Відповідь до варіанту №19

Завдання №1. Акумулятор — оборотний гальванічний елемент, преобразу­ющий що повідомляється йому при заряді електричну енергію в хи­мическую, що нагромаджує (що акумулює) її і що віддає назад при розряді в зовнішній електричний ланцюг, коли химиче­ская енергія знову перетворюється на електричну. Процеси заря­да і розряду можуть повторюватися багато разів. Заздалегідь заряджений акумулятор є автономним джерелом живлення, завжди готовим до дії і даю­щий постійний струм без пульсацій і вищих гармонік. Аккумуля­тори бувають кислотні і лужні. Окремі акумулятори сполучають в АБ. Для збільшення напруги акумулятори соеди­няют в АБ послідовно, для збільшення ємкості (при збереженні напруги) — паралельно.

Акумуляторні батареї на судах використовують:

1. Як аварійні або резервні джерела, які включаються автоматично або уручну після виходу з буд основного джерела живлення. В таких джерел лужні ак­кумуляторы знаходяться в режимі холостого ходу, а кислотні — в режимі буферного підзаряду. Основними приймачами таких джерел є аварійне освітлення, електропривод водоне­проницаемых дверей, авральна сигналізація, сигнально-відмітні вогні, стартер АДГ.

2 Як основні джерела живлення, коли АБ находят­ся в режимі регулярних розрядів і зарядів Основні приемни­ки- освітлення малих судів і поромів, електроприводи системи запуску двигунів.

3 Як низьковольтні джерела живлення систем управ­ления сигналізації і зв'язку. Такі джерела складаються зазвичай з двох АБ, одна з яких працює в режимі заряду, інша -— у режимі розряду. Основними приймачами є телефонний зв'язок, пожежна сигналізація, системи ДАУ СЕУ і СЕЕУ, радио­пеленгаторы, радіопередавачі і приймачі, ехолоти, электриче­ские годинник і др

Кислотні акумулятори. Хімічний процес ст кислотному акумуляторі описується рівнянням РЬ02+ +2Н2S04+РЬ = РЬS04+2Н20+ РЬS04, причому при розряді урав­нение читається зліва направо, а при заряді — справа наліво. Основні параметри: номінальна напруга Uн = 2 В; ηQ =0,8-0,9; η = 0,65~0,75; w = 17--22 (Вт-ч) кг, Rо≈0,0005 Ом. Залежність э. д. с. від щільності електроліту: E = 0,84+d, де d — щільність електроліту при 15°С. Зарядне і розрядні напря­жения визначаються так: Uз = 0,84 +d +IзRо; Uр = 0,84 -IрRо (де Iз, Iр — відповідно зарядний і розрядний струми).

Лужні акумулятори. На судах застосовують иикель-кадмиевые і (рідше) залізні для нікелю лужні аккумуля­торы. Хімічний процес в нікель-кадмієвому акумуляторі описы­вается рівнянням 2Ni(OН)3+КОН+Сd =2Ni (OН)2 +КОН +Cd (OН)2; у нікель-залізному—2Ni(OН) 3+КОН+Fе = 2Ni(ОН) 2 + КОН+Fе(OН) 2 (при розряді рівняння читаються зліва напра­во, а при заряді — справа наліво). Основні параметри: номінальна напруга Uн = 1,25 В; ηQ =0,6-0,75; η = 0, 5~0,6; w = 20 --30 (Вт-ч) кг, Rо≈0,03 – 0,06 Ом.

Акумуляторні приміщення є вибухонебезпечними, при заряді акумуляторів виділяється водень, що утворюється в резуль­тате електролізу Він є горючим газом, а при 6%-ной І бо­лее суміші його з повітрям горіння переходить у вибух (найбільшу руйнівну дію надає суміш, що містить 28% водню). Для забезпечення взрыво- і пожаробезопасное™ необхо­димо забезпечити вентиляцію акумуляторних приміщень в соот­ветствии з Інструкцією, не входити в акумуляторні приміщення з відкритим вогнем; користуватися лише вибухобезпечним пере­носным електроустаткуванням; не класти на акумулятори посто­ронние предмети; не перевіряти заряджену акумуляторів «искр>» замиканням електродів металевими предметами; при­менять інструмент лише з ізольованими неробочими металли­ческими частями; всі роботи, пов'язані з монтажем і демонта­жем АБ, проводити при відключеній АБ; не палити в аккумулятор­ном приміщенні Акумуляторні приміщення, шафи, ящики мають бути за­крыты, ключі повинні зберігатися у електромеханіка. Усередині ак­кумуляторных приміщень, шаф, ящиків мають бути инструк­ции по експлуатації акумуляторних установок. Зовні на две­рях акумуляторних помещний має бути напис «Аккуму­ляторная» і знак «Обережно! Небезпека вибуху», на аккумуля­торных шафах і ящиках — напис «Акумулятори» і той же знак.

Завдання №2. Джерела світла, вживані на судах, розділяють на теплових (лампи розжарювання) і газорозрядних (люмінесцентні лампи низко­го і високого тиску).

