Аккумулятор
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ ЗАБАЙКАЛЬСКОГО КРАЯ
ГОУ НПО ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ УЧИЛИЩЕ №1
«ЭЛЕКТРОМОНТЕР ПО РЕМОНТУ И
ОБСЛУЖИВАНИЮ
К защите допущена.
Зам. Директора. по УПР: С.А. Буракова
(подпись Ф.И.О)
ПИСЬМЕННАЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема: Аккумулятор
Выпускник: Герасимов Вадим Владимирович группа № 3-04
(Ф.И.О)
Руководитель работы___________
(Ф.И.О)
Работа выполнена:_____________
(подпись выпускника)
г.Чита,2013г.
Содержание
1.Введение--------------------
2.Основная часть
2.1.Назначение----------------
2.2. Устройство, принцип работы------------------------
2.3.Неисправности-------------
2.4.ТО и ремонт
2.6. Используемое оборудование и инструмент--------------------
3. Организация рабочего
места-------------------------
4. Техника безопасности----------
5.Используемая литература-----
1. Введение.
Источниками электроэнергии являются электростанции, которые способны
преобразовывать разные виды энергии в электрическую. По типам используемой
энергии электростанции подразделяют на тепловые, атомные и гидроэлектростанции.
Выработанная на станциях электроэнергия передается потребителями по линиям высокого напряжения (110 кВ и выше) через повышающие трансформаторные подстанции. Для рационального распределения нагрузки между электростанциями, эффективного использования их мощностей, повышения надежности снабжения потребителей и отпуска им электрической энергии оптимальными показателями по частоте и напряжению практикуется параллельная работа электростанций на общую электрическую сеть региональной энергетической системы, в состав которой входят электростанции, линии электропередачи, сетевые трансформаторные подстанции и тепловые сети ,связанные общим режимом производства и распределения электрической и тепловой энергии. Многие такие системы объединяются в общую электрическую сеть и образуют крупные энергосистемы республик, краев и т.д. электрические сети служат для передачи и распределения электрической энергии от электростанций к потребителю и состоят из распределительных устройств (РУ) и воздушных или кабельных линий различного напряжения.
Центром питания (ЦП) является распределительное устройство генераторного напряжения электростанции или РУ вторичного напряжения понижающей подстанции энергосистемы данного района.
Различают электрические сети постоянного и переменного тока. К сетям постоянного тока относятся сети электрифицированных железных дорог, метро-политена, трамвая, троллейбуса, некоторые сети химических, металлургических и других предприятий. Снабжение всех остальных объектов промышленности, сельского хозяйства, коммунального и бытового назначения ведется трёхфазным переменным током частотой 50 Гц.
2. Основная часть.
Аккумуляторная батарея предназначена для питания цепей управления и освещения электровоза при неработающем ТРПШ.
Технические данные батареи следующие;
Номинальная емкость, А ч . . 125
Номинальное напряжение, В. 50
Аккумуляторная батарея состоит из щелочных никель- кадмиевых аккумуляторов НК- 25, установленных в двух металлических ящиках. В каждом ящике на тележке установлен аккумулятор. На дне тележки уложены щелочестойкие резиновые полосы. В дне тележки и ящика имеются отверстия для стока электролита наружу. При обслуживании батареи тележка выкатывается на открытую до горизонтального положения крышку. Крышка нижней части крепится к ящику на петлях и удерживается в горизонтальном положении тросами, связанными с крышкой регулировочными болтами. В закрытом положении крышка крепится к ящику вверху двумя четырехгранными замками, сбоку- двумя откидными замками. Для отвода газов вверху ящика вварены две трубки с грибками, для забора вентилирующего воздуха на торцевых стенках ящика предусмотрены отверстия. В зимнее время во избежание попадания снега в батарею отверстия закрывают крышками на резьбе изнутри ящика.
Тележка
и внутренняя поверхность
Электрическую энергию напряжением 6000, 10 000, 20 000 В вырабатывает турбодефис и гидрогенераторы. Передавать на большие расстояния электрическую энергию такого напряжения экономически нецелесообразно из- за значительных потерь. Поэтому на повышающих трансформаторных подстанциях, сооружаемых при электростанциях, её повышают до 110, 220 и 550 кВ, а перед поступлением к потребителям на понижающих трансформаторных подстанциях понижают до 35, 10 и 6 кВ.
Снабжение электроэнергией промышленных предприятий и городом производится через РУ и подстанции, максимально приближенные к потребителям.
РУ служит для приема и распределения электрической энергии и содержит коммутационные аппараты, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства (компрессорные, аккумуляторные и др.), устройства защиты, автоматики, измерительные приборы.
РУ бывают открытыми (ОРУ) (основное оборудование расположено на открытом воздухе), и закрытыми (ЗРУ) (в помещении).
