Аккумуляторы. Правила эксплуатации АКБ ГОСКОМСВЯЗИ. Инструкция по эксплуатации стационарных свинцовокислотных аккумуляторных батарей в составе эпу на объектах всс россии
 Скачать 104.63 Kb.
|
|
4.2. Электрические характеристики стационарных свинцово-кислотных аккумуляторов 4.2.1. Емкость. 4.2.1.1. Основным параметром, характеризующим качество аккумулятора при заданных массо-габаритных показателях, является его электрическая емкость, определяемая по числу ампер-часов электричества, получаемого при разряде аккумулятора определенным током до заданного конечного напряжения. По классификации ГОСТ Р МЭК 896-1-95 номинальная емкость аккумулятора (С10) определяется по времени его разряда током десятичасового режима разряда до конечного напряжения 1,8 В/эл при средней температуре электролита при разряде 20°С. Если средняя температура электролита при разряде отличается от 20°С, полученное значение фактической емкости (Сф) приводят к температуре 20°С, используя формулу: где z - температурный коэффициент емкости, равный 0,006 1/°С для режимов разряда более часа и 0,01 1/°С - для режимов разряда, равных одному часу и менее; t - фактическое значение средней температуры электролита при разряде, °С. 4.2.1.2. Согласно ГОСТ Р МЭК 896-1-95 при оценке емкости батареи среднюю температуру определяют по температуре контрольных элементов, выбираемых из расчета один контрольный элемент из шести, а конечное напряжение разряда батареи рассчитывают по числу n элементов в батарее - Uкон.эл x n. 4.2.1.3. Емкость аккумуляторов при более коротких режимах разряда меньше номинальной и при температуре электролита (20±5) °С для аккумуляторов с разными типами электродов должна быть не менее указанной в табл. 4.1 (с учетом обеспечения приемлемых пределов изменения напряжения на аппаратуре электросвязи). 4.2.1.4. Как правило, при вводе в эксплуатацию аккумуляторов с малым сроком хранения на первом цикле разряда батарея должна отдавать не менее 95% емкости, указанной в табл. 4.1 для 10, 5, 3 и 1 - часового режимов разряда, а на 5 - 10-м цикле разряда (в зависимости от предписания изготовителя) - отдавать не менее 100% емкости, указанной в табл. 4.1, для 10, 5, 3, 1, 0,5 и 0,25 - часового режимов разряда. Таблица 4.1
4.2.1.5 При выборе аккумуляторов следует обращать внимание на то, при каких условиях задается изготовителем значение номинальной емкости. Если значение емкости задается при более высокой температуре, то для сравнения данного типа аккумулятора с другими необходимо предварительно пересчитать емкость на температуру 20°С. Если значение емкости задается при более низком конечном напряжении разряда - необходимо пересчитать емкость по данным разряда аккумуляторов постоянным током, приводимую в эксплуатационной документации или проспектных данных производителя для данного режима разряда, но до конечного напряжения, указанного в табл. 4.1. Кроме того, при оценке аккумулятора следует учитывать исходное значение плотности электролита, при которой задается емкость: если исходная плотность повышена - следует ожидать сокращенный срок службы аккумулятора. 4.2.2. Пригодность к буферной работе. 4.2.2.1. Другим параметром, характеризующим стационарные свинцово-кислотные аккумуляторы, является их пригодность к буферной работе. Это означает, что предварительно заряженная батарея, подключенная параллельно с нагрузкой к выпрямительным устройствам, должна сохранять свою емкость при указанных изготовителем напряжении подзаряда и заданной его нестабильности. Обычно напряжение подзаряда Uпз указывается для каждого типа аккумулятора и находится в пределах 2,18 - 2,27 В/эл (при 20 °С). 4.2.2.2. Нестабильность подзарядного напряжения для основных типов аккумуляторов не должна превышать 1%, что накладывает определенные требования на выбор выпрямительных устройств при проектировании электропитающих установок электросвязи. 4.2.2.3. На срок службы аккумуляторов влияет также величина переменной составляющей их зарядного (подзарядного) тока. Особенно это существенно при использовании для резерва электропитания оборудования современных электронных средств коммутации батарей герметизированных аккумуляторов. Выпрямительные устройства в составе ЭПУ, применяемые для заряда и подзаряда герметизированных аккумуляторов, должны обеспечивать полный размах изменения напряжения системы «ЭПУ - питаемое оборудование» (при отключенной батарее), включая допустимую нестабильность, не превышающий ± 2,5 % рекомендованного изготовителем значения напряжения подзаряда. При этом ни при каких обстоятельствах во время заряда и подзаряда герметизированных аккумуляторов не допускается реверсирование направления прохождения тока через батарею. 