Аккумуляторы типа ТПНЖ-