Аккумуляторы. Правила эксплуатации АКБ ГОСКОМСВЯЗИ. Инструкция по эксплуатации стационарных свинцовокислотных аккумуляторных батарей в составе эпу на объектах всс россии
 Скачать 104.63 Kb.
|
|
6. ТРЕБОВАНИЯ К ВЕНТИЛЯЦИИ АККУМУЛЯТОРНЫХ УСТАНОВОК 6.1. Необходимость применения вентиляции при эксплуатации установок свинцово-кислотных аккумуляторов обосновывается следующими положениями: а) вследствие электролитического разложения воды в аккумуляторах (особенно в конце заряда или при длительном перезаряде) батарея производит смесь газообразных продуктов, основу которых составляют водород и кислород; б) большое количество газов производится при напряжении заряда аккумуляторов, превышающем напряжение интенсивного газообразования; в) выделение газов из аккумуляторов может продолжаться также на протяжении часа после отключения зарядного тока; г) при электролизе воды количество электричества, равное 1 A⋅ч, приводит к разложению 0,34 г воды с образованием 0,42 л водорода и 0,21 л кислорода (при нормальном атмосферном давлении и температуре 0°С); д) при наличии источника воспламенения образовавшаяся водородно-воздушная смесь взрывается, если соотношение объема водорода в этой смеси превысит минимальный предел взрыва - 4%; е) взрыв водородно-воздушной смеси предотвращается при ее рассредоточении естественной или принудительной вентиляцией в объеме размещения батареи до концентрации, меньшей минимального предела взрыва; ж) указанное рассеивание не всегда может быть обеспечено вблизи вентиляционных отверстий или предохранительных клапанов аккумуляторов (на расстоянии до 0,5 м). 6.2. Помещения, контейнеры или шкафы, в которых размещены аккумуляторные батареи при эксплуатации, можно рассматривать с учетом вышеизложенного достаточно вентилируемыми, если ежечасный объем сменяемого воздуха в помещении удовлетворяет следующему уравнению: Q = v ⋅ q ⋅ s ⋅ n ⋅ I, где Q - объем сменяемого (циркулирующего) воздуха, м3/ч; v - коэффициент рассеивания водородно-воздушной смеси в объеме размещения батареи до концентрации, меньшей минимального предела взрыва, q - объем производимого водорода, 0,42⋅10-3 м3/А⋅ч; s - производственный запас, принимается равным 5 (для подземного размещения батареи принимается равным 10); n - число элементов (аккумуляторов) в батарее; I - ток, расходуемый при заряде на производство водорода, А. С учетом конкретных значений коэффициентов v, q и s уравнение принимает упрощенный вид Q = 0,05 ⋅ n ⋅ I м3/ч. Значение тока I зависит от режима работы электропитающей установки и количества сурьмы в решетках положительных электродов аккумуляторов, примененных для комплектования батареи. Для аккумуляторов, положительные электроды которых содержат количество сурьмы, превышающее 3%, значения тока определяются по табл. 6.1. Таблица 6.1
Примечание: для первого режима допустимы не чаще 1 раза в месяц заряды по графику IU до напряжения 2,35 В/эл. Для аккумуляторов, положительные электроды которых содержат менее 3% сурьмы, значения тока для режимов работы по п.п. 1 и 2 табл. 6.1 при расчете объема сменяемого воздуха в час уменьшаются в два раза. При комплектации батареи каталитическими пробками или при использовании герметизированных аккумуляторов (с внутренней рекомбинацией кислорода) значения тока для расчета вентиляции для режимов работы по п.п. 1 и 2 табл. 1 уменьшаются в 4 раза. При применении каталитических пробок их эффективность должна проверяться ежегодно (например, по расходу воды). 