Аккумуляторы. Правила эксплуатации АКБ ГОСКОМСВЯЗИ. Инструкция по эксплуатации стационарных свинцовокислотных аккумуляторных батарей в составе эпу на объектах всс россии

• Название: Инструкция по эксплуатации стационарных свинцовокислотных аккумуляторных батарей в составе эпу на объектах всс россии
• Анкор: Аккумуляторы
• Дата: 10.10.2019
• Размер: 104.63 Kb.
• Имя файла: Правила эксплуатации АКБ ГОСКОМСВЯЗИ.docx
• Тип: Инструкция; #89430
• страница: 4 из 7

9. ВВОД В ДЕЙСТВИЕ И РЕЖИМЫ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ





9.1. Сухозаряженные элементы.

9.1.1. После монтажа и не менее чем двухчасовой выдержки батареи после заливки элементов электролитом можно приступать к ее заряду для ввода в действие. Перед включением зарядных устройств следует проверить качество и полярность их соединения с батареей: положительный полюс зарядных устройств должен быть подключен к положительному полюсу батареи, а отрицательный - соответственно к отрицательному полюсу батареи. Метод и режим заряда батареи определяют, исходя из величины сохранившейся сухозаряженной емкости элементов.

9.1.2. Если по результатам замера плотности и температуры электролита в элементах батареи после заливки рост температуры электролита во всех элементах составил менее 5°С, а плотность электролита упала менее чем на 0,02 г/см³, остаточная емкость батареи составляет не менее 85% номинальной емкости. Заряд такой батареи производят одним из ниже описанных режимов:

9.1.2.1. Заряд при стабилизации напряжения постоянного подзаряда U_пзб по графику UI (рис. 9.1) производят при ограничении первоначального зарядного тока I_огр зарядных устройств на уровне не более 0,3С₁₀ (если в сопроводительной документации на данный тип элементов не указан меньший ток ограничения).

Величина напряжения постоянного подзаряда U_пзббатареи определяется как произведение величины напряжения подзаряда U_пззаданного производителем для данного типа аккумуляторов, на их число n в составе батареи. По мере заряда батареи, когда напряжение заряда достигнет значения U_пзб (момент времени t₁), зарядные устройства выйдут из режима ограничения тока. Ток заряда батареи начнет уменьшаться и в конце заряда достигнет величины, равной току содержания.

Рис. 9.1

Рис. 9.2

Длительность заряда таким режимом до полного восстановления емкости батареи - около суток. Данный режим заряда батареи является наиболее щадящим для аккумуляторов, поскольку исключает перезаряд батареи и не требует перестройки выходного напряжения зарядных устройств. Его также применяют при отсутствии у зарядных устройств автоматического переключения уставок повышенного напряжения заряда и напряжения постоянного подзаряда батареи.

9.1.2.2. Заряд при повышенном зарядном напряжении по графику I,U (рис. 9.2) позволяет значительно сократить время ввода батареи в действие, однако требует наличия у зарядных устройств автоматики переключения напряжения с повышенного значения при заряде на значение напряжения постоянного подзаряда.

Перед началом заряда батареи выходное напряжение зарядных устройств устанавливается на уровне (2,35⋅n)В, где n - число элементов в батарее, а суммарный зарядный ток ограничивают на уровне (0,1 - 0,3) I_огр. По мере заряда батареи, когда напряжение заряда достигнет значения (2,35⋅n)В, зарядные устройства выйдут из режима ограничения тока и зарядный ток начнет уменьшаться. Для полного заряда батареи повышенным напряжением достаточно 12 часов, после чего зарядные устройства должны быть переведены на уставку стабилизации напряжения постоянного подзаряда U_пзб.

Зарядный ток батареи при этом резко уменьшится, поскольку напряжение поляризации элементов может превышать величину подзарядного напряжения. По мере снижения поляризации элементов зарядный ток увеличивается до величины тока содержания для данной степени заряженности батареи.

9.1.3. Если по результатам замера плотности и температуры электролита в элементах батареи после заливки рост температуры электролита во всех элементах составил от 5°С до 15°С, а плотность электролита упала на величину от 0,02 г/см³ до 0,05 г/см³, остаточная емкость батареи составляет менее 85% номинальной емкости. Заряд такой батареи производят вышеописанными режимами, но при более длительном времени.

