Устройство и эксплуатация аккумуляторных установок

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Устройство и принцип работы аккумуляторных установок

2. Типы аккумуляторных установок

3. Техническое обслуживание аккумуляторных установок

4. Аккумуляторные коммутаторы

5. Техника безопасности при работе с аккумуляторными установками

Литература

Введение

Аккумулятор - это устройство для хранения энергии в химической форме, которая может использоваться как электричество. Аккумулятор работает благодаря тому, что два различных металла, находясь в кислотном растворе, вырабатывают электричество.

Все аккумуляторы, независимо от электрохимической системы, характеризуются напряжением, электрической емкостью, внутренним сопротивлением, током саморазряда и, конечно же, сроком службы.

Аккумуляторные установки нашли свое широкое применение в быту и различных отраслях промышленности для накопления электрической энергии и питания различных потребителей. В зависимости от режима работы аккумуляторной установки различают: буферный режим работы, при котором аккумуляторная батарея резервирует основной источник питания, и циклический режим работы, при котором питание электрической нагрузки осуществляется от аккумулятора до его разряда. Многообразие химических реагентов, применяемых в аккумуляторах, позволяет подобрать аккумуляторную установку в максимальной степени удовлетворяющую характеристикам питаемой нагрузки. В зависимости от используемых химических реагентов различают следующие типы аккумуляторов: Свинцовые аккумуляторы (Pb) , Никель-кадмиевые аккумуляторы (Ni-Cd) , Никель-железные аккумуляторы, Никель-металлогидридные аккумуляторы (Ni-MH), Никель-цинковые аккумуляторы, Серебряно-цинковые и серебряно-кадмиевые аккумуляторы, Литий-ионные аккумуляторы (Li-ion), Литий-полимерные аккумуляторы (Li-pol) и др.

Емкость - самый важный параметр аккумулятора, ведь чем больше емкость аккумулятора - тем дольше будут работать приборы, не требуя подзарядки. Измеряется емкость в миллиампер-часах (мА.час). Номинальная емкость всегда указывается на этикетке аккумулятора или на самом аккумуляторе. Однако реальная емкость не всегда совпадает с номинальной. На практике, реальная емкость аккумулятора колеблется от 80% до 110% от номинального значения. В процессе эксплуатации емкость аккумулятора изменяется (обычно в сторону уменьшения) и зависит от различных факторов: от технологии ввода в эксплуатацию и обслуживания в процессе эксплуатации, от условий и срока эксплуатации, от используемых зарядных устройств и т.д.

Аккумулятор - термин латинского происхождения, и в буквальном смысле слова переводится как собиратель, накопитель. Это устройство предназначено для накопления энергии с последующим её использованием. В зависимости от вида накапливаемой энергии известны такие виды аккумуляторов: электрические, тепловые, инерционные, гидравлические и др. Сказать, какой аккумулятор лучше, практически невозможно, так как различные их виды применяются в разнообразных сферах деятельности, да и современная наука не стоит на месте, находясь в постоянном поиске оптимальных решений.

Электрические - служат для накопления электроэнергии путём её превращения в химическую и обратным преобразованием из химической в электрическую по мере необходимости.

Среди них различают: свинцовые (кислотные), кадмиево-никелевые, железо-никелевые или щелочные, серебряно-кадмиевые и серебряно-цинковые. Наиболее известны автомобильные аккумуляторы и авиационные свинцовые (кислотные) аккумуляторы. Железо-никелевые и кадмиево-никелевые (щелочные) используют в авиации, в космических аппаратах, средствах связи, на электротранспортных машинах, для питания переносной аппаратуры, на электропогрузчиках, для шахтных светильников, для протезов с биоэлектрическим управлением, для питания малогабаритных радиоприёмников, фотовспышек, слуховых аппаратов, и т.п. Аккумуляторы серебряно-кадмиевые и серебряно-цинковые применяют в авиации, киносъёмочной аппаратуре, средствах связи и т. д.

Гидравлические - служат для выравнивания расхода и давления газа или жидкости в гидравлических установках и используются в системах с переменным расходом газа или жидкости. Это в основном промышленные аккумуляторы.

Тепловые - выравнивают тепловую и силовую нагрузки и используются для снабжения энергией и паром промышленных установок, они тоже относятся к промышленным аккумуляторам.

Инерционные -- накапливают энергию под действием энергии движения внешней силы, широко используются в детских игрушках, маятниковых механизмах.

