Аккумуляторы свинцовые для стационарных установок типа С. Свинцовые (кислотные) стационарные аккумуляторы типа С имеют наибольшее распространение в электропитающих установках устройств автоматики, телемеханики и связи, по номинальной емкости изготавливаются 45 разновидностей — от 36 до 5328 А-ч. Номинальное напряжение и емкость соответствуют 10-часовому режиму разряда.
Условное обозначение аккумуляторов состоит из букв и чисел, которые расшифровываются так: С — начальная буква слова «стационарный»; К-начальная буква слова «короткий» (режим разряда-1 ч). Аккумуляторы, имеющие в условном обозначении букву К, отличаются тем, что у них полосы, соединяющие пластины, имеют большее сечение; 3 — аккумулятор закрытого исполнения; Э — аккумулятор собирается в эбонитовом баке. Отсутствие буквы Э в условном обозначении говорит о том, что аккумуляторы собираются в стеклянных или деревянных баках; число (индекс аккумулятора) после буквенного обозначения указывает номинальную емкость аккумулятора, величина которого численно равна произведению индекса на 36.
Аккумуляторы небольшой емкости с индексами 1-16, как правило, собираются в стеклянных баках, а аккумуляторы большой емкости — в деревянных баках, выложенных листовым свинцом. Аккумуляторы с индексами 16-76 могут собираться в деревянных или эбонитовых баках.
Электрические параметры и характеристики аккумуляторов типа С. Режим разряда для аккумуляторов типа С, при котором они отдают номинальную емкость, является 10-часовой разрядный ток 3,6 А, умноженный на индекс аккумулятора. В табл. 1У.26 приведены емкости, которые могут отдать аккумуляторы типа С при различных разрядных токах. Все номинальные параметры аккумуляторов С отнесены к температуре +20°С. При более низких температурах раствора электролита емкость аккумуляторов понижается, а при более высоких — повышается. Это необходимо учитывать при расчете емкости акку-
Емкость, отдаваемая аккумуляторам типа С при различных режимах разряда
Тип аккумулятора |
д «З Ч л |
10 |
ч |
7, |
5 ч |
1 5 |
Гок н еі* ч |
(КОСТЬ 3 |
аккумул ч |
ятора г 2 |
Іри реж ч |
йме раз 1 |
ряда ч |
0,5 ч |
0,25 ч |
||
Й я SS « ^ 3 к <Ий |
Ток, А |
Ем кость, А-ч |
Ток, А |
Ем кость, А-ч |
Ток, А |
Ем кость, А*ч |
Ток, А |
Ем кость, А-ч |
Ток. А |
Ем кость, А-ч |
Ток, А |
Ем кость, А-ч |
Ток, А |
Ем кость, А-ч |
Ток, А |
Ем кость А-ч |
|
Типы С. СК*. СЭ, СЗЭ, |
сз |
Типы СК |
СКЭ. СЗ |
||||||||||||||
ск-1. сз-i СК-2, СЗ-2 ск-з. сз-з СК-4 СК-5. СЗ-5 СК-6 СК-8 С-10, СК-10 С-12, СК-12 С-14. СК-14 |
9 18 27 36 45 54 72 90 108 126 |
3,6 7,2 10,8 14.4 18,0 21,6 28,8 36, 0 43,2 50.4 |
36 72 108 144 180 216 288 360 432 504 |
4,4 8,8 13.2 17,6 22,0 26, 4 35.2 44,0 52,8 61,4 |
33 66 99 132 165 198 264 330 396 462 |
6 12 18 24 ЗО 36 48 60 72 84 |
зо 60 90 120 150 180 240 300 360 420 |
9 18 27 36 45 54 72 90 108 126 |
27 54 81 108 135 162 216 270 324 378 |
11 22 33 44 55 66 88 110 132 154 |
22 44 66 88 ПО 132 176 220 264 308 |
18.5 37.0 55.5 74.0 92.5 111,0 148.0 185.0 222.0 259, 0 |
18.5 37.0 55.5 74.0 92.5 111,0 148.0 185.0 222.0 259,0 |
25 50 75 100 125 150 200 250 300 350 |
12.5 25.0 37.5 50.0 62.5 75.0 100 125 150 175 |
32 64 96 128 160 192 256 320 384 448 |
8 16 24 32 40 48 64 80 96 112 |
С-16, СК-16, 1 СЭ-16, СКЭ-16 ) |
144 |
57,6 |
576 |
70, 4 |
528 |
96 |
480 |
144 |
432 |
176 |
352 |
296,0 |
296,0 |
400 |
200 |
512 |
128 |
