Целесообразность применения для сервиса аккумуляторов методики инженера Данкова В.В.

Автор записи
29 июн 2016
15 мин чтения
0 комментариев
0 / 5

Технико-экономическое обоснование целесобразности применения при проведении восстановительного обслуживания тепловозных АБ 48ТН-450-У2 автоматических интеллектуальных зарядно-разрядных устройств (ИАЗРУ), в основе алгоритма которых использована разработанная Данковым В.В. "Методика восстановительного обслуживания и диагностики свинцово-кислотных аккумуляторов".

Причинно-следственный характер проблем, из-за наличия которых затруднительно обеспечить высоконадёжную работу тепловозных АБ 48ТН-450-У2.

1. 1. 

На заводе изготовителе невозможно изготовить аккумуляторные блоки 2ТН-450-У2 при одинаковой исходной величине их отдаваемой ёмкости. При этом разбежность велиичин отдаваемой ёмкости аккумуляторов в составе новой АБ 48ТН-450-У2 может быть на уровне до 0,2 в долях номинальной , за что завод-изготовитель никакой ответсвенности не нисёт. По этой причине аккумуляторы в составе новой АБ 48ТН-450-У2 могут иметь разбежность отдаваемой ёмкости на уровне N+- 0,1 .

1. 2.

При проведении завершающего заряда на заводе-изготовителе АБ заведомо допускают значительный недозаряд. В противном случае может иметь место выход из строя отдельных аккумуляторов из-за их перезаряда.

1. 3.

По данным опыта работы новые аккумуляторные блоки 2ТН-450-У2 (поступившие от ООО «ХАЗ «ВЛАДАР»» в заряженном состоянии) после их хранения в аккумуляторном отделении 1-2 месяца преходится зарежать, как глубоко разряженные. Причина этого – высокоинтенсивный саморазряд, который всегда имеет место при хранении новых недозаряженных свинцовых аккумуляторов (и особенно тех, в составе активной массы которых содержится большое количество различных примесей).

Справка 1

Для того чтобы обективно оценить уровень качества состояния свинцовых аккумуляторов при действиях любым из известных способов, диагностируемые аккумуляторы необходимо накануне максимально возможно полностью зарядить.При этом уровень качества состояния всей АБ оценивается по данным величин характеристик (отдаваемой ёмкости) наиболее слабого аккумулятора в составе данной АБ.

Аккумуляторные батареи Hawker

Справка 2

Если под воздействием штатной нагрузки в составе АБ окажутся аккумуляторы при значительной (например,от 0,1В и более) разности величин их напряжения разряда, то при этом будет происходить быстрое спантанное самоуничтожение образовавшейся разности потенциалов последовательно соединённых аккумуляторов. При этом может происходить высокоинтенсивный саморазряд всей АБ при возможном её отказе в работе на штатную нагрузку.

Из опыта работы известно, что такие отказы в работе, в том числе и новых АБ, могут иметь место, если со стороны «+» вывода АБ установить самый слабый аккумулятор, а остальные – от «+» до «-» вывода батареи – в порядке нарастания уровня величины их силы. Физический смысл такого события в том, что ток саморазряда, вызванного выше упомянутым спонтанным самоуничтожением разности потенциалов, оказывается противоположным по вектору направлености течению тока штатной нагузки. И чем больше уровень силы тока штатной нагрузки, тем сильнее наростает сопротивление его течению под воздействием тока саморазряда.

Однако, при прочих равных условиях, в ситуации когда со стороны «+» вывода АБ установить наиболие сильный аккумулятор, а остальные от «+» к « –» выводу батареи – в порядке убывания величины их силы , то такая АБ надёжно работает до её предельного эксплуатационного разряда. В такой ситуации вектор тока выше упомянутого саморазряда совпадает по его направленности с вектором тока штатной нагрузки. При прочих равных условиях, при этом существенно меньше падение напряжения на полюсных выводах АБ при работе на штатную нагрузку , а также отсутствует прогрессирующее нарастание уровня разбежности величин характеристик аккумуляторов в составе батареи.

1. 4.