Кроме вышеперечисленных, в современной электронной технике используются ещё и никель-кадмиевые, никель-металлгидридные, литий-ионные, литий-полимерные аккумуляторы. Они применяются и в мобильных телефонах.

Как видим, сферы использования современных аккумуляторных батарей весьма широки - от стационарных промышленных аккумуляторов до автомобильных аккумуляторов и миниатюрных - для электроники. Аккумуляторы, применяемые в различных отраслях, имеют отличия как по своему строению, размерам, техническим характеристикам, так и по принципу работы. Без них был бы невозможен ни технический прогресс, ни развитие науки и техники, отраслей промышленности, сельского хозяйства, транспорта, ни всех сфер человеческой жизни.

1. Устройство и принцип работы аккумуляторных установок

Общие сведения

Общеизвестно, что аккумулятор играет одну из главных ролей в функционировании многих устройств, агрегатов, механизмов и электронных девайсов. В транспортных средствах подобное устройство называют автомобильной стартерной аккумуляторной батареей (АКБ). Принципиальная схема ее работы и устройства рассматривается еще в рамках курса физики в средней школе, однако к началу взрослой жизни многие из нас уже успевают изрядно подзабыть полученные знания.

Итак, что же такое аккумулятор, и каким образом он выполняет возложенные на него функции? В основу работы аккумулятора положен принцип возникновения разности потенциалов (напряжения) между двумя пластинами, погруженными в раствор электролита. Впервые элемент, работающий по такому принципу, был создан в 1836-1838 гг. Одна пластина в нем была медной, вторая - цинковой, которая очень быстро растворялась.

За минувшие десятилетия элемент Даниэля-Якоби был существенно модернизирован, устройства, вырабатывающие электричество, стали гораздо компактнее и производительнее, к тому же «научились» многократно восстанавливать свой ресурс. Тем не менее, общий принцип действия аккумулятора остается неизменным и поныне.

Устройство аккумуляторной батареи

Впрочем, если быть до конца точным, честь создания свинцово-кислотной батареи принадлежит французскому физику Гастону Планту, и случилось это в 1859 г. Площадь первой аккумуляторной батареи была 10 кв. м! Современный аккумулятор - в сотни раз уменьшенная копия батареи Планта.

Единственным видимым элементом автомобильной батареи является корпус, который обеспечивает целостность и общность конструкции.



Рис. 1

В принципе, название аккумулятор абсолютно верно применительно лишь к одной, отдельно взятой ячейке, а объединенные воедино они должны именоваться аккумуляторной батареей. Так, стандартная 12 В аккумуляторная батарея для легкового автомобиля объединяет в себе шесть отдельных аккумуляторов («банок»), каждая из которых вырабатывает напряжение 2 В.

К корпусу батареи предъявляют весьма высокие и жесткие требования. Он должен быть невосприимчивым к воздействию агрессивным химических реагентов, переносить значительные температурные колебания и обладать высокой вибростойкостью. В подавляющем большинстве случаев корпус изготавливают из современного синтетического материала - полипропилена.

Рис. 2

Корпус состоит из двух частей: из основной глубокой емкости, и закрывающей ее крышки. В зависимости от типа АКБ крышка может быть оснащена горловинами с пробками, либо лишь дренажной системой (которая помогает стабилизировать давление внутри батареи, и отводит образующийся газ).

В каждую из отдельных ячеек установлен собранный воедино пакет, состоящий из множества отдельных пластин, полярность в которых чередуется. Изготовленные из свинца пластины имеют решетчатую структуру из прямоугольных сот. Такая конструкция позволяет нанести на них основной рабочий реагент - активную массу. Поскольку наносят ее посредством намазывания, то аккумулятор так и называется - с пластинами намазного типа.

Рис. 3

Существует еще два типа аккумуляторов - в одних установлены пластины увеличенной площади, а во вторых - из панцирной сетки. Однако при изготовлении автомобильных аккумуляторов применяют лишь намазные пластины.

Поскольку каждая из чередующихся пластин является электродом с противоположной полярностью, необходимо предотвратить вероятность их замыкания. С этой целью между каждой парой пластин вставлен сепаратор, изготовленный из пористого пластика, не препятствующего циркуляции электролита внутри ячейки. Ввиду того, что каждая пластина, несущая положительный заряд, помещена между двумя «минусовыми» (это предотвращает коробление), отрицательных пластин в ячейке всегда на одну больше.

