжение у аККУl\lУШI­
тора J,8 в.
Напряжение каДl\шй-атриuатеЛЫlая ll,'!астина rаПJlа
-0,2 в. Тогда JIапряжение палажите.'IЫIЫх пластин па аТlIашеIlИ;,)
к кадмию найдеIIО бь!.'JO из выражения
Следует иметь в
имеются
примеси,
виду,
катарые
что.
] ,8- (-0,2) = 2 в.
если в растваре
электрополажителыIы
ск аккуму~ятора
па
атнашению
!{
кадмию, та показания вальтметра будут неверны. Присутствие
меди даже в ачень небальших каличествах внасит существенную
ошибку в ИЗ:\1ерения, так как
миевом
тенциал.
электраде
В
связн
начинает
с
:о,тим
IIa погруженном в
атлагаlЪС>I
перед
медь
ИЗ:\1ерениеы
и
раствар ск кад­
изменяет
потенциалав
его.
па­
пластин
кадмиевым электрадаl\! надо. проверить чистоту раствара ск, в част­
ности, отсутствие меди.
кадмие.вым электрадам
0,015-0,020 в,
13!2
Гочнасть измерения патенциалав пластин
при благаприятных уславиях достигает
10.5. Сопротивление изоляции аккумуляторной батареи
Как
на
уже
указывалось
специальных
выше,
стеллажах,
подкладываются изоляторы.
изоляция
l\!ежду
аккумуляторы
под
стеллажи
и
устанавливаются
под
аккумуляторы
Все это делается с той целью, чтобы
отдельными
сосудами
аккумуляторов
и
между
сосудами и землей была достаточно высокой.
Если наружные стенки сосудов аккумуляторов
сухие, не
по­
кры гы пылью, содержащей
воздух в
ак­
осадки серной
кислоты,
КУМ'уляторной не насыщен парами кислоты, стеллажи чистые и су­
хие, то ве,1ИЧИНа сопротивления аккумуляторных батарей доста­
точно высока
и
может исчисляться
несколькими сотнями тысяч ом,
что обычно удовлетворяет требованиям эксплуатации.
ВСJ1еДСТВIIе loIедостаточно внимательного ухода за
ТОРНЫМII
венное
оатареями или
снижение
по
другим
сопротивления
причинам
изоляции
аккумуля­
возможно
сущест­
батареи.
ПОС.'Jе устранения причин, влияющих на онижение изоляции,
ее надо изчерить, Для :этого используют вольтметры постоянного
тока, 06.1здающие большим внутренним сопротивлением {не ме­
нее
ние
50000 OJ>I). Один вольтметр подключают На полное напряже­
(и б ) батареи (к крайним ее полюсам), а вторым (рис. 10,5)
поочередно I13:11еряют напряжение между плюсовой шиной и зем­
лей (U+ з ), а зат€м между минусовой шиной и землей (U- з ).
Рис.
10.5. 1lЗ~lерение напряжений U б, U +3, U -з у аккуыуляторноi;
батареи
Пользуясь ПОJ1ученныыи при измерении величинами, определя­
ют
СОПрОТlШ,lение
(RиС<)
где ГА -
сопротивление
батарее
не
устройства.
изоляции батареи
вольтметра, OJrl.
должна быть
Полюсы
подключена
самой
батареи
по
Бо
ни
формуле
время
нагрузка,
не должны
ИЗ;\lерений
ни
](
зарядные
быть заземлены.
Че:l! меньше значения U+ З и U- з , тем выше сопротивление изоля­
ции ба та peII,
C,1eд~ ЮЩИЙ пример расчета Rиз.
При измерении получены: гв=БОООО им;
И+ 3 = 12 в,
U_ з =218 в, следовательно,
PaCC\!OTpli:l!
Uб=220 в;
133
)
- - --- 1 50 000 = 225 000 о.и.
( -2;>0
12+ 28
R из =
Такю\
образо~\,
ток
утсчки
из-за
Ilссовсршенной
JlЗОЛЯЦlШ
составит
220
-2-2-5-00-0- ~ 0,001 а.
/у =
Практика показывает, что для батареи любого напряжения ток
утечки порядка
этого, легко
1-2 АШ может считаться допу.СТИl\'lым. ИСХQДЯ из
найти
нормальные величины СОПРОТlIво,ения
изоляцпи
батарей в зависимостн от номина,1ЫIOГО j1апряжеНIIЯ: при 24 8--
12-;-.-24 ком; при 608-30-;-.-60 ко,ч, IIрIl 1108-55-;-.-110 ком ы.
наконец,
В
при
220 8 -- 110-:-220 КО-11.
«IПрсlВилах
устройства
Э,1ектроустановок»
(ПУЭ)
указыва­
етсн, что сопротивление изоляции цепей постоянного тока должно
контролироваться специальным устройством, подающим звуковой
сигна,1,
когда
сопротивление JlЗОЛЯЦИИ
одного
нз
полюсов
(в
не­
зазеМ,lенных установках) ПОНlIжается до 15-20 Кд1l при рабочеl\l
напряжеНJ1II 220 в и до 6--1 О КО.Н при рабочем напряжеНИII
110 в.
СЛЕдует иметь в ВIIДУ, что ПОСКОо1ЬКУ аККУМУ,1яторная батарея
сама
явлпется
отношению
к
источником
земле
тока,
не.iIЬЗЯ
то
Д.1Я
измерения
пользоваться
ее
изоляции
I1НДУКТОРОМ
или
по
мегго­
метром или другими приборами, которые прю!еНИi\IЫ !три измере­
нии
ИЗО.1ЯЦИИ
проводав.
Пониженная
не
столы<о
изоляция
общим
батареIl
понижением
сколько
чаще
всего
JIЗО.1ЯЦИИ
резким
обусловливается
всех
аккумуюlТОРОВ,
понижением
сопротивле­
ния зазеЧ:1Е'IIИЯ какого-либо одного акку­
му,']ятора. дЛ51 ЗЫЯВ,lения этого аккум)'­
лятора
Рис.
Дl!аграМ~lа
10.6.
нахождеНIIЯ
Д'lЯ
заземленного
аккуыулятора
ИЗl\!еряют
напряжение
между
по­
.10жительным ПО,1ЮСОМ батареи и зеll'1лей, а ПОТО.\I меж·ду отрицательным по­
:1I0СОМ батареи и землей.
Затем строют диаграмму (рис. 10.6),
Ila которой 110 I'оризонтальной линии от­
мечают число аккумуляторов в батарее
(береТ1СЯ тобой масштаб), а по верти­
кальным линиям ОТК.'!адывают напряжение: земля - плюс (вверх)
и земля - l\ШНУС (вниз). Прямая, соединяющая концы вертикаль­
ных ,1ИНИИ наl!ряжений на пересечении с горизонтальной, укажет
аккумулятор, имеющий заземлеНllt'. Не исключено, что вследствие
неодинакового
сечения
не
напряжения
точно
совпадает
отде,lЬ!IЫХ
с
местом
аккумуляторов
нахождения
точка
пере­
аккумулятора,
обладающего пониженным СОПРОТИВ.lением, но во всяком случае
этот аккумулятор будет где-то рядом.
Этот способ не пригоден, если заземления iIмеются в несколь­
ких местах батареи.
134
11. НЕНОРМАЛЬНОСТИ В РАБОТЕ, ПОВРЕЖДЕНИЯ
АККУМУЛЯТОРОВ ТИПОВ С И СК И СПОСОБЫ ИХ
УСТРАНЕНИЯ
11.1. Ненормальная сульфатация аRI~умуляторныx пластин
Сущность сульфатацuu
Образование
сульфата
(сернокислого
свинца)
является
обя­
зательным и естественным процессом при разряде. Нельзя пред­
ставить себе разряд без сульфатации активной массы аккумуля­
торных пластин обеих полярностей. Образующийся при этом суль­
фат свинца отличается тонкокристаллической структурой и, как
извес'l"НО,
легко
l!хстанаШIИвается
во
время
заряда
в
свинец
и
двуокись свинца н.а пластинах соответствующей полярности. Если
разряд ведется большим током и кратковременно, то сульфат
образуется,
главным
образом, только
в поверхностных слоях
пластин,
а
при
длительных
разрядах
ыалыми
токами
сульфатации может проникнуть в глубь активной
ее
массы
процесс
навею
толщу.
Мелкокристаллический сульфат, частички которого настолько
малы, что их нельзя рассмотреть, пользуясь обычным микроско­
пом, рассосредоточен обычно более или менее равномерно в слое
пористой
хорошо проводящей ток активной массы пластин.
Такая сульфатация - это нормальный процесс, который не мо"
жет \!:лужить источником повреждения аккумулятора. Но есть н
другой вид сульфатации, электрохимическая сущность которой та·
кая же,
как
и
при
НОРl\ЫЛЬНОЙ
СУJIьфатации,
но отличается она
тем, что структура образующегося при этом сульфата свинца не­
сколько иная. Она отличается возникновением крупных кристаллов
сульфата, которые с течением времени растут и образуют нечто
вроде сплошной корки (панциря), покрывающей часть поверх­
ности активной массы. Эта сульфатация ненормальная. Она воз·
никает при неправильно организованном режиме работы аккуму,
ляторов или при плохом обслуживании. Глубокая сульфатация
устраняется с большим трудом и может привести к значительной
потере
еl\IКОСТИ
или
к
полному
выходу
из
строя
аккумуляторов.
РаСС7>\ОТРИМ
несколько
подробнее, по'tсму глубокая
СУJ!ьфатация
может
сделать зю(умулятор неработоспособным.
Дело в TO~T, что при разряде аккумулятора в порыl акгишlOЙ массы пла­
сти]] должно llодаваться определенное колнчеСТ130 серной кислоты. Так, при
токе в 10 а каждую минуту расходуется ее у минуса 0,247 ,~, а у плюса
0,363 г. Между тем по вре:VIЯ разряда происходит увеличение объема массы ак­
ТИIШЫХ вещсстl3. Это изменение можно характеризовать слеДУЮЩИМi"J количест·
ьенными даннымн: одна ГРЮI,I-молекула свинца
(207,2 с) занимает объем
18,27 смз, а одна грамм-молекула Дl3уокиси свинца - 26,37 см". Сульфат, обра­
зующийся с участием одной грамм-молекулы свинца или двуокиси Сl3инца, уже
занимает объеы 11 48,7 с,н 3 •
Таким образом, объем активной массы при разряде возрастает на поло­
жительной пластине в 1,75 раза, а на отрицательной в 2,67 раза. Это приво-
135
11.1. Ненормальная сульфатация аккумуляторных пластин
Сущность сульфитации
Образование сульфата (сернокислого свинца) является обязательным и естественным
процессом при разряде. Нельзя представить себе разряд без сульфатации активной массы
аккумуляторных пластин обеих полярностей. Образующийся при этом сульфат свинца
отличается тонкокристаллической структурой и, как извест-но, легко восстанавливается во
время заряда в свинец и двуокись свинца н.а пластинах соответствующей полярности. Если
разряд ведется большим током и кратковременно, то сульфат образуется, главным образом,
только в поверхностных слоях пластин, а при длительных разрядах малыми токами процесс
сульфатации может проникнуть в глубь активной массы на всю ее толщу.
Мелкокристаллический сульфат, частички которого настолько малы, что их нельзя
рассмотреть, пользуясь обычным микроскопом, рассредоточен обычно более или менее
равномерно в слое пористой хорошо проводящей ток активной массы пластин.
Такая сульфатация—это нормальный процесс, который не может служить источником
повреждения аккумулятора. Но есть и другой вид сульфатации, электрохимическая сущность
которой такая же, как и при нормальной сульфатации, но отличается она тем, что структура
образующегося при этом сульфата свинца несколько иная. Она отличается возникновением
крупных кристаллов сульфата, которые с течением времени растут и образуют нечто вроде
сплошной корки (панциря), покрывающей часть поверхности активной массы. Эта
сульфатация ненормальная. Она возникает при неправильно организованном режиме работы
аккумуляторов или при плохом обслуживании. Глубокая сульфатация устраняется с
большим трудом и может привести к значительной потере емкости или к полному выходу из
строя аккумуляторов.
Рассмотрим несколько подробнее, почему глубокая сульфатация может сделать
аккумулятор неработоспособным.
Дело в том, что при разряде аккумулятора в поры активной массы пластин должно
подаваться определенное количество серной кислоты. Так, при токе в 10 а каждую минуту
расходуется ее у минуса 0,247 г, а у плюса 0,363 г. Между тем во время разряда происходит
увеличение объема массы активных веществ. Это изменение можно характеризовать
следующим количественными данными- одна грамм-молекула свинца (207,2 с) занимает
объем 18,27 см, а одна грамм-молекула двуокиси свинца—26,37 см. Сульфат, образующийся
с участием одной грамм-молекулы свинца или двуокиси свинца, уже занимает объем в 4'8,7
см3.
Таким образом, объем активной массы при разряде возрастает на положительной
пластине в 1,75 раза, а на отрицательной в 2,67 раза. Это приво135
дит к соответствующему сокращению пор в слое активной массы каждой пластины. В
результате этого затрудняется диффузия кислоты, и в процессе разряда в порах количество
кислоты уменьшается настолько, что часть активной массы в конце концов перестает
участвовать в работе.
Учитывая это, стараются добиться максимальной пористости активной массы пластин,
чтобы увеличить степень ее использования. При нормальной сульфатации аккумуляторных
пластин, когда сульфат сохраняет мелкокристаллическое строение, пористость пластин
остается достаточной для получения емко-ческое строение, пористость пластин остается
достаточной для получения такого количества ампер-часов, какое соответствует данному
режиму разряда Но при повышенной сульфатации использование активной массы сильно
затрудняется.
Встречаются случаи, когда при интенсивной сульфатации аккумулятор становился
неработоспособным, несмотря на то, что под коркой сульфата оставалось еще около двух
третей неиспользованной активной массы (губчатого свинца и двуокиси свинца), к которой
нормальный доступ раствора ск был невозможен, и она не могла участвовать в
электрохимических реакциях разряда.
Признаки ненормальной сульфатации
Следует различать неглубокую и глубокую сульфатацию При неглубокой сульфатации
основным признаком может быть некоторое понижение емкос%1 аккумуляторов, которую
они способны отдавать при разряде. При более глубокой сульфатации, помимо
значительного снижения отдаваемой емкости, появляются и внешние ярко выраженные
признаки. Положительные пластины приобретают светло-коричневую (доходящую до
оранжево-коричневой) окраску, на поверхности пластины возникают белые пятна. На ощупь
пластины, которые в здоровом состоянии имеют бархатистую поверхность, становятся
жесткими, шероховатыми.
Активный материал, если его растирать между пальцами, вызывает ощущение
песчанистости. Отрицательные пластины становятся беловато-серыми и набухают. При
сильной сульфатации такое набухание может привести к появлению трещин на внешних
сторонах решетчатых стенок пластин. Активная масса становится твердой и такой же
песчанистой, как и у положительных пластин.
Так как сульфат занимает значительно больший объем, чем активная масса у не
разряженных пластин, то с увеличением количества сульфата (когда не принимаются меры к
его устранению) возникает выпучивание ячеек отрицательных пластин, а положительные
пластины вследствие возникающих и неравномерно прогрессирующих механических
напряжений внутри пластины начинают коробиться.
Сульфатация аккумулятора вызывает значительное повышение сопротивления активной
массы пластин и, следовательно, общего сопротивления аккумулятора. Вследствие этого
напряжение за-сульфатнрованного аккумулятора в начале заряда может повы136
ситься даже до 3 б и более при нормальном зарядном токе. При этом аккумулятор сразу
начинает «кипеть».
При очень глубокой сульфатации, когда сульфат образует сплошную корку на
поверхности пластин, аккумулятор может полностью потерять проводимость, поскольку сам
сульфат — непроводник.
Для аккумулятора, засульфатированного, но еще способного проводить электрический
ток, характерно, что высокая первоначально после включения аккумулятора на заряд
величина напряжения с течением времени начинает снижаться. Если будет иметь место
процесс десульфатации, то напряжение засульфатированного аккумулятора может
понизиться по истечении нескольких часов заряда до 2,15—2,20 в и затем начнет постепенно
повышаться.
Причины возникновения сульфатации пластин
В разд. 3.5 были рассмотрены влияния различных примесей в растворе ск, вызывающие
сульфатацию аккумуляторных пластин. Поэтому здесь будут рассмотрены только причины,
не связанные с загрязнением раствора ск. Процесс сульфатации усугубляется, когда
несколько причин действуют одновременно.
Рассмотрение возможных причин сульфатации начнем с тех, которые можно назвать
внешними причинами. Это—температура, удельный вес и уровень раствора серной кислоты
в аккумуляторе.
Колебание температуры. На свинцовые аккумуляторы не столь вредное влияние
оказывает пониженная или повышенная (в пределах допустимых границ) температура
раствора ск (а следовательно, температура аккумулятора в целом), как ее колебание. Дело в
том, что сульфат свинца обладает сравнительно малой растворимостью в растворе серной
кислоты. Интенсивность этой растворимости сильно повышается вместе с ростом
температуры. При повышении температуры часть сульфата, находящегося на пластинах,
растворяется, а при последующем охлаждении сульфат начинает выпадать из раствора и
оседать на пластинах. Выпадающий из раствора сульфат в основном будет оседать на тех
местах поверхности пластин, где уже имеются мелкие частички кристаллического сульфата.
При повторяющемся колебании температуры раствора этот процесс тоже будет повторяться,
в результате чего мелкие частички сульфата будут постепенно превращаться в крупные
кристаллы сернокислого свинца (сульфата), которые при обычном заряде не
восстанавливаются. Емкость аккумулятора в этом случае понижается не только за счет
уменьшения количества активной массы, которая принимала участие при разряде и заряде, а
теперь, превратившись в крупно кристаллический сульфат, стала инертной. Емкость
аккумулятора понижается также еще и потому что активная масса, лежащая под крупными
кри137
сталлами, не может принимать активного участия в реакциях, сопровождающих процессы
заряда и разряда.
Для процесса образования сульфата под влиянием колебания температуры раствора
характерно, что крупные кристаллы сульфата образуются медленно и не столько на
поверхности пластин, сколько в глубине пор активной массы. Это особенно вредно
отражается на положительных пластинах, износ которых в связи с этим ускоряется.
Вообще говоря, колебание температуры раствора ск должно сказываться также и на
режиме постоянного подзаряда вследствие изменения интенсивности саморазряда. Однако
более детальное рассмотрение процессов, происходящих при этом, показывает, что если,
например, повышать температуру раствора, то одновременно с ростом саморазряда
повышается и ток подзаряда (при неизменной величине напряжения подзаряда), так как с
ростом температуры усиливается диффузия раствора и понижается эдс поляризации. В
результате этого повышение саморазряда, обусловленное ростом температуры, в некоторой
степени компенсируется автоматическим увеличением тока подзаряда.
Повышенная плотность раствора серной кислоты. Повышенная плотность раствора ск
непосредственно на возникновении сульфатации аккумуляторов сказывается мало. Однако
нельзя не отметить. что все неблагоприятные явления, способствующие сульфатации,
усиливаются при повышенных плотностях раствора серной кислоты.
Между тем в некоторых случаях обслуживающий персонал при обнаружении
аккумуляторов с пониженной плотностью раствора ск, не задумываясь над причинами
такого понижения, доливает в аккумулятор раствор серной кислоты вместо воды. Этого
делать нельзя, так как понижение удельного веса раствора у некоторых аккумуляторов чаще
всего связано с явлением частичной сульфатации и требует не доливки раствора ск, а
лечения аккумулятора—устранения начавшейся сульфатации.
При очередном уравнительном или контрольном разряде у такого аккумулятора
плотность раствора ск обычно оказывается значительно выше. чем у других аккумуляторов.
Пониженный уровень раствора сер но и кислоты в аккумуляторах. Раствор ск должен
всегда покрывать пластины так, чтобы их верхняя часть не оголялась. Если вследствие
недосмотра или течи аккумуляторного сосуда уровень раствора ск на длительное время
понизится настолько, что верхняя часть пластин окажется на открытом воздухе, то эта часть
пластины через некоторое время может прийти в негодность вследствие глубокого
саморазряда (сульфатации), а затем под влиянием оставшейся в порах серной кислоты может
просто подвергнуться разрушению.
Если пребывание части пластины на воздухе было кратковременным, то после доливки
воды до нормального уровня такие пластины можно привести в нормальное состояние. При
длительном
138
нахождении на воздухе особенно страдают минусовые пластины, активная масса которых
превращается в жидкую кашицу, выползающую через перфорацию и падающую на дно
сосуда.
Теперь рассмотрим причины сульфатации, вызванные неправильным режимом работы
или содержания аккумуляторов.
Длительное пребывание аккумуляторов в разряженном или недозаряженном состоянии.
Заряд разряженных аккумуляторов необходимо начать не позднее как через 12 и в крайнем
случае 24 ч после окончания разряда.
Но если разряженные на 50% или, тем более, полностью разряженные аккумуляторы
оставлять долгое время без заряда, то возникает сульфатация аккумуляторов. Особенно
интенсивен процесс сульфатации губчатого свинца у отрицательных пластин. Здесь
множество мельчайших частичек этого свинца (неиспользованного при разряде) вследствие
большой поверхности соприкосновения с кислотой постепенно сульфатируются. При этом
происходит внешне малозаметное выделение водорода. Чем выше температура и плотность
раствора ск, тем этот процесс протекает с большей интенсивностью. В глубине пор активной
массы пластин кристаллы сульфата растут. Из мелкозернистого он превращается все больше
в крупнокристаллический, почти не поддающийся восстановлению при последующих
нормальных зарядах.
Глубокая сульфатация, в результате которой аккумуляторы потеряли о1 40 до 50% своей
номинальной емкости, имела место на ряде аккумуляторных установок предприятий
электросвязи вследствие систематического недозаряда аккумуляторов, работающих в
режиме постоянного подзаряда. Дело в том, что на этих установках наблюдалось частое
прекращение подачи электроэнергии из электросети. Это каждый раз приводило к
выключению буферного выпрямительною устройства, из-за чего нагрузку на себя
принимала буферная аккумуляторная батарея.
Батарея, естественно, при этом частично разряжалась. С появлением напряжения в сети
начинало работать буферное выпрямительное устройство, которое поддерживало на
аккумуляторах напряжение порядка 2,13—2,15 в.
При возобновлении буферной работы напряжение на батарее обслуживающий персонал
не повышал, и аккумуляторная батарея, несколько разрядившаяся (перерывы в подаче
энергии чаще были не очень длительными), получала заряд током, который сравнительно
быстро уменьшал свою величину.
Батарея могла бы в конце концов восстановить полностью отданную во время аварийного
разряда емкость (см. разд., 8.3), если бы для этого было предоставлено время. Но в
действительности она не получала полного заряда, так как по истечении короткого времени
'возникал опять перерыв в подаче электроэнергии из сети. Выпрямитель вновь переставав
работать, и батарея опять сама питала аппаратуру, работая в режиме разряда. Когда работа
буферного выпрямителя возобновлялась, батарея получала
139
некоторый подзаряд, но, не успев зарядиться до конца, ей приходилось вновь разряжаться на
нагрузку. Таким образом, батарея почти все время находилась в недозаряженном состоянии.
Длительное же, исчисляемое месяцами, пребывание аккумуляторов не только в
разряженном, но и в недозаряженном состоянии, ведет к потере емкости из-за возникновения
крупнокристаллического сульфата в активной массе пластин обеих полярностей.
Уместно будет напомни то, что после любого разряда глубокого или не глубокого,
кратковременного, но большим током или же длительного малым током — при всех
условиях батарея должна быть заряжена, чтобы получить полное восстановление емкости (с
учетом коэффициента отдачи). И как правило, до полного восстановления не должна
подвергаться вновь существенным разрядам.
Длительное пребывание аккумуляторов в разряженном состоянии по своим результатам
подобно состоянию, когда аккумуляторы получают систематические недозаряды. У
недозаряженного аккумулятора остается в активной массе некоторое количество сульфата
свинца. Если недозаряды будут повторяться при каждом заряде, то кристаллы сульфата по
своей величине и по количеству будут непрерывно расти. Бороться с недозарядами легко —
надо соблюдать важнейшее для аккумуляторов правило: заряд аккумуляторов должен быть
полным и должен проверяться по всем признакам — по количеству полученной при разряде
и возвращенной при заряде емкости (с учетом коэффициента отдачи), по длительному
постоянству напряжения и плотности раствора электролита в конце заряда, а когда заряд
ведется до напряжений выше 2,4 в на аккумулятор еще и по равномерному газированию
(«кипению») пластин обеих полярностей.
Частые глубокие разряды. На основании экспериментальных данных определены
величины емкости, которые можно снять с аккумулятора при разряде током разной
величины. Это одна из основных электрических характеристик свинцового аккумулятора.
Второй важный показатель—это конечное напряжение при разряде. Для режимов более
длинных (меньший ток разряда) конечное напряжение выше (1,8б), а для режимов коротких
оно ниже (1,75 в} при нормальной плотности и температуре раствора серной кислоты. Эти
данные в настоящее время введены в ГОСТ 825—61 с указанием, применительно к каким
температурам и плотностям раствора ск они определены.
Что было положено в основу при определении параметров аккумулятора при разрядах
различной интенсивности? Это стремление к тому, чтобы в конце каждого режима разряда,
образующийся при этом сульфат не закрывал полностью поры в активной массе пластин, а
для положительных пластин, чтобы сульфатация при глубоких разрядах не доходила до
такой степени, при которой начинается деформация самих пластин.
140
В настоящее время допускается (в ГОСТ 825—61 это пока еще не введено) получасовой
режим разряда током 24,7 а на N. Кроме того, аккумулятор можно разряжать
кратковременным (не более 5 сек током толчкообразного характера, величина которого не
превышает 46.25 N, а. У полностью заряженного аккумулятора при таком толчке тока
напряжение понижается не более чем на 0,4 в по отношению к напряжению, которым
обладал аккумулятор до толчка тока.
Во всех случаях обязательно надо учитывать одновременно и снятую емкость и конечное
напряжение разряда. Кроме того, следует иметь Б виду, что при повышенных разрядных
токах напряжение в большей степени, чем при обычных режимах разряда, зависит от
температуры и плотности раствора ск.
Аккумуляторы в процессе нормальной эксплуатации не обладают одинаковой емкостыо.
Вначале, доведенная до 100% номинальной, эта емкость растет, а затем постепенно опять
снижается. Если аккумуляторы, обладающие повышенной емкостью разряжать до
нормального конечного напряжения (1,8 или 1,75 в) и снимать емкость, превышающую
нормированную для данного- режима, то в аккумуляторе образуется такое количество
сульфата, которое может привести к закупорке пор активной массы и короблению пластин.
Не исключено появление и других нежелательных явлений — рост плюсовых пластин,
образование у них трещин, отпадание кусков активной массы, а у отрицательных пластин —
разбухание ячеек.
Присутствие чрезмерно большого количества сульфата препятствует нормальной
диффузии раствора ск, возникает неравномерность в распределении сульфата в слое
активной массы пластин и нормальное восстановление его при последующем заряде не
достигается.
Следует иметь в виду, что если конечное напряжение при нормированном режиме
разряда ниже допустимого при прочих нормальных условиях, то возможно, что аккумулятор
частично сульфатирован.
При эксплуатации аккумуляторов в режиме заряд—разряд наилучшие результаты для
предохранения аккумуляторов от сульфатации получают, если снимаемая с них
систематически емкость не превышает 75—80% от номинальной. Из тех же соображений у
аккумуляторной батареи, используемой в буферном режиме, емкость, снятая при аварийном
разряде, должна быть по возможности скорее восстановлена и батарея тут же переводится в
режим заряда
Частые заряды током большой величины. При заряде аккумуляторов током большой
величины не весь сульфат на пластинах успевает разложиться, потому что электрохимические реакции тем и отличаются, что они требуют определенного (и по сравнению с
обычными химическими реакциями довольно большого) времени для их осуществления При
большой силе за141
рядного тока признаки конца заряда (постоянство напряжения и удельного веса раствора ск)
могут наступить до того, как закончится полное восстановление сульфата на пластинах
обеих полярностей
В порах активной массы пластин при больших зарядных токах сильно и интенсивно
повышается плотность раствора ск В концентрированном растворе сульфат, не разлагаясь,
легко растворяется, а при последующем разряде в связи с уменьшением его концентрации в
порах сульфат выпадает из раствора в виде кристаллов, которые при обычном заряде не
переходят в губчатый свинец и двуокись свинца. Таким образом, количество активной массы
уменьшается, емкость аккумулятора тоже. Интенсивности протекания этих вредных для
аккумулятора процессов способствует и то, что при заряде большими токами температура
аккумулятора повышается значительно больше, чем при разряде токами той же величины.
Способы устранения сульфитации
Меры, предупреждающие сульфатацию. В процессе нормальной эксплуатации
аккумуляторов возможно, что какая-то часть сульфата, образовавшаяся по одной из
известных причин, после нормального заряда оказывается не восстановленной. Это может
произойти вследствие несколько повышенного саморазряда у отдельных аккумуляторов или
по другим причинам. Если не принимать своевременно мер, устраняющих такую сульфатацию, то это может служить началом более глубокой сульфатации.
Рассмотрим процессы, обусловливающие и сопутствующие подобной сульфатации
несколько подробнее.
Дело в том, что при нормальной плотности раствора ск растворимость сульфата очень
мала. Но если плотность раствора ск почему-либо повышена, например, если в аккумулятор
доливают не воду, а раствор кислоты (к этому иногда неосмотрительно прибегает
обслуживающий персонал, чтобы «подогнать» отстающий аккумулятор, не выяснив
предварительно причин ненормального понижения плотности рас1вора), то растворимость
сульфата возрастет. Особенно резко возрастает такая растворимость при повышении
температуры раствора ск Последующее снижение температуры аккумулятора вызывает
выпадение сульфата из раствора в виде сравнительно крупных кристаллов При повторении
таких колебаний температуры процесс сульфатации аккумуляторных пластин будет
прогрессировать
Для того чтобы предупредить в этих условиях образование большого количества
сульфата, устранение которого потребовало бы специальных мер, лучше практиковать
регулярно проводимые в порядке профилактики уравнительные заряды (см. разд. 8.5).
142
Устранение ненормальной сульфатации посредством перезаряда аккумуляторов слабым
током. Аккумуляторы, которые надо лечить, чтобы устранить ненормальную сульфатацию,
должны быть предварительно тщательно обследованы для установления того, что причина
сульфатации не в загрязнении раствора ск. Иначе все описываемые ниже способы
устранения сульфатации могут оказаться безрезультатными, а вся проделанная работа,
которая требует много сил и большого времени, напрасной.
Затем предварительно следует убедиться, что у аккумуляторов нет коротких замыканий.
Если таковые будут обнаружены, то их надо устранить до начала применения любого
способа лечения.
При не застарелой и неглубокой сульфатации может быть применен способ перезаряда
аккумуляторов слабым током.
Ненормальная сульфатация сопровождается перекристаллизацией мелкозернистого,
рассредоточенного по всей активной массе сульфата в кристаллы крупной величины. При
заряде аккумулятора первым этапом является переход сульфата из пластин в раствор, где
уже он подвергается химическому разложению. Интенсивное растворения тем слабее, чем
меньше поверхность кристаллов по сравнению с их массой. В связи с этим переход сульфата
в раствор и, следовательно, сам процесс десульфатации— это процесс относительно
медленный, и потому его надо вести, посылая в аккумулятор очень длительное время
(исчисляемое многими сутками) ток небольшой величины. Какие операции при этом
способе десульфатации должны выполняться?
Аккумуляторы доливают водой выше обычного уровня и включают на заряд током
нормальной величины (6N,а).
В таком режиме заряд ведут до начала заметного газообразования (обычно до 2,4 в на
аккумулятор). Затем аккумуляторы выключают и оставляют в покое на 1 ч, чтобы дать
возможность выйти газам из пор активных масс пластин. Повторное включение на заряд
током, в 10 раз меньшим (0,6 N, а), ведется обычно несколько суток. Снижение тока почти
полностью устраняет выделение газов в порах активной массы пластин и облегчает постепенный переход сульфата в губчатый свинец и двуокись свинца на пластинах Так как
процесс идет не очень интенсивно, то серная кислота, также медленно выделяющаяся в
порах, успевает диффундировать в окружающий пластины раствор ск, несмотря на то, что
при сульфатации, как известно, поры в активной массе существенно сужены. Это
способствует тому, что плотность раствора в порах растет слабо, а следовательно, слабо
повышается и напряжение аккумуляторов.
Когда весь сульфат будет переведен в активную массу на плюсовых и минусовых
пластинах, возникнет усиливающееся газирование аккумулятора, а напряжение его будет
расти до некоторой величины.
143
Прекращение роста напряжения и удельного веса раствора ск (в течение последних 10 ч)
свидетельствует об окончании процесса десульфатации.
Этим способом практически удавалось перевести весь сульфат в активную массу в
течение нескольких суток, количество которых определялось степенью сульфатации.
Эффективность способа зависит не столько от количества сульфата, сколько от его
застарелости. При застарелой сульфатации он может не дать ожидаемых положительных
результатов.
Устранение ненормальной сульфатации посредством глубокого разряда аккумуляторов
малым током. При застарелой и глубокой сульфатации, которая приводит, например, к
потере 50% и более номинальной емкости, описанный выше способ устранения
ненормальной сульфатации посредством перезаряда аккумуляторов слабым током положительных результатов не дает.
До 1955 г. не были известны способы восстановления емкости, которые давали бы
удовлетворительные результаты при глубокой и застарелой сульфатации. В 1955 г. автором
был предложен способ восстановления емкости у глубоко засульфатированных
аккумуляторов. Этот способ принципиально отличается от всех известных способов тем, что
базируется на длительном разряде аккумуляторов малыми токами при последующем заряде
током нормальной величины. Все прочие способы, которые до сих пор были известны,
предусматривают как основное средство длительный заряд аккумуляторов малыми токами.
Рассмотрим физические явления, протекающие в процессе осуществления этого способа.
При длительном глубоком разряде «больного» аккумулятора малыми токами с
последующим зарядом создаются условия, способствующие введению в действие более
глубоких слоев активной массы. Одновременно с этим происходит в начале медленное, а
затем усиливающееся формирование слоев той части активной массы пластин, которая
лежит под коркой сульфата. Указанный процесс начинается с боков корки и постепенно
распространяется под ней. Он приводит к отпадению («шелушению») застарелого сульфата,
в результате чего оголяется новая часть поверхности пластин, которая формируется и
включается в работу; емкость аккумулятора возрастает.
Путем проведения нескольких циклов разряда малым током и нормального заряда с
перезарядом емкость аккумуляторов может быть полностью восстановлена. Такие
«лечебные» циклы «заряд— разряда» должны проводиться в следующем порядке.
Сначала больной аккумулятор заряжают током, величина которого (9—6) N. а. Когда
напряжение аккумулятора возрастет до 2,4 в, ток заряда снижают до 1,8 N,а. После того, как
напряжение аккумулятора, а также удельный вес раствора ск достигнут ста144
бильных значений и сохранят их в течение часа, заряд прекращают и оставляют
аккумулятор в покое на 1 ч. Затем снова его заряжают малым током до тех пор, пока
электролит не «закипит», а напряжение аккумулятора не перестанет повышаться. Далее
еще раз делают перерыв на 1 Ч и повторяют заряд малым током. Число таких зарядов с
перерывами обычно не превышает трех. Прекращают их тогда, когда при очередном
включении аккумулятора на заряд малым током раствор ск начинает «кипеть» не позднее
чем через 30—40 сек. а напряжение вскоре достигает величины, которая наблюдалась в
конце предыдущего заряда (до последнего перерыва).
По окончании заряда аккумулятор разряжают током, равным (0,7—0,8) N, а. Разряд
ведут до тех пор, пока напряжение аккумулятора не снизится до 1,8—1,75 в. Затем разряд
прекращают, а после 1 ч перерыва аккумулятор снова начинают заряжать, как было
указано выше
Число лечебных циклов зависит от величины потери емкости аккумуляторами.
Удавалось после 7—8 таких циклов полностью восстановить работоспособность
аккумуляторов, которые потеряли 40—50% своей номинальной емкости.
Признаком, показывающим, что «лечение» аккумулятора закончено, может служить
фактическая емкость, отдаваемая им во время последнего лечебного разряда малым током.
Если при таком разряде аккумулятор отдает примерно 125—130% своей номинальной
емкости, то лечебные циклы можно прекратить, и после заряда провести нормальный
контрольный разряд током 10-часового режима.
В процессе проведения лечебных циклов «заряд—разряд» емкость, отдаваемая
аккумулятором во время какого-то цикла, может несколько снизиться. Такое временное
снижение емкости обычно обусловливается тем, что срывающиеся корки сульфата
увлекают за собой частицы активной массы. Это несколько уменьшает общий объем
последней и снижает отдаваемую емкость;
однако во время последующих циклов емкость обязательно вновь возрастает.
Практическое применение описанного способа лечения аккумуляторов на установках
одной из магистралей дальней связи позволило полностью восстановить емкость ряда
аккумуляторных батарей, несмотря на то, что в течение нескольких лет отдаваемая ими
емкость составляла всего лишь 50—70% номинальной, а все известные способы лечения не
дали положительных результатов.
Восстановленные по описанному способу аккумуляторные батареи продолжали
эксплуатироваться в течение многих лег, сохраняя свою емкость на уровне номинальной.
Характерным для данного способа восстановления емкости
глубоко
засульфатированных аккумуляторов является то, что, чем больше потеря емкости, тем
больший эффект получается от перво145
го цикла лечения. Если у аккумуляторов, потерявших 60% емкости, первый цикл лечения
увеличивал их фактическую емкость на 8—10%, то последующие циклы давали уже
некоторое уменьшение роста емкости, который к концу лечения составлял 3—5%.
Важно отметить, что данный способ восстановления емкости проверялся и на
аккумуляторах вновь задействованных. На многих вновь построенных аккумуляторных
установках были задействованы аккумуляторы, в которых использовались пластины давнего
выпуска
Ввиду неудовлетворительных условий длительного хранения эти пластины,
задействованные в аккумуляторах, после всех полагающихся и нормально проведенных
зарядов не могли обеспечить при разряде получение 100% номинальной емкости. Большинство батарей отдавало от 75 до 80% этой емкости.
После того как были испробованы рекомендуемые заводскими инструкциями способы
восстановления емкости, а также другие способы, используемые на практике организациями,
монтирующими аккумуляторные установки, было предложено применитьописанный выше
способ восстановления емкости посредством глубокого разряда малыми токами.
Таблица 151
Значения величин емкостей, которые снимались при лечебных и контрольных
разрядах
Ёмкости отданные батареями при
10-часовом разряде до лечения
Первом лечебном разряде
Первом контрольном разряде
Втором лечебном разряде
Третьем лечебном разряде
Четвертом лечебном разряде
Пятом лечебном разряде
Последнем контрольном разряде
Величины емкости а ч,
аккумуляторных батарей
№1
№2
82,3
73,5
90
97
87,5
86
103
106
108
112,5
113,5
116,5
117
122
98,5
101
Как
впоследствии выяснилось, аккумуляторные пластины были сильно
засульфатированы во время длительного хранения, поэтому целесообразно
было
прибегнуть к способу, который первоначально рекомендовался только для аккумуляторных
батарей, потерявших емкость вследствие глубокой сульфатации, возникшей вследствие
неправильной эксплуатации.
Процесс восстановления емкости новым способом проходил так, как это показано в табл.
11.1 для двух батарей типа СК-3 из числа всех, подвергавшихся операции по повышению
емкости. Лечебные разряды велись током 2,4 а до напряжения 1,75 в на аккумулятор. Ввиду
отсутствия опыта по повышению емкости этим способом новых аккумуляторов, после
первого лечебного разряда и заряда сделан был контрольный разряд в 10-часовом режиме,
который показал заметный рост емкости. Лечебные разряды
146
малым током продолжены были до снятия примерно 120% номинальной емкости, после чего
сделан был последний контрольный разряд.
Анализ данных, табл. 11.1 показывает, что данный способ лечения аккумуляторов
пригоден также и для повышения емкости новых аккумуляторов, не бывших в эксплуатации,
пластины которых были повреждены еще до монтажа.
Таким образом, этот способ приобретает универсальный характер. Применение его всегда
эффективно, не требует специального оборудования и может быть осуществлено в любых
условиях эксплуатации
Прочие способы устранения ненормальной сульфатации При запущенной (глубокой)
сульфатации до сего времени в технической литературе и инструкциях рекомендуется
способ заряда аккумуляторов в дистиллированной воде, сущность которого в следующем.
Аккумуляторы разряжают током 10-часового режима, до 1,8 б Затем их освобождают от
раствора ск, заливают дистиллированной водой и оставляют в покое на 1 ч. После этого их
включают на заряд током такой величины, чтобы напряжение каждого аккумулятора не
превышало 2,3 в.
Ввиду того что вначале раствор (вода) будет подкислен только за счет остатков кислоты,
сохранившейся в порах пластин, плотность его будет чуть выше 1000 кг/м3, и поэтому
внутреннее сопротивление аккумуляторов будет вначале очень высоким. В связи с этим
начальный ток будет очень мал, но постепенно с разложением сульфата кислотность
раствора будет повышаться, ток будет расти и начнется процесс десульфатации
аккумулятора. При этом надо следить за тем, чтобы ток заряда не слишком повышался, так
как это может вызвать чрезмерное нагревание раствора. При температуре, близкой к -40° С,
ток заряда надо существенно снизить или сделать временный перерыв в заряде.
Когда удельный вес раствора достигнет 1120 кг/м3, ток заряда снижают, до 1,2N,а и ведут
заряд до наступления нормальных признаков конца заряда (постоянство плотности раствора
и постоянсгво напряжения в течение 1 ч). После этого батарею переводят на разряд током,
равным 7 N. а, и ведут его в течение 2 ч. Затем возобновляют заряд током, при котором
начальное напряжение батареи не будет превосходить 2,3 в на аккумулятор, и заряжают так
долго, пока величина напряжения и плотность раствора ск не станут неизменными в течение
1 ч. Затем производят разряд в течение 2 ч током
7 N. а.
Повторение таких циклов заряда и разряда ведут до тех пор. пока на двух последних
зарядах напряжение и удельный вес будут повторять свои величины, а пластины
аккумуляторов примут нормальный внешний вид
После этого у заряженных аккумуляторов удельный вес раствора ск доводят до нормы
(1200—1210 кг/м3 при Т=25° С) и заря147
жают аккумуляторы нормальным током в течение получаса. Затем проводят контрольный
разряд в 10-часовом режиме и если аккумуляторы отдадут 100% номинальной емкости, то их
полностью заряжают и пускают в эксплуатацию.
Если окажется, что аккумуляторы полной номинальной емкостью не обладают, то весь
процесс заряда аккумуляторов в дистиллированной воде надо повторить, для чего проводят
первоначально смену раствора на воду и т. д.
Данный способ, как показала практика, часто требует проведения нескольких циклов, в
связи с чем приходится сменять раствор ск на воду не один раз. А известно, что такая
операция очень сложна, требует много времени (исчисляемого иногда многими неделями) и
большого труда.
Модификацией предыдущего способа устранения сульфатации является способ,
зафиксированный в заводских правилах по уходу за стационарными аккумуляторами.
После нормального заряда больную батарею разряжают током 10-часового режима до
напряжения 1,8 в на аккумулятор и оставляют без тока на 10—12 ч. Затем батарею заряжают
током длительного режима до газообразования и выключают на 15 мин, после чего
подвергают либо специальному перезаряду слабым током, равным 0,1 максимального
зарядного тока, либо перезаряду током длительного режима с перерывами.
Перезаряд слабым током применяется при неглубокой сульфатации; он продолжается до
наступления интенсивного газообразования на пластинах обеих полярностей и достижения
нормальной плотности раствора ск.
Перезаряд с перерывами применяется при наличии более сильной сульфатации; перерывы
начинают каждый раз после начала газообразования на положительных пластинах.
Перезаряд продолжаю г до тех пор, пока при последующем включении тока пластины
обеих полярностей не начнут одновременно «кипеть». Перезаряд с перерывами требует на
50% больше времени, чем непрерывный перезаряд слабым током.
При запущенных явлениях сульфатации рекомендуется проводить указанные лечебные
циклы перезарядов в разбавленном растворе ск. Для этого его разбавляют дистиллированной
водой до плотности 1030—1050 кг/м2 и доводят до нормальной плотности лишь после
освобождения пластин от сульфата свинца. Эффективность лечебных циклов определяется
по систематическому росту плотности раствора ск.
Способ Б. Н Кабанова по восстановлению емкости засульфатированных аккумуляторов
посредством кратковременного заряда аккумулятора током большой величины дает
эффективные результаты. Сущность этого способа заключается в том, что заряд ведут током,
величина которого определяется из расчета 0,1 а на 1 см2 видимой (геометрической)
площади положительных пластин. Для аккумулятора типа С-1 требуется зарядный ток около
60 а, для
148
аккумулятора С-5—около 300 а и т. д. Под таким током засульфатированный аккумулятор
должен быть выдержан в течение 2 ч.
Практическое применение этою способа затрудняется необходимостью использовать
специальные мощные выпрямительные устройства, так как требуется ток, в 10 раз
превосходящий нормальный ток заряда аккумуляторов.
Из описанных выше способов устранения ненормальной сульфатации у аккумуляторов
типов С и СК можно рекомендовать в первую очередь следующие два способа: устранение
сульфатации посредством перезаряда аккумуляторов слабым током и посредством глубоких
разрядов малыми токами.
Если эксплуатационное предприятие имеет зарядные выпрямительные устройства
больший мощности, то можно рекомендовать и способ Б. Н. Кабанова.
11.2. Короткие замыкания в аккумуляторах
Короткое замыкание (кз) в аккумуляторах—это электрическое соединение пластин
разной полярности. Кз может быть непосредственным и может возникнуть в результате
электрического соединения разyополюсных пластин посредством какого-либо постороннего
проводящего тела.