Разнообразие аккумуляторных батарей

По условиям штатного использования половина аккумуляторных блоков из состава тепловозной АБ 48ТН-450-У2 постоянно задействованы для питания средств связи. При этом при неработающем двигателе в течении длительного времени сила тока разряда не более, чем 0,02 в долях номинальной ёмкости. По даннным учёных-исследователей Центра научных исследований фирмы А/О ВАРТА-БАТТЕРИ установлено, что при длительной работе свинцового аккумулятора при силе тока разряда на уровне не более, чем 0,02 в долях номинальной ёмкости, может происходить значительное накопление трудно растворимых продуктов разряда (сульфата свинца) в составе активной массы нижней части пластин электродов. При этом из того же источника известно, что для успешного преобразования выше названного продукта разряда (особенно в составе отрицательных пластин) необходимо наличие условий при которых уровень напряжения заряда не выше 2,0+0,05 В, из расчёта на один 2-х вольтовый элемент. Иначе сульфатация нижней части пластин электродов становится причиной значительного неравномерного повышения уровня величины внутреннего сопротивления аккумуляторов и дополнительного нарастания разбежности величин характеристик аккумуляторов в составе АБ.

Справка 3

Как известно из опыта работы по ходу эксплуатации любых свинцовых аккумуляторов происходит старение активной массы, дополнительным катализатором чего могут быть побочные примеси в её составе. При этом также имеет место прогрессивно нарастающее уменьшение объёмной пористости активной массы.

По данным ведущих специалистов-исследователей Ленинградского НИИ «СТА» известно, что для устранения проблем, вызванных из-за старения и уменьшения объёмной пористости активной массы, может быть эффективным проведение отностительно глубоко заряда аккумулятора при величинах силы тока разряда на уровне от 0,02 до 0,05 в долях номинальной ёмкости. По данным исследований, проведенным в лаборатории кафедры «АВТОМОБИЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА» ХНАДУ установленно, что при этом также может быть высокоэффективным многоступенчатый восстановительный заряд, который проходит при минимально возможном зарядном напряжении.

1. 5.

Существующая база для обслуживания тепловозных АБ (зарядно-разрядные устройства и инструкции по их использованию) не обеспечивают возможности безопасного проведения восстановительного обслуживания с достижением максимально возможной полноты заряда каждого аккумулятора в составе обслуживаемой батареи. При этом даже опытные специалисты – аккумуляторщики далеко не всегда достигают положительного результата при восстановлении частично засульфатированных аккумуляторных блоков 2ТН-450-У2. На практике при попытке заряда частично засульфатированных аккумуляторов без учёта возможного обильного накопления трудно растворимых продутов разряда известны случаи взрывов. Согласно действующим инструкциям по эксплуатации АБ 48ТН-450-У2 всегда на первом этапе заряда сила тока от 0,06 до 0,1 в долях номинальной ёмкости. При этом в самом начале заряда засульфатированных аккумуляторов происходит пенообразование в составе электролита.

В стартерном режиме работы в составе частично засульфатированной активной массы положительных пластин могут образовываться иглоподобные частици сульфата свинца. Эти сульфат образования отличаются особо слабой механической связью с основным составом активной массы. Под воздействием электромагнитного потока , создоваемого начальной силой тока на первом этапе заряда , выше названные иголки сульфата свинца могут быть выкрашены и вызвать подкорачивание разноимённых пластин электродов. В случае, если такое подкорачивание произойдёт в зоне много водород содержащего пузыря пены электролита то может быть взрыв аккумулятора.

Подключение аккумуляторных блоков

Функциональные возможности интеллектуальных автоматических зарядно разрядных устройств (ИАЗРУ)типа «ОДКБ-2/12-50/60», обеспечивающие успешное преодоление выше изложенных проблем.

2.1.

В 2016 г. завершена разработка и успешно проведены испытания ИАЗРУ типа «ОДКБ-2/12-50/60».
  В основе алгоритма работы этого ИАЗРУ использованна разработанная инженером-изобретателем Данковым В.В. Методика восстановительного обслуживания и диагностики свинцовых аккумуляторов в составе АБ. При этом для проведения восстановительного обслуживания АБ 48ТН-450-У2 разделяют на восемь 12-ти вольтовых групп. Тестирование в виде контроля реакции аккумуляторных блоков на тестовую нагрузку проводят перед началом первого цикла и через 2 часа после завершения каждого последующего цикла восстановительного обслуживания (ВО).

При проведении тестирования устанавливают:

гелевый аккумулятор LogicPower
  • целесообразно ли проведение восстановительного обслуживания данной группы аккумуляторных блоков в составе подконтрольной группы;
  • готова ли данная 12-ти вольтовая группа (содержащая 3-шт аккумуляторных блока 2ТН-450-У2) к использованию без потребности в дополнительном обслуживании.

