Аккумуляторная батарея 42НК 125

Электровоз  ВЛ80с со ступенчатым регулированием напряжения и реостатным торможением  предназначен для эксплуатации на магистральных железных дорогах России, электрифицированных на однофазном токе промышленной частоты (50ГЦ) с номинальным напряжением 25 кВ.

Аккумуляторные  батареи на подвижном составе  выполняют разнообразные функции. Например, назначение аккумуляторной батареи на электровозах, электропоездах и поездах метрополитена.

Здесь батарею используют как автономный источник тока для  питания цепей низкого напряжения при неработающем генераторе, следовательно, нет никакого потребления энергии. Для этих цепей выбирают аккумуляторы емкостью 100-200 А/ч.

Наконец, аккумуляторная батарея применяется  для освещения и поддержания  микроклимата в вагонах пассажирских поездов.

Правильная  организация и совершенная технология ремонта локомотивов, как показывает опыт передовых локомотивных депо и  железных дорог позволяют содержать их в исправном состоянии при минимальных трудовых и материальных затратах. Большое значение при этом имеет значение ремонтных баз и их освещенности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные элементы аккумуляторной баттареи их назначение работа

На электровозах применяют щелочную аккумуляторную батарею 42НК-125 ГОСТ 5.1227-72 .Буквы и  цифры обозначают: НК-никель-кадмиевую;125 - емкость в А/ч; 42 - количество элементов.

 

Рисунок 1 Аккумулятор 42НК - 125

 

Аккумуляторная  батарея предназначена для питания  цепей управления и освещения  электровоза при опущенном токоприемнике

Технические данные батареи следующие:

Номинальная емкость, А/ч.125

Номинальное напряжение, В50

Никель – кадмиевые  аккумуляторы являются электрохимической  системой, которая при заряде превращает электрическую энергию в химическую, а при разряде - химическую энергию  в электрическую.

Электроды аккумуляторов могут сохранять  энергию, получаемую от зарядного источника, и возвращать эту энергию после  соединения с установкой, расходующей  энергию.

Эта способность  связана с изменением химического  состояния под влиянием зарядного  и разрядного токов.

Аккумуляторная  батарея состоит из 42 щелочных никель - кадмиевых аккумуляторов НК-125,(рисунок 1) установленных в двух металлических ящиках 2 .В каждом ящике на тележке 6 установлен 21 аккумулятор 14 . На дне тележки уложены щелочестойкие резиновые полосы 8. В дне тележки и ящика имеются отверстия для стока электролита наружу. При обслуживании батареи тележка выкатывается на открытую до горизонтального положения крышку 11. Крышка в нижней части крепится к ящику на петлях 1 и удерживается в горизонтальном положении тросами 7, связанными - с крышкой регулировочными болтами 9 .В закрытом положении крышка крепится к ящику вверху двумя четырехгранными замками, сбоку - двумя откидными замками. Для отвода газов вверху ящика вварены две трубки с грибками 3, для забора вентилирующего воздуха на торцовых стенках ящика предусмотрены отверстия. В зимнее время во избежание попадания снега в батарею отверстия закрывают крышками на резьбе изнутри ящика.

Тележка и внутренняя поверхность ящика  окрашены щелочестойкой эмалью. Каждый аккумулятор находится в индивидуальном резиновом чехле 4. Между рядами аккумуляторов и сетками тележки установлены гетинаксовые листы 15. Аккумуляторы плотно прилегают друг к другу, что обеспечивается болтами 5 (через нажимные гетинаксовые плиты 16) и фанерными листами 12. Аккумуляторы соединены последовательно медными никелированными шинами 13. Выводы аккумуляторов, шины и оси колес 10 покрывают защитной смазкой.

Аккумулятор НК - 125 состоит из стального бака 5 (рисунок 2), в котором расположен блок электродов 9, состоящий из пяти отрицательных электродных пластин, и блок 8 из шести положительных пластин. Блоки положительных и отрицательных пластин устанавливаются на ребра расположенные в корпусе. Активная масса 6 пластин помещается в пакетах 7. Они выполнены в виде плоских стальных никелированных трубок с большим числом отверстий для обеспечения проникновения электролита. Для улучшения контакта между пакетами и активной массой к последней добавляют проводящий материал (например, чешуйчатый графит).

