
книги из ГПНТБ / Скрипкин В.В. Электрооборудование изотермического подвижного состава учебник
.pdfннтопроводы. Все шарниры смазывают, силовые и блокировочные кон такты, имеющие забоины и заусенцы, следы оплавления и нагара, за чищают личным напильником. Посеребренные блок-контакты проти рают полотном, смоченным бензином. Стальные контакты зачищают мелкой шлифовальной шкуркой. При зачистке силовых контактов нель зя искажать их профиль; линия касания контактов должна быть не менее 80% их ширины.
Основное условие безотказной работы магнитных пускателей — исправное состояние силовых и блокировочных контактов, поэтому регулярно проверяют их нажатие, провал и раствор, сверяя сданны ми завода-изготовителя.
Особое внимание уделяется подготовке пусковой аппаратуры к ра боте в зимних условиях. Для предотвращения образования на кон тактах льда все силовые н блокировочные контакты магнитных пу скателей в подвагонных аппаратных ящиках и машинных отделениях смазывают тонким слоем масла марки МВП.
Втягивающая катушка магнитного пускателя должна надежно работать при напряжении в сети 85— 105% номинального. При сни жении напряжения до 35—40% пускатель должен выключаться.
Необходимо следить за правильным нажатием контактов пуска теля. Малое нажатие влечет за собой перегрев, большое — препятст вует нормальному включению пускателя.
Включенный магнитный пускатель не должен гудеть. Причинами сильного гудения магнитной системы могут быть: плохая затяжка винтов, крепящих сердечник, повреждение короткозамкнутого витка, чрезмерное нажатие контактов или неплотное прилегание якоря к сер дечнику вследствие загрязнения рабочих поверхностей. Сопротивление изоляции пускателей, измеренное мегомметром на 500 в, должно быть не менее 1 Мом.
К о н д е н с а т о р ы перед включением после отсоединения или ремонта проверяют мегомметром на отсутствие замыкания, осматри вают их контактные соединения, испытывают изоляцию повышенным напряжением (2,1 кв) в течение 1 мин. При включении батареи конден саторов проверяют отсутствие шума и вспучивания банок.
Конденсаторы очень чувствительны к повышению напряжения и температуры. Допускается температура окружающего воздуха не более 35° С, а напряжение — до 110% номинального. Срок службы конденсаторов около десяти лет, но он значительно сокращается при повышении напряжения и температуры.
М е ж д у в а г о н н ы е э л е к т р и ч е с к и е с о е д и н е н и я регулярно очищают от пыли и грязи. При расцеплении вагонов следят, чтобы рассол не попадал на контакты и запорное устройство. Шарниры и направляющие головки соединений смазывают машинным маслом. Для хорошего электрического соединения вилки и розетки контакты вилки разводят пластинкой толщиной 0,5—0,7 мм.
342
4. ЭКСПЛУАТАЦИЯ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ
Техническое обслуживание аккумуляторных батарей заключается в регулярной очистке банок и клеммных зажимов, отверстий в проб ках, в контроле крепления проводов к клеммным зажимам и уровня электролита. Один раз в 10 дней проверяют плотность электролита и по ней определяют степень заряженности каждого аккумулятора, измеряют нагрузочной вилкой напряжение на каждом аккумуляторе. При определении степени заряженности принимают, что уменьшение плотности на 10 кгім3 от плотности при полной зарядке соответствует разрядке аккумулятора на 6%. Плотности электролита в элементах аккумуляторной батареи не должны отличаться одна от другой более чем на 10 кг/м3. Плотность электролита замеряют сифонным ареомет ром, а уровень —■стеклянной трубкой с внутренним диаметром 7— 8 мм.
Уровень электролита должен быть на 10—15 мм выше верхней кромки пластин или предохранительной сетки. Если уровень элект ролита вследствие испарения опустился ниже допустимого, в батарею доливают дистиллированную воду. При снижении уровня в результа те выплескивания электролита в батарею доливают раствор аккуму ляторной кислоты такой же плотности, как в аккумуляторе. В нор мально эксплуатируемую батарею почти всегда приходится добав лять только дистиллированную воду, пользуясь резиновой грушей.
