Опытные инженеры хорошо знают о том, что от работоспособности аккумуляторной батареи во многом зависит исправное функционирование многих систем жизнеобеспечения. К ним относятся комплексы охранной сигнализации, противопожарной безопасности, резервного медицинского оборудования, видеонаблюдение и многое другое. Помимо этого, АКБ сегодня активно используются в автоматике, системах управления автомобильным и железнодорожным транспортом, экстренной связи и так далее. По этой причине крайне важно использовать только качественные и сертифицированные батареи, которые могут гарантировать безукоризненную работу всей системы.
Несмотря на надежность современных АКБ, с течением времени все батареи теряют свои изначальные эксплуатационные свойства. Разовые проверки, которые осуществляются на предприятиях, далеко не всегда обнаруживают неполадку. Выявление же неисправности по факту повреждения подтверждает риск наличия батарей, которые по своим качествам не отвечают нормативным требованиям для исправного функционирования системы. Помимо этого, важно иметь ввиду, что традиционнее АКБ свинцово-кислотного типа при отсутствии эксплуатации теряют заряд в объеме порядка 3% ежемесячно.
По этой причине, перед тем, как установить и использовать аккумулятор его важно полностью зарядить, что позволит продлить срок службы по максимуму. Это отражается в Руководстве по эксплуатации АКБ, на чем каждый производитель батарей акцентирует внимание покупателей и пользователей. Вместе с тем, даже после выполнения всех этих процедур пользователь должен помнить о том, что за состоянием заряда нужно систематически следить. Только так можно контролировать работоспособность батареи и быть уверенным в том, что инженерная система функционирует нормально.
К числу ключевых показателей, которые характеризуют работоспособность АКБ можно отнести показатель разброса напряжения на отдельных компонентах в аккумуляторной батарее. Данный показатель должен колебаться в пределах 3-5% средних значений. При отклонении от данной нормы можно говорить о том, что условия хранения или эксплуатации батареи нарушены.
Одним из показателей является также внутреннее сопротивление АКБ, оказывающее влияние на коэффициент снижения напряжения во время передачи тока. С целью составления прогноза относительно выработки ресурса оборудования, регулярно осуществляют измерение внутреннего сопротивления, что позволяет своевременно составлять заявки на замену изделия. При отличии показателей батареи от параметра, превышающего 10%, осуществляется тренировочный заряд. Если он не дает ожидаемого эффекта, оборудование заменяют на новое по акту.
При анализе исправного состояния АКБ нужно учитывать тот факт, что внутреннее сопротивление батареи является условной величиной. Ведь любой свинцово-кислотный аккумулятор – это нелинейное устройство, поэтому его внутреннее сопротивление меняется в зависимости от плотности электролита, температуры окружающей среды, степени заряженности, величины нагрузки и прочих факторов. Таким образом, при проведении расчетов рекомендуется все же использовать не величину внутреннего сопротивления, а разрядные кривые.
Если речь идет о малообслуживаемых АКБ, в составе которых имеется жидкий электролит, то важным показателем является его плотность, которая обычно замеряется ареометром. Снижение плотности в среднем на 0,02-0,03 г/см3 говорит о начале необратимых последствий, а именно, глубокой сульфатации электродов, а также опадания активной массы решеток.
Главный показатель исправной работы АКБ – остаточная (фактическая) емкость, благодаря которым батарея может обеспечить заявленные заводом-изготовителем характеристики на протяжении определенного периода времени. Важно помнить, что батареи могут считаться работоспособными только в том случае, если они способны выдавать на отдаче не менее 80% емкости, заявленной производителем. Для этого следует систематически проверять работоспособность устройства, чтобы иметь возможность заменить батарею при утрате способности выдавать заданное напряжение или разряд.
С целью замера напряжения многие люди используют традиционные вольтметры (мультиметры). Более состоятельные заказчики предпочитают пользоваться более сложными устройства, к примеру, японскими «Hioki». При эксплуатации традиционных стартерных аккумуляторных батарей с целью проверки применяют «нагрузочную вилку», где используются различные токовые нагрузки.
В то же время нужно помнить, что главными средствами, определяющими работоспособность АКБ, являются внутреннее сопротивление, напряжение, сила тока, а также плотность электролита (для батарей заливного типа). Другие параметры выводятся уже по специальным методикам, разработанным заводом-изготовителем, а не измеряются линейным способом. При анализе характеристик и их сравнении с заводскими показателями принимаются во внимание тип батареи, рекомендации производителя, особенности токовой нагрузки, а также температура внешней среды при эксплуатации.
