Нагрузочная вилка для щелочного аккумулятора
Рекомендации по выбору нагрузочных вилок
Вопросы рассмотренные в статье:
Здесь и далее речь пойдет о кислотных и щелочных, тяговых и стартерных аккумуляторах, номинальным напряжением 1,2 В — для щелочных, и 2,0 В — для кислотных, емкостью от 40 Ач и выше.
При выборе нагрузочных вилок, для проверки используемых на предприятии аккумуляторов, необходимо учитывать следующее:
1. Если на предприятии эксплуатируются разные типы аккумуляторов — и кислотные, и щелочные, необходимо организовать раздельное обслуживание таких аккумуляторов. Это подразумевает также и раздельные помещения для хранения кислотных и щелочных аккумуляторов, раздельные помещения для зарядки, раздельные помещения для ремонта аккумуляторов и т. д.
2. Инструмент и технологическое оборудование используемое при ремонте и обслуживании кислотных аккумуляторов нельзя применять для ремонта щелочных аккумуляторов и наоборот.
3. Измерительный инструмент — ареометры, термометры, стеклянные трубки для замера уровня электролита и т. п., а также измерительное и испытательное оборудование (в том числе и нагрузочные вилки), используемые при ремонте и обслуживании кислотных аккумуляторов, также нельзя применять при ремонте и обслуживании щелочных аккумуляторов и наоборот.
Нарузочная вилка подбирается исходя из:
1. Типа аккумулятора — щелочной или кислотный (вилки ИнтерБалт имеют вольтметры 2-0-2 В — для щелочных и 3-0-3 В — для кислотных). Использование нагрузочных вилок Интербалт с вольтметром 2-0-2В (вилки для проверки щелочных аккумуляторов) в принципе невозможно для проверки кислотных аккумуляторов имеющих напряжение 2,0. 2,4 В.
2. Максимально допустимого тока нагрузки или емкости аккумулятора;
3. Условий, в которых производится проверка аккумуляторов.
2 Определение типа аккумулятора — кислотный или щелочной
Исходя из вышеизложенного, первое, что следует сделать для выбора нагрузочной вилки — определиться с типом эксплуатируемых на предприятии аккумуляторов — щелочные они или кислотные.
Это можно сделать несколькими способами:
1 способ: Определить тип аккумулятора — щелочной он или кислотный, можно по его паспорту, маркировке и т. п.
— Щелочные аккумуляторы имеют в обозначении буквы: ТНЖ, ВНЖ, НК, KL, KPM, KPH, FL и т. п.
— Кислотные аккумуляторы имеют в обозначении буквы: Pz, TH, Ст, ТБ, и т. п.
2 способ: Замерить вольтметром постоянного тока напряжение полностью заряженного исправного аккумулятора.
— Для кислотных аккумуляторов это наряжение будет в пределах 1,8. 2,2 В;
— Для щелочных аккумуляторов это напряжение будет в пределах 1,0. 1,4 В.
3 способ: При помощи лакмусовой бумажки. Лакмусовую бумажку необходимо поместить в электролит. Если лакмусовая бумажка станет красной — электролит — кислота и аккумулятор кислотный. Если лакмусовая бумажка станет синей — электролит щелочь, а аккумулятор щелочной.
4 способ: Отдать пробу электролита на анализ в химическую (лучше в специализированную) лабораторию. При этом можно установить не только тип электролита -кислотный он или щелочной, но и степень его загрязенности примесями, количество в нем солей карбонатов (для щелочного электролита) и т. п.
5 способ: По внешнему виду аккумулятора. Это способ не может быть полностью достоверным, а может только служить дополнением к ранее перечисленным способам:
— Кислотные аккумуляторы часто имеют свинцовые выводы и перемычки между банками, что не встречается у щелочных; Однако кислотные аккумуляторы могут иметь медные выводы (в большинстве случаев резьбовые) и перемычки покрытые свинцом или оловом;
— Корпуса кислотных аккумуляторов — эбонитовые или из другой пластмассы, но никогда не железные;
— Кислотные аккумуляторы прежних выпусков имели эбонитовые корпуса и поверху были залиты смолой;
— Щелочные аккумуляторы часто имеют металические корпуса помещенные в резиновые чехлы;
— Щелочные аккумуляторы имеют покрытые никелем медные резьбовые выводы и медные перемычки;
3 Определение максимального допустимого тока нагрузки аккумулятора
Проверка аккумулятора нагрузочной вилкой заключается в подключении к нему нагрузочного сопротивления, которым является нагрузочная вилка, и замере напряжения аккумулятора при прохождении тока через это испытательное сопротивление (измерение напряжения аккумулятора под нагрузкой). Чем выше напряжение аккумулятора при проверке, тем лучше его техническое состояние.
Отсюда логический вывод — аккумулятор нужно проверять, нагружая его максимально допустимым для него током. Но этот ток не бесконечен, и в большинстве случаев, предельный максимальный ток нагрузки устанавливается заводом-производителем аккумулятора.