9.1.3.1. При заряде на напряжении постоянного подзаряда U_пзб (рис. 9.1) полный заряд батареи может продолжаться до двух недель. Поскольку выравнивание плотности электролита внутри элементов осуществляется только за счет диффузии, а измерение плотности электролита в ходе заряда производится у его поверхности, полученные данные по плотности не могут быть признаны достоверными для оценки степени заряженности батареи. Полное перемешивание электролита до выравнивания плотности может продолжаться до двух месяцев без ухудшения функциональных свойств батареи.

9.1.3.2. При заряде батареи повышенным зарядным напряжением (рис. 9.2) продолжительность заряда при повышенном напряжении возрастает до 24 - 48 часов.

9.1.4. Если по результатам замера плотности и температуры электролита в элементах батареи после заливки рост температуры электролита во всех или в отдельных элементах составил более 15°С, а снижение плотности электролита составило более 0,05 г/см³, элементы батареи потеряли значительную часть предварительно сухозаряженной емкости, что возможно при длительном их хранении в неблагоприятных условиях (сырость, высокие и резкоменяющиеся температуры при нарушении герметичности элементов) или является браком производства. Заряд такой батареи проводят одним из ниже перечисленных режимов.

9.1.4.1. Заряд по графику IU (рис. 9.2), но продолжительность заряда повышенным напряжением (2,35⋅n)В увеличивается до 72 часов.

9.1.4.2. Заряд постоянным током по графику I (рис. 9.3). Первоначально заряд ведут при стабилизации (ограничении) тока зарядных устройств на уровне 0,1 - 0,15 С₁₀ до увеличения напряжения на батарее до величины (2,4⋅n)В. По истечении 3-5 часов заряда таким режимом дальнейший заряд батареи ведут при стабилизации (ограничении) тока зарядных устройств на уровне 0,05С₁₀. При этом напряжение на элементах батареи достигает значений, превышающих 2,65 В/эл. Заряд при напряжении на элементах, превышающем 2,4 В/эл, проводят при обязательном включении приточно-вытяжной вентиляции.

9.2. Батареи, поставленные в залитом электролитом состоянии

9.2.1. Батареи, поставленные в заряженном и залитом электролитом состоянии, вводят в действие путем заряда при напряжении зарядных устройств U_пзб, равном заданному изготовителем напряжению длительного подзаряда. Время такого заряда ограничивается одними сутками (см. п. 9.1.2.1.) при ограничении первоначального зарядного тока величиной не более 0,1С₁₀. По окончании заряда (примерно через 24 часа) контролируют плотность и уровень электролита в элементах батареи и, в случае необходимости, производят доливку электролита в элементы до отметки максимального уровня «мах».

Рис. 9.3

9.2.2. Если залитая электролитом батарея перед вводом в эксплуатацию хранилась на складе до 6 недель (а при температуре хранения 35°С - до 4-х недель), ее зарядпроизводят повышенным зарядным напряжением (2,35⋅n) В при ограничении зарядного тока на уровне 0,05С₁₀. Длительность заряда повышенным напряжением ограничивают четырьмя часами, после чего батарею переводят на заряд при напряжении постоянного подзаряда. По окончании заряда проверяют напряжение на всех элементах батареи для выявления элементов с повышенным саморазрядом, а также плотность и уровень электролита. В случае необходимости производят доливку электролита в элементы до отметки максимального уровня «мах»

9.3. Во всех случаях при зарядах батарей аккумуляторов открытых типов повышенным напряжением, а также при зарядах постоянным током необходим периодический контроль температуры электролита контрольных аккумуляторов. При температуре электролита в аккумуляторах, достигающей величины 35°С, заряд батареи следует прервать на время остывания электролита до температуры 25°С.

9.4. В общем случае признаками окончания заряда батареи открытых типов аккумуляторов при вводе в эксплуатацию должны являться:

• постоянство плотности электролита в элементах (в предписанных изготовителем пределах) на протяжении последних 3-х часов заряда;

• при стабилизированном напряжении заряда снижение величины зарядного тока до значений, не превышающих 3 мА на А⋅ч номинальной емкости аккумуляторов (при 20°С), и ее неизменность на протяжении последних 3-х часов заряда, или

• при стабилизации зарядного тока постоянство напряжения на элементах на протяжении последних 3-х часов заряда.