Весь собранный пакет зафиксирован от возможных смещений и деформаций специальным бандажом. Плюсовые и минусовые токовыводы пластин объединены попарно и при помощи токосборников концентрируют свою энергию на выводных борнах аккумулятора. К ним подключают токоприемные клеммы автомобиля.

Принцип работы

Активные элементы - губчатый свинец на электроде «-», двуокись свинца на положительной пластине и раствор серной кислоты в воде (электролит, с плотностью 1,28 г/см3) - вступают в реакцию при инициировании нагрузки на клеммы аккумулятора. Начинается процесс вырабатывания электротока, который, в свою очередь, сопровождается образованием сульфата свинца на отрицательной пластине. Помимо этого из электролита выделяется вода, в результате чего снижается его плотность.

Если же на клеммы батареи начинает поступать электрический ток из внешнего источника (генератора, зарядного устройства), происходит обратный электрохимический процесс. На отрицательных электродах восстанавливается чистый свинец, а на положительных происходит регенерация диоксида свинца. Так же начинается повышение плотности электролита - весь этот процесс именуется методом двойной сульфатации. Таким образом аккумулятор практически полностью восстанавливает свои стартовые свойства. Чем более качественные материалы использованы при изготовлении аккумуляторной батареи, тем большее количество циклов разрядки-зарядки он способен выдержать, и тем дольше срок его службы.

2. Типы аккумуляторных установок

Установка с двойным коммутатором

Случаи применения двойного коммутатора довольно многочисленны, так как возможность одновременной работы машины и на заряд батареи и на сеть позволяет использовать машину полностью даже при малой нагрузке сети и получить от нее наивысший коэффициент полезного действия.

В больших установках находят, более выгодной постановку вместо двойного коммутатора вольтодобавочной машины и коммутатора одиночного.

Число дополнительных аккумуляторов, на которое должен быть взят двойной коммутатор, берут равным 1/3 от общего, что может быть выяснено далее.

Ток, вырабатываемый машиной, разделяется на две части. Одна из которых направляется в батарею и возвращается через зарядную рукоятку в машину, а другая направляется в сеть, откуда поступает к разрядной рукоятке и через несколько аккумуляторов, находящихся между обеими рукоятками, возвращается к машине. Таким образом, через те аккумуляторы, которые в данный момент находятся между зарядной и разрядной рукоятками, проходит больший ток, чем через остальные аккумуляторы, на величину тока, возвращающегося из сети. Ввиду этого обстоятельства дополнительные аккумуляторы должны быть выбраны на большую силу тока (обычно процентов на 20), иначе перегрузка их вредно отразится на их целости.

Установка с подразделением батареи

Здесь аккумуляторная батарея подразделена на две части, и заряд её производится при параллельном соединении этих частей, а разряд при последовательном, что дает возможность работать динамомашине при заряде без повышения напряжения.

При работе следует наблюдать за направлением тока в обеих группах (по указателю тока), иначе, при неправильной постановке рукояток реостатов R1 и R2, группы батареи могут начать разряжаться либо на внешнюю сеть, либо друг на друга.

Случаи применения установок с подразделением батареи на части довольно редки ввиду больших потерь в реостатах (отдача установки около 0,5), так как имеются более совершенные способы работы с двойным коммутатором и вольтодобавочной машиной. Однако на небольших уже существующих станциях с машинами, напряжение которых не может быть повышено, и где постановка новых машин оказывается нецелесообразной, все-таки прибегают к указанному способу работы батареи, несмотря на низкую отдачу установки.

Установка с вольтодобавочной машиной.

Здесь, помимо основной динамомашины, работающей с неизменным напряжением, имеется еще небольшая машина, соединенная с основной последовательно, добавляющая недостающее при заряде батареи напряжение. С помощью указанной установки могут быть осуществлены следующие действия.

Ток от + полюса главной машины направляется в батарею, откуда через рукоятку коммутатора, переключатель и добавочную машину возвращается обратно. Ввиду того, что обе машины находятся при этом в последовательном соединении, то напряжение, получаемое от них для питания батареи, будет равно сумме их напряжений. Во все время заряда основная машина работает при одном и том же напряжении, напряжение же добавочной машины постепенно увеличивают (шунтовым реостатом) по мере заряда батареи. Аккумуляторы, присоединенные к коммутатору, заряжаются быстрее, и их выводят из цепи перемещением рукоятки коммутатора влево.