Максимальный допустимый ток нагрузки указывается в технической документации на аккумулятор, и может сильно различаться для аккумуляторов одной емкости, и даже марки, но разных производителей.
Если максимальный разрядный ток в технической документации не указан, то его можно принимать:
— для тяговых щелочных аккумуляторов — равным току 3-часового режима разряда (0,33 СН, где СН — номинальная емкость аккумулятора в Ач);
— для тяговых кислотных аккумуляторов — равным току 1-часового режима разряда (1,0 СН);
— для стартерных аккумуляторов кислотных и щелочных от 1,0 СН до 1,4 СН.
Пример 1. Определение допустимого разрядного тока для щелочных аккумуляторов производства ОАО «Завод автономных источников тока» (ОАО «Завод АИТ») г. Саратов. Эти щелочные акумуляторы, в зависимости от их марки, допускают следующие разрядные режимы:
— аккумуляторы типа KL(KPL) и KGL предназначены для длительных режимов разряда током до 0,5 СН (2-х часовой режим разряда);
— аккумуляторы типа KM(KPM) предназначены для средних режимов разряда током до 1,0 СН (1-часовой режим разряда);
— аккумуляторы типа KH(KPH) предназначены для коротких режимов разряда током до 5,0 СН (0,2-часовой режим разряда),в импульсных режимах до 15 СН (0,067- часовой режим разряда),при снижении напряжения до 0,65 В на элемент.
Следовательно, для проверки щелочного аккумулятора марки KL300P, емкостью 300 Ач, производства ОАО «Завод АИТ», допускается нагрузить его током 2-х часового режима разряда:
0,5 СН = 0,5 · 300 Ач = 150 А.
При этом учитываем, что в общем случае рекомендуемый нагрузочный ток:
0,33 СН=0,33 · 300Ач = 99 А.
Но, т. к. производитель допускает нагрузочный ток больший, чем рекомендуемый ток 3-часового режима, то и нагружать следует током, допускаемым производителем, т. е. 150 А, а не 90 А.
Для аккумулятора марки KM300P, производства ОАО «Завод АИТ», который допускает разряд током 1,0 СН (ток 1-часового режима разряда) — максимально допустимый нагрузочный ток будет:
1,0 ·300 Ач = 300 А.
Для аккумулятора КРН270Р производства ОАО «Завод АИТ», максимально допустимый нагрузочный ток:
(5,0 С) = 5,0 · 270 Ач = 1350 А.
Более точно максимально допустимый ток разряда данной марки и емкости аккумулятора производства ОАО «Завод АИТ», а также его напряжение под нагрузкой, в зависимости от остаточной емкости аккумулятора, можно определить из графиков разрядных характеристик данной марки аккумулятора. Техническую документацию с разрядными характеристиками различных аккумуляторов можно скачать на сайте завода-производителя http://www.zait.ru/cat/.
Пример 2. Определение максимального допустимого разрядного тока отдельных аккумуляторов щелочной аккумуляторной батареи 20НКБН-25-У3, производства ОАО «Уральский электрохимический комбинат»,предназначенной для запуска авиационных двигателей и питания постоянным током бортовой аппаратуры летательных аппаратов (самолетов и вертолетов). Батерея состоит из 20 шт. отдельных аккумуляторов, соединенных последовательно, имеющих открытые перемычки и помещенных в общий корпус. Ниже таблица разрядных токов и продолжительности разряда, приведенная в документации завода-изготовителя.
| Время, сек | 0 | 5 | 10 | 20 | 30 | 45 |
| Сила тока, А | 650 | 520 | 420 | 250 | 150 | 75 |
Из таблицы допустимый разрядный ток для каждого аккумулятора этой батареи равен допустимому максимальному разрядному току всей батареи (т. к. все аккумуляторы в батарее соединены последовательно) и равен 650 А. Однако, этот максимальный разрядный ток 650А имеет продолжительность 0 сек. Это мгновенный разрядный ток и для испытаний отдельных аккумуляторов батареи неприменим.
Поэтому принимаем максимальный разрядный ток 520 А в течение 5 сек.
Пример 3. Определение допустимого разрядного тока для щелочных аккумуляторов производства ЗАО «Кузбассэлемент» и ЗАО «Великолукский завод щелочных аккумуляторов»:
Аккумулятор КМ 300 Р производства ЗАО «Кузбассэлемент» (не путать с KM300P производства ОАО «Завод АИТ»!). В документации указан ток разряда — 60 А. Определяем режим разряда:
СН / I = 300 Ач / 60 А = 5 часов.
Это ток 5-часового режима разряда. Проверять такой аккумулятор током 5-часового режима разряда нет смысла, потому, что это режим номинального разряда. Это значит, что аккумулятор рассчитан на разряд током 60А в течение 5 часов непрерывной работы.
Предположим, что этот аккумулятор неисправен и имеет 10 % остаточной емкости, т. е. фактическая емкость его:
300 Ач · 10 % / 100 % = 30 Ач.