С-18, СК-18, і СЭ-18, СКЭ-18 і |
162 |
64,8 |
648 |
79,2 |
594 |
108 |
540 |
162 |
486 |
198 |
396 |
333,0 |
333,0 |
450 |
225 |
576 |
144 |
С-20, СК-20, 1 СЭ-20. СКЭ-20, f СЗЭ-20 > |
180 |
72,0 |
720 |
88,0 |
660 |
120 |
600 |
180 |
540 |
220 |
440 |
370,0 |
370,0 |
500 |
250 |
64С |
160 |
С-24, СК-24, 1 СЭ-24» СКЭ-24 і |
216 |
86,4 |
864 |
105.6 |
792 |
144 |
720 |
216 |
648 |
264 |
528 |
444,0 |
444,0 |
600 |
300 |
768 |
192 |
С-28, СК-28* 1 СЭ-28, СКЭ-28 і |
252 |
100,8 |
1008 |
123,2 |
924 |
168 |
840 |
252 |
756 |
308 |
616 |
518,0 |
518,0 |
700 |
350 |
896 |
224 |
С-32, СК-32, 1 СЭ-Э2. СКЭ-32 ) |
288 |
115,2 |
1182 |
140,8 |
1056 |
192 |
960 |
288 |
864 |
352 |
704 |
592,0 |
592,0 |
800 |
400 |
1024 |
256 |
с-36, ск-36, і СЭ-36, СКЭ-36 І |
324 |
129,6 |
1296 |
158,4 |
1183 |
216 |
1080 |
324 |
972 |
396 |
792 |
666,0 |
666, 0 |
900 |
450 |
1152 |
288 |
С-40, СК-40, і СЭ-40, СКЭ-40 ) |
360 |
144,0 |
1440 |
176,0 |
1320 |
240 |
1200 |
360 |
1080 |
440 |
880 |
740,0 |
740,0 |
1000 |
500 |
1280 |
320 |
Рис. 1У.40. График изменения напряжения у аккумуляторов типа С в процессе разряда при Г=
= + 15°С:
10-часового — /р=3,6 Ы, А; 7,5-часового — /р-4,4 N. А; 5-часового — /р=> =6 Ы, А; 3-часового — /р-9 Л’, А; 2-часового — /р-11 Ы, А; 1-часового — /р=18,5 N. А
муляторных батарей. Номинальное напряжение для аккумуляторов С принимается равным 2 В (наименьшее напряжение полностью заряженного аккумулятора в течение первого часа разряда током 10-часового режима разряда).
На рис. 1У.40 приведены кривые изменения напряжения во время разряда аккумуляторов С токами различной величины. Внутреннее сопротивление постоянному току аккумулятора С-1 в заряженном состоянии равно 0,0046 Ом, в разряженном —
0,006 Ом; аккумуляторов бблыней емкости — делением этих величин на индекс аккумулятора.
Свинцовые аккумуляторы даже в бездействующем состоянии способны постепенно терять запасенную ими емкость. Эта потеря емкости обусловлена явлением саморазряда аккумуляторов и может достигать
3-5% в сутки.
Эксплуатация свинцовых аккумуляторов типа С. Режим эксплуатации.
Основным режимом эксплуатации аккумуляторов типа С является режим постоянного подзаряда. При этом аккумуляторная батарея, полностью заряженная и обладающая емкостью не ниже номинальной, получает от буферного (или специально предназначенного для этой цели) выпрямителя постоянный подзаряд.
Для компенсации саморазряда и содержания батареи в полностью заряженном состоянии необходимо поддерживать на ней напряжение из расчета 2,2+0,05 В на аккумулятор. При выполнении этого условия ток подзаряда составит 0.02А, А, где N — индекс аккумулятора. Напряжение на батарее (2,2+0,05 В на аккумулятор) буферные выпрямительные устройства должны поддерживать стабильным с точностью ±2%- Эксплуатация аккумуляторов при напряжении 2,2+0,05 В осуществляется без тренировочных зарядов-разрядов и перезарядов.
Контрольные разряды батареи целесообразно проводить ежегодно или один раз в 2 года и всякий раз, когда возникает подозрение о снижении емкости батареи. Они могут производиться на реальную нагрузку батареи, если она примерно постоянна во времени, или на нагрузочные сопротивления НС. Ток контрольного разряда должен выбираться в пределах 3-10-часового режима. Для более правильной оценки состояния батареи желательно, чтобы все контрольные разряды данной батареи проводились в одном и том же режиме.