4.2.3. Разброс напряжения элементов 4.2.3.1. Важным параметром, определяемым технологией изготовления аккумуляторов, является разброс напряжения отдельных элементов в составе батареи при заряде, подзаряде или разряде, который для открытых типов аккумуляторов задается изготовителем, как правило, в пределах ± 2% от среднего значения. При коротких режимах разряда (1-часовом и более коротких) этот разброс напряжений не должен превышать ± 5%. Обычно для аккумуляторов с содержанием сурьмы в основе положительных электродов более 2% разброс напряжений отдельных элементов в батарее значительно ниже вышеуказанного и не приводит к осложнениям в процессе эксплуатации аккумуляторных установок. 4.2.3.2. Для аккумуляторов с меньшим содержанием сурьмы в основе электродов или с безсурьмянистыми сплавами указанный разброс напряжения элементов значительно больше и в первый год после ввода батареи в действие может составлять ±10% от среднего значения с последующим снижением разброса в процессе эксплуатации. Отсутствие тенденции к снижению величины разброса напряжения отдельных элементов в течение первого года после ввода аккумуляторной батареи в действие или увеличение разброса напряжения при последующей эксплуатации батареи свидетельствуют о ее дефектах или о нарушении условий эксплуатации. Особенно опасно длительное повышение напряжения на отдельных элементах в составе батареи, превышающее 2,4 В/элемент, т.к. это может привести к повышенному расходу воды в отдельных элементах при заряде или подзаряде батареи и к сокращению срока ее службы или повышению трудоемкости обслуживания (более частые доливки воды - для аккумуляторов открытых типов). Кроме того, значительный разброс напряжения элементов в батарее может привести к потере ее емкости вследствие чрезмерно глубокого разряда отдельных элементов при разряде батареи. 4.2.4. Саморазряд. 4.2.4.1. Качество технологии изготовления аккумуляторов оценивается также и по такой их характеристике как саморазряд. Саморазряд (по определению ГОСТ Р МЭК 896-1-95 - сохранность заряда) определяется как процентная доля потери емкости бездействующим аккумулятором (при разомкнутой внешней цепи) при хранении в течение заданного промежутка времени при температуре 20°С.Этот параметр определяет продолжительность хранения батареи в промежутках между очередными зарядами, а также величину подзарядного тока заряженной батареи. 4.2.4.2. Величина саморазряда в сильной степени зависит от температуры электролита, поэтому для уменьшения подзарядного тока батареи в буферном режиме ее работы или для увеличения времени хранения батареи в бездействии целесообразно выбирать помещения с более низкой средней температурой. 4.2.4.3. Обычно среднесуточный саморазряд открытых типов аккумуляторов при 90-суточном хранении при температуре 20°С не должен превышать 1% номинальной емкости и с ростом температуры на 10°С удваивается. Среднесуточный саморазряд герметизированных аккумуляторов при тех же условиях хранения, как правило, не должен превышать 0,1% номинальной емкости. 4.2.5. Внутреннее сопротивление и ток короткого замыкания. 4.2.5.1. Для расчета цепей автоматики и защиты аккумуляторных батарей ГОСТ Р МЭК 896-1-95 регламентирует такие характеристики аккумуляторов как их внутреннее сопротивление и ток короткого замыкания. Эти параметры определяются расчетным путем по установившимся значениям напряжения при разряде их токами достаточно большой величины (обычно равными 4С10 и 20С10) и должны приводиться в технической документации производителя. По этим данным может быть рассчитан такой выходной динамический параметр ЭПУ, как нестабильность выходного напряжения при скачкообразных изменениях тока нагрузки, включая режимы короткого замыкания в цепях нагрузки, поскольку в буферных ЭПУ выходное сопротивление установки в основном определяется внутренним сопротивлением аккумуляторной батареи. 5. ТРЕБОВАНИЯ К РАЗМЕЩЕНИЮ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ 5.1. Настоящие требования разработаны с учетом положений действующих Правил устройства электроустановок (Гл. 4.4), Правил эксплуатации электроустановок потребителей (Гл. 2.10), СНиП 2.04.05-91 (п. 4.14 и Приложение 17), а также германского стандарта DIN VDE 0510 Часть 2. 