Это значит, что такой аккумулятор может разряжаться током 60 А в течение: 30 Ач / 60 А = 0,5 часа.
Проверка нагрузочной вилкой, настроенной на ток 60 А (ток 5-часового режима разряда, указанный в документации производителя), осуществляется в течение всего 5 секунд. Конечно, нагрузочная вилка покажет, что этот аккумулятор исправен, ведь таким током он может разряжаться 0,5 часа.
Исходя из этих соображений, следует назначать проверку данного аккумулятора, большим током — током 3-часового режима разряда (рекомендуемый ток для щелочных аккумуляторов).
Все вышесказанное касается и аккумуляторов производства «Великолукский завод щелочных аккумуляторов» а также других производителей щелочных аккумуляторов, которые не указывают для них максимально допустимый разрядный ток.
Пример 4. Определение максимально допустимого разрядного тока для кислотной стартерной аккумуляторной батареи 2ТН-450 производства ОАО «Тюменский аккумуляторный завод». Данные по этой батарее приведены в таблице:
| Режим разряда | Напряжение на аккумуляторе в конце разряда, В, не менее | Емкость Ач, не менее | |
| Длительность разряда | Сила тока, А | ||
| 20 ч. | — | — | — |
| 10 ч. | 45 | 1,80 | 450 |
| 5 ч. | 68 | 1,70 | 340 |
| 5 мин. | 900 | 1,45 | 75 |
| Прерывистый (15 включений) | 1700 | 1,00 | 70 |
Как видим, максимальный разрядный ток, при прерывистом включении, может достигть 1700 А. При этом напряжение в конце разряда составляет 1,0 В, а емкость аккумулятора всего 70 Ач.
Следовательно для проверки следует назназначить нагрузочный ток 1700 А, при этом напряжение аккумулятора не должно падать ниже 1,0 В.
Следует учитывать, что 2ТН-450 — это аккумуляторная батарея, которая состоит из двух параллельно включенных секций. При этом, если проверку ее производить при снятых перемычках, то емкость каждой секции уменьшится в два раза и составит:
450 Ач / 2 = 225 Ач.
Следовательно и максимально допустимый ток для каждой банки батареи следует уменьшить в два раза:
1700 А / 2 = 850 А.
Максимально допустимый ток для каждого отдельного аккумулятора данной батареи составит 850 А.
4 Выбор нагрузочной вилки
1. Зная тип проверяемых аккумуляторов — кислотные они или щелочные, выбираем нагрузочную вилку по типу — для кислотных или для щелочных.
При этом необходимо помнить, что применение одной вилки для проверки разных типов аккумуляторов вызовет преждевременный выход их из строя вследствие загрязнения электролита.
Также надо учитывать, что универсальных вилок, которые могли бы применяться для проверки и щелочных, и кислотных аккумуляторов — нет и быть не может, вследствие разного напряжения этих аккумуляторов. Так, если на сопротивлении нагрузочной вилки для кислотных аккумуляторов (номинальное напряжение аккумулятора 2,0 В) указан нагрузочный ток 100 А, то при проверке этой вилкой щелочного аккумулятора (номинальное напряжение которого 1,2 В) нагрузочный ток будет не 100 А, а всего лишь 60 А:
1,2 В / 2,0 В · 100А = 60 А.
Т. е. аккумулятор будет недогружен, вследствие чего неисправный аккумулятор может быть принят за исправный.
2. Определяем нагрузочный ток, требуемый для проверки данного аккумулятора. При этом необходимо учитывать, что нагрузочная вилка является переносным прибором и при проверке аккумулятора, всегда имется переходное сопротивление в месте контакта ножек вилки с выводами аккумулятора. При этом сами аккумуляторы имеют довольно-таки малое; напряжение 1,0. 2,2 В и определенное внутреннее сопротивление. Вследствие чего максимальный нагрузочный ток, который может обеспечить нагрузочная вилка ИнтерБалт, да и любая другая вилка, при испытании аккумулятора, ограничен вышеуказанными напряжениями и сопротивлениями, и составляет для щелочных аккумуляторов — до 150 А и для кислотных — до 300 А. Для достижения больших токов прибор должен быть не переносным, а стационарным и подключаться к выводам аккумулятора при помощи штатных резьбовых соединений.
Тем не менее, как показывает опыт эксплуатации нагрузочных вилок ИнтерБалт, максимальных токов, которые обеспечивают наши вилки, достаточно для вполне удовлетворительной проверки большинства тяговых и стартерных аккумуляторов.
Рассмотрим примеры выбора нагрузочных вилок ИнтерБалт для приведенных выше марок и емкостей аккумуляторов:
Пример 5. Щелочной аккумулятор марки KL300P емкостью 300 Ач, производства ОАО «Завод АИТ». Максимальный ток разряда, допускаемый производителем — 150 А (ток 2-х часового режима разряда).Рекомендуемый ток проверки (ток 3-х часового режима разряда) — 90 А. Ориентируемся на максимальный ток разряда, установленный изготовителем — 150 А.