По мере разряда батареи, для выравнивания напряжения сети, вводятся свежие, еще не разряженные аккумуляторы, путем передвигания рукоятки коммутатора вправо.

Случаи применения установок с вольтодобавочными машинами довольно часты, так как при них получается возможность работы главной машины на неизменное напряжение, при котором гарантирована наивысшая отдача. Ставить вольтодобавочные машины находят выгодным лишь в крупных установках, довольствуясь в установках средних и малых двойными коммутаторами.

3. Техническое обслуживание аккумуляторных установок

Надежность работы аккумуляторных батарей зависит от состояния помещений, в которых они размещены, поэтому при оперативном обслуживании контролируют температуру внутри помещений (она должна быть не ниже +5°С на подстанциях, обслуживаемых ОВБ), состояние вентиляции и чистоту потолков, стен и полов;, проверяют целостность сосудов и уровень электролита в них, выявляют элементы, имеющие пониженную плотность электролита, сульфатацию (в виде белого налета), коробления и замыкания (между собой) пластин, а также коррозию контактов; проверяют уровень шлама в сосудах (расстояние между шламом и нижним краем пластины менее 10 мм не допускается), исправность зарядных и подзарядных агрегатов, температуру электролита (ее измеряют на нескольких контрольных элементах). Не реже одного раза в месяц проверяют напряжение и, плотность электролита каждого элемента, состояние изоляции и стеллажей.

Состояние зарядных и подзарядных агрегатов контролируют по установленным на них приборам и сигнальной арматуре. При обслуживании с внешних поверхностей устройств удаляют пыль, заменяют перегоревшие предохранители и лампы.

При оперативном обслуживании источников выпрямленного тока осуществляют внешний осмотр, очистку корпуса и аппаратов от пыли и других загрязнений, проверяют отсутствие дефектов в выпрямительных устройствах, блоках питания и стабилизаторах, исправность блоков АВР, автоматических выключателей, контакторов и реле, обеспечивающих надежность питания, выпрямителей от сети переменного тока.

К обслуживанию аккумуляторной батареи допускаются электромонтеры только после сдачи ими соответствующего экзамена.

Внешний осмотр аккумуляторов производят ежедневно, при этом принимают меры к устранению всех замеченных недостатков.

Не реже одного раза в неделю и после каждого заряда вытирают наружные части аккумуляторов. При обслуживании следят, чтобы в аккумуляторы не попали посторонние вещества. От загрязнения раствора электролита аккумуляторные пластины могут быть испорчены. Образующиеся на полюсных зажимах оксиды осторожно удаляют.

Доливку электролита производят очень осторожно, так как раствор кислоты разрушает деревянные и металлические предметы, на которые он попадает. Пролитую кислоту немедленно смывают и оборудование насухо протирают.

Для приготовления электролита свинцовых аккумуляторов требуется дистиллированная вода. Применение водопроводной и речной воды недопустимо.

Дистиллированную воду, используемую для приготовления сернокислотного электролита, контролируют на содержание железа.

Для свинцовых аккумуляторов (как исключение) можно использовать дождевую воду или воду, полученную от таяния снега, но нельзя собирать дождевую воду с крыш, у которых металлическая кровля, и пользоваться металлической посудой. Собранную воду нужно тщательно профильтровать через чистое полотно или бумажный фильтр. Воду надо хранить в стеклянной, эбонитовой, фаянсовой или керамической посуде.

На промышленных предприятиях для приготовления электролитов, применяемых в аккумуляторах, используют дистиллированную воду, которую получают в перегонном кубе-дистилляторе типа Д-1 (или АД-10) и кислоту сортов А и Б. Содержание серной кислоты должно быть в пределах 92:-94%. Перед приготовлением электролита кислоту аналитически проверяют на содержание примесей.

Аккумуляторную серную кислоту разливают в стеклянные бутыли емкостью 20--30 л. Бутыли помещают в ивовые корзины, которые должны быть снабжены ручками для подъема, или в деревянные обрешетки, доходящие до горлышка бутыли. Снизу и с боков бутыли тщательно обкладывают соломой или мягкой древесной стружкой. Бутыли плотно закрывают притертыми пробками. Горлышки бутылей и пробки обертывают куском пеньковой ткани или хлопчатобумажной тканью и обвязывают шпагатом. К бутыли привязывают деревянную бирку, на которой должно быть написано: наименование завода-изготовителя, название продукта, сорт, дата изготовления, номер партии, масса.