Положительные и отрицательные пластины изолированы  друг от друга эбонитовыми полочками 4. Каждый блок электродов имеет выводную шпильку. Выводные шпильки 2 проходят сквозь крышку бака через изоляционные втулки, блок электродов 8 соединён непосредственно  с баком. Электролит заливают через  отверстие, расположенное между  выводами. Заливочное отверстие закрывают  вентильной пробкой 3. Пробка имеет  отверстие для выхода газов, закрытое резиновым кольцом. Изоляцией аккумулятора служит резиновый чехол 1.

Элемент имеет высоту 330 мм, ширину 128 мм и  толщину 70мм и массу без электролита 5,4 кг. Масса элемента и электролита  вместе составляет 6,8 кг.

 

 

Рисунок 2. Аккумулятор 42НК - 125

 

 

 

 

 

 

 

Технические данные.

 

Номинальная емкость, А.ч.	125
Номинальное напряжение батареи, В	50
Номинальное напряжение элемента, В	1.25
Заряд (нормальный режим)
Время, ч	6
Ток, А	31
Разряд
Время, ч	10
Ток, А	12.5
Габаритные размеры элемента, мм
Высота	330
Ширина	128
Толщина	70
Масса элемента без электролита, кг	6.4
Количество электролита, л	1.2

 

Аккумуляторная  батарея на электровозе работает в режиме постоянного подзаряда  при постоянном стабилизаторном  напряжении 50 В

Недостатком щелочного аккумулятора является низкое напряжение (125 В).

Аккумуляторные  батареи устанавливают на выпускаемые  электровозы полностью заряженными, готовыми к эксплуатации. На аккумуляторную батарею составляют формуляр, отправляемый с электровозом, в котором отмечают все работы, проводимые с батареей.

Периодичность ,сроки ремонта и контроля технического состояния аккумуляторной батареисостав

Детали  и узлы электроподвижного состава  в процессе эксплуатации подвергаются износу и повреждениям. Для поддержания электровозов и электропоездов в работоспособном и исправном состоянии существует система планово-предупредительных ремонтов и осмотров.

 

Условия работы аккумуляторной батареисна локомотиве, характерные неисправности и причины их возникновения

 

Аккумуляторы  должны быть сухими и чистыми, никелированные межэлементные соединения аккумуляторов  покрывают вазелином. При работе с гаечным ключом и другими  металлическими соединениями нельзя одновременно прикасаться к отрицательному полюсу и корпусу аккумулятора, с которым  соединен положительный полюс. Перед  каждым разрядом и зарядом необходимо проверять состояние контактов  и подтягивать ослабленные гайки. Необходимо следить за состоянием резиновых  колец у вентильных пробок и в  случае их порчи заменить новыми. В  процессе эксплуатации необходимо доливать щелочные аккумуляторы дистиллированной или естественной водой. В аккумуляторе при этом необходимо поддерживать уровень  и плотность электролита.

В процессе эксплуатации следует производить  проверку уровня электролита перед  каждым зарядом, а проверку плотности  через каждые 3 цикла. Несоблюдение указанных сроков проверки плотности  и уровня электролита ведет к  значительному уменьшению емкости  аккумулятора.

При смене  электролита после промывки водой  заливать аккумуляторы следует (закрывать) электролитом более повышенной плотности.

Это необходимо, чтобы через 3-6 часов в аккумуляторах  восстановилась равновесная плотность.

ХАРАКТЕРНЫЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ И ИХ ПРИЧИНЫ.

а). Понижение  емкости аккумуляторов – основная и серьезная неисправность щелочных аккумуляторов.