Из нагрузочных вилок ИнтерБалт для щелочных аккумуляторов в этом случае можно выбрать:
— Вилку нагрузочную НЩ — 500 (вольтметр 2-0-2 В, амперметр 150-0-150 А, класс точности приборов 1,5; мин ток 50 А, макс. ток 100 А при 1,0 В. При напряжении акумулятора 1,4 В — нагрузочный ток — 140 А). Достоинства — кроме вольтметра имеется и амперметр, можно контролировать не только напряжение, но и ток, отдаваемый каждым аккумулятором. Вилка НЩ-500 очень удобна для работы в условиях аккумуляторной, когда сверху есть доступ к выводам и перемычкам аккумуляторов . Недостаток — трудность работы в стесненных условиях, особенно при ограничении пространства сверху — в подвагонных аккумуляторных ящиках и т. п.
— Вилку нагрузочную НЩ — 500У (вольтметр 2-0-2 В, амперметр 150-0-150 А, класс точности приборов 2,5; мин ток 50 А, макс. ток. 100 А при 1,0 В. При напряжении акумулятора 1,4 В — нагрузочный ток — 140 А.Плавная регулировка нагрузочного тока). Достоинства — кроме вольтметра имеется амперметр, т. е. можно контролировать не только напряжение, но и ток, отдаваемый каждым аккумулятором. Вилка НЩ-500У имеет уменьшенные габариты по сравнению с НЩ-500. Может применяться в местах, в которых затруднен доступ с вилкой НЩ-500. Недостатки — более низкий класс точности приборов и более мелкие шкалы, невозможнсть работать подвагонных аккумуляторных ящиках и т. п.
— Вилку нагрузочную ПАЩ-500 (вольтметр 2-0-2 В, класс точности 1,5; сменные сопротивления на токи 50 А, 70 А, 110 А при 1,0 В. При напряжении аккумулятора 1,4 В нагрузочный ток — 154 А). Вилка имеет довольно малые габариты и пригодна для работы в стесненных условия. Вилка пригодна для работы с аккумуляторами, установленными на выкатных тележках пассажирских вагонов.
Все вышеперечисленные вилки полностью пригодны для проверки данного аккумулятора — обеспечивают ток 2-х часового режима разряда.
Пример 6. Щелочной аккумулятор KM300P емкостью 300Ач, производства ОАО «Завод АИТ. Максимальный ток разряда, допускаемый производителем — 1,0СН (ток 1-часового режима разряда) — 300 А.
Учитывая, что нагрузочные вилки ИнтерБалт обеспечивают максимальный ток разряда для щелочных аккумуляторов до 150 А,определяем, что проверить этот аккумулятор мы сможем только током:
300 Ач / 150 А = 2 часа (ток 2-х часового режима разряда).
При проверке этот аккумулятор будет недогружен, т.е вместо тока 1-х часового режима разряда, он будет проверен максимум током 2-часового режима разряда. Если это критично, то следует задуматься о приобретении стационарного испытательного устройства.
Если это не критично и аккумулятор используется как тяговый, или нет особых требований к его техническому состоянию, или к емкости то, можно, учитывая общие рекомендации по проверке щелочных аккумуляторов током 3-х часового режима разряда, проверить данный аккумулятор током 2-х часового режима.
В этом случае можно выбрать любую из вышеперечисленных нагрузочных вилок ИнтерБалт — НЩ-500, НЩ-500У или ПАЩ-50, в зависимости от ограниченности условий работы.
Пример 7. Щелочной аккумулятор КРН270Р емкостью 279 Ач, производства ОАО «Завод АИТ», максимально допустимый нагрузочный ток 1350 А (ток 0,2-часового разряда) — это стартерный аккумулятор:
Учитывая, что нагрузочные вилки ИнтерБалт обеспечивают максимальный ток разряда для щелочных аккумуляторов до 150 А, определяем, что проверить этот аккумулятор мы сможем только током:
270 Ач / 150 А = 1,8 часа (ток 1,8 — часового режима разряда).
Оцениваем условия эксплуатации. Если аккумулятор используется для запуска двигателей внутреннего сгорания — то для проверки следует только стационарное нагрузочное устройство.
Если этот аккумулятор используется как тяговый и его разрядный ток в эксплуатации не превышает тока 5-часового режима разряда, то его можно с успехом проверить током 1,8 часового режима разряда и выбрать для его проверки нагрузочную вилку, исходя из изложенного выше.
Пример 8. Щелочная аккумуляторная батарея 20НКБН-25-У3, производства ОАО «Уральский электрохимический комбинат».
Устанавливая максимальный разрядный ток 520 А в течение 5 сек, завод-изготовитель в технической документации не указывает напряжение в конце разряда, тем не менее, в той же технической документации, производитель регламентирует процедуру испытания всей батареи. Испытания производятся одновременно всей батареи током от 85. 100 А, при этом напряжение батареи должно быть не ниже 24 В, т.е. не менее 1,2 В на каждом отдельном аккумуляторе (24 В / 20 аккумуляторов = 1,2 В/аккумулятор). Исходя из этого, можно подобрать нагрузочную вилку для выявления неисправных (дефектных) аккумуляторов в батарее для последующей их замены.