В настоящее время на отечественном рынке можно найти ряд приборов, при помощи которых можно быстро и точно замерить основные характеристики АКБ. К их числу относятся такие устроства, как «Vencon», «Скат», «PITE», «Кулон», «Fluke», «Midtronics» и ряд других, принцип работы которых основан на применении «нагрузочной вилки». Вместе тем, не следует забывать и о наличии погрешностей, о чем предупреждают сами производители, сообщая это в эксплуатационном паспорте прибора. Дело в том, что результаты анализов образуются на основании расчетом, получаемым на основании данных по минимальной токовой нагрузке, напряжению, проводимости, а также внутреннему сопротивлению. А как нам известно, это нелинейные данные, показания которых меняются в зависимости от факторов окружающей среды.
На сегодняшний день самым действенным и проверенным способом проверки состояния АКБ все еще остается контрольный разряд, когда батарея принудительно разряжается в течение 1 — 20 часов. Важно отметить, что чем длиннее временной период разряда, тем более объективными являются с результаты. Для правильного выполнения процедуры контрольного разряда АКБ вначале полностью разряжается. После этого в течение 2,5-2 часов нужно выждать для того, чтобы нормализовать внутренние процессы и привести температуру батареи к норме (20-25°С).
После этого на батарею дают постоянную нагрузку, которая действует на протяжении 1 – 20 часов, что зависит от характеристик, а также цели эксперимента. При этом нагрузка током (постоянным) должна даваться в точном соответствии с таблицей разряда, предоставленной заводом-производителем. Здесь важно знать коэффициент конечного напряжения разряда, чтобы не выйти за его пределы.
По окончании контрольной проверки исправного состояния батареи все полученные результаты обязательно фиксируются. На основании показаний конечного напряжения разряда можно фиксировать время разряда, что позволит просчитать остаточную емкость батареи и возможную токовую нагрузку в часах. Важно помнить, что для получения максимально объективных результатов температура окружающей среды должна быть в диапазоне от +20 до +25°С.
Полученные результаты измерений сравниваются с теми, которые были зафиксированы в более ранних экспериментах, что позволит провести соответствующий анализ. По этой причине на многих предприятиях ведется специальный аккумуляторный журнал, где все показания учитываются на протяжении нескольких лет. После разряда АКБ требуется в обязательном порядке полностью зарядить, поскольку оставлять ее в разряженном состоянии просто недопустимо.
Систематическое проведение такого контрольно-тренировочного цикла дает возможность не только держать под контролем техническое состояние батарей, но также своевременно заменять вышедшие из строя АКБ на новые. Только так можно быть уверенным в том, что система подачи тока сработает при необходимости самым правильным образом. Благодаря успешной разработке приборов с новейшим программным обеспечением, способным в автоматическом режиме осуществлять контрольное тестирование АКБ, работа по контролю за их техническим состоянием значительно упрощается.
Вместе с тем, несмотря на то, что данный метод контроля за техническим состоянием батареи остается наиболее достоверным и корректным, он нуждается в использовании специального оборудования. Более того, здесь никак не обойтись без значительных трудовых и временных затрат, не говоря уже о том, что далеко не всегда имеется наличие подменного фонда в виде резервных АКБ.
Главные требования, предъявляемые к методике испытаний обычных свинцово-кислотных батарей, изложены в ряде документов, главными из которых являются ГОСТ Р МЭК 60896-2 (для закрытых АКБ) и ГОСТ Р МЭК 896-1 (для открытых АКБ). Здесь разработаны не только порядок, но и последовательность действий, касающихся непосредственного проведения испытательных мероприятий, направленных на проверку емкости. За счет таких методов можно определить пригодность батареи к работе в режиме постоянного подзаряда, а также узнать, насколько батарея может держать заряд в течение заданного периода времени.
Подводя итоги можно отметить, что каждый из способов имеет свои достоинства и недостатки, однако их практическое применение зависит от конкретных целей и задач, которые ставятся перед предприятием. Главное, что объединяет все методы – это решение цели текущего контря за исправным состоянием батареи, а также прогнозирование ее состояния и пригодность к дальнейшей эксплуатации.
Источник: https://wybor-battery.com/