6.3. Места для размещения свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, в том числе выделенные участки производственных помещений, шкафы, контейнеры и отсеки как правило должны обеспечивать условия взрывобезопасности и пожаробезопасности при их естественной вентиляции. Циркуляция воздуха в помещениях должна осуществляться через входные и выходные вентиляционные отверстия. Минимальную площадь сечения вентиляционных отверстий для смены рассчитанного по п. 6.2 объема воздуха без применения принудительной вентиляции определяют из условия: S ≥ 28 ⋅ Q см2, где Q - объем циркулирующего воздуха в м3/ч. При этом минимальная скорость потока воздуха в вентиляционных отверстиях принимается равной 0,1 м/с. 6.4. Если невозможно обеспечить естественную смену воздуха через вентиляционные отверстия, должны быть оборудованы специальные каналы, имеющие на выходе возвышение над крышей здания не менее 2 м. Каналы не должны иметь связи с вытяжными каналами здания, дымоходами и с входными каналами систем кондиционирования. 6.5. Окна и форточки помещения могут рассматриваться как вентиляционные отверстия, если они остаются в течение всего процесса заряда открытыми при любых обстоятельствах. 6.6. Если естественной вентиляцией невозможно обеспечить рассчитанный объем смены воздуха, должна быть применена принудительная приточно-вытяжная вентиляция с достаточной производительностью. 6.7. Воздушный приток как при естественной, так и принудительной вентиляции должен быть чист, не содержать огнеопасных компонентов, направляться близко к полу и обдувать все элементы батареи. Отток воздуха из помещения должен обеспечиваться с возможно самой высокой части помещения на стороне, противоположной месту притока. 6.8 Если свободный объем воздуха в помещении Vсв превышает более чем в 2,5 раза расчетное значение минимального объема циркуляции Q, места воздушного притока и оттока могут оборудоваться на одной стороне помещения. Свободный объем воздуха Vсвопределяется из соотношения: Vсв = V - V1, где V - общий объем помещения; V1 - объем, занимаемый батареей и другим оборудованием в помещении. 6.9. Помещения для размещения батареи открытых аккумуляторов, для которых используются режимы заряда по пп. 2 и 3 табл. 6.1 с напряжениями, близкими или приближающимися к величине напряжения интенсивного газообразования, должны быть обязательно оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией и тамбуром. 6.10. При необходимости применения для заряда батарей открытых аккумуляторов более интенсивного режима заряда, чем это предусмотрено проектной документацией, должны применяться дополнительные переносные вентиляционные устройства, обеспечивающие в совокупности необходимый минимальный воздухообмен. 6.11. Принудительная вентиляция при ускоренном заряде батареи повышенным напряжением должна быть включена в течение всего времени заряда. При этом в ЭПУ должна быть предусмотрена блокировка включения выпрямительных устройств в режиме ускоренного заряда батарей при выключенной принудительной вентиляции аккумуляторного помещения. Если заряд батареи ведется при напряжении, равном или превышающем напряжение интенсивного газообразования (равном или превышающем 2,4 В/эл) принудительная вентиляция должна продолжать работу по крайней мере 1 час после отключения батареи от заряда. 6.12. В рабочих помещениях, где необходимый воздухообмен может обеспечиваться естественной вентиляцией, аккумуляторные батареи могут быть размещены на огороженных выделенных участках, в шкафах или отсеках с питаемым оборудованием. Доступ к ним должен быть возможен только с применением инструмента (например, ключей, замковых механизмов и т.п.). 6.13. Рабочие помещения, на выделенных участках которых установлены аккумуляторные батареи (в том числе и в шкафах или отсеках), должны иметь свободный объем воздуха Vсв, по крайней мере 2,5 раза превышающий необходимую расчетную величину воздухообмена Q. В противном случае над батареями должны быть установлены зонты и обеспечен принудительный отток воздуха в открытое пространство. 6.14. Если в помещении установлено несколько батарей, требуемый минимальный объем воздухообмена определяется как сумма минимальных объемов циркулирующего воздуха для каждой батареи. 6.15. При работах с аккумуляторными батареями, находящимися в режиме подзаряда (но не заряда) пользование инструментом и приборами, способными произвести искрообразование, допускается на расстоянии, превышающем 0,5 м от вентиляционных пробок или предохранительных клапанов элементов. Применяемые переносные лампы должны быть установлены во взрывобезопасную арматуру. 