Оптимальное решение

ПРЕИМУЩЕСТВА ЩЕЛОЧНЫХ

НИКЕЛЬ-КАДМИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

  • технико-экономическая эффективность – за счёт высокой надёжности и длительного срока службы щелочные аккумуляторные батареи обеспечивают минимальные затраты на закупку и замену аккумуляторов в течение жизненного цикла;

  • высокая надёжность – исключена возможность мгновенного неожиданного отказа;

  • электрод не подвержен коррозии и разрушению на протяжении всего срока службы;

  • нормативный срок службы при эксплуатации на транспортных средствах  10 - 15 лет;

  • нормативный срок службы на стационарных объектах при использовании в качестве резервного источника питания 20 - 25 лет;

  • допускают разряды на 100 % от номинальной емкости;

  • восстановление работоспособности после глубоких разрядов, кратковременных замыканий и длительного хранения;

  • широкий рабочий диапазон температур окружающей среды (-40…+40°С);

  • сохранение работоспособности после длительного пребывания при температуре до минус 50°С;

  • устойчивость к воздействию механических нагрузок и вибрации по группе М25;

  • отсутствует необходимость смены электролита в течение всего срока службы;

  • для необслуживаемых аккумуляторов серии KGL отсутствует необходимость корректировки уровня электролита при соблюдении рекомендуемых режимов эксплуатации;

  • полупрозрачный пластиковый корпус аккумуляторов позволяет вести визуальный контроль уровня электролита.

СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ

  • пассажирские железнодорожные вагоны;

  • запуск дизелей магистральных и маневровых тепловозов;

  • электровозы и электропоезда;

  • вагоны метрополитена;

  • городской электротранспорт;

  • морские и речные суда;

  • системы питания навигационных знаков;

  • источники бесперебойного питания (ИБП) различного назначения;

  • резервное питание базовых станций сотовой связи, проводных АТС и других объектов телекоммуникаций;

  • системы сигнализации; аварийного освещения и электроснабжения;

  • объекты солнечной и ветроэнергетики;

  • объекты нефтегазового комплекса (добыча, транспортировка и переработка);

  • объекты электроэнергетики;

  • системы оперативного постоянного тока (СОПТ);

  • стартерный запуск двигателей внутреннего сгорания.

КОНСТРУКЦИЯ

Щелочной никель-кадмиевый аккумулятор состоит из ламельных положительных окисно-никелевых и отрицательных окисно-кадмиевых электродов.

  • электроды - состоят из горизонтально расположенных ламелей, содержат активный материал, заключенный в стальную перфорированную ленту;

  • контактные планки - приварены к электродам и обеспечивают съем тока с электродов;

  • сепаратор - разделяет положительный и отрицательный электроды, обеспечивает свободную циркуляцию электролита между электродами.

  • борн - обеспечивает съем тока, является клеммой для соединения аккумуляторов;

  • пробка - обеспечивает удобную заливку электролита, свободный выход газов при заряде и не допускает выброса аэрозоли и выплесков электролита;

  • пластиковый корпус не подвержен коррозии. 

МАРКИРОВКА АККУМУЛЯТОРОВ И БАТАРЕЙ

KL375P, KM250P, KH220P, KGL300P
К - обозначение никель-кадмиевой электрохимической системы;
L, M, H — обозначение типа аккумулятора по режиму разряда;
L — аккумулятор длительного режима разряда;
M — аккумулятор среднего режима разряда;
H — аккумулятор короткого режима разряда;
G — необслуживаемый аккумулятор с газовой рекомбинацией;
220, 250 ... 375  — номинальная ёмкость в Ач;
P — обозначение пластмассового исполнения бака аккумулятора (без буквы P — стальной бак аккумулятора)
Для обозначения батареи аккумуляторной перед обозначением аккумулятора ставится цифра, обозначающая количество аккумуляторов в батарее, например 90KL375P;

Буква K в конце маркировки батареи (50KH220PK) обозначает сборку аккумуляторов в блоки.