Понижение уровня электролита приводит к уменьшению емкости батареи и повреждению пластин, так как отрицательные пластины от действия кислорода воздуха окисляются (сульфатируются) и твер деют. Поэтому уровень электролита проверяют регулярно. Количество воды и сроки, в которые ее добавляют, в значительной степени зависят от условий эксплуатации.
Вхолодную погоду дистиллированную воду надо добавлять не посредственно перед зарядкой, чтобы при последующем газообразова нии было обеспечено хорошее перемешивание электролита и исключе на возможность замерзания воды.
Электролит приготовляют из концентрированной аккумуляторной серной кислоты плотностью 1 830 кгім3 и дистиллированной воды. Ко личество кислоты, необходимое для получения электролита требуемой плотности, определяется по табл. 8.
Внекоторых случаях приходится готовить электролит из кислоты, имеющей плотность ниже 1 830 кгім3, или изменять плотность уже при готовленного электролита, добавляя дистиллированную воду. В этом случае потребное количество кислоты определяют по формуле
где 1/р.І( — количество раствора серной кислоты в л, необходимое для приготовления 1 л электролита;
К 1 — содержание безводной серной кислоты в электролите ак
кумуляторной батареи в г на |
1 л\ |
К 2 — содержание безводной серной |
кислоты в электролите за |
данной плотности в г на 1 л. |
|
343
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
8 |
||
|
|
Потребное количество |
|
Потребное |
количество |
|||
Плотность |
кислоты плотностью |
Плотность |
кислоты плотностью |
|||||
I 830 к г / м 3 (при 15° С) |
1830 к г / м 3 |
(при 15° |
С) |
|||||
электролита |
электролита |
|||||||
на |
1 л воды |
на I |
л воды |
|
||||
в к г / м 3 |
в к г / м 3 |
|
||||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
в г |
В С М 3 |
|
в г |
в С М Л |
||
1 |
171 |
308,6 |
167,8 |
1 240 |
478,0 |
'2 6 0 ,0 |
||
1 |
180 |
3 28,7 |
179,0 |
1 251 |
506,0 |
275,0 |
||
1 |
190 |
351,7 |
191,0 |
1 262 |
534,2 |
290,0 |
||
1 200 |
375,3 |
203,7 |
1 273 |
5 98,0 |
306,6 |
|||
1 210 |
399,6 |
216,8 |
1 285 |
598,0 |
324,7 |
|||
1 220 |
424,6 |
230,4 |
1 297 |
634,0 |
344,0 |
|||
1 |
230 |
4 54,7 |
246,5 |
|
|
|
|
Величины Кі и К і |
берутся из таблицы «Содержание безводной |
серной кислоты в г на 1 |
л раствора в зависимости от плотности электро |
лита». ' |
|
Потребное количество дистиллированной воды в л на 1 л электро лита определяют по формуле
К і
Ѵ в = 1 -
/С о
Снижение плотности электролита может вызвать его замерзание; повышение плотности приводит к разрушению активной массы плас тин и перекристаллизации сернокислого свинца.