6.16. Если на батарее или вблизи нее необходимо проведение работ, связанных со сваркой, пайкой, использованием абразивного или другого оборудования, способного вызвать искрообразование, батарея должна быть отключена от электропитающей установки на все время проведения работ, а помещение перед началом работ должно быть искусственно проветрено в течение часа. 6.17. При работах с батареями необходимо также руководствоваться требованиями, изложенными в Разделе 13 настоящей Инструкции и в действующих Правилах эксплуатации электроустановок потребителей. 7. МОНТАЖ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ 7.1. При изъятии аккумуляторов из упаковки следует проверить комплектность поставки и состояние сосудов, крышек и выводов элементов и моноблоков. Межэлементные перемычки и концевые клеммные наконечники входят в комплект поставки. Для аккумуляторов с резьбовым соединением выводов в комплект поставки входят также болты, шайбы и защитные колпачки на выводы аккумуляторов. Сухозаряженные аккумуляторы (без электролита) проверяют на отсутствие короткого замыкания электродов с помощью мегомметра. У аккумуляторов, поставляемых с залитым электролитом, а также у герметизированных аккумуляторов проверяют величину напряжения при разомкнутой внешней цепи. Если напряжение разомкнутой цепи аккумулятора менее 2 В, он подлежит замене. Поставляемые аккумуляторы, как правило, неремонтнопригодны. Поврежденные аккумуляторы (моноблоки) подлежат замене поставщиком, если повреждения являются заводским браком или вызваны нарушением правил транспортирования, выполняемых поставщиком. 7.2. Монтаж и сборку аккумуляторов в батарею проводят в соответствии с инструкцией изготовителя и проектной документацией для данного объекта. Чтобы исключить повреждения батареи при послемонтажных строительных работах, к монтажу следует приступать только после того, когда будет полностью подготовлено аккумуляторное помещение или полностью смонтирован и установлен батарейный шкаф (отсек). При монтаже стеллажей и шкафов (отсеков) под размещение аккумуляторов должны быть приняты меры по обеспечению требуемого сопротивления изоляции батареи на протяжении всего срока ее службы установкой требуемых изоляторов, изолирующих поддонов и т.д. (аккумуляторы должны быть изолированы от стеллажей или полок, а стеллажи - от пола посредством изолирующих подкладок, стойких против воздействия электролита и его паров). Стеллажи для аккумуляторных батарей напряжением не выше 48 В могут устанавливаться без изолирующих подкладок. 7.3. Аккумуляторы размещают на стеллажах (в отсеках) с зазором, указанным в инструкции изготовителя и, как правило, определяемым длиной межэлементных соединителей. Нивелировку монтируемого ряда элементов необходимо начинать с середины ряда, чтобы была возможность сгладить набегающие допуски в обе стороны. 7.4. Соединение аккумуляторов в батарею осуществляют с помощью межэлементных соединителей, входящих в комплект поставки. Максимальное сечение и количество концевых кабелей (шин) для подключения батареи к электропитающей установке не должны превышать значений, указанных производителем аккумуляторов, чтобы не превысить допустимую механическую нагрузку на выводы аккумуляторов. Для аккумуляторов с резьбовым соединением подтяжку болтов следует производить с усилием, не превышающем указанного в инструкции производителя. Такие соединения для герметизированных аккумуляторов, как правило, в смазке не нуждаются. Однако, если эти аккумуляторы размещаются в аккумуляторном помещении вместе с аккумуляторами открытого типа, места соединения должны быть смазаны вазелином и периодически (не реже раза в год) контролироваться. 