Прежде всего, по каким признакам определяется кз.
У бездействующего аккумулятора плотность раствора ск понижается заметно быстрее,
чем у других аккумуляторов батареи. Температура же раствора ск может быть выше.
Напряжение— пониженное. Если кз сильное, то может обнаружиться нагревание отводов у
отдельных пластин.
Во время разряда у аккумулятора, имеющего кз, напряжение пониженное и в процессе
разряда величина его продолжает снижаться быстрее, чем у других аккумуляторов, а
конечное напряжение, соответствующее данному режиму разряда, наступает к моменту,
когда у других аккумуляторов оно еще намного выше предельно допустимого значения.
Если продолжать разряд аккумулятора кз, то напряжение может понизиться до нуля.
Температура раствора ск может быть повышенная.
При заряде аккумулятора, имеющего кз, наблюдается пониженное напряжение, которое
растет слабо или совсем не растет, удельный вес раствора ск повышается медленнее, чем у
других аккумуляторов. К концу заряда батареи, когда все ее аккумуляторы интенсивно
"кипят" (при заряде до напряжений, превышающих —2,4 в), у аккумулятора с кз выделение
газов может быть очень слабым или отсутствовать совсем. Как и при всех ранее упомянутых
состояниях (покой, разряд), так и при заряде температура раствора обычно несколько
повышена.
Явление короткого замыкания не является столь частым, однако в процессе эксплуатации
оно не исключено. Главная задача обслуживающего персонала состоит в том, чтобы
обнаружить его
149
вовремя Тогда значительно легче ликвидировать его последствия.
Чтобы выявить аккумулятор, в котором возникло короткое замыкание (может быть еще
слабое), надо произвести контрольное испытание всей батареи. Такое испытание надо
начинать тотчас после окончания нормального заряда, закончившегося интенсивным
кипением. Заряд прекращают и батарею разряжают током 10-часового разряда в течение 15
мин. Затем батарею заново включают на заряд током 1,5Nа и наблюдают появление газиро-
вания, которое в этих условиях возникает через несколько минут. У тех аккумуляторов, у
которых газирование будет слабее, чем у остальных или не будет никакого газирования,
возможно наличие КЗ.
Аккумуляторы подвергают дополнительному обследованию для выявления места
короткого замыкания Аккумуляторы, собранные в стеклянных сосудах, просвечивают
лампой, чтобы проверить, свободны ли промежутки между соседними пластинами, нет ли
на поверхности сепараторов КУСОЧКОВ отвалившейся активной массы, не соприкасаются ли
свинцовые пружины, располагаемые между крайней пластиной и стенкой сосуда, со
шламом. Проверяют, нет ли контакта между свободно лежащим ушком одной пластины с
ушком соседней, припаянным к свинцовой полосе. Такой контакт может возникну у
аккумуляторов небольшой емкости вследствие 'сдвига одной из пластин или (у
аккумуляторов любой емкости) в результате случайно попавшего кусочка свинца или
какого-либо . другого проводящего материала.
Проверяют, нет ли контакта между пластинами разной полярности и шламом,
достигшим недозволенной высоты. У аккумуляторов, собранных в деревянных,
выложенных свинцом баках, путем внешнего осмотра эго определить нельзя, поэтому
прибегают к специальному способу измерения количества шлама посредством деревянных
угольников (разд. 11.3).
Шлам может соприкасаться с пластинами обеих полярностей или с пластинами одной
полярности. Определяют между пластинами какой полярности и шламом имеется контакт.
Для этого вольтметром у аккумулятора, находящегося в бездействии, измеряют
напряжение между обкладкой и плюсовой пластиной, а затем между обкладкой и
минусовой пластиной. При отсутствии кз между плюсом и обкладкой вольтметр должен
показать около 1,3 в, а между минусом и обкладкой —0,7 в. Если вместо одной из этих
величин вольтметр показывает нуль, значит налицо кз между пластинами соответствующей
полярности и шламом.
Если перечисленные мероприятия не позволяют определить место кз в аккумуляторе, то
место кз определяют компасом. Компас должен быть заключен в пластмассовый футляр
для предупреждения случайных коротких замыканий, которые могут возникнуть между
разноименными пластинами при соприкосновении с компасом. (Пользоваться компасом
можно при любом состоянии батареи: при заряде, при разряде и когда она в покое.
Наибольшее отклонение стрелки компаса наблюдается при заряде. Компас располагают
поочередно над ушками пластин одной полярности (рис. 11.1). Переход от одной пластины
к другой при отсутствии кз почти не вызывает заметного отклонения стрелки компаса. В
месте кз стрелка резко отклонится. Более того место кз определится при прохождении
компаса по концам отводов пластин другой полярности. Возможно, что кз обнаружится не
только между одной парой пластин, но и между другой. Компас это покажет точно.
Надо иметь в виду, что при слабом кз и стрелка компаса может отклониться на
небольшой угол.
После определения пластин, между которыми имеется кз, надо найти место и причину кз.
Осматривают верхние края подпорных стекол в поисках образовавшихся на них проводящих
мостиков, не осела ли на них активная масса, оторвавшаяся от пластин, или не дали ли
короткое соединение нити или капли паяльного свинца. Такие замыкания устраняются
посредством тонкой эбонитовой или стеклянной палочки (металлическими прутками
пользоваться нельзя— можно замкнуть отводы разнополюсных пластин). Если кз возникло
вследствие сильно разросшихся осадков губчатого свинца на верхних кромках пластин» то
его устраняют посредством стеклянной палочки, или если эти наросты трудно поддаются
удалению, то прибегают к пользованию стеклянной полоской шириной 20—30 мм и ею
соскабливают корку осадков.
Если в аккумулятор с фанерной изоляцией между пластинами попадают посторонние
проводящие тела (случай редкий), то это может привести к кз вследствие продавливания
слабой механически сепарации. В этом случае надо удалить постороннее тело и заменить
листы сепарации с обеих сторон положительной пластины, участвовавшей в кз.
Следует отметить, что кз вследствие коробления положительных пластин и чрезмерного
роста осадков явление редкое, так как и коробление, и рост осадка --- явления,
развивающиеся медленно, и они при хорошем обслуживании могут быть замечены в самом
начале своего появления.
161
Короткие замыкания, возникающие вследствие коробления пластин и через шлам, сильно
повреждают аккумуляторы, поэтому следует подробнее остановиться на причинах их
возникновения и способах устранения.
Короткое замыкание возникает при сильном короблении положительных пластин.
Покоробившаяся пластина вызывает столь сильное давление на сепарацию, что она
разрушается и не препятствует уже непосредственному соединению разнополюсных пластин. Надо сказать, что это одно из наиболее трудно устранимых КЗ.
В первую очередь следует попытаться (ослабив предварительно сжатие комплекта
пластин, например, путем извлечения уплотняющих пружин) вынуть поврежденную фанеру
и заменить ее специально подготовленной для этого новой фанерой. Если старая фанера в
общем еще послужила мало и достаточно сохранилась, просовывают дополнительный кусок
новой фанеры к месту кз. Этот кусок фанеры надо установить так, чтобы его волокна
направлены были вертикально.
Если коробление (или искривление) у пластины столь значительно, что этим способом
устранить кз не удается, то тогда надо дефектную положительную пластину вырезать и
попробовать выправить ее между двумя гладкими досками. Такой правке покоробленные
пластины поддаются только когда время эксплуатации их в аккумуляторе не превышает 2
лет, так как при большем сроке службы пластины теряют пластичность и при правке могут
дать 7рещины или вообще разрушиться. При проведении этой работы следует
руководствоваться следующими указаниями:
а. Пластину правят в заряженном состоянии, так как заряженные пластины мягче и
поэтому легче поддаются правке. В связи с этим у аккумуляторов, работающих в режиме
постоянного подзаряда, пластину для правки можно вырезать без специальной подготовки, а
у аккумуляторов, эксплуатируемых в режиме заряд— разряд,—только после заряда.
б. Вырезанную пластину промывают дистиллированной водой для устранения с
поверхности пластины остатков раствора кислоты.
в. Доски, применяемые для правки пластины, должны быть сделаны из дерева твердой
породы (береза, дуб, бук) и гладко выструганы.
г. Силу давления на пластину надо увеличивать постепенно— по мере выпрямления
пластины, а затем оставить ее на некоторое время под постоянным грузом.
Правку пластины нельзя осуществлять ударами по доске, так как можно разрушить
пластину, а если разрушение сразу и не наступит, то активная масса пластины во всяком
случае частично выкрошится. Если изоляция или правка покоробленной пластины
невозможна, то в поврежденном аккумуляторе надо сменить все положительные пластины и
сепарацию. Если не хотят менять
152
отрицательные пластины, то тогда лучше использовать положительные пластины темной
формировки.
Особенно опасно коробление положительных пластин для аккумуляторов С-5 (СК-5), С-8
(СК-8) и С-12 (СК-12), так как у них настолько плотно вложен в сосуд комплект пластин, что
коробление может вызвать разрушение сосуда.
11.3. Накопление шлама и способы его удаления
В нормальных условиях эксплуатации количество шлама на дне аккумуляторов,
работающих в режиме заряд—разряд, незначительно, а в режиме постоянного подзаряда и
того меньше.
Небольшой осадок, который может тонким слоем покрывать дно аккумуляторного
сосуда, вполне допустим и состоит чаще всего из двуокиси свинца с примесью сульфата.
Надо сказать, что свободное пространство между нижней частью пластин и дном
аккумуляторного сосуда имеет такую высоту, что при правильно налаженной эксплуатации
практически не требуется заботиться об его очистке на всем протяжении службы
аккумуляторной батареи. Только неправильно организованный режим эксплуатации и
плохой уход могут вызвать образование непомерно высокого слоя шлама. Причинами этого
могут быть сильные и частые перезаряды, чрезмерно глубокие разряды, короткие замыкания,
повышенная сульфатация, загрязненность раствора ск. Действие этих явлений проявляется в
ускорении отпадания активной массы пластин, и особенно у положительных.
По высоте и характеру шлама можно судить о его происхождении. Если осадка много,
накопился он быстро и имеет коричневый цвет, значит аккумулятор систематически
заряжали чрезмерно большим током или прибегали при каждом заряде к длительным
перезарядам.
При повторяющихся явлениях глубокой сульфатации шлам имеет белый цвет. Надо
напомнить, что аналогичный осадок может быть вызван наличием вредных примесей в
растворе ск.
Твердый осадок серого цвета образуется при соединении шлама с отрицательными
пластинами, через посредство, например, осевшей книзу свинцовой пружины,
расположенной между стенкой сосуда и крайней отрицательной пластиной. Бурую окраску
имеет шлам, контактирующий с положительными пластинами, которые склонны к
удлинению. В аккумуляторах, смонтированных в деревянных сосудах со свинцовой
обкладкой, такой контакт между осадком и положительными пластинами фактически
создает контакт между этими пластинами и свинцовой обкладкой, поэтому последняя также
приобретает бурую окраску.
Если шлам имеет слоистую окраску, причем коричневые слои перемежаются со светлосерыми, то это свидетельствует о неравномерности режима работы батареи и об
использовании нечистой воды. Так, например, если вода содержит хлор, то двуокись свин153
ца в присутствии соляной кислоты переходит в сульфат белого цвета. При последующем
заряде отлагается новый слой шлама из двуокиси свинца, имеющей темно-коричневый цвет.
Так чередуются эти слои.
Нельзя допускать, чтобы образующийся на дне сосуда аккумулятора слой шлама достигал
большой высоты. Расстояние между нижними концами пластин и слоем шлама не должно
быть меньше 10 мм. Удалять шлам надо до того, как будет достигнуто это критическое
расстояние. При надлежащем налаженном в дальнейшем режиме эксплуатации появление
новых слоев шлама должно быть исключено. Но при неправильных режимах и плохом
обслуживании накапливание шлама может быть настолько быстрым, что уже по истечении
2—3 лет эксплуатации новой батареи может возникнуть необходимость в очистке
аккумуляторов.
У аккумуляторов, собранных в непрозрачных сосудах, высота слоя шлама измеряется
деревянным угольником, показанным на рис. 11.2. К вертикальной круглой палочке
угольника (из березы или эбонита) длиной 600 мм и диаметром 8 мм внизу перпендикулярно
укрепляется пропитанная парафином деревянная планка длиной 100—120 мм и высотой 10
мм.
Угольник погружают в свободное пространство между крайними пластинами и стенкой
сосуда аккумулятора. Если сосуд компактно заполнен пластинами, то вынимают одну
фанерную прокладку с палочками и на их место ставят другие деревянные палочки или
стеклянные трубки. В освободившееся пространство погружают угольник, пока он не
соприкоснется со шламом. Затем пытаются осторожно повернуть угольник. Если угольник
не поворачивается, значит шлам доходит до пластины на расстояние, меньшее 10 мм, или
даже соприкасается с пластинами.
Откачка шлама требует внимательности и терпения. При любом способе откачки шлама
одновременно удаляется и раствор ск. Пластины оголяются. Во избежание порчи
отрицательных пластин, которые при соприкосновении с воздухом сильно разогреваются и
теряют емкость, аккумуляторы надо предварительно полностью разрядить (лучше в 10часовом режиме до 1,8 в}. Но и в этих условиях откачку рекомендуется производить в
максимально короткие сроки
Лучше всего откачивать шлам при помощи вакуум-насоса или воздуходувки. Схема
соединения приборов, участвующих в откачке шлама по этому способу, приведена на рис.
11.3.
Резиновый шланг 1 одним концом со вставленной стеклянной трубкой 2 опускается на дно
сосуда аккумулятора А (между концов шланга и дном должен оставаться небольшой зазор), а
другим концом 3 надевается на стеклянную трубку, проходящую через пробку бутыли Б и
доходящую до половины бутыли или несколько ниже. На вторую стеклянную трубку 4 (короткую) надевается резиновый шланг 5 от ваккуум-насоса или воздуходувки В которые
создают в бутылиразряжение. Под влиянием этого разряжения раствор ск со шламом
устремляется в бутыль. В процессе откачки шлам надо слегка перемешивать стеклянной
палочкой (или трубочкой) с концом, согнутым под прямым углом, чтобы создать ему
подвижность. Диаметр стеклянной трубки должен составлять 12—15 мм.
После откачки шлама аккумулятор тут же заполняют раствором ск Для облегчения
процесса перекачки можно стеклянную бутыль расположить по отношению к аккумулятору
на более низком уровне. В аккумуляторах, сосуды которых полностью заняты пластинами
(например, типов С-5 и СК-5, С-6 и СК-8, С-12 и СК-12
155
др.), чтобы пропустить резиновый шланг с трубкой, приходится вырезать одну крайнюю
(боковую) пластину, а затем после откачки ставить ее на место и приваривать.
Если нет вакуум-насоса или воздуходувки, то шлам можно откачивать при помощи
сифона, как это показано на рис. 11.4.
При начавшемся переливании раствора ск надо осторожно помешивать шлам, чтобы
интенсифицировать процесс его удаления.
Новый раствор ск должен иметь такую же плотность, какую имел старый раствор после
разряда аккумулятора (в начале процесса откачки шлама). После этого аккумуляторы
получают полный заряд.
Рис 11.4 Откачка шлама при помощи сифона
11.4. Переполюсовка аккумуляторов
Переполюсовка аккумулятора состоит в том, что полярность его пластин изменяется на
обратную. Обычно это происходит, когда аккумулятор по недосмотру подвергается заряду
током обратного направления. В результате этого положительные пластины заряжаются, как
отрицательные, а отрицательные пластины, — как положительные.
Переполюсовка отдельных аккумуляторов, входящих в состав данной батареи, возможна
в том случае, когда эти аккумуляторы обладают значительно меньшей емкостью, чем все
остальные. Это так называемые «отстающие» аккумуляторы, не доведенные до нормы
(например, частично засульфатированные аккумуляторы, аккумуляторы с более холодным
раствором ск). В процессе разряда напряжение у таких аккумуляторов понижается быстрее и
может достигнуть нуля.
При продолжающемся разряде батареи разрядный ток, проходящий через эти
аккумуляторы, уже становится для них зарядным током, но он заряжает их в обратном
направлении. Положительные пластины становятся отрицательными, а отрицательные
пластины—положительными. Обратное напряжение на каждом переполю сованном
аккумуляторе, достигнув 2 в, снижает общее напряжение батареи на 4 в.
В процессе такой переполюсовки в активной массе пластин обеих полярностей создаются
короткозамкнутые элементы. Они возникают за счет того, что в активной массе каждой из
пластин возникает смесь двуокиси свинца и губчатого свинца, пропитанных раствором
серной кислоты. Объем активных масс сильно увеличивается. У отрицательных пластин
вследствие этого ячейки сильно набухают. Это может привести к разрыву тонкой свинцовой
сетки, которая формируется, теряет прочность и приобретает коричневую окраску.
Положительные пластины заметно светлеют.
166
У них контакт активной массы со свинцовым остовом ослабляется.
Если понижение емкости отдельных аккумуляторов замечено рано, то можно не
допустить переполю совки.
Переполюсовка возникает только тогда, когда обслуживающий персонал не замечает
чрезмерного понижения (ниже, например, 1,75 в) напряжения на отдельных аккумуляторах
во время разряда на нагрузку. Если своевременно прекратить прохождение тока через такие
аккумуляторы, то переполюсовка не наступит.
Если переполюсовка уже произошла, то аккумулятор надо тщательно обследовать, чтобы
устранить замеченные ненормальности и определить состояние пластин обеих полярностей.
Затем переполюсованному аккумулятору (предварительно отключенному от батареи) дают
несколько тренировочных заряд—разрядов для восстановления его нормальной емкости.
Исправленный аккумулятор включают вновь в батарею перед ее зарядом. Практика показала,
что специально проведенная неглубокая переполюсовка всей аккумуляторной батареи может
оказать положительное влияние на аккумуляторы--повысить их емкость, которая начала снижаться в связи с усадкой отрицательной активной массы. Переполюсовка приводит к
некоторому размягчению губчатого свинца минусовых пластин и делает более плотной
двуокись на положительных пластинах
Переполюсовка оказывает вредное влияние на вновь смонтированную батарею Однако до
сих пор имеются случаи, когда вследствие невнимательности технического персонала, вновь
смонтированная аккумуляторная батарея подвергается первому (формировочному) заряду
током обратного направления.
Батарею насильно переполюсовывают. При этом ошибочность включения замечают
обычно по истечении многих часов заряда, когда свинцовая сетка отрицательных пластин
уже приобрела коричневатую окраску двуокиси свинца, а положительные пластины заметно
посветлели
Вредные последствия такой переполюсовки тем сильнее, чем дольше она производилась.
Наибольшей опасности подвергаются отрицательные пластины. Если наружная сетка
отрицательных пластин глубоко проформировалась, то она может преждевременно потерять
свою механическую прочность, а это может вызвать выпадение отрицательной активной
массы со всеми вытекающими отсюда неприятными последствиями- короткие замыкания,
понижение емкости пластин и т. п.
Перед включением новой батареи на формировочный заряд предварительно надо
проверить полярность на зарядных шинах (до подключения батареи), к которым подключено
зарядное выпрямительное устройство и полярность шин, подходящих из аккумуляторной.
Если это забыли сделать и батарея уже заряжается, то лучше всего проверить полярность на
самих аккумуляторах, соответствует ли она полярности пластин, и тут же исправить допущенную ошибку.
157
11.5. Преждевременный износ пластин
Износ положительных пластин—явление совершенно нормальное для аккумуляторов,
эксплуатируемых в режиме заряд—разряд. Практика показала, что число циклов заряд—разряда при благоприятных условиях эксплуатации может достигать 1000 со снижением
отдаваемой емкости не более чем на 20—25% против номинальной. Нормальное снижение
емкости положительных пластин во время следующих один за другим заряд—разрядов
обусловливается постепенным разрушением ребрышек вследствие РХ глубокой формовки. В
результате этого площадь поверхности активной массы, а затем и количество ее постепенно
уменьшаются.
Разрушению активного слоя положительных пластин способствуют также газы,
выделяющиеся в конце заряда из пор активной массы, и систематические (при каждом
заряд—разряде) изменения объема веществ в активном слое пластин Как известно, эти
изменения обусловлены тем, что сульфат имеет объем, в 1,85 раза больший, чем, например,
двуокись свинца, из которой он образовался.
Все сказанное об износе положительных пластин относится к правильно поставленной
эксплуатации. Но износ может резко ускориться, если заряд ведется чрезмерно большими
токами, причем не только в начале заряда, но и конце заряда при интенсивном выделении
газов. Частые и длительные перезаряды также способствуют ускоренному износу
положительных пластин. Отпадает активная масса, разрушаются ребрышки, в результате
чего уменьшается активная поверхность пластин.
При правильно поставленном режиме постоянного подзаряда,. когда ток подзаряда не
превышает величины тока, требующейся только для компенсации потерь, срок службы
аккумуляторов удлиняется. Однако при излишне больших токах подзаряда может
возникнуть чрезмерно глубокая формировка положительных пластин, что будет
способствовать интенсификации разрушения их активного слоя. Это может также сократить
срок службы пластин и положительных в первую очередь.
Преждевременному износу положительных пластин способствуют излишние глубокие
разряды. Полный заряд после глубокого разряда требует восстановления всего
образовавшегося сульфата. Слой активной массы увеличивается, разрыхляется. Сильнее и
глубже прорабатывается свинцовая основа пластин. Пластины теряют механическую
прочность.
Повышенная температура также способствует интенсивному износу пластин. Это
сказывается, во-первых, в том, что при более высокой температуре требуется чаще доливать
воду, так как испарение раствора в аккумуляторах значительно усиливается. Частая доливка
воды приводит к увеличению разности плотности раствора между верхними и нижними
слоями его. Поэтому неиз158
бежно повышается саморазряд, так как между верхней и нижней частями пластин возникает
существенная разность потенциалов, а, следовательно, и уравнительные токи. Не меньший
вред приносит повышение температуры даже в допустимых границах, если оно имеет место
не у всех аккумуляторов данной батареи одновременно, а происходит у отдельных
аккумуляторов или группы их,
Такое положение может возникнуть, например, при неправильно организованном
отоплении аккумуляторною помещения в результате которого отдельные группы
аккумуляторов (например, расположенные на различной высоте—при двухъярусных стеллажах) омываются воздухом с разной температурой.
Если ненормальные условия, которые приводят к преждевременному износу пластин,
своевременно не устранены, то может возникнуть необходимость в замене пластин. Чаще
всего приходится заменять положительные пластины, учитывая, что даже в нормальных
условиях эксплуатации срок службы положительных пластин в 2—2,5 раза короче, чем у
отрицательных.
При замене положительных пласгин нельзя допускать наличия в одном и том же
аккумуляторе пластин старых и новых. Надо менять все пластины одной полярности. Замена
только части пластин одной полярности приводит к очень неравномерному распределению
нагрузки между пластинами: новые пластины, обладающие большей активной
поверхностью и меньшим сопротивлением, берут на себя значительно большую нагрузку,
чем старые, работают с перегрузкой и быстро изнашиваются. Равномерное распределение
нагрузки между всеми пластинами наступает тогда, когда новые пластины вследствие
тяжелого для них режима «постареют» настолько, насколько уже «постарели» старые
пластины.
Износ отрицательных пластин происходит значительно медленнее, чем положительных.
Но возможны случаи, когда отрицательные пластины теряют свою емкость необычно
быстро. Такое снижение емкости может происходить при усадке (спекании) активного
материала отрицательных пластин. Под усадкой надо понимать потерю пористости
активной массы, которая приводит к резкому снижению емкости отрицательных пластин.
Проникновение в такую массу раствора ск сначала затрудняется, а потом совсем
прекращается. Уплотнение (усадка) отрицательной активной массы сопровождается
сморщиванием, уменьшением объема, растрескиванием и потерей контакта между массой и
решеткой (основной) пластины. Отрицательная масса как бы металлизируется — становится
настолько плотной и твердой, что проткуть ее иголкой не удается. Между тем у исправной
заряженной отрицательной пластины активная масса эластична и легко протыкается
иголкой.
Как уже говорилось выше, - для предупреждения спекания (усадки) активной массы
отрицательных пластин в нее добавляют так называемые расширители. Это инертные
вещества, которые механически препятствуют возникновению усадки активного ма159
риала отрицательных пластин. В отечественных пластинах в качестве такого расширителя
применяют сернокислый барий. Очень важно, чтобы расширителя было достаточно и чтобы
он был равномерно распределен по всей активной массе пластины. В противном случае
расширитель не только не будет препятствовать, но может способствовать появлению
усадки.
Таким образом, причины возникновения спекания (усадки) активной массы могут
закладываться уже в процессе производства отрицательных аккумуляторных пластин на
заводе. У качественно изготовленных пластин явление «усадки» наблюдается очень редко.
Но если уже отрицательные пластины склонны к такому «недугу», то надо знать, что
процесс спекания ускоряется в условиях значительных недозарядов, глубоких разрядов, при
коротких замыканиях, при частых разрядах токами большой величины и, наконец, при
работе аккумулятора в условиях пониженных температур.
Если отрицательные пластины лимитируют получаемую от аккумулятора емкость из-за
усадки активной массы, их надо заменить новыми. Однако если это понижение емкости
отрицательных пластин составляет не более 30—35%, то часто удается повысить емкость
аккумуляторов до нормы путем замены сепарации. Деревянная сепарация, изолирующая
разнополюсные пластины, обладают способностью удлинять срок службы отрицательных
пластин. Это происходит за счет благотворного влияния на губчатый свинец особых
органических веществ, выделяющихся в небольшом количестве из древесины сепараторов и
замедляющих процесс усадки отрицательной активной массы. С течением времени запас
этих веществ может истощиться. Тогда целесообразно сменить сепарацию и этим
способствовать повышению рабочей емкости отрицательных пластин.
У аккумуляторов с малоизношенными положительными пластинами можно понизить
степень усадки отрицательных пластин путем переполюсовки аккумулятора. 'При этом
пропускают через аккумулятор обратный ток, равный, примерно 1/3 нормального зарядного
тока. Когда обратное напряжение на аккумуляторе достигнет 2 в, заряд обратным током
прекращают и дают аккумулятору нормальный полный заряд с перезарядом.
11.6. Повышенный саморазряд
При рассмотрении характеристик и свойств аккумуляторов С и СК в разд. 6.5 говорилось
о том, что явление саморазряда— явление неизбежное; что интенсивность саморазряда
наибольшая—в первые дни после заряда постепенно уменьшается и практически достигает
стабильного значения, меньшего 1%. Это нормальный саморазряд. Но саморазряд может
быть повышенной интенсивности, при котором полностью заряженный аккумулятор в
течение короткого времени, например, за одну-две недели теряет свою емкость.
160
Какие причины могут вызывать такой интенсивный саморазряд? Чаще всего—это
наличие сообщения (или полного замыкания) между пластинами разной полярности
или загрязнение раствора ск.
Наибольшая интенсивность саморазряда наблюдается при загрязнении раствора ск
металлами. При этом, если занесенный в раствор ск металл образует с кислотой
растворимую соль, то под влиянием электролиза при первом же заряде металл отлагается на
отрицательных пластинах. Если при этом данный металл электроположителен по
отношению к свинцу, то он, оседая на активной массе отрицательной пластины, образует
множество короткозамкнутых элементов по схеме, металл—раствор ск—губчатый свинец.
Происходит интенсивный разряд отрицательной пластины, губчатый свинец переходит в
сульфат. При этом выделяется свободный водород, который вначале накапливается в виде
пузырьков, оседающих на поверхности металла, которые постепенно выходят из раствора ск.
Аккумулятор как бы «кипит», несмотря на то, что он не заряжается.
Интенсивное газирование у аккумулятора, находящегося в покое или на разряде,
указывает на то, что в аккумуляторе имеется повышенный саморазряд, обусловленный
попавшими в раствор металлами, которые электроположительны по отношению к свинцу:
медь, висмут, сурьма, серебро, ртуть, золото, платина. Процесс повышенного саморазряда
может и не сопровождаться выделением водорода, если раствор ск загрязнен железом или
марганцем.
У аккумуляторов с повышенным саморазрядом при заряде напряжение растет медленнее
и в конце заряда не достигает своей нормальной величины: оно тем ниже, чем более
интенсивен саморазряд На повышение саморазряда существенно влияет чрезмерно высокая
плотность раствора ск и повышенная температура.
Поскольку наибольшему саморазряду при наличии вредных примесей в растворе ск
подвержены отрицательные пластины, которые обычно обладают повышенным запасом
емкости, то не очень интенсивный саморазряд их не сразу может быть замечен.
Повышенный саморазряд может появиться у аккумуляторов, у которых внешние стенки
сосудов смочены раствором ск. Это так называемый внешний саморазряд, который легко
устраняется. Бороться с повышенным внутренним саморазрядом—это значит бороться за
чистоту раствора ск, о чем уже было сказано выше. Сохранение плотности раствора и его
температуры без чрезмерного их завышения—это тоже меры борьбы с повышенным саморазрядом.
11.7. Износ и смена сепарации. Щелочение и хранение сепараторов
Срок службы фанерных сепараторов не нормирован. Единственно, что можно сказать с
известной определенностью — это то, что
161
в пределах 4—5 лет службы они сохраняют достаточную механическую прочность и
могут быть при надобности вынуты из аккумулятора без повреждений.
Практика показала, что в благоприятных условиях сепараторы могут служить 12—15 лет
и более, но при этом первая попытка вынуть их из аккумуляторов сопровождается их
разрушением. Учитывая эти обстоятельства, фанерную сепарацию чаще всего сменяют при
проведении первого капитального ремонта, связанного со сменой положительных пластин.
Однако на практике наблюдаются случаи преждевременной порчи сепараторов. Одной из
причин этого может явиться высокая температура раствора ск. Так, например, установлено,
что срок службы сепараторов, работающих при температуре +40° С, сокращается почти
втрое против срока, который может быть достигнут, если температура раствора ск не
превышает +25° С. Ненормально высокая плотность раствора ск также действует отрицательно на сепараторы. В этих условиях наблюдается обугливание сепараторов. Они
становятся хрупкими и легко разрушаются. -' В аккумуляторах, подвергшихся глубокой
сульфатации, поры сепараторов могут быть частично забиты сульфатом. Уменьшение
пористости сепараторов повышает их электрическое сопротивление и затрудняет диффузию
раствора ск. В результате рабочее напряжение аккумулятора заметно понижается, особенно
при больших разрядных токах.
Такие примеси, как марганец, понижают пористость сепараторов, и они приобретают
светлую окраску.
Выше уже указывалось, что древесина сепараторов выделяет особые органические
вещества, которые благотворно влияют на отрицательные аккумуляторные пластины,
препятствуя усадке губчатого свинца, являющейся причиной понижения емкости отрицательных пластин. Так как запас этих веществ в сепарации ограничен, то при
наблюдающейся усадке активной массы отрицательных пластин целесообразно произвести
смену сепарации, даже если она по внешнему виду еще кажется вполне пригодной. Такая
замена, если и не восстановит полностью емкость аккумуляторов, то во всяком случае может
приостановить ее дальнейшее снижение.
Щелочением сепараторов удаляют из древесины химические вещества (кислоты, эфирные
масла и смолы), которые вредно действуют на аккумуляторные пластины, вызывая их
коррозию.
Правильное выщелачивание не нарушает стенок клеточных оболочек, освобождает поры
древесины, повышает пористость ее и улучшает электрические свойства, снижая
электрическое сопротивление шпона в несколько раз (для ольхи, например, в 5 раз) по
сравнению с необработанным шпоном.
Из существующих способов выщелачивания сепараторов рассмотрим только холодный
способ, когда выщелачивание производится при температуре 4-15—+20° С. Горячий способ
щелочения,
162
отличающийся быстротой процесса, обязателен только для хвойных пород древесины. Этот
способ не рекомендуется применять для лиственных пород древесины, так как при нем резко
снижается механическая прочность сепараторов.
Для выщелачивания сепараторов рекомендуется использовать специальные баки,
имеющие сливную трубу, вделанную в дно, и вторую трубу на определенном уровне в
боковой стенке. Бак должен быть выложен свинцом, трубы также должны быть свинцовые с
нанизанными на них резиновыми шлангами. На дне бака размещается деревянная решетка,
укрепленная на шипах высотой 5—6 см.
В заводских условиях большое количество сепараций обрабатывают в двух отдельных
баках: стальном баке—для раствора щелочи, в баке, выложенном свинцом,—для раствора
серной кислоты.
Фанеру, отобранную для щелочения, укладывают в баке так, чтобы направление волокон
древесины было вертикальным. В зависимости от размеров бака и сепараторов последние
можно устанавливать в один или в несколько рядов при расстоянии между рядами 15—20
мм.
На сепараторы, чтобы они не всплывали, кладут дощечку с грузом (например, куски
свинца). Для щелочения применяют раствор технического едкого натрия (каустической
соды)—60 г на 1 л воды при температуре раствора не выше +30° С.
Уровень раствора в баке должен быть на 4—5 см выше верхней кромки сепарации, но он
не должен доходить до бокового сливного отверстия. Если раствор имеет комнатную
температуру (15—20° С), то сепарация должна оставаться в растворе 80—85 ч. Через каждые
3-—4 ч раствор перемешивают палкой. Раз в сутки сепарацию перебирают вручную, чтобы
предотвратить слипание листов между собой, которое мешает доступу свежего раствора.
Окончание щелочения определяется по времени и путем осмотра сепарации: хорошо
выщелоченная сепарация имеет красно-коричневый (бурый) цвет и не имеет светлых пятен.
После окончания щелочения раствор сливают, а затем, присоединив нижний шланг к
водопроводному крану, промывают сепарацию снизу вверх проточной водой. Вода сливается
через боковое 'отверстие. Проточная холодная вода обеспечивает удовлетворительную
промывку в течение полутора-двух суток.
По окончании промывки в бак, освобожденный от воды, наливают раствор серной
кислоты уд. весом 1080—1100 кг/м3 и оставляют сепарацию в этом растворе в течение 12 ч.
Серная кислота нейтрализует щелочь. При этом сепарация перекрашивается в светлый с
желтоватым оттенком цвет. У хорошо обработанной сепарации при просмотре на свет не
должно быть заметно никаких пятен, присутствие которых указывает на недостаточное
выщелачивание
163
После удаления раствора кислоты вторичная промывка сепарации проточной водой
ведется в течение 6 ч. Если невозможно промыть сепарацию проточной водой, то
пользуются водой, обладающей температурой +30° С, которую сменяют через каждые 3—
4ч. В этом случае промывка после щелочения длится до 4—5 суток, а после кислоты до 1
суток.
Приведенные выше данные о концентрации щелочи, применяемой для выщелачивання,
времени выщелачивания и температурных условиях являются практически оптимальными.
Отклонение от них влияет на электрическое сопротивление сепарации и ее механическую
крепость. Характерно, что если под влиянием этих факторов понижается электрическое
сопротивление, то уменьшается и механическая прочность сепараторов.
Для того чтобы длительно сохранить не выщелоченный шпон пригодным для
применения в аккумуляторах, необходимо соблюдать определенные правила хранения.
Сухой невыщелоченный шпон должен храниться в сухом и прохладном месте. Лучше всего
хранить шпон в стопках под небольшим гнетом, чтобы предупредить коробление и
свертывание листов.
Влажный не выщелоченный шпон требует проведения специальных мер — в противном
случае он может в течение 3—4 недель заплесневеть и испортиться.
Если полученный влажный шпон не может быть вскоре использован (в первые 2—3
недели), ему должны быть обеспечены особые условия хранения. При сроке хранения до
двух месяцев достаточно поместить шпон в сосуд с водой, которую меняют раз в неделю.
При очень длительных сроках хранения шпон должен пребывать в слабом растворе
двууглекислой соды (25—30 г соды на литр воды). Можно хранить шпон и в слабом
растворе серной кислоты, но это вызывает механическое ослабление шпона.
Но даже при хранении шпона в наилучших условиях после 6 месяцев качество его
неизбежно понижается.
Выщелоченные сепараторы должны храниться только во влажном состоянии. Высыхание
выщелоченной сепарации повышает ее электрическое сопротивление, и понизить его
впоследствии невозможно, кроме того, сепараторы при высыхании коробятся и
растрескиваться.
Для хранения в течение нескольких дней выщелоченные сепараторы можно оставить
сложенными в стопки под гнетом и накрытыми мокрыми тряпками. При более длительном
хранении следует руководствоваться указаниями, которые были даны выше в отношении
хранения влажного не выщелоченного шпона.
Фанеру следует устанавливать в аккумуляторы непосредственно перед заливкой их
раствором ск. Фанера не должна длительно оставаться на открытом воздухе, так как она
высыхает, листы коробятся, образуется волнистость и возникают трещины. Такая фанера
становится непригодной к применению в аккумуляторах и должна быть заменена новой.
164
11.8. Повреждения и замена аккумуляторных сосудов
Стеклянные сосуды (I ОСТ 7342—55) достаточно крепки, но все же они требуют
осторожного обращения. Сосуды могут выходить из строя в следствие ударов, а также
коротких замыканий, создающих местный перегрев, или вследствие неправильного монтажа
пластин.
Стеклянные сосуды находятся под большой нагрузкой. Так, даже у небольшого
аккумулятора С-10 комплект пластин весит примерно 40 кг. Вся эта нагрузка действует на
верхние ребра сосудов. Таким образом, аккумуляторный сосуд находится в состоянии
большого механического напряжения и малейшая неправильность в установке сосудов,
всякие перекосы у стеллажей, на которых размещены сосуды, могут послужить причиной
разрушения стеклянных сосудов.
В свою очередь, перекосы стеллажей возникают при изготовлении их из недостаточно
просушенной древесины. Перекос этот нарушает равномерность распределения нагрузки на
борта стеклянных сосудов, и они дают трещину, если не разрушаются сразу.
К аналогичным результатам приводит и местный перегрев в аккумуляторе (а значит, и в
какой-то точке сосуда) вследствие возникновения короткого замыкания между соседними
разнополюсными пластинами. Как известно, такое замыкание может возникнуть в результате
сильного коробления положительных пластин.
У аккумуляторов, собранных в деревянных, выложенных свинцовыми листами сосудах,
повреждение последних в основном возникает при появлении отверстия в свинцовой
обкладке.
Причин этому может быть несколько: плохая пропайка швов обкладки,
недоброкачественность рольного свинца, использованного для обкладки, неправильная
установка подпорных стекол, неправильное расположение (подвеска) пластин и т. п.
Малейшая течь в свинцовой обкладке приводит к тому, что дерево сосуда подвергается
действию серной кислоты. При этом образуется уксусная кислота, сильно действующая на
свинцовую обкладку, разрушение которой усиливается настолько, что в ней образуется
значительное сквозное отверстие. Раствор ск постепенно вытекает из сосуда, уровень его
понижается, а на стеллажах и на полу образуются подтеки. Место протекания отмечается на
деревянном сосуде потемнением окраски.
Батарея, у которой поврежден сосуд аккумулятора, немедленно отключается как от цепи
нагрузки, так и от цепи заряда. После этого с обеих сторон разрезают соединительные
полосы у поврежденного аккумулятора. Ставят перемычку, и батарею включают на работу.
Если аккумуляторы сравнительно небольшой емкости, например до С-8, то комплекты
пластин можно вынимать, не отрезая пластины от сборных полос. В первую очередь
вынимают комплект отрицательных пластин, как более легкий, а затем комплект по165
ложнтельных пластин. Важно не допустить соприкосновения разнополюсных пластин.
Вынутые комплекты пластин тут же помещают в сосуды с дистиллированной водой: в один
сосуд—положительные, а в другой сосуд—отрицательные.
Затем убирают неисправный сосуд, а стеллажи обмывают нашатырным спиртом или
раствором соды и после этого протирают их насухо. Такой же чистке подвергают изоляторы
и свинцовые или винипластовые подкладки, на которые устанавливается сосуд.
Собирают аккумулятор из старого комплекта пластин в новом сосуде и, не присоединяя
его ко всей батарее, производят специальные заряды и разряды для доведения емкости
аккумулятора до нормальной величины.
Если аккумулятор, у которого заменяется сосуд, по своей номинальной емкости больше,
чем С-8, то при разборке его необходимо отрезать пластины от соединительных полос и
переносить поочередно каждую пластину в сосуды с водой.
Следует учесть, что разборка аккумулятора, находящегося в заряженном состоянии,
может привести к повреждению отрицательных пластин, активная масса которых ^губчатый
свинец) жадно соединяется с кислородом воздуха, что сопровождается сильным
нагреванием пластид.
Если повреждение сосуда (течь) замечена заблаговременно, то лучше до разборки и
отключения произвести полный разряд батареи в целом или только поврежденного
аккумулятора, если это возможно осуществить.
Поврежденную свинцовую обкладку тщательно пропаивают, проверяют на отсутствие
течи, оставляя ее залитой раствором ск не менее чем на сутки.
Что касается деревянного сосуда, то, если нет заметного разрушения его стенок или дна,
его промывают раствором соды, просушивают и еще раз проверяют. Затем аккумулятор
собирают, подпаивают пластины к полосам и восстанавливают его работоспособность,
после чего ставят на прежнее место и подсоединяют к батарее.
В последнее время практикуют применение винипластовых рубашек (чехлов), которые
вставляют в деревянный или керамиковый сосуд, давший течь.
11.9. Организация лечебных заряд—разрядов для отдельных аккумуляторов батареи
В тех случаях, когда отдельные аккумуляторы требуют не длительного дополнительного
подзаряда, проще такой подзаряд осуществлять для всей батареи. Но если отдельные
аккумуляторы нуждаются в длительном лечении, которое может потребовать провести
заряды и разряды их в различных режимах, то для всей батареи такое лечение проводить
нецелесообразно, так
166
как здоровые аккумуляторы могут подвергаться излишне глубокой формировке,
сокращающей срок их службы.
Осуществить лечебные операции только в одном аккумуляторе, входящем в состав
данной батареи, можно, не отсоединяя «больной» аккумулятор от батареи и отсоединяя его.
Аккумулятор можно не отсоединять от батареи при проведении лечебных зарядов и
разрядов, если аккумуляторная батарея в целом может быть отсоединена от зарядных и
разрядных шин на все время лечения «больного» аккумулятора. В этом случае вся батарея
должна быть предварительно полностью заряжена.
Если лечение требует длительного времени и батарея на этот срок не может быть
выведена из эксплуатации, тогда необходимо «больной» аккумулятор с одной стороны
отсоединить от батареи, для чего надо разрезать соединительную пластинку, как это пока-
зано на рис. 11.5.В прорезь вставляют картон, пропитанный парафином, покрытый
асфальтовым лаком и сверху смазанный вазелином. Картон должен так плотно заходить в
прорезь, чтобы исключалось случайное выпадение его.
Аккумуляторы, соседние с поврежденным, соединяются между собой перемычкой П, в
качестве которой используется изолированный провод или медная шина, обмотанная
изоляционной лентой. Перемычки выбираются соответствующего сечения, чтобы ни сама
перемычка, ни контакты ее со свинцовыми полосами не грелись от тока аварийного разряда,
на который рассчитана батарея.
167
К другим концам полос, относящихся к «больному» аккумулятору, подсоединяют
изолированные провода ИП, которые проходят из аккумуляторной в другое помещение, где
расположены зарядное устройство ЗУ и нагрузочный реостат НР. Для лечения отдельных
аккумуляторов лучше всего использовать специально приспособленное для этих целей
выпрямительное устройство. Оно должно быть рассчитано на зарядный ток /^, величина
которого определяется из равенства Iз==6N где N—индекс аккумулятора.
В выпрямительном устройстве должен применяться только трансформатор, так как при
использовании автотрансформатора может произойти замыкание между заземленной
нейтралью электросети переменного тока и заземленным полюсом аккумуляторной батареи.
Для регулировки выходного напряжения можно пользоваться, например, реостатом,
включенным в первичную цепь трансформатора выпрямителя. Выпрямительный мост
должен быть собран из полупроводниковых вентилей.
Нагрузочный реостат должен быть в основном рассчитан на ток 10-часового разряда
аккумулятора, т. е. на 3,6 N, а. Фильтры для сглаживания пульсации можно не применять.
Мощность такого выпрямительного устройства определяется из выражения
Р= 6*2,8N= 16,8N, вт,
где 2,8—максимальное напряжение в конце заряда, в.
Мощность выпрямительного устройства зависит от типа (емкости) аккумуляторов. Для
аккумуляторов типа С-10 (или СК-10) эта мощность составит 168 вт. Для аккумуляторов
СК-40 потребуется устройство, мощность которого около 700 вт.
ложительных пластин. Важно не допустить соприкосновения раз.­
нополюсных пластин. Вынутые комплекты П,lастин тут же ПО)Iе­
щают
в
сосуды с дистиллированной водои:
в
сосуд -
один
ПО.l0-
ж'Ительные, а в другой сосуд - отрицательные.
Затем убирают неисправlНЫИ сосуд, а стеЛ.lаж!\ обмывают на­
шатырным
спиртом
их насухо.
Такой же чистке
вые
или
или
раствором
виниплаlстовые
соды
н
ГЮС,lе
.подвергают
нодкладки,
на
этого
протирают
ИЗО,lЯТОРЫ
и СВИНUО­
которые
устанавливается
сосуд.
Собирают аккуму,ТJЯТОР I1З старого комплекта пластин в НОВО;"\
сосуде И, не присоединяя его ко В'сей батарее, про'Изводят спеuн­
альные заряды и разряды для доведения еМКОСТII аккумулятора де
нормальной величины.
Если
акку;чулятср, у которого заменяется
;;.)-
сосуд, по своей
~шналыIOЙ емкости болыuе, чем С-8, то при разборке его необхu­
дима
отрезать
поочередно
Следует
плаСТИIIЫ
каждую
от
соединительных
пластину
в
учесть, что
разборка
СОСТОЯНИI1,
может
заряженном
сосуды
с
аККУl\IУЛ51ТlJра,
привести
к
Il
полос
переноснть
водой.