Электроустановка, служащая для преобразования и распределения электрической энергии, называется подстанцией и состоит из трансформаторов или других преобразователей энергии, РУ, устройств управления и вспомогательных сооружений. В зависимости от того, преобладают на ней трансформаторы или другие преобразователи энергии, подстанции называют трансформаторными (ТП) или преобразовательными.
Устройство, не входящее в состав подстанции и предназначенное для приёма и распределения электрической энергии на одном напряжении без преобразования и трансформации, называют распределительным пунктом (РП).Качество электрической энергии характеризуется постоянством частоты и стабильностью напряжения в пределах установленных норм. Частота задаётся электростанциями для всей энергосистемы в целом.
Сравнение с кислотными аккумуляторами.
Щелочные аккумуляторы
имеют ряд преимуществ перед
кислотными. Они обладают большой
механической прочностью, малочувствительны
к толчкам и сотрясениям, имеют
меньший вес и требуют
Благодаря
большому внутреннему
Недостатком
щелочных аккумуляторов
На электровозах и тепловозах, выпускаемых в настоящее время промышленностью, устанавливают только щелочные аккумуляторы.
Кислотные
аккумуляторы остались лишь на
подвижном составе старых
2.2. Устройство.
Принцип работы
Кислотного аккумулятора.
В аккумуляторе этого типа электродами являются свинцовые пластины, покрытые так называемыми активными массами. Активной массой положительного электрода (анода) служит перекись свинца РЪСЬ, а активной массой отрицательного электрода (катода) – чистый (губчатый) свинец РЬ. В качестве электролита используется 25-34 % - ный водный раствор серной кислоты H2SO4.
Положительные пластины отливают из чистого свинца в виде решетки, между стержнями которой закладывают пасту из свинцовых окислов или свинцового порошка. При изготовлении или вводе аккумуляторов в эксплуатацию пластины подвергают специальному заряду, в результате которого паста электрохимическим путём превращается в перекись (двуокись) свинца РЬСЬ и
приобретает коричневый цвет. Этот процесс носит название формовки аккумулятора.
В аккумуляторных
батареях, применяемых на электрическом
подвижном составе, каждая
Отрицательные пластины имеют остов в виде решетки из сплава свинца с сурьмой (для повышения прочности). Ячейки ее заполняют пастой с различными веществами, способствующими повышению пористости активной массы (сажа, пемза, стеклянный порошок и пр.). При формовке перекись свинца переходит в чистый свинец РЬ, имеющий пористую структуру и называемый, поэтому губчатым свинцом; отрицательные пластины при этом приобретают серый цвет.
Ячейки отрицательных
пластин после заполнения
Для увеличения
емкости в каждый аккумулятор
устанавливают несколько
Блоки положительных и отрицательных обычно устанавливают в аккумуляторном сосуде так, чтобы между каждыми двумя пластинами одной полярности располагались пластины другой полярности. По краям аккумулятора ставят отрицательные пластины, так как положительные
пластины при установке по краям склонны к короблению. Пластины отделяют одну от другой сепараторами, выполненными из микропористого эбонита, выщелоченной ольховой фанеры, стеклянных трубок или какого-либо изоляционного материала. Сепараторы предотвращают возможность короткого замыкания между пластинами при их короблении.
Пластины устанавливают в аккумуляторном сосуде так, чтобы между их нижней частью и дном сосуда имелось некоторое свободное пространство. В этом пространстве скапливается свинцовый осадок (шлам), образующийся вследствие отпадания отработавшей активной массы пластин в процессе эксплуатации.
Щелочной аккумулятор.
В щелочном аккумуляторе активная масса положительного электрода состоит из гидрата окиси никеля Ni(OH)3, а активная масса отрицательного электрода – губчатого железа Pe (железо - никелевые аккумуляторы) или из смеси губчатого кадмия Cd и губчатого железа Fe (кадмиево-никелевые аккумуляторы). Электролитом служит 20%- ный раствор едкого калия КОН с примесью едкого лития. Эта примесь значительно увеличивает срок службы аккумулятора.
Железо - никелевые аккумуляторы, выпускаемые отечественной промышленностью, имеют обозначение ЖН, кадмиево-никелевые – КН. Оба электрода в этих аккумуляторах изготавливают в виде стальных никелированных решеток, в ячейки которых впрессованы наполненные активной массой коробочки (ламели) из никелированной жести с большим количеством мелких отверстий для доступа электролита к активной массе. Каждая отрицательная пластина расположена между двумя
положительными; для предотвращения короткого замыкания между ними устанавливают сепараторы, выполненные в виде эбонитовых стержней. Сосуд, в котором помещают пластины и электролит, также изготавливается из никелированной жести и имеет приваренную крышку с отверстиями для выводных токопроводящих штырей и для выхода газов и наливания электролита. Для придания сосуду механической прочности стенки его выполняют гофрированными.