7.5. Соединение аккумуляторов под сварку осуществляют пламенем газовой горелки в атмосфере водорода. Для предохранения крышек элементов от капель расплавленного свинца и от пламени газовой горелки необходимо использовать двойные асбестовые прокладки под выводы элементов. Сварка должна производиться только сварочным свинцом, который, как правило, должен входить в комплект поставки. Использование при сварке флюсов не допускается. После установки перемычки на вывод элемента с соблюдением соосности отверстия и вывода пламенем газовой горелки оплавляют вывод и перемычку, а затем сварочным свинцом заполняют отверстие в перемычке до верхней кромки. После остывания места сварки снимают термоизолирующую прокладку и очищают его щеткой из мягкой латунной проволоки. 7.6. Элементы (моноблоки) батареи должны быть пронумерованы с помощью этикеток, входящих в комплект поставки батареи, или нанесением цифр на лицевую поверхность баков аккумуляторов кислотостойкой краской. Первым номером должен обозначаться аккумулятор, подключаемый к отрицательному выводу батареи. 7.7. После монтажа батареи сухозаряженных аккумуляторов осуществляют заливку элементов электролитом с плотностью, требуемой для данного типа аккумуляторов. Непосредственно перед заливкой измеряют температуру электролита. Запрещается заливка электролита с температурой ниже 5°С или выше 35°С. После снятия транспортировочных пробок электролит заливается в элементы до уровня на 5 - 10 мм ниже маркировочной метки максимального уровня. Через 30 мин после заливки электролита необходимо проверить его температуру в каждом аккумуляторе, а через час - плотность электролита и зафиксировать измеренные значения в аккумуляторном журнале, поскольку по этим величинам можно определить величину потерянной емкости аккумуляторов и принять решение о требуемом режиме заряда батареи при ее вводе в эксплуатацию. Время простоя аккумуляторов между заливкой электролита и началом заряда должно находиться в пределах 2-15 часов. 8. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЛИТА ДЛЯ АККУМУЛЯТОРОВ ОТКРЫТЫХ ТИПОВ 8.1. От качества электролита, использованного при заливке вводимой в действие аккумуляторной батареи, зависят ее основные характеристики, в первую очередь номинальная емкость, саморазряд (ток постоянного подзаряда), а также срок службы. Качество электролита определяется чистотой примененных исходных компонентов (кислоты и дистиллированной воды), правильным выбором материала сосудов для их транспортирования и хранения, а также для приготовления электролита. 8.2. Большинству аккумуляторов открытого типа, поставляемых европейскими фирмами, предписывается применение в качестве компонентов для приготовления электролита серной кислоты и дистиллированной воды, чистота которых должна соответствовать германскому стандарту DIN 43530, что не соответствует широко применяемой в отечественной практике кислоте по ГОСТ 667-73 по допустимому количеству отдельных примесей. Сравнение физико-химических показателей серной кислоты по DIN 43530 и по другому отечественному стандарту ГОСТ 4204-77 (кислота для химических анализов) показывает, что последнюю допустимо применять вместо кислоты по германскому стандарту. Поэтому при поставке сухозаряженных аккумуляторов без комплектного электролита возможно применение при приготовлении электролита кислоты по ГОСТ 4204-77 и вода по ГОСТ 6709-72. Возможно также применение кислоты особой чистоты по ГОСТ 14262-78. 8.3. Исключение составляют аккумуляторы OPzS производства фирмы SONNEN-SСНЕIN, для которых допустимо использование электролита, составленного из серной аккумуляторной кислоты высшего и первого сорта по ГОСТ 667-73 и дистиллированной воды по ГОСТ 6709-72. 