5.2. Для размещения свинцово-кислотных аккумуляторных батарей могут использоваться следующие места: а) выделенные специальные помещения в пределах здания объекта связи; б) выделенные участки помещения для размещения оборудования связи; в) батарейные шкафы и контейнеры, размещаемые как внутри зданий, так и вне их; г) батарейные отсеки в составе оборудования связи. 5.3. Независимо от места размещения аккумуляторных батарей должны выполняться следующие общие требования. 5.3.1. Элементы батареи должны быть доступны для их текущего обслуживания и измерений. 5.3.2. Элементы батареи должны быть защищены от падения на них посторонних предметов, попадания жидкостей и загрязняющих веществ. 5.3.3. Батареи должны быть защищены от воздействия недопустимо низкой и высокой температуры окружающей среды, разница температуры элементов в составе батареи при эксплуатации не должна превышать 10°С. Внимание: Пониженная температура электролита в элементах снижает действующую емкость батареи при разряде и снижает способность восстановления емкости батареи при заряде. Слишком высокая температура электролита может повредить элементы. Длительная неоднородность температуры электролита в разных элементах ведет к ускоренной безвозвратной потере емкости батареи и к снижению ее срока службы. 5.3.4. При размещении батареи должны исключаться механические нагрузки на элементы, превышающие заданные значения для данного типа аккумуляторов согласно технической документации изготовителя. 5.3.5. Аккумуляторные батареи не следует размещать вблизи источников вибрации и тряски. 5.4. При размещении батареи в специально выделенном аккумуляторном помещении должны соблюдаться следующие требования. 5.4.1. Батарея должна быть расположена возможно ближе к зарядным устройствам и распределительному щиту постоянного тока. 5.4.2. Помещение должно быть изолировано от попаданий в него пыли, испарений и газа, а также от проникновения воды через перекрытие. 5.4.3. В аккумуляторном помещении должна исключаться повышенная влажность, приводящая к выпадению росы при снижении температуры воздуха до 10°С. 5.4.4. Высота проходов для обслуживания батареи в помещении должна быть не менее 2 м. 5.4.5. Для снижения ущерба, вызванного возможной утечкой электролита при эксплуатации батареи, стеллажи для размещения батареи и пол помещения должны иметь кислотостойкое покрытие; должно исключаться возможное проникновение вылившегося электролита в соседние помещения. 5.4.6. Стены и потолок помещения должны быть окрашены кислотостойкой краской. 5.4.7. Все электрические цепи в помещении должны иметь кислотостойкую оболочку. 5.4.8. Для освещения помещения должны использоваться лампы накаливания, установленные во взрывозащищенную арматуру. Одна из ламп должна быть подключена к системе аварийного освещения. 5.4.9. Для исключения электростатических зарядов обслуживающего персонала покрытие пола должно обеспечивать сопротивление току утечки на землю не более 100 МОм. 5.4.10. Для вентиляции помещений аккумуляторных батарей должна быть выполнена естественная вытяжная вентиляция, которая должна обеспечивать не менее чем однократный обмен воздуха в час. Дополнительная вентиляция помещения должна быть выполнена в соответствии с требованиями к возможным режимам заряда батареи при эксплуатации с учетом особенностей данного типа аккумуляторов (см. Раздел 9). 5.4.11. Доступные для проникновения окна помещения должны быть оборудованы металлическими решетками или армированным сеткой стеклом; для окон необходимо применять матовое или покрытое белой клеевой краской стекло. 5.4.12. Помещение должно быть легко доступно для обслуживающего персонала. 5.4.13. В зданиях, оборудованных водопроводом, вблизи помещения аккумуляторной установки должны быть установлены водопроводный кран и раковина. При отсутствии в здании водопровода вблизи помещения аккумуляторной установки должен быть оборудован рукомойник. 5.4.14. Помещения аккумуляторных батарей допускается выполнять без естественного освещения. Допускается также размещение их в сухих подвальных помещениях. 5.4.15. Остальные требования должны соответствовать требованиям Главы 4.4 Правил устройства электроустановок. 5.5. При размещении аккумуляторных батарей на выделенных участках помещения для размещения оборудования связи должны соблюдаться следующие условия. 5.5.1. Батарея должна быть расположена возможно ближе к зарядным устройствам и распределительному щиту постоянного тока, 5.5.2. Выделенный участок помещения должен быть изолирован от попаданий в него пыли, испарений и газа, а также от проникновения воды через перекрытие. 