На тех батареях, где режим работы электроустановки позволяет поддерживать напряжение подзаряда лишь в пределах 2,15±0,05 В на аккумулятор, должен ежеквартально проводиться уравнительный заряд батареи при напряжении 2,3±0,05 В на аккумулятор в течение 2-3 суток. При напряжении 2,15 В на аккумулятор ток подзаряда примерно в 2 раза меньше, чем при напряжении 2,2 В на аккумулятор. При правильно организованном режиме постоянного подзаряда срок службы стационарных аккумуляторов составляет не менее 20 лет.
В электропитающих установках постов ЭЦ крупных станций применяется режим импульсного подзаряда аккумуляторных батарей (ПВ-24, ПВ-24/220ББ, ПДЦ). При режиме импульсного подзаряда выпрямительное устройство периодически изменяет величину выпрямленного тока. Если напряжение на каждом аккумуляторе равно или ниже 2,1 В, то выпрямитель дает максимальный ток, величина которого больше тока нагрузки. В это время выпрямитель питает нагрузку и заряжает аккумуляторную батарею, напряжение которой постепенно увеличивается. Когда напряжение на каждом аккумуляторе достигает 2,2 В, ток выпрямителя автоматически уменьшается и становится меньше тока нагрузки. Батарея аккумуляторов начинает разряжаться до напряжения 2,1 В на аккумулятор. После этого процесс повторяется.
Расчет аккумуляторной батареи, составленной из аккумуляторов типа С.
Для расчета аккумуляторных батарей, работающих в буферном режиме и обеспечивающих аварийное питание аппаратуры в течение заданного времени, необходимы следующие исходные данные:
величина тока нагрузки /н, на который должна быть рассчитана аккумуляторная батарея. Общий аварийный ток нагрузки складывается из тока, потребляемого аппаратурой /апД, и тока на вспомогательные нужды /Всд. Под вспомогательными нуждами понимаются аварийное освещение (рабочее или эвакуационное), пожарная сигнализация и т. д.: /н = /апп+/всп;
продолжительность питания нагрузки от аккумуляторной батареи в аварийном режиме резервирования.
Индекс аккумуляторов каждой группы батареи
(IV.!)
где /р — расчетное время разряда батареи, ч;
т)9 — коэффициент отбора емкости, зависящей от интенсивности разряда аккумуляторов (рис. 1У.41);
Т — низшая температура электролита аккумуляторов, равная низшей расчетной температуре аккумуляторного помещения. Для зданий с центральным отоплением эта температура принимается +15 °С, с печным отоплением +10 °С, а для необслуживаемых помещений +5 °С;
36 — номинальная емкость аккумулятора типа СК-1, А-ч.
Пример. Определить емкость аккумуляторной батареи, необходимую для питания аппаратуры связи в течение 2 ч, и напряжение в конце двухчасового режима разряда батареи для ЭПУ — 24 В. /п = 339 А, Т = + 15°С. Аккумуляторная батарея состоит из двух групп.
Определяем индекс аккумуляторов. Коэффициент отбора емкости для двухчасового разряда Т19=0,61. Ток каждой группы равен половине общего 339-2=169,5 А Индекс аккумуляторов выбирают в сторону увеличения емкости. В нашем случае выбираем аккумуляторы СК-18.
Так как индекс аккумуляторов, проектируемых к установке, выбирается несколько большим, чем полученный расчетом, то режим разряда аккумуляторной батареи будет больше чем 2 ч. Для определения фактического режима разряда батареи на рис. 1У.42 приведен график зависимости отношения /р/тн
Рис. ІУ.43. Графики зависимости снижения напряжения на одном аккумуляторе от процента израсходованной емкости
от ?р. Численное значение этого отношения
Ь _ ЛГ [1+0,008 (Г-20)] 36 ¦П? /н где N — принятый индекс аккумуляторов;
/ н — ток одной группы (половина общего).
Совпадение по времени аварии со стороны переменного тока с отключением от ЭПУ одной из групп аккумуляторной батареи (например, для ремонта) не рассматривается ввиду малой вероятности.
Для нашего случая /Р./тк=3,67. Этому значению соответствует (р=2,5 ч (см. рис. IV.42). Напряжение на каждом аккумуляторе в конце заданного двухчасового аварийного режима при /р=2,5ч определяется по графику, приведенному на рис. 1У,40 (между кривыми 2- и 3-часового режимов разряда), и будет равно 1,855 В, а на всей батарее 1,855-13=24,11 В, где 13 -число аккумуляторов в каждой группе аккумуляторной батареи.