ВЫБОР ТИПА АККУМУЛЯТОРОВ ОБУСЛОВЛЕН ТРЕБУЕМЫМИ РЕЖИМАМИ РАЗРЯДА

  • аккумуляторы всех типов (KL (KPL), KGL, KM (KPM), KH (KPH)) обеспечивают полную отдачу номинальной ёмкости при разряде током 0,2 Сн в течение 5 часов до напряжения 1,0 В на элемент, при увеличении разрядного тока снимаемая с аккумулятора ёмкость снижается;

  • аккумуляторы типа KL (KPL) и KGL предназначены для длительных режимов разряда током до 0,5 Сн;

  • аккумуляторы типа KM (KPM) предназначены для средних режимов разряда током до 1,0 Сн;

  • аккумуляторы типа KH (KPH) предназначены для коротких режимов разряда током до 5,0 Сн, в импульсных режимах до 15,0 Сн, при снижении напряжения до 0,65 В на элемент.

ОБЩИЕ ПАРАМЕТРЫ

  • батареи поставляются отдельными аккумуляторами или блоками батарей с комплектующими;

  • номинальное напряжение одного аккумулятора 1,2 В, напряжение блока батареи зависит от количества аккумуляторов в блоке (2,4 В; 3,6 В; 4,8 В; 6,0 В; 7,2 В; 8,4 В; 9,6 В; 10,8 В; 12,0 В);

  • щелочные никель-кадмиевые аккумуляторы незаменимы в тех случаях, когда требуется высокая надёжность и длительный срок службы, а также при эксплуатации в суровых климатических условиях, на удалённых объектах, когда затруднён или невозможен постоянный контроль за состоянием батарей.

ТРЕБОВАНИЯ К ЭЛЕКТРОЛИТУ

  • электролитом для аккумуляторов служит водный раствор гидрата окиси калия технического ГОСТ 9285–78 высшего сорта, плотности (1200 ±10) кг/м3, (1,19 — 1,21 г/см3) с добавкой 20 ± 2 г/л гидрата окиси лития ГОСТ 8595–83.

  • на пассажирских и специальных вагонах ОАО «РЖД» в качестве всесезонного электролита применяется водный раствор гидрата окиси калия плотностью от 1220 до 1240 кг/м3 (от 1,22 до 1,24 г/см3) с добавкой 20 ± 2 г/л гидрата окиси лития.

  • при температуре в аккумуляторном отсеке (помещении) ниже минус 30°С, для повышения электрических характеристик возможно применение электролита плотностью 1,26 — 1,28 г/см3 без добавки гидрата окиси лития.

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ РЕЖИМЫ ЗАРЯДА

Аккумуляторы типа KGL

Номинальная емкость аккумуляторов определяется при разряде током 0,2 It А при температуре (20±5) °С после заряда током 0,1 It А в течение 15 ч.

 

Если с даты изготовления аккумуляторов, поставляемых с электролитом в заряженном состоянии, прошло не более 1 месяца, аккумуляторы можно устанавливать на объект без дополнительного заряда.
 

Если с даты изготовления прошло от 1 до 6 месяцев, перед установкой на объект необходимо провести заряд током 0,1 It А в течение 8 ч. Для этого соединить аккумуляторы последовательно с применением шин и перемычек из комплекта поставки. Подключить аккумуляторы к зарядному устройству, соблюдая полярность. Заряд проводить от источника постоянного или выпрямленного тока, напряжение которого должно быть не менее (2×n) В, где n-количество аккумуляторов, соединенных последовательно.
Аккумуляторы, поставляемые без электролита в разряженном состоянии, залить электролитом и сообщить заряд током  0,1 It А в течение 15 ч.
 

Если с даты изготовления прошло более 6 месяцев, перед установкой провести доразряд и два цикла заряда и разряда.
Доразряд проводят током 0,2 It А до напряжения 1,0 В на двух-трех аккумуляторах, затем сообщают один тренировочный и один контрольный циклы режимом: заряд током 0,1 It А в течение 15 часов, разряд током 0,2 It А до 1,0 В. 
После этого сообщить заряд током  0,1 It А в течение 15 ч. По окончании заряда аккумуляторы отключить от зарядного устройства. 
После заряда аккумуляторов уровень электролита поднимается выше рисок максимального уровня, что объясняется вытеснением электролита из сепараторов при заряде, и не является браковочным признаком. В течение 2 – 3 суток после заряда происходит снижение уровня электролита до верхних рисок. При этом не рекомендуется принудительный отбор электролита, т.к. это приведет к уменьшению его запаса, установленного изготовителем.
 