9.5. Во избежание повреждения батареи следует исключить недопустимо высокие токи заряда батареи (более 0,05С₁₀) при напряжении батареи, равном или превышающем (2,4⋅n)В.

9.6. Если по окончании заряда батареи при вводе ее в действие плотность электролита в элементах отличается от заданного изготовителем аккумуляторов значения более чем на 0,05 г/см³, производят ее коррекцию добавлением в элементы дистиллированной воды (если плотность повышена) или электролита плотностью 1,3 г/см³ (если плотность понижена) с проведением дозаряда батареи продолжительностью не менее 30 минут.

9.7. По окончании заряда батареи при вводе ее в действие следует долить в элементы электролит заданной изготовителем плотности до отметки максимально допустимого уровня «мах». Следует также удалить с поверхности элементов и межэлементных соединителей возможно пролитый или разбрызгавшийся электролит.

9.8. Герметизированные аккумуляторы

9.8.1. Для батарей герметизированных аккумуляторов применимы следующие виды заряда:

• заряд при стабилизации подзарядного напряжения;

• ускоренный заряд при стабилизации повышенного напряжения,

• дозаряд во время хранения.

9.8.2. Заряд батареи герметизированных аккумуляторов для ввода в эксплуатацию при напряжении постоянного подзаряда U_пзбпроизводят по графику U,I (рис. 9.1) при ограничении первоначального зарядного тока зарядных устройств на уровне 0,3С₁₀ (если изготовителем не указано другого значения тока ограничения).

Перед зарядом батареи она должна быть выдержана не менее 6 часов для выравнивания температуры элементов с окружающей средой помещения (шкафа), где она будет эксплуатироваться. Если температура в помещении находится в диапазоне от 18°С до 25°С, выходное напряжение зарядных устройств устанавливается равным номинальному значению подзарядного напряжения U_пзб=U_пз⋅n, где U_пз - указанное производителем напряжение подзаряда для данного типа аккумуляторов. При продолжительном отклонении температуры от указанного выше диапазона необходима коррекция подзарядного напряжения согласно данным производителя. Точность поддержания величины подзарядного напряжения при заряде и подзаряде батарей герметизированных аккумуляторов должна быть не хуже ± 1%. Признаком окончания заряда батареи таким режимом является снижение зарядного тока до величины, меньшей 1 мА на А⋅ч номинальной емкости элементов, и ее стабилизация в течение последних 3 часов заряда.

9.8.3. При необходимости быстрого приведения батареи герметизированных аккумуляторов в заряженное состояние за ограниченное время допустимо применение зарядных устройств с характеристикой заряда I,U (рис. 9.4).

Рис. 9.4

Заряд этим режимом проводят в две ступени:

• на первой ступени заряд батареи проводят током, ограниченным на уровне (0,1 - 0,3) С₁₀ до достижения напряжения на батарее величины (2,35⋅n)В;

• на второй ступени дозаряд проводят при напряжении зарядных устройств, равном напряжению постоянного подзаряда U_пзб.

Остальные критерии заряда такие же как и в п. 9.8.2.

9.8.4. Установившаяся величина тока содержания (длительного подзаряда) в сильной степени зависит от температуры окружающей среды места размещения аккумуляторной батареи и должна указываться изготовителем для конкретного типа аккумуляторов. Для ориентировки в табл. 9.1 приведены значения тока содержания в зависимости от температуры аккумуляторов типа OPzV без температурной компенсации напряжения подзаряда через 6 суток после окончания заряда.

Таблица 9.1

Температура окружающей среды, °С	Ток содержания, мА/Ач
10 20 30 40	0,3 0,8 2 4,8

9.9. Перед вводом батареи в эксплуатацию проводят ее контрольный разряд током десятичасового режима (0,1С₁₀) или другим, наиболее близким к ожидаемому току нагрузки, током до конечного напряжения разряда батареи (полученного от умножения заданного изготовителем или выбранного по п. 4.2 настоящей Инструкции для данного режима конечного напряжения разряда элементов на число элементов в батарее). Если изготовителем задано конечное разрядное напряжение отдельных элементов при разряде батареи, в конце разряда контролируют напряжение всех элементов. Фактически снятая с батареи емкость C_t равняется произведению тока разряда на продолжительность разряда. Разряд батареи прекращают, если напряжение батареи (а не отдельного элемента в ее составе!) достигло конечного значения разряда для данного режима или с батареи снято количество электричества, равное номинальной емкости.