При расчете емкости аккумуляторных батарей в устройствах СЦБ приняты следующие коэффициенты: Ли = 0,96, соответствующий принятому снижению емкости от возможного понижения температуры в постовых зданиях с центральным отоплением; Кст=0,85- учитывающий снижение емкости аккумуляторов с течением длительного времени эксплуатации. Общий коэффициент снижения емкости аккумуляторов в устройствах СЦБ определяется Лсцб = = ^(15^(04 = 0,81. С подстановкой этого коэффициента формула (IV.!) принимает вид
IV =-Ыл-= -ЬЬ-. (1У.З)
36-0,81п, 29,2^ ‘ ‘
В сложных режимах эксплуатации аккумуляторных батарей при наличии основного и дополнительного режимов резервирования (например, основной режим- питание всех устройств ЭЦ: 1р.осн = 6 ч и дополнительный режим — питание красных огней входного светофора и части реле: 1р.Доп = 4 ч) необходимо определить по току основного режима (всегда большего, чем ток дополнительного режима) расчетный коэффициент отбора емкости хч Расч. Для этого определяется расчетное время:
Аэсн ^р.осн + Люп ^Р-доп ^
/
р.расч —
¦¦осн где /осн, /р.осн» /дод и /р.д0п — соответственно токи и время основного и дополнительного режимов, а (р.расч — возможная длительность разряда батареи током основного режима.
По полученному значению /р.расч и графику рис. IV.41 определяется Т13.расч. Тогда формула (IV.3) принимает вид
(/осн/р. ОСН + /дОП*Р- ДОп),jy g*
29,2r]gpac4
В случае если индекс аккумулятора значительно превышает расчетную величину необходимой емкости, определяется фактический коэффициент отбора емкости в основном режиме. При этом формула (IV.2) преобразовывается:
По графику рис. ІУ.42 определяем /р.факт.
Определение напряжения батареи, при котором необходимо отключить основной режим и включить дополнительный, производится по проценту использования емкости аккумуляторов в основном режиме:
По графику рис. 1У.43 находим напряжение на аккумуляторе С/акк, а напряжение отключения батареи умножением числа аккумуляторов на него.
Размещение аккумуляторных батарей типа С. Аккумуляторы могут устанавливаться в один ряд при одностороннем их обслуживании или в два ряда — при двустороннем. Проходы для обслуживания аккумуляторных батарей должны быть шириной в свету между стеллажами не менее 1 м при двустороннем расположении аккумуляторов и 0,8 м при одностороннем. Расстояние аккумуляторов до отопительных приборов должно быть не менее 0,75 м.
Рис. 1У.44. Расположение на стеллажах аккумуляторов: о -СК-2; б -СК-4.
Пластины: 1 — отрицательная крайняя; 2 — отрицательная средняя; 3 — положительная
Способ осуществления и конструкцию проводок в аккумуляторном помещении выбирают при проектировании с учетом местных условий, величины нагрузки, допустимой потери напряжения ДУ и расстояний от аккумуляторного помещения до помещения преобразователей. От батарей низкого напряжения со значительной нагрузкой следует применять шинные проводки, а от батарей относительно высокого напряжения и при небольших нагрузках — проводки проводом или кабелем по стенам или в полу в трубах. Для укорочения проводок и облегчения конструкций для их прокладки аккумуляторные батареи размещают торцами к стенам аккумуляторного помещения, примыкающим или близко расположенным к помещению выпрямительной.
Устройство стеллажей и установка на них аккумуляторов типа С. Аккумуляторы в аккумуляторных помещениях устанавливаются на деревянных стеллажах. Стеллажи для установки аккумуляторов должны быть выполнены, испытаны и маркированы в соответствии с требованиями [4].
Аккумуляторы до СК-3 включительно располагаются иа стеллаже так, что пластины их направлены перпендикулярно продольной оси стеллажа, а соединительные полосы — вдоль этой оси (рис. 1У.44, а). Аккумуляторы большей емкости располагаются так, чтобы пластины их были направлены вдоль осн стеллажа, а соедииитеьиые полосы — перепндикулярно этой оси (рис. 1У.44, б).
⇐Выпрямительное и преобразовательное оборудование устройств связи | Электропитающие устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи | Список литературы⇒