Джерела енергії постійного струму
1. Призначення і класифікація акумуляторних батарей (АБ)
2. Електричні параметри свинцевих АБ
3. Експлуатація свинцевих АБ
4. Заряджання акумуляторів
5. Несправності АБ
I. Призначення і класифікація акумуляторних батарей (аб)
Електричним акумулятором (АБ) називають хімічне джерело живлення, що має здатність накопичувати електричну енергію, одержуючи її від іншого джерела і віддаючи при необхідності. Запас електроенергії в АБ накопичується під час заряду електричним струмом від зовнішнього джерела.
Таким чином АБ не виробляє електроенергію, а тільки накопичує її при заряджанні і витрачає при розряджанні.
АБ поділяються на кислотні та лужні.
Класифікація свинцевих АБ:
1. по конструкції:
- відкриті;
- закриті.
2. по функціональному призначенню: стаціонарні, радіоканальні, авіаційні, автомобільні, залізничні…
II. Електричні параметри свинцевих аб
Електричними параметрами свинцевих батарей є:
1) ЕРС АБ – різниця потенціалів між різнойменними електродами АБ при відключеному навантаженні. Значення ЕРС залежить від щільності електроліту, визначається за формулою:
E = 0,85 + d
де d – це щільність електроліту: 1,21 - як правило
Е = 0,85 + 1,21 = 2,06 (В)
2) напруга АБ – різниця потенціалів між різнойменними електродами АБ при підключеному навантаженні. Напруга складається з ЕРС і падіння напруги на її внутрішньому опорі. Тому напруга АБ при заряді більша ніж ЕРС на величину внутрішнього падіння напруги, а при розряді менша на цю величину.
3) ємність – кількість електрики (ампер на годину А/год.) що може віддати цілком заряджена АБ, при визначених для неї умовах. Наприклад, для стаціонарної АБ номінальною ємністю є кількість електрики, яку вона може віддати при десятигодинному режимі розряду при нормальній щільності електроліту і температурі 25 0С).
4) віддача – розрізняють:
А) віддача по ємності – відношення кількості електрики відданої АБ при розряді до кількості електрики отриманої під час заряду. Частина електрики витрачається на розпадання води і саморозряд, тому як правило для АБ віддача становить 0,84 … 0,9).
Б) віддача по енергії (ККД) – відношення електричної енергії відданої при розряді до електроенергії отриманої при заряді (0,65 … 0,7).
5) саморозряд АБ – мимовільний процес зменшення ємності при розімкненому навантаженні.
III. Експлуатація свинцевих аб
На підприємствах зв’язку основними режимами експлуатації АБ є:
А) буферний режим – при цьому режимі заряджена АБ підключається до випрямляючого пристрою (рис. 1).
Рис.1 Підключення АБ через випрямляючий пристрій
При цьому АБ постійно заряджається слабким струмом, який компенсує її саморозряд.
АБ при такому включенні виконують функції:
резервування джерела живлення;
елемента фільтра (який згладжує пульсацію випрямлячі напруги).
Переваги такого режиму:
висока надійність установки живлення. Тому що, цілком заряджена АБ постійно паралельно підключення до навантаження;
високий ККД, який дорівнює ККД випрямляючого пристрою (80 - 90%);
великий термін експлуатації АБ (до 20 років);
аварійне живлення споживача забезпечується протягом однієї-трьох годин;
догляд за АБ в нормальних умовах дуже простий і зводиться до доливання дистильованої води і підтримання сухими та чистими судинні стелажі.
Б) режим заряду-розряду – в цьому режимі АБ ділиться на 2 групи: в той час коли одна група працює – розряджається на споживача, інша або заряджається або заряджена знаходиться в режимі готовності. Через добу їх міняють місцями.
Переваги:
висока якість живлення споживача, так як, струм від акумулятора не містить гармонічних складових.
Недоліки:
низький ККД (30 – 50%)
значна ємність і невеликий термін експлуатації АБ (4 – 10 років);
необхідність в постійному догляді, так як, заряджати АБ потрібно щоденно.