нзходящегuсн
1l0вреждению
в
ОТРIIL:а­
теm,ных плаСТИII, активная масса которых (губчатый свинец) жад­
но
соединяется
IlЫМ
с
кислородом
нагревание~l
воздуха,
что
сопровождается
СII,1'>­
lI.1аСТI1;·;.
Если повреждение сосуда (течь) замечена заб.1аговременно, 70
:Iучше до разборки 11 отключения произвести ПО,lНЫЙ разряд 0.1тареи
в
целом
возможно
ШIИ
только
поврежденного
аККУ\lу.lятора,
ec.ТJH
э-:-о
осуществить.
СВИJlЦОВУЮ
обкладку
тщате:1ЫIO
проверяlOТ на
Поврежденную
отсутствие течи,
остаВЛШl
ее за:ll!ТОЙ раствором
не
на
сосуда, то,
ее']!! lIет заi\lеТIЮГО
менее
чем
его
с;;:
сутки.
Что касается деревянного
рушения
пропаиваЮ1,
стенок
или
дна,
его
промывают
растворо:у!
соды,
раз­
пр,)­
сушивают !! еще раз проверяют. Затем аККУ:I!У,lЯТОР собирают,
подпаивают П.,]СК'ТШIЫ к IIO,lOCaM и восстанавливают его работоспо­
собность,
пос,']е чего ставят
IIa прежнее ;често ]] I1lцсоединнют '{
батарее.
В ПОС,lеднее время
практикуют примененпе ВlIlшпластовых
pj-
башек (чехлов), которые вставляют в деревянныil или кераl\IШ\J­
вый >сосуд, давший течь.
11.9. Организация лечебных заряд-разрядов для отдельных
аккумуляторов батареи
В тех СJIучаях, когда отдеЛЫlые аККУМУJlЯТОРЫ требуют не Д,lН­
TeJlbHOrO
ДОIЮJlнителыюго
ряд осуществлять Д.1Я всей
.ТIЯторы
нуждаются
бовать провести
в
подзаряда,
длительном
заряды
и
проще
такои
подза­
батареи. Но еСJlИ ОJдеЛЫlЫе акку:чу­
лечении,
разряды
которое
может
потре­
их в различных режимах,
то
для всей батареи такое лечение проводить неце.1есообразно, так
166
~,aI\ здоровые аККУМУЛЯТОрbl У!ОГУТ подвергаться излишне глубокой
фl1РМИРОВК€, co!..-ращающеЙ
срок
их
службы.
Осуществить .'1ечебныс операции ТО.1ЬКО в одноы аккумуляторе,
входяще:V1 в состав данной батареи, ;\'!ожно, не отсое,l)lНЯЯ «БОJ1f,­
HO!"f»
аккуму.'IЯТОР
от
батареи
и
отсоединяя
его.
АККУ:l!УЛЯТОР :\IOЖI!О не отсоединять от батареи при JIроведе­
ЮН! ,1ечебныx зарядов и разрядов, если аккумуляторная батарея
г, цеЛОl\1 :VIOЖСТ быть отсоединена от зарядных и разрядных шин
~,a все Bpel\l5I ,1ечеiШЯ «больного» аккумулятора. В этом случае вся
батарея дотК'lIа быть предварите,lЫIO ПО.'1110СТЬЮ заряжена.
Ес.1И лечение требует длительного времеlIИ и батарея на этот
CplJК не ~\10жет бы IЪ выведена из ЭКСП.туаТ31\ИИ, тогда необходимо
«(iО,lЫЮЙ» аКI'У'lУ"lЯТОР с одной стороны отсоединить от батареи,
.z::.,r\
чего Ilадо ра:чН'заТL сссдинительную Г1.'1астинку, как это пока3ZiHO на рис. 11.5.
l1еi/ная Шlfна
п
ип -------~--------------------
~
--~:=lj
,ffP~
Рис. 11.5. CXP~fa подключеlfИЯ к «Gолы!Ому» aKKY:I!Y.1ЯТОР\" :>арндного устройства (ЗУ) и lfаГРУ:ЮЧlIОГО
реостата (НР)
в прорезь встаВ.1ЯЮТ картон, пропитанный парафином, покры­
тыС! асфаj]ЫОВЫМ ,1аком и сверху смазанный вазе,1ИНОМ. Картон
ДJ.1жен так плотно заходить в прорезь, чтобы исключалось слу­
чайное выпадение его.
Аккумуляторы, соседние с поврежденным, соединяются между
собой перемычкой П, в качестве которой используется изолирован­
~tый провод или медная шина, обмотанная изоляционной лентой.
Перемычки выбираются соответствующего сечения, чтобы ни сама
Пt'ремычка,
(1,
тока
ни
контакты
ее
аварийного разряда,
со
свинцовыми
полосами
на который рассчитана
не
грелись
батарея.
167
К другим конца:\>! па.1ас, атнасящихся к «Ьальнаму» аккумулята­
ру, I1адсаединяют изалираваНlНые правада ИП, которые прохадят
113 аккуму.lяторнаЙ в другае помещение, где распаложены заряднае
устройство ЗУ 11 нагрузачный реостат НР. Д.1Я лечения атдельных
аккуму.lяторав .1учше всегО' испа.lьзавать специальна приспасаб­
леннае Д.1Я этих ILe!I('ii выпрямите.lьнае устраЙства. Она далжно
быть раССЧIlтано на зарядный ток {" величина катар огО' апреде.1Я­
ен'Я из равенства 1,,=БN где N - индекс аккуму.lятара.
В ВЬШРЯl\1ите.1ЫIOМ устройстве далжен
применяться
талька
трансфаР~1атар. так как при испальзавании автатрансфарматара
l\южет праизайти замыкание между заземленнай неитралью Э,lек­
тросеТII
IIcpC~leHHoro
тока
и
заземленным
ПО.1ЮСОЛl
аккумулятор­
ной батареи.
Д.r:IЯ р~гу.lираВКII выходнага напряжеНIIЯ ,>lOiКна па.'Iьзаваться,
например, реостатам. ВК.'Iюченным в первичную цепь трансфарма­
тара выпрямителя. выпрям'ителыIйй мост ДО.lжен быть собран 113
по.1УПРОВОДНИКОВЫХ веIIТII.lеЙ.
Нагрузочный реостат ДОilЖСIl быть в освовна"l рассчитан на
ток 1О-часавога разряда аккуму.lятора, т. е. на 3,6 N, а. Фильтры
Д,lЯ СГ.'IЮlшваНIIЯ ПУ.1ьсации мажна не применять. ,Мащнасть та­
когО' ВЫПРЮ1Ите.1ЫlOга устрайства опреде.1Jяется из выражения
р = 6·2,8N =
где
2,8 -- чаКСII~13.1ЫlOе
16,8N, вт,
напряжение в конце заряда, в.
~\lаЩIIОСТЬ выпря:шпс.lьнага устрайства зависит ат типа (е,,"ша­
CТII) аККУ:IlУ.1яторав. д.и аККУМУ<lятарав Тlша С-I0 (И.1JИ СК-I0)
эта ~llJЩllОСТL, состаВIIТ lБ8 вт. Д.1Я аККУ~IУ:1ЯтЬрав СК-40 патре­
буется ycтpai'rCTBO, ~IОЩIlОСТЬ катараго 01\0.10 700 вт.
12. КОНСЕРВАЦИЯ БАТАРЕй, СОСТАВЛЕННЫХ
ИЗ АККУМУЛЯТОРОВ ТИПОВ С И СК
Задача
npaBlr,lblIO
ных батщ.1L'i'r,
ОРГaIшзоваI!I!ай
I13ХО;lIlВШIIХСЯ
в
консервации
ЭКС!].lуатarЩIl,
аККУ~lулятар­
заК.1Jючается
а
Ta~l,
чтобы сохраl!lIТЬ аККУ:lIУ.1ятары испраВIlЫШI. ;Vlажет быть эффек­
тив!1O ПРIВlепеIIQ IIССКО.1ька спасобав консервации, в зависимасти
0'1' Д.111ТС\1ЫIOСТII периада, в течение каторага батарею неабходимо
закаНССРВlIравап"
11
тех
ВОЗl\ЮЖIюстеiI,
которыми
располагает
nepCaHC:1.1.
Основная задача при организации правильнай консервацаи со­
('тонт в Ta~l, чтобы аКI<умулятарные пластины не подвергались
павышеннай су.lьфаташIИ. Сульфатация абус.'IОВ~1ивае1'СЯ явление!'!
Д.lите.lьнага ·саморазряда, кот'Орый в даннам случае играет аснав­
ную
ро.1Ь,
CY.'lbCpaTa
ПРJl
.'1:rите.'lЬНОМ
ca:-VlOразряде
часть
образующеГОС5I
~,lOжет перейти в КРУП!lакристаллическае состаяние, КО­
тарае, как 'аб ЭТО~I уже гаварилось, трудно перевести в губчатый
свинец
168
11 двуоки'сь свинца при абычнам заряде.
Есть несколько общих требований и условий, которые надо всег­
да выполнять при переводе батареи lIа консервацию. Эш требо­
вания
и
условия
с.lедующие.
АККУ:''Iуляторная батарея до перевода ее в режш[ Д,lите.1ЫIOГП
бездействия приводитсн в нормальное состояние. Она ДО,lжна 06,1адать полной емкостью, что проверяется путем предварительного
проведеНIIЯ КОНТРО.1ЬНОГО разряда в 10-часовоы РСЖlше ![ пос.1е­
дующего заряда с перезарядом. Подравнивают уде,lЬНЫЙ вес раст­
всраск и его уровень во всех аККУМУJlяторах. Сосуды исте:шаЖII
поддерживают сухюш [[ чистыми. Аккумуляторы покрывают за­
щитными
стекла:\ш
I!Л! заливают слоем
масла.
Тошературу
по­
мещения, н котором Нё.ходнтся аккумуляторные батареи, переВОДJj­
;\[ые на консервацию, поддерживают по ВОЗl\10ЖНО('ТН БО,lее НIIЗКОЙ,
Н0 нет никакого практнческого смысла до.биватьсн те~IПератур ОТ­
рицате,lЬНЫХ.
Батарею отсоеднняют от шив путем сшпия плавках вставок
из предохранителей. выключения рубильников или аВТО:\lатов, а в
отдельных случаях [! путем 'полно.го. ОТiсо.единetlllЯ шин батаре[[ от
снс гемы
КОМ:\lутаЩIII
э:[ектропитающей устано.вки.
В зависимости от це:ш и длите,lLlЮСТИ консервации
H['C'K(l.lloKO
комендовать
вариантов
ЫОЖlЮ ре­
КОlIссрваIl!lI!.
В а р и а н т А.:\ККУi\Jуляторная батарея по ПРНЧlIна~! ЭКСП,lуа­
тационно-производственного
характера
цию
месяцев.
на
срок
в
неско.'!ько
переВОДI!ТСЯ
на
консерва­
При такой сраВНIlТ(',lЫIO недлительной кон"ерваЩIlI а!'К~n!:",lЯ­
торную батарею ;\!ОЖ!IO храl!ИТЬ, либо сообщая cii постоянный
lIодзаряд, либо о.стаВ,lЯЯ ее без подзаряда.
Если батарее :\lOжно обеспечить ПОСТОЯI!НЫЙ подзаряд, то, ос­
тавляя
но.го
ее в то:\'!
разряда
и
состоянии,
заряда
с
В
каком
НОМУ выпрямительному блоку,
напряжение на
она
перезарядом,
оказалась после
подключают
ее
К
KOHTPO,lbl\lаломощ­
который поддеРЖlIвает ПОСТОЯНIIО~
батарее из расчета
2,15-2,17 в lIa
аккумулятор.
П.10ТНОСТЬ раствора ск может быть сохранена lIa нор:\!ально:\! УРОВ­
ие (1200-1210 кг!м 3 Прl!
+25 0 С) или неско.lЬКО понижена.
t=
Каждые три месяuа в каждом аККУ:'lуляторе проверяется уде,lЬ­
ныи вес раствора ск. ЕС.1И будет замечено, что ШIOТ!lOсть раствора
понизил ась,
то
необходимо lIесколькоповысить напряжение
под­
заряда. При сильном разбросе величин напряжения на аккус.lУ.lЯ­
торах
целеоообразно
несколько
повысить напряжение
подзаряда.
Аккумуляторную батарею, которой нельзя почему-либо обес­
печить во время ее консервации по.стоянныЙ подзаряд, необходимо
1\аждый месяu заряжать.
В нормальных условиях аккумуляторы типов С II СК не ДО,lЖ­
ны саморазряжаться 60,lее чем на 30% в месяц. Таким образом,
i\!аксима,'}ьная потеря емкости Qп может составить
Qп = 0,З·З6N =
10,8N, а·'l.
169
С учетом отдачи, равной 0,85, получаем, что батарее еже~Iе­
сячно должна быть сообщена емкость при заряде Qпз:
Qпз =
10,8 N ~ 12,7 N,
0,85
а· '1.
Такой заряд лучше провести током небольшой величины - не
более 3,6/\/, а, тогда время заряда составит примерно 3,5 ч.
Заряд можно закончить, если напряжение 11 плотность раст­
вора ск в течение последнего часа заряда будут оставаться 110стоянными. При этом важно, чтобы были достигнуты те же пока­
затели в конце заряда, которыми обладала батарея месяц назад.
Если, например, плотность раствора ск будет ниже, то батарее
надо
дать
переза ряд.
В а р и а н т Б. Аккумуляторная батарея ВЬНЗОДИТl'я из эксплуа­
тации на длитеЛbllЫИ срок, исчисляемый года \1 1I более.
В ЭТО~I случае можно также поставить батарею lIa ПОСТОЯIIIIЫЙ
подзаряд, как это
дить КОIIТРО,'1ЬНЫИ
заряд
с
бы.10 ОПlIсано выше, но ежегодно надо прово­
разряд в 10-часовом реЖIl\lе II последующий
перезарядом.
Ес.1И lIельзя организоваТI) содержание батарсн, выведеrНIOЙ
ЭКСП/lуатации на
длите,lЫIЫИ
срок,
в
режищ~
ПОСТОЯIlIЮГО
113
подза­
ряда 1I.1И ссi]и батарея вообще не должна IIСПО,lьзоваться в течс­
lIие lIеСКОЛLКIIХ .1СТ, то сс \10ЖIIО разобран>, распаяв и вынув Н:]<1стины из сосудов. Такая работа должна прово,J][п,(я в С1С,J)'ЮЩС\!
порядке.
Батарi:'Ю
IIOp:lla.'IbIIO 11 11О:lIIОСТLЮ заР>IiК<lЮТ, а заТОl раЗРНiК<JЮТ
раЗР\Jда до Н<lllрЯiКСll11>1 1,8 е на кажд,щ
aKK)'l\1Y.'IHTOpC. ЗаП'\I сп резают 1!О.]()Жlпе.1Ы1ЫС I1 lнрицатеillJ]I',I<:'
в
режиме
H.lacТi1НЫ
10-часового
н
IIOдвешивают
их
разде.1ЫIO
в
СОСУДЫ,
l1аПО.1llеllllL;lС
водой. Волу в сосудах ~lеН5JЮТ каЖДЫе 6 t{ I1 ,JС,lают это СТО.1(,,")
раз, CKO:IIoKO требуется, l1 lобы прн пробс H<J ЯЗЫЕ В ПРСНIЫвной [I;J:l':'
не ущущаJIась KIIC,'IOT3. ПОСJIL' 'jT()I'O ГlJI3CTIII1bl Г;ЫНИ\1ают ИJ (с­
судов, Г10ДВСШНВ(JЮТ Ila pei'IK3x I! просушивают. 06pa60Ta1НJL!C i <11\11~1 СПОСОUО,I П,,'IаСТIiНЫ :lIOr)'T XpallIIТbl'H в ЭТО\1 П(),10жеНШI. Се,!"
11 с '111 Ы С,.. ,'1 У Ч 11
11011 а да Тl,
11 а !..I.1 а CТl~" ы
не
ДО.l ,I":
11 Ы.
Чтооы I30спаIIOlН!ТL JJОДООНУЮ оатарею !I. I1рrшеl:ТII ее I3 РJБJ­
![ее состоянис, ПРОВОДЯТ рсботы те жс, что [[ пр]! :lll1IIтажс I! IIУС"С
В деnСТВllе новой батареи.
д,1Нтс;rыlO храН!lТи аККУМУ,lЯТОРЫ без ПО.1заряда и без раз­
борки IIЮЖ11О в растворе ск пониженнои lI:ЮПIOl:ТII, напримср, I1рИ
1060 кг/м:). В этих условиях резко снижается са:чоразряд, и ес.1И
батарея будет находиться к тому же в ПРОХ,lадном ПО:\1ещеНИIJ,
то ее саморазряд будет настолько мал, что подзаряжать батареll
l\ЮЖНО
не
чаще
одного
раза
в
год.
Чтобы привести такую батарею в рабочее состояние, не;()бхо­
дюн)
раствор ск довести
до
нормальной
П,10ТIЮСТИ
(12001210 кг/м 3 при +250) и затем дать ей заряд с перезарядом.
170
13. r А30ВЫДЕЛЕНИЯ У СВИНЦОВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ
Из свинцовых аккуму.1ЯТОрОВ выделяется водород в результате
местных реакций во время бездействия и во время разряда. Но
это очень слабое газирование. Было определено, что на каждые
100 а· ч номинальной емкости из аККУМУ'lятора, находящегося в
покое, в
течеНllе
одного ча'са при температуре 200 С выделяется
с,нЗ водорода. Такое количество водорода не создает
опасности взрыва в аккумуляторноУ! ПО:Vlещении, но приближать
GKO.l0 25
сткрытое
пламя
внях
рекомендуется.
не
непосредственно
Начало заметного
ВреМЯ
заряда
Прll
к
аккумуляторам
и
в этих
усло­
газирования у аккумулятора начинается
достижении
напряжеllИЯ
гаЗliрование УСII.·II1вается Н, начиная с
2,5 в,
около
2,4 6.
во
Далее
становится интенсив­
НЫ\!. Л1аксима,1Ь1lОе газирование начинается с момента окончания
заряда (когда напряжение у аккумулятора перестает повышаться),
гак
как
при
ЭТО\I
почти
весь ток
расходуется
на
разложение
воды
ра',:твора. Это гаЗIlроваllие вызывает явление СИ.rJьного «кипения»
раствора
ск
в
аККУ~lуляторе.
Надо сказан>, что водород и кислород выде.1ЯЮТСЯ из аккуму­
.1ятора
в
раЗЛИЧliЫХ
пропорциях
в
ПРОllессе
Опыты показа.ll1, '11"0 при напряжении
те.lьная
н
47°/(.1
2,3 в
почти
по количеству смесь газов, состоящая
кислорода.
ЫJ.:юрода
С
течениеl'vl
УСИ,11IВаеТС"I. При
содержит уже 60 О/О
за ряда
всего
заряда.
ВЫДС.rJяется незначи­
из
52%
интенсивность
водород:)
выделеlIИЯ
напряжении
водорода и
2,4 в выдео1ЯЮЩИЙСЯ газ
38 % кис.10рода, а свыше 2,5 6 -
б7:;й водорода I! 33% кнс:юрода. ТаКИ~1 образом, только в конце
заряда КИСЛОРОД I! ВОДОlJОД выде,lЯЮТСЯ в такой пропорции, кото­
рая
соответствует
('Д'13
часть
составу
греМУllего
газа
КlI{'.'10РОД<l.
-
'
две
чаПI1 водорода
"
11
•
Как известно, ГРС'l\lучая смесь, соприкасаясь с открытым Jиа­
\;('нем,
искрой 1I.1Il С!ЕIЬ!Ю нагретым предметом воспламеlIяется
('О взрывом и образует воду. По этой причине в аККУМУiJЯТОРНЫХ
:.]С1~lещеннях во IIзбежание несчастных С.lучаев не.1l,ЗЯ допускаТl,
("[!'PbITOl'O
l1.'la\I"HH, jl0нн,тkНИl1 искры !I,lИ СИ,lbJIOГО нагревания.
Считается,
что
!l3.1ичие
в воздухе
4%
водорода
де"lает его
[с,РЮЧИI\I, а при УВС.ll1чении водорода до 6 % смесь становится уже
юрывоопасноЙ. НанБО.lьшеЙ ОС1Ы взрыв происходит при содержа­
НIШ
в
воздухе
28 % водорода.
Взрыв
возникает
при температуре
Е п редел ах от 530 до 8400 С.
Как рассчитать КОiJичество водорода, выделяющегося из акку­
~\Iу.lЯТОРНОЙ
батареи
в
конце
нормального
заряда'~
+
При температуре раствора ск в аккумуляторах, равной
250 С,
[: нормальном аТ'Vl0сферном давлении (760 Al.M) объем ""н, мЗ/ч вы­
де.lяющегося водорода может быть приближенно определен из
равенства:
171
где 1з -
ток
п -
в
конце
зарнда, а,
чисю аккумуляторов в батарее.
Ес.1И одновременно происходит заряд, наПРИ;\1(:'Р, двух батарей,
то
IIриведенная
формула
принимает такой вид:
Vн ~~ 456 [ l'3 n' -1- I 3 n"] 10-6 '
JJ
где
I~ n~ -
соотвеТСТВСIШО ток и число аККУ\IУсlЯТОРОВ одной ба­
тареи,
1з
n; - соответственно ток и число аккумуляторов другой
батареи.
Для того чтобы содержание водорода в воздухе аккумуляторной
не IIревыша.тJО 4 %, надо, чтобы поступающий в аккумуляторную
воздух превышал объем выделяющегося водорода в 25 раз.
Принимая во внимание возмоЖ'ность образования в помещении
газовых мешков с повышенной концентрацией водорода, ДОПОЛНИ­
Te.lLIIO вводится КОЭффiIцнент запаса, раВНЫII 2,5. Тогда объем
воздуха l!~. J<..оторыЙ ДО.1жен был бы поступать в аККУ:VIУЛЯТОрНУЮ,
оп реде.1И гся:
v, = 25·2,5·4561з n·l0
~
в
~
~
=2,85,["n·lO -, ' Ч- .
Пр]] таКО;\l объе~lе поступающего в аККУМУ:ТЯТОРlIУЮ воздуха ис­
ключается 130ЗIlIOЖНОСТЬ возникновения взрыва. Однако надо учи­
тывать, что газы, выделяющиеся из аККУМУсlЯТОРОВ открытой конст­
рукЦlШ,
УВсlекают С собой
КИСсl0ТЫ,
насlичие
которых
мельчайшие чаСТIIЧКJI
в
воздухе
\ туман)
аККУМУ.1ЯТОРНОГО
серной
помещения
очень вредно дли обслуживающего персона.lа. В связи с ЭТИМ пр:!
расчете веНТII.15ЩИIl надо обязательно учитывать необходимость
ОЧIIСТКИ воздуха
аккумуляторной от тумана
серной кислоты.
КО:lИчество серной кислоты в воздухе тем БО.тJьше, чем больше
зарндный
ток]]
открытая
площадь поверхности
раствора
серной
IШС.l0ТЫ. Учитывая ЭТО, в праВ!lлах устройства электроустановок
(ПУЭ) оБЬС;I! воздуха, который ДО.lжен поступать в аккумулятор­
IIУЮ,
опреде.lиется
из
равенства
V в = 7,0 1з n· 1О
-2
м3
, --- .
ч
Такое интеНСIlВlIое поступление воздуха, обеспечивая полн~
взрывобезопасность, понижает
концентрацию' серной кислоты в
воздухе
до
саНIIтарной
HOP:v!bl.
Какие :\!еры :\ЮЖ!lО применить дая 'Гого, чтобы снизить интен­
сивность выделения из аккумуляторов тумана серной кислоты?
Во-первых,
Зllрования,
сверх
2,4 в.
т.
пшзить зарядный
е.
после
Еuш
ток
повышения
заряд
ведут
к
начаау
напряжения
максимально
интенсивного
на
допустимым
9 N, а, то его СНlIжают не менее чем на 60% (до 3,6 лr, а).
172
га­
аккумуляторах
токо:\!
Во-вторых, ПРИМ'снить защитные стекла. Это наlIБО.lее простое,
дешевое
резко
и
удобное
в
эксплуатации средство,
понижает выход
тумана
серной
которое не
кислоты,
но
только
уменьшает
!I
расход самой воды. КРО!'.1е того, при этом почти ПО,lНОСТЬЮ пре­
дотвращается выбрызгивание раствора ск при «кипении» aKKYl\lYляторов, что улучшает состояние изоляции в·сеИ батареи в цеЛО:'.I.
Стекла должны укладываться на имеющиеся у отводов пластин
специальные выступы
(у [J,laCTIIH старого выпуска таких выступов
нет), ниже верхней кро:чки сосудов. Площадь их должна быть
достаточна для того, чтобы под ни:\1И были раСПО~10жены все П.lа­
стины
аккумуляторов. Ни в коем Сlучае нельзя укладывать по­
верх отводов пластин стеК:lа большой площади. С краев стекол в
этом случае испарившийся раствор каплями стекает по стенка:'.1
сосудов
или
мимо
аККУ;lЛУ,lЯТОРОВ
на
стеллажи,
разрушает
их,
по­
нижает изоляцию аккуму.1ЯТОРIJОЙ батареи и теы самым создает
условия для повышения самозаряда батареи.
При неправильной УКЛCiдке стекла приносят больше вреда, че'vl
пользы.
В аккумуляторах, у ЕОТОРЫХ пластины ,не И;\1еют выступов Д.1Я
укладки
чтобы
стекол,
край,
можно
расположить
расположенный
выше,
не
стекпа
HaK.l011!l0,
покрыва,l
отводы
но
таЕ,
от П.lа­
стин.
И, наконец, в-третьих, пакрыть раствор ск слое:\] \Iасла
(вазе­
линового или траНСфОР~1а горного), которое почти 110.1НОСТЬЮ пре­
дотвращает
выделение
К][Сl0ТНОГО
тумана.
В
ПРШJенении
этого
споссба есть неЕоторые неудобстпа, состоящие в TO~I,
что можно
использовать
измереНJlЯ
удельного
щю!
ТОЛЬЕО
веса
сопершеНIIО
раствора
нсльзя
чистые
масла
пользоваться
и
Д.1Я
свободно
плаваю­
apeO.\JeTp0.\I.
Га:ювыделеllие у аККУМУ.1ЯТОРОВ открытого типа, эксплуатируе­
Мых в режиме постоянного подзаряда, незначительно. Если к TO:\IY
же во ВрC'VIЯ заряДа (а он проводится нечасто) не допускать повы­
шения напряжения сверх 2,4 в на аккумулятор, то ПОl\lещения, где
установлсны такие аКЕУ'l1УЛЯТОРЫ, не требуют интенсивной
JlЯЦИИ.
BeIlTII-
СТАНЦИОННЫЕ СВИНЦОВЫЕ
АI~КУМУЛЯТОРЫ ТИПА СН В ЗАКРЫТОМ
ИСПОЛНЕНИИ
14. УСТРОйСТВО ЗАКРЫТЫХ АКБ~'МУ ЛЯТОРОВ
Открытые
акку.\lу.1ЯТОРЫ
типов С
злекгричеСКНШI характеристиками.
11 СК 06.1адают неП.l0ХIIМН
В
ус:ювиях
lIраВИ.ll>НО постав­
ленной ЭКСII.lуатаЦНII, особенно в реЖИ:Vlе непрерывной буферной
работы пр!! IIOСТОЯI!1I0~1 подзаряде, он!! об.lадают БО.1ЬШЮl сроком
службы. Но наряду с достоинствалЕ1
IBI ПРИСУЩlI
И некоторые не­
достатки. Во-первых, IIХ ИЗГ010вление ~ это тяже.1ЫЙ РУЧНОЙ труд,
не лоддаЮЩIllkя
ПРОИЗВОДСТВd
вение
со
вредных
illеХ<llII1З<::ЩИИ. Учитывая,
II\IСЮТ
СВI!IЩО;\J,
Д.1Я
непосредственное
производство
что рабочн(' в процессе
и
IIОСТОЯН!lое
аККУ\IУ:]ЯТОРОВ
соприкосно­
ОТНОСIIТСЯ
к ЧIIС,lУ
ЗДОрОВl>Я.
Во-вторых, сборка !I \lO]IТаж
самих
аккуму.lН горов осуществ­
ляются не на заводс, а на \1('сте установки.
l\lОlпаж С,10ЖНЫЙ !I
дорогой, требующий высокой
кваilИфнкации
работников.
Стон·
1\1001> ilIOH] ажа во 'IIIIOПIХ С.lучанх достигает СТОИМОСТII ca:'vI!!x а,,-
КУ\lу.1ЯТОРНЫХ батарей.
.
I3 ПРОЦСL'l'С ЭКСII.lуаташш открытых
аккуыу.1ЯТОрОП типов С
11
СК за НИIШI требуется посгоянныi'I УХОд, а из-за HCIlpepbIBHorO ис­
воды
"- пегшодичtская ДО.llIвка ее.
Kpo:VIe того, требуется ЧIIСТИТЬ повеРХIlОСТЬ Ca\II!X а!\!\У:\lу.1ЯТО­
ров]] сте:I . 1ажеi'I, на J<ОТОРЫХОIIИ установлены, ОТ оседающего ТУ­
!llaHa серной IшL':]()1ыI' d Чi:JСТО 11 от ее выбрызгиваIIIIЯ.
Перечнс.lенные особсшlOСТИ аККУl\lу.1ЯТОРОВ типов С !! СК за­
трудняют аВТО,Щl'llIзаIlИЮ процесса их пр,mзвод.ства !! УС,10ЖНЯЮТ
паРfНИЯ
ЭКСп.1уатаЦlIЮ.
R СВЯЗII С ЭТII,! уси.4И5I КОНСТРУКТОРОВ были напраВ.lены на со­
здание закрытых стационарных аККУ\IУ.'JЯТОРОВ, которые поступал!!
бы на \lel'TO YCТ3HOB!\II в собранном виде и могли бы работать без
ПОСТОЯННО/'О
обс''1\'живания.
Первым шаго~i
IJ
ЭТОIl1 направ.lенни была разработка стацио­
нарных закрытых аККУ\IУ.1ЯТОРОВ типа С 3 (емкостью до 180 а·ч),
сна6женных таlШМ]] же Ji.'rастинами и имеющими
такие же Э.1ек­
't'ричсские
174
характеристик!!
и
свойства,
как
и
соответствующие
нм
открытые аl<Кумуляторы типов С и Ск. Однако ~lаССОlюе произ­
в'одство ак:кумуляторов C~ не было налажено.
Что касае"J1СЯ закрытых Сlационарных аККр1УЛЯТОрОВ типа СН
(стационарные с намазными пластинами), то перед ними откры­
ваются
перспективы
широкого
ПРН.\lенения
на
установках электро­
связи. Аккумуляторы СН собираются на заводе 11 на :\lесто уста­
новки доставляются в сухом
разряженном
СОСТОЯIIIIИ.
Решетки
пластин из СВИНЦОВОСУРЫIЯНИСТОГО 5-процеНТl10ГО СН.lава. 1'v1ежду
пластиналш
расположена
трехс.10Йная
сепарация- реБР!IСТЫЙ
мипор, стекловойлок и
гофрированный
перфорированный
ВIiНИ­
пласт. Кроме того, на КрОil1КИ ПО.10жите.1ЬНЫХ 1I.'IаСТИII надевается
винип.1астовая
изо.1ЯЦИ5!.
Наличие такой трехслоiiной
здания
зн:1lJителыlгоo
запаса
изоляции
раствора
создаст УС10ВИЯ дЛЯ со­
ск
~IеiI,ДУ
электрода,"и
(пластинами) и преПЯl'ствует оползанию аКТlIl1l1ОЙ ЛlаСl'Ы. что IiСК­
лючает возможность возникновения
пластина)\1И
разной
короткнх
за~IЫI\а!lИЙ J\lежду
полярности.
Решетка положительной пластины имеет ТО.1Щ!lIIУ 7 ,Н.Н, ОТРlща­
те.1ЬНОЙ средней 5 .101, а крайней -- 3,5 .11.11. ОРIIГ!lllа.lьная кон­
струкция решетки отрицате.1ЫIOЙ IlлаСПIНЫ прн \la:IO\1 весе В\lе­
щает повышеНllое количество аКТlIВl!ОЙ массы.
Расстояние ыежду
сосеЛ,НИМII
разнопо.1ЮС~Ы~II1
ПЛ3-
стина,\1И -4,5 А/А/. АККУМУ'lЯТОРЫ
СН
собираются
стек.1Я нны х
n преССОRаlIНЫХ
IIЛ И
эБOlIИТОВ!>1 Х
судах (рис, 14.1).
Б.l0К
IIOЛОЖИТ('ЛЬ!IЫХ
со­
IlaCТII­
ропанных электродов ПрIl сБОРЕе
аККУ"IУЛЯТОРОП
на
КОЛО:Lке,
ных
IlOдвеlllllваt'ТСЯ
.1ле
на
УСТ<llIаВ;IlIВ(lется
IIPII3J\IbI,
Пrm\lснени('
сепараТОРОI;
IIOСаДК<I
КЛИНЬЯ\IИ,
1\
11
БЛОI,(l
[1.13CT:III,
("пециа:IЫIЫ'lII!
предохраняют
'Ilaccy
'IЗ
элект!чну,
обсспечиваС:\1ап
и
elOll[l!e("\I
при.1СI'аЮIL[II\
по.l0жите.1ЬНО'VIУ
ную
И:VI
С(Ку.lа.
~Тl'Е,10поЙ.l0Т\<1,
ТУl({Я
01 РIIII<lП\'II>­
6.101<
Э.1СКТРОДОВ
нож ка\1 и
на
(1
П,'1астин
от
аl\ТlШ­
OIIO,ваНI!Я
выпадания. Такап сборка
11:1i:1-
стив,
И\IеЮIДИХ достаточно
БОJIЬ­
шую
то.1IJШНУ, обеспечивает ак­
высокий срок служ­
куму~ятору
бы.
Сосуды
п~отно
закрыты
ЕрЫ­
шками. Зазор между крышкой и
стеНКa:lIИ
сосуда уплотняется
при
Рис.
(1 -
14.1.
КОЛQдКа,
\1(j()\iy.1HTOp
типа
2 --- 1I,!O:I~;T(1P
ВИНН[!,[:!l'Г[)!3Ы~.
:3 -- К,1 11 11 ,
(Н:
..J -- ~1aLТlIKa)
175
ПОМОЩИ резиновой прокладки
и заливается
специальной
кислото­
стойкой маСТIIКОЙ. Сквозь крышку выведены контактные болты
(борны). В середине крышки имеется заливочное отверстие, плот­
но заВИНЧJlваемое специальной пробкой, которая
пр()пускает газы
н задерживает выход тумана серной кислоты.
В aKKYЫY:IНTopax СН имеется значительный объем подкрышеч­
ного пространства. Это lIозволяет поднять уровень раствора СК бо­
пее чем до 60 .ММ над верхней
кромкой
комплекта
пластин (на
55-60 Лl)l выше предохранительного щитка)
и те\1 самым резко
сократить 1\О.lI1чество необходимых доливок воды
во
время экс­
П.lуатации.
-Аккуму.1ЯТОРЫ СН в условиях ЭКСП.'Iуатации :-югут заряжаться
при
вставленных пробках.
Закрытая конструКЦИЯ ИСК.lючает I10надаllие внутрь аККУl\IУЛЯ­
тора
пыл!!. IIСК.'Iючает зйгрязнение раствора
I!спарение
ск и СИ.1ЫЮ уменьшает
воды.
Высокая JlадеЖIIОСТЬ конструкцин аккуму.1ЯТОjЮВ СН, как пра­
вило, исключает необходимость разборки 11 kaKQJ"O-.lибо ремонта в
процессе
эксплуатации.
Ус.l0вное обозначение аККУМУ.1ЯТОРОВ COCTOIIТ из букв СН и 110ыера, наПРЮlер, СН-l или СН-З и т. п. Номер аккуму.lятора это частное от де.1еНИ5: величины IIOl\1ИналL,НОЙ емкости на 40. С.'Iе­
1 указывас'т, что аккумулятор об.1адает но;v!Иналь­
ной емко·:тью 40 (/. Ч, N2 3 120 а· ч н т. д.
Габаритные размеры и вес
аккумуляторов
СВ
приведены в
табл. 14.].
довательно ..N'g
т а б ,1 11 Ц а
14.1
Габаритные размеры и вес аккумуляторов типа СИ в стеклянных сосудах
Тип
аккумулятора
ГабаРИ~lIые
ра;",еры (",аксимальные-),
"л, IBec аккуму".яН О:\lинальнзя -------_ _ _ _ _ _ _ торов (не ~(\_
""кость. а. Ч I
длина
I
высота
I
.оитых). кг
40
97
223
296
8
СН-2
80
142
224
313
12,8
СН-3
120
181
221
296
16
СН-4
160
152
262
435
23
СН-5
200
175
262
435
26,7
СН-6
240
194
262
435
31,5
СН-В
320
234
256
440
40
СН-10
400
277
256
440
48
СН-20
800
294
381
530
89
аккумуляторы
СН
заливаются
После установки и монтажа
176
ширина
СН-1
paCTBopO~I
сом
1_
аККУI\IУЛЯТОРНОЙ
серной кислоты, обладаЮЩИI\I уд. ве­
1180 кг!"t 3 при температуре
+ 25 0 с.
~- заряженных аККУМУ,'IЯТОРОВ удельный вес раствора ск дол­
жен
1220±5 кг/м 3
составлять
+25 0 С.
при
15. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИI~И
АККУМУ.ЛЯТQРОВ
ТИПА
Эдс аккуму.1ЯТОРОВ типа СН равна
СИ
2,06+2,07 в. НО:-!I!на.'1ьное
напряжение 2 в. Конечное напряжение при разряде в режю·!ах не
КОРGче 3-часовых состаВjJяет 1,8 в (при
+ 25 С С), а в реЖИ:-fах от
t=
2-часового до l-минутного .- 1,75 в. Только у аккумуляторов СН-20
при
l-минутно:.r
разряде
напряжение
может
ПОНIIЗ!!ТЬСЯ
да
в.
Емкость у аККУМу.'rя'!оров СН,
1,65
которую можно
ПО.1УЧИТЬ при
разряде раЗJIИЧНЫМИ по величине токами, тем меньше, че:\! БО.1ьше
разрядный ток (короче режим
разряда). Вс.'lедствпе :\Iалого
внутреннего сопротивления аккуму.'1ЯТОрЫ СН можно разряжать
токами, которые презышают ток номинального (lO-часового) ре­
ЖЮiа разряда в
12,5 раза (3110 l-минутный разряд). В таб.1. 15.1
приведены еМКОСТII, которые отдают аккумуляторы СН в различ­
ных
реЖl'мах
разряда.
т а б .1 11 U а
i
Емкости, отдаваемые аккумуляторами
при
Тип
акку-
МУJlЯ·
тора
'=
СИ
+25 0 С
"""00'"
---- _. . - -"-- '1i--'""00'"
- - - 1""00'"
- . ----
-------·--1--
"",,,,,,,ы'
",""шы'
"""о
- - - -~ ---- - ~~!HЫ
и
разряда
Iемкость
Iразрядаl
емкост
разрядаlемкость
разрядаlсмкост
разряда\
емкость.
8З р яд
а
а.ч
а
а.ч
а
а.ч
а
I а.ч
а
а.ч
ТОК
ТОК
ТОК
ТОК
I
I
ТОК
I
1
_.
.'"
30
·20
20
I 30
15
СН-2
60
40
40
60
30
СН-3
12
120
30
90
60
60
90
16
I
20
160
200
40
120
80
80
50
150
100
24
240
120
СН-8
32
320
80
180
240
СН-I0
40
400
1
100
300
160
200
80
800
I 200
600
400
1
СН-4
СН-5
СН-6
СН·20
11
4
I
1
I 60
I
40
а
_~--'-=----
I 80
10
50
20
100
120
ЗО
150
120
45
60
160
40
200
100
150
75
200
50
250
120
90
240
60
ЗОО
160
180
240
120
320
8Г)
400
200
з:ю
150
400
100
500
400
600
300
800
200
1000
11
1:
ТОК
_ .....
40
10
8 I 80 I 20
СН-l
15.\
при различных режимах разряда
i
АККУМУЛЯ10РЫ СН работоспособны в большом диапазоне тем­
ператур ОТ +5 дО +4Б ОС.
Кривые разряды аккумуляторов СН при различных температу­
рах раствора ск приведены на рис. 15.1 для режимов разряда от
10-чаrового до 2-часового, а на рис. 15.2 для более коротких ре­
жи r,IOВ разряда от l·часового до 15-минутного.
177
Если средняя температура раствора ск во вре:\'IЯ разряда ОТ.111чается от температуры
25 0С, то фактически по.'1ученная от акку-
+
~6r---~-----r----~----r---~----~
2.0~~~~~~~=-t---~-tg~~~~--~~~~~~~~~~----~
~8~----~~~~--~~----~~--~~~
2
Рис.
15.1. Кривые разряда аккумуляторов СН
режимах от 10- до 2-часового
if,6
1,9
1,6
1,7
-
-- ---
...........
~5
О
1'IIС.
Т,ч
10
8
6
- r--.
r----.....
~
~
~зо
50ми!/
20
50
1:;.2. K[JI!lJbIc P,!3PH:I<I <JККУМУJlНТ()РОВ с 1-1
l'OlJO I"I,IIX [JСЖЮlах ОТ tjQ- до 15-~IIIIIY"IIIOI"O
i\1У.'lятора.;~\кость Qф :\\ожет быть I1ересчнтана
по фОР:\lуле
В
Ila с\\кость Q~5 п;ш
t= +25 0 С
Q25 ~ Qф [
где
t-
1-: П_ (2.'51(J-l--J-t1] ,
среДIIЯЯ тс\\пература раствора СК,
},ак среднее а!mФ\lеГll'н'ское
процессе
опреДt'.15Il'ТС'1
раЗР5Iда;
а -- H-\II1Сраlурllс]\\
ОСРУП'Н
КОТl)рая
113 всех за\IСjЮВ те:\lпсратур 3
113
поправка
l"a6,1.
lIa
с\\кость,
3;lаЧС'IIШI
котор )ii
j CJ.2.
т iI б;1 11;1.1
1 -
....
'.1 . ....:.
Значение козффициента п
Ре)1\ 11М rа~ряда
___".3__I_'.'.].Ч_С"_IIИ_Siт~~~~~~;,~~;,'~'~'Т<1 а ,1рИ
_"_I от -:-,) Д() -\--25 С I ОТ +~G ~a ~~.Ij' С
10-часовой
0,50
0,62
3-чаСОВОII
0,71
0,86
1-часовой
1,08
0,96
При ТО.'1чковоЙ (ИМПУ,lЬСНОЙ) нагрузке напряжение аккр\у.1Я10ра
17~
pe;lKO ПОlIижаетсSI. Это flОнижение зависит как от ве.'1I!ЧIliIЫ 10-
ка
при
толчке,
так
и
от
того, в
каком
состоянии
аККУМУ/IЯТОР
на­
хuдился до момента толчка: насколько он был разряжен. Эта за­
ВИСИМОСТЬ иллюстрируется кривыми, приведенными на рис. 15.3.
[;6
l7
Рис.
1,5.3. Кривые
пряжения
толчка
в
70
в
от еЫКQСТИ, СШIТоii до
Н
1.3 О
заВl'lСIЩОСТН
аккумулятора
на­
~10ыeHT
TO.l·l~a
%
БО%
40
BE-,ШЧlIна ТО,lчка тока выражена так: 30 N, а или 50 N, а, где N пндекс аККУ:lIУ,lятора, поэтому Д,lЯ аккумулятора сн-з ток 50 N, а
равен
току
150 а.
16. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОйСТВА
АI-'~КУМ~7ЛЯТОРОВ ТИПА СН
16.1. Введение в действие новых аккумуляторов
Перед YCT31!OBKUi1 аККУ,\IУ,'IЯТUРЫ ()ЧIНЩiЮТ 0'\' Ilьi,lИ I1 llOдвер­
г((ют ВlIеШIlе,IУ ООlOтру, чтобы убедиться в отсутствии каКИХ-,11Iбо
повреждений.
'
ЛКi\У'vIУЛЯТОРLI. Юlеющие повреждеllНЫС сосуды или КРЫШКIl, Ile
:\;огут быть ИСПО.lЬЗ0ваны. Повреждение ('.10Я :llастики устраняется
по.:rП,lаВ,lСНllС:\1 Сlзбым п,тамене'Vl водородной Н,Ш аUСТИ,lеновой го­
ре:1КИ. Пр06КII l! гайка, имеющие повреждеllИЯ, должны быть З3-
I,ICHeHbl lIOBbBIlI, запасными. После осмотра аККУЛIУ,lЯТОРЫ устанав­
.'Il\ваются
на
I!ЗО,lяторах
Нl:CM сосудов
на
сте,l.lажи
с
аl,ЕУМУЛЯТОРЫ
соединяют
перемычками,
П,lзмене,1 ВОДОРОДIlОИ или ацеТИ,lеновой
I\аЧЕстве
IlОUlедующим
выравннва­
IlpIl !IOМUЩИ ПОJJИВIIl!Il.1ХЛОРИДIlЫХ ПРОК,lадок. Затем
ПрИПОЯ
прутков
которые
rope,lKII
5-процентного
lIриваРН:;Jаются
с применеllIlем в
СВIIIЩОВОСУРЬМЯНОГО
СП,lава.
АККУ'lIУ.'lЯТОРЫ, у которых борны выполнены под бо,тговые сое­
динения. МОНТИРУЮТСЯ с прнмененнем штырей \[ КО.1пачковых гаек
со свинцовыми шайбами. После этого надо вывинтить вентил.ГlЯЦИ­
онные пробки (с шайбами)
IIX, а
затем
да.lьнеИшем
уда,11lТЬ
не
из заливочных отверстии и сохранить
уплотняющие
резиновые
диски,
которые
в
lIСПОЛЬЗУЮТСЯ.