9.10. Если средняя температура электролита (поверхности герметизированных аккумуляторов) при разряде отличается от температуры сравнения 20°С, то производят пересчет емкости на эту температуру:

где t - средняя температура электролита при разряде;

z - температурный коэффициент ёмкости, численно равный (если не указано другого):

0,006 1/°С при режиме разряда более 1 часа;

0,01 1/°С при режиме разряда менее 1 часа.

9.11. Приведенная емкость С_а должна быть не менее заданной производителем величины емкости для этого режима разряда, а напряжение на отдельных элементах батареи в конце разряда должно быть не менее значений, указанных изготовителем.

9.12. По окончании контрольного разряда батарею без промедления заряжают одним из вышеперечисленных режимов. При появлении признаков окончания заряда (см. п.п. 9.4 и 9.8.2) измеряют напряжение элементов (моноблоков) и плотность электролита в них (для аккумуляторов открытого типа).

9.13. Перед вводом в действие аккумуляторную батарею кратковременно (на 10-15 мин) подвергают разряду током, максимально возможным для питаемой нагрузки, во время которого проверяют качество всех соединений по допустимому падению напряжения и по нагреву.

9.14. На вводимую в действие аккумуляторную батарею заводят аккумуляторный журнал, рекомендуемая типовая форма которого приведена в Приложении 1 к настоящей Инструкции. В первую очередь в него заносятся данные вводного заряда, результаты контрольного разряда и последующего заряда перед постановкой батареи в эксплуатацию.





10. ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ АККУМУЛЯТОРНЫХ УСТАНОВОК





10.1. Эксплуатация введенных в действие аккумуляторных установок в составе ЭПУ должна производиться, как правило, в режиме постоянного подзаряда, обеспечивающего сохранность полного заряда батарей и их готовность принять на себя питание нагрузки в аварийном режиме работы ЭПУ.

10.2. Величина подзарядного напряжения батарей должна соответствовать заданному производителем значению напряжения подзаряда элементов, умноженному на их количество в батарее. Число элементов в батарее выбирается при проектировании аккумуляторных установок, исходя из допустимых пределов изменения напряжения на нагрузке во всех режимах работы ЭПУ, в том числе и при возможных режимах разряда и заряда батареи.

10.3. Срок эксплуатации аккумуляторных установок зависит от качеств аккумуляторов, правильности выбранных режимов заряда батареи, заложенных при проектировании, обеспечения заданных производителем ограничений при эксплуатационных разрядах и последующих зарядах батареи, от качества и своевременности их технического обслуживания, а также от соблюдения необходимых климатических условий, требующихся для обеспечения заданного изготовителем срока службы.

10.4. При выборе типа аккумуляторов следует руководствоваться положениями, изложенными в подразделе 4.1 настоящей Инструкции.

10.5. Выбор режимов заряда батареи определяется следующими критериями:

• качеством внешнего электроснабжения объекта электросвязи;

• необходимой величиной требуемого аккумуляторного резерва;

• функциональными возможностями примененного выпрямительного оборудования.

10.6. При надлежащем качестве внешнего электроснабжения наиболее предпочтительным видом заряда батареи является заряд при стабилизации подзарядного напряжения как наиболее щадящий для продления ее срока службы. Если же во внешнем электроснабжении объекта электросвязи по данным наблюдений средняя частота перерывов превышает один раз в неделю или качество электроснабжения приводит к частым и длительным по продолжительности (более часа) отключениям выпрямительных устройств с переходом нагрузки на питание от аккумуляторной батареи, для батареи необходимо выбирать один из режимов ускоренного заряда. В этих случаях не рекомендуется использовать герметизированные аккумуляторы, т.к. при частых зарядах повышенным напряжением у них резко снижается срок службы из-за безвозвратной потери воды (герметизированные аккумуляторы допускают, как правило, за время срока службы не более 250 циклов полного разряда-заряда).

