2. Основные неисправности, причины их возникновения, способы устранения

НЕИСПРАВНОСТЕЙ.

Для щелочных аккумуляторных батарей наиболее характерными неисправностями являются: потеря емкости, повышенный саморазряд, повышенное газовыделение, пониженное напряжение (ниже допустимого) и механические повреждения.

Понижение емкости является серьезной неисправностью батареи. Щелочные аккумуляторы при соблюдении правил ухода работают много лет без заметного снижения емкости и появившееся, но вовремя обнаруженное может быть устранено или в крайнем случае приостановлено.

Основные причины потери емкости: накопление углекислых солей (карбонатов) в электролите сверх допустимого значения; эксплуатация аккумуляторных батарей без добавки едкого лития в электролит, при температуре электролита выше +45°С; загрязнение электролита вредными примесями; короткие замыкания и повышенный саморазряд. Значительное снижение емкости вполне исправной батареи может быть вызвано также неправильным режимом ее эксплуатации.

Накопление карбонатов в электролите происходит наиболее интенсивно в летнее время и при повреждениях или отсутствии пробок на аккумуляторах. Накапливаясь в электролите, карбонаты снижают содержание щелочи, что приводит к снижению емкости аккумуляторов. Содержание карбонатов в электролите контролируют химическим анализом.

Высокая температура электролита при эксплуатации аккумуляторов приводит к безвозвратной потере емкости вследствие пассивации положительных электродов. Железная активная масса, практически почти не растворимая в электролите при нормальных условиях эксплуатации, при высокой температуре растворяется и действует в электролите на положительный электрод, вызывая потерю емкости. Высокая температура электролита часто является следствием неправильно выбранного режима заряда батарей на локомотиве (вагоне), приводящего к систематическому перезаряду аккумуляторов.

Загрязнение электролита вредными примесями может происходить как в результате случайного попадания в отдельные аккумуляторы металлических предметов, так и при доливке аккумуляторов недистиллированной водой.

Короткие замыкания в аккумуляторах возникают чаще всего из-за большого количества шлама, образующегося при вымывании активной массы из электродов. Чрезмерное вымывание активной массы, особенно из отрицательного (железного) электрода, может быть вызвано систематическим перезарядом аккумуляторов. Электролиз воды, происходящий при перезарядке, приводит к обильному выделению газов, которые увлекают с собой частички активной массы и выносят их из электродов в электролит. При высокой температуре электролита (50-60⁰С) частички активной железной массы частично растворяются в электролите, а затем при охлаждении выделяются и оседают на электродах и сепараторах в виде тонкой металлической пленки. Металлизация сепараторов превращает их в проводники электрического тока и приводит к усиленному саморазряду и даже короткому замыканию аккумуляторов.

Повышенное газовыделение обычно является следствием загрязнения электролита. Кроме коротких замыканий, внутри аккумулятора могут возникать короткие замыкания в батарее, чаще всего тогда, когда сопротивление изоляции батареи становится ниже нормы или когда перетираются резиновые чехлы.

Механические повреждения, наиболее часто встречающиеся у щелочных аккумуляторов на э. п. с, - это повреждения изоляционных резиновых чехлов и вентиляционных пробок. Практика показывает, что резиновые чехлы механически непрочны, их повреждения приводят к заземлению аккумулятора, утечке тока, коротким замыканиям. Перетирание чехлов наблюдается там, где аккумуляторы закреплены в ящике деревянными клиньями. При движении локомотива ящик вибрирует и крепление расшатывается. Неисправности пробок могут привести к скоплению в аккумуляторе газов и как следствие к выпучиванию стенок сосуда, а иногда и нарушению его целостности.

Накопления в электролите карбонатов, размягчение активной массы и сползание ее с решетки при температуре свыше 45 С, повышенный саморазряд и газовыделение, снижение напряжения ниже допустимого, отдельные механические повреждения. Высокая температура часто является следствием неправильно выбранного режима заряда батареи на ТПС, приводящему к систематическому перезаряду аккумулятора. В результате повышенного нагрева активная железная масса, почти не растворимая при нормальной для батареи температуре, растворяется и действуя на положительный электрод приводит к потере емкости.