Разряд и заряд.
При разряде щелочного аккумулятора гидрат окиси никеля Ni(OH)3 на положительном электроде, взаимодействуя с ионами электролита, переходит в гидрат закиси никеля Ni(OH)2, а железо или кадмий отрицательного электрода превращается в гидрат окиси железа Fe(OH)2 или гидрат окиси кадмия Cd(OH)2. В процессе возникающих при этом электрохимических реакций химическая энергия переходит в электрическую и между электродами возникает разность потенциалов около 1,5В, обеспечивающая протекание тока по внешней цепи и внутри аккумулятора.
Электролит
в процессе электрохимических
реакций не расходуется,
При заряде
аккумулятора под действием
Для полного
использования емкости
меньше этой величины, а при заряде значительно больше. При разряде напряжение аккумулятора довольно быстро падает до 1,3В, а затем медленно уменьшается до 1,1 В: при этом напряжении разряд следует прекращать.
При заряде напряжение с 1,6 В быстро поднимается до 1,75 В, а затем несколько падает и далее медленно повышается до 1,85В. Заряд щелочного аккумулятора ведут до тех пор, пока ему не будет сообщено требуемое количество ампер- часов (согласно паспортным данным).
Выделение газа у
щелочных аккумуляторов не
Щелочные аккумуляторы,
как правило, лучше
Емкость, К.П.Д., коэффициент отдачи.
Ёмкость щелочного
Величина ёмкости этого аккумулятора мало меняется при изменении величины разрядного тока; при разряде током свыше номинального она несколько понижается.
Коэффициент отдачи щелочного аккумулятора равен 75- 80%, а К.П.Д.- 55-65%.
Разряд и заряд.
При разряде аккумулятора положительные ионы H2 и отрицательные ионы кислотного остатка SO4, на которые распадаются молекулы серной кислоты H2SO4 электролита, направляются соответственно к положительному и отрицательному электродам и вступают в электрохимические реакции с их активными массами. При этом запасенная в аккумуляторе химическая энергия
переходит в электрическую
и между его электродами
В результате
электрохимических реакций,
Аккумулятор может разряжаться теоретически до полного превращения активных масс электродов в сернокислый свинец и истощения электролита. Однако практически разряд прекращают гораздо раньше. Образующийся при разряде сернокислый свинец представляет собой соль белого цвета, плохо растворяющуюся в электролите и обладающую низкой электропроводностью. Поэтому разряд ведут не до конца, а только до момента, когда в сернокислый свинец перейдет около 35% активной массы. В этом случае образовавшийся сернокислый свинец равномерно распределяется в виде мельчайших кристалликов в оставшейся активной массе, которая сохраняет еще достаточную электропроводность, чтобы обеспечить определенное напряжение между пластинами, равное 1,7- 1,8В.
Разряженный аккумулятор подвергают заряду, т.е. присоединяют к источнику тока напряжением, большим напряжения аккумулятора.
При разряде
положительные ионы водорода
перемещаются к отрицательному
электроду, а отрицательные
Концентрация серной кислоты при этом возрастает, т.е. удельный вес электролита увеличивается.
Полностью заряженный
аккумулятор имеет
При разряде
напряжение аккумулятора
Если разряженный
аккумулятор оставить на
При заряде
напряжение аккумулятора
Это кипение служит признаком окончания заряда. При отключении аккумулятора от зарядного источника тока напряжение его быстро снижается до 2,2В.
В эксплуатируемых и неработающих аккумуляторах происходит явление саморазряда, в результате которого они теряют свою емкость (примерно 1%-2% в сутки). Для компенсации саморазряда неработающие аккумуляторные батареи необходимо периодически подзаряжать.
При загрязнении электролита,
а также крышек аккумуляторов, их
клемм и междуэлементных соедин
Ёмкость, К.П.Д., коэффициент отдачи.
Ёмкостью аккумулятора называется количество электричества ампер- часах, которое может дать полностью заряженный аккумулятор при разряде его до предельно допустимого напряжения 1,8В.
Если, например,
в паспорте аккумулятора
Ёмкость определяется количеством активной массы пластин и электролита, т.е. размерами аккумулятора.
За номинальное значение в кислотных аккумуляторных батареях электровозов и моторных вагонов принимает ёмкость при 5 ч режиме, т.е. при разряде аккумулятора таким током, при котором он разряжается до напряжения 1,8В в течение 5 ч. В щелочных аккумуляторных батареях тепловозов и электрического подвижного состава номинальным значением ёмкости считают ёмкость при 8 ч или 10 ч разрядном режиме. При увеличении разрядного тока ёмкость аккумуляторов понижается. Например, аккумуляторные батареи типа ЭПМ- 80, устанавливаемые на некоторых электровозах и моторных вагонах, при номинальном разрядном токе- 6а разряжаются до напряжения 1,8В за 5 ч т.е. ёмкость их составляет:
16а х 5ч=80а><ч.