При приготовлении электролита из кислоты плотностью 1,83--1,84 г/см3 вначале приготовляют кислоту плотностью 1,4 г/см3 при температуре 15°С, а из нее -- электролит плотностью 1,2--1,34 г/см3. Плотность электролита рекомендуется заводом в зависимости от марки аккумулятора, времени года и климатического района. Ступенчатое приготовление электролита применяют для того, чтобы уменьшить время охлаждения электролита.

В некоторых случаях аккумуляторные батареи эксплуатируют по методу «заряд--разряд», при котором батарея постоянно разряжается на нагрузку с отключенным зарядным устройством. После разряда батареи до установленного минимума ее ставят на заряд. Зарядное устройство одновременно питает нагрузку, присоединенную к шинам батареи.

Как правило, аккумуляторные батареи должны эксплуатироваться в режиме постоянного подзаряда. В этом случае полностью заряженную аккумуляторную батарею включают на шины параллельно с постоянно работающим зарядным устройством, которое питает нагрузку сети и одновременно подзаряжая батарею малым током, возмещающим ее саморазряд. В таком режиме обычно работают батареи, являющиеся источниками аварийного питания; при отключении зарядного устройства аккумуляторная батарея принимает на себя питание всей нагрузки сет».

Метод постоянного подзаряда значительно повышает надежность, работы электроустановки и обеспечивает полноценный резерв в аварийных условия, так как батарея в любой момент полностью заряжена. Важно поддерживать батарею в состоянии полного заряда, чтобы предупредить разрушение пластин (образование в активной массе сернокислого свинца -- сульфита), которое происходит при длительном пребывании батареи в частично разряженном состоянии.

Состояние полного заряда кислотных аккумуляторов характеризуется уровнем напряжения на каждом отдельном элементе и составляет 2,1--2,2 В. При периодических осмотрах свинцово-аккумуляторных батарей измеряют напряжение на каждом элементе, записывая результаты замеров в эксплуатационный журнал. Кроме того, регулярно измеряют и записывают в журнал плотность электролита в каждом элементе.

Уровень электролита должен быть всегда на 10--15 мм выше верхней кромки пластин. При снижении уровня электролита ниже 10 мм от верхнего края пластин доливают электролит или дистиллированную воду. Запрещается применять для доливки аккумуляторов крепкую (концентрированную) кислоту. Чем именно надо доливать аккумуляторы (электролитом или дистиллированной водой) зависит от плотности электролита в элементе. Для пластин поверхностной конструкции при плотности электролита ниже 1,2 добавляют электролит плотностью 1,18, при плотности электролита выше 1,2 -- дистиллированную воду. Для панцирных пластин при плотности электролита ниже 1,21 добавляют электролит плотностью 1,24, при плотности выше 1,24 -- дистиллированную воду. Используют под электролит и дистиллированную воду только стеклянные кружки, поскольку кружки из металла и глины загрязняют электролит.

Батарею осматривают в следующие сроки: дежурный электромонтер -- 1 раз в сутки, начальник или мастер цеха -- 1 раз в 2 недели; специалист-аккумуляторщик -- по графику, утвержденному руководителем эксплуатации.

Если аккумуляторы должны оставаться несколько месяцев без действия, то следует уменьшить плотность раствора до 3° по Боме и возобновлять заряд каждые 2 месяца или же заменить раствор дистиллированной водой, затем разрядить батарею до 1 вольта на банку, вынуть пластины, обмыть и хранить в сухом месте.

1. Проветривать помещение, в особенности во время заряда, для удаления газов и паров кислоты.

2. Не курить в аккумуляторном помещении и вообще не иметь открытого огня (керосиновых ламп, свечей, выключателей с искрообразованием и т.п.).

3. Пользоваться по возможности чистою кислотою и предохранять ее от засорений. Особенно вредны металлические примеси, благодаря которым получается недостаточная емкость.

Соблюдать предосторожности при обслуживании аккумуляторов:

- носить шерстяное платье (шерсть мало страдает от серной кислоты);

- сапоги натирать воском или парафином;

- иметь вблизи батареи сосуд с раствором небольшого количества соды в воде для мытья рук (возможно частого);

- иметь при себе аммиак для нейтрализации могущей попасть на платье кислоты.