Для обеспечения установленного срока службы аккумуляторов без доливок дистиллированной воды (эксплуатация в буферном режиме) электрооборудование должно обеспечивать следующий алгоритм изменения зарядного напряжения в зависимости от окружающей температуры в расчете на аккумулятор:
– 1,40 В при температуре плюс 40 °С;
– 1,43 В при температуре плюс 30 °С; 
– 1,46 В при температуре плюс 20 °С; 
– 1,51 В при температуре плюс 10 °С;
– 1,58 В при температуре 0 °С и ниже.
При этом максимальный зарядный ток аккумуляторов необходимо ограничивать на уровне 0,1 It А. Точность поддержания зарядного напряжения ±1 %.
При наличии возможности проведения постоянного подзаряда от выделенного канала преобразователя (эксплуатация аккумуляторов (батарей) в качестве аварийного источника питания), более предпочтителен заряд двух-ступенчатым режимом.
 1-я ступень – заряд током 0,1 It А до достижения зарядного напряжения аккумуляторов в зависимости от окружающей температуры:
– при температуре плюс 40 °С – 1,40 В на аккумулятор;
– при температуре плюс 30 ºС – 1,43 В на аккумулятор;
– при температуре плюс 20 °С – 1,46 В на аккумулятор; 
– при температуре плюс 10 ºС – 1,51 В на аккумулятор;
– при температуре 0 °С и ниже – 1,58 В на аккумулятор.
Отклонения установленного зарядного напряжения от заданной величины не должны превышать 2%. 
Первая ступень заряда должна продолжаться в течение 24 ч.
Затем зарядное устройство должно переходить на 2-ю ступень – постоянный подзаряд током не более 0,005 It А.
Включение первой ступени заряда должно происходить после каждого отключения централизованного электроснабжения или при снижении напряжения аккумуляторов под нагрузкой менее 1,1 В. 

Аккумуляторы типа KL (KPL), KM (KPM), KH (KPH)

Аккумуляторам, с даты изготовления которых прошло менее 6 месяцев, сообщить контрольный цикл режимом: заряд током 0,2 It А в течение 8 часов, разряд током 0,2 It А до 1,0 В.
 

Если аккумуляторы хранились более 6 месяцев с даты изготовления, рекомендуется сообщить 2 тренировочных цикла: заряд током 0,2 It  А в течение 10 часов на первом цикле и 8 часов на втором цикле, разряд током 0,2 It А  до 1,0 В. Затем сообщить контрольный цикл режимом: заряд током 0,2 It А в течение 8 часов, разряд током 0,2 It А до 1,0 В.


При поставке аккумуляторов с электролитом в заряженном состоянии, если с даты изготовления прошло не более 1 месяца, аккумуляторы можно устанавливать на объект без дополнительного заряда.
 

Если с даты изготовления прошло от 1 до 6 месяцев, перед установкой на объект необходимо провести заряд током 0,2 It А в течение 8 ч.
 

Если с даты изготовления прошло более 6 месяцев, перед установкой провести доразряд и два цикла заряда и разряда. Доразряд проводят током 0,2 It А до напряжения 1,0 В на двух-трех аккумуляторах, затем сообщают 1 тренировочный и контрольный циклы режимом: заряд током 0,2 It А в течение 8 ч, разряд током 0,2 It А до 1,0 В. 
 

Перед установкой на объект аккумуляторам сообщить заряд током 0,2 It А в течение 8 ч. По окончании заряда аккумуляторы отключить от зарядного устройства, протереть и выдержать от 6 до 8 ч.
 

При эксплуатации аккумуляторов и батарей в режиме постоянного подзаряда при стабилизированном напряжении зарядное напряжение из расчета на аккумулятор должно быть: для аккумуляторов типа L - 1,5 В, для аккумуляторов типов М и Н – 1,46 В при температуре 20 °С. 

Зарядное напряжение в зависимости от температуры окружающей среды рассчитывается по формуле:
Uз = [U20 – 0,0035 ∙ (t - 20)] В, 
где Uз – зарядное напряжение в расчете на один аккумулятор;
U20 – зарядное напряжение при температуре плюс 20 °С;
0,0035 – температурный коэффициент;
t – окружающая температура в °С.