Если же разряжать такой аккумулятор током 22а, то он разрядится до напряжения 1,8В за 3 ч, а при токе 48а- за 1 час.
Ёмкость аккумулятора при этом составляет:
При разрядном токе 22а- 22а*3ч=66а*ч;
При разрядном токе 48а-48*1ч=48*ч.
При понижении температуры ёмкость аккумулятора уменьшается, так как понижается способность электролита проникать в поры пластин.
С приближением к точке замерзания (- 40-45 С) напряжение ёмкости аккумулятора падают почти до нуля. При повышении температуры ёмкость аккумулятора увеличивается; однако при достижении 40 -50 С усиливается саморазряд в аккумуляторах и сокращается срок службы.
В процессе эксплуатации
аккумулятора при многократных
зарядах и разрядах поры
Экономичность работы
аккумулятора характеризуется
К.П.Д. аккумулятора
Коэффициентом отдачи
аккумулятора по ёмкости
Неисправности возникают в аккумуляторах вследствие нарушения режимов работы и зарядки, при несоблюдении правил ухода за ними, а также в результате нарушения сроков ремонта. Неисправности в аккумуляторах приводят чаще всего к падению разрядного напряжения и снижению ёмкости. Падение напряжения объясняется изменением внутреннего сопротивления аккумулятора. Ёмкостью аккумулятора называют количество электричества, которое он может
отдавать при разряде до выбранного конечного разрядного напряжения. Ёмкость измеряется в ампер- часах и зависит от тока разряда, конечного разрядного напряжения и температуры, поэтому в условных обозначения аккумуляторных батарей указывают ёмкость, соответствующую определенному разрядному режиму. Номинальную ёмкость большинства аккумуляторов указывают при разрядном режиме в течение 8, 10, 12 или 20 ч при t 15-35 С.
В кислотных аккумуляторах неисправности проявляются в виде короткого замыкания между пластинами, разрушения сепараторов, сульфатации и разрушения пластин, образования шлама и коррозии решеток.
Короткие замыкания
между пластинами аккумулятора
возникают в результате их
коробления и разрушения
Разрушение сепараторов вызывается повышенной концентрацией или высокой температурой электролита. Сепараторы разрушаются также в результате воздействия на них механических усилий, возникающих при замерзании электролита или короблении пластин.
Сульфатация
пластин чаще всего возникает
вследствие систематических
плотности и его загрязнения. Признаками сульфатации пластин являются малая ёмкость при заряде, повышенное против обычного напряжение в начале заряда, преждевременное обильное газовыделение и повышенная температура электролита при заряде, пониженная плотность его в конце заряда.
Сульфатацию пластин аккумулятора можно обнаружить путём их осмотра и ощупывания. При осмотре обращают внимание на цвет положительных и отрицательных пластин. Положительные пластины при начальной стадии сульфатации в заряженном виде из тёмно- коричневых превращаются в светло-коричневые, а при значительной сульфатации – в оранжево-коричневые. Отрицательные пластины приобретают светло-серый цвет, а активная масса становится пескообразной, на отдельных участках появляются белые пятна. Кроме того, при сульфатации положительные и отрицательные пластины твердеют, что легко обнаружить, ощупав их рукой.
Разрушение пластин происходит при больших зарядных и разрядных токах и выражается в выпадении из них активной массы, которая оседает на дно бака в виде шлама. Электролит делается мутным и приобретает коричневую окраску. Признаками разрушения пластин являются низкая ёмкость и слишком быстрый разряд аккумулятора.
Образование
шлама происходит из-за
Коррозия
решеток чаще всего
Щелочные аккумуляторы повреждаются реже, чем кислотные. Возникшие в них неисправности зачастую устраняются после их промывки и смены электролита. Наиболее часто встречаются такие
неисправности, как потеря ёмкости, вспучивание бака и чрезмерный нагрев электролита и зажимов, течь электролита.
Потеря ёмкости
в аккумуляторе может быть
следствием длительной работы
на старом электролите или
попадания в него вредных

- Аккумуляторлық батареялар
- Аккумуляторная батарея и его использование
- Аккумуляторные батареи
- Аккумуляторные батареи: принцип работы и конструкция
- Аккумуляторные батареи – проблемы утилизации и методы решения
- Аккумуляторы
- Аккумуляторы
- Аккредитивная форма расчетов. Виды и формы аккредитивов
- Аккредитивы. Виды и причины
- Аккредитованные профессиональные аудиторские объединения
- Аккультурация
- Аккультурация
- Аккультурация в межкультурной коммуникации
- Аккумулирующие электрические станции