Из нагрузочных вилок ИнтерБалт для щелочных аккумуляторов в этом случае можно выбрать:
— Вилку нагрузочную НЩ-500 (вольтметр 2-0-2 В, амперметр 150-0-150 А, класс точности приборов 1,5; мин ток 50 А, макс. ток. 100 А при 1,0 В.
При напряжении аккумулятора 1,2 В — максимальный нагрузочный ток, обеспчиваемый вилкой, — 120 А. Плавная регулировка нагрузочного тока дает возможность точно установить нагрузочный ток 85..100 А при 1,2 В, что и требуется для аккумуляторов нашей нашей батареи
— Вилку нагрузочную ПАЩ-500 (вольтметр 2-0-2 В, класс точности 1,5; сменные сопротивления на токи 50 А, 70 А, 110 А при 1,0 В. При напряжении аккумулятора 1,4 В максимальный нагрузочный ток будет 154 А).
Вилка ПАЩ-500 с сопротивлением на ток 70 А (это при 1,0 В), при напряжении 1,2 В, будет нагружать испытуемый аккумулятор током:
70 А · 1,2 В / 1,0 В = 84 А (будет недогружать на 1 А).
Разница в 1А для не критична, и можно рекомендовать использовать сопротивление на ток 70 А (он входит штатный комплект поставки, так же как сопротивления на 110 А и на 50 А).
Эта же вилка ПАЩ-500, с сопротивлением на ток 110 А, при напряжении 1,2 В, будет нагружать испытуемый аккумулятор током:
110 А·1,2 В /1 ,0 В = 132 А (будет перегружать на 32 А).
При этом условия испытаний ужесточаются, но, т. к. батарея (и ее отдельные аккумуляторы) допускают максимальный ток нагрузки до 650 А, то можно испытывать током 132 А. Другой вопрос — какое при этом должно быть напряжение на испытуеммо аккумуляторе? Скорее всего те же 1,2 В т.к «излишние» 32 А по сравнению с 650 А — практически ничтожны.
Пример 9. Щелочной аккумулятор КМ 300 Р, 300 Ач, производства ЗАО «Кузбассэлемент».Ток разряда 60 А (5-часовый режим разряда). Максимальный допустимый ток разряда изготовителем не указан. Исходя из общих рекомендаций назначаем для проверки ток 3-х часового режима разряда:
300 Ач / 3 часа = 100 А.
Из нагрузочных вилок ИнтерБалт для щелочных аккумуляторов в этом случае можно выбрать:
— Вилку нагрузочную НЩ-500 (вольтметр 2-0-2 В, амперметр 150-0-150 А, класс точности приборов 1,5; мин ток 50 А, макс. ток. 100 А при 1,0 В. При напряжении аккумулятора 1,4 В — нагрузочный ток 140 А. Плавная регулировка нагрузочного тока).
Кроме вышеописанных достоинств имеется плавная регулировка нагрузочного тока от 50 до 100 А (при 1,0 В) т. е. имеется возможнность установить требуемый ток в зависимости от напряжения аккумулятора;
— Вилку нагрузочную НЩ — 500У (вольтметр 2-0-2 В, амперметр 150-0-150 А, класс точности приборов 2,5; мин ток 50 А, макс. ток. 100 А при 1,0 В При напряжении аккумулятора 1,4 В — нагрузочный ток 140 А. Плавная регулировка нагрузочного тока).
Кроме вышеописанных достоинств имеется плавная регулировка нагрузочного тока от 50 до 100 А (при 1,0 В);
— Вилку нагрузочную ПАЩ-500 (вольтметр 2-0-2 В, класс точности 1,5; сменные сопротивления на токи 50 А, 70 А, 110 А при 1,0 В. При напряжении аккумулятора 1,4 В максимальный нагрузочный ток будет 154 А). Вилка имеет довольно малые габариты и пригодна для работы в стесненных условия. Вилка пригодна для работы с аккумуляторами, установленными на выкатных тележках пассажирских вагонов.
Для проверки сначала можно использовать сопротивление на ток 70 А при 1,0 В (98 А при 1,4 В) — это обеспечит более «мягкие» условия проверки. Если напряжение аккумулятора при нагрузке 70 А будет удовлетворительным, то использовать сопротивление на ток 110 А. При использовании сопротивления на ток 110 А при 1,0 В (154 А при 1,4 В) — условия проверки будут более «жесткими».
Таким образом, последовательное использование двух нагрузочных сопротивлений — сначала на ток 70 А, а если аккумулятор покажет удовлетворительные результаты, то и на ток 110 А, дадут возможность более точно оценить его техническое состояние по сравнению с другими аккумуляторами в этой же батарее.