Для этого, дополнительно приминяют тестер аккумуляторный типа ИАУТ АБ 12/40-350. По данным тестирования, проведенного после завершающего цикла ВО устанавливают остаточный запас ресурса службы подконтрольной АБ согласно её штатного назначения, а также определяют срок проведения очередного планово-предупредительного восстановительного обслуживания данной тепловозной АБ.

По данным завершающего тест–цикла определяется место установки каждого аккумуляторного блока 2ТН-450-У2 в состав АБ 48ТН-450-У2.

2.2. Восстановительное обслуживание проводят в объёме:

  • предварительный профилактический 2-х ступенчатый разряд;
  • многоступенчатый восстановительный заряд.

На 1- й ступени разряда сила тока состовляет 0,025 в долях номинальной ёмкости, которую выдерживают в течении четырёх часов , после чего сила тока разряда автоматически увеличивается в два раза. Разряд автоматически завершается при достижении алгоритмично заданной величины напряжения разряда на полюсных выводах обслуживаемой 12-ти вольтовой группы. При таком порядке проведения разряда обеспечивается зарождение на всю глубину активной массы относительно крупно зернистого рыхлопористого сульфата свинца.

2.3.

При проведении восстановительного заряда, который проходит при минимально возможном зарядном напряжении, выше названый продукт разряда преобразуется в высоко объёмно пористую и полностью заряженную активную массу, устойчивую от оплывания. При этом в составе активной массы, в сравнении с действиями при прочих способах восстановительного обслуживания, зарождается большее количество зёрен тетрагональной формы, которые в сравнении с зёрнами ромбической формы, обладают значительно большей площадью боковой поверхности. При прочих равных условиях, чем больше площадь боковой поверхности зёрен активной массы, тем больше частици электролита одновременно могут участвовать в токообразующем процессе.

Обслуживание АКБ по методике Данкова

При этом при равных уровнях нагрузки отмечают много меньшее падение напряжения, а также много меньшую разбежность напряжения разряда среди аккумуляторов в составе батареи. Путём многоступенчатого повышения величины силы тока заряда с алгоритмично заданными временными интервалами обеспечивается проведение заряда при минимально возможном зарядном напряжении и при высосо равномерной его величине среди обслуживаемых аккумуляторов. Весь процесс восстановительного заряда по признакам ограничения верхнего предела силы тока и величины зарядного напряжения алгоритмично разделён на 8 этапов и одну безтоковую паузу. Таким путём минимизируется воздействие побочных поляризационных эффектов и в первую очередь предупреждается общепринятая высокоинтенсивная загазованность активной массы, а также возможные всплески интенсивного разогрева обслуживаемых аккумуляторов.

Процесс восстановительного заряда автоматически завершается при достижении максимально возможной полноты заряда каждого аккумулятора в составе обслуживаемой 12-ти вольтовой группы без признаков наличия пагубных эффектов перезаряда. Так как на момент завершения заряда достигается максимально возможная полнота заряженности каждого аккумулятора при отсутствии значительной загазованности активной массы то при выдержке в покое обслуженных при этом аккумуляторов интенсивность их саморазряда в 5-7 раз меньше, в сравнении с общепринятой.

Итоги

  1. С учётом выше изложенного в п.п. 2.1.-2.3. с использованием ИАЗРУ «ОДКБ-2/12-50/60» и тестера «ИАУТ АБ-12/-40-350» может быть обеспечена (при отсутствии воздействия человеческого фактора) техническая возможность успешного преодоления проблем, вышеизложенных в п.п. 1.1-1.6
  2. Тепловозные аккумуляторные батареи 48ТН-450-У2 , которые ООО «ХАЗ» «ВОЛОДАР»» производит с использованием в качестве материала сырья для изготовления активной массы продуктов утилизации свинцовых АБ, могут надёжно работать согласно штатного назначения не менее восьми лет.
  3. Для обеспечения возможности 2-кратного, в сравнении с ныне имеющимся, увеличение их амартизационного ресурса службы, восстановительное обслуживание и диагностику АБ 48ТН-450-У2 с использованием Методики Данкова В.В. целесообразно проводить:
  • при вводе в эксплуатацию новой АБ;
  • после первых двух лет наработки ресурса службы;
  • после четырёх лет наработки ресурса службы;
  • далее чарез каждые 15-18 месяцев.

Директор ООО НТВП «УКРСПЕЦСВЯЗЬ» НЕРЕЗЕНКО З. А. Ведущий специалист ДАНКОВ В. В.

Хотите стать нашим партнером?

Оставьте свои контакты и наш сотрудник свяжется с Вами в ближайшее время


Отзывы и вопросы
Отзывы отсутствуют