Неисправности в аккумуляторных установках чаще всего встречаются следующие:

1. Аккумулятор не дает напряжения, потому что не был заряжен во время или же вследствие короткого замыкания между пластинами (выпавшей массой, древовидными образованиями или покоробившимися пластинами). То же явление имеет место при плохом контакте, особенно в «свертных» батареях, обрыве во внешней цепи или чрезмерном сопротивлении проводов.

2. Аккумулятор не заряжается чаще всего от отложения белого налета на положительных пластинах, который удаляется сильным перезарядом аккумулятора или, в крайнем случае, механически металлическими щетками (осторожность!).

3. Несвоевременное кипение происходит от чрезмерной величины зарядного тока или несвободного от примесей раствора.

4. Усиленное выпадение массы наблюдается при слишком крепком и нечистом растворе, а также коротких замыканиях между пластинами.

5. Пластины коробятся от тока чрезмерной силы (например, при коротком замыкании в цепи) и ненадлежащего уровня раствора (раствор не покрывает пластин).

При осмотре необходимо проверять:

- напряжение аккумуляторных батарей;

- исправность систем вентиляции и отопления, а также освещения аккумуляторного помещения;

- чистоту аккумуляторного помещения, стеллажей и аккумуляторов; отсутствие трещин, течи и окислов на поверхности аккумуляторов;

- исправность внешних электрических соединений между элементами и батареями;

- надежность крепления аккумуляторных батарей;

- наличие средств, обеспечивающих безопасность работ с кислотой или щелочью.

При использовании аккумуляторов запрещается:

- пользоваться в аккумуляторном помещении открытым огнем и искрообразующим инструментом;

- проверять заряд аккумуляторов на «искру» замыканием контактов металлическим предметом;

- применять для очистки аккумуляторов от ржавчины металлические инструменты, наждачную или стеклянную бумагу;

- наносить смазку на резиновые кольца пробок, а также поверхности с битумным покрытием;

- хранить в одном помещении кислотные и щелочные аккумуляторы, а также с кислотными аккумуляторами - щелочь, и со щелочными аккумуляторами - кислоту;

- добавлять в аккумуляторы щелочь или кислоту;

- использовать для щелочных аккумуляторов ареометры, термометры, воронки, груши и посуду, применявшиеся для кислотных аккумуляторов, и наоборот.

При подготовке к заряду аккумуляторов, находящихся в эксплуатации, необходимо:

-проверить действие естественной вентиляции и включить вытяжную искусственную вентиляцию (при наличии) не менее, чем за 15 мин до начала заряда;

-проверить затяжку контактных соединений;

-измерить напряжение аккумуляторов и отдельных элементов (при возможности);

-вывернуть пробки всех элементов (кроме тех, которые в соответствии с инструкцией по эксплуатации допускают заряд с ввернутыми пробками);

-проверить плотность и температуру электролита;

-проверить уровень электролита в элементах. При необходимости долить дистиллированной водой до уровня, указанного в инструкции по эксплуатации.

4. Аккумуляторные коммутаторы

Ввиду того, что напряжение аккумуляторной батареи, как при заряде, так и при разряде меняется, то для поддержания напряжения батареи на одном уровне по мере разряда добавляют к ней свежие, еще не работавшие, аккумуляторы. Далее к концу заряда, для того чтобы не заставлять работать машину с повышенным напряжением, эти аккумуляторы отсоединяют.

Поэтому всякая батарея состоит из некоторого числа аккумуляторов, постоянно включенных, и нескольких дополнительных аккумуляторов, включаемых по мере надобности.

Включение и выключение дополнительных аккумуляторов производятся посредством особого прибора, называемого аккумуляторным коммутатором, который может быть либо одиночный, либо двойной.

Одиночный коммутатор состоит из ряда контактов, соединенных с дополнительными аккумуляторами батареи. По контактам может быть перемещаема ручка, конец которой сообщается с сетью. Между контактами помещены изолирующие прокладки, а сама ручка сделана вильчатой с включенным между концами вилки спиралеобразным сопротивлением.

Если бы рукоятка не была вильчатой и не имела включенного в концы вилки сопротивления, то при переходе рукоятки с контакта на контакт всегда получался бы либо кратковременный перерыв тока (при узком конце рукоятки), либо короткое замыкание каждого из дополнительных аккумуляторов поочередно (при широком конце рукоятки).