Напряжение аккумулятора определяют нагрузочной вилкой, ко торая состоит из вольтметра 3 (рис. 264) со шкалой 3—0—3 в и парал лельно включенного сопротивления 2. Нагрузочная вилка подклю
чается к аккумулятору через ножки |
1. Нагрузочное сопротивление |
|||||||
|
подбирают таким образом, |
чтобы |
раз |
|||||
|
рядный ток в течение 5 сек |
численно |
||||||
|
был |
равен примерно 2 QH0M(удвоен |
||||||
|
ная величина номинальной емкости) |
|||||||
|
для стартерных |
батарей и был равен |
||||||
|
режиму 5-часовой разрядки для осве |
|||||||
|
тительных батарей. |
|
|
|
||||
|
Исправный |
|
аккумулятор |
при |
||||
|
включении нагрузочной вилки в кон |
|||||||
|
це пятой секунды |
должен показывать |
||||||
|
напряжение 1,7— 1,8 е; при меньшем |
|||||||
|
напряжении батарея требует зарядки. |
|||||||
|
Нарушение |
условий |
эксплуата |
|||||
|
ции: длительное хранение без подза |
|||||||
|
рядки, |
глубокий |
разряд, |
сильные |
||||
п |
удары и т. д., приводит к |
|
неисправ |
|||||
имо. 264. Н агрузочная вилка для про--* |
„ |
„ |
г |
|
|
|
1 ^ |
|
верки напряжения элементов |
а ккум у-ІІОСТ^ СВИНЦОВЫХ аккумуляторных ба- |
|||||||
лятора |
тарей. |
|
|
|
|
|
|
344
Ниже изложены основные н е и с п р а в н о с т и |
к и с л о т н ы х |
|
а к к у м у л я т о р н ы х б а т а р е й и |
приведены рекомендации |
|
по их устранению. |
|
|
С а м о р а з р я д б а т а р е и (потеря |
емкости) |
происходит при |
длительном хранении. Батарея разряжается без подключения нагруз ки. Причинами разрядки являются: утечка тока через грязь и электро лит, замыкающие клеммные зажимы; неодинаковая плотность электро лита по объему бака; образование местных токов в активной массе пластин.
Естественный саморазряд аккумулятора составляет в течение пер вых 15 суток не более 0,1—1% емкости в сутки в зависимости от мате риала сепараторов. При более длительном хранении, а также у бата рей, бывших в эксплуатации, величина саморазряда может достигать 3—5%. Чтобы сохранить батарею, ее регулярно ставят на подзарядку и восстанавливают емкость, так как при длительном бездействии воз никает процесс сульфатации.
С у л ь ф а т а ц и я п л а с т и н определяется по |
следующим |
признакам: малая емкость при разрядке, повышенное |
напряжение |
в начале зарядки, повышенная температура электролита, прежде временное обильное газовыделение, пониженная плотность электроли та в конце зарядки.
Сульфитацию можно выявить при осмотре пластин. Положительные пластины в начальной стадии сульфатации в заряженном виде вместо темно-коричневого цвета имеют светло-коричневый, на ощупь они твердые, без бархатистости, свойственной нормальным пластинам. При значительной сульфатации цвет пластин становится оранжево коричневым с белыми пятнами, пластины коробятся и увеличиваются в объеме. Отрицательные пластины при сульфатации приобретают беловато-серый цвет и твердеют, а активная масса становится песко образной, на отдельных участках появляются белые пятна. Обычно при осмотре легче обнаружить сульфатацию на отрицательных пла стинах.
Чрезмерная сульфатация пластин возникает главным образом вследствие систематических недозарядок, длительного пребывания аккумуляторов в разряженном состоянии, применения электролита повышенной плотности, высокой температуры электролита, загряз нения его вредными примесями, отсутствия своевременных контроль но-тренировочных циклов и перезарядки.
При нормальной эксплуатации образующийся во время разрядки сульфат свинца имеет мелкокристаллическое строение, и во время свое временной зарядки аккумулятора он вновь превращается в активные вещества. Если аккумулятор длительно находится в разряженном или частично разряженном состоянии, сульфат свинца из мелкокристалли ческого переходит в крупнокристаллический. Сульфат свинца — про водник электрического тока, поэтому внутреннее сопротивление ак кумулятора увеличивается. Этим объясняется повышенное зарядное и пониженное разрядное напряжение, а также повышенная темпера тура электролита у сульфатированных аккумуляторов.
345
Интенсивное образование сульфата происходит, когда смоченные электролитом пластины соприкасаются с воздухом. Это может быть при оголении пластин из-за сниженного уровня электролита и при выемке заряженных пластин для осмотра. Крупные кристаллы закупоривают поры в активной массе пластин, прекращая доступ электролита в ее внутренние слои. Все это уменьшает емкость аккумулятора, затруд няет зарядку и увеличивает ее продолжительность. Иногда зарядка вообще становится невозможной.