Смонтированные аккумуляторы заливают
серной КИС.'10ТЫ сорта
«А» (ГОСТ
667-53),
водным
раствором
уд. весом 1180 кг/А-t 3
179
+
(при t=
25 0 С). Температура раствора ск, залшае:\юго в аккуму­
ляторы, должна быть не выше + 25 0 с. Слой за,lиваемого раствора
ск над щитком 'должен составлять
55-ба М.М. в табл. 16.1 для
ориентировки приведены
требуется
для
данные о количестве раствора ск, которое
заполнения
одного
аккумулятора.
т а б л и ц а
16. !
Ориентировочное количество раствора ск, требующееся для заливки
в один аккумулятор типа СН
Тип аккумуля­
1
Количество I1 ТИП аккумуля-I Количество 1 Тип аккумуля-I КОЛИЧ~СТВО
раствора
тора
ск,
л
тора
,раствора
ск,
л
тора
раствора ск,
л
i
СН-I
2,2
СН-4
10
3,5
СН-5
6,0
7,0
СН-8
СН-2
CH-IO
СН-3
4,8
СН-6
8,0
СН-20
12
25
-
~-~-- ~-----'------
Уровень раствора ск в аккумуляторе КОНТ'РОJlируется при ПОi\Ю­
щИ мерной 'стеклянной трубки с RнутреННИI\I диаметром 3-5 мм
Д.1ИНОЮ 15-20 си. На высоте 20 Аи! (это соответствует AIинима.'1Ь­
ному уровню раствора ск R аккумуляторе) и на высоте ба AtM (это
маКСЮ1а.1ЬНЫЙ уровень) на трубке должны быть сделаны риски_
По истечении 3--4 ч проверяют уровень раствора ск в аккумулято­
рах, и в те из них, у которых уровень понизится ниже 55 MAl, до­
бав.1ЯЮТ раствор ск той же плотности (1180 кг/,н;]). У аккумулято­
ров, И:\lеющих уровень вышс ба MAi, резиновой грушей отсасывают
часть
раствора
ск.
Подготов.lенная таким образом аККУ:vIУЛ51торная
батарея ~IO­
жег быть I3ключс!!з на пеРIJЫЙ заряд, если те:\шература ра'Створа
в аккуму.lяторах '!С будет выше +З5 0 С, в ПРОТИВНОAI случае надо
дать
аккумуляторам
остыть.
Пер вый зар 51;1, должен вестпсь током, равным удвоенной
ве.1Ilчине НЮlера аккуму.lятора. Напримср, аl(КУ"IУЛЯТОР СН-l дол­
)кен заряжатЬ'ся TOI\Oi\1 в 2 о, аккумулятор СН-б-током12 а и т. д_
Первый заряд должен продолжаться не ыенее 55 ч и ПРСl\ра­
щастся
ПОСJе
того,
ра'сгвора ск
к;:1К
остаЮТС51
lIаlIряжение
у
неИЗ;,IСННЫМИ
аккуму.1ЯТОРОВ
в
течение
и
плотность
2 ч.
Наб.lюдение за состоянием аккумуляторной батареи в процес­
се
заряда
ведется
стематически
по
КО!lТРО.1ЬНЫМ
измеряют
аккумулятора:\l,
напряжение
и
у
температуру
которых
си­
раствора
ск.
ЧIlс.l0 контрольных а!(Кумуляторов должно состаВ,lЯТЬ
10% от об­
щего ЧИС.lа аккумуляторов в батарее, но не менее -4, аккумуляторов
R НМЗКОВО.1ыных батареях. Напряжение и уде,lЬНЫЙ вес раств·ора
ск измеряют и записывают в процессе заряда каждые 4 ц, а в кон­
це
за ряда
каждый
час.
В конце заряда напряжение на каждом
Бы1ь не ниже
заряд
180
аККУ'lIУ.lяторе должно
2,55 в. [сли напряжение окажется более низким, то
пр.щолжают,
но
ведут
его
с
перерываЩI
током,
раl'lНЫМ
0,05 QIl (Qп -
номинальная емкость аККУ:\1улятора в 10-часовом:
режиме заряда). Перерывы делают через каждые 2 ч заряда. д.'1и-'
тельность перерыва тоже должна быть равна 2 ч. В таком режиме
заряд
ведется
до
тех
пор,
пока
величина
напряжения
у всех
акку-'
муляторов достигнет 2,55 в.
Не отключая батареи, проверяют плотность раствора ск в каж­
дом аккумуляторе, и есл!! она выше
1225 кг/;vL 3 (отнесенная к
t= +250 С), то в аккумуляторы доливают ваду, если плотность ни­
же 1215 кг/м 3 , то доливают раствор ск повышенной плотности, на­
прнмер 1300 кг/м 3 •
Через час после отключения батареи измеряют уровень раство­
ра
ск
во
всех
аккумуш! горах
и доводят
его
до
нормы,
доливаЯ i
раствором ск плотностью ! 220 кг/м 3 , если толщина слоя раствора
ск меньше 55 м над ЩИТКО:\I, или, отса,сывая часть его резиновой
грушей, если превышает 60 мм.
При заряде перерыв можно допустить только после того, как
аккумулятору будет сообщена двукратная емкость, соответствую­
щая 10-часовому режиму разряда. В процессе заряда надо ИЗl\lе<
рять температуру раствора ск в контрольных аккумуляторах.
В
случае повышения те\шергтуры до 45 0 С надо наполовину снизить·
ток заряда (или прервать заряд), пака те:\lпература не СНИЗIIТСЯ
иа 5-10 0 С. Напряжение 11 плотность раствара ск сначала изме­
ряют через каждые 4 ч, заl ем ежечасна.
'Пасле пер вага заряда аккумуляторы еще
номинальной емкостью,
дует
падвергнуть
пяти
т р е н и р а в а ч н ы е
IIe обладают полной
ПОЭТО:\IУ да ввода в эксплуатацию их Сlе­
треНIIравачным
ц}! к л Ы,
циклам
разряда-заряда.
каждый из которых состоит из
разряда токам 10-чаС080ГО режима и последующего заряда, ДОоlЖ­
ны
проводиться
В
TaKO~1
порядке.
Разряд ведется до на[]ряжеlНIR
1,80 в на первых двух aKKYl\lY(разд. 16.2).
ляторах. Заряд ведется током постоянной весlИЧИНЫ
При проведении второго 11 пос.lедующих зарядов батарея получает
не менее 115% от е:l1КОСТИ, СIIЯТОЙ с батареи при преДlllеСТВУlOще:\1
разряде.
По окончании последнего
раствора
СК и уровень
его
в
тренировочного
заряда
плотносТi~
аККУ:\lуляторах ДОI30ДЯТСЯ до
батарея подвергаеТС5J КОНГрО.1ЬНОМУ
разряду
такоы
нормы,
и
10-часового
режима.
Если батарея отдает "'1енее 100% номинальной еi\IКОСТИ (ПРlIве­
денной к те:lшературе +25 0 С), то проводят еще неСКОоlЬКО заряд-­
разрядов до получения 100% емкост'и. В том сnучае, когда батарея
предназначается
ДiIЯ
эксплуатации
в
режиме
заряд
-
разряд,
тре­
нировку ыожно остановить после получения от батаре1l 90% но:\IИ­
нальной
(,,!Кости.
При
проведе!IИИ тренировочных зарядав и
раз­
рядов записывают даllЕые ИЗ:\lерений на контрольных аккумулято­
рах: ток, напряжение, гиатность раствора и те:vшературу. Запись.
ведут вначале через час, а к концу j]аблюдения через 10-15 мин
При последне\1 разряде и заряде тренировочного uикла напря-
181:
жение
ы плотность раствора
измеряются у
каждого
aKKYMYJНIТOpa.
Такие измерения 'Обычно ведут не все время, а, например, в II8С.'1ед1iИЙ ча'с заряда (ИЛИ разряда).
По окончании заряда в крышки аккуму.'1ЯТОрОВ ввинчивают вен­
тильные
пробки. Поверхность аккумуляторов протирают раст­
вором l'O-процентной кальцинированной
соды или
нашатырного
спирта, потом ветошью, смоченной водой, и, наконец, свежей ве­
тошью насухо. После этого батарея может быть пущена в ЭIЮП,lуа­
-т.ацию.
16.2. Способы заряда.
3 аряД током
п о сто я н н о й
в е л и ч и н ы
осуществ..]яется при температуре расТВОРа ск в аккумуляторах не свыше
+ 35°С. ВеЛIlчина тока не должна превышать 0,2 Ql0, пока напря­
жение не превысит 2,30-2,35 в на аккумулятор (Ql0 10-часовая
<C:\IKOCTb
Ю,05
аккумулятора
в
ампер-часах).
Затем
ток
СНl!жают
дО
Ql0 и заряд ведут до тех пор, ПОКа не будет ДUСТIIГНУТО посто­
:';)]1С1'ВО
напряжения
и
плотности
раствора
ск
в
течение
пос.lедних
'2 ч. Естественно, что общая ПРОДО.lжительность заряда зависнт от
степени
предшествовавшего
разряда.
В конце заряда напряжение достигает 2,6-2,7 в на аККУI\1У.1Я1iOP, Если окружающая темщ:раТура выше +35"С (но не
превы­
Jшает +45 0 С), то заряд ведут все время TOKOl\I, не IIревышаЮЩ((\I
10,05 QIO, пока наПРЯЖСllие и плотность раствора ск будут неIlЗ:\lен­
::ibl В течение 2 ч. Конечное напряжение в этих УС.lОВНЯх, состаВ.lяет
2,5-2,6 ч lIа аккуму.'1ЯТОр,
.
В случае повышения темлературы раствора (К сверх
;,QЯДНЫЙ ток С.lсдует, как это указыва.l0СЬ
~·.\Iеньшить
наПО,lОВИНУ
И.1И
Д.1Я
прервать заР5IД,
дав
+ 4;:)"С за­
первого
заряда,
ТС~lПерат)'ре
по­
НИЗИться на 5-10 0 С. Во время заряда аккумуляторы ДО.1ЖНЫ по­
"lУЧИТЬ не "leHee 115% от емкости по отношению к той, которую они
отда.тIИ
при
предшествующем
разряде.
3аряД
при
п осто я н н о м
11 а п р я ж е н (( 11,
которое
:'I\Ожет быть выбрано в пределах от 2,15 до 2,35 6 на аККУМу.1ЯТОР,
;J,о.:Jжен вестись до тех пор, пока П.l0ТНОСТЪ растВора ск будет оста­
ваться неизменной в течение последних 10 ч. В ЭТИХ ус.'10ВИЯХ при
'с-юрмальном
уровне раствора
ск
П.'10ТНОСТЬ его, приведенная
к те:'!!­
~'1epaType +25 0 С, доюкна быть не ниже 1215 кг/JИ 3 •
Постоянная ве.lичина напряжения заряда выбирается в завис((­
':\I()(ти ОТ )'с.10В((Й эксплуатации и требований, прсдъявляемых по­
требителе1\! тока (питаеl\ЮИ аппаратурой).
Кроме того, следует учитывать, что даже при подаче на аЮ<УI\lУ­
.~lЯТОР напряжения 2,15 в, если он полностью разряжен, возникает
ючень большой ТQ.1IЧОК тока, значительно превышающий ток, опре­
деляемый ве.1ИЧИНОЙ 0,2 Ql0. При более ВЫсоких напряжениях то}\
rl~озраlст:ает еше больше. В свя'зи С ЭТИМ при внедрении такого ре­
жима заряда надо быть уверенными, что подобные толчки тока
допустимы
;182
Д:IЯ
зарядных
устройств.
HeCKo,lbKO облегчающим эти условия обстоятельством являетс~~;
относите"lьная кратковременнО'сть действия повышенного тока.
Дв у х С т у п е н ч а ты й зар я Д
при
п о с т о я н н о м
н а-п р я ж е н и и
проводится
вначале
током,
величина.
которого
ста-­
билизирована на заданном уровне. ПРИ ЭТО'М выбранная величин;]'
тока не ДОJIЖна превышать значения, определяемого) 0,2 Q1O. ЭТИ1\1
током
ведется
заряд
до
достижения
аккумуляторами
напряжеНИ>I'
2,15-;-2,35 в в зависи,\юсти от устаНО'Б.'lеННОFО режима. ЭТО __ о пер-­
вая ступень заряда, которая длится 7-9 ч (в зависимости от вею!­
чины зарядного тока). На первой ступени аккумуляторы получают
80-95
требующегося количества ампер-часов.
После этО'го заряжающий выпрямитель переВQДИТСЯ в режим
работы при стабилизации по напряжению. Это· вторая ступеНI>.
заряда. ВеЛИЧlIна напряжения также
может быть
выбрана лю­
бой -.от 2,15 до 2,35 В . .в этом режиме зарядный ток будет посте
%
пенно
снижаться.
Окончание заряда определяется по неизменной П.~ютности раст-­
вора ск в аккумуляторах в течение последних 10 ч. Вторая ступеНl>
заряда ;J..1ИТСЯ 4-6 суток.
У р а в н и т е л ь н ы й зар я Д проводит<Ся ПОС.lе каждой ДО.lI1В­
ки
воды
Н
при
частых
ЭКСП.lуатационных
разрядах.
Уравн;пельный заряд проводится при напряжеНJIJI от 2,25 де
2,40 в на аккумулятор для повышения средней плотности раствора
СК в КОНТРОЛЬНЫХ аккумуляторах до 1215 кг/Лi 3 при
нормальной
высоте С.l0Я раствора ск над щитком 55--60 _11.11.
Выбор напряжсния при уравните.1ЬНОЫ заряде зависит от ус­
,10ВIIЙ эксплуатации 11 требований, которые предъяв.1ЯСТ потребн­
TeJlb тока (аIiпаратура) к fiаl1РЯЖСIlИЮ питающси ycтaHOBKII.
I3 пронессе уравшпе.1ЫЮГО заряда ежесуточно контро.'1ИРУЮТСЕ
II.l0THOCTb Н TeMllcpaTypa
раСТВОра
ск,
а
к
ОКОllчанню
заряда-­
чср~з 2--3 '1. уравннте,lыlйй заряд !\10ЖНО заканчивать при посто­
янной П.:ютности растпора СК в течение 10 Ч. IlРОДО,lжнтельноп 1_
уравнитеЛЫIЫХ
заР51ДОВ
у
ПО.1НОСТЫО
разряженных
аккумуляторос,.
зависнт от устаIlОВ.1СННОГО нанряжения: есл!! оно соста;;.lяет 2,:2р) (J.
то ;].,llпе,lhНОСТЬ может достигать 8 суток, если наllряжеllие зар;-!­
да 2,30--2,40 в на аккуму.1ЯТОР, то ;I.:вп('.lыlстьь заряда
щается до 5-6 суток.
COI\IPO·
YpaBHIITe,lbHbIi"r заряд батарей, которые часто подвергаюТlТ
кратковременным разрядаl\l lIе БО.lее ЧОl на 25;() своей !lОVlII­
на.1ЬНОЙ емкости, вызваНi-IЫ~1 условиями Э.lеКТРОСllабжения дан-­
ного предприятия
(Н<:ПРi-I:\lер, вс.lедствие пропадаНШI напряже­
ния), проводится при более тщате.1ЬНО:\1 контроле. Каждые 2-6 '-i
надо
измерять
ток
подзнряда,
ШlОтность
и
те:\шературу
раствора
ск. ОриеJl~',Iровочная Д:ШТС.1ЬНОСТЬ таких уравните.1ЬНЫХ зарядоl'­
составляег 12-36 ч при Напряжении 2,25 в lIа аккумулятор 11
4-12 ч при напряжении 2,30-2,40 в.
УравнитеJ1ЬНЫИ заряд может быть закончен, когда ток подза­
ряда и- П.10ТНОСТЬ раствора ск остаются ПОСТОЯННЫ1\!И в течение 10 ч.
18:~·
16.3. Режимы эксплуатации
Батареи, составленные и:, аккумуляторов типа СВ, могут экс­
плуатироваться
'стоянного
как
в
режиме
заряд-разряд,
так
и
в
режиме
:по­
подзаряда.
В р е ж и м е зар я Д ..~ раз р я Д
производиться
жуточными
тока,\IИ,
указанными
значениями
'ЮК
1О-часового разряда.
ДЛЯ
всех Д,l!пельных
токов,
а
разряд аккумуляторов
может
в табл.
проме­
также
15.1, любыми
токаыи,
меньшими,
чем
При этом конечное напряжение разряда
режимов,
начиная
с 3-часового,
составляет
не '11Е:нее 1,8 8 на аккумулятор, а для более коротких режимов,
ВК,lючая
l-щIНУТНЫЙ, ·~1,75 8, за
исключением
аккумуляторов
Тllпа СВ-20, у которых при разряде TOKO:vJ l-ыинутного режима
ВОЗ\lОжно понижение напряжения до 1,65 8.
Приведенные данные о конечных напряжениях разряда ОТlIo­
сятся
в
к
JjормаЛЬНЫ!\1
lIачале
условиям,
разрядасостаВ,lяет
т.
е.
когда
1220 ± 5
плотность
кг/м:J ,
а
раствора
тсыпсратура
ск
его
раВllа +25 0 с.
Заряд
аккумуляторов,
работающих
в
реЖИ'\lе
заряд-разряд,
может ЛРОll3ВОДИТЬСЯ ОДIJИМ из описанных выше способов в зави­
iСИ,ЧОСТИ от УСЛОI3ий эксплуатации.
ЭКСП,lуатация аккумуляторов СВ в режиме по­
'\:-: т о я 11 Н О r о
п о Д зар я Д а осуществляется
при
стабильном
на­
:ЛРJIжеНИIl.
Тек постоянного подзаряда должен обеспечать полную КОl\шен­
'с:ацию саморазр?да аккумулятора. Следует иметь в виду, что в
'Процессе эксплуатации саморазряд у аККУ'\IУ,lЯТОРОВ СВ Еозра­
'стает. Опытные данные показывают, что при средних температу­
рах (порядка +200 С) суточный саморазряд составляет 0,5% но­
,шнальнои емкости Д,lЯ аккумуляторов новых и достигает 1 % к
l\ОНЦу номинального срока службы. При высоких (+45-.;- +500 С)
'гемпературах са!\10разряд повышается соответственно до 1-2,5%.
Для ко:\шеlIсации саморазряда у аккумуляторов СВ, не подвер­
гающихся даже кратковременным нагрузкам, как у батарей в
запасе (В резерве), непрерывный подзаряд обеспечивается при на­
пряжении 2,15 в на аккумулятор с допустимыми пределами от­
склонения 2,10-2,20 8. При этом напряжении ток подзаряда обыч­
:но находится в пределах 10~-40 ма на номер аккумулятора.
Все сказанное относится к условиям, когда температура раст­
вора ск з аккумуляторах не превышает + 350 С. При более вьюо­
ких температурах (но не ,выше + 450 С) напряжение подзаряда
надо сохранять в пределах 2,10-2,15 8. Соответствующий этим
'Ус.ТJt)ВИЯМ ток подзаряда составляет не менее 20 и не более 90 ма
на
номер
аккумулятора.
При работе аккумуляторной батареи буфером с выпрямитель­
ным устройством, питающим нагрузку, напряжение подзаряда на­
до поддерживать на уровне 2, 18± 0,04 8 на аккумулятор.
Ввиду того что xapal\Тep нагрузки может быть разным, не-
184
uьходимо В течение первого I\ода проверять достаточность установ­
ленного напряжения,
при
котором
работают
аккумуляторы
СН.
С этой це.rIЬЮ по истечении первых 6 месяцев целесообразно про~
вести КОНТРОи'IЬНЫЙ разряд батареи. Если отданная емкость ока­
жется ниже той, которую батарея имела при пуске в эксплуата­
ЦИЮ, то, очевидно, напряжеIlие подзаряда надо несколько повысить
(на 0,0\-0,02 8 величину
на аккуиулятор!). Если емкость сохранила свою
или ПОВЫСИJШСЬ
незначительно,
то
режим
подзаряда
ме­
нять не следует. Надо иметь в виду, что чрезмерный ток подза­
ряда
может вызвать
коррозию
решеток положительных пластин
И:,
следовательно, сократить срок службы аккуму.1ЯТОРОВ.
После каждого аварийного разряда, а также после очередного,
контрольного разряда производится заряд батареи Д.1Я восстанов­
.Т/ення по.ЧIOй С;\1КОСТИ.
17. СОДЕРЖАНИЕ АККУМУЛЯТОРОВ ТИПА СН
В ИСПРАВНОМ СОСТОЯНИИ
17.1. Контроль состояния аккумуляторных батарей
и
отдельных аккумуJШТОРОВ
Д.'IЯ Qохранения аккумуляторов СН в хорошем состоянии и свое­
bpe:--lешlOГО ВЫЯЕ.lения возможных ненормальностей в работе надо,
периодически
КОIlТРО.lировать
их
электрические
показатели,
а
так­
же температуру 11 П.l0ТНОСТЬ раствора 'ск. Все замеченные ОТК.l0llения от нормы обычно связаны И.1И с неправильно поставленной
эксп.'1уатациеЙ И.1И с заБОJ,еванием аккумуляторов. Ненормально­
СПI
необходимо ВЫЯВliТЬ, причины их точно установить и
ленно принять меры
к
устранению как самих
немед­
ненормальностей в
работе аККУ:\'I)'.lЯТОРОВ, так И причин, породивших ЭТII ненорма.1Ь­
ности.
а. Напряжение батареи в целом и ток подзаряда пр,оверяются
периодически
(два раза в месяц). Основная цель этой проверк~'
поддерживать прави.1ЬНЫЙ режим эксплуатации аккумулятор нои
батареи llутем регулировки установленного напряжения постоян­
ного подзаряда (а следовательно, и тока подзаряда).
Напряжение КОНТРО.lируется ЩИТОВЬВI вольтметром. Для изме­
рения тока
сти
Е
подзаряда
I!СПО.'Iьзуется
МИЛ.1иамперметр
KJIaCCa точно­
не менее 1,0.
б. Напряжение на каждом аккумуляторе проверяется один раз
квартал,
не ... иже
при
помощи
переноснога
вольтметра
класса
точности
1,0 со шка.'IОЙ на 3 в и ценой деления не более 0,02 в.
Если ОТДС.1ьные аккумуляторы буферной батареи имеют напря­
жение меньше, чем 2,10 в, то НВ'дО провести лечебный уравнитель­
ный заряд батареи. Если такой заряд будет вестись при напря­
жении 2,25 в на аккумулятор, то длите.'IЫIОСТЬ его' не должна пре­
вышать 36 ч. Если В03I1iOЖНО вести уравнительный заряд при на­
пряжении, определяемом из. расчета 2,4· в.' на.· аккумулятор, то
185
длительность заряда уменьшится и составит не более
чае,
если
напряжение
на
отстающих
12 ч. I:j [.IY-
аккумуляторах
повысится
быстрее, чею указано, лечебный уравнительный заряд МОЖНО со­
кратить.
При уравнительных зарядах напряжение на каждоы аККУ;VIУ.1Я­
торс,
плотность
:\IУ,lяторах
Если
и
по истечении
:ураlmительного
lIе
температура
измеряются
36 ч
заряда
повысится до
раствора
каждые
на
КОНТРО.lЬНЫХ
(или соответственно
напряжение
2,1 6, то
ск
акку­
2 ч.
Сolедует
у
12 ч)
отстающих
провести
лечебного
аккуму.1ЯТОРОВ
контрольный
разряд
10-чаСОВЫl\l реЖШvIO:\I, и все аккумуolЯТОрЫ, отдающие менее
80%
ЛО:\lИнальной емкости, заменить исправными.
в. Температура, плотность и уровень раствора ск на КОНТРО.lЬ­
:"lЫx аККУl\lУ.1яторах и на аккумуляторах, имеющих наиболее низкое
'.(110 не ниже 2,16)
напряжение, провершотся один раз в кварта.т).
При ЭТО:\1 плотность гаствора ск замеряется при ПО:\10ЩИ ден­
:спметра С иеной деления не более 10 кг/м 3 , а температура раствора
TepMO~1(:'TPO\1
1'\, -
со
шкалой
0~-1 000 С.
Мерной трубкой проверяют уровень раствора.
В
стучае, еС1И
этот ypOBellb будет меньше, чем 20 ЛtМ над ЩИТКОМ, то надо во
все аККУ~IУ,ТЯТОРЫ долить воду до уровня 55-60 МЛt над ЩИТКОМ
л
затем
!провести
уравнительный
г. Температура и
'рах
проверяются
плотность
один
раз
заряд.
раствора ск во
в
всех аККР'IУЛЯТО­
год.
д. Напряжение на всех аккумуляторах под нагрузкой измеря­
ется один раз в год. Полностью заряженную аккумуляторную ба­
тарею разряжают током, равным 0,1 Ql0, в течение 1 ч. Напряже­
каждого аккумулятора измеряют по истечении 30 .1IllН ПОС1е
включения на разряд и 13 конце разряда (по истечении 1 ч).
у исправных аккумуляторов напряжение составляет 2 в при
температуре раствора ск +250 С. Плотность раствора ск, прнведеtI­
;ние
'ная к температуре +25°С, составляет не менее
ратура
:щего
раствора
воздуха
ск
не
более
должна
чем
на
превышать
1205 кг/м 3 . Темпе­
температуры
окружаю­
20 С.
Если температура раствора ск в аккумуляторе будет ОТЛI1'Чаться от + 250 С, то напряжение у исправных аккумуляторов бу­
дет
таким.
как
указано
в
табл.
17.1.
Таб.ll1ца
17.1
Напряжение аккумуЛtIТОРОВ СН при разных температурах
Температура раств('ра
серной кислоты ос
I
5
10
15
20
25
30
35
40
1
I
Напряжение аккумулятора,
186
в
1,96
1,97
1,98
1,99
2,00
I
I
I
2,01 12,021 2,03
,П.сле проведенных измерений батарея ставится на заряд при
постоянном напряжении. Если же хотя бы один аккумулятор в
батарее не обеопечивает указанных выше требований, то батарея
подвергается
уравнительному
заряду.
В случае, когда и после уравнительно~о заряда повторная про~
верка н.шряжеНIIЯ аккумуляторов под нагрузкой не даст удовлет­
ворительных результатов,
грузки и дать ей
PO,lbIlblM
Если
то
батарею следует отк.1ЮЧИТЬ от
на­
2-3 тренировочных цикла с поu!едующи\\ конт­
разрядом током 10-часового режима.
ЧИСТIO неисправных аккумуляторов невелико,
то
лучше
проводить тренировочные циклы и контрольный разряд только на
аКl<У:\1у.nятлрах неllсправных, отсоединив их от батареи и временно
за:\lенив
други'\ш.
е. Конечное зарядное напряжение на KOHTPO,lblIblX аККу:\1У,15IТо­
рах Qпреде.lяется при ПОСТОЯННОМ токе заряда, равно:\! 2 N, а.
ОДИН раз в год дЛЯ IЮ}IТРОЛЯ емкости батареи.
Обычно берут группу аККУМУ,lЯТОРОВ, число которых рюша чис­
,1)" IИНТРО,'1ЬНЫХ аККУ:\lУЛЯТОРОВ.
К группе отобранных аККУМУ,lЯТОРОВ подсоединяют се,lеНОВЫI1!
выпрямите,lЬ и подзаряжают их током, равным 0,05 QIO, без отклю­
чения батарсп от рабочих шин. При необходимости :\lежду выпря­
\IIIrC.leM 11 группой аккумуляторов ВКЛЮ'Iают реГУ,lИРУЮШllii рео­
[·тат. Подзаряд ведут до тех пор, пока напряжение На группе ак­
КУЧУ,lЯТОРОВ не будет постоянным в течение 2 ч.
~'стаllовившееея конечное зарядное напряжение при темпера­
туре раствора ск
250 С и ниже должно быть не :\-Iенее 2,45 в, а
ПрlI БО.lсе ВЫСОКIIХ, че:\I +250 С, температурах - не ниже 2,38 в.
При б.13ГОПРНЯТIIЫХ реЗУ,'lыатах такого рода проверки ~JOжно
II~ ПРОIIЗЗОД]ПЬ очере:I.lIОГО КОНТРО,lЬНОГО 10-часового разряда.
Ее,']и Оl,ажстсн. что напряжеНIIЯ будут более НИЗIШМИ, то надо
проверил, ВСЮ акку~tУ.lЯТОРIIУЮ батарею при KOHTPO:lbHOM разряде
ТОКОХ] 10-часового режима, как это указано ниже.
il\. Емкость акку\tУ.lЯТОРНОЙ батареи при разряде TOKO:lI lO-ча­
+
совnrо ре;'!Шl\lа
опрсделяется
для выяснения пригоД!!ости
б,нареи.
к да.lЬНСI"l/lIеii ЭКСП.lуат;ЩIШ. Ток разряда можно взять из таб,l. 16.1
ИЛ! определить из выражения /р= 0,1 Qto.
Во вре:\-ш разряда IIЗ\Iеряются ток, напряжение каждого акку­
МУ,lятора, тс:\шература
и плотность раствора ск.
Разряд ведется
до напряжения 1,8 в lIа первых аккуыуляторах. Аккуиуляторы. от­
да ВШII(' менее 75
НОJlшналыlOЙ 1О-часовой еJ\lКОСТИ (с учетом
те:\lПературной поправки), подлежат замене. Оста.1ьные аккуму­
,1ЯТОРЫ могут быть ОСтавленЫ в эксплуатации, но OHII должны быть,
%
подвергнуты
тренировочным
заряд-раз'рядам
для
повышения
ОТ­
даБае~ой ёl\fКОСТИ до 100%. Батарея, все аККУlVlУЛЯТОРЫ ко.торой от­
100% НОl\шнальной емкости, должна быть ПО.1НОСТЬЮ заря­
жена и пущена в дальнейшую эксплуатацию.
Проверка фактическCJЙ емкости батар~и при разряде ее током
да,iи
1О-часового
реЖЮ1а
ДО.lжна
производиться
ежегодно.
187
17.2. Наиболее характерные неисправности аккумуляторов
и способы их устранения
Всс, что 6bl:IO Сl\зза!1O вышс R 1':1. \\
о IIcJ\op:--1а.1ыIстяхx в ра­
,боге iJКI<У"lУ.lЯТОРОВ TIIJIOB С 11 СК, в Зllачите.1bJlOЙ стеllСIIИ И\IССТ
ОТII()ШСIIII~ I1 К аКI\)"")'.15: гора\1 ТИllа СН. AKKY:\IY:IНTOPbl СН ЯВ.1Я­
aKKY\I)".lHTOpa\lll ЗiJКРЫТЫ\II1, 01111 х()рошо заЩIIЩСIIЫ от 1I01lа­
.ЮТ,·\!
НI1УТрЬ ПОСТОРОJlIIИХ JJрСД~IСГОВ. ПОВРСЖДСIIИЯ, lIаблюдаю­
ЩIIСl'Н у aKI<Y\ly.15ITOpOB ТlillOB С !I СК !I вызваllllЫС IIЗII осо '.1 И:!И
iLai"i51
11 а рушсн IlC\1 НСII ра ВIIОСТИ ССllа ра торов, у
а КК)"\IУ:ШТОРОВ ТИII а СВ
IIраКТ!!ЧССI\1I IIС !!\1Е~ЮТ \Iecтa. СУЩССТВСIIJlЫ\1 такжс ЯВ.lЯСТСЯ и то,
'ITO )"CTpaIlCIIIIC IIOВРСЖДСШiЙ, которые связаны с раз60РКОЙ акк)'­
\IУ:IНТОРОБ. к аККУ\lУ.:ято(:а\1 Tlllla CII в УС.'lОВШIХ ЭКСII:lуатаЦIНI
lIеlI PIJ\Il'HII \10. так как разборка аККУ\IУ:IЯТОРОВ Tlllla СН ВОЗ\IОЖllа
ГО:I Ы(()
в
J Illже
:J3 ВОДСКII х
\'С:JOIНIЯХ.
lIочсщаJOТС'Я~ краткие указаllllН
110
устраllСllIlЮ ТО.1I,КО
lIаlllЮ:J(;С хараКТСрllЫХ ;1:151 аККУ~lу.1?Тоr)()в СВ IIСII"IIРС1ВIIОСТСЙ.
а. !!ОН!Р,(СННО(' {Ja:lряr)нп(' 11 :IiJ{IJZrlHIJ{! НUllря)/ссние, t/IJНIIЖ('/-/НUЯ
lUОт/ЮСТ(J !117СТlюра СК. ПРII'IIIII()ii 'ПОIО 06bl'11I0 5!В.1ЯСТСН
ВО:JНик­
IIОВСIIНС короТ!(ого .,3\1/.11«(1111151 В1I)'Трll aKKY\IY:IHTopa. Так как за­
ЕрЫТЫ( aKI\Y\IY:IHTOPL! CII на \ICCTC IIC pe\IOI!TllpYIOT, то aKKY\IY:IЯТОРЫ, IЗ когоры:\ 061IаРУЖII.'IOСЬ корогк()с за\IЫI\аI!IIС, за\lСI!ЯЮТ
новыми.
б. У (iЮ'!J.llУЛЯТОРОП, рй(jотаЮЩIl ': а реЖUЛ1С постоянного под­
ааряда, /t(lIlряже1/UI:' ,·/Uже 2,1 11, а lиотность раствора СК .ие/-/оl/ll',
"е.Н 1215 кг/,н: З (в nеРI'СЧL'те lШ Тl'мпРратуру +250 С). Обычно это
·С:IУ'lастся пр" II<lССIIВllзации ОТРlщаТС:IЬНОГО Э:lсктрода. HOpl\la.1l,IIOC С'ОСТОЯIIIIС аККУ\IУ:IЯ ГОРОВ воспаll313:lивастся .1счсбl!ЫМ урав­
нитс:Iы!\1 заРЯДО\I.
ЕС:III ПОС:lе ураВI!ИТС:IЫIОГО заряда
I!ИС I!е IIОВЫСI1ТСЯ до
2.\
Jlапрнже­
в и 60.1СС, ТО проводяг КОlIтро.1ЫIЫЙ раз­
ряд багаРС!I в 10-часово\! РСЖИ~lе. :\KKY\lymlТopbl, отдающие 1\ICНСС 75% С\IКОСТИ, заЧСIIЯЮТ, а OCTa:lbllbIe подвсргают ТрСНИрОВОЧ­
ны\!
заРЯ;L-
разрнда\1
Д:IН
IIОВЫШСНИЯ
отдавас\IOИ
е\lКОСТИ
д')
100°А· ,
н. СNllжеNllе ('JllKOCТIl, отдаВЙl'.1l0it при КOIП{JOЛЫIЫХ разрядах,
;\!ожет НВИ1ЪСЯ РСЗУ:JЫёТОМ СУ.1ыратащIН 1I:laCT!lI!. Д.1Я СС устра­
нения
с.lсдует
IIровести
Т!JСI!ИрОВО'lIlЫС
ILIIK:lbl cor:laCHo указаНИЯ\1
е раз,1.. 16.1. а :Ja ге\! I';Оlпро.·IЬ'IЫЙ раЗРЯ;1.
г. БblСj-!юе снuжение HUnp51JlCeHlI.'1 при разряде
ной
e.ttKOCTII
Прll
ПО'.!УТII~IIНИ
HJIII :33 Л.' \1 IICIIII И
II отдача неnол­
раствора ск
чаще
всего обус.10в.ншаютсн заГРЯЗIIСIIИОI раСГlюра, ПОСТОРОIIНИ\IИ при­
\lеся\lИ. Это подтверждается прс,iJ.варIIтслыlo Te:\l, ЧТО CЫKOCТf,
НС повышается в РСЗУ,lыате ДОIIО.1I1ИТС.1ЫIЫХ !lодзарядов. Ес.1И
YCTaHOB<1CIIO, что раствор ск дсiiСТВlIтс.1ЫIO загрязнен, то сго за­
;\IСНЯЮТ HO\JbI\l. Перед Оlенои раствора СК аККУ"lу.1ЯТОРЫ надо раз­
рядить TOi\O\! \()-чаСОВОI'О режима разрнда до на!lряже!lllН 1,80 в.
Затем старыи раствор СК из акк),"'УnНТОРОВ ВЫЛlваIOТ, запивают
их ДИСТ!I,l.1I1роваIlНОЙ ВОДОЙ до всрха и остав.'lНЮТ в покос на
:188
3- 4 If. Зате\1 130ДУ вы:швают, аККУ\IУ,lНТОРЫ за,lllвают растворо\\
('I(
II:IOТIIОСТЫО 12+0 "г/.н;! !I заР5lжают их .1.0 IIОСТОЯIIства II:;OTIIOOII
раСТfЧ)ра
ск.
IJocilc ОI\О!lЧС!НIIН заряда IIсобходюlO откорректировал, ":1ОТ1I0С1Ъ расгвора I1 "РОВСПII J<ОIlТРО,lЫIЫЙ разр~lД, заТС\1 зарН.1.11Т1),
"JHI\I('IIHH О,1.ИII ИЗ PCiI\fI~IOB заРЯ,J.а, указаllllЫХ в раз;~. 16.2.
В CJlY'lae, се:1I1 aKKY:llY:IHTOPbl I10C:IC IJСр130ГО заряда отдадут
100';() C\lI\OCТII, то 'IOС\1С KoppeKTIIpOBI\I1 раствора СК 11 "ровеДСIIIIН
ДОIIO,lI1ИТ(':IЫIОГО
2-'lасового
зарнда
Д,lЯ
IIО.'JIIОГО
IIсреЩ~ШНl3аllIlН
раствора (,1\, aKKY:lIY:IE ,оры :llOfYT быть ПУЩСIIЫ \3 НОР\liI,lЫIУЮ Э1\С11,1) ilТdllllЮ. EC:I11 IIOC1(' ,н:рвого заряда аККУ\IУ:15IТОРЫ IIpll 1\01lTPO:lbllO:l1 10-'lасово:l1 разр"Дс нс отдадут IIО,11IОИ ОIКОПII, то 1l1l1\,1I>!
зарнд
Рilзряда
lIадо
II0\310PIITb.
17.3. Уход за аккумуляторами. Срок службы. Храпение
;.,' ход :Jd а к KY:l1 У:I ЯТОРЮI 11 С Н О'l('Ш, 11 рост. 011 СВОДIIТСЯ 13 ос­
HOlJilO\! 1\ ТШIУ, чтобы ('О;J,сржап) ilККУ~IУ,IЯТОРНЫС баКII (COl'Y.J.bl)
I1ЗО:IНПJРЫ 11 СТС,l,lаЖII '1I1('Tbl:lllf, СВОUОДIIЫ:lIII ОТ ПЫ,lИ 11 13,1arll.
у aKKY:lIY,lHTOPOl:, :I!С+~Э,lС\lСНТНЫС соеДIIНС'НIIЯ которых не IIPIIUc\peHbl, а BblllO,lHeHbl иа бо,тгоl3ЫХ контактах С гаика:llll, 1,0нта1\ТЫ
IlеРlюдичеСIШ нроверяютl'Я, содсржан'н в ЧIIСТОТС, 11:\OTHlJ JlО:J,ТЯГIl­
паются
1I СllаРУЖl1 С:l('1 ка ОIазываютсн ваЗС,lИНО:lI.
ЕС,111 ЭКСII:lуатаЦI1Я ilKI\)":lIY:J5IТOPOB ведстс>] при ТС\lIlсратурс,
IIfк'вышающсi! +;)5 С, то ДО,lжна IIРИ\IС!lНТЬС51 C:lIазка, состоящая
JI:~ 80% тсхничсского ваЗС,ll1на 11 20% JL(~рсзина :llарки 8() с тем­
а
llepaTyf10ii каН,lспаДСНI!Я l!e НIIЖС
80 С.
(:1011 раствора ('1\ над IIредохраiIlIТС,lЫIЫ~1 ЩIIТКОЧ не ,1.0:IЖСII
0
+
J1:1ICTl> висоту, :llеньшую 20 J',I!, I!ОЭТО~IУ надо C130C13pe:llClllIO дo:lН­
вать в dKKY\IY:IHTOPbI воду. Обычно BO.J.Y ДО,lИВ3ЮТ не чащс одного
раза 13 6 :llсощев, НО \ЮЖliО, КОI\С'ШО, ДО,lивать и чаще.
110('.1," каждой ДО,lИВКII воды аККУ\IУ.1ЯТОРЫ, работаЮЩIIС в ре­
)I\II\IC IIO('TOHIIHOfO l\Одзаряда, подвсргаются ураВНИТС,lЫIO:lIУ заря­
ду Д.'IЯ выравнивания П,10ТJlОСТlI раСТ130ра
ураВНИТС:lьныi"I заряд Д,lI1ТСН 5-8 суток.
ск
по
высотс.
Такой
ЛI\КУ\IУ,lНТОРЫ СН 13 реЖН:lIС заряд- разряд должны выдержи­
вать
не
.\1Сllсе
600 ЦНК:\ОВ.
Срок С:Iужбы аККУ:VIУ:IЯТОРОВ в .1I0БО\1 РСЖIlYlе, IIреДУОlOтрСIl-
110\1 заводской ИIIСТРУКЦIiСИ, состаВ,lЯСГ нс :-'1СНСС 3 .1СТ, Прll ТОЧНО\1
соб,lюде-НIII1 заВОДСКIIХ праВII:I монтажа 11 ПРИВСДСНИН в дсiiствие
<Jккумуmпороl3, 3 такжс ПрИ организаЦИil ЭКСП:lуатаЦlIII батарей
Б
соответствии
В
с
заводски\IИ
инструкциЯ\lИ.
случас, ССli1 нсобходимо
Д,lИ гслы\еe
I3рСМЯ,
то
СС
надо
СН51ТЬ батарею с ЭКСП,lуатаЦIIИ на
предааРИТС:IЫIO
зарядить
11 llO,lHO-
стыо ()Т(,ОСДИНl!lЪ от шин наl·РУЗКИ. Бездсйствующая батарея ДO~l­
)Кна заряжаться один раз в два :l1CCHILa. ЛИСТИЛ,lированную воду
до,']ивыот
один
раз
в
год
перед
очсреДIlЫ:-'1
зарядом.
18~
СВИНЦОВЫЕ СТАРТЕРНЫЕ
АККУМУЛЯТОРНЫЕ БАТАРЕИ
18. ТИПЫ СТАРТЕРНЫХ БАТАРЕй И ИХ УСТРОЙСТВО
18.1. Типы стартерных батарей и их примеиение иа
электроустаИОВRах
Стартерные
СВЯЗ!!
предприятий электросвязи
аККУ~lу.lЯТС)РНЫi.'
НРII~IСШIЮТСЯ
Д.'!Я
uaTapClI на
запуска
Yl' !'i1110BKaX
паЦlЮilарных
э.1еIПРО­
двигате:Iсil
BHY1-
рснн('го сгорания соб('ТI~СННЫХ э.1сктростанциИ, КОТОРЫС в ООJlЬШII:J­
CTJJl: С:lучаев ЯВ"1Я!ОТСН Р(,З('РВIIЫ~I!I, НО :-lOгуг 1I('IЮ:lьзоватьсн :1
как основнои IIСТОЧНИК электроэнсргии.
ВО ВССХ Сlучаях Э.1еКТРОТСII.10ВЫС агрегаты раЗ~Iсщаются ;3
сн('аlI(]"lыIхx
закрытых
отан:швао\ых
но;\\сщеНIIЯХ.
IlОЭТО\!У
стар­
терные баТ<lрен работают в 60,1се б,1агопршIТНЫХ УС.10ВШIХ в OlbIc'.'IC ВJlСIllllСЙ ТС\lПсратуры, ЧС\\ стартерные батаРСIl на автотра;::­
НОРТС, ТС\lнсратура воздуха в ПО~lСЩСНИII, ГДС раЗ\\l'щаются ('Т(1)­
терные батареи, о(jЫЧIIО СОСТCJI\:IЯl'!,
10 --:)50 С )1, I\ак
"раВII.;(),
НlIкогда
не
OIl\,CKaeTCH
lIиже
IIV"lЯ.
НаиБО:IЫIIСС -НРЮlеНСllие на со"бственных ЭJ1СI\Т!)L)стаllЦИНХ ПРС~i"
п рlIЯ Тllй
Э,'lеКТРОСВЯЗII наШ:1 и ста ртерные ба та рен, н реДII аЗllа ЧС:I­
вые Д,lЯ ТЯЖС:IЫХ траНСПО\JТНЫХ \\ашин и катеров. Это 12-ВО,lыовые
батарси, COCTaB:](,'l!llblC 11З шеСТII аККУ;\IУЛЯТОРОВ, об.тадаЮIIШХ ::0~!I!Ha:lbll()i'l C~\KOCTЫO в 128, 135,110 и 180а·ч. ОНII прю\сннются
на YCTalIOBKax с ДВllгаТС.1Н:V1ll \\ОЩНОСТЬЮ до 1.:)0 ,,'вт ~ПКJllОЧil­
те,lЬНО) .
,.1В!lгате:IИ БО,lьшей :lIOЩIIОСТН обычно запускаются сжаты;ч ВС'1ДYXO~l.
УС.10вное обозначеНllе стартерных батарей, ilаПРШlер, 6-СТ-128,
6-СТ-128Т, 6-СТ-140, 6-СТК-135 и 6-СТК-180. Во всех обозначе­
Нl!ЯХ цифра 6 указывает на Чllс.10 аккумуляторов, входящих R
батарею. СТ - - это две начальные буквы слова сСтартерная». Чис­
,10, ('.1СДУЮШ,ее ПОС.1е букв, указывает величину ношшалыIии еЛIКО­
сти батарси (чнс:1О ампер-часов), которую \1О,ЮIO по"'!учить от
нес при разряде в 20-чаСОВО~1 реЖЮlе. I::с:ш 1l0C:le букв СТ - стаи.