10.7. Величина аккумуляторного резерва (номинальная емкость батареи) выбирается в зависимости от категорийности электроснабжения объекта электросвязи по нормам Инструкции по проектированию электроустановок предприятий и сооружений электросвязи, проводного вещания, радиовещания и телевидения (ВСН 332) с учетом заданного допустимого диапазона изменения температуры окружающей среды в местах размещения батареи во время ее эксплуатации.

10.8. Выпрямительное оборудование в составе ЭПУ с учетом резерва должно иметь выходную мощность, превышающую номинальную мощность, потребляемую нагрузкой Р_ном, на (10-25)%. Нестабильность выходного напряжения выпрямительных устройств должна удовлетворять требуемому значению нестабильности подзарядного напряжения, заданному производителем для выбранного типа аккумуляторов. Для большинства современных типов герметизированных аккумуляторов величина нестабильности подзарядного напряжения не должна превышать ±1%. При необходимости использования ускоренного режима заряда батареи выпрямительное оборудование должно иметь устройства автоматического переключения уставок повышенного напряжения заряда и напряжения подзаряда. Кроме того, выпрямительные устройства должны также иметь регулировку ограничения тока нагрузки, обеспечивающую заданное производителем ограничение зарядного тока разряженной батареи при одновременном питании оборудования электросвязи. Для установок свинцово-кислотных батарей на выделенных участках помещений с электрооборудованием, в шкафах и отсеках выпрямительные устройства, используемые для заряда, должны иметь защиту, не допускающую самопроизвольного повышения выходного напряжения, превышающего напряжение постоянного подзаряда батареи.

10.9. Система технического обслуживания должна обеспечивать своевременное выявление нежелательных отклонений параметров батареи от заданных производителем значений. Рекомендации по организации и проведению работ по техническому обслуживанию аккумуляторных установок приведены в подразделе 11 настоящей Инструкции.

10.10. Из климатических факторов наиболее важным, влияющим на срок службы батареи, является температура, поскольку электрохимические процессы в свинцово-кислотных аккумуляторах в значительной степени зависят от ее величины. Особенно это касается эксплуатации герметизированных аккумуляторов (повышение температуры аккумуляторов во время эксплуатации на каждые 10°С приводит к соответствующему сокращению срока службы в два раза).

10.11. Заданный производителем срок службы аккумуляторов и их параметры, как правило, относятся к стандартной температуре 20°С (иногда 25°С). При размещении конкретной аккумуляторной батареи температура окружающей среды при ее эксплуатации часто отличается от стандартной. Причем величина этого отклонения изменяется в зависимости от времени года. Поэтому при длительно установившемся отклонении температуры окружающей среды от 20°С для уменьшения ее влияния на срок службы батареи герметизированных аккумуляторов напряжение подзаряда на выходе выпрямительных устройств необходимо устанавливать согласно заданным производителями температурным коэффициентам для конкретного типа аккумуляторов и корректировку его осуществлять не реже двух раз в год. Допускается для температур, колеблющихся в течение года в пределах от 10°С до 35°С (если это указано в согласованной с производителем сопроводительной документации), устанавливать величину напряжения подзаряда, соответствующую средней рабочей температуре диапазона ее изменения. Рекомендуется использование выпрямительных устройств, имеющих температурную компенсацию напряжения подзаряда батареи.

10.12. При эксплуатационных разрядах запрещается снятие с батареи количества электричества, превышающего значение емкости батареи для установившегося режима разряда. Запрещается также разряд после достижения конечного разрядного напряжения батареи. Для этого в ЭПУ необслуживаемых объектов электросвязи с током нагрузки до 200 А должны применяться устройства, автоматически отключающие аккумуляторную батарею от нагрузки при ее разряде до конечного напряжения и автоматически подключающие батарею на заряд при восстановлении работы выпрямительных устройств. В ЭПУ обслуживаемых объектов электросвязи, а также при токах разряда батареи, превышающих 200 А, целесообразно применение устройств, автоматически отключающих батарею в конце разряда. Подключение разряженной батареи на заряд в этих ЭПУ допускается производить вручную.