Пример 10. Щелочной аккумулятор КМ300Р, 300 Ач, производства ЗАО «Великолукский завод щелочных аккумуляторов». Номинальный ток разряда неизвестен. Максимальный допустимый ток разряда неизвестен. Определяем номинальный ток разряда (ток 5-часового режима разряда):
300 Ач / 5 ч = 60 А.
Определяем максимально допустимый ток разряда, исходя из рекомендованного тока 3-часового режима разряда:
300 Ач / 3 часа = 100 А.
Выбор нагрузочной вилки для проверки этого аккумулятора аналогичен выбору нагрузочной вилки для такого же аккумулятора производства ЗАО «Кузбассэлемент», изложенного выше.
Все вышеизложенные в этом примере рекомендации по выбору нагрузочных вилок касаются также других производителей щелочных аккумуляторов, которые не указывают для них максимально допустимый разрядный ток
Пример 11. Кислотная стартерная аккумуляторная батарея 2ТН-450 производства ОАО «Тюменский аккумуляторный завод»
Выше мы определили максимально допустимый разрядный ток для одного элемента данной батареи — 850 А. Обеспечить такой ток переносным прибором — нагрузочной вилкой невозможно. Необходимо использовать стационарное разрядное устройство. Тем не менее, с достаточной степенью вероятности, определить поэлементно пригодность такой батареи возможно.
Емкость батареи 450 Ач. Учитывая, что это емкость двух параллельно включенных элементов, определим емкость одного аккумулятора (элемента)
450 Ач / 2 шт = 225 Ач.
Для стартерных аккумуляторов рекомендуемый нагрузочный ток может быть от 1,0 СН до 1,4 СН (см. п. 3). Рекомендованый ток проверки для стартерных аккумуляторов такой емкости составит:
Imin = 225 Ач · 1 = 225 А до Imax = 225 Ач · 1,4 = 315 А.
.
Исходя из этих соображений, для проверки этого аккумулятора можно выбрать нагрузочную вилку ИнтерБалт:
— Вилку нагрузочная НМ-300 (вольтметр 3-0-3 В, класс точности 1,5; нагрузочные сопротивления для проверки свинцовых стартерных аккумуляторов емкостью 40. 100 Ач; 100. 145 Ач; 145. 200 Ач. При проверке использовать с нагрузочным сопротивлением 145. 200 Ач). Учитывать, что данная вилка будет несколько недогружать аккумулятор. Фактическая емкость аккумулятора 225 Ач, а вилка расчитана на 200 Ач. Проверка аккумулятора будет производиться с недозагрузкой:
(225 Ач — 200 Ач) / 225 Ач ·100 % = 1,1 %.
— Вилку нагрузочную НК-500(вольтметр 3-0-3 В, класс точности 1,5; сменные сопротивления на токи 65 А, 130 А, 250 А при 1,8 В). Обеспечит ток нагрузки 250 А, что вполне укладывается в расчитанные выше пределы (от 225 до 315 А).
Проверка аккумулятора будет производиться током:
225 Ач / 250 А = 0,9 -часового режима разряда.
— Вилка нагрузочная НК-600 (вольтметр 3-0-3 В, амперметр 300-0-300 А, класс точности приборов 1,5; мин ток 166 А, макс. ток. до 300 А при 1,8 В). Максимальный ток нагрузки, который обеспечивает вилка НК-600 — 300 А. Этот ток близок к верхней границе расчитанных выше пределов — 315 А.
Проверка аккумулятора будет производиться током:
225 Ач / 300 А = 0,75 — часового режима разряда.
Вывод. Несмотря на то, что максимальный ток, установленный заводом-изготовителем, для отдельного аккумулятора в этой батарее равен 850А, его с достаточной степенью достоверности можно проверить нагрузочными вилками ИнтерБалт.
5 Рекомендации по выбору нагрузочных вилок для предприятий железнодорожного транспорта
5.1 Пассажирское хозяйство железных дорог:
Все модели нагрузочных вилок ИнтерБалт подходят для проверки щелочных и кислотных аккумуляторов применяемых на пассажирских вагонах. Тем не менее, для работы в условиях ремонтных аккумуляторных помещений можно рекомендовать нагрузочные вилки НЩ-500 и НЩ-500У — для щелочных аккумуляторов и НК-600 для кислотных аккумуляторов. Эти вилки, кроме вольтметра, имеют амперметр, плавное регулирование тока нагрузки и позволяют с большой достоверностью выявлять отстающие и некондиционные аккумуляторы в подвагонных аккумуляторных батареях
Так же, в условиях ремонтных аккумуляторных помещений можно использовать более дешевые нагрузочные вилки ПАЩ-500Л и НК-500Л. При этом необходимо учитывать, что сопротивления «Л» (0,020 Ом, 0,025 Ом, 0,33 Ом) нагрузочной вилки ПАЩ-500Л нагружают щелочные аккумуляторы (соответствующих емкостей) током 5-часового режима разряда, при их напряжении 1,2 В. То есть, эти сопротивления нагружают аккумуляторы номинальным током нагрузки, при их номинальном наряжении, в то время, как щелочные аккумуляторы допускают максимальные токи нагрузки — ток 3-часового режима разряда, ток 1-часового режима разряда и даже токи 0,2-часового режима разряда (см. п.2, Пример 1).