8.4. Для аккумуляторов открытого типа отечественного производства (если не указано другого) электролит должен готовиться из серной кислоты высшего и первого сорта по ГОСТ 667-73 и воды по ГОСТ 6709-72. Для большинства поставляемых импортных аккумуляторов открытого типа плотность заливаемого электролита должна составлять (1,24±0,005)г/см3 при температуре 20°С. Поэтому плотность электролита, измеренную при температуре, отличающейся от 20°С, необходимо приводить к плотности при 20°С по формуле δ20 = δ1 + α (t - 20°C), где δ20 - плотность электролита при температуре 20°С, г/см3; δ1 - плотность электролита при температуре t, г/см3; α - коэффициент изменения плотности электролита с изменением температуры на 1°С, г/см3/°С (для конкретного значения плотности - см. табл. 8.1; например, для плотности электролита 1,24 г/см3 - α = 0,00072 г/см3/°С); t - температура электролита, °С. Для оценки приемлемости измеренной плотности заданным требования можно воспользоваться также графиком (рис. 8.1). Рис. 8.1 График для определения допустимости изменения плотности электролита при различных температурах. Значения плотности электролита, ограниченные на рис. 8.1 областью А-Б-В-Г, являются допустимыми для полностью заряженной батареи при исходной плотности 1,24±0,005 г/см3 при 20°С. Линия Н-Н указывает минимальные значения плотности при полностью разряженной батарее (ориентировочное значение) для той же самой исходной плотности электролита при 20°С. 8.6. Перед приготовлением электролита для аккумуляторов следует убедиться в соответствии чистоты концентрированной кислоты и дистиллированной воды требованиям стандартов. Качество воды и кислоты должно удостоверяться заводским сертификатом или протоколом химического анализа, проведенного в соответствии с требованиями стандартов. 8.7. Приготовление большого количества электролита должно производиться в баках из эбонита или винипласта либо в деревянных баках, выложенных свинцом или пластиком. 8.8. В бак сначала заливают воду в количестве не более 3/4 его объема, а затем кислоту кружкой из кислотостойкого материала вместимостью до 2 л. Заливку производят тонкой струей, постоянно перемешивая раствор мешалкой из кислотостойкого материала и контролируя его температуру, которая не должна превышать 60С. 8.9. Никогда нельзя лить дистиллированную воду в концентрированную серную кислоту, поскольку это приведет к взрывоподобному выплеску горячей серной кислоты. Таблица 8.1
8.10. Учитывая, что количество выделяемого тепла при растворении серной кислоты в большой степени зависит от разности ее начальной концентрации и конечной плотности электролита, целесообразно растворение концентрированной серной кислоты проводить в два приема: • сначала концентрированную серную кислоту разбавляют до получения раствора удельной плотностью 1,400 г/см3; • затем производят понижение плотности полученного раствора до требуемой плотности электролита, что уже не связано со значительным выделением тепла. 8.11. Необходимые объемы кислоты (Vк) и (Vв) для получения требуемого объема электролита (Vэ) в литрах могут быть определены по уравнениям: где δэ и δк - плотности электролита и кислоты, г/см3; mэ - массовая доля серной кислоты в электролите, %; mк - массовая доля концентрированной кислоты, %. Содержание серной кислоты по весу в процентах в водных растворах разной плотности при 15°С приведены в табл. 8.1. 8.12. Например, для составления 1 л раствора кислоты плотностью 1,400 г/см3 при 15°С необходимое количество концентрированной кислоты плотностью 1,830 г/ см3 и воды будет: Здесь (согласно данным табл. 8.1.): mэ = 50 % для водного раствора серной кислоты удельной плотности 1,400 г/см3; mк.= 91,8 % для концентрированной серной кислоты плотностью 1,830 г/см3. Соответственно, для приготовления 1 л электролита плотностью 1,24 г/см3 при температуре 15°С из раствора серной кислоты плотностью 1,400 г/см3 необходимо: 8.13. Температура электролита, заливаемого в аккумуляторы, должна быть не выше 35°С. 8.14. Батарея, залитая электролитом, оставляется на 2-4 ч для полной пропитки электродов. При этом должны быть выполнены мероприятия по п. 7.7 настоящей Инструкции. Время после заливки электролитом до начала заряда не должно превышать 15 ч во избежание сульфатации электродов. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||