Короткие замыкания возникают из-за скопления шлама, возникающего при вымывании активной массы из электродов. Усиленное вымывание активной массы может быть вызвано систематическим перезарядом аккумуляторов. Происходящий при этом электролиз воды приводит к обильному выделению газов, которые увлекают с собой частички активной массы и выносят их из электродов в электролит. При охлаждении электролита эти частички оседают на электродах и сепараторах в виде тонкой пленки, что приводит к их металлизации, усиленному саморазряду и даже к короткому замыканию. Повышенное газовыделение является следствием загрязнения электролита. Из механических повреждений чаще всего встречаются повреждения резиновых чехлов и вентиляционных пробок. Перетирание чехлов чаще всего наблюдается там, где элементы закреплены в ящик деревянными клиньями. Неисправности пробок и их засорение могут привести к скоплению в аккумуляторе газов, и, как следствие, к выпучиванию или разрушению стенок банки.

Элементы и перемычки протирают, перемычки и соединительные провода отсоединяют, освобождают элементы от крепежа, извлекают их из ящика и, установив их на специальную тележку, транспортируют в аккумуляторное отделение, где ее разряжают и промывают.

Разряжают батарею в специальном шкафу до тех пор, пока напряжение на аккумуляторе не снизится до 1 В. Ток разрядки должен соответствовать установленному для батарей данного типа значению. Элементы разряженной батареи освобождают от перемычек и передают в ремонтное отделение, где с них снимают резиновые чехлы и в промывочной установке методом прокручивания сливают электролит. Резиновые чехлы промывают. Корпус элемента промывают снаружи и внутри, протирают и убеждаются в отсутствии течи. Корпуса с трещинами, раздутые и с вмятинами более 2 мм заменяют. Деревянной лопаточкой, обмотанной ветошью и смоченной в керосине, удаляют налет окислов с борнов. Проверяют состояние резьбы и изоляционных шайб. Перемычки с трещинами и уменьшенной более чем на 15 % площади контактной поверхности заменяют, погнутые выправляют. Вентильные отверстия крышек прочищают. Ящики при необходимости ремонтируют и окрашивают щелочестойким лаком БТ-783. Наконечники с плохой пайкой и при обрыве 10 % жил проводов перепаивают и обсуживают по всей длине. Исправность резиновых чехлов проверяют сжатым воздухом под давлением 100 кПа под слоем воды в течение 1 мин.

Затем на аккумуляторы типа НК одевают резиновые чехлы, а аккумуляторы NKT-120 и NKT-160 ставят на деревянные ящики и транспортируют к месту заливки электролита.

К моменту заливки электролит должен иметь температуру не выше 30С, поэтому его следует готовить заранее. Если в ходе эксплуатации содержание карбонатов достигнет 70 %, то электролит следует заменить новым частично, а при большем содержании карбонатов - полностью. Отработавший электролит подвергают регенерации. Хорошо организованная регенерация сохраняет до 90 % отработавшего электролита.

Регенерации предшествует проведение анализа отработавшего электролита на содержание в нем карбонатов и подсчет необходимого количества едкого бария. Гидрат окиси бария (смесь дистиллированной воды с рассчитанным количеством гидрата) нагревают при интенсивном помешивании до температуры 80-90С и выливают в электролит при непрерывном перемешивании его мешалкой с электрическим приводом. У отстоявшегося в течение 10-15 ч раствора сливают через кран его осветленную часть и проводят химический анализ на содержание карбонатов и едкого лития. Карбонатов должно быть не более 1.0 г/л. При необходимости в электролит добавляют моногидрат лития. У восстановленного электролита проверяют его плотность и доводят ее до нормы.

Электролит заливают в аккумулятор с помощью крана с автоматическим прекращением заливки при достижении необходимого уровня. Плотность электролита должна быть немного выше нормы, так как он будет немного разбавлен оставшейся в порах водой. При заливке батарей НК-55 и 40КН-125 следят, чтобы щелочь не попадала на резиновые чехлы.

Монтаж аккумуляторов в батарею выполняют в соответствии с электрической схемой. После установки их в ящик проверяют качество монтажа, правильность установки пробок, надежность крепления проводов и перемычек, все токоведущие элементы смазывают техническим вазелином. Измеряют сопротивление изоляции относительно корпуса, которое должно быть для батареи с напряжением 50 В не менее 25 кОм, а для батарей на 110 В - не менее 50 кОм. Затем устанавливают соответствующие предохранители, включают рубильник и цепи дежурного освещения и проверяют работоспособность батареи.