Как раз для проверки максимально допустимыми, для данного аккумулятора, токами нагрузки и служат штатные сопротивления вилки ПАЩ-500Л, обеспечивающие токи нагрузки 50 А, 70 А, 110 А при напряжении аккумулятора 1,0 В.
Сопротивление «Л» — 0,030 Ом нагрузочной вилки НК-500Л нагружает кислотный аккумулятор током 5,2 — часового разряда при его напряжении 2,0 В. В то время, как кислотный тяговый аккумулятор допускает разряд гораздо большими токами (током 1-часового, и выше, режима разряда).
Штатные сопротивление нагрузочной вилки НК-500 на токи 250 А, 130 А и 65 А служат для проверки кислотных аккумуляторов токами нагрузки близкими к максимально-допустимым.
Оснащая аккумуляторную нагрузочными вилками ПАЩ-500Л и НК-500Л, с их штатными сопротивлениями, Вы имеете возможность проверить аккумуляторы не только предписанными в Руководствах токами 5-часового режима разряда, но и сделать более углубленную проверку большими токами, что гарантирует отсутствие отказов аккумуляторов в межремонтный период.
Для проверки напряжения аккумуляторов при заряде и разряде в условиях зарядно — разрядных помещений, а также для работы на вагонах в условиях деповского или заводского ремонта, так же рекомендуется использовать нагрузочные вилки ПАЩ-500Л — для щелочных, и НК-500Л — для кислотных аккумуляторов. Эти вилки имеют уменьшенные габариты, по сравнению с НЩ-500 и НК-600, и могут использоваться в труднодоступных местах.
Нагрузочные вилки НК-500Л и ПАЩ-50Л могут использоваться поездными электромеханикам (ПЭМ) для проверки вагонных аккумуляторов в пути следования и в пунктах оборота. Однако, если в составе обслуживаемого пассажирского поезда есть вагоны и с кислотными аккумуляторами и с щелочными, то поездной электромеханик должен иметь две вилки — НК-500 и ПАЩ-500 для обеспечения раздельного обслуживания данных аккумуляторов.
Вилка нагрузочная НМ-300Л — многофункциональная. В пассажирском хозяйстве железных дорог вилка НМ-300Л может использоваться для проверки, как кислотных , так и щелочных аккумуляторов. Но это не значит, что одной и той же вилкой можно проверять и те и другие аккумуляторы (см. п.1). Вилки НМ-300Л, которыми проверялись кислотные аккумуляторы, не должны применяться для проверки щелочных аккумуляторов и наоборот.
Проверка вагонных аккумуляторов нагрузочной вилкой НМ-300Л может осуществляться только токами 5-часового режима разряда при этом используются дополнительные сопротивления «Л» маркированные («0,020 Ом», «0,025 Ом», «0,030 Ом» и «0,033 Ом»).
Штатные сопротивления нагрузочной вилки НМ-300, маркированные «40. 100 Ач», «100. 145 Ач» и «145. 200 Ач» предназначены для проверки автомобильных кислотных стартерных аккумуляторов и для проверки вагонных аккумуляторов не используются.
Нагрузочную вилку НМ-300Л не рекомендуется использовать в условиях ремонтных предприятий (депо и заводов) из-за довольно малых испытательных токов нагрузки, тем не менее, НМ-300Л незаменима в условиях эксплуатации — для использования поездными электромеханиками в пути следования пасажирского поезда и в пунктах оборота.
5.2 Локомотивное хозяйство железных дорог:
Для проверки кислотных стартерных аккумуляторов типа 2ТН-450, устанавливаемых на тепловозах, с успехом могут использоваться нагрузочные вилки НК-600, НК-500, НМ-300. Нагрузочные вилки НК-500 и НМ-300 при этом используются со штатными сопротивлениями («250 А» и «145. 200 Ач)») соответственно. Проверка производится поэлементно — при снятых перемычках).
Та, или иная модель нагрузочной вилки для проверки, выбирается, как изложено выше, в зависимости от условий эксплуатации нагрузочной вилки (помещение для ремонта, зарядки, или подвижной состав).
Что касается тепловозных стартерных щелочных аккумуляторов марок КН-150, КН-300, ТПНЖ-550 и т. п., то нагрузочные вилки ИнтерБалт применительно к их проверке не испытывались.
Для проверки щелочных аккумуляторов типа НК-125, НК-125П (производства ОАО «Завод АИТ»), устанавливаемых на электровозах серии ВЛ, ЧС-2Т, электропоездах ЭР-1 и ЭР-2, и допускающих максимальный разрядный ток 60 А — нагрузочные вилки — НЩ-500, НЩ-400У, ПАЩ-500 (для ПАЩ-500 использовать штатные сменные сопротивления на 50 А или на 70 А).
