Міністерство освіти і науки, молоді та спорту україни двнз «криворізький національний університет»
Кафедра систем промислового електроспоживання та електричного транспорту
Методичні вказівки
до лабораторних робіт з дисципліни «Електрообладнання електрифікованих видів технологічного транспорту»
для студентів напряму підготовки 6.050702 «Електромеханіка»
спеціальності «Електричний транспорт»
Кривий Ріг
2012 р.
Укладачі: Гузов Е.С., канд. техн. наук, доцент
Омельченко О.В., асистент
Рецензент:
Відповідальний за випуск:
Розглянуто на засіданні Схвалено на засіданні вченої ради
кафедри систем промислового електротехнічного факультету.
електроспоживання та електричного
транспорту.
Протокол № Протокол №
від « » 201 р. від « » 201 р.
Лабораторная работа № 1. Тема. Изучение тяговых аккумуляторных батарей рудничных электровозов.
1.1. Общие сведения.
В настоящее время на угольных и рудных шахтах применяют следующие типы электровозов: с автономным источником питания (аккумуляторные); с внешним источником питания (контактные и высокочастотные); комбинированные (контактно-кабельные и контактно-аккумуляторные).
Тяговые аккумуляторы, предназначенные для работы на рудничном электровозе, устанавливаются в батарейном ящике (рис. 1). Последний во время зарядки находится в зарядной камере на специальном зарядном столе, а по окончании зарядки помещается на шасси электровоза.
Каждый щелочной аккумулятор дает среднее напряжение 1,2 В, поэтому для получения необходимого напряжения аккумуляторы приходится соединять в батарею, причем между собой аккумуляторы обычно соединяются последовательно.
Рис. 1. Тяговая аккумуляторная батарея в батерейном ящике
Так как батарейные ящики рудничных электровозов изготовляются из стальных листов, то во избежание коротких замыканий аккумуляторных элементов на внутренние поверхности батарейного ящика (днища, боковые стенки, перегородки и крышки) наносится слой непроницаемого для жидкости, механически прочного, негорючего и щелочестойкого изоляционного покрытия (полиэтилена) толщиной не менее 3 мм. Перегородки, разделяющие батарейный ящик на отсеки, не должны пропускать электролит из одного отсека в другой.
Аккумуляторные электровозы ранних выпусков имели батарейные ящики со съемной крышкой специальной конструкции с пластинчатой защитой от взрыва. Практика показала, что пластинчатая защита в подземных условиях мало себя оправдывает. Зазоры между пластинками загрязняются и забиваются угольной пылью, вентиляция батареи нарушается и, таким образом, создаются условия, благоприятные для образования взрывчатой смеси под батарейной крышкой.
Аккумуляторная батарея, заключенная в батарейный ящик, относится к такому оборудованию, которое только в случаях неисправности может служить источником появления искр или опасного нагревания. К подобным устройствам следует предъявлять лишь требование повышенной надежности по сравнению с нормальным рудничным исполнением.
Повышенная надежность (РП) должна заключаться в особом механическом предохранении находящихся под напряжением частей от повреждения, а также от прикосновения и проникновения посторонних тел. Для хорошей вентиляции батарейного ящика с целью быстрого удаления образующихся во время работы батареи газов на современных электровозах пластинчатая защита заменена вентиляционными отверстиями. Отверстия в ящике расположены в шахматном порядке. При прохождении воздуха через вентиляционные отверстия угольная пыль оседает в коробке. Скопляющийся под крышкой батарейного ящика в надэлементном пространстве газ через отверстия выделяется наружу. Вентиляционные отверстия устраиваются также и в днище батарейного ящика, где они одновременно служат для слива электролита.
Батарейный ящик снабжен легкими крышками из тонких стальных листов. В случае необходимости (при заряде батареи) крышки легко снимаются или же откидываются на стороны батарейного ящика при помощи специального рычажного устройства (с двумя рукоятками). Для увеличения жесткости дна и для перекатывания по роликам перекатывающего устройства к дну батарейного ящика, с внешней его стороны, привариваются стальные полосы.
Для предохранения батарейного ящика от скатывания с электровоза во время движения на торцовых (поперечных) стенках ящика, с внешней стороны, крепится блокировочное устройство, состоящее из гнезда, в которое вставляется запорный стержень.
Монтаж аккумуляторов в батарейном ящике выполняют вплотную друг к другу, чтобы предупредить самопроизвольное ослабление контактов межэлементных соединений. Конструкция аккумуляторов позволяет собирать их в батареи с воздушными промежутками между аккумуляторными элементами около 10 мм без применения распорных деталей.
Как указывалось, аккумуляторные элементы батареи соединяются друг с другом при помощи специальных соединительных полос или перемычек, называемых межэлементными соединениями. Последние служат для соединения не только зажимов (выводов) противоположных полярностей соседних элементов, но и зажимов одинаковой полярности одного элемента.
Каждая схема соединения и расположения аккумуляторов в электровозной батарее должна удовлетворять следующим требованиям:
- расположение элементов в ящике должно обеспечивать их устойчивость при движении электровоза и минимальный бой сосудов при толчках и ударах; наиболее устойчивым будет такое расположение элемента, при котором его пластины окажутся перпендикулярными к направлению движения, т. е. к оси электровоза;
- число межэлементных соединений и расход на них металла должны быть минимальными;
- схема соединений должна быть простой во избежание ошибок при ее сборке;
- разность потенциалов между двумя любыми соседними элементами должна быть минимальной во избежание саморазряда и коротких замыканий (перекрытий) элементов.
Современные тяговые аккумуляторные батареи состоят в основном из двух секций по 40В максимальной емкостью около 600 Ah.