5.5.3. Для снижения ущерба, вызванного возможной утечкой электролита при эксплуатации батареи, стеллажи для размещения батареи и пол выделенного участка помещения должны иметь кислотостойкое покрытие; должно исключаться возможное проникновение вылившегося электролита на соседние участки помещения. 5.5.4. При использовании аккумуляторов открытого типа стены и потолок помещения, двери и оконные рамы должны быть окрашены кислотостойкой краской. 5.5.5. Все электрические цепи, имеющие соединения с батареей, должны иметь кислотостойкую оболочку. 5.5.6. При использовании аккумуляторов открытого типа для освещения помещения должны использоваться лампы накаливания, установленные во взрывозащищенную арматуру. Одна из ламп должна быть подключена к системе аварийного освещения. 5.5.7. Для исключения электростатических зарядов обслуживающего персонала покрытие пола на участке размещения батареи должно обеспечивать сопротивление току утечки на землю не более 100 МОм. 5.5.8. Для вентиляции помещения должна быть выполнена естественная вытяжная вентиляция, которая должна обеспечивать не менее чем однократный обмен воздуха в час. 5.5.9. Участок для размещения аккумуляторной батареи в помещении должен иметь ограждения, позволяющие доступ только для обслуживающего персонала. 5.5.10. В зданиях, оборудованных водопроводом, вблизи помещения, в котором установлена аккумуляторная батарея, должны быть установлены водопроводный кран и раковина. При отсутствии в здании водопровода вблизи помещения аккумуляторной установки должен быть оборудован рукомойник. 5.6. Установка свинцово-кислотных батарей в отдельных аккумуляторных помещениях должна предусматривать следующее. 5.6.1. Элементы или моноблоки, составляющие батарею, должны быть установлены на стеллажи компактно с соблюдением требований технических условий на стеллажи. 5.6.2. Элементы и моноблоки, баки которых изготовлены из пластмассы SAN (полистирол-акрило-нитрил) или ABC (акрилонитрил-бутадиен-стирол), могут устанавливаться на неметаллические стеллажи без изолирующих прокладок (поддонов). 5.6.3. Металлические стеллажи должны иметь изолирующее покрытие; в противном случае элементы и моноблоки должны устанавливаться на такие стеллажи с использованием поддонов или изолирующих прокладок. 5.6.4. Стеллажи должны быть изолированы от пола посредством изоляторов. 5.6.5. Стеллажи для аккумуляторных батарей напряжением не выше 48 В могут устанавливаться без изоляторов. 5.6.6. Элементы батареи должны размещаться так, чтобы открытых частей батареи, имеющих разность потенциалов более 110 В, нельзя было касаться одновременно; это требование выполняется, если расстояние между этими частями превышает 1,5 м; в противном случае все токоведущие части и соединения должны быть изолированы. 5.6.7. Зазор между токоведущими частями батареи, имеющими разность потенциалов более 24 В, должен быть не менее 10 мм, в противном случае должна использоваться соответствующая изоляция. 5.6.8. Проход между рядами батареи должен быть примерно равен полуторной глубине элементов, но не менее 0,8 м при одностороннем обслуживании; при двухстороннем обслуживании величина прохода должна составлять не менее 1 м. 5.6.9. Размещение батареи относительно отопительных приборов должно исключать местный нагрев элементов. 5.6.10. Подключение аккумуляторных батарей к электропитающей установке должно выполняться медными или алюминиевыми неизолированными шинами или кабелями с кислотостойкой изоляцией. 5.6.11. Соединения и ответвления шин и кабелей должны выполняться, как правило, с помощью болтов (за исключением мест присоединения шин и кабелей к элементам со сварным соединением). Места присоединения шин и кабелей к элементам с болтовым соединением должны облуживаться. 5.6.12. Электрические соединения от выводной плиты из аккумуляторного помещения до коммутационных аппаратов и распределительного щита постоянного тока должны выполняться кабелями или неизолированными шинами. 5.6.13. Неизолированные проводники должны быть дважды окрашены кислотостойкой краской по всей длине, за исключением мест соединения шин, присоединения к элементам и других соединений; неокрашенные места должны быть смазаны техническим вазелином. 5.6.14. Расстояние между соседними неизолированными шинами должно определяться расчетом на динамическую стойкость; указанное расстояние, а также расстояние от шин до частей помещения и других заземленных частей должно быть в свету не менее 50 мм. 5.6.15. Шины должны прокладываться на изоляторах и закрепляться на них шинодержателями. 