Систематическая недозарядка способствует накоплению сульфата. Повышенные плотность и температура_электролита способствуют ак тивному растворению свинца и превращению его в крупнокристалли ческий сульфат.
Загрязнение электролита вредными примесями вызывает усилен ную саморазрядку аккумулятора, что во многих случаях также при водит к образованию крупнокристаллического сульфата.
Сульфатация пластин может появиться при зарядке аккумуляторов большим током, так как в этом случае сульфат, образовавшийся при разрядке, не успевает перейти в активные вещества.
Для устранения сульфатации имеется много способов, большинст во из них основано на зарядке аккумуляторов слабым током. При не большом зарядном токе в порах активной массы газов образуется ма ло. Это облегчает доступ электролита к сульфату и способствует пере ходу его в активные вещества.
Чтобы устранить незначительную сульфатацшо стартерных ак кумуляторов, их заряжают в две ступени до постоянства плотности электролита и напряжения в течение 3 ч. После часового перерыва аккумуляторы вновь ставят на зарядку током второй ступени. Когда начинается обильное газовыделение, зарядку прекращают. После ча сового перерыва их опять включают на зарядку. Это повторяют до тех пор, пока газовыделение не начнется сразу же после включения акку муляторов на зарядку. После такой зарядки аккумуляторы разряжают в течение 10 ч до напряжения 1,7 в и определяют отданную емкость. Если неисправные аккумуляторы дадут емкость меньше положенной, то обработку повторяют. Когда будет получена требующаяся емкость, обработку прекращают и аккумуляторы заряжают в нормальном ре жиме.
Частичную сульфатацию батарей больших аккумуляторов устра няют путем зарядки пониженным током (2/3 нормального) на всех сту пенях до постоянства плотности и напряжения у контрольных акку муляторов в течение 3 ч с последующей разрядкой в течение 20 ч до до стижения предельного напряжения у двух-трех аккумуляторов. В слу чае заметного повышения емкости такой цикл повторяют.
В слабом электролите сульфат разлагается лучше, чем в концентри рованном, поэтому для устранения запущенной сульфатации аккуму ляторы разряжают током 10-часового режима до 1,7 в, выливают электролит и заполняют аккумуляторы дистиллированной водой. За тем заряжают аккумуляторы током, равным Ѵ4 тока первой ступени нормальной зарядки. Когда плотность электролита в аккумуляторах повысится до (1,1 — 1,15) ІО3 кг/м3, зарядку прекращают, получившийся
346
раствор заменяют дистиллированной водой и вновь продолжают за рядку.
Замену раствора дистиллированной водой и зарядку ведут до тех пор, пока концентрация раствора не перестанет повышаться. После этого раствор в аккумуляторах заменяют электролитом с плотностью, соответствующей заряженному аккумулятору, и продолжают зарядку до постоянства напряжения и плотности электролита в течение 3 ч. За час до конца заряда плотность электролита необходимо довести до
. нормальной величины. После такой зарядки батарею разряжают в те чение 10 ч и определяют отданную емкость. Если емкость восстанови лась, аккумуляторы заряжают нормальным режимом и направляют в эксплуатацию, в противном случае обработку повторяют. Такой спо соб устранения сульфатации, как правило, дает положительные резуль таты, если только структура активной массы не разрушена.
Определяя причину повышенного самозаряда, прежде всего осмат ривают неисправные аккумуляторы, проверяют их чистоту, целост ность стенок баков и измеряют сопротивление изоляции. При пони женном сопротивлении поверхности мастики, стенок и крышек их промывают раствором соды или нашатырного спирта и протирают чистой сухой ветошью. Если бак аккумулятора поврежден, его заме няют. Кроме того, делают анализ электролита, который берут из раз ряженного аккумулятора, так как в этом случае большая часть при месей будет в растворе.