Вильчатая конструкция рукоятки при переходе ее с контакта на контакт также дает замыкание включенного между контактами аккумулятора, но через сопротивление в вилке.

Если сопротивление подобрано так, что при замыкании через него аккумулятора, не получается тока чрезмерной силы, то такое замыкание допустимо, но, конечно, лишь в течение недолгого времени перехода рукоятки с контакта на контакт, иначе аккумулятор будет разряжаться через сопротивление ручки.

Двойной коммутатор состоит из двух одиночных коммутаторов, или, вернее, одного, но с двумя ручками, из которых одна заведует зарядом батареи, а другая разрядом.

В действительности же обе ручки коммутатора насаживаются на одну ось и передвигаются по одному и тому же ряду контактов. Тогда коммутатор получается как бы сложенным пополам.

В остальном устройство двойного коммутатора остается то же что и одиночного.

Действие и случаи применения одиночного и двойного коммутаторов будут выяснены более подробно при описании соответствующих аккумуляторных установок.

5. Техника безопасности при работе с аккумуляторными установками

При работе с аккумуляторными установками обслуживающему персоналу необходимо помнить, что отравляющее действие на организм свинца и его окислов, раздражающее действие на слизистую оболочку и дыхательные пути аэрозолей серной кислоты, агрессивность серной кислоты при попадании на кожу, взрывоопасность гремучего газа, возможность поражения током при работе с электроустановками требуют строгого соблюдения правил техники безопасности.

К работе с аккумуляторными батареями допускаются специально обученные лица, изучившие настоящее Руководство, правила техники безопасности и сдавшие зачет.

Перед началом работы должна быть проверена исправность рабочей одежды, а также наличие индивидуальных средств защиты, нейтрализующих растворов и медикаментов.

Рабочий инструмент, спецодежда, средства защиты, приспособления и вспомогательные материалы должны содержаться исправными, при работе располагаться в удобном и безопасном для пользования порядке.

Защитные средства

Обслуживающий персонал аккумуляторной зарядной станции должен обеспечиваться костюмами из хлопчатобумажной материи с кислотостойкой пропиткой, а для работы при пониженной температуре окружающей среды -- костюмами из грубошерстного сукна.

Кроме того, на каждой аккумуляторной зарядной станции должны быть в необходимом количестве индивидуальные защитные и нейтрализующие средства .

Защитные и нейтрализующие средства, применяемые при работе с кислотой и аккумуляторными установками

- резиновые сапоги

- раствор нашатырного спирта

- бак с холодной водой

- 10-%й раствор пищевой соды

- защитные очки с темными стеклами

- защитные очки со светлыми стеклами

- прорезиненный фартук

- кислото-щелочестойкие перчатки

- брезентовые нарукавники

Техника безопасности при работе с серной кислотой и электролитом

При обращении с серной кислотой, приготовлении электролита и заливке аккумуляторных батарей необходимо обязательно надевать кислотостойкий костюм, защитные очки, резиновые перчатки, резиновые сапоги и фартук из кислотостойкого материала. Во избежание несчастных случаев при работе с серной кислотой и электролитом (ожогов кожи, глаз и отравлений) необходимо соблюдать следующие правила:

- хранить кислоту в стеклянных бутылях с притертыми пробками или полиэтиленовых бутылях и канистрах с плотно закрывающимися крышками;

- переносить бутыли с кислотой только вдвоем, в корзинах или деревянных обрешетках;

- для переливания кислоты из бутылей пользоваться специальным насосом или опрокидывателем ;

- приготовлять электролит только в посуде, стойкой к действию серной кислоты (эбонитовой, фаянсовой, керамической и т. п.);

- стеклянной посудой пользоваться нельзя, так как стекло может лопнуть из-за высокой температуры, возникающей при вливании кислоты в воду;

- при приготовлении электролита всегда вливать кислоту в воду тонкой струей при непрерывном помешивании стеклянной или эбонитовой палочкой. При растворении серной кислоты в воде выделяется большое количество тепла. Если лить воду в кислоту, имеющую (почти в два раза) большую плотность, чем плотность воды, то вода растекается по поверхности кислоты, быстро нагревается, образуя пары, и разбрызгивается, вместе с кислотой.

Техника безопасности при заряде аккумуляторных батарей

Помещение для заряда аккумуляторных батарей должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей 6...8-кратный обмен воздуха в час. Вентиляция должна включаться перед началом заряда батарей и отключаться не менее, чем через 1,5 ч после его окончания.