5.6.16. Пролет между опорными точками шин должен быть не более 2 м. Изоляторы, их арматура, детали для крепления шин и поддерживающие конструкции должны быть электрически и механически стойкими против длительного воздействия паров электролита. Заземление поддерживающих конструкций не требуется. 5.7. Размещение аккумуляторных батарей в шкафах и отсеках с электрооборудованием должно выполняться с соблюдением следующих требований. 5.7.1. Батарейные шкафы и отсеки должны быть защищены от повреждения электролитом в случае его утечки кислотостойким покрытием. 5.7.2. Должен быть исключен дополнительный нагрев элементов батареи теплом, выделяемым смежным с местом размещения батареи оборудованием. 5.7.3. Батарейные шкафы и отсеки должны быть оборудованы вентиляционными отверстиями для удаления выделившихся из элементов батареи газов. Количество и площадь вентиляционных отверстий должны быть не менее рассчитанных (см. Раздел 6). 5.7.4. Максимальная мощность, потребляемая от ЭПУ батареей при заряде, (без применения принудительной приточно-вытяжной вентиляции), не должна превышать 3 кВт. 5.8. Установка свинцово-кислотных батарей на выделенных участках помещений с электрооборудованием, в шкафах и отсеках должна выполняться с учетом следующих требований 5.8.1. В качестве элементов для комплектования батареи должны использоваться герметизированные аккумуляторы и моноблоки. На выделенных участках помещения допускается использование открытых типов аккумуляторов и моноблоков номинальной емкостью не более 200 А⋅ч с болтовым соединением. 5.8.2. Для восстановления емкости батареи должен использоваться только режим заряда по графику UI при стабилизации подзарядного напряжения. 5.8.3. Выпрямительные устройства, используемые для заряда, должны иметь защиту от повышения выходного напряжения, превышающего напряжение постоянного подзаряда батареи. Рекомендуется использование выпрямительных устройств, имеющих температурную компенсацию напряжения подзаряда батареи. 5.8.4. Элементы должны устанавливаться на полках шкафа или в отеках с учетом требований п.п. 5.6.6 и 5.6.7. 5.8.5. Для межрядных соединений и подключения батареи к электропитающей установке должны применяться кабели с кислотостойкой изоляцией, уложенные по стенкам шкафа (отсека) без образования петель. 5.9. Для предупреждения нежелательных последствий, вызванных неправомерными действиями обслуживающего персонала, и идентификации батарей в местах размещения аккумуляторных батарей должны быть вывешены соответствующие знаки и памятки. 5.9.1. На входной двери выделенного аккумуляторного помещения должны быть нанесена надпись «АККУМУЛЯТОРНАЯ» и вывешены запрещающие знаки безопасности 1.1, 1.2 и 1.3 по ГОСТ 12.4.026-76 («ЗАПРЕЩАЕТСЯ ПОЛЬЗОВАНИЕ ОТКРЫТЫМ ОГНЕМ», «ЗАПРЕЩАЕТСЯ КУРИТЬ», «ВХОД ЗАПРЕЩЕН») 5.9.2. На видном месте аккумуляторного помещения, шкафа или отсека должна быть вывешена памятка с указанием следующих данных: • номинальное напряжение батареи; • тип элементов или моноблоков и название изготовителя; • номинальная емкость батареи; • число элементов (моноблоков), • содержание сурьмы в положительных электродах элементов (моноблоков); • дата ввода батареи в эксплуатацию. 5.9.3. На входной двери помещения, в котором выделен участок для размещения аккумуляторной батареи, а также установлены шкафы или отсеки с аккумуляторными батареями, должны быть вывешены запрещающие знаки безопасности 1.1 и 1.2 по ГОСТ 12.4.026-76 («ЗАПРЕЩАЕТСЯ ПОЛЬЗОВАНИЕ ОТКРЫТЫМ ОГНЕМ», «ЗАПРЕЩАЕТСЯ КУРИТЬ»). Эти же знаки должны быть продублированы на передних панелях шкафов (отсеков), где установлены аккумуляторные батареи. 5.9.4. В дополнение к данным, указанным в п. 5.9.2, в памятке рекомендуется приводить следующие сведения: • номинальная плотность и уровень электролита (для открытых типов аккумуляторов); • конечное значение напряжения батареи в конце разряда и допустимое напряжение разряда отдельных элементов в составе батареи при заданном режиме разряда; • емкость или время разряда батареи расчетным током нагрузки потребителя; • допустимый метод заряда аккумуляторной батареи и ему соответствующие значения ограничений. 5.10. При установке аккумуляторных батарей в сейсмоопасных районах должны быть приняты меры по усилению размещения аккумуляторов: • использование стеллажей в сейсмостойком исполнении; • установка стеллажей на единый «плавающий» фундамент; • дополнительное крепление аккумуляторов на стеллажах согласно рекомендаций производителя; • использование в качестве выводных токопроводов гибких кабелей или кабельных вставок в разрыв шинных токопроводов. |