Обнаружив примеси в электролите, его заменяют, для чего разря жают аккумуляторы в течение 10 ч до напряжения 1,7 в, выливают электролит и заливают дистиллированную воду до максимального уровня. Через 3—4 ч сливают воду и заполняют аккумуляторы элект ролитом плотностью, как у разряженного аккумулятора. После этого аккумуляторы заряжают и в конце зарядки плотность электролита доводят до необходимой величины. Иногда для удаления примесей такую обработку приходится повторять. Если после проведения ука занных операций саморазряд остается большим, то причиной следует считать короткое замыкание внутри аккумулятора.
К о р о т к и е з а м ы к а н и я возникают, когда между поло жительными и отрицательными пластинами появляется электрический контакт, через который протекает выравнивающий ток, вызывающий саморазрядку аккумулятора и местные нагревы. Эти процессы в акку муляторе и определяют признаки коротких замыканий: пониженные напряжение, плотность и емкость и повышенную температуру электро лита.
Короткие замыкания внутри аккумуляторов могут происходить в результате непосредственного соприкосновения положительныхъ от рицательных пластин при разрушении сепараторов, через наросты губчатого свинца на кромках пластин, а также из-за попадания внутрь аккумуляторов посторонних предметов и накопления на дне бака шла ма (осадок активного материала), который замыкает нижние кромки пластин.
Чтобы установить причину короткого замыкания, аккумулятор осматривают и измеряют осадок на дне бака. Перед осмотром акку
347
муляторы разряжают током 10-часового режима до конечного напря жения. Определив причину короткого замыкания, ее устраняют: по врежденные сепараторы заменяют, удаляют наросты с кромок плас тин, при наличии большого количества шлама выливают электролит и промывают баки дистиллированной водой. После этого произ водят заряд с перезарядкой. В конце заряда плотность электролита доводят до нормальной.
Р а з р у ш е н и е |
п л а с т и н и с е п а р а т о р о в . |
Характер |
||
ными признаками разрушения |
пластин являются низкая емкость |
|||
и слишком быстрая разрядка аккумулятора. |
Кроме того, |
вследствие |
||
сползания активного |
материала |
на дне бака |
скапливается |
большое |
количество шлама и электролит делается мутным, с коричневой окрас кой. Выпадение активной массы может происходить как из-за нека чественного изготовления пластин (густая и излишняя намазка пасты, неправильный режим сушки и др.), так и из-за неправильной эксплуа тации аккумуляторов.
Зарядка аккумуляторов большими токами, частые перезаряды и повышенная температура электролита значительно увеличивают выделение газов, которые, вырываясь из активной массы, могут раз рушать ее.
Выпадению активной массы способствует также сульфатация плас тин. Образовавшийся при этом сернокислый свинец, объем которого больше объема губчатого свинца и двуокиси свинца, вытесняет актив ные массы из решеток. Аккумуляторы с разрушенными пластинами для эксплуатации непригодны. ^
Причинами преждевременного разрушения сепараторов бывают: высокая концентрация и повышенная температура электролита, при меси в электролите, большинство из которых окисляет шпон и снижает его прочность, замерзание электролита, сульфатация и коробление пластин, приводящие к механическому разрушению (продавливанию) большинства применяемых сепараторов.
Поврежденные сепараторы заменяют, так как они могут послужить причиной коротких замыканий между положительными и отрицатель ными пластинами.
П е р е п о л ю с о в к а представляет собой явление, когда в ак кумуляторе отрицательные пластины становятся положительными, а положительные — отрицательными. Это может произойти из-за непра вильного включения батареи на зарядку, неправильного соединения аккумуляторов в батарее или батарей между собой, несвоевремен ного отключения отстающих при разрядке батарей аккумуляторов, в результате чего разряженные до нуля отстающие аккумуляторы бу дут заряжаться с обратной полярностью от проходящего через них разрядного тока. Напряжение на зажимах переполюсованного акку мулятора изменится на обратное и снизит напряжение батареи. Пластины такого аккумулятора коробятся, активная масса выпучи вается и может выпасть из решеток.
Переполюсованные аккумуляторы немедленно отключают от ба тареи и исправляют путем тренировочных зарядок-разрядок.
348