§ 60. Аккумуляторные батареи

Общие сведения. Аккумулятором называют химический источник энергии, который способен накапливать (аккумулировать) электрическую энергию и по мере необходимости отдавать ее во внешнюю цепь В зависимости от рода электролита аккумуляторы разделяют на кислотные и щелочные. На электровозах и электро-

поездах железных дорог СССР получили широкое распространение щелочные никель-кадмиевые аккумуляторные батареи 90НК-55 (на электропоездах ЭР2Р, ЭР2Т, ЭР22, ЭР22В, ЭР9П, ЭР9М, ЭР9Е и др ), 42НК-125 (на электровозах ВЛ10, ВЛ10У' ВЛ11, ВЛ80Т, ВЛ80Р, ВЛ80С и др ), 40НК-125 (на электропоездах ЭР2), НКТ-160 (на электровозах ЧС4, ЧС4Т и др.) Аккумуляторы служат источником энергии для питания цепей управления и освещения при неработающих генераторах управления или стаби-лизирующе-зарядных агрегатов. В обозначениях серий аккумуляторов буквы и цифры означают: 42 или 90 — число аккумуляторов в батарее; НК — никель-кадмиевые; 55 или 125 — емкость, А-ч.

Щелочные аккумуляторы обладают высокой механической прочностью. Они выдерживают большие токи, короткие разряды, тряску, толчки, удары и т д. и не портятся даже при коротком замыкании. Эксплуатация щелочных аккумуляторов не связана с вредными испарениями, какими являются пары серной кислоты в случае применения кислотных аккуму-

ляторов. Щелочные аккумуляторы не требуют постоянного и квалифицированного ухода. Все эти свойства щелочных аккумуляторов в основном и послужили основанием для их применения на электровозах и электропоездах.

Устройство щелочной аккумуляторной батареи 42НК-125. Конструктивные особенности щелочных аккумуляторов определяются способом удержания активных масс электродов, обеспечивающим хороший контакт их с основой положительных и отрицательных пластин.

Большая механическая прочность щелочных аккумуляторов достигается применением стальных никелированных сварных корпусов с рифлеными стенками. Для заливки и смены электролита в корпусе предусмотрено отверстие с герметичной навинчивающейся пробкой, которая снабжена устройством, допускающим выход газа из аккумулятора и препятствующим проникновению воздуха в аккумулятор, а также предотвращающим выливание электролита при кратковременных перевертываниях. В воздухе содержится углекислота, и электролит щелочных аккумуляторов интенсивно ее поглощает, что вызывает переход едкой щелочи в карбонаты и уменьшение емкости аккумулятора. Поэтому рекомендуется вливать в их сосуды немного вазелинового масла, покрывающего поверхность электролита.

В качестве электролита для никель-кадмиевых аккумуляторов применяют водный раствор едкого кали плотностью 1,19—1,21 г/см3 с добавкой моногидрата лития 20 г/л (содержит 50% едкого лития). Для аккумул-яторов, работающих в условиях нормальных температур при слабых разрядах (16-часовые и более слабые), а также при повышенных температурах (35—45°С), применяется составной натриевый электролит (водный раствор едкого натра плотностью 1,17—1,19 г/см3, в который добавлено 10—30 г/л — верхний предел для повышенных температур) моногидрата лития. Работа на составном электролите значительно увеличивает срок службы щелочных аккумуляторов.

Если температура ниже — 15 °С, то в качестве электролита применяют водный раствор едкого кали плотностью 1,25—

1,27 г/см3. При температурах выше 10 °С пользоваться этим электролитом не рекомендуется.

При заряде нормальным током использование энергии наибольшее. В этом случае 80% ее идет непосредственно на заряд и лишь 20% расходуется на разложение электролита (выделение водорода на отрицательном электроде и кислорода на положительном). Уменьшение плотности зарядного тока ведет к снижению использования энергии на процесс заряда и увеличению расхода ее на разложение электролита.

Разряд щелочных аккумуляторов может производиться различным током Напряжение зависит в большей степени от тока разряда температуры электролита и в меньшей степени от состава электролита. Снижение напряжения на аккумуляторах при понижении температуры электролита будет тем меньше, чем меньше ток разряда. При 8-часовом разряде и более длительном минимальное допустимое напряжение аккумулятора (элемента) составляет 1,1 В.

Батареи 42НК-125 на электровозах ВЛ80Т, ВЛ80С размещены в двух металлических ящиках. В каждом ягдике на тележке установлен 21 аккумулятор. На дне тележки уложены диски, покрытые щелочестойкой эмалью и имеющие вырезы для стока электролита в случае его выплескивания. В дне тележки и ящика имеются отверстия для стока электролита наружу. При обслуживании батареи тележка выкатывается на открытую и установленную в горизонтальное положение крышку. Для отвода газов вверху ящика вварены две трубки с грибками, для забора воздуха на торцовых стенках ящика предусмотрены отверстия. В зимнее время во избежание попадания снега в батарею отверстия закрывают крышками на резьбе изнутри ящика. Аккумуляторы соединены последовательно медными никелированными шинами

Номинальный ток батарей 40НК-125 и 42НК-125 не должен превышать 31 А после заряда в течение 6 и 16 ч (глубокий разряд) и после заряда в течение 8 ч; для батарей 40НК-55, 90НК-55 и НКТ-160 он должен быть не выше 40 А после заряда в течение 12 ч и разряда до напряжения на элементе, равного 1 В.

Предыдущая Оглавление Следующая