еще буква К, то это обозначает, что батарся спсциа.1ЬНО приспс­
соб.1ена 11..151 ПРЮlененнн на катерах. Буква Т в оБОЗllачеl!!1И
6-СТ-128Т указывает на воз:\\Ожность ПРН:';lенеllllЯ этой батареи в
190
ТРОПllческих ус.10ВШIХ
Буква Э (в оБОЗ!lачеllllЯХ 6-СТЭ-128 11
6-СТЭ I'l - HO/v\) ука]ы васт на '1 атер lIа,l :\10!lОО 101\a --- эбон ИТОВЫИ,
Н -- ОUОЗllачаС-1 IIOВУЮ ссрию; 1\\, стоящая IЮl"-Il~ 11 и ('.1 а, оuозна­
чающсго
емкосп, батареи,
УКiJзывает, что
CCllapaTopbl
И]
:vJIII!Opa.
Такая же БУКВii .\\, но СТ()~lIцая перед оБОЗН,JlIСНIIСЧ C:\IKOCTII (на­
~lpll'lep, 6-M.CT-140)
указываl'Т, что ПРШI\.'IIС!1I>I сеПiiраторы ИЗ
.,: i 1i 1.'1 аета.
IIраКТIIЧСl'I\11 lIаllБО,lСС частос I1РИ~IСIlеlше указанныс батаРСII
J1З.\ОДЯТ в \"l'Tii!lOBKax: (j-CT-128 Д,'I,I ДВИГiiте:н.'ii на () II 12 Л. с.;
6-СТК-1:35 11 б-СТ-140 Д,lЯ двигате,lей lIа 24,48 1180 л. С.; б-СП\-180
,-;.1;1 ДВИГ3ТС:lсi'l lIa 8О, 150 I! 200 .1. С.
18.2. Устройство стартерных aKKYMymlTopoB и батарей
Стартерныс iiККУ~IУ,lЯТ()РЫ - это аККУ\IУ:IЯТОРЫ заКРЫТLJJ"О ТlI­
Ila. Сборка отде,lЫШХ аККУ\IУnЯТОРОВ II КО\IiI.1сктаЩIН IIX в б,на­
PCII ОСУЩСl'ТI3.1ЯСТСЯ на заводс.
В cTapTcplIblX аККУЧУ:Iяторах НРИ\IСiIЯЮТСЯ 11:lаСТИ!lЫ !lа~lаз­
,'01'0 типа. РСШСТКII, l':lужащие ()l'ТOBOЫ П,lаПIIН, ОТ.1lшаются 1[3
,',1.1a1la CBIII1l[(J l' CYPb\ICj'[ (5-81'lcJ). что II()вышаст их ,штнкорро­
.з1li'IIIУЮ стойкоеll" l/аЗН о l[С'ние рсшетки COCTOIIТ в TO\I, чтобы удср­
jj,[IBaTb, В\lазанную в н\.'е активную \Iaccy 11 способствовап, рав1j()\ICPHO~IY
раСПРСДС,lению
Э~lекгрического
тока
во
ВрОIЯ
заряда
11 раЗрЯД<l. АКТJfвная
м,.!сса liзготаВ,lивастся IIЗ I!орошкообразных
('BrIIILtOBbIX OI\lIC:1OB, З<l:llеШJННЫХ на воДноч растворе серной КИС­
.10ГЫ. Масса [I~[CCT вид пасты. В пасту в качесгве раСШIlРllТс.lеИ
(1ТРlщаТС,lЫIЫХ
пую
П:lаСТlIН добавляют сеРНОКИС,lЫЙ барий н rY\I[j[[OOHII нс ПРllllи.\lают активного ) частия в процсссах
разряда, но предохраняют часТlЩЫ СПIIIЩОВОЙ \Iaccbl от
(СllекаНII5I) ЛIСЖДУ собой, б,'1аГt)даря llC\lj aKTIIBHoe ве­
кислоту.
зар;rда
и
СII[паНIIЯ
ще~'тво П;lаСТJlН сохраняст свою порv.стосгь. У ПО:JOжпте:IЫIЫХ I1,1а­
\.'IIШ
раСШИРIIте:11I
не
JlРИ~lеняются.
П:.Jастины псред сборкоii аККУ\IУ,lятора подвергаются спсН![а:lЬ­
!iOЙ обработкс. Вначале, намазанные пас [oii, 1I:lаСТИIIЫ погружаюг
в раствор ск 11 в тсчение нскоторого времени заряжают. ::1тот [IPOI[ссе назынается фОР~IiIРОВКОЙ П,lаСП[II. ЗаТОI 11,1астины сушат и
i[идзсргают ДОIIО:ШJ[те.1ЫIOi1 обработке. Снабженные таКII\111 [1:la-
':Тllнами аКК)'\IУ:IЯТОРЫ называются сухозаряженны~1И. ОНИ СIIО­
собны Д:I:IТС:IЬНОС вре~IЯ сохранять заряд, достигаЮЩIIЙ 80-90%
1i0\llmальной С\IКОСТИ аККУ~IУ.'lятора. Срок, в течснне которого
l.ухозаряжснные
аККУ:\IУ:IЯТОРЫ
сохраняют
заряд,
существенно
f\IIСИТ от I,ачества их закупорки и условий хранения.
Данные о раЗ\lерах II I\ОЛIIЧССТВС 11,'laCТljJj в каЖДО'1
:lяторе прнведены
на рис. 18.1
в
таб.1.
за­
аккуму­
18.1, а оБЩIIЙ ВIIД lI.lаСТИIIЫ показан
Между 1I,1аСТIII!ами ПО:\1еЩСIIЫ сепараторы. В aKKYMY,HIТopax
батарей 6-CT-128, 6-СТ-128Т и 6-СТК-180 IIРИМСНЯЮТСЯ сепараторы
и] :I1ИП,'1аста, п аККУIllУ,lяторах батарей 6-СТ-140 - - IIЗ \111!J.1aCTa IIml
191
Ilшпора, а в аккумуляторах батареи б-СТК-135 -
из МИП;lаста со
CTeK:loBOI1:IOKO ~I.
ТаG.1и:,а
18.1
Размеры и число пластин, применяемых в аккумуляторах стартерных батарей
1-- I О";
ТОЛIЦllli;)
';нп б(]таРС'1I
шири-
т, В
I
~LiСuТд
I
Il
пластин
S
p;tll,tT('.,b-
IIОЛО-
П()~10-
жи­
JJblX
жlt·
тель­
ных
ТСЛЬ-
1
I
отри·
цатель-
1lbIX
ных
I
- -._-
143
6-CT-I:28
Ко.пичrство
18.1) .11.11
Разм~ры п.lаСТ!lИ (рис.
119
2,8
2,5
1,8
8
1,8
8
9
9
10
9
6-CT-J28T
143
119
2,8
-, r,
6-СТ·140
143
125
3,6
2,8
6·СТК-135
113
125
3,6 I 2,8
:2,0
9
10
б-СТК-180
143
125
3,6
2,8
:2,0
11
12
!
()
I
-- - - .. _.
Л\I1ПОР - это микропористый эGОIJИТ, Основой ,J..1Я СГО 1I3ГОТО13.1CIlIIH С,lУЖIlТ I1aTypa,lbJlblii каучук. Сспараторы IfЗ :llI!пора lIаи­
ЛУЧШЮ1 оGраЗО:l-! УДОПnСТJЗ0РЯIOТ ПСС,,1 требоваНIIЯ\] ЭКСП.lуатации
(ХlIыичсскан стойкость, :\13,'IOС СОПРОТ!ШnСllИС Э,lсктрнчеСКО:\IУ ТОI(У.
высокая п()ристость, быс гран IlpOI1I1TKa, :l1схаН:fЧСl'1\3Я ЩJOЧIIОСТЬ)
и оGСI.'IJl'ЧIII3CiЮТ аККУ;"IУ/JЯТО[Нj;"1 БО:lьшоii срок (',тужбы,
Г
.J
-(
iI
I
\~
~
i
!
il
в
Рис.
-
18.1. 11:laCТJllla
торов
Tlllla
- -s:aKK\'~1 \',1>1СТ
P,IC.
18.2.
TOPIIOii
ВII~Шllllii
вид
аКК\'~lV"Я­
батареll Тlша 6-СТК:1З5
l\\III1:lao - ЭТО :l1ИКРО!lОрИСТЫИ rlO,1IlX:!OPB1111!!:I, ОН ИЗГОТОВJ1Я­
стсн из flо.lIIХ:IOРВИ!lIf.lОВО!'! С"IOЛЫ lIYTC;"1 СlIскаlJJlЯ. Сепзраторы из
МIIП:iаста :lегко !! быстро ПРOllllтываютсн растворо;..! серной кис­
лоты, ;"IСХ3Н!!ЧССКИ доста ГОЧIIО ПрОЧ l lЫ
11 nCCb\la стоики ХИ\IН'lески.
Kpo~IC тот, ОН!! несколько дешевле :l1ИПОРОВЫХ сепараторов.
Ш!
а)
б)
4-----'
@
----
L
о
@
@
:t:
@
о
:t:
J
'-,----
L
il=~~
б)
I
m~
r+
-~
l
-
-t
----1
I
t
i
""
""
_1
.... """"'d
$
ГаГJар"ТlII,ll' P;]3\1('PI,1
"а lap,'i'l:
а - ti-СГ-I28 I1 I:-CT-IIO,
б - (j-CТI,-I:\S 11 G-СТl,-180,
PIIC,
I ~_;i,
c-гарТl'рlll,!\
R --- (J-CT-128T
!\,iil\;н,rj'l 3KKy.\IY:HIТOP, В.\О;ОJЩИЙ в состав батзрсii Б-СТ-14П,
(i-CTK-I:);) 11 б-СТК-ISО, \1011ТI!1)VCTCH в OT;l,CJII>I!O\I эБОIlIIТОIНJ\1 (ja'l1,("
<1
I\,'С шесть а I\КУ \J У:НIТОРО'[З~ о(jразующп.\ ба та рLЮ. !IO\l ell«! ют
в ;Ll'PCBIIIIIIl>lii }IIIШI\ (рис. 18.2), .\I\КУЫУЛНТОРЫ батаРСII (j-CT-I:28
(,о(j!IРiIЮТ"Я в оБЩllii э601lllтовыii \lOlIоБЛОI\, I\()ТОРЫЙ заТl?\1 уста­
JI;IIJIIIBaCI,'51 в ДСРСВНIIllыi'1 НЩIII\,
э(j()IIIIТОВО~1 i\lОllоблоке,
Батарсю 6-СТ-128Т собирают в
у батарей 6-CT-128 и (i-CT-140 ВЫВОДЫ раЗ:l!еЩСIIЫ "а т()~щевой
CTOP():IC батарси н заЩIIЩСIIЫ JJредохраШIющеii l\Оро60Чl\оii,
1;)7-111
I~):)
На рис. 18.3 показан внешний вид
табл. 18.2 их габаритные разыеры и
-_._-
стартерных
все.
батарей. а
,l
т а б
II Ц;]
Габаритные размеры и вес стартерных батарей
-----_.. -. - - -_._----
18.2
_.
Вес, кг
Габаритные размеры, ""
Номер
Тип батареи
_ _ _
в
рис.
----
_ _о
ширина
длина
В
о
L
I
высота
без рает,
Н
вора СК
\
с раство·
I
51 ,О
50,0
ром
СК
--г----_·
6·СТ·128
18.3а
6·СТ·128Т
18.38
243
....
233
590
525
6'СТ'140
18.3а
238
587
6·CГJ<:·135
18.36
290
18.36
290
552
552
6·CTK-180
I
43
42
250
239
239
58
60
64
262
275
67,5
71,0
74,0
-----
19. ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ
СВОйСТВА СТАРТЕРНЫХ БАТАРЕй
19.1. ЭлектричеСRие хаРaI~теРИСТИRИ
\\О\lJ1II3.1ЫIая емкость стартерных батарей опреде.lяется IIpH
20-чаСОIЮ\l реЖII\lе разряда. Ее ве.1ИЧIша указаiIа в ус.l0ВНОМ обоз1I<l'!CIIIIII батареи. В соответствии с ЭТЮl ток 20·часового разряда
равеl! B\.'-IIIЧИlIе lIo:-шва:!ыoий е:VIКОСТИ, дслеНJ!оi', на 20. Пр!! ОО . ·IС('
КОрОТ1<IfХ разрядах 60.1ЬUIИ~1!I раЗР\IДНЫ:l1И T01<a;-'111 (';\1Кость, отда­
3 \1 '11\куму::ятора:l1И, НIIже.
R тз6:1. 19.1 нрlfвеДСllbl даНIIЫС о i{О.lичеСТRС 3\l!Jср·часов (е:-l­
"ОСПI), OTAaBae:l1blX а1<КУ:VIУ:lЯтора\II1 IIрИ раз.1ИЧlIЫХ токах раз­
вае\l
ряда. УказаНlIые (':I!I{ОСТИ гарантируются при со6:110дении С:IСДУЮЩliХ УС:lOВИЙ:
т а б:l 11 I! а
19.1
Величины емкостей, отдаваемых аккумуляторами ТНllOв 'СТ и СТК в раЗJIИЧНЫХ
режимах разряда при t=·\ зо с
о
20-часовоА
Тип батареи
тоК разря­
да,
а
- - - _.._ - - - - - ' - -
128
6-СТ'140
6,4
7,0
6·('ТК·135
6.75
128
140
135
6·СТК·180
9,0
180
I\cjM;)
раствора
IlР!!
5-м,,"утlый
(стартерный)
да,а
i
а·ч
да,а
-i - -
6,4
П.l0ТI!ОСТЬ
-
а·ч
б-СТ·128Т
а)
,
I
е"кость II~~K ра~-ря-! eMKOC~: IlТ<ж р~з~,~"I С"КОСТЬ
~·CT·128
128f)±5
194
lO-часовой
i
СК
к
те\lпсратурс
а,ч
_. --- - -
11,2
11,2
12,6
112
36()
3~
112
126
360
42()
3С)
12,2
340
15,4
122
154
500
28
42
11 а ча.1V
раз РЯД3
ДО:ОКII а
l)JЛЪ
+:100 С;
35
б)
в IIРОЦСССС
раствора
IYPiJ
В\
IIPI~
ДО.I>l\lIа
разряда
ск
разрядс
быть
10-ЧiJСОВЫ~1 РСЖН~IО~I
ДОnЖlliJ
в
30::l-2
0
СРСДIIЯЯ
+ 300 С;
быТ!,
CTapTCpIIn\1
IН'ЖIl\IС
IIзча,lЫlая
ТС\ll1сра­
ТС\lпсратура
c.
IIaIJp5liKCHIIC п 1'01lllС разР5lда I1а каЖДО\l аККУ~IУ:IЯТОРС' "р"
TC\IIJCp(lType раствора ('К -I-ЗО"С ДО:IЖIIО БЫТI, lIe III!ЖС, ЧС\1 1.8 l'
пр" 20-ча('ОВ()\1 РС:ЖИ\1С разряда, 1,7"5 в·· - IIР" IO-чаСОВ()\1 11 1,5 п - .
IIpll Б-\lIIIIУТII()~1 паРТСРIIO\! раЗР5lде.
В C.1,;"'I(lC, СС:III разряд ВС:Il'Я IJPII Т('Шlсратурс раП'пора ('К, ОТ­
о
:IИ'lliоii О!' +зо с, то ДМI щ)ивсдеlIilЯ 1I0.1Y'ICIIIIOii ('\IKOCTII к ТС\I­
о
псратурс
+зо с:
IJО:lЬЗУЮТ('Н
фОР:НУ,'lОiI:
с--.
СФ __ _
30" - I -!_ 0,009 (t - ЗО)
ГДl' C;.~-
('\1 кость,
С'"
IIРIШСДСIII;ан
фаКТlJчсскан С\lКОСГI"
к
t= +зо с,
о
IIО,lУЧСlIlIая IJРИ ТС\lIlсратур(' {;
t - . ТОlllсратура. ос, Р,IC'Тпора ('К "Рll
F:\lI\OCTI!, указаlIlIЫС
n таБJl. 19.1, батареи
,'юлжны
IIOС:Il'
обеСlJечивать
ОlJределенного
'IИ(',lа
ЦИК.10В
Э:IСI\ТРОСПЯ:Ш
CTapTe~)-
батареll
f!t'CI\OJIbKO
ВIIЯХ,
чсм
CIlOpTHblX
,.;атерах,
работают
на
тран-
\Iашинах
поэтому
+ 30 С)
0
;
ЦИКJI разряда,
на ЧИllая
Режим разряда
ТИН батареи
и
разно
ПОСJiС
ИХ
МОlIта-
ПРОRОДИТЬ не
З\lенсние
напряжения у стартераккумуляторов,
зависимости
от
в
ГО
с которо­
гарантируется
отдача
емкостн,
ука1ЭIIная
табл.
стартерный
6-СТ-128 и
6-CT-128T
6-СТ-140
i 1О-часовой
- - ---- -11'
,
мснее
циклов И зарял. --
раЗР5ца.
Ii
I
во
псС'х случаях целесооб-
ных
КИС,1Оты
в
ИIIЫХ УС.l0-
1\).2
01дача стартерных батарей при ненолном
заде~ствовании (темнература раствора серной
аl\КУ\lуляторные
111,1(,
1О
т а б.1 11 1( а
заряд­
разряда (таб.1. 19.2).
На
ЩН'JLПРИЯТIIНХ
жа
разрядс.
стартерный
1О-часовой
--6--С;;'-IЗ-5---;-I' ста~те-рн-ы-й
6-CТI<-180
I 1О-часовой
_ _ _ _ _ _ _ _ __
в
19.1
1
с шестого
I
с десятОго
I
I
с третьего
с пятого
-1 -с-; ВТОР;ОI
с десятого
режи-
ма нспрерывного разрял.а током постоянной пеЛИЧIIНЫ, характер"­
зуется кривыми, IIриведеlIНЫМ!! на рис. 19.1.
Са:\10разряд у аККУМУJIЯТОРОВ, входящих в батарсю 6-СТ-140,
составляет в срсднем 0,5% номина.1ЫIOЙ емкости в сутки за период
длителыIстьюю 15 суток и 0,3% в сутки за период в 30 суток. ДЛ~I
аККУ:lIУ.1ЯТОРОВ осталыlхx ТIIПОВ 011 неСКО.1ЬКО выше !I за 15 суток
равен в срсднем 0,75%, а за 30 СУТОК'- 0,5% в сутки.
У~lСllьшенис Be,HllJIIIIbl с'РСДIIССУТОЧНОГО саморазряда I1рИ удли­
!IC!I!III
периода
разряда
оБЪЯСIIЯСТСЯ
Te~l, что
са~юразряд в
IIep195
11('('KO:ll>1,O суток 311аЧII "e,lbllO выше, а зате~1 ИI1ТСIIСIIВНОСТЬ его
выс
1I()~:TCIICI1HO
Pilc.
l'lIl1жаLТСН.
I~).I.
KpHВJ,JC
lIаПРЯЖСНIfП
3KK\'MY,15lТOpOB
РСЖJlмах
J-
:З-Ilасовоii
режим,
СТ
пр"
раЗ,lJ1I[НЫХ
разрнда:
2 _ .. 1()-чаСОНOJi
Р('ЖIIМ.
3 -
24-часовоti
])("ЖII:\.1:
19.2. Приведение новых стартерных батарей в рабочее состояние
Перед вк.l1ОЧСIIIIС?vl бiiтареи на первый заряд их тщатеЛ"'IО очи­
щают от ПЫ,lИ И от вазс.1ИIIОПОЙ I1тl тавотноС! смазки, которой
'10ГУТ быть покрыты межэле?vlентные соединения и выводные за­
ЖII\IЫ. ЗаТОI 11З-IIОД I1робок аККУ:lIУ:IЯТОРОП удзnяют резиновые
геР:l1еТI1311рующие
когда
не
ДIIСКII,
IIОnЬЗУЮТСЯ.
КОТОРЫ:l1И
1(01'0\1
в
процесс('
аККУ;\lУ,lЯТОРЫ
ЭКСIl,'1уатации
запивают
НII­
раСТВОРО\l
('к до уропня, который п аККУ")"lяторах весх батареи должсн
был) выше предохраНliтеm,ного ЩIIТК(] на 8---10 .1/01/, а в al\I\Y\IY,1яторах батарей 6-СТ-128 на 10
15 .1/М. ПОСКО,lЬКУ батареи IIред­
назначаются Д,lЯ работы в отаП:llli\ii('\IЫХ IIO\lСЩСIIIIЯХ, за.1l1ваТI,
их надо так называС\IЫ\1 .1('1НII\1 раСТlЮРО\1 О:, KOTOPbli'l об:IClда"т
уд.
[Н:СО\1
1250±5
кг(н·1
при
t= + 15°С.
Ориснтировочное количество раствора С]<, трсбующсеся д.1Я за­
ливки каждой батареи, состоящей из 6 ак.куму.!IЯТОРОВ, состаВ.'1яет:
дЛЯ 6-СТ-128-7,0 л, Д,']я 6-СТ-140-8,0 Л, дЛВ 6-СТК-135-9,5 Л
и дЛЯ 6-СТК-180-8,5 л.
ПО истечснии 3-4 ч ПОСJlе за.1I1ВКИ, когда пnаСТИllЫ хорошо
ПРОlIнталиС'ь раствором ск, а Te~lIIepaTypa СГО не прсвышает
35° С,
батареи ставят lIа заряд. ПРJl более высокой те~1Пературс аккуму­
ляторам предварите,'1ЬНО дают остыть. Этот заряд, по существу,
япляеТС51 подзаРЯДО:l1, который требустся для Jюсстановления той
части емкости, которую батарея потеряла за ВРСШI траIlСПОРТИРОВ­
+
I<И
и
хранения.
Подзаряд должен продолжаться п средне:l1 в течение 5 ч токо\!
следующей
ве.1ИЧИНЫ
для:
6-СТ-128- i 1 а,
6-СТ-135-8 а,
6-СТ -140 - 12 а, 6-СТ -180 - 1О а.
ЕС,lИ по истечении 5 ч НС будут набшодатьсн признаки КОlIна
заряда, то заряд продолжают. При этом батарею 6-СТ-128 не­
прерывно заряжают тиком ПОСТО5lННОЙ вс.'IН'I]ШЫ 11 а. Заряд ба­
тарей 6-СТ-140 и 6-СТК-135 ведут вначале током 16 а, а зате:vt
при достижении напряжения 2,4 в на аККУ~Iу.1ЯТОР ток понижаюг
196
ДО 8 11. Заряд батаРСlI б-СТК-180 всдут соответствснно Вllача,lС то­
KO~I 20 а, <1 затс\! ТОКО\! 10 а. Заряд IIрскращают IIOColC того, как
и II,lOTHOCTb раствора lIсрсстают IIOвышаться в тсче­
aKKYilIY:IHTO!}I>! СII:IЬНО «I\IIНЯТ». Второй И llOС:lсдуЮЩIIС
заряды
IlрОВОДЯТ
в
Tal,IIX жс Р('iКIЛlах.
IЗ0 ВРС:\IЯ заРЯДil НС l':ICiLYCT ДОIlУСl\аТl, НОВЫШСНШI TC)>IIlepaгуры pacТl~opa СК в аIШУ\;У:UlТорах до +45"с. IIрп такой TCi\IIICнаIIРЯЖСIIII('
НIIС
2 '1
II
ратурс Р,Н' гвора ск заrнд нрекращают 11 возобilО,3ШIЮТ ВНОВЬ, ког­
0
да H'\lllepaTypa lJOНI131!ТСЯ не \1СН('С ЧС\1 ДО +35 с. 13 КОНЦС каж­
дого
JаРЯ;J,а
J\ОРРl'КТJJРУЮТ
H:IOTH()('rb
11
уровснь
раствора
СК,
не
прекращая :заРЯ;J,а (JLjJ5I :IУЧНI(ТО 11('1)('\1СШllпания риствора).
ПОС:IС нервого заряда батаРСII до,lжныI быть поставлсны на
J\OIlTPO:Il,!lbli! раЗ!Н1:I, в i()-чаСОВО\1 реЖJОIС. ТОК разряда указан
в
таб,l.
19.1.
19.3. Эксплуатация стартерных батарей
с гартерныс
PC:H:PBIIblX
батарси, I1РII~IСШIС~IЫС
ТС/I,10Э,lСКТРJI'IССКlIХ
находятcrI в УС:IOВIIЯХ
чаЮЩllХСil
от
ТСХ,
дЛИ заIIуска
агрсгатов
IIa
стаЦИОIIарных
IIредпрпятш/х
связи,
60:/СС блаГОIIрШIТНЫХ и сущеСТВСНIIО ОТ,lИ­
Д:IЯ
КОТОРЫХ
ОIIИ
IIреДIIазначены.
ОсоБСIIНОСТl, эгих условий заК:Iючастся в С.1еДУЮЩС:\I: во-пер­
вых, OIlII I1СIIO:IЬЗУIOТСЯ очень редко; во-вторых, они нребывают н
заКРЫТО:\l llO:\Il'ЩСНШI с ПО.1ОЖИТСJIЫЮЙ Т\::\lIIсратурой воздуха, ко­
торая,
как
IIpaI3Ii.'IO,
не
IIОДI3сржсна
реЗКlI:ll
11 знаЧИТС.1ЫIЫМ IIЗ\IС­
НСНИЮI; B-грстыl,' Д,lЯ IIИХ НС трудно обсспеч!Пъ IIаИ.lучшие ус­
.10П!IЯ, IIР!! КОТОРЫХ ОНИ БЫ,lИ бы IЮСТОЯIlIЮ готовы К действию,
будучи lIO,'1НОС1ЪЮ заряжсны.
~'ЧlIтыван эти ус.l0ВШI 11 требования,
ОIIТиыа.1ЫIЫ:\1 реЖИ:VЮ:l1
ЭК'::П:IуатаIlIIII стартсрных батарсй, НРИ\1СIIЯС~IЫХ ДЛИ запуска дви­
raTc:Iei'I
l'гационарных
теН.1ОЭ,lСКТРIIЧССКИХ установок, надо считать
такой, JlP!1 котор(щ стартсрные батарси всс вре~lЯ наХОДИ.1ИСЬ бы
в СОСТОЯIIIIН IIO:I!IOГО заряда 11 IIO.1уча.'I!! IЮСТОЯНIIыi'1 IIо;~заряд для
КО:lllJснсаЦИIl
са:llоразряда.
Пос,'1С каждого запуска теП:IOЭ:IСКТРIlЧССКОГО агрегата, в кото­
ром участвуст стартсрная батарся, НОС,lСДШIЯ HeCKO:IIJKO разря­
жастся, ПОЭТО:\IУ Оllа
Если по каIШ~I-.1иб()
тут же Д(),lжна быть постаВ,lсна
I!ричина:ll зарнд НС 1I10жет бып,
на заряд.
начат не·
медленно, то вес жс перСрbIВ заряда НС ДО:IЖСН превышать 12 ч.
Батарею I!адо зарнжап, от специа:IЫЮГО ВЫПРЯ~lИте.'IЬН()ГО уст­
ройства. Не дожидаясь но(сганоI3ЛСНИЯ наIIРЯЖСНИИ в Э:IСКТРОССТИ,
это ВЫНРЯ:\IИТСЛЫlOе устройство может 1I0.1учать энергию от гсне­
ратора теШJOЭ.1е!причсского агрегата пока последний работаст.
[сли агрегат вскорс останавливают в связи с ноявлением НОР\1аль­
ного переИСi!НОГО наПРЯЖ~I1ИЯ в электросети, заряд батареи дол­
жен нродолжаться чсрез то же Вblпрямительное устройство, но пе­
реключенное
на
сеть.
Какой реЖИ:\l заряда стартерной батареи целссообразно приме-
7-411
197
нять В данных условиях? Практически любой, так как батарея за­
ряжается от отделыIOГО выпрямительного устройства, которос НЕ'
связано с питанием какой-либо другой аппаратуры.
Для ОСУЩССТВJlения заряда ;\>10 Ж 11 О применить пр.остсЙшее вы­
прямительное устройство, не снабженное спениальными средства­
ми
для
реГУ.lирования
зарядного
тока,
например,
устройство типа ВСЛ. Однако в свете
внсдрению
таких
интенсивным
режи:\IOВ
газированием,
заряда,
которые
ВОЮlОЖllО
ВЫIIрямительнос
cOBpe:\leHlIblx тенденций ](
и
в
не
сопровождаются
данно:\!
случае
приме·
нить нодобный режим заряда.
Для сго осуществления требуется, чтобы выпрямительное уст-·
ройство было снабжено стабилизатором выпрямленного тока и ста­
билизаторо:\!
тареи на
ВЬШРЯ:\lленного
-
заряд
нанряжения.
При
подключении
вначале этот 3ЩНIД должен производиться
ба­
TOKO~l,
стаБИ.1IIзированным: на заданной веЛИЧIIНС
(для батареи 6CT-I·1()
4-·-6 а), а заТС:\1 при ПОВЫ­
~,:3-2,35 в, -- ВЫlJРЯ7lIliТС:IЬНОС­
же,lате,lы!,, чтобы этот ток состаВН,'I
шенин
наIIРЯЖСНИЯ на
батарес до
устройство должно перейти
нию (2,3 -2,35 в).
в реЖЮI
стаби:шзации
но напряже­
В ОIIисанном режиме Зdряда батарея ПОЛУЧIIТ в течсние первых
6--8 ч 8.3-90 % требующегося IIОЛlIOГО количества а!\1Пер-часов до
нсрехода в режим стабилизации по напряжению, а
OCTa,1JbIJblC
10--15 % в течение последующих НССКО,']Ьких суток.
Заряжснная
чать
и
постоянный
находящаяся
подзаряд
в резерве батарея должна
(для
компенсаlLИИ
ПО:1)"­
ca:-'lOразряда)
от
специального маломощного ВЫПРЯ:\lJlтеJlЬНОГО блока.
Какими ваРЮlетраШI ДО,lжен об.'1адать такой б,lОК?
Вначале определи!\! ток подзаряда, который ДО:IЖJJЫ JlО,lучать
aKKY:-IУЛЯТОРЫ. Согласно IIриведеJJНЫ~1 ВЬiше даlIllЫl.l СРСДНССУТОЧ­
ный СЮlOразрнД аККУ;\IУ.JЯТОРОВ, входящих в GJтарею б-СТ-140,
не нревышает в вервые J 5 суток - 0,5
от НО:vlинаJlЬНОЙ е;\IКОСТИ.
СледоватеJ1ЬНО, для аккумуляторов, входящих н батарею G-CT-140,
%
ЭТО составит 0,7 а· ч в сутки, а средняя ве,'1ичина тока самораз­
ряда около 0,03 а.
Для обеспечения такого тока нодзаряда необходимо, чтобы на­
пряжение
на
полностыо
заряженно:vl
стартеРНО:У1
аККУ\lуляторе
поддерживалось на уровне, определяеМО:У1 выражением
U пз = 0.10-3
где
6-
УДС.'1ьвыЙ вес раствора ск, примеllЯС:УIOГО в аККУ\lуляторах.
НаПРЮlер, если 6= 1280 кг/м 3 ,
u пз = 1280·10-3+0.95=2,23 8.
Поско.IJI)КУ
на
от
+ 0,95,
стартерная
нагрузки,
то
батарея
напряжение
то
во
напряжение
вре:\IЯ
подзаряда
подзаряда
вполне
нодзаряда
отключе­
ВОЗ:\lОЖПО
со­
хранить достаточно стаБИЛЬНЫ:УI .
.тV\ОЩIIОСТЬ, которой должен обладать ВЫНРЯ:\lИте,1ЫIЫЙ блок,
чтобы обеспечить подзаряд батареll типа 6-СТ-140 онреде,lяется
выражсние:-'l: 6·2,23·0,03=0,4 8Т.
1~8
Выше уже УJl(Н1Иналось, что стартерную батарею можно после
эксплуатационного разрнда (т. с. после ИСIIользования ее для за­
пуска двигате,пя ТСIJЛОЭJ!ектричсского агрегата) зарядить от обыч­
ного заР5JДlIOГО ВЫПР5J!'I1ительного блока в тсчение нсскольких ча­
сов. При ЭТО:l1 напряжснис в КОIЩС заряда можст, как обычно,
достигнуть 2,6-2,8 в на каждый аккумулятор, в заВИСИ:l10СТИ от
тока
заряда
и
те~пературы
раствора
ск
в
аккумуляторах.
Срок службы стартерных аККУМУJIЯТОРОD, опредсляемый стен­
ДОВЫ:l1И IIСIIытаНИ5JМИ, состаВJIяет для батарси типа 6-СТ-128 от
80 до 90 циклов, ДЛ5J батарей типов 6-СТ-140 и 6-СТК-180-100
ЦИК,10В и Д.1Н батареи 6-СТК-135 - 125 ЦИКЛОВ заряд-разряда.
Срок с.lужбы, который гараНТИРУСТС5J заводом д.1Я
батарей типа 6-СТ-140, СОСТ<lВ.lяет
ТИ:ПОВ -- не ыснсе
CTapTepIIblx
3 года, а ДШl всех остальных
2 ,1СТ. IIp1l llСРIIодичеСКО:\I, но не частом включе­
НИИ стартерных Gатарей в работу, а такжс IIрИ правильно организо­
Ballll()~1 содержании их в РС)I<.ЮIС ГIОСТО5JIШОГО подзаряда орок служ­
бы может преВЫСIIТЬ 5 лет.
20_ ОБСЛУЖИВАНИЕ, ЛЕЧЕНИЕ И ХРАНЕНИЕ
СТАРТЕРНЫХ БАТАРЕй
20.1. Обслуживание
ОБС:Iуживанис и уход за стартерными батареями, используе­
МЫ:l1И в стационарных установках, не сложны. Важно следить за
что()ы GaTapeH наХОДII:I3СЬ 13
СОСТОЯНИII
полной
готовности
К раБOlС. ;1iIH этого она, ПО:ШОСТI>IО заряжснная, ДО.1жна получать
Te:\l,
ПОСТОНННЫЙ нодзаряд ДШI КО:\lПснсаЦjiII Сa:l1Оразряда.
Обс.lуживающи!"! персона:l обязан С.1СДИТЬ за тсм, чтобы
веш,
раствора
СК
нс
lIOIIIIжа:IСЯ
до
предохранительного
уро­
щитка,
а IIOCJle ДОЛIIВКИ воды был на 8-10 ,Н_Н, а для батареи 6-CT-128
на 10--15 хм выше щитка. ЕС1И IIОНИЖСIШС уровня раствора ск
за
C'ICT
УДС.1ЫIOГО
всса,
ПРОIIЗОШ:JO
жс
ВЫII/IССКIшаНJlЯ,
кзким
то
обnадаст
ДОilивают
раствор
ск,
раствор
ск
того
находящийся
в
аккумуляторе.
Уровснь раствора ск 13 аККУ~IУ:Iяторах проверяется перед до­
ЛIвкоii воды каждыс 10-12 дней. Этот IIериод сокращается при
СУЩССТВСНI!ОМ
ПОВЫШСНИII
ТС~1I1сратуры
в
IlО:\lеЩСIIИИ,
где
нахо­
дится батарея.
ЕЖС:\IССЯЧНО tJLO доливки воды) надо проверять удслыIйй вес
раствора ск !I lIаlIрЯЖСlIие каждого аККУМУJlятора. Одновременно
фиксируют ток 1I0дзарнда и IIроверяют исправность работы под­
зарядного
ВЫПРЯ:\IIПСJIЫIOГО
бnока.
Батарся ДО.'IЖШJ содсржаться 'в чистоте. Регулярно (например,
1 раз в :\IСС5Щ) lIадо IIрочищать вснтIIляцнонныIc отверстия. про­
тирать батарею ветошью, слсгка с:\1O'IСIIНОИ растворо!\! нашатыр­
ного СПIlрта ИiIИ 10-пр(щеIIТНЫ~1 paCTBOp0:l1 соды, а затем промы­
вать
7*
водой
11
BblTlIpaTb
насухо.
'9\?
Проверяют КрСII.'lенис 11 I1JIOТНОСТЬ коатактов у наконечников
проводов с выводны'\1И заЖИ;\1аМIi. 0О1атривают НОВСРЮIOсть :'>1 а­
CTIIКII
и
обнаружснныс
,'1ичсской лопаткой
трещи]]ы
и:!и другим
оплавляют
1'I1Ol~оБО;'I, не
нагретой
мстал­
IIРИ:vIеIlЯЯ открытое
I1,1а \IЯ.
Нс реже ОДIIОГО раза в год IIрОВОДЯТ контрольный разряд ба­
тарси с послеДУЮЩIIМ ЗЭРНДОi\I. КОIlТРОJl],ный разряд ведется то­
I,ШI 10-часового РСЖIО1а на IIСJ<УССТ13СllIIУЮ нагрузку бсз IIрсдварп­
ТС:IЬНОГО заряда. I.3ClTapc51 ДО,lЖllа быть взята lIа KOIITpO.1bllbIii раз­
ряд в ТО\I СОСТОЯ]]НlI, В каКО;'1 Оllа lIаХОДIIТСЯ, нрсбыван в реЖИ;'IС
IIl1CT05l111l0fO подзаряда. Есл!!
KOIITP0:IblIbli'! рi13рЯД покажст, что
6аl'арся об,lадаст 100-IIРОILСIJТlIоii С,\IКОСТЫО (с учеТО:Vl ТС\lЛсратур1101"1 IIОllраI3КИ), а КОIll'1]I!ОС НiНIIНIЖСI!ИС не IIlIже 1,75 6, то батарс\!
1I,'правна. ПОС:lе разряда
батарсс сообщают llO,шыii заряд, дово­
,1111' дО НОР;'IЫ
110 ВЫСОТС 11 УДС,1ЫIO;\1У ВССУ
раствор
СК
И
заТ(':\1
IIC-
рсвпдят батарсю в рсжим lIOСТО5llIIIOГО подзаряда.
Е(':III батарся IlpH KOI\TpOJlbllObl разрндL' 11(' отдаст 1IO.'IНОИ
('тн,
в
то
надо
ПрИll5lТЬ
:У1СРЫ
C?lIK()('(' BOCCTaI!OB:ICIIIlJO, Kal, это ОТ;'lечеll()
к
,·.'lсдуЮЩС\1 параграфс.
ЕС,1II возникает IIРСJЩО,-Iожсние, что потсри С\1КОСТII обусловс1И­
наl']'СЯ нсдостаТОЧlIOi1 Вt',тJJlЧИIIОИ тока подзаряда, ТО этот ток
IJ
да,lЫIСИШС\I lIOВЫСIПЬ.
Стартсрная аККУМУ:Iяторная
жет
lIе
l1сmучать
lIOCTOHIIIIO\'O
батарея,
JlOдзарнда.
наХОДЯСl,
В
ЭТО:vI
в
lIa;l()
запасс,
случае
се
:\10надо
IIС рсже 1 раза в :\lесяц подзаряжать, чтобы ско~пенсироваlЪ по­
TCrll
С:l11<ОСТИ
на
са:l1Оразряд.
20.2. Восстановление емкости
в
заВИСИi\lОСТН
СТ степсни
IIОТСРИ см КОСТИ
стартср"ы\1И
акку­
\!улнторы1И, МОЖНО рскомсндовать в OCIIOBHO:VI два СIlособа 1\ОС­
стаIШВ,lСIIИЯ их по.1ПОИ смкости. ОДИII способ ДJIН случая, когда
JlОТСРЯ смкости I\С прсвышает 10%, и другой способ для СJlучая,
когда Jlотеря С;\1КОСТИ боnс:с Зllачите,lьная.
13 случае, когда аККУМУn5l10РЫ обладают нс :\Iепсс ЧС~1 90% еы­
I\ОСТИ, ОТllссенной к РСЖИi\lУ 10-часового разряда, еыкость ~1оЖН()
повысить
ЦIlкла,
ПРОВСДСIIИС\\
ОСУЩССТВ,'1ЯС\lОго
СJlСЦIIа~lЫ!ОГО
в
с.']сдующе~1
КОНТРОЛЬНО-ТРСIIИРОВОЧНОГО
порядкс.
Батарсю заряжают ТОКО:\<! второй ступепи до постоянных зна­
чсний напряжсния и удсльного веса раствора ск в течеllие 4 '1,
после чсго делают перерыв
1 ч. Если после перерыва при вклю­
чении На заряд током 5 а не позднее, ЧС:\1 через 30-40 сек воз­
никнст обильное газовыдс.1Сllие, то ыожно считать заряд ОКОIIЧСII­
НЫ:\1. Если такое газовыделение начнстся позжс, то заряд батарси
ДОJlжен быть возобновлсн ТОКО:\1 5--6 а и должен продо.ТIжаться
2 '1. После этого ВIIОВЬ дается перерыв 1 '1, проверяется начало
газирования, как бы,'ю указано вышс. После окончания полного
заряда доводят удсльный вес раствора ск во всех аккумуляторах
200
до 1285±5 KZ/At 3, приведенныif к те:-.шературе +ЗО~с. ПОДК,lЮЧ(1ЮТ батарею на заряд На 10 лшн TOKO:l1 5а для нере:\lешивания раст­
вора ск. Зате:\1 батарею ставят на разряд TOKO:YI 10-часового ре­
ЖИ~lа
до
СIIижешlЯ
lIанряжеlll!Я
HepI30~1
113
<lККУ~IУ.rIяторе
ДО
1,75 в.
Снятую CI\IKOCTb IIереС'Iиты!!ают и нриводят К те:\шера­
туре +зо с.
Батарсю заряжают, переВОД5lТ в НОР:\lаЛЫiыi1 реЖЮI ЭКСII:lуа­
о
тации, еС,lИ она отдаст ПО:IIIУЮ C~KOC1Ъ, соответствующую 10-'lа\.'о­
вому
режиму
разряда.
ЕС;lИ сннта51 OlКOCTb не ДОСПIГ,'lа 100%, но все же HecKo.'IbKO
(на 5-6%) IIОВЫСИ,'Iась по сравнснию с той, которой обладала
батарся ДО ПРОПСДСl1ЕН псрпого СПСlща.1ЫIOГО КОIlтро.1ЫIO-трениро­
вочного ЦI1Кlа, то такой ник.'! 1IРОВОДЯТ сще раз. Если же
аККУГ>1У.1ЯТОРОВ
НIlРОВО'lIlОГО
торы
1IОС.'1С
никла
1Iропедснного
IIИСКО.'Н,КО
не
CIIeЦIla.'lbIlOro
1I0I3ЫСИ:lась,
то
e:l1KOCTb
контрольно-тре­
такие
аККУ:\IУЛЯ­
цс.'Iесообразно подвергнуть ДРУГО:\IУ способу восстаlIОВЛСIIИЯ
еl\lКОСТИ,
который
описан
НlIже и
в
ОСЩШ110:\I
НРЮIСl1нется
в
тех
С:lучаях, когда батарси обладают 01КОСТЫО нижс 90%.
Этот
сносоа 11ODЫШСНI!5r C\I:<OCTII аККУ:\IУЛЯТОРОВ до I10Pl\lbl состоит В
Сlедующе\1.
rrрсдваРИТС,lЫIO акку:.IУJJЯТОРЫ заряжают с IIерезаРЯДО:l1 так,
как это делается при проведении описанного выше СlJособа спе­
циаJlЫIOГО контрольно-тренировочного цикла. После окончания
заряда аI<КУ:\IУ,'IЯТОРНУЮ батарею ставят на разряд. Разряд ведут
\la,lbl:\1 ТОI<Щ\ I p , ВС.1ИlJНIIа которого опрсде,lяется из выражения
где
Ql0 -- емкость,
отдаваемая IIснравны~ш стартерны:\!И aKKY\IY:НlТорами в 10-часово~\ РСЖЮIС разрнда (из табл. 19.1).
Разряд малым током ведется нримерlIО 2 суток до напряжеlIlIЯ
1,7 в на псрвом aKKY:\IY':I5IТope, а СНЮlае:Vlая C:\IKOCTb обычно нре­
вышает 1О-часовую e:\IKocTb аккумуляторов.
После разряда дастся вновь полный заряд батарес, как в нача­
,1е ,печсния, и проводится ЕТОРОЙ разряд малы:YI током. Такие цик­
.1Ы
разряда
~la.lЫM
током
и
полного
заряда
с
llерезаряДом
нрово­
TOKO:vl ем­
кость, получснная от аККУ~lУЛЯТОРОВ, не достигнет 120-130% от
НО:\ШНCI,lЫЮЙ 1О-часовой е:\IКОСТИ.
дятся
до
тех
нор,
пока
нри
очередном
разряде
ма,lЫМ
Естествснно, что I!сред тем, как нриступап, к .'Iеченшо аккуму­
.Т]ЯТОРОR .1юБЫ:V1 спосоБО~l, надо прсдварительно убедиться в ТО:\1,
что
снижение
емкости
акку:vrу.1ЯТОРОВ
не
вызвано
коротки:\!
за:\IЫ­
кание:\1 в аккумуляторах или загрязнение:\1 раствора ск.
Ес.1И
таКIIС ЯВ,lения IIмеются, то их надо устранить до того, как будет
начг.то восстановленне смкости аККУ:\lу.1ЯТОРОВ. ~ТказаIlные выше
способы восстановлсния О!КОСТII аККУ:\lУЛЯТОРОВ дают наиБО,1ее
эффективные реЗУЛLТаты тогда, когда потеря е~IКОСТИ у аккуму­
';I5IТОрОВ вызвана в ОСНОВН,)",I явленис\\! сульфатаЦНII П.lаСТИI!.
201
20.3. Хранение
Новые батареи перед их установкой на хранение необходимо
осмотреть. Цель осмотра, главным образом, состоит в проверке,
плотно ли закрыты пробки. Все ослабленные пробки надо довер­
нуть до отказа, поскольку сухозаряженные батареи для сохранно­
сти заряда требуют полной герметизации.
т а б л и ц а 20.1
Новые батареи до
кислоты в
их
аккумуляторах стартерных батарей при различной
0
степени разряженности при
15 С
(данные ориентировочные)
Удельный вес, кг/м 3 , раствора серной
жа
t= +
...