Лампи розжарювання. Ці лампи складаються із скляної колби, усередині якої на скляному стержні за допомогою молібденових гачків закріплена нитка напруження з вольфрамового дроту. Два платинитовых або нікелевих електроду сполучають кінці нитки напруження з цоколем, виготовленим з латуні або оцинкованої сталі. Лампи малої потужності виконують вакуумними, а колби ламп великої потужності заповнюють сумішшю важких інертних газів (аргон, криптон, азот) під тиском близько 80 кПа. Основна мета заповнення ЛН інертним газом - уповільнити випар матеріалу нитки (збільшити час горіння N) і зменшити передачу теплоти до колби. Температура нитки напруження вакуумних ЛН складає близько 2400 ºС, а газонаповнених - близько 2900ºС. З підвищенням температури напруження збільшується світлова віддача ф лампи - відношення светово­го потоку (лм) лампи до її електричної потужності (Вт). Лампи нака­ливания великої потужності, а також лампи низької напруги, що мають товщу нитку і, отже, що допускають вищу температуру напруження, володіють більшою світловою віддачею в порівнянні з ЛН малої потужності і високої напруги. Лампи розжарювання широко використовують завдяки ряду досто­инств: простоті конструкції і низької вартості, широкому діапазону шкал потужностей і напруги, різноманітності форм і розмірів, прос­тоте підключення до мережі, відсутності періоду розгорання і широкого діапазону робочих температур (±60ºС). В той же час вони мають істотні недоліки: низький ККД (2-3 %), велику залежність характеристик ламп від коливань напруги, відмінність спектрального складу від природного світла.

Люмінесцентні лампи низького тиску. В порівнянні з лампа­ми розжарювання ЛЛ є досконалішими джерелами світла. На судах широко застосовують трубчасті ЛЛ. Вони виконані у вигляді скляних трубок завдовжки 0,3-0,6 м (при напрузі 127 В) і 0,9-­1,5 м (при напрузі 220 В). На внутрішню поверхню ламп нане­сен шар люмінофора. На кінцях трубки упаяно 2 електроди у вигляді вольфрамової спіралі, покритої шаром оксиду для збільшення емісії електродів. Після відкачування повітря в лампу вводиться крапля ртуті і інертний газ під тиском 400 Па. Принцип горіння лампи заснований на явищі люмінесценції: атоми аргону, а потім суміші атомів аргону і ртуті під дією різниці потенціалів на електродах починають випромінювати ультрафіолетові промені (электролюми­несценция). Промені, потрапляючи на люмінофор, викликають його видиме свічення (фотолюмінесценція). Змінюючи склад люмінофора, полу­чают ЛЛ трьох типів: ЛД - лампи денного світла, ЛДЦ - лампи днев­ного світла з покращуваним перенесенням кольорів, ЛБ - лампи білого світу. У суднових умовах в основному застосовують ЛЛ типа ЛБ із спектральним складом, близьким до природного світла. Оптимальна температура роботи ЛЛ складає 20-25 °С. Откло­неніє температури в будь-яку сторону зменшує світловидатність. При зниженні напруги на 10 % номінального лампи можуть не запалитися або блимати. Частота включень ЛЛ впливає на термін їх служби, оскільки у момент включення відбувається те, що розпиляло оксидного покриття електродів, при повному витрачанні якого лампа перестає запалюватися. В порівнянні з ЛН люмінесцентні лампи мають ККД і термін служби в 3-4 рази більше, вони стійки до дії вібрацій і ударів, при коливаннях напруги мережі параметри горіння изменя­ются трохи, володіють невеликою яскравістю, імітують естест­венное денне освітлення.

Люмінесцентні лампи високого тиску. Найбільш распростра­нены ЛЛ високого тиску типа ДРЛ (дугова ртутна лампа). Вони складаються із скляної колби 5, покритою усередині люмінофором, і ув'язненим в ній кварцевої трубки 3, заповненою аргоном при тиску 400 Па з добавкою ртуті (мал. 13). У торці кварцевої трубки упаяні активовані робітники 4 і запалювальні 2 электро­ды, включені через резистори. При включенні лампи в мережу між робітниками і запалювальними електродами виникає тліючий розряд, іонізуючий аргон. При достатній іонізації розряд перекидається в проміжок між робочими електродами, після чого починається процес випару ртуті і підвищення тиску усередині трубки до 500-10 000 Па. Возник­ший дуговий розряд супроводиться інтенсивним випромінюванням ультра­фиолетовых променів. Люмінофор перетворить невидиме ультрафиоле­товое випромінювання в світло. Схема включення лампи ДРЛ складається з дроселя I, що обмежує струм лампи і горіння, що стабілізує режим, конденсатора З, що пригнічує радіоперешкоди. Період розгорання лампи складає 3-10 мин. Існують дугові ксенонові, криптонові, натрієві і металлогалогенные лампи, що відрізняються різними колірними відтінками.