Основные  причины потери емкости следующие:

-накопление  углекислых солей в электролите сверх допустимой величины;

- работа на электролите без добавки едкого лития;

- эксплуатация аккумуляторов при температуре электролита выше +55С;

- загрязнение электролита вредными примесями;

- короткое замыкание и повышенный заряд;

- неправильный режим ее эксплуатации.

б). Накопление карбонатов.

В электролите  проходит 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.

в). Высокая  температура электролита.

При эксплуатации аккумуляторов, приводит к безвозвратной  потере емкости.

Железная  активная масса, практически, почти  нерастворимая в электролите  при нормальных условиях эксплуатации при высокой температуре растворяемости и действует в электролите  на положительный электрод. Высокая  температура электролита часто  является следствием неправильного  выбранного режима заряда батареи на тяговом подвижном составе, приводящего  к систематическому перезаряду аккумуляторов.

г). Загрязнение  электролита вредными примесями.

Может произойти  в результате попадания в отдельные  аккумуляторы металлических приборов, так и при доливке аккумуляторов  непроверенной природной водой.

д). Короткое замыкание.

Чаще  всего возникает из-за большого количества шлама, образующегося при вымывании  активной массы из электродов. Кроме  коротких замыканий внутри аккумулятора часто возникают короткие замыкания  в батарее. Это чаще случается  тогда, когда сопротивление изоляции батареи ниже нормы. Вторая серьезная  причина-это перетирание резиновых  чехлов, которое наблюдается там, где аккумуляторы закреплены в ящике  деревянными клиньями. При езде весь ящик вибрирует и крепление расшатывается.

е). Механические повреждения.

Основная  причина – это повреждение  изоляционных резиновых чехлов и вентиляционных пробок.

Практика  показывает, что резиновые чехлы  механически непрочны, их повреждение приводит к заземлению, утечкам тока, коротким замыканиям.

ж). Короткое замыкание внутри аккумулятора.

Непосредственное  соприкосновение положительных  и отрицательных электродов, большое  количество шлама, попадание токопроводящих элементов между электродами.

з). Повышенный саморазряд.

Наличие вредных примесей в электролите, частичные замыкания, плохое состояние  изоляции батареи.

и). Загрязнение  электролита: попадание металлических  примесей, использование не дистиллированной воды.

к). Пониженная емкость: накопление карбонатов, неправильный режим заряда, эксплуатация при повышенной температуре.

Наиболее  часто встречающееся механическое повреждение - это повреждение изоляционных резиновых чехлов. Резиновые чехлы  механически не прочны, их повреждение  приводит к заземлению аккумулятора, утечке тока, короткому замыканию. Перетирание чехлов наблюдается там, где аккумуляторы закреплены в ящике деревянными клиньями. При движении локомотива ящик вибрирует и крепления расшатываются.

Способ  предупреждения:

-проверять  надёжность закрепления аккумулятора  в ящике.

 

 

4. Ведомость дефектации аккумуляторной батареи 42НК125

 

Наименование детали	Дефект	Критический	значительный	малозначительный	исправимый	Неисправимый	наружный	внутренний	эксплуатационный	производственный	Конструкционный
Электролит	Повышенный саморазряд.	—	+	—	+	—	—	+	+	+	—
	Загрязнение электролита вредными примесями.	—	—	+	+	—	—	+	+	+	—
	Работа аккумулятора при повышенной температуре.	—	+	—	+	—	—	+	+	+	—
	Понижение емкости.	—	+	—	+	—		+	+	+	—
	Низкий срок службы.	—	+	—	+	—		+	+	+	—
	Короткие замыкания внутри аккумулятора.	—	+	—	+	—	—	+	—	+	—
Чехол	Повреждение изоляционных резиновых  чехлов.	—	—	+	+	—	+		+	—	—
Корпус	Короткое замыкание аккумуляторной батареи.	—	+	—	+	—	+	—	+	—	—
	Трещина корпуса аккумуляторной батареи.	—	+	—	+	—	+	—	+	—	—
Пробка	Неисправности вентиляционных пробок	—	—	+	+	—	+	—	—	+	—
Борн	Обрыв борна	—	+	—	—	+	+	—	+	+	—