Для проверки щелочных аккумуляторов типа НК-125П других производителей, исходя из нагрузочного тока, равного току 3-часового режима разряда (125 Ач / 3часа = 42 А), можно рекомендовать нагрузочные вилки НЩ-500, НЩ-500У, ПАЩ-500 (Для ПАЩ-500 использовать штатное сменное сопротивление маркированное «50А»). При этом вышеуказанные нагрузочные вилки будут давать некоторую перегруку по току при испытаниях аккумуляторов.
Для НЩ-500 и НЩ-500У:
током 125 Ач / 50 А = 2,5 — часового режима разряда (при напряжении аккумулятора 1,0 В);
Для ПАЩ-500: — током 125 Ач / 50 А =2,5 часового режима разряда (при напряжении аккумулятора 1,0 В)
Для проверки щелочных аккумуляторов типа KL-160Р, KL-160PK (производства ОАО «Завод АИТ»), устанавливаемых на электровозах серий ЧС-2, ЧС-4, ЧС-7, и т. п., допускающих максимальный разрядный ток 160А, можно порекомендовать нагрузочные вилки ИнтерБалт моделей НЩ-500, НЩ-500У, ПАЩ-500. При этом проверка будет производиться не максимальным допускаемым нагрузочным током, равным току 1-часового режима разряда, а током несколько меньшим:
Для НЩ-500 и НЩ-500У:
током 160Ач / 100А = 1,6 — часового режима разряда (при напряжении аккумулятора 1,0В);
Для ПАЩ-500
током 160Ач / 110А =1,45 — часового режима разряда (при напряжении аккумулятора 1,0В).
Для проверки щелочных аккумуляторов типа НК-55, НК-55П, емкостью 55 Ач, (производства ОАО «Завод АИТ»), устанавливаемых на электропоездах ЭР-2, ЭД-2, ЭД-4, ЭР-9П, ЭП, и допускающих максимальный разрядный ток 1СН = 55 А, можно порекомендовать нагрузочные вилки ИнтерБалт моделей НЩ-500, НЩ-500У, ПАЩ-500 (Для ПАЩ-500 использовать штатное сменное сопротивление маркированное «50А»). Все эти вилки полностью обеспечивают требуемый нагрузочный ток. При выборе необходимо учитывать условия эксплуатации вилки — стационарное помещение для ремонта или зарядки аккумуляторов, или подвижной состав.
Для проверки щелочных аккумуляторов типа НК-55, НК-55П, емкостью 55 Ач, (производства ЗАО «Великолукский завод щелочных аккумуляторов», или ЗАО «Кузбассэлемент», а также аккумуляторов, производители которых не устанавливают для них максимальный ток разряда, принимаем рекомендуемый режим — 3-х часовый).
55 Ач / 3 час = 18,3 А.
Для этого случая вы можете заказать нагрузочную вилку ПАЩ-500 с нестандартным дополнительным сопротивлением на ток 18 А при напряженнии 1,0 В или 1,2 В.
Вилки НЩ-500 и НЩ-500У более подходят для работы в условиях аккумуляторной.
Вилка нагрузочная ПАЩ-500 имеет сравнительно меньшие габариты и более удобна для работы в условиях эксплуатации подвижного состава.
Вы можете заказать нагрузочные вилки моделей НК-500,0 ПАЩ-500, НМ-300 с дополнительными сопротивлениями на токи от 0 до 110 А — для щелочных вилок, и на токи от 0 до 250 А — для кислотных вилок.
Для нагрузочных вилок НК-500,0 ПАЩ-500, НМ-300 Вы можете заказать нагрузочные сопротивления, имеющие строго регламентированные омические сопротивления.
5.3 Изотермический подвижной состав железных дорог:
Изотермические вагоны с машинным охлаждением (рефрижераторные секции) оборудуются подвагонными аккумуляторными батареями тех же марок и емкостей, что и пассажирские вагоны. Поэтому выбор нагрузочных вилок для обслуживания подвагонных аккумуляторных батарей рефрижераторных секций, аналогичен выбору нагрузочных вилок для аккумуляторов пассажирских вагонов, изложенному выше.
Кислотные аккумуляторные батареи напряжением 12 В, питания цепей сигнализации дизелей рефрижераторных секций производства ГДР и кислотные стартерные аккумуляторные батареи напряжением 12 В, рефрижераторных секций производства Брянского машиностроительного завода, не имеющие открытых выводов отдельных аккумуляторов или открытых межэлементных перемычек, нагрузочными вилками ИнтерБалт проверены быть не могут. Для этих целей можем порекомендовать тестер АСГ; с пределами измерений, соответствующим токам нагрузки 500. 1000 А
Те же аккумуляторные батареи напряжением 12 В, имеющие открытые выводы и межэлементные перемычки могут быть проверены нагрузочной вилкой НМ-300 со штатными сопротивлениями.
Источник