На дверях помещения для заряда аккумуляторных батарей должны быть вывешены таблички с надписями: "Аккумуляторная", "Огнеопасно", "С огнём не входить", "Курение запрещается".

При осмотре аккумуляторных батарей во время обслуживания запрещается пользоваться открытым огнем (спичками, свечами и т. п.) во избежание взрыва гремучего газа, скопившегося внутри аккумуляторов. Для осмотра разрешается пользоваться только электрическими переносными лампами безопасного напряжения 12 или 24 В.

Перед постановкой аккумуляторных батарей на заряд необходимо вывернуть пробки, чтобы не допустить скопления внутри аккумуляторов большого количества гремучего газа.

Аккумуляторные батареи, подготовленные к заряду, должны соединяться посредством плотно прилегающих зажимов или наконечников, обеспечивающих надежный электрический контакт и исключающих возможность искрения.

Заряжать аккумуляторные батареи необходимо на стеллажах или в специальных шкафах, оборудованных вытяжной вентиляцией, отсасывающей взрывоопасные газы и аэрозоли серной кислоты.

Во время заряда нельзя наклоняться к батареям во избежание ожогов лица и глаз брызгами электролита.

Подсоединять и отсоединять аккумуляторные батареи при заряде разрешается только после отключения зарядной сети.

В помещении для заряда аккумуляторных батарей запрещается курить и пользоваться открытым огнем. Нельзя допускать искрения электроаппаратуры и другого оборудования, а также коротких замыканий выводов аккумуляторов металлическими предметами. Категорически запрещается проверять состояние батарей коротким замыканием "на искру".

Техника безопасности при техническом обслуживании аккумуляторных батарей

При техническом обслуживании, разборке и ремонте аккумуляторных батарей во избежание ожогов и загрязнения рук соединениями свинца необходимо надевать кислотостойкий костюм, резиновые сапоги, резиновые химически стойкие перчатки и фартук из кислотостойкого материала.

При работе с расплавленным свинцом, сварке свинцовых деталей, приготовлении заливочной мастики и заливке ею аккумуляторных батарей необходимо дополнительно надевать защитные очки и брезентовые рукавицы.

Перед разборкой аккумуляторную батарею сначала необходимо разрядить, а затем слить электролит.

При удалении заливочной мастики нельзя пользоваться открытым пламенем, например паяльной лампой, для ее размягчения. Мастику следует удалять только с помощью электропаяльника с насадкой или нагретой металлической лопатки.

Плавка свинца и сварка свинцовых деталей разрешается только на рабочих местах, оборудованных вытяжной вентиляцией. Обслуживающий персонал должен пользоваться респираторами, а при электросварке деталей еще и защитными очками с темными светофильтрами.

При добавке металлического свинца в тигель с расплавленным свинцом необходимо надевать защитные очки с бесцветными светофильтрами и опускать свинец плавно и осторожно, не допуская его выброса, что может привести к ожогам лица и глаз.

При попадании влаги и масла в расплавленный свинец или в заливочные формы горячий свинец может разбрызгиваться. Поэтому при отливке свинцовых деталей категорически запрещается охлаждать их водой, а также заливать расплавленный свинец в сырые непрогретые формы.

Во время приготовления заливочной мастики и заливки ею аккумуляторных батарей во избежание ожогов следует надевать защитные очки с бесцветными светофильтрами и брезентовые рукавицы.

Рабочее место для расплавления мастики должно быть оборудовано вытяжной вентиляцией.

аккумуляторный электролит коммутатор

Литература

1. Алексеев О.В., Китаев В.Е., Шихин А.Я. Электрические устройства.

2. Березин О.К., Костиков В.Г., Шахнов В.А. Источники электропитания

3. Шустов М.А. Практическая схемотехника. Источники питания

4. Карякин Р.Н. Заземляющие устройства электроустановок

5. Библия электрика. ПУЭ, МПОТ, ПТЭ | Российское законодательство.

6. Малеткин И.В. Внутренние электромонтажные работы

7. Сибикин Ю.Д. Обслуживание Электроустановок промышленных предприятий

8. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть станций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. Пособие для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп., - М.: Энергоатомиздат, 1989.-608с.

9. Справочник по проектированию электроснабжения. / Под ред. Ю.Г. Барыбина и др. -М.: Энергоатомиздат, 1990.

Размещено на Allbest.ru

...