..ора заряженного
25?,
1270
1250
1240
1230
1210
1190
1310
1290
1280
1270
1250
1230
I
50%
.J ____100_~,
1230
1210
1200
1190
1170
1150
Ii
I
на
и
монта­
рабочем
месте
должны
храниться
сухих,
в
отапливаемых
помещениях, в
у аккумулятора ра эряженного на
у аккумуля-
установки
которых
температура воздуха не
__
1190
1160
1150
1140
1100
1080
0
превышает
.::ледует
+35 с.
Не
раЗ;\1ещать хра­
lIящиеся батареи вб.'1И­
зи
нагревательных при­
боров,
печек,
проводав,
паро-
имеющих
температуру
выше
+35 С.
0
Батареи для хране­
ния надо размещать на стеллажах. Зажимы батареи должны быть
смазаны вазелином. допустимая длительность хранения новых ба­
тарей в сухом виде составляет для батареи типа 6-CT-140
пять
лет, а для остальных типов батарей три года.
Батареи, залитые раствором СК, при переводе их на хранение,
независимо от того, были бы они в эксплуатации или нет, следует
полностью
зарядить,
довести
уровень
раствора
ск
до
нормы
И
вставить в крышки пробки. Протереть насухо поверхность бата­
рей, зажимы, межэлементные соединения. Затем смазать вазе­
лином
только
зажимы.
Батареп, хранящиеся в залитом состоянии, должны ежемесяч­
но подзаряжаться током второй ступени и раз в три месяца под­
вергаться
контрольно-тренировочному
можно
также
хранить,
токами.
В этом
цикла;\1
не
случае
давая
им
циклу.
Залитые
батареи
постоянный
подзаряд
малыми
подвергать их контрольно-тренировочным
надо.
Степень разряженности стартерных батарей может быть ориен­
тировочно определена по даННЫ;\1 об удельном весе раствора ск.
Для этой цели можпо воспользоваться табл. 20.1. Однако такое
определение возможно только тогда, когда известен удельный вес,
которым обладал раствор ск полностыо заряженных аккумуля­
торов перед установкой на хранение.
Кроме того, ПРЮ1еняя
табл. 20.1, надо сделать пересчет удельного веса, измеренного при
данной температуре к УДСJlЬНОМУ весу раствора ск при температу­
ре
202
+ 150 С.
ЩЕЛОЧНЫЕ ЖЕЛЕ30НИКЕЛЕВЫЕ (Ж Н)
АККУМУЛЯТОРЫ
21. УСТРОйСТВО ЖЕЛЕ30НИКЕЛЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ.
ТИПЫ АККУМУЛЯТОРОВ И БАТАРЕй
ЖелеЗОНИКСJ1евые
j<УМУЛЯТОРЫ
других
тельных электродов
стин) ,
аккумуляторы
типов,
состоят
(ГОСТ
из
9240-59), как и
положительных
и
ак­
отрица­
(пла­
2
изолированных
друг от друга и погружен­
ныхв спеl~иалыIйй сосуд
с
раствором
электролита.
В
качестве
электролита
используются
едкий
ка­
лий (КОН)
или
едкий
натрий (NaOH), Внешний
вид
аккумулятора
типа
ЖН приведен на рис. 21.1.
В ЖН аккумуляторах
отрицательных
на
пластин
одну больше, чем
по­
ложительных, так как ДЛЯ
нормальной работы акку­
ыулятора требуется, что··
бы объем отрицательной
активной массы был боль­
ше объема
положитель­
ной. В силу этого в ком­
плекте пластин собранно­
го аккумулятора
пластины
-ф--ф-ф-
крайние
являются
отри­
цательными. Отрицатель­
ный полюс у ЖН аккуму­
ляторов
электрически
!\!Кнут
корпусом
с
Активная
тродов
заранее
за­
сосуда.
:\1асса элек­
заготавливается
и
уже
в
з
готовом
- - - L,------<-I
Рис. 21.1. Щелочный аккумулятор типа ЖН:
J-
вентильная пробка, 2 - контактный болт,
а
цапфа
-
203
виде закладывается в стальные (с перфорированными стенками)
пакеты. Из этих пакетов собираются отдельные пластины требую­
щихся
размеров.
Положительная
Ni (ОН) 2,
масса
смешаlIНОГО
с
состоит
из
графитом в
гидрата
закиси
соотношении
никеля
Графит
4: 1.
применяется для повышения электропроводности активной массы
пластин.
Отрицательная
масса
состоит
из
специа,lЫIO
приготовлеJlIIОГО
железного порошка. Реакции заряда н разряда на положитеЛLНО:-'l
и о грицательном электродах
очень с.l0ЖНЫ
и
пока
еще
ПОЛНОСТЬЮ
не изучены. Б табл. 21.1 приведены данные о составе активной
массы пласти!! железоникелевых (jKH) аккумуляторов Б разря­
женном
и
заряженном
состояниях.
ПлаСТlIllЫ ЖН аккумуляторов изготовляются и собираются R
следующем порядке. Активные массы при помощи специальных
:Vlашин засыпают в движущуюся ленту из перфорированной ста­
ЛИ, которая заваЛLцовывается в ДЛИНIIУЮ коробку (ламель) .
Полученные таким
образом
ламели соединяют
iПО
неСКОЛЬКl)
штук в ленту НУЖIIОЙ ширины, которую пропускают через
гоф­
рированные вальцы Д.'Н!
Таблица
21_1
Состав активной массы пластин ЖН аккумулято­
ра
в
заряженном
и
разряженном
Состояние
Отрицательная
аккумулятора
пластина
состоянии
Положительная
I
ПЛастина
----------;------- ----------Заряженное
Разряженное
Губчатое желе-
.
зо
Fe
Гидрат окиси
никеля Ni(ОН)з
Гидрат закиси I Гидрат закиси
железа Fе(ОН)2Iникеля Ni(ОН)2
прочного
соеДИlJеI-llj~j
поверхности
ленты
r
активной массой и от­
де.1ЬНЫХ ламелей меж-­
ду собой. Ленту режут
на
пластины,
после
че­
го обрезанные ~рая ее
укрепляют
меТ<l.'шиче-­
скими ребрами.
пластины
Зате~
прессуют.
При этом обеспечивает­
ся в каждой пластине
плотность
конгакта
между ребром и пла­
стиной и выдавливаютсн канавки для эбонитовых палочек. Неко­
торые типы пластин канавок не имеют. У таких пластин вместо эGо­
нитовых IJалочек при меняют сепараторы из гофрированного :ШСТа
винипласта ТОЛЩИНОЙ 0,4 1ItM или резиновые кольца, одеваеI\ll:IЕ: на
положительную пластину, или бесконечный реЗИIlОВЫЙ шнур.
Пластины одинаковой I10ЛЯРНОСТИ соединяют в блок (рис.
путем приваривания кая(дой из этих пластин
21.2)
к так называемому
мостику И.Т/И собирают на металлических шпильках и стягивают
гайками. Каждый блок имеет выводной штырь с резьбой. После
этого два блока вставляют друг в друга так, чтобы отрицатель­
ные
и
положительные
пластины
чередозаЛИСL
и
отрицательные
пластины были крайними.
Пластины раз~ой полярности изолируют друг от друга эбоrш­
тоаЫl\IИ палочками ИЛЕ другим видом сепарации. Затем оба блока
204
вставляют в корпус. Зажимы изолируют от КРЫШКИ эбонитовыми
шайбами и резиновыми сальниками и закреП.1ЯЮТ гайками. Послс:
этого в сосуд вставляют и заваривают дно. Собранный аккуму­
.1ЯТОР подвергают фОР:\lОвке, т. е. двуы-тре:\! заряд--разрядам в
осабо:v! режиме.
Рис.
21.2.
Блок!!
пластин щелочного аККУЫУ,lятора ЖН:
пластин, б - блок положительных пластиtI:
2 - соединительный мостик, 3 - Пulастины, 4 - СТОЙЮI
Cl- блок отрицате,lbllЫХ
1-
ПОДЮСНЫЙ
ВЫВОД,
пластин,
5 -
распорные
эбонитовые
па.'lОЧКII
Комплект пластин в сосуде располагается так, чтобы }чежду
нижними концами пластин и дном сосуда име.l0СЬ свободное про­
странство,
которое
предохраняет
пластины
от
соприкосновения
с
осадком, образующимся на дне сосуда в процессе эксплуатации.
Назначение же свободного пространства, имеющегося в аккуму­
ляторе
между верхними кромками пластин и крышкой, частично
заполняемого водным ра.створом щелочи, СОСТОит в том, чтобы
ослабить разбрызгивание раствора при кипении его во время
заряда
аккумулятора.
Сосуд изготовляется сварным из ТОНКОЙ листовой стали, наруж­
ные стороны его никелируются. В центре крышки (рис.
ду
контактными
зажимами
делается
отверстие
Д.1Я
21.1)
меж­
заливки
акку­
мулятора раствором щелочи. Его закрывают стальной пробкой,
имеющей Т-образный канал для выхода газов. Наружные боковые
отверстия канала закрываются резиновым пояском. Снаружи со­
суд покрыт щелочестойким составом.
205,
в ЖН аккумуляторах применяется водный раствор едкого ка­
лия (или едкого натрия) с добавлением едкого лития.
Внутреннее устройство собранного стандартного ЖН аккуму­
лятора показано на рис.
тора,
причем
часть
21.3, где дан общий вид этого аккумуля­
сосуда
удалена.
I
r
DООООD
0000000
ОООООО
ОООDО[]
0000000
соnаоао
ооааоо
DQDQПD[]
aD~DDO
0000000
ОООООООО
0000000
o~oaOD
ООООDDDа
DDDОDОDО
0000000
0000000
ОООООО
ООООDDDа
0000000
000000
I
оооооао
ООООО[]
оооооо
I
000000
DОООООО[]
00000000
0000000
0000000
I
ооооо[]
000000
ОD[]ООООО
0000000
:
I
8Bg8gg ggg.g~ggg ggggggg
000000
00000000
0000000
000000
DDDDDDDО
0000000
ОDDОDD
0000000
DООDОDD
ОО[]ОО[]
00000000
0000000
ааооо[]
ош1000Q[J
~PDDPP 00000000
:
I
I
I
)
ООООDОО
,1,/
0000000
,,//'
t _____________________
L
Рис.
2,1.3. Внутреннее устройство ще·
лочного
1-
~
/
мостик.
тов.я
2-
аккумулятора:
вывоДной
палочка,
закрываемое
4-
болт,
отверстие
вентильной
3в
эбони,
крышке,
пробкой
у словное обозначение отдельных щелочных железоникелевых
;аккумуляторов состоит из букв ЖН и числа, стоящего после этих
'букв, указывающего номинальную электрическую емкость акку­
МУ.'Jятора. Например, ЖН-45 расшифровывается так: «железони­
келевый аккумулятор емкостью 45 а· Ч». Габаритные размеры и
вес аккумуляторов типа ЖН приведены в табл. 21.2.
Батареи поставляются собранными в деревянных ящиках
(табл. 21.3) или в металлических каркасах (табл. 21.4) по 3, 4, 5,
7, 10 и 17 аккумуляторов в батарее.
В условном обозначении батарей добавляется впереди число,
указывающее сколько
аккумуляторов входит в данную батарею,
например, батарея, составленная из четырех аккумуляторов типа
ЖН-60, обозначается 4-ЖН-БО.
206
Таблица
!Габаритные размеры, мм, и вес, кг, аккумуляторов типа ЖН (рис.
21.2
21.1)
--_._.Тип
.аккумулятора
ж Н-22
!
Ширина
I
В
I
84
ж Н-45
I 55
ж H-БО
I
ж Н-100
47
I 72
ii
I
,!
L
I
Вес аккумулятора
Высота
Длина
без ~opHa I
L,
._--
без раство- ром щепо-
Н,
ра щелочи
чи
------_.
I
127
107
iI
202
I
!
I
I
I
!
332
I 1,69
2,20
I 2.78
3,50
I 4,46
I 6,60
'.
!
352
I "~~-1
,-
j
1
154
130
1,35
216
При м е ч а н И я: 1. Допускается увеличение размера В на
:.1. УВeJlичение веса аккумуляторов не должно пр ев ос ходить
не
I с раство-
С борнnм
5,10
1,5-2 AlAI.
2%. а уменьшение
веса
ограничивается.
Т а б л и ц а
21.3
l"а6аритные .размеры, ММ, и вес, !Сг, батарей из ЖН аккумуляторов, собранных
в
деревянных
ящиках
Вес батарей
L,
общая
Н
без pactbo- 1ром щело-
479
435
550
475
261
259
без арма-I общая без ~учекl
туры, lJ
to.ЖН-22М
I
рамках
Высота
Ширина
Тип батареи
и
Длина
8,
-
I
общая
I7.ЖН-22
155
296
3.ЖН-45М
155
314
261
155
--
243
4.ЖН-45 М
310
4ЖН-45
155
168
261
259
.5_ЖН-45
155
155
168
310
377
381
350
417
582
259
261
'ОЖН-45
155
168
511
712
752
4 ЖН·60 М
179
-
267
348
i5_ЖН-БО
179
179
192
323
435
363
516
684
466
259
397
395
397
7ЖН-45М
7,ЖН-60М
IОЖН-60М
i 4 ЖН-I00М
5 ЖН-100 М
10.ЖН-I00М
ЩЖН-100
179
185
185
185
185
309
-
-
-
198
603
385
470
895
895
551
961
961
1 с раство,
ра
17,2
28,0
8,9
397
397
395
чи
20,6
33,8
10,6
13,8
11,5
11.4
13,9
19,3
26,8
32,6
17,7
21,3
29,7
21,5
26,1
36,4
41,7
25,9
51,3
31,8
61,4
60,8
397
397
При м е ч а и и я: 1. УВeJlичение веса аккумуляторных батарей
·.I!ee 2%. а уменьшение веса не ограничивается.
2. Буква сМ» в условном обозначении указывает, что батарея
щелочи
13,7
16,8
23,4
31,9
39,3
76,4
75,8
не
должно
быть
бо­
со
съемной
крышкой.
207
Таблица
21.'~
Габаритные размеры, .мм, и вес, кг, батарей из ЖН аккумуляторов, собранных
в
металлических
каркасах
I
-----;-----------------;--
Длина
Ширина
Тип батареи
общая
.---_._------_
Высота
Вес батар~jj
..
_---
без арма-I абща:-··\-О-б-.ц-а-я-I:е:-;аС~!JоJI с pa~T-B~.туры
ра щелочи
I
ром щелочи
I
-------
----~_ ..
10 ЖН-22 КТ
165
481
17 ЖН-22 К
309
437
521
3 ЖН-45 КТ
165
241
4 ЖН-45 КТ
165
308
4 ЖН-45 К
165
308
5 ЖН-45 К
165
375
7 ЖН-45 КТ
165
509
5-19
10 ЖН-45 К
165
4 ЖН-60 КТ
189
717
263
3\3
281
348
257
17,2
20,6
257
28,0
33,8
257
257
8,9
11,5
10,6
13,8
257
11 ,4
13,7
257
13,9
16,8
257
23,4
257
19,3
26,8
32,6
393
17,7
21,5
5 ЖН-60 К
189
319
393
21,3
26,1
7 ЖН-60 кт
189
431
481
393
29,7
36,4
10 ЖН-60 КТ
189
605
655
393
41,7
51,3
4 ЖН-IОО КТ
189
378
·128
393
25,9
31,9
5ЖН-IОКТ
189
463
513
393
31,8
39,:3
10 ЖН-IООКТ
189
893
943
10ЖН-IООК
189
893
- - - - - - - - - - - - - _ ... _ - - _ . _ - - - - _ . - _
.•.
При м е ч а н и я: 1. Увеличение веса аккумудяторных
J1ee 2%. а уменьшение веса не ограничивается.
2. Буква «К» указывает, что батареи смонтированы в
3.
Буква
«T~
указывает,
что
выводные
клеммы
393
б1 ,4
76,1
393
60,8
75,8
-
батарей
не
ДОЛЖНО
быгь
60-
металлическом каркасе.
расположены на торцевой стороне.
22. РАСТВОРЫ ЩЕЛОЧЕй, ПРИМЕНЯЕМЫЕ
В ЖЕЛЕ30НИRЕЛЕВЫХ АККУМУЛЯТОРАХ
22.1. Влияние состава раствора щелочи на срок службы
железоникелевых
аккумуляторов
в же,Тlезонике.'1евых аккумуляторах, как было сказано, приме­
няется водный раствор едкого калия или едкого натрия, которые
принимают
в
самое
аккумуляторе.
время
заряда
и
активное
Ввиду
разряда
участие
того,
что
в
процессах,
плотность
аккумулятора
имеющих
этих
практически
место
растворов
остается
во
неиз­
менной, то это :приводило инотдз к ошибочному заключению о TO!'.I,
что раствор щелочи играет пассивную роль. В действительности же
концентрация раствора щелочи в непосредственной близости к пла­
стинам меняется как при заряде, так и при разряде. При заряде
208
эта
концентрация
понижается
у отрицательного
Э,ТIектрода и
повы­
шается у положительного. Однако такое местное перераспределе­
ние концентрации раствора щелочи не может быть обнаружено
измерением удельного веса всего раствора, так как общая плот­
ность его остается неизменной.
Раньше в щелочных аккумуляторах применялся раствор щело­
чи без каких-либо добавок В этих условиях срок службы железо­
никелевых аккумуляторов не достигал и 250 циклов заряд-раз­
ряда. Исследования показали, что добавление к раствору щелочи
:\ЮJlогидрата едкого лития оказывает хорошее влияние на работо­
оюсобность ЖН аккумулятора, повышая его емкость и увеличи­
вая во много раз срок его СiIужбы.
В настоящее время счиrается, что ЖН аккумуляторы, в кото­
рых
при меняется
составной
раствор
щелочи,
ДОЛЖНЫ
выдержи­
вать 750 циклов заряд-разряда с сохранением величины отдавае­
:'.!Ой емкости не ниже номинальной. Учитывая же практическую
возможность использования ЖН аккумуляторов и при несколько
повиженной емкости, срок их службы можно считать и более про­
должительным.
Снижение емкости на 25 С;о против номинальной происходит у
аккумуляторов примерно на 1500-м цикле.
В реальных условиях возможны значительные колебания срока
службы ЖН аккумуляторов, поскольку существенное влияние на
их срок службы оказывают такие вредные факторы, как высокая
температура, частые глубокие разряды, недозаряд и слабые ре­
жимы разряда (16-ча'Совоii и более длительные).
Добавка в раствор щеЛОЧII едкого лития увеличивает емкость
iKH
положительного
электрода
ного
как
тока,
так
в
за
счет
присутствии
лучшего
лития
использования
заряд
заряд­
сопровождается
более глубоким окисление:>! активной массы положительного элек­
трода. Кроме того, едкиii .11!ТIIИ 'преПЯТСТlвует структу'рным изме­
НСНJIЯМ положительной активной массы, ведущим к снижению ее
с~!кости. В процессе работы ЖН аккумулятора на составном раст­
воре литий накапливается в ПО.lожительноЙ активной массе. ли­
тий препятствует стремлению ОЮJСЛОВ никеля к укрупнению частиц,
наблюдаемому, в частности, ПрlI повышении температуры во время
заряда.
22.2. Выбор ще.'lОЧНОГО электролита
)Келезоникелевые акку\!уляторы, работающие на натриевом
растворе, способны работать при те:>шературах более высоких, чем
на калиевом. На COCTaBHO~! калиевом растворе ЖН аккумуляторы
:>fOrYT работать при температуре от -20 до +350 С, а на состав­
ном натриевом растворе при температуре от О до +450 С. Более
высокая
предельная
теi\шература,
допускаемая
натриевым
раст­
вором, обеспечивает лучшее использование и более широкое при­
~lенение ЖН ак~умуляторов на устаНОlвкахсвязи. То обетоятелЬ'сr-
209
22. РАСТВОРЫ ЩЕЛОЧЕЙ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В
ЖЕЛЕЗОНИКЕЛЕВЫХ АККУМУЛЯТОРАХ
22.1. Влияние состава раствора щелочи на срок службы
железоникелевых аккумуляторов
В железоникелевых аккумуляторах, как было сказано, применяется водный
раствор едкого калия или едкого натрия, которые принимают самое активное
участие в процессах, имеющих место в аккумуляторе. Ввиду того, что
плотность этих растворов во время заряда и разряда аккумулятора практически
остается неизменной, то это -приводило иногда к ошибочному заключению о
том что раствор щелочи играет пассивную роль. В действительности же
концентрация раствора щелочи в непосредственной близости к пластинам
меняется как при заряде, так и при разряде. При заряде
208
эта концентрация понижается у отрицательного электрода и повышается у
положительного. Однако такое местное перераспределение концентрации
раствора щелочи не может быть обнаружено измерением удельного веса всего
раствора, так как общая плотность его остается неизменной.
Раньше в щелочных аккумуляторах применялся раствор щелочи без какихлибо добавок. В этих условиях срок службы железоникелевых аккумуляторов
не достигал и 250 циклов заряд—разряда. Исследования показали, что
добавление к раствору щелочи. моногидрата едкого лития оказывает хорошее
влияние на работоспособность ЖН аккумулятора, повышая его емкость и
увеличивая во много раз срок его службы.
В настоящее время считается, что ЖН аккумуляторы, в которых применяется
составной раствор щелочи, должны выдерживать 750 циклов заряд—разряда с
сохранением величины отдаваемой емкости не ниже номинальной. Учитывая
же практическую возможность использования ЖН аккумуляторов и при
несколько пониженной емкости, срок их службы можно считать и более продолжительным.
Снижение емкости на 25% против номинальной происходит у ЖН
аккумуляторов примерно на 1500-м цикле.
В реальных условиях возможны значительные колебания срока службы ЖН
аккумуляторов, поскольку существенное влияние на их срок службы
оказывают такие вредные факторы, как высокая температура, частые глубокие
разряды, недозаряд и слабые режимы разряда (16-часовой и более длительные).
Добавка в раствор щелочи едкого лития увеличивает емкость
положительного электрода за счет лучшего использования зарядного тока, так
как в присутствии лития заряд сопровождается более глубоким окислением
активной массы положительного электрода. Кроме того, едкий литий
'препятствует структурным изменениям положительной активной массы,
ведущим к снижению ее емкости. В процессе работы ЖН аккумулятора на
составном растворе литий накапливается в положительной активной массе. Литий препятствует стремлению окислов никеля к укрупнению частиц,
наблюдаемому, в частности, при повышении температуры во время заряда.
22.2. Выбор щелочного электролита
Железоникелевые аккумуляторы, работающие на натриевом растворе,
способны работать при температурах более высоких, чем на калиевом. На
составном калиевом растворе ЖН аккумуляторы могут работать при
температуре от —20 до +35° С, а на составном натриевом растворе при
температуре от 0 до +45° С. Более высокая предельная температура,
допускаемая натриевым раствором, обеспечивает лучшее использование и
более широкое применение ЖН аккумуляторов на установках связи. То
обстоятельство ,
209
что на натриевом растворе ЖН аккумуляторы работают хуже,, чем на
калиевом при температурах, близких к нулю, не играет существенной роли в
условиях предприятий связи, так как в аккумуляторных помещениях согласно
существующим нормам температура воздуха не ниже +15° С.
Не менее важный фактор — зависимость электрических параметров ЖН
аккумуляторов от рода щелочи. Известно, что натриевый раствор обладает
более высоким удельным сопротивлением (рис. 22.1), поэтому напряжение при
разряде будет ниже. Однако
это видно из рис. 22.2,. только при коротких режимах разряда (1 и 2 ч), а при 3часовом разряде это снижение в худшем случае не превышает 5%. При более
длительных разрядах разница становится еще меньше и заметна только в
первые часы разряда.
При расчете батарей с ЖН аккумуляторами, залитыми натриевым
раствором, надо допустить несколько меньшее использование емкости с тем,
чтобы сохранить нужное конечное напряжение разряда на таком же уровне,
как и у аккумуляторов, залитых калиевым раствором.
По стоимости литр составного раствора едкого натрия примерно в два раза
дешевле литра составного раствора едкого калия.
Результаты испытаний показали, что если применить раствор,.
составленный из смеси едкого калия и едкого натрия, то свойства
210
ЖН аккумуляторов ухудшаются. При низких температурах они работают
хуже, чем на растворе едкого калия, а при высоких температурах хуже, чем на
растворе едкого натрия, как по отдаче емкости, так и по сроку службы.
Поэтому применять для ЖН аккумуляторов смешанные растворы (т. е.
содержащие и едкий калий и едкий натрий) нецелесообразно.
22.3. Основные свойства щелочей и их водных растворов
Едкий калий (КОН)—это белое кристаллическое вещество (уд. вес 2040
кг/м3}, растворяющееся в воде с выделением большого количества тепла. На
воздухе едкий калий интенсивно поглощает углекислый газ, превращаясь в
поташ К2СОз. Для ЖН аккумуляторов применяется едкий калий высшего сорта
или сорта А, качество которого нормируется стандартом ГОСТ 928—59.
Допускаемые
в
едком
калии
примеси
указаны
в
табл.
22.1.
Обычно едкий калий поставляется в твердом виде или в виде раствора с уд.
весом 1410 кг/м3. Для того чтобы ориентировочно определить вес (в
килограммах) твердой щелочи, необходимой для приготовления требуемого
количества раствора, надо это количество раствора (в литрах) разделить на 3,
если требуется приготовить раствор с уд. весом 1190—1210 кг/м3, или на 2,
если требуется приготовить раствор с уд. весом 1270—1300 кг/м3.
Если же из раствора едкого калия с уд. весом 1410 кг/м3 надо приготовить
раствор меньшей плотности, то на каждый литр этого раствора потребуется
долить следующее количество воды (в литрах) :
1,335 для получения раствора едкого калия с уд. весом
1180
1,218
—»—
—»—
—»—
1190
1,102
—»—
—»—
—»—
1200
1,006
—»—
—»—
—»—
1210
211
0,748 для получения раствора едкого калия с уд. весом 1220
0,604
—»-—
—»—
—»—
1230
0,467
—»—
—»—
—»—
1240
Зависимость величины сопротивления водных растворов едкого калия от их
уд. веса дает кривая, приведенная на рис. 22.1. Из этой кривой видно, что
применяющийся в ЖН аккумуляторах раствор с уд. весом 1190—1210 кг/м3
обладает не наименьшим сопротивлением. Наименьшим сопротивлением
обладает раствор более высокого уд. веса (1250—1260 кг/м3 применять его
нецелесообразно, так как он способен растворять железо электродов и тем
самым сокращать срок службы аккумуляторов. Снижение плотности раствора
против нормальной также не допускается, так как это ведет к резкому падению
емкости отрицательного электрода и, следовательно, к снижению емкости
аккумулятора. Поэтому раствор едкого калия, имеющий уд. вес 1190—1210
кг/м3, следует рассматривать как оптимальный.
С повышением температуры раствора едкого калия сопротивление его
понижается примерно на 2%, на 1°С. Раствор едкого калия способен поглощать
углекислый газ из окружающего воздуха, в результате чего в растворе
образуется углекислый калий (поташ), присутствие которого вызывает
повышение сопротивления аккумулятора и понижение его емкости. При этом
углекислота попадает в аккумулятор не только из воздуха, но и вместе с водой,
так как она сама, находясь в атмосфере, насыщенной углекислым газом,
интенсивно его поглощает. Поэтому твердый едкий калий, как и его раствор,
должны храниться в герметически закупоренных сосудах.
Едкий натрий (NaOH)—это кристаллическое вещество уд. весом 2000—
2130 кг/м3, растворяющееся в воде с выделением большого количества тепла.
Для заливки ЖН аккумуляторов должен применяться едкий натрий сорта А
для аккумуляторной промышленности, качество которого нормируется
стандартом ГОСТ 2263—59. Допускаемые этим стандартом примеси в едком
натрии указаны в табл. 22.1. , Едкий натрий поставляется в твердом виде или
в растворе уд. весом 1410 кг/м3. В ЖН аккумуляторах должен применяться водный раствор едкого натрия, имеющий уд. вес 1170—1190 кг/м3. Для
ориентировочного определения веса (в килограммах) твердого едкого натрия,
необходимого для приготовления такого раствора, следует число литров
раствора разделить на три.
Зависимость величины сопротивления водных растворов едкого натрия от
их уд. веса показана на рис. 22.1. Применяющийся в аккумуляторах раствор
едкого натрия с уд. весом 1170—1190кг/м3 не является раствором с
наименьшим сопротивлением, но он является оптимальным с точки зрения
работоспособности и сохранности ЖН аккумуляторов.
Повышение температуры раствора едкого натрия несколько
снижает его сопротивление.
212
Едкий натрий, как и едкий калий, жадно поглощает углекислоту. При этом
образуется сода Na2COs, присутствие которой в растворе повышает
сопротивление аккумулятора и снижает его емкость.
По внешнему виду отличить едкий калий от едкого натрия трудно.
Соединения калия определяют следующим образом. Прокаливают стальную
проволоку, на ее конце укрепляют кусочек исследуемой щелочи и вносят его в
пламя.
При наличии солей калия или едкого калия пламя станет фиолетовым. Если
это будет соль натрия или сам едкий натрий, то
Таблица 22.2
Примеси, допускаемые в едком натрии
Название показателей
Сорт А
Едкий натрий, не менее
Углекислый натрий, не более
Хлористый натрий, не более
Окислы железа, алюминия и
марганца, не более (суммарно)
95о/о
2,5о/о
1.5%
0,03 %
Цвет
Белый (допускается синеватый оттенок)
пламя приобретает желтую окраску. Если в исследуемом веществе соли калия
содержат примесь солей натрия, то фиолетовый цвет маскируется желтым.
Едкая щелочь поступает к потребителю или в стальных герметичных
барабанах емкостью 50 или 100 л или, если это раствор, то в стеклянных
бутылях. Толщина стали барабанов составляет 0,4—0,6 мм. Наружная
поверхность барабанов покрывается черным несмываемым лаком, а днище—
голубой краской. На барабане указывается наименование завода, название и
сорт продукта, номер партии, номер анализа.
Перед приготовлением для аккумуляторов раствора следует сделать анализ
щелочи на содержание примесей.
Щелочь разбивают в барабане, не вскрывая его. Для этого ударяют молотком
по всей поверхности барабана. Затем при помощи зубила и молотка барабан
вскрывают по продольному шву. Из разных мест вскрытого барабана (сверху,
снизу и с середины) отбирают пробы. Обычно общий вес средней пробы составляет около 1 кг. Все эти операции делают быстро, чтобы предохранить
щелочь от действия влаги окружающего воздуха. Взятую пробу щелочи
помещают в стеклянную банку с притертой пробкой и сдают на анализ.
Вода, используемая для получения раствора щелочи заданной плотности,
применяемого в ЖН аккумуляторах, должна быть достаточно чистой. Лучше
всего пользоваться дистиллированной водой, но в крайнем случае можно
применять и чистую дождевую воду или воду, полученную от таяния чистого
снега, собранного с незагрязненной поверхности.
213
Нецелесообразно использовать речные, озерные и другие естественные
воды, так как они всегда в большей или меньшей степени засорены различными
солями и органическими примесями, наличие которых ухудшает электрические
свойства аккумуляторов и уменьшает срок их службы. В воде могут находиться
такие вредные примеси, как хлор, аммиак, металлы и органические вещества.
Следует иметь в виду, что и дистиллированная вода может быть засорена
вредными примесями вследствие небрежности обслуживающего персонала или
неисправности дистилляционного аппарата. Поэтому качество воды
необходимо обязательно контролировать.
Применяют следующие несложные способы проверки годности
воды
Проверка на хлор. В пробирку с проверяемой водой добавляют 2—3 капли
20-процентного раствора ляписа. Если при этом вода помутнеет, то она не
пригодна для использования в аккумуляторах.
Проверка на аммиак. В пробирку с проверяемой водой добавляют 3 капли
раствора сулемы. Вода, пригодная для использования в аккумуляторах, не
должна при этом окрашиваться.
Проверка на присутствие металлов. В пробирку с водой вливают 5—6 капель
раствора сернистого натрия. Пригодная для использования в аккумуляторах
вода не должна при этом приобретать темной окраски.
Проверка на присутствие органических веществ. Составляют 1-процентный
раствор серной кислоты на проверяемой воде и кипятят его. В кипящий раствор
доливают небольшое количество раствора марганцовокислого калия до появления розовой окраски и наблюдают: если в течение 3 мин окраска не исчезнет, то
вода пригодна для применения в аккумуляторах.
22.4. Приготовление растворов составной щелочи
Составной раствор щелочи образуется путем добавления едкого лития к
раствору едкого калия или едкого натрия. Для этого на каждый литр готового
раствора едкого калия уд. весом 1190— 1210 кг/м3 добавляют 20 г
моногидрата едкого лития. В готовый же раствор едкого натрия уд. весом
1170—1190 кг/м3—10 г на каждый литр раствора.
Составные щелочи могут поставляться промышленностью и готовыми в
твердом виде или в виде концентрированного раствора уд. весом 1410 кг/м3.
При использовании таких готовых составных щелочей следует иметь в виду,
что едкий литий может быть распределен неравномерно по всей массе твердой
щелочи, поэтому все содержимое банки надо растворять одновременно. В
концентрированном же растворе щелочи уд. весом 1410 кг/м3 едкий литий
214
частично находится в осадке на дне, (поэтому все содержимое тоже
необходимо растворить одновременно в нужном количестве воды. Для
приготовления из твердой составной щелочи раствора заданного удельного
веса следует руководствоваться данными табл. 29
Таблица 22.3
Количество воды, которое требуется на каждый кг твердой составной щелочи
для получения раствора различного уд. веса
Калиевый раствор
Натриевый раствор
Требующийся
Количество
уд. вес раст- воды, л
вора, кг/м3
1190
1200
1210
2,93
2,73
2,63
Требующийся уд. вес
раствора, кг/м3
Количество
воды, л
1170
1180
1190
4,85
4.55
4,26
Ориентировочное количество воды, которое требуется для разбавления
концентрированного раствора щелочи уд весом 1410 кг/м3 до плотности,
применяемой при заливке новых аккумуляторов, определяется из расчета, что 1
л воды требуется на 1 л калиевой составной щелочи и 1,5 л воды — на 1 л
натриевой составной щелочи, затем проверяют плотность получившегося
остывшего раствора и при необходимости ее корректируют. Чаще всего
требуется добавить незначительное количество воды.
Раствор отстаивается не менее 6 ч пока не приобретет полную прозрачность.
После этого его сливают в бутылки с плотно закрывающейся пробкой.
Следует иметь в ;виду, что в щелочных растворах уд. весом 1170—1230 кг/м3
вся норма едкого лития растворяется полностью, поэтому в осадке,
образующемся после отстаивания раствора, едкого лития нет. Зато в этом
осадке имеются вредные примеси, которые должны быть удалены перед тем,
как раствор будет слит для хранения.
22.5. Смена раствора щелочи
Перед, сменой раствора щелочи аккумуляторы должны быть полностью
разряжены током 8-часового режима до напряжения 1 в. После этого удаляют
старый раствор, промывают аккумуляторы дистиллированной водой и тут же
заливают их приготовленным заблаговременно новым раствором. Через 2 ч
после заливки плотность раствора доводят до нормы.
Для заливки таких промытых водой аккумуляторов рекомендуется
применять раствор повышенного уд. веса, учитывая то обстоятельство, что
после промывки часть воды задерживается в порах активных масс. Поэтому
натриевый раствор должен иметь уд. вес 1220 кг/м3 вместо 1190 кг/м3, а
калиевый—1230 вместо 1210 кг/м2.
После смены раствора щелочи аккумуляторам сообщается усиленный заряд.
215
22.6. Восстановление отработавшего раствора щелочи
Учитывая дороговизну щелочи и сложность перевозки ее (особенно в
жидком виде), вопрос о восстановлении отработавшего раствора щелочи на
предприятиях связи приобретает большую важность. Сам процесс
восстановления несложен и не требует специального оборудования.
Восстановление отработавшего раствора щелочи состоит в удалении из него
накопившихся карбонатов (углекислых солей калия или натрия), после чего он
может быть вновь применен для заливки аккумуляторов. Для этого в
отработавший раствор вводят едкий барий (гидрат окиси бария).
Весь процесс восстановления состоит из следующих операции:
1. Делают лабораторный анализ старого раствора щелочи для определения
количества карбонатов.
2. Подсчитывают необходимое количество едкого бария следующим
образом.
Предположим, что по данным анализа в 1 л натриевого раствора содержится 60 г карбонатов. Чтобы не допустить избьпка бария, количество
карбонатов для расчета надо взять на 10% меньше, чем указано в
анализе. Следовательно, в данном случае надо учитывать не 60 г, а 54
г карбонатов. Едкого бария требуется- на 1 г натриевых карбонатов 2,97
г, а на 1 г калиевых карбонатов 2,07 г. Следовательно, для регенерации
1 л указанного натриевого раствора потребуется 54.2,97= 160 г едкого
бария.
3. При отвешивании нужного количества гидрата окиси бария учитывают,
что вышеприведенный расчет относится к кристаллическому гидрату,
который содержит восемь молекул воды.
Ввиду того, что кристаллический гидрат способен терять до 7 молекул
воды, точное содержание воды в нем определяется анализом в химической
лаборатории, после чего уточняется требующееся весовое количество едкого
бария данного качества.
4. Отвешенное количество гидрата окиси бария растворяют в воде, имеющей
температуру от +80 до +90° С, интенсивно перемешивая раствор.
5. В восстанавливаемый раствор щелочи наливают горячий
раствор гидрата окиси бария и тщательно перемешивают. С раствора,
простоявшего в покое в течение 12—15 ч, осторожно, чтобы не затронуть
образовавшийся осадок, сливают отстоявшуюся светлую часть.
6. Затем определяют, какое количество карбонатов и моногидрата едкого
лития содержится в восстановленном растворе щелочи. Количество карбонатов
не должно превышать 10 а/л. Если моногидрата едкого лития окажется меньше
20 г/л в калиевом растворе или меньше 10 г/л в натриевом растворе, то
добавляют его до нормы.
7. Доводят уд. вес раствора щелочи до нормального и заливают им
аккумуляторы.
216
23 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗОНИКЕЛЕВЫХ
АККУМУЛЯТОРОВ
23.1. Электрические параметры
Электродвижущая сила (эдс) щелочных аккумуляторов определяется
состоянием активной массы электродов, поэтому по величине эдс можно
судить о степени разряженности щелочных аккумуляторов. Тотчас после заряда
эдс аккумуляторов ЖН равна 1,5 в.
Эдс почти не зависит от температуры. Только при температурах, близких к
нулю, она резко понижается. У разряженных аккумуляторов эдс понижается до
1,3 в.
Напряжение щелочных аккумуляторов во время разряда понижается тем
быстрее и достигает тем меньших значений, чем больше разрядный ток.
Практически с щелочных аккумуляторов снимают полную номинальную
емкость и при повышенных токах разряда, но при этом конечное напряжение
тем ниже, чем интенсивнее разряд.
Среднее напряжение в конце разряда у новых щелочных аккумуляторов (при
температуре раствора щелочи +25° С) составляет:
при 8-часовом разряде 1,15—1,18 в,
при 5-часовом разряде 1,10—1,12 в,
при 3-часовом разряде 1,00—1,05 в,
при 2-часовом разряде 0,80—0,85 в,
при 1-часовом разряде 0,50—0,60 б.
Номинальное напряжение щелочных аккумуляторов принимается равным
1,25 в.
Изменение напряжения в процессе разряда у свежезаряженных щелочных
аккумуляторов типа ЖН иллюстрируется усредненными КРИВЫМИ.
приведенными на рис. 23.1. Эти кривые сняты
при температуре раствора щелочи, равной +15° С. При более высоких
температурах разрядное напряжение несколько повышается, а при меньших
температурах понижается.
Ток разряда определяется как частное от деления номинальной емкости
аккумулятора на длительность разряда (в часах). На8—411
217
пример, для аккумуляторов типа ЖН-60, обладающих номинальной емкостью
60 а•ч, ток 5-часового режима разряда равен 12 а, так как 60 : 5 = 12.
Ток нормального режима заряда щелочных аккумуляторов численно равен
четверти номинальной емкости.
Конечное напряжение заряда при этом режиме составляет 1,78—1,80 в.
На рис. 23.2 приведены кривые изменения напряжения во время заряда ЖН
аккумуляторов токами разной величины.
Напряжение у исправных новых (незалитых) щелочных аккумуляторов при
влажном состоянии пластин должно быть не менее 0,5 в.
Емкость, которую можно снять со щелочных аккумуляторов, не зависит
от величины разрядного тока. Номинальной емкостью считается та, которую
аккумулятор отдает в режиме 8-часового разряда до напряжения не ниже 1,0 в при
средней температуре раствора щелочи +25° С. Чрезмерно глубокие разряды
щелочных аккумуляторов могут вызвать снижение их фактической емкости.
Емкость щелочных аккумуляторов возрастает с повышением температуры
раствора щелочи и падает с понижением ее. На каждый градус повышения
температуры в пределах от +15 до +40° С емкость возрастает примерно на
0,5–0,6%. Однако продолжительная эксплуатация щелочных аккумуляторов при
повышенных температурах ведет к безвозвратному снижению их емкости
вследствие порчи положительных пластин.
Железоникелевые аккумуляторы, заряженные при температуре +25° С и
разряженные при температуре окружающей среды –20± 1° С нормальным током до
напряжения 1,0 в, должны в среднем отдавать не менее 70% номинальной емкости.
При этом емкость отдельных испытываемых аккумуляторов должна составлять
не менее 65% номинальной емкости. Замерзший аккумулятор после согревания
может отдать оставшуюся в нем емкость. Эксплуатация щелочных аккумуляторов
в условиях длительного разряда очень малыми токами ведет к снижению емкости.
Номинальные электрические характеристики щелочных аккумуляторов типа ЖН
приведены в табл. 23.1.
Таблица 23.1. Электрические характеристики щелочных аккумуляторов
Тип
Номинальна я
аккумулятор емкость, а-ч
а
218
Номинальный
ток заряда, а
Ток разряда, а
при 8- при 1часовом часовом
режиме режиме
ЖН-22
22
5,5
2,75
22
ЖН-45
45
11,25
5,65
45
ЖН-60
60
15
7,5
60
ЖН-100
100
25
12,5
100
Саморазряд щелочных аккумуляторов протекает неравномерно, он очень
интенсивен в первые дни после заряда, затем понижается и величина его
стабилизируется. Это обусловливается самопроизвольным разложением
химически нестойкого гидрата-окиси никеля в активной массе положительных
пластин.
Низкие температуры уменьшают саморазряд, высокие—повышают его
интенсивность. Примеси в растворе щелочи (особенно металлы) повышают
саморазряд. Остаточная емкость свежезаряженных железоникелевых
аккумуляторов после 30 суток хранения при температуре + 20 ±5° С должна
составлять в среднем не менее
30% номинальной емкости, а в отдельных аккумуляторах—не менее 10%
номинальной емкости.
Данные о потере емкости у щелочных аккумуляторов на саморазряд при
температуре +40° С приведены в табл. 23.2
Таблица 23.2
Потери емкости на саморазряд, %, у щелочных аккумуляторов типа ЖН при Т=4+40°С
Время
саморазряда
За
весь
В среднем за сутки
3
34
11,3
6
66
11,0
15
93
6.2
В связи с очень интенсивным саморазрядом использование аккумуляторов
типа ЖН при повышенных температурах нерационально. Высокий саморазряд
у аккумуляторов типа ЖН обусловливается явлением самопроизвольного
растворения железного электрода. Меры для устранения этого явления пока не
найдены.
Срок службы щелочных аккумуляторов, залитых составным раствором
щелочи, составляет, как упоминалось, не менее 750 циклов заряд—разряда.
(При использовании несоставного щелочного раствора (без добавки едкого
лития) срок службы щелочных аккумуляторов составляет 250 циклов или еще
меньше. Применение несоставной щелочи запрещено. Составная щелочь
обеспечивает практически постоянную емкость (не ниже 90% от номинальной)
в течение всего срока службы аккумуляторов.
Новые щелочные аккумуляторы после 3,5 лет хранения не должны
коррозировать и должны отвечать всем требованиям, предъявляемым к новым
аккумуляторам.
Отдача щелочных аккумуляторов ниже, чем кислотных. При
температуре +25° С отдача по емкости ЖН аккумуляторов составляет 0,66; по
энергии — 0,47.Внутреннее сопротивление заряженных щелочных
0,22 аккумуляторов постоянному току находится в пределах от
0,22
— до
Qн
0,32
, ом, где Он—номинальная емкость. Это сопротивление пракQн
219
тически остается неизменным для аккумуляторов, разряженных до 50—60%
своей номинальной емкости. В дальнейшем сопротивление возрастает и к
концу разряда повышается почти вдвое по сравнению с первоначальным
значением. Существенную роль в повышении сопротивления щелочных аккумуляторов может сыграть загрязнение и ослабление контактов.
23.2. Изменения напряжения в переходные периоды работы
Применение ЖН аккумуляторов затрудняется из-за резких и больших
скачков напряжения у них при переходе из одного ре-
жима работы в другой. Испытаниями было установлено, что при
подключении аккумуляторов на заряд нормальным током напряжение их
повышается с 1,28—1,3 в (состояние покоя у разряженного аккумулятора) сразу
до 1,6 в, т. е. повышается на 25%, в то время как у свинцовых оно повышается
примерно на 10%. После снятия ЖН аккумуляторов с заряда напряжение их
падает медленнее, чем у свинцовых аккумуляторов. Однако при переходе с
режима подзаряда на аварийный разряд током 3-часового режима напряжение
ЖН аккумуляторов быстро снижается с 1,56 до 1,3 в, т. е. почти на 17%, в то
время как у свинцовых аккумуляторов в аналогичных условиях такой перепад
напряжения составляет примерно 8%.
Изменение напряжения у ЖН аккумуляторов после выключения с заряда, как
это видно из кривой на рис. 23.3, характеризуется следующим процессом: при
конечном зарядном напряжении 1,8 в после прекращения заряда напряжение
аккумуляторов сразу понижается до 1,76 в, затем в течение 1 мин оно
снижается до 1,65—1,68 в, а еще через 1 мин—до 1,55 в. Дальнейшее уменьшение напряжения происходит медленно и по истечении 8 ч напряжение
снижается до 1,43—1,45 в.
Приведенные данные об изменении напряжения ЖН аккумуляторов в
переходные периоды относятся к условиям, при которых температура раствора
щелочи в аккумуляторах от 20 до 25° С. При более низких температурах,
перепады напряжения возрастают.
23.3. Влияние температуры на электрические характеристики
Температура раствора щелочи существенно влияет на емкость и напряжение
аккумуляторов, причем это влияние тем сильнее, чем больше величина
разрядного тока.
Заряд же ЖН аккумуляторов при низких температурах малоэффективен
вследствие понижения активности железного электрода. Несмотря на это, ЖН
аккумуляторы, заряд и разряд которых происходит при —10°, все-таки отдают
70% емкости.
220
Следует отметить, что в условиях, в которых аккумуляторы
эксплуатируются на предприятиях связи, способность ЖН аккумуляторов
работать при температурах ниже нуля практически не используется, так как в
аккумуляторных помещениях температура не понижается ниже +15° С.
Номинальная емкость ЖН аккумуляторов отнесена к температуре +25° С.
При температуре выше +25° С характеристики ЖН аккумуляторов
улучшаются, однако уже при температуре выше +40° С возникает опасность
порчи аккумуляторов, выражающейся в безвозвратной потере части емкости.
Как уже указывалось, влияние температуры сказывается сильнее при более
интенсивных разрядах, причем оно усиливается тем больше, чем больше
аккумулятор разряжен. Это иллюстрируется кривыми на рис. 23.4, на котором
приведены разрядные кривые ЖН аккумуляторов в двух режимах разряда при
разных температурах раствора щелочи.
Характер изменения емкости ЖН аккумуляторов в зависимости от температуры
раствора щелочи показан кривой на рис. 23.5, где по оси ординат отложены
величины отдаваемой емкости от номинальной в процентах.
Испытания ЖН аккумуляторов при разных температурах показали, что
зависимость их электрических параметров от температуры по своему характеру
не столь сложна и может быть сформулирована так. Напряжение и емкость
аккумуляторов уменьшаются при понижении температуры. Однако
количествен-
221
ное определение уменьшения величин напряжения и емкости очень сложно, так
как здесь имеют влияние такие дополнительные факторы, как степень разряда
аккумулятора, величина разрядного тока аккумулятора и емкость
аккумулятора.
Следует напомнить, что при всех наблюдениях, связанных с влиянием
температуры, надо учитывать, что речь идет о температуре раствора щелочи, а
эта температура может резко отличаться «от температуры окружающего
воздуха. Так, например, при интенсивной эксплуатации ЖН аккумуляторов
частой зарядки, температура раствора в них может быть на 10—15° С выше
температуры окружающей среды, и, следовательно, аккумулятор, работающий
при температуре окружающей среды, близкой к нулю, может в этих условиях
обладать почти нормальными характеристиками.
23.4. Заряд ЖН аккумулятора
Подготовка и проведение первого заряда. Новые аккумуляторы и
аккумуляторы, хранившиеся в сухом виде, надо залить раствором щелочи, дать
постоять 2 ч для пропитки пластин и проверить вольтметром напряжение на
каждом из них. В случае отсутствия напряжения на аккумуляторе оставить его
еще на 10 ч, после чего вновь проверить вольтметром. Если напряжение все же
отсутствует, аккумулятор необходимо заменить.
Раствор щелочи заливают в аккумуляторы через чистую стеклянную,
эбонитовую или фарфоровую воронку. Металлические воронки применять
запрещается, так как это может вызвать короткое замыкание внутри
аккумулятора.
Нельзя проливать раствор щелочи на крышки аккумуляторов и в батарейный
ящик, так как это увеличивает саморазряд батареи.
После 2-часовой пропитки следует проверить, чтобы уровень раствора над
пластинами аккумулятора составлял не менее 5 мм и не более 12 мм. Строгое
поддержание уровня раствора (не более 12 мм) предупреждает выбрызгивание
его из аккумуляторов во время заряда. Уровень раствора определяется при
помощи стеклянной трубки диаметром 5—6 мм с метками на высотах 5 и 12
мм. Стеклянную трубку опускают в аккумулятор до пластин, затем, плотно
закрыв пальцем верхний конец трубки, вынимают ее из аккумулятора, держа
над отверстием для заливки. Высота раствора в трубке будет показывать
уровень его над пластинами. Для уменьшения уровня раствора щелочи в
аккумуляторе следует пользоваться резиновой грушей.
После установления нормального уровня раствора аккумуляторы включают
на первый заряд. Аккумуляторы ЖН заряжаются нормальным зарядным током
(см. табл. 23.1) в течение 12 ч, нормальным разрядным током 8-часового
режима—в течение 4 ч. После 2—3 циклов заряд—разрядов указанным
режимом аккумуляторы могут быть пущены в эксплуатацию.
222
Нормальный заряд. Заряд щелочных аккумуляторов лучше всего вести
нормальным током без снижения его величины к концу заряда. Нормальным
зарядом считается 6-часовой заряд током, величина которого численно равна
четверти номинальной
емкости, выраженной в ампер-часах: Iнз ==
Qн
.
4
Во избежание недозаряда, который ведет к частичной потере
емкости, следует применять так называемый «нормальный эксплуатационный
заряд» нормальным током в течение не менее чем 7 ч.
Систематические недозаряды ведут к снижению рабочей емкости
аккумуляторов.
Нельзя допускать повышения температуры раствора щелочи при заряде
сверх +45° С (при составном растворе). Для несоставного раствора щелочи
едкого натрия предельная допустимая температура +40° С, а для раствора
едкого калия +30° С. При повышении температуры раствора щелочи до
указанных значений заряд надо прервать и дать аккумуляторам охладиться.
Как правило, заряд ведется при открытой крышке батарейного ящика и
вывернутых пробках, которые у переносных батарей ввинчивают тотчас после
заряда.
В заряженные аккумуляторы емкостью 22 а*ч можно ввинчивать пробки
только спустя 2 ч после окончания заряда. В случае крайней необходимости
заряд проводят при завернутых пробках и закрытых крышках. После каждого
заряда с вывернутыми пробками проверяют уровень раствора щелочи и доводят
его до нормы. При заряде с закрытыми пробками это делают не реже, чем через
каждые три цикла.
Через каждые 10—12 циклов заряд—разряда (а при нерегулярных разрядах
один раз в месяц) необходимо проводить усиленные заряды нормальным током
в течение 12 ч. Усиленные заряды улучшают состояние аккумуляторов, так как
во время их происходит полное восстановление активных веществ, что при
нормальных зарядах обычно не достигается.
Заряд ЖН аккумуляторов токами разной величины. Как указывалось выше,
ЖН аккумуляторы рекомендуется заряжать нормальным током в течение всего
процесса заряда и периодически производить усиленные заряды в течение 12 ч
тем же током. Однако в условиях эксплуатации ЖН аккумуляторов на
предприятиях связи может оказаться необходимым (например, для того, чтобы
не завышать чрезмерно мощность зарядных устройств) •прибегать к
понижению тока заряда.
Вместе с тем известно, что при снижении зарядного тока коэффициент
использования тока понижается и при очень малых зарядных токах
разряженный аккумулятор просто не заряжается.
Испытание ЖН аккумуляторов при заряде их токами, отличающимися от
нормального, показало, что аккумуляторы хорошо принимают заряд при
снижении величины зарядного тока до 1/3 величины нормального тока заряда.
При этом не требуется уве-
223
личивать сообщаемое им число ампер-часов. При более интенсивных
режимах заряда по сравнению с нормальным также, как при очень слабых, ЖН
аккумуляторы, получив зарядную емкость, оказываются заряженными не
полностью. Результаты испытания представлены в виде кривой зависимости
между током заряда и отдаваемой аккумулятором емкостью на рис. 23.6, где по
оси абсцисс откладывалась величина отношения фактического зарядного
тока Iз к нормальному зарядному току Iнз, а по оси ординат— величина
отдаваемой аккумулятором емкости, выраженная в процентах от его
номинальной емкости. Из этой кривой видно, что при заряде аккумулятора
током, например, двойной величины против величины нормального зарядного
тока аккумулятор, получив полное число полагающихся ампер-часов,
оказывается недозаряженным на 28%, а при заряде уменьшенным током,
равным 1/10 нормального зарядного тока, недозаряд составляет 3—4%. Из
этого следует, что при повышении или сильном понижении зарядного тока
аккумулятору надо сообщить увеличенную емкость.
Учитывая, что три длительном применении ненормальных режимов заряда
наблюдается постепенное понижение емкости аккумуляторов, следует через
каждые 10—12 циклов давать аккумуляторам перезаряд нормальным током,
сообщая им двойную зарядную емкость. Как правило, для эксплуатации не
следует рекомендовать снижение зарядного тока больше чем на половину.
24. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЖЕЛЕЗОНИКЕЛЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ НА
ПРЕДПРИЯТИЯХ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
24.1. Эксплуатационные характеристики
Выше указывалось, что ЖН аккумуляторы могут отдать полную
номинальную емкость даже при разряде токами, превосходящими ток
нормального (8-часового) разряда в 8 раз. Однако при этом практически не
удается использовать всю номинальную емкость, так как конечное напряжение
оказывается очень низким. В связи с этим для ЖН аккумуляторов приобретает
особое значение так называемая эксплуатационная емкость аккумулятора,,
224
т. е. та емкость аккумулятора, которую практически можно использовать при
питании аппаратуры электросвязи в эксплуатационных условиях.
Эксплуатационная емкость ЖН аккумуляторов, как пояснено ниже, зависит
от режима разряда, величины конечного напряжения разряда и температуры
раствора щелочи.
Зависимость напряжения ЖН аккумуляторов от продолжительности разряда
показана кривыми, приведенными на рис. 24.1. Кривые построены по средним
данным, полученным при испытании
ряда новых железоникелевых аккумуляторов, находившихся до разряда в
режиме постоянного подзаряда, при температуре раствора щелочи +15° С.
Понижение или повышение температуры раствора щелочи аккумуляторов на
каждый 1°С против нормальной температуры +25° С .вызывает соответственно
понижение или повышение конечного напряжения разряда аккумуляторов
примерно на 0,007 в.
Минимальная температура для аккумуляторных помещений в предприятиях
связи не должна быть ниже +15° С. Этим исключается влияние низких
температур раствора щелочи на работу ЖН аккумуляторов.
Максимальная температура раствора щелочи у ЖН аккумуляторов не
должна превосходить +45° С. Максимальная температура воздуха в
аккумуляторных помещениях составляет +35° С. Следовательно, перегрев ЖН
аккумуляторов не может превышать 10° С. Это надо учитывать только при
проведении длительных 12-часовых зарядов, которые проводятся редко, и
потому могут быть организованы в наиболее подходящее время с точки зрения
окружающей температуры в аккумуляторной.
На предприятиях связи режимы разряда более короткие, чем 8-часовой, не
применяются. У аккумуляторов типа ЖН-22 (только
225
у них!) в конце 3-часового разряда перегрев достигает 14° С. Это также не
вызывает опасений, так как из всего 3-часового периода разряда аккумулятор
используется только в течение одного (первого) часа. А к этому времени
перегрев не достигает и 10° С.
Понятие об эксплуатационной емкости может быть отнесено как к
железоникелевым, так и к свинцовым аккумуляторам.
Для свинцовых аккумуляторов электропитающих установок предприятий
связи конечное напряжение аккумуляторов составляет 1,8 в при более
длительных режимах разряда и 1,75 б при коротких. При различных режимах
разряда, проводимых до указанных выше напряжений, свинцовые
аккумуляторы отдают емкость, зависящую от величины разрядного тока. С
увеличением разрядного тока емкость уменьшается. Таким образом, при разряде свинцового аккумулятора используется не полная емкость, а только
часть ее, которая может быть названа эксплуатационной емкостью этого
аккумулятора, т. е. емкостью, которая может быть практически использована
для питания аппаратуры.
Железоникелевые аккумуляторы при различных режимах разряда,
допустимых для данного типа аккумуляторов, могут отдать полную
номинальную емкость и, таким образом, на первый взгляд, они имеют
неоспоримое преимущество перед свинцовыми аккумуляторами. Однако это
только кажущееся преимущество. У ЖН аккумуляторов конечное напряжение
разряда меняется: от 1,15 в при нормальном 8-часовом режиме разряда, до 0,5—
0,6 в при 1-часовом.
Кроме того, железоникелевые аккумуляторы имеют при разряде значительно
больший перепад напряжения по сравнению со свинцовыми аккумуляторами.
Аппаратура связи может работать лишь при определенных очень узких
диапазонах колебания напряжения, верхний и нижний предел которых
определяется требованиями ГОСТ 5237—59.
Допустимые пределы колебания напряжения установлены для любого режима
разряда батарей и определены, исходя из условий работы аппаратуры, а не
аккумуляторов. Поэтому вследствие
большего перепада напряжения и
значительного изменения конечного напряжения при разных режимах разряда
нельзя использовать полностью номинальную емкость ЖН аккумуляторов для
питания аппаратуры связи. По этой причине для ЖН аккумуляторов
необходимо так же, как и для свинцовых аккумуляторов, ввести понятие об их
эксплуатационной емкости.
Эксплуатационную емкость ЖН аккумуляторов можно определить по
кривым их разряда. Однако опыт показывает, что величины напряжений при
разряде нестабильны и значительно отличаются друг от друга даже у
аккумуляторов одной батареи. При этом, чем короче режим разряда, тем
разброс этих величин больше. Так, для 3-часового режима разряда конечное
напряжение различных аккумуляторов одной и той же батареи может колебаться в пределах от 0,8 до 1,1 в.226
Величина напряжения ЖН аккумуляторов в процессе разряда
зависит не только от величины тока, но также и от температуры раствора
щелочи. С течением времени сказывается еще и влияние загрязнения раствора
щелочи карбонатами, которые увеличивают внутреннее сопротивление и
снижают емкость ЖН аккумуляторов.
'Поэтому в основу определения эксплуатационной емкости ЖН
аккумуляторов на установках электросвязи берутся усредненные кривые
разряда, отнесенные к наинизшей, допустимой для аккумуляторного
помещения, температуре +15° С (рис. 24.1).
Так как аппаратура связи, как правило, не допускает большого диапазона
изменения напряжения питания, использовать полную емкость щелочных
аккумуляторов в этих условиях не удается. Для сужения диапазона изменения
напряжения питания необходимо, чтобы разряд щелочных аккумуляторов
заканчивался намного раньше того, как они отдадут всю свою номинальную
емкость.
Та часть номинальной емкости, которую можно получить от щелочного
аккумулятора при заданных условиях разряда, называется эксплуатационной
емкостью QD этого аккумулятора. Ее целесообразно относить к температуре
раствора щелочи, равной +15°С.
Эксплуатационная емкость всегда меньше номинальной емкости Он,
поэтому можно записать, что
Qэ =
Qн
или Qн = к Qэ
к
где к≥ 1—коэффициент пересчета. Следовательно, к показывает, во сколько раз
номинальная емкость должна превосходить расчетную эксплуатационную
емкость, чтобы обеспечивалась заданная величина конечного напряжения.
Значения коэффициентов пересчета к , в зависимости от режима разряда и
конечного напряжения, при котором должен заканчиваться разряд, приведены в
табл. 24.1.
Таблица 24.1
Величины коэффициентов пересчета к
Напряжение, до которого
разряжается аккумулятор, в
1,2
1,17
1,15
1,10
При разряде в режиме, длительностью
24 ч
10 ч
5ч
1
1
1
1
1.54
1,28
1.19
1
2
1,66
1.46
1,17
3 ч (используя
только первый час
разряда)
4
3
2,44
1.67
Вследствие очень низких конечных напряжений при 1- и 2-часовом режимах
разряда использовать эти режимы для питания аппаратуры связи
затруднительно. Поэтому при выборе типа ак227
кумуляторов для батарей, предназначенных для резервирования питания
аппаратуры связи, например, в течение 1 ч, приходится пользоваться
характеристиками 3-часового режима разряда. При этом имеется в виду, что
аккумуляторные батареи, поставленные в режим 3-часового разряда, будут
использоваться только в течение первого часа разряда.
Из кривой, приведенной на рис. 24.1 для режима 3-часового разряда
аккумуляторов типа ЖН, находим, что к концу первого часа разряда
аккумуляторы обладают напряжением 1,17 в. Это напряжение и принимаем в
качестве конечного для аккумуляторов, предназначенных для аварийного
питания аппаратуры в течение 1 ч.
24.2. Использование ЖН аккумуляторов для питания аппаратуры
электросвязи
Как указывалось выше, большой перепад напряжения, при переходе с
режима подзаряда в режим разряда, и дальнейшее интенсивное снижение
напряжения в процессе' разряда создает большие затруднения при
использовании батарей из ЖН аккумуляторов в буферных схемах. Поэтому в
электропитающих установках применяется особый способ использования
аккумуляторных батарей. Так, например, на сельских АТС емкостью до 200 номеров ЖН аккумуляторные батареи не подключаются буфером с
выпрямительным блоком. АТС получает питание непосредственно от
выпрямительного блока, а батарея, отключенная от цепи нагрузки, будучи
предварительно полностью заряжена, получает постоянный подзаряд от
специального маломощного выпрямительного блока.
При этом напряжение, подаваемое к батарее, должно определяться из
расчета 1,58—1,60 в на аккумулятор. Ток подзаряда в этих условиях
составляет (0,005—0,008)* Qн , где Qн—номинальная емкость аккумулятора.
В случае прекращения работы выпрямительного блока батарея
автоматически подключается к нагрузке и может питать ее в течение
расчетного времени (в зависимости от величины емкости используемых
батарей). Естественно, что в данном случае имеется перерыв в питании
аппаратуры (от пропадания напряжения у выпрямительного блока до
подключения батарей), но он не превышает 0,5 сек, а фактически составляет
0,2 сек. Чаще всего такая батарея рассчитана на питание АТС (60 в) >в
течение 3 ч.
По окончании аварийного разряда, когда восстанавливается работа
выпрямительного блока, батарея отключается от нагрузки (при этом перерыва
в питании нет).
Затем начинается заряд батареи на отдельных шинах от специального
зарядного выпрямительного блока.
По достижении предельного напряжения (80—84 в), до которого может
вестись заряд батареи, зарядный выпрямительный
228
блок автоматически отключается, а к батарее подключается выпрямительный подзарядный блок, который обеспечивает дозаряд
батареи и необходимый ток содержания. В таком состоянии батарея
пребывает до следующего аварийного разряда.
Для наглядности рассчитаем аккумуляторную батарею для резервирования питания координатной АТС на
200 номеров, у которой ток, потребляемый в чнн, составляет 10 а. Обычно батарея рассчитывается для работы в
течение 3 ч при токе нагрузки, соответствующей 5-часовому режиму разряда. Аккумуляторная батарея состоит
из 47 аккумуляторов. Начальное напряжение при разряде в 5-часовом режиме равно 1,41 в на один аккумулятор
(см. кривую на рис. 24.1), а общее напряжение 1,41-47=66,7 в, что для АТС, допускающих изменение
напряжения в пределах 54—72 в, вполне приемлемо.
При токе нагрузки в чнн, /чнн, равном 10 а, можно применять аккумуляторы либо типа ЖН-45, либо типа
ЖН-60.
«При использовании батареи из аккумуляторов типа Ж'Н-45 они после отдачи 10*3=30 а*ч (67%
номинальной емкости) в аварийном разряде понизили бы свое напряжение до 1,17 в на один аккумулятор, т. е.
до 1,17 •47=65 в на всей батарее, если бы ток разряда совпадал с током 5-часового режима. т. е. током 9 а. Так
как ток нагрузки несколько выше (и равен 10 а), то надо полагать и напряжение, конечно, будет несколько
ниже, чем 55 в.
Более благоприятные условия создаются при применении батареи, составленной из аккумуляторов
следующего большего типа, а именно аккумуляторов ЖН-60. Для этих аккумуляторов ток 10 а будет ниже тока
5-часового разряда, который равен 12 а. Поэтому после отдачи 30 а - ч (50% номинальной емкости) напряжение
на каждом аккумуляторе будет выше, чем 1,2 в (см. кривые на рис. 24.1). Таким образом, и напряжение в конце
3-часового периода разряда током 10 а будет несколько выше, чем 47 •1,2=66,6 в, что лучше для питаемой
аппаратуры.
24.3. Применение защитных трубок
При автоматизации электропитающих установок очень важно
организовать эксплуатацию аккумуляторных батарей без постоянного
технического обслуживания. Однако имеются работы по обслуживанию
аккумуляторных установок, которые выполняются в основном вручную и
пока не могут осуществляться автоматически. К ним относятся доливка
воды и очистка поверхности аккумуляторов от солей. Эти работы при
использовании щелочных аккумуляторов требуют значительных затрат
времени для их выполнения, так как «выкипание» раствора электролита
и загрязнение сосудов более интенсивны, чем у свинцовых.
Практика показывает, что вентильные пробки, имеющиеся у
стандартных щелочных аккумуляторов емкостью до 100 а*ч включительно, не предохраняют аккумуляторы от загрязнения. Кроме того,
резиновые пояски этих пробок с течением времени карбонизируются и
теряют эластичность, а выходные каналы в пробках засоряются солями,
з результате чего выход газов становится затрудненным или совсем
прекращается. Если в этих условиях не удалить 'пробку, то боковые
стенки аккумулятора могут вздуться и соприкоснуться со стенками
соседних аккумуляторов, вызвав короткое замыкание. Неплотно
завернутые пробки обрастают слоем кристаллической щелочи,
расползающейся по всей крышке аккумулятора.
229
Но если бы вентильные пробки и не обладали указанными недостатками,
применение их в условиях эксплуатации аккумуляторных батарей на
предприятиях связи все же было бы практически невозможно: при каждой
доливке воды (которая, как правило, должна производиться еженедельно)
пришлось бы вывинчивать и снова завинчивать вентильные пробки у каждого
аккумулятора. Было решено организовать эксплуатацию щелочных
аккумуляторов, входящих в состав станционных электропитающих установок
предприятий связи без вентильных пробок.
Во избежание чрезмерного загрязнения периодически (примерно один раз в 7 дней), а также после каждого
заряда батареи надо осуществлять чистку наружной поверхности каждого аккумулятора и всех межэлементных
соединений. Опыт эксплуатации железоникелевых аккумуляторов позволил установить, что обслуживающему
персоналу приходится затрачивать много времени на чистку сосудов и доливку воды. Так, для ухода за
двухгруппной буферной батареей, работающей в режиме непрерывного подзаряда и составленной из 358
аккумуляторов типа ЖН-45, требуется в среднем 6,5 рабочих дней в месяц, т. е. более четверти рабочего
времени техника.
Можно было бы несколько уменьшить загрязненные поверхности
аккумуляторов путем увеличения свободного (или, как принято говорить,
«газового») пространства над раствором щелочи. Однако это не предотвратило
бы появления на крыше сосуда осадков щелочи, увлекаемой входящим
гремучим газом. Кроме того, увеличение свободного пространства в
аккумуляторах сопряжено с необходимостью изменить конструкцию сосуда—
увеличить его габариты и, следовательно, удлинить отводы от пластин.
Последнее неизбежно повлекло бы за собой повышение внутреннего сопротивления аккумуляторов и тем самым уход-шило бы их электрические характеристики. Таким образом, такой способ борьбы с загрязнением внешней поверх-
ности аккумуляторов нецелесообразен и трудновыполним.
Для улучшения эксплуатационных свойств щелочных аккумуляторов
автором было предложено применять особые защитные трубки (рис. 24.2).
Защитная трубка состоит из узкой и широкой частей и завертывается узким
концом в заливочное отверстие вместо вентильной пробки. Применение трубок
значительно уменьшает количество щелочи, выносимой газом из
аккумуляторов, причем почти вся
230
эта щелочь оседает в широкой части трубки, так как вследствие резкого
изменения диаметра канала частички щелочи теряют здесь свою скорость.
Установка защитных трубок не препятствует нормальному обслуживанию
аккумуляторов (измерению уровня раствора щелочи и его доливке). В
аккумуляторах малой емкости доливка может осуществляться при помощи
резиновой груши с эбонитовым наконечником, а в аккумуляторах большой
емкости — при помощи стеклянной или эбонитовой воронки.
Применение защитных трубок позволяет: 1) предотвратить выползание и
выбрызгивание раствора щелочи на поверхность железоникелевых
аккумуляторов; 2) поддерживать аккумуляторы в сухом н чистом виде, что
значительно повышает изоляцию батарей; 3) сократить до минимума уход за
батареями. .
Таким образом, применение защитных трубок позволяет полностью
устранить эксплуатационные недостатки железоникелевых аккумуляторов.
Однако этим не ограничиваются достоинства защитных трубок: применение их,
помимо
этого,
улучшает
эксплуатационно-технические
свойства
железоникелевых аккумуляторов. В чем состоит это улучшение?
Заводская инструкция регламентирует предельно допустимую высоту
раствора щелочи над верхними кромками пластин во избежание чрезмерного
загрязнения аккумуляторов. Применяя защитные трубки, можно значительно
повысить уровень этого раствора, не допуская загрязнения внешней
поверхности аккумулятора. Защитные трубки позволяют повысить уровень
раствора щелочи над верхней кромкой аккумуляторных пластин до 25—28 мм в
аккумуляторах емкостью 22 и 45 а* ч и до 45—50 мм в аккумуляторах
емкостью 60 и 100 а*ч. Этим самым продолжительность работы
железоникелевых аккумуляторов между двумя очередными доливками воды
увеличивается с 7 до 30—35 дней, что, в свою очередь, облегчает обслуживание
аккумуляторов.
Значительное увеличение времени между двумя доливками позволяет
использовать железоникелевые аккумуляторы на установках без постоянного
технического обслуживания, в частности, на АТС сельской связи, на
усилительных пунктах и т. п.
Трубки изготовляют из стали, эбонита или щелочестойкой пластмассы.
Основание трубки точно соответствует основанию вентильных пробок.
Поверхность стальных трубок никелируется.
Широкая часть трубок может изготовляться из обрезков водопроводных труб.
Размеры защитных трубок, обозначенные на рис. 24.2, приведены в табл. 24.2.
Перед установкой на защитные трубки надевают уплотняющие резиновые
шайбы, такие же как у вентильных пробок. При ввинчивании трубки нельзя
допускать, чтобы резиновая шайба защемлялась между трубкой и чашечкой
горловины сосуда. Шайба должна всей своей поверхностью лечь на дно
чашечки, когда она
231
прижата завинченной трубкой. При правильной установке трубок и
резиновых шайб у основания трубки щелочь просачиваться не будет.
Таблица 24.2
Размеры защитных трубок, мм, для аккумуляторов различных типов (рис. 24.2)
Тип
трубки
ЗТП-22-45
ЗТП-60-100
Тип
аккумулятора
ЖН-22 и
ЖН-45
ЖН-60 и
н
h
D не
более
d не
менее
Ь
76
62
22
16
6
88
73
34
25
10
ЖН-100
Доливать воду и измерять уровень раствора щелочи можно без снятия
трубок. Раз в месяц удаляют пыль с поверхности аккумуляторов и доливают
воду. Один раз в год-полтора каждую трубку снимают, промывают в воде,
высушивают или вытирают досуха и устанавливают на место. Чистку трубок
целесообразно приурочивать к моменту смены раствора щелочи.
В 1963 г. Министерством связи СССР была разослана на места «Инструкция
по применению защитных трубок ЗТП в щелочных аккумуляторах». В этой
инструкции содержатся подробные указания по изготовлению и применению
защитных трубок типов ЗТП-22-45 и ЗТП-60-100.
25. УХОД ЗА ЖЕЛЕЗОНИКЕЛЕВЫМИ АККУМУЛЯТОРАМИ, ИХ
НЕИСПРАВНОСТИ И КОНСЕРВАЦИЯ
25.1. Уход за ЖН аккумуляторами
Железоникелевые аккумуляторы отличаются надежностью конструкции и
большей выносливостью, чем свинцовые. Уход за ними несложен и сводится,
главным образом, к тому, чтобы содержать их в чистоте, а раствор щелочи—на
достаточном уровне. При правильной эксплуатации и уходе ЖН аккумуляторы
способны исправно работать многие годы без заметного понижения емкости.
Появление же неисправностей в них чаще всего является результатом
нарушения режима эксплуатации или ухода.
Основная задача обслуживающего персонала—систематически следить за
работой аккумуляторов с тем, чтобы любая неисправность их могла быть
замеченной в самом начале ее появления, когда она не успела еще оказать
существенного влияния на состояние аккумуляторов.
Резко выраженные признаки окончания заряда и разряда у щелочных
аккумуляторов отсутствуют. Моменты окончания заряда
232
и разряда можно установить по количеству сообщенной аккумуляторной
батарее (и соответственно полученной от нее) емкости, а также по величине
конечного напряжения. Поэтому, чтобы обеспечить правильный режим
эксплуатации ЖН аккумуляторов, необходимо в журналах вести точный учет
количества ампер-часов, сообщенных батарее при заряде и полученных от нее
при разряде, а также отмечать рабочее напряжение аккумуляторов.
Как во время заряда и буферной работы, так и во время разряда ЖН
аккумуляторов происходит интенсивное разложение воды и выделение
водорода и кислорода, поэтому периодически необходимо доливать воду.
Следовательно, необходимо также периодически проверять и доводить
уровень и плотность раствора щелочи до нормы.
При смене раствора щелочи надо опрокинуть аккумуляторы, чтобы вылить
из них отработанный раствор. Эта операция трудоемка и сопряжена с
разъединением
элементов
батарей,
промывкой
аккумуляторов
и
восстановлением всех соединений.
Таким образом, в течение времени, требующегося для смены раствора
щелочи, питание аппаратуры осуществляется фактически от запасной батареи,
что необходимо учесть при составлении графика работы электропитающих
установок.
В проектах электропитающих установок с ЖН аккумуляторами должны быть
предусмотрены запасные батареи (блоки) для замены отключаемых при смене
раствора щелочи.
Состояние аккумуляторов, кроме внешнего осмотра, контролируется путем
измерения электрических параметров и, в первую очередь, электродвижущей
силы. (При измерениях необходимо, в частности, обратить внимание на
правильность показаний электрических измерительных приборов.)
25.2. Неисправности и их устранение
Емкость ЖН аккумуляторов снижается по следующим причинам:
а) чрезмерное накопление углекислых солей в растворе щелочи
(карбонизация щелочи),
б) понижение уровня раствора щелочи ниже верхних кромок пластин,
в) систематические недозаряды,
г) длительные разряды слишком малым током,
д) недостаточно частое проведение усиленных зарядов,
е) короткое замыкание внутри аккумулятора или между соседними сосудами,
ж) утечка тока вследствие загрязнения поверхности аккумулятора (в особенности верхней
крышки),
з) загрязненный раствор щелочи.
В случае карбонизации раствора щелочи его надо заменить свежим.
233
Если анализ раствора щелочи указывает на наличие вредных примесей, то
такой раствор тоже должен быть заменен свежим доброкачественным.
Однако, если вредные примеси успели проникнуть в активную массу и
отравить ее или же вызвать образование местных гальванических пар, то смена
раствора щелочи может не дать никакого эффекта. В этом случае
восстановление емкости может быть произведено специальными средствами,
доступными только аккумуляторному заводу. Аккумуляторы с подобными
неисправностями должны быть изъяты из батареи и заменены новыми.
Во всех остальных перечисленных выше случаях потеря емкости
объясняется неполным восстановлением той части активной массы, которая
находится в глубине пакетов пластин. После выяснения и устранения причин
утечки тока или короткого замыкания аккумуляторам сообщают усиленный
заряд, а при надобности повторяю! такие усиленные заряды несколько раз.
Саморазряд, превышающий допустимый по норме, может быть вызван
внешним коротким замыканием или плохой изоляцией аккумуляторов между
собой. Если этого нет, то наиболее вероятной причиной саморазряда является
загрязнение раствора щелочи. Особо опасными в этом случае являются
примеси некоторых металлов, в особенности меди и олова. Эти металлы,
осаждаясь
на
отрицательном
электроде,
образуют
мельчайшие
короткозамкнутые элементы, причем у бездействующего аккумулятора
металлическое железо переходит в двухвалентное с образованием закиси или
гидрозакиси железа и сопровождается выделением водорода. Заряд в этих
условиях теряет свою эффективность вследствие чрезмерной интенсивности
выделения водорода. Удаление вредных металлов затруднительно, поэтому
смена раствора щелочи не всегда улучшает положение.
Очень слабое выделение газов во время заряда могут иметь аккумуляторы, у
которых возникает короткое замыкание. Если слабое выделение газов имеет
место у исправных аккумуляторов, то это значит, что они были чрезмерно
(больше чем остальные аккумуляторы, составляющие батарею) глубоко разряжены. Короткое замыкание следует устранить, а глубокоразряженному
аккумулятору дать дополнительный усиленный заряд.
Чрезмерно сильное выделение газов у аккумуляторов, находящихся в
бездействии, обычно является следствием загрязнения раствора щелочи.
Пониженное напряжение у заряженного аккумулятора, находящегося в
покое, может быть вызвано наличием короткого замыкания между пластинами
непосредственно или через слой шлама.
Слишком низкое напряжение при разряде и слишком большое напряжение
при заряде наблюдается в случае плохих контактов у аккумулятора.
234
Резкое падение напряжения под нагрузкой может возникать у аккумуляторов
с ненормально пониженным уровнем раствора щелочи.
Сильный нагрев раствора щелочи происходит или вследствие ненормально
большого тока заряда (или разряда) или же в результате передачи тепла через
сосуд от неплотного контакта у выходных клемм аккумулятора.
25.3. Консервация и хранение
Требования, которые должны выполняться при хранении новых
аккумуляторов и при хранении аккумуляторов, бывших в употреблении,
различны.
Новые аккумуляторы выпускаются промышленностью готовыми для
длительного хранения. Это, конечно, не исключает необходимости перед
установкой новых аккумуляторов на длительное хранение проверять, плотно ли
завернуты пробки и исправна ли вентильная резина.
Тонким слоем вазелина покрывают только никелированные пробки и
контактные гайки аккумуляторов. Стенки, покрытые черным битумным лаком,
не смазывают.
Аккумуляторы лучше всего размещать на полках, стоя, так, чтобы они не
касались друг друга.
Аккумуляторы надо хранить в сухих, вентилируемых чистых помещениях с
устойчивой температурой, не превышающей +30° С. После 3,5 лет хранения в
таких условиях новые аккумуляторы согласно ГОСТ 9240—59 не корродируют
и сохраняют свои электрические параметры. Чем ниже температура, при
которой аккумуляторы хранятся, тем для них лучше. При температуре +40—
45°С емкость аккумуляторов понижается.
В отдельных случаях новые аккумуляторы выдерживают срок хранения, в 2
и 3 раза больший по сравнению с указанным в стандарте, не снижая своих
электрических показателей и выдерживая затем нормальный срок службы.
Аккумуляторы, находящиеся в эксплуатации, при переводе их в состояние
временного бездействия—на срок до 1 года,—могут оставаться залитыми в
условиях комнатной температуры.
Перед переводом аккумуляторов на длительное хранение с невылитым
раствором щелочи их разряжают полностью или, не менее чем на. 50%,
удаляют межэлементные соединения, наливают поверх раствора щелочи слой
вазелинового масла высотой 2—3 мм и плотно закрывают пробками.
Металлические части, не покрытые лаком, смазывают вазелином.
Аккумуляторы, хранящиеся с раствором, необходимо один раз в три месяца
осматривать, проверять и при надобности восстанавливать уровень раствора,
доливая воду. Раствор щелочи доливают только тогда, когда имело место его
выплескивание. Выступающие
235
на поверхности аккумулятора соли удаляются, а очищенное (не покрытое
лаком) место смазывается вазелином.
При более длительном (более одного года) хранении аккумуляторов
раствор щелочи удаляют и хранят их незалитыми. Перед этим аккумуляторы
разряжают до 1,0 в током нормального 8-часового режима разряда. После
удаления раствора щелочи аккумуляторы промывать нельзя. Их закрывают
вентильными пробками, вытираю! насухо от пыли, влаги и солей, смазывают
никелированные металлические части вазелином и устанавливают на полках
на некотором расстоянии друг от друга.
После длительного хранения аккумуляторы приводят в действие так же,
как
новые.
Перед
дальними
транспортировками
аккумуляторы
подготавливают так же, как и для длительного хранения. Аккумуляторы
могут транспортироваться как залитые раствором щелочи, так и без него.
Залитые аккумуляторы могут транспортироваться при любых морозах.
Хранить свинцовые и щелочные аккумуляторы совместно запрещается.
26. ЩЕЛОЧНЫЕ КАДМИЕВОНИКЕЛЕВЫЕ (КН)
АККУМУЛЯТОРЫ
Щелочные кадмиево-никелевые (КН) аккумуляторы (ГОСТ 9240—59) во
многом сходны с железоникелевыми (ЖН) аккумуляторами. Выпускаются они
на ту же номинальную емкость (22, 45, 60 и 100 а •ч), что и ЖН аккумуляторы.
Большей емкости, чем 100 а -ч они не выпускаются, но выпускаются меньшей
емкости в 2,25 и 10 а*ч и еще специально для шахтных ламп и переносных
фонарей емкостью в 8 и 15 а*ч.
В установках электропитания аккумуляторы и ЖН и КН емкостью менее 22
а- ч применения не находят.
Аккумуляторы КН н батареи, собираемые из этих аккумуляторов, точно
совпадают по своим размерам, весу, конструкции и электрическим параметрам
с аккумуляторами типа ЖН и батареями, составленными из этих
аккумуляторов.
Поэтому ниже приводятся только сведения о параметрах КН аккумуляторов,
отличающихся от параметров ЖН аккумуляторов.
По внутреннему устройству аккумуляторы типа КН отличаются от
аккумуляторов типа ЖН тем, что у последних крайними пластинами являются
минусовые, а у КН аккумуляторов, для которых требуется в большем
количестве положительная масса, крайние пластины — положительные.
Положительный полюс у этих аккумуляторов электрически замкнут с корпусом
сосуда.
Активная масса отрицательных пластин у аккумуляторов типа КН содержит
кадмий и железо, а у аккумуляторов типа ЖН— только железо и его окислы.
Эдс у свежезаряженных аккумуляторов КН несколько ниже и составляет 1,4
в против 1,5 в у ЖН аккумуляторов. У разря236
женных КН аккумуляторов эдс понижается до 1,27 в, а у ЖН— до 1,3 в.
Кривые, характеризующие изменение напряжения при разряде различными
токами, у аккумуляторов КН и ЖН почти совпадают.
Саморазряд у КЙ аккумуляторов значительно меньше, чем у ЖН, и не
превышает 25—30% за 30 суток хранения при температуре 15—25° С.
Кадмиево-никелевые аккумуляторы можно заряжать токами,. во много раз
меньшими нормального зарядного тока, увеличивая соответственно время
заряда. Для ЖН аккумуляторов не рекомендуется снижать ток заряда более,
чем на 50% против нормального.
Отдача по энергии у аккумуляторов КН составляет 0,5, а у аккумуляторов
ЖН—0,47. Отдача по емкости одинакова и равна 0,66.
Аккумуляторы типа КН могут применяться для питания аппаратуры связи,
но они значительно (примерно в два с лишним раза) дороже ЖН аккумуляторов
и, кроме того, для производства КН аккумуляторов необходим дефицитный
кадмий. По этим причинам в установках электропитания аппаратуры связи, как
правило, используются ЖН аккумуляторы.
ТЕХНИКА БЕ ЗОПАСН ОСТИ ПРИ
ОБСЛУЖИВАНИИ АККУМУЛЯТОРНЫХ
УСТАНОВОК
27.
МЕРЫ
ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ ПРИ
С АККУМУЛЯТОРАМИ
РАБОТЕ
При оБС1j'ЖllВании раЗ,lI1ЧIIЫХ aKKY:lIY:HIТOP"bIX устаllОВОК тех­
lIичеСКО:llУ
lIеРСОllаnу
приходится
113XOAIIТI,CH
~У,lНТОРIIОЙ, воздух KOTOpoii заГрЯЗIIСII "щ)а:-IИ
110СТОЯIIIIО
И:lIСТЬ
ДС:IO
lIая КИСclота, ЩСJIOЧЬ
с
такими
(СДКИЙ
ЯДОВНТЫ:lIII
il
llO:lIСЩСIIИII
акку­
ссрной КИСсlОТЫ, И
всщссгва~lII,
каJIИЙ JI ('ДКllii натрий)
как
сер­
11 СВИIIСЦ.
В связи С ЭТIIМ оБС1УЖIIвающиii П('РСОllал ДОЛЖСII Зllать харак­
тер
и
СТСIIСIlЬ
вреДIIОСТ!1
ЭТI1Х
ВИЛа по ТСХIIИКС бсзопасности
ядовIIты:\и
а
также
основныс
пра­
вещсства ы н.
Г р е м у чий
.:lЯется
веществ,
и ПIГIIСIIС труда, "ри обраЩСIIИII с
г а з. Из а"кумуJНПОРОВ во Врс~IЯ их заряда выдс­
гре:llУЧJlЙ
газ ._- OICCi>
Если КОlIllснтрацин
водорода
водорода
11
КИСJIорода.
в воздухе :tОСТIIГIIСТ
4%, ТО та­
кая
Olecb стаНОВIIТСЯ горючсй, а при 60:ICC ВЫСОКО:'I содсржании
BOAGpOAa она становится взрьшоопаСllоi·l ..\lаI\СИ:llа:lЬНЫ:ll разруши·
TC,lbllbl:V1 деЙСТВIIСМ обладаст смесь, содержащая ОКО:IO 28% водо­
рода. В связи с этич во время заРЯ:til, сопровождающегося «ки­
рпствора у аККу:lIУШ1ТОрОВ, в аl\l{У~IУJlяторноi"I ДО.1Жllа
I1CIIIIC:lI»
IIСII рерыапо
дсйствова 1Ъ
[] РИIlУ дите.l ЫI а я ВСНТИ,lЯЦИЯ.
TO:Il,KO с ВЗРЫВООllаСIIОСТЫО ГРС­
!::С.1И бы требова,10СЬ бороться
ЫУ'lсго газа, образующегося н аККУ!\lу.1ЯТОРIIОЙ, то достаточно бы­
ло бы, чтобы ВСIIТИЛЯЦlНi обеспсчи,ва:lа трехкраТIIЫЙ обмен возду­
ха
в час. OAllaKO «КИПС'IIIIС»
дастся
не
TO:lbKO
свинцовых аККУМУ,1ЯТОРОВ СОIIРОВОЖ­
ВЫДС.lеIlНС:,!
ГРС:\IУЧС'ГО
серllОЙ кис:IOТЫ, 11OЭТО\IУ трС'БОВ<lIШН "
а
KKY:l1 У.1ЯТОРIIОГО
I10~11'II(CII ня
газа,
но
также
и
паров
III1Н'НСi!ВIiОСТИ ВСIIТlI.1ЯЦИII
IIОl:lыша 101'('51.
П <1 рык 11 С:I () т ы. Во ВРС~IЯ
«КШIСIIШI» раствора
в СВIIIЩОВЫХ
aKKY~lY,lflTopax "узырьк" ГРС~lУЧСГО ива УВ.1скают с Сl)бой :lIC:I[,чаi1IIIIIС K3IIe,11)KII раствора CCP"Oi'1 1\I-I(':IО1bl 11 образуют в воздухе
,сеРiiОКИС:IOI'IIЫЙ TY~laH. r:с:ш этот
TY:IIall не yдa:IНTb B\ICCТC с воз­
духо" IIЗ аl(КУSIУJI5IТОР"ОЙ, то 011 :lIOЖСТ ВЫЗВ<lП, У оБС~lуживаю­
щсго пеРСОllа.lа CTpal:l:ICIIIIC серной IOIC:IOTOI\ КОТОРОС вызывает
ЧIIХ3I1ие,
зах,
238
lIас:\IОРК.
КПШС:IЬ,
JатрУДIIСlillС
;l,ыхаIlIIЯ,
ЖЖСНИС
в
Г:lа­
ПР!1 oO:JCC тяжслых отраВ,']СНИ5JХ ПОНВ,lяется рвота, могущая­
lIерейти в крованую, а таЮI,С Т5lIКС:JOС заБО:lсвзние бронхов и
,1СГКИХ. ХРОНIIЧССКОС 0IpaH,1"lille пара~IИ сеР1lОЙ КИС,lОТЫ вызываст
заБО.1еваllllС С.lIlЗlIl'тоi'l I)ОО,lОЧIOI рта и разрушеllие зубов. ТУl\lап
серной КИС:lOты, IJOlla:L,HJ в Г,lазз, вызывает O'ICHb тяжелыс забо­
:JeIНl ния
1','1 аз.
ПР"ДС:II,l1() ;ЩIIУСТlI\l()С СО;LСрЖ311ие сеРIIОЙ
это
KIIC,'IOTbl в воздухе­
1 .ltг/_~(;, \I"ЖДУ ТС\1 У iюздуха вб,lИЗИ аl<КУ:\IУ:J5IТОРОВ содержа-­
Hlle cepJloii KlfC:IOТbl ~южет ,'юстигать ЗО-50 .1lг/.Il".
ВВIIДУ тrло что оБС:IУЖlшающе\IУ aKKY:lIY:I5JТOpbl 1IСРСОllалу при­
ХО;LI-!ТСЯ был, Н НС'НССРl'ДСТВСННОЙ б:(изосТ!! у «IШIIНЩИХ» aKK)':\IY-
,,] я торов, I',H', ;L<l же (J ри хорошей веНТИ,l я Шlll , содержаllИС ту :11 а на
серной
IШС,'IОТ!)1
ОСУЩССТВ,15lТ!)
()ДIIИ\1
IIЗ
ЯВ,l5JСТСЯ
ВJ30ЗД\'Хl'
Н<lибо,']сс
CT"KO:I,
НIlЖС
веРХIlИХ
надо
ВЫДС.lеJlИС
достаточно
JI
заЩIПIIЫХ
JlCCKOJlbKO
ВЫСОКИ\I,
снижающие
простых
IIрlliVIеllСIIИС
1I,13СПIН3\111
остастся
\IСРОIlрШIТШI,
обязате,1ЬНО
этого
тумана.
эффективных
средств
которыс
красв
укладывают
JlaJ,
сосуда.
1\1)IДСЛЯЮЩllеС5J из 3I<КУ\IУ.lятора IlУЗЫРЬКИ газа, ударяются о
остаВ:IШI lIa II('Ч БО;II)ШУЮ часть KaIlC:ICI< (T)'\lalla) сеРIlОЙ
('1(1<,'].0,
!<I!C,lOTbl. ЭТО IIOЗ130:IЯСТ У\!СНЬШI!ТЬ содсржанис КИl'.']ОТЫ в воздухе
в ~)-4 раза. Но все же содержание КИСЛОТЫ остается недопусти!\1О
ВLlСОI<И\I,
поэтому
неоБХОДИ\1 а
интенсивн а я
ИСКУССТВСlIна я
венти­
.ТJЯНИЯ.
НаиБО,lСС
эффеКТИВllа такая веНТИЛЯЦIIЯ,
при которой свежий
ПрИТОЧIIЫЙ воздух поступает в НИЖIlIOIO И среднюю по высоте ча­
СПI ПО:-I"щения и О\lываст пространство под аккуму.1яторами. Ис­
I<усственная
ней
зоны
вытяжка
ДО,']ЖН(J
ОСУЩССТВ,1ЯТЬСЯ
в
основно:-!
с
верх­
11O:llещения.
С в и н е ц. СВИllец J[ сго соединсния относятся к ядовитым вс­
щсстrза\l. СВИIIСЦ :lIOЖ('Т lIопадать в оргаIlИЗ\! че.l0века через рот
11 Iif)C или ссаДИIlУ (порез) lIа руках, на JlИне. Растворяясь, соеди­
нения
свинца
попадают
пить ХРОНИЧССКОС
в
кровь,
С13ИIlI(О130С
в
результате
отраВ.1сние,
чего
\10жет
которое относится
насту­
к чис.ТJУ
ТРУДВОИЗ.1ечичых бо.'!езнеl1.
Свинец понадаст в оргаНИЗ\1 при :-Ilеханической ЧlIстке пластин,
отвоn:ов перед пайкой, разборке и сборке аккуму,Т[яторов, правке
П.1аСТIIН,
т.
е.
во
всех
случаях,
свя:,анных
с
нспосредственным
со­
прикосновеl-IИС\I со СВII1ЩО\I, и В особенности !!ри воздействии ме,11>­
чаirшей СВИIIЦОВОЙ пы.1И, которая может образоваться, наПРИ\lер,
при
зачистке
ушек
I3 связп с ЭТИ\.I
варителыIo
п,'!астин.
СВlIIlЦопые нлаСТИIIЫ на;10 ЧIlСТИТЬ, надев пред­
распиратор
со
При нспрерывной работе
двух раз за рабочий день.
С\1СIIIIЫ!\1И
фильтрами.
фl!,lЫр должен
\1СНЯТЬСЯ
не
\lенсе
Не :\-(С'нее опаСIIО деЙСТI1ие паров свинна 11 его окислов, которые
выде.1ЯЮТСЯ во время Ilайки п.lастин и попадают через дыхатель-
239
вые нути В оргаН[[З~1 человека. В евяз!! с этим при зачистке и
11.1астин IННlещеН[IС аКf{У~1у.1яторноii, кроме того, должно
паЙI\С
ВСНТИ.1I1роваться.
XOPC)[lIO
Перс,l курениеч [1 НРI1НЯТИСМ I!\llllИ РУКII !! липо il.О:IЖНЫ БЫТh
тщаТС.1Ь!IО
Bbl~lblTbl с :\lЫ.l0Ч, а рот пронолоскан.
цаРdПIIН и ссадин На руках (особенно на па.1ьцах)
П.lаСТШIЫ
.пы
ности
Tal\ ],ак через ссаДИIIЫ окис­
ГO.1Ы~1II
рука:\ш
не
С.'1сдует,
могут
попасть
в
СУХОЖII.1Ы]
свинца
При наличии
обрабатывать
И
пызвать
потерю
JlОДВИЖ­
пальцев.
СОПРОТИВ:lяе!\IОПЪ организма СВИНIlОВЫ:\l отраВ.'lеНИЮ1 ПОВЫШа­
стся JlОС.1С JI:IOТНОЙ еды с БО.1ЬШИМ КО.1ичеством жиров.
I3
тсчеНIIС
работы реКО:\lеJlдуется
пить
нсБО.1ЬШИМИ
ПОрЩI5lШI
с.l)"чае
l'11!lpTHbIX наП\lТКОВ.
MO.101\0.
HII В
Koe~l
НС употреб:IЯТЬ
Прнзнака:\ll[ отраВ.lеНШI СПШЩО~I ЯВ.lЯЮТСЯ слабость, отсутст­
вие <JIIпеТlпа, нотеря в весе. При их н ()Я,В:I С н 111 [ надо IIС:\IСД.lенно
обратиться
к прач)".
с.1ЮlIотечение,
[С,lll
тошнота,
то
во
рту
это
свидете.1Ы'ТВУСТ
llOЯВ.1яется с.'lаДl\опатыЙ
о
на.1ИЧИИ
пкус,
острого
отрав:[еIIИЯ СВИIЩОЫ, ЧТО оБЫЧIIО наб:lюдастся IIрИ Д:ШТСЛblIOЙ ра­
боте без распиратора.
С е р н а я
к и С.1 О Т а.
НеразвеДСlIная
серная
кнслота,
JlОJlадая
на кожу че.10пека, оБЖII['ает се.
Ес.111 lIе:\1едлеlIlI0 сыыть КIIСЛОТУ подой
MbluaTb
псраЖ('IIНОС
\lесто,
то
ожог
11 затем Д.1IIте.;[ы!О про­
\IОЖIIО
предупредить,
оста­
нется .1ИШЬ покраСlIеllие кожи. Не счытая быстро КIlС.10та 'вызы­
вает трудно заЖlIвnяе~IУЮ нзву. Особ('IIНО Olla('lIo ПОIlаданис брызг
КИС.10ТЫ
В
l"lаза.
,11.151 защиты от попадания КИС,lОТЫ нриченяется сп('циальная
и очки, а д.1Я ПСР('IIОСКИ -- специа.lbllые приспособлеllИН.
од('жда
Надо имсть
I3аю"!'
в
пилу.
IIнтеНСИВIIУЮ
что серная
КОРРОЗНЮ
KIIC:IOl а и се растворы вызы­
l\IeTa.1.10B, 1l0ЭТОYlУ не.lЬЗЯ С,lипать
растворы КИС.10ТЫ п каllа.1IIзацию, ПЫIlО:IIIСIIIIУЮ нз cTanbllыx труб.
Е с.тучанх, когда тррбу('тся
лоты
IIO.1HaH 01('113 раствора серной КIIС­
У
всей батар~и, ~rадо неЙтра.1IIЗОВ3ТЬ K[ICJJOTY. Н('БО.1ьшие
KO:Hl'leCTBa раствора серной КIIСJOТЫ ;\IOЖIIO нейтраnизопат" раст­
BOl)o~1 ка.1ЬЦИlшрованноИ соды.
I IL е.1 очи.
Рас гворы
ще.10ЧСИ,
.10ЧИ, также опаСIIЫ.
lIые ОЖОГИ, нопадав
П()I[(1дая На
[3
ЩС.lОl[НОIО
те"
раствора
lIе
говоря
уже о твердой
ще­
I\ОЖ\' 'lС.10в('ка, вызыпают СИ.1Ь­
г:[аза, :\lОгут IIРIIВССТIl к ('.1(' 11 от(' . .LlеЙствие
CII.11>11('e, ЧС:\I 011 кр('нче 11 ВЫШС ('го тем­
пература.
Места кожи
II:!!I Г.1аза,
поражеllllЫ(' ЩС:lОЧ"Ю lIадо IIC:-I('Д:lеIlНО
"ро~шть ВОДОЙ 1I.1И С.1аБЫ\1 растворо:\! БОРIIОЙ КIIСnОТЫ.
воры
всегда
ще.'lоча:vIИ.
240
ДО.1ЖIIЫ
храIIIIТЬСЯ
в
I10\IС'ЩСI![III,
где
Эти раст­
работают
со
28.
ОБОРУДОВАНИЕ
АККУМУЛЯТОРНЫХ ПОМЕЩЕНИй
28.1. Размещение 11 монтаж аккумуляторных батарей
ЛККРlу.1яторные
ниа,lЫIO
Д,lЯ
этого
UaT<lpl~H,
как
I1раrш:](),
llРС,J.IIазначеIlНО:-l
раЗ~lещаются
помсщении,
ВХОА
в
в
('11 с­
которое
устраивается через ТЮ16ур. Наружная дверь 13 та:Vlбур I1 дверь
из та:'lбура ,J.{),lЖIIЫ был.) всегда П:IОТ1I0 закрыты. Обе дпери не
должны БЫТL OTKPЫТl,l 0,J.1l0пре:-lенно, так ],ак через открытые дпе­
ри паРl;] серной I\ИСJJOТЫ н:\ <l1';КУМУо1яторноii IIОllа;J:ают 13 соссд­
ние с.]ужсбные 1I0:'!(;ЩСН!iН. Обе двери оп,РI>iваются наружу, а
входная дверь СНёб;.!\зется 3ВТО:'lатичеС](lIЧ за\II,О:'I, который ОТПИ­
рается
с
fшутреН1Iей
CTOPOlIbl
без
1\,11Оча.
На входной дверIl указывается: «АККУ:'lУ:Iяторная», «С
lIе ПХОДll'lЪ», «КУРС1IIIС заlliJсще1l0».
ОГ1lе:-1
ЛККУ:VIУ:]ЯТОРЫ ~!ОЖII() УСlаllав,;шваТl, в ПО:'Н;ЩСIIИЯХ, не 1I:-lе1О­
ЩIIХ OKOII, но ССЛИ И:'IСЮТСЯ Оlша, то стеК,lа \" 1IIIХ ,J.О.1ЖНЫ был,
\IаТОВЫШI 1I,111 II0КРЫТЫ\!!I бс.10il Kpacl\oii. CO,:IJlC'lIIblC .'\УЧII, I10llа­
дающие
lIа
акку:,\у:]ят()ры,
Д,'IЯ того чтобы
IIOTO.10](,
КlICJ!OTbl,
!\ОНСТРУЮЩИ,
увеЛlIчивают
IIХ
IIредотвраТIIТI> ВРСД1l0е
стены,
11
сте:].'](1ЖII
OKOJlllbIe
;lругие
ра:'lЫ,
чаСТJI
са\lOразрнд.
ILeikTBIIC lIаров серной
,J.псри,
~lстаJ]личсские
aKKY~\Y:]5JТOpHOГO
IIО'.lеще·
JlШ\ окрашипают КИС,JlОТОУlIорноii краской. Такой же краской
крывают
как
наРУЖllые,
помеЩСJl!IЯХ
"оробов.
В
сте:].lажи,
на
крывают
БИТУ~ШGЙ
которых
1,JK JI 13IlYTpCНllllt cTeHKlI
Д.']я
ще.10ЧНЫХ
раЗ\lсшаются
aKKy~rY,:I5JТOpOB
ЩС,10ЧIIЫ('
110-
веIlТИ:lЯЦИОННЫХ
ТО:]I>КО
аККУ'.IУ.']ЯТОРЫ,
по­
KpacKoi'I.
РаЗ~lсщать в одно\\ ПО\IСЩСНIIИ ЩС.10ЧНЫ(' И l'ПI1!ЩОВЫС (юrс:IОТ­
ные)
aKKY:llYJ\HTOPbl нс разрсщаетсн, так как ОШI ОJ\азывают вред1I0С влияние друг на друга. Пары ссрной кислоты, оседая на ста,'1Ь­
ных сосудах
ЩСЛОЧl!ЫХ
ёI;KY\ly.1HTOpOB,
вызывают
их
коррозию.
ЛККУ~У:JЯТОРЫ .1Iобого Тlша {нсбо.lI>ШОЙ
~\ОЩl!ОСТIf)
можно
уставаВ.1lшать в оБЩIIХ НО:'lеЩСIIИЯХ с аl!паратурой связи, раЗ:УIС­
щая
их в специа<1ы!хx аККУ:\lу.1ЯТО}J1IЫХ шкафах, оборудованных
естественной веllТи.']Я\lИРЙ. Ес:rи расчет показывает, что для дан­
НОЙ батареи естсственная веНТIIЛЯЦИЯ нсдостаточна, то размещать
ее в шкафах, устаНОП.1енных в аппаратных за.1ах, не разрсшастся.
28.2. ВеIlТИЛЯЦИЯ, отопление и освещение аккумуляторных
помещений
ВСНТИЛ5щия
аккумуляторных
помещсний
должна
IIС
только
обсспечивать уда<1енис газоп, 110 и приток свежего (чистого) воз­
духа. Поэтому а!\куму,'IЯТОРllые оборудуются ПРИТОЧНО-ВЫТЯЖIIОЙ
вентиляцией.
В помещениях, где установлены щелочные аккуму:rяторы, КОII­
центрация водорода в воздухе не ДО.1жна IIревышать 0,7%. Обмен
воздуха в час не менее, чем двукраТIIЫЙ.
241
Эффективность ДСЙСТВlIЯ
ЩСНИЯХ со свинцовыми
ВСНТИЛЯЦИИ
(кислотными)
В
аККУ;\lУЛЯТОРНЫХ
[1O~le­
аККУ~1УЛЯТОРЮ1И Оllснивает­
ся [10 ВС.1ичине прсдсльно ДОIIУСТИМОЙ концснтрации TY~laHa серной
кислоты на уровне 1,5 .И от Ilола: такая концснтрация JIC должна
лрсвышать 1 А/г/м:!.
Rытяжные KaHa.'Jbl вснтиляционной систе:l[Ы акку:v[у:IЯТОРНЫХ не
ДОЮКНЫ сообщаться с ДЫ,\lOхода.YIИ или общсй ВСНТИШЩИОННОЙ си­
~те:'IOII. Они оБЫЧIIО З,lкаl:чиваются вытяжной трубоi"[, [юзвышаю­
щсйся на 1,5.11 над крышci'[.
КС1тсгорнчсски заIIрещзстся
в аККУ:'1У:]ЯТ()РIIЫХ НО~\СЩСIIИЯХ
открывать окна,
засорен
IIС
],зк
Tal,
ТО.1[,}\О
[iOСТУfIЭIOЩИЙ
IIЫ.1ЫО,
но
[[ЗВIIС
воздух
:'IOЖСТ
быть
газа:'II1.
[[
ПРИ [[(~!(yccTBCHJIoi'[ Вен ГИJIЯlllIlI ПОСТУ[iClIOЩИi'[ I1ЗВНС воздух I1POxOД[iТ чсрсз l'ПС[lНil:]ЫIЫС фИ:[I;ГРЫ, которыс дс:[ают осоБСIIНО ~lOщ­
при
IIbI:,11I
си.'[ы[о
I]()('тупающсго
ратуры
заГРЯЗНСIIIIО:'[
ВОЗДУХС.
Tc~[[]cpal ура
в
;1!\I\У:'IУ.1ЯТОРIIУЮ,
IIC
,J,O.liКlla
I3lJЗ,J,уха
ciK!\Y\IY:[;iTOPII()!'()
I[ШIСЩ(;iIИЯ.
(j[,[fl,
воздуха,
тс:.IПС·
IIlIiI\C
Ilри [[l'IIO:]ЬЗОI3ё.I!I[II РСiI\Н\lОВ :Jаряда, заl<аIIЧlшаЮЩ[IХСЯ БУРIIЫ:ll
«К[IНСIIИС:'I»
c1KKY\IY:!51TOPOB, ilКI'У:'[У.1ЯТОРIIОС 1l0:'IСЩСIlIIС продо.lil\а­
УСИ.1СIIIIО BC!!ТlI:lllpOBa 11, в ГСЧСНIIС 1-2 Ч 11 [!ОС:[(' [!рскращс­
ют
НИ,!
:заР5l;1.J.
парон
НР,1!-;Т!I'[СС!Ш
;1.:151
llO:IIIОГО
УJ.а:](:нин
ГРОIУЧСГО
газа
II
КИ(',l,)тЫ.
Цснтра,lЫIOС
OfOII:[(.'IIII('
aKKy:\\)'.lHTOpIIblX
ВЫllO:lIIяется
с
130;151-
I\Ы\I ТСII,1(1!IOСИТС.1С:'I, H~\I[[CpaTypa которого IIС прсвышаст +95 с.
0
ОТДУШИНЫ от 11счсi'! [IP[I I!С'111О:\I ОТО!I,'[СIlНИ нс ДО:[ЖНЫ ВЫХОД[IIЪ в
аКI\У\I)',lЯТОРlIOС f!O:'Il'IIIl'!IIIC. РаССТОЯIl1Iе от aKKYMY:I5ITOPOB до ото1\[!ТС:lI>1IЫХ ПРIlборов ДО:liКIlО быть НС \!СIIСС ()J5 .1/ д:[)! КИС.l0ТIIЫХ
aKKY\IY:IНTOPOB
В
IIС
I!
aKKY:V!Y:IНTOPI!blX
\lСНСС
1 А/
Д:IЯ
1!()\iСЩС[!![5]Х
взрыв()заЩИЩС!!Н():'1
!!('I!().l:lСНИI!,
ШtСГС)!
!\11l':](,ТОУПОРIIОЙ
I1РОВОДО:'[
II
а
ЩС:IOЧНЫ.'\.
IIрИ:IIС'IIЯЮТС51
ОСВСТ!iТС'.lЫ[ilЯ
11:[11
в
L'ВСТI!;lЬНИКII
IIРОВОДК&
ВО
BblIl(),l-
ще.10'!НОУПОРНОЙ
060-
.']()'I!(С.
Всс
д(~та:ш
УllраВ.1С;JIIЯ
[]
защ[пы
ОСВСТIIТl'.lЫШХ
установок
(ВЫК,lюча гели, ШТС'[IСС:lы!ые розеТКI!, ![]H',J,oxpaIllIТC.ll1 11 т, 11.)
тируются
вне
а J-:l\у:.rу.1Я горного
\1011-
IIО:'IСЩСНИЯ.
;1.151 OC\IOTpa ш,I\У:'IУ:[ЯТО]ЮВ, ИСI[().lЬЗУЮТСЯ
ПСРСIlОСНЫС ла\IПЫ
l1а liаПРЯЖСIIIIе не I3blIlIC ;)6 п, заК,lЮЧСI'II\ЫС в ГСР\lеТИ'IРСКУЮ оп­
раву с прсдохраlI[Пl'.l[JI!Оi'I ссткоi'l. IIIHYP пеРСIIОСII()i'! .13\lllbl ;1.0.1ЖСII быт[, В РС311НОIЮЧ IJI:li1I1ГС, Н;\!СС'ТО IlepellocilOi'l :lа\1ПЫ со IIIНУ­
ро:.!
\lОЖIIО
ПО.1I,зоваТLСЯ
IIСРСI!ОСIIЫЧ aKKY:V[Y:IHTOPIIbI:\\
фОllаРС:'I.
29. ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ
2V.l. Техника безопасности при работе в аккумуляторной
Что6ы НРСДОТRрат[!Ть вреднос В,'II!ЯIIИС выдеЛСilIIй из aKKY:'lyна 06с.lужннаю[]шi'1 I1СРСОllа.1, персд lIача,10;l1 зарнда НС-
:lrlTopOB
06ходи;\1O ВК.1ючаlЪ [)('IIТII:IЯIlНЮ,
242
а ВЫК.lючать НС ранее чем чсрсз
1-2 часа IIOC:IC OKO,,'I;)I!II\I заР5lда. Это IIpa1НI.10 надо соблю­
если u II!JOI~CCl'e :1,)pH;~a aKKY~IYJ151TOPHblX батарсй консчное
напряжсние ДОСТI'Г,1СТ З;iа1Iеllffi"!, превышающих 2,4 6. Если заряд
аККУоlУЛ5lТОРОВ 3l1f{(JH'II'IJaCTCH при наНР5lжеlIИНХ нс вышс 2,4 в,
дат:."
то интеНСffНН()СТ') IIСIIТff:15I1lIlИ ~!Ожет быть НОIlижсна, а CC~ll1 к то­
~IY же
"а51
'lI\l:y.\IY:I5ITOPbI за "РЫТОГО типа, то ИСКУССТВС'I!­
\1l)iKCT flРIf.\IСШIТLСЯ ТО.1ЬКО flСРИОДllчески.
ИС'Ю:II)ЗУЮТС51
UСНТIf:I\ЩIf\i
В тсх C.'IY'Il1H.\, K()г;~a оОС.1уживающиii псрсона!1 ВЫНУЖДСlf ДО:I­
го ilаХОДII'IЪС51 u а"КУ~I)":IЯТОРffоii 130 ВРС\IЯ зарпда открытых al\I<Y\1 у .'151 торов '~C:I ссооб ра з [!() fl 0:1 ьзова тин ра CJlII ра Topa:vt И.
/l:[H заЩlfТЫ
,'10'161
от !IСIIlJL'РС;LСIВСffНОГО
воздеiiствия
кислоты
и ЩС­
lIa одсжду и OII\PblTblL' чаСТlf TC:la обслуживаюш.иЙ "срсо­
"а:1 ПОJ'L3УСТС5I СПСЦОДСi;<.~оij. ЭТО Х~10пчатоБУ\lаЖНLIii КОСТЮ~I (ШIII
халат) с KffCJfOTOCTO~il\oii flPOfllfТl\oii (при обслуживании сви,що­
вых ,)I\KY\IY:I51TopOB), РСЗffНОВЫС 'lсрчаТКII, га.10fllll, прорезиненные
фар ,.~ 1\1' Н заЩlfТНЫС O'Il\ff. 1]О:ILзоваТLС51 С'IСЦОДСЖДОЙ рско"сн­
;~YCTC51 Т()ЛЫ,О ПрlI Bblfl():IIICНlfI' работ, СВ5IзаIIНЫ:\ с оБСJlУЖlIваНI!­
С"
UKKY\ly.1HTOPlJB.
BO.III:!]( al\l\Y\IY:I51Toplloil раСПО:luаютсн IfОДСООIIЫС 11O\lещеl!I!51
с \';\ILIBa:ILH'f1\O~I, снаБЖСНIILl~1 ВСС\I нсоБХОJ,Н\IЫ\1 (.\ILl:IO, вата в
Y!I~KOi!l\c, IfОnОТСlll\е II ilci'fТра:IИЗУIOЩIIС растворы). ИСIlО:IЬЗУIOТ
IIсйтраJll!З)'ЮIllIIС раСТIЮРЫ: 5
10-IIРОIlСIIIIIbli"! раствор IfI!ТЫ'ВОЙ
соды (O~IHa 'laiiH351 :IOJI\I\,) COpl)' lIa стакан ВО.11А), ССЛII aKK)'\IY:I5IТОрЫ СВ'flЩОВLIС, II:Ш ;)._- !()-fJ!JOЦL'IIТlIbli"! растrюр борной кис.'lоты
(одна '1аЙIlан :IОЖl\а БОРНlJil ю,с.IО1Ы !!а ста К;)!! [)О;\Ы), ес.111 аI\КУ­
\ly.1,IТopLI ще:IOЧ!lЫС. Нарнду с ЛIl\1 lIСООХОДlfЧО ШJСТL lf OO:ICC
С:lабые (:2--З-!!рощ~!!т!!ыс) рап воры Уl\аЗ;)!!llf)iХ ilсi'[тра:IffЗУЮЩIIХ
ВСЩССТВ д:,н
IlpC\lblBallll" Т·.lаз. На l'Щ'у;~ах с paCTBOpa\1lf указы­
](1!(':I()TCl (11.111 ще:IO'IL) IIОll,щает "а
части
ТС.lа,
то
"Х
H,jДCJ
IIe.\JCJ,.lCIIHl) ПРО\IЫТL Сllача:!э
вают сго Hall\leHOlJ(JI!IIC. El:fI'
открытыс
ВОДОЙ,
а
1I0Т()Ч
СООТВСТСТВУЮЩjf\1
IIl'i'[тра.1I1ЗУЮЩЮI
ПРОЛIIтые !!а CT('.l:'<1;'I,1I растворы КI'(,,10TЫ
раСТВ()РО\1.
(11.111 щеЛОЧIf) вытн·
рэют Clla'I(;~Jla СУХОЙ ТРЯlIкоi'" заТl'\1 ОIОЧСНlIоii в нсЙтра.'JIIЗУЮЩС~'
растворе, l' lIOC:!C этCJГО or:нть СУХOI"с Растворы I\I!С."ОТЫ
(II:II~
щеЛОЧff), ПРО:lнтые нп r:O.1, Вllача.1С I10('ЫШIЮТ ДРСВССIIЫ\II! Оllll:!·
1(C1Mff, а :J(]TC:'vI у;~а:IЯЮТ. За.:IfЛУЮ 'IЭСТЬ '1O.1а смаЧl!вают нсЙтра.1И­
ЗУЮЩII~1
раствором
и
протирают
досуха.
Дистил:шрованную ВСЦУ 1I.1И раствор элеКТРО:Iита надо ДО.111вать 13 аККУ~IУ,lЯТОРЫ, ffO:II,:';)"51CI) РСЗIIновоi! грушеi'" стсклянной ff:lff
фарфоровой КРУ)I\КОЙ еМI\ОСТЫО в 1-2 л ffЛ!! пр!! ЛО:\IОЩИ СИфОII<l.
ПлоТIIOСТЬ
СllсциаJlЫIЫ~1JI
раствора
Э.lсктро.']нта
арсо\,страчи,
а
в
aKKYl\IYJIHTOpaX
наПРЯЖСllие
ИЗ:\IСРЯЮТ
I1среIlОСIIЫМИ
вольт­
метрами постоянного тока с 3-ВО ..1ЬТОВОЙ шкалой. Все ВИДЫ PC:vtOHTных работ в аккумуляторной
проводятся только с разрешсния
уполномоченного
на
это
:I'ща
и
рсгистрируются
В
специалы!Оы
журнале.
243
Обслуживающему
псрсона.1У
по
окончании
~lЯТОрНОЙ peKO:-lендуется тщательно ВЫ\IЫ1Ъ с
работ
в
аккуму­
:\lbI.'IO\1 .1ИI~0 И руки.
I3 ПО\lещеНИll аккумую1ТОРНОЙ нЕ! разрешается ПРИНи:\lать и
хранить
пищу,
а
также
I1итьеI3УЮ
воду.
29.2. Предосторожности при обращении с электролитами
и
БУТЫ:IЮI
СИТh
на
с серной
их
растворами
КIlСЛОТОЙ ни в кое\1
с.lучас не.11,3Я
НСРСНО­
11.'111 на СIIIlНе, так как это создаст онасность серьез­
руках
ной траю1Ы. ТаЮlе буты.1И надо HepeHo('IIТI, обязате.1Ы!О вДвое:\l,
пользуясь спеЦlIа.1ЬНЫ:.:tI носи.1КЮIН, ЮlеЮЩII\1И отверстие с обре­
IНСТ!IНОЙ. В эту обрешет"ну на ;l,ве TpeT11 ,своей I3blCOTbl вставля­
ется бутыль B:VlecTC с КОРЗllНОЙ (н.l!! ЯЩIIКО\I).
д:IЯ состаВ:lеll!!Я 30ДilЫХ растворов серной КIlс.10ТЫ с.lедует
ПО.1ЬЗl1l3аты·я эБОIlНТОВЫl\\И, кера:vшчеСЮI\ll1 !I В!lН!!П.lастовыми со­
суда.\IИ
II."IH
ста \111.
ИСIlО.1ЬЗОIН!ТЬ Д.1Я
i\lендуется,
дереПЯННЫ\IН
та к
ка к
он
11
бакаi\IИ,
этоii
:\lОГУТ
ВЫ.l0женны\ш
пе:ш стеК.lЯШlые
:IOПIlУТh
ОТ
СВIIIЩОВЫl\1И .1И­
сосуды не
!I а грева н ИЯ
нри
реко­
С\lеШIl­
ванн!! Kl1l:.10TbI с водой. Л:IЯ раПНО:'llернuго нагревания состап.1ЯС­
мого раствора надо серную кислоту В.llшаТh TOHKOii струей в со­
суд с водой,
.почкой.
Шелочь
водного
непрерывно
МОЖНО
псре:'llСШllвая
транспортировать
в
раствор
стеК.lЯННОЙ
тверДО:l1
виде
па­
11 в ппде
раствора.
Твердую ще.l0ЧЬ надо разбить lIа неБО:lьшие куски. При ЭТО\I
ще.l0ЧЬ
накрывают
дали
nlаза
в
и
на
\lатериа.l0М,
чтобы
\lе.lкие
ОСКО.1ки
не
попа­
КОЖУ.
ilля растпорения твердой щелочи в сосуд с водой пинцетом
Н.1И ЩШIЦЮIИ онускают I\УСКИ ще.10ЧИ. ПРII ЭТОМ надо непрерывно
нер!.':llешивать раствор ста.1ЫIOЙ И.1И стеК.lЯННОЙ палочкой. Для
расгворения ще:IOЧИ используют эбонитовые, стальные (сварные)
н ксраМi1ческие сосуды. СтеК.rIянные сосуды примеНЯТh не реко­
мендуется по тем же с()ображеНИ5lУl, каКIIС указыва.1НС!, выше.
Надо помнить, что вся содержащаяся в бутыли составная ще­
лочь Д().lжна быТ!, раЗПС;l,ена сразу 11 ЦС.1ИКОЧ, так как значитель­
ная часть едкого :IIIТИЯ обычно содержится в осадке.
Литература
1. Л а ы т е с в
Н.
Н
CTal\IIOHaplIblc
дат, 1947.
13 а C!I.1 Ь С В
А
Л.
ЛККУ:ll~:IЯТОРНЫС
113;\"'1. 1950.
3. Г Р а ч (' в К.
Я.
2.
4. В а й 11 С:1 дА'5. J3 () р () 11 О В 11.
аККУ:l!у.1ЯТОРIIЫс
баТi1РСII
Гоонсргон.з­
·,!!('РГUСllстсчах.
ГОCJIIСРГО'
11[(':I04НЫ(' аККУ~IУ.lЯТUРЫ. ГООliСРГОЮ:Ii1Т. '~)51.
ЛК!(\,:llу.1НТОРIIЫС ()атаРС!I. Госmсргошдат. 1960.
П.
ЭКСI1.1уа гаШ1Я
;,I(J(У:lIУ.1ЯТО[НJВ.
!,. ГI ii О '1 1 ]о; () В С К И {I IJ. Л II С С Р Я К О В /1. И
IIPOBO;lI1 i Jii
связи.
ИЗД'IJO
«СЫJЗЬ»,
1964.
7. С С'." С 11 О В
в
установки.
BOCIlI13;J,a1,
196~.
Э:ll'l<ТрОIIIlтаIIIlС
IIРС\nРШIТI1"1
n. г. Э.1СКТРО:llUlIгср-аККУМУЛЯТОРЩIII\. 11::Д'l\О (,Вi,IСlllая IIIKO.li1».
1961.
S. д;1 с () fl 11
.\1. Л., II о в о Jl с Р с ж к 11 11 В. В., Т о \1 а 111 С' В С 1\ iI ГI Ф. Ф. IlpoII.mодство ·,.lСКТРIIЧ('СКilХ аККУ:I!УЛН гиров. И:Щ'ВО «ВЫСlllая IIIКО:1а», 1965.
'9. ~; с т н 11 U В 11. Н. PC'.\lUIIT CT3IlllU!laplIbIX СВlflЩОВО'КIfС,lОТIIЫХ аI\КУ\lу.1НТОрОВ.
ИЩ-ВО ,<ЭнеРГI1Я»,
1966.
10. 1) а ij а (' В А. Н. CTapTcpllble CBHIIIlOBO-КIIС.1ОТlIbll' 3KKY\ly.1HTOplIblC батарси.
ВО('IIИ3Д3Т,
1967.
11. Р ():l1 а 11 о В В. В., Ха IJJ (' В Ю. 1\1. ХI1:1II1ЧССКIIl' flCTO'IIII1!\11 тока. ИJ.1-ВО «Со­
I'('TCKO(' радио», 1968.
]2. У с т н 11 О В П. И. МОlIтаж CTallllOlIaplIblX CIIIIIII\OBO-!(11С.1ОТНblХ аКI(У\lу.1ЯТО­
ров.
И:ц'ВО
«Энергия»,
1968.
]3. П 11 о Н Т К О В С К И Й г;. А. ВоссгаНОВЛСНII(' l':I1KOCТlI CBII1I1(OBblX аККУ:lIУ,lЯТОРО[J.
«Вестник СЕЮ!!»,
1~57, .\~ З.
14. [l н о н т к о в С к и ii 1). Л. [Iочему ~!Ож('т Сllllжаться (>~IKOCTb буферных акку­
"11'.lЯТОрIШХ батарей». «Вестник СВЯ3И», 19Б5, .!\Q 8.
15. ИНСТРУКЦИЯ по ПрИЖ'НСНIIЮ защитных трубок ЗЛ 1 в ще.lОЧIIЫХ аККУМУ,lЯТО­
Р?'( Миннстсрсгво СВНJИ СССР, 1963.
]6 ..\>1 а С.1 О В Н. lI., Л и С о в с к и й Ю. и. Зарядка аi(КУ:lIУ.1ЯТОРIIЫХ батар('ii
TOKO:lI IIl'РСМСННОЙ ПОЛЯРНОСТII. «BCCTНlI!\ СВЯЗII», 1966, .\~ 2.
ОГЛАВЛЕНИЕ
3
4
ПреДИСЛОl3llе
Введеliне
Общие сведения о свинцовых аккумуляторах
1. ПРШIl\ИП деЙСТВШJ и OCHOIJHbIC электрические параметры аККУМУЛЯТОРОiJ
2. Химические ПРQцессы в CBIJHI,OBOM аккумуляторе
3. Серная КIIС.10та и ее растворы.
3.1. Основные физические CIJOiiCTlJa серной кислоты и ее водных раст­
воров
32. ГlpIIГOТOB.1eIOI('
ного
серной
кислоты
н
измеренне
их
20
удельного
С]jfIl!ЦО~.ЫХ
ЗА. ТРt'GОВ3I\И5'
.НIровапноЙ
3.5. ПРН1отеСI1 в
!Jl'ca paCTlJOpa
aKK).\I\ ;Iяторах .
серной
КНСЛОТЫ,
ПРI1меняеыого
IJ
к качс'СТВ~ акк\ыулнторной серной кислоты и ДllСТИЛ­
воды, ПРШIСШIСМОЙ дЛЯ разбаlJления
растворах серной кислоты, I1Х дсilствие, обнаРУЖСIIНС
IдаЛСIШЕ:
свинцовые
аккумуляторы
в
открытом
исполнении
22
24
2б
37
::>.tj Ka;lccTBO ДI!Стн.ТJI!lроваНIIОЙ воды и его I1роверка .
.1.7. За,llшка aKK),'ly.l51TOPUB ВОДНЫМ раствороы серной КИС.10ТЫ.
cTill'Ka 11 хранеllие КI1C,10TЫ .
Стационарные
12
удель-
веса
3.З. Выбор
:1
растооров
6
9
12
По­
38
ТИПОR
С иСК
·1. Нmiсшцатура и устройсТiЮ аккумушIТОРОВ ТlllIOB С 11 С!( .
5. УДС:IЫIЫЙ вес раСТ130ра c~plIoii кислоты У аККУ,lУШIТОРОВ типов С ![ СК
пар3'IСТрLI, .\араКГlРИСТИКil и Сlюйства аККУМУЛ51ТОРОIJ
ТIШОlJ С И СК .
б.l. Э,:тектродвнжущая сила
l;.2. j-j<lпршкение 11 IJроцессе разряда
б.3. Н"l'рнжение 13 процессс заряда
6.4. ЭЖКТРllческая (O).IKOCTb .
6.5. Внутренний саморазряд
б.6. Отдача
6.7. Внутреннее СОПрОТ1I13.1енае постоянному току
б.В. ВIIУJреlшее СОПРОТJIЫiСIШС переменному току
7. ВЫ'ДСНlIС В деЙСТlJI1е jiOBblX батарей, состаIJленных И3 аккумуляторов
типов С н СК .
.
. .
7.1. Контроль blOHT31I,a 11 c:\C~lЫ включснин аккумуляторной батареи.
ЗаЛlшка
аккуму:шторо13
7.2. ПеРlJЫЙ (фОРМИРОlЮЧIlЫЙ) зарнд батареи
8. Зарнд свинцовых аккумулнторов типов С и СК .
8.1. Обшие правила заР51да
. ,
8.2. Заряд при ВЫСОКИХ значениях конечного напряжения
8.3. Заряд при низких значениях конечного напряжения
8.4 Ускоренный заряд . .
41
55
б. Электрические
8.5. Уравнительные заряды (зарнды с перезарядом)
9. Режимы
пов
9.1.
9.2.
24б
:жсплуатации
батарей,
С и СК
Виды режимов эксплуатации
Режим заряд-разрнда
составленных
из
аккумуляторов
57
57
58
б5
б9
77
79
80
80
85
85,
86
90
90
93
95
102
103
ти-
105
105
105·
".:', 1"'.1,11" ""!"IIJ)lll'I"('I,IJi'l (J) 11"'I'"IJj', I'a(im 1.1
".! ! ',',1, "~I 11t·I'p'·p,.!lllltJi·1 liУфl'Р1lUii pa(itJ·I·I.1 111'11 111)(' 1'''~11111IШ 1111)( '''1''.1)11'
.11\1,УМ \.'1)11 OI)l1UЙ 6атарсн
~).5. Р~жнм lil~l1рерывной буферной pa60TI.I 111'11 11(l('ТШl1I110М :111;1'1,'111111
нагрузки у буферного выпрямительного YCTpoi'ICTlIil .
9.6. Режим
непрерывной
буферной
аккумуляторной батареи
СОСТОЯНIIЯ батарей,
10. Проверка
работы
нри
I1МНУ.'II.С110М
1"(;
1"~'
117
III)Jt:l"I'~I)ll'
II!}
составленных
из
аККУМУЛSIТОрIlI1
С И СК .
10.1. Кажvщиеся заболевания аккумуляторов .
10.2. Определение состояния аккумуляторных батарей
путе~1
TIIIltIlI
'\[[сl 11 11('-
го осмотра
1:.11
1~ 1
1:.12
10.3. Про!!еРК<1 эксплуатационной е~IКОСТИ аККУЫУ:1ЯТОРНЫХ баТ'1JJl'i'i
10.4. ОПРt'деJ1ение емкости аККУМУЛЯТОРНЫХ П,lаСТlIН .
10.5. Сопротивление изо.1ЯЦIIИ aKK)'ЫY:IНTOPHoЙ 6атареи .
12г,
127
1]1
11. НеНОРЛlаЛЬНОСТII в работе, 110вреждения аККУЫУЮ!ТoРОII типов С 11 СК
11
Сl!Особы их
устранеНIIЯ
.
115
11.1. НеНОР\lальная С)'льфатация аккумуляторных пластин
11.2. Короткие замыкания в аккумуляторах
11.3. Накопление шла~lа н способы его \,далеl1l151
11.4. Переполюсовка а!{кумуляторов
11.5. ПреЖ.1,еВРОlенныii износ I1лаСТl!1I
11.6. ПОВЫIllСНI1ЫЙ са~!Оразряд
11.7. И:mос 11 сщ~на ССI!аР'IЦIIИ. Щелоченис и храilеllИС Ct'HapaTopou
II.Ь. Поврr,ждения
11.9. Организацин
Н :;аМCllа аJ{КРJУЛЯТОРНЫХ сосудов .
.lе'j~бных заря;\~раЗРЯДОJJ Д,lЯ огдсm,IIЫХ
акк\ ~I\'-
,1НТОрО!> батаРtН
12.. КОllсср!!ання батарей, составленных И3 аJ{КУ~JУ,lЯТОРОIJ типов е.:
13. ГазовыдеЛСНИI1 у свИ1IЦОВЫХ аккумуляторов .
Стационарные свинцовые аккумуляторы
типа
СИ
в
закрытом
1][j
149
153
1,')6
158
160
161
165
н СК
исполнении
14. Устройство закрыгых акк) мулнторов .
.
15. Электрпческие JJapa~leTpbJ и характеР!lСТИКII al{K) M\',lHTOPOB типа СВ
16. ЭксплуатааИ0!11IЫС Сlюйства аККУМУЛIIТОрОIl шна СН
16.1. Введение
16~. Способы
в деИСТВIIС повых аккумуляторов
заряда
экспл\апщии
16.3. Режиыы
17. Содержание аККУЫУ.1SПiJРОВ типа СН
JJ
166
168
171
испраIJlll)~! СОСТШIНII11
11 от .:\e ..,bIlblx акк)муляторов
17.2. Наиболее xapaKТ(~pHыe неисправности аККУМУ.1I1ТОРОВ II способы
ИХ
устранения .
17.3. Уход за а]{кумулнтора~lИ. Срок службы. ХраНСllие .
174
177
179
179
182
184
185
17.1. Контроль СОСТОНllШI аккуыулнторны.\ батареi'l
185
188
189
Свинцовые стартерные аккумуляторные батареи
lH. ТIIПЫ стартерных багарей и I!Х устройство.
18.1. Типы стартерных батарей I! 'Их 11РЮI~Н~!lIlС
преДПРllНТI1Й электросвязи
190
11<1
элсктро) станонка \
.
190
18.2. УСТРОЙСТВО стартерных аккумуляторов н батарей
19. ТеХНИ'lсские
параметры и эксплуатационпые С!!ОЙСТВ<1 ст<1ртсг'ыx
тарей
19.1. Электрические характеристики
19.2. Приведение новых стартерных батарей в рабочее состояН!!с
1~j.3. Эксплуатация стартерных батарей
2(). Обслуживанис, лечение и хранение стартер"ых iJатарей
20.1. Обслуживание
20.2. Восстановление емкости
20.3. Хранение
191
ба-
194
194
196
197
199
199
200
202
247
Щелочные железоникелевые (Ж Н) аккумуляторы
21. YCTpoi1C'! по
желеЗОНИКСlевых
аккумуляторов.
[нпы
аккумуляторов
н
батарей
2.2. Растворы щелочей, пршн~няемыс в жеЛ~З0нике.'1евых аккумуляторах .
212.1 ВЛИЯНИС состава раствора щелочи lIа срок службы желеЗОIIIIКСлевых аккумушiТОРUВ
.
22.2. Выбор щеЛОЧfЮГО :.лектролита .
212.3. Основные своистuа щелочей и их водных растворов
22.4. ПРИГОТОВJlсние растворов составной щслочи .
22.5. Смена раствора щелочи .
22.6. Восстановление отработаDШСГО раствора щелочи
23. Эл~ктричсские СВОИСТБа ж€лсзоникелсвых аккумуляторов
23.1. ЭлектричеСКllе паРЮlетры
23.2. ИзменеllИЯ 11апряжения JJ пеРСХОдIlые IIСРИОДЫ работы
23.3. Влияние ТО1Г1сраТ\ ры 11а ,;лсктричеСКlIе характеристики
23.4. Заояд ЖН аККУ)I~,lятора .
24. ЭКСПJlуаТ(jjIIIЯ жеЛСЗОI!l!кслевых аККУЫУШIТОРОIJ на прсдприятиях Э.lек­
трuсвязи
. .
. . .
24.1. Эксплуатационные характ::ристик!!
24.2. Использование ЖН аккумуляторов ДШI lIитания аппаратуры
электросвязи
.
2,4.3. ПРИ~IСIIСIJ);С ~аЩI!ТI!Ы.' 1 рубок
25. Уход за жсле:ЮНi1КС:IеВЬШII аккумулятораМII, их неисправности и консср"ация
.
25.1. Уход за ЖН аККУ)Iy.lяторами
2-5.2. НеI1спраВНОС1Н 11 !lX устранение
2.5.3. Консервация н храllение .
26. Щелочные KaAMI1eBOHIIKe.1eBbIC (КН) аккумуляторы
203
208
208
209
211
214
215
216
217
217
220
220
222
224
224
228
229
232
232
233
235
236
Техника безопасности при обслуживании аккумуляторных
установок
27. Меры преДОСТОРОLКiЮС1I1 при работе с аККУМУШIТорами
28. ОборудоваlIие аккуыуляторных помещеIIИЙ.
.
. .
28.1. Размещение и ,\оlUнтаж аккумуляторных батарей .
28.2. ·Вснтиляция, ОТОП.lенне 11 освещение аККУМУJlЯТОРНЫХ помещений.
29. Основные правитl '1 ехннки безопасности.
.
.
_ .
29.1. Техника безопасносТII при работе в аккумуляторной
29.2. ПреДОСТОРОЖIIОСТИ при обращснии с элсктролитами и их растворами
Литература
238
241
241
241
242
242
244
245
Бронислав Александрович Пиоl-tтковскuй
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АККУМУЛЯТОРОВ
НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
Редактор Г. В. Бога'iева
Техн. редактор З. Н_ РеЗНllК
Художник С. А. Кllреев
Корректор М. В. Полякова
---------------------------------------------------Сдано D набор 13!VI
Форм. бум. 6OX90/18
T-12439
1969 г.
15,5 печ. л.
Подписано в печ. 3/IX 1969 г.
.16,41 УЧ.-изд. л.
15,5 усл.-п. л.
Зак. изд. 13112
Тираж 15000 экз.
Цена
Издательство «СВЯЗЬ», Москва-центр, Чистопрудный бульвар, 2
Типография издательства ~Связь» Комитета по печати при Совете
Министров СССР. Москва-центр, ул. Кирова, 40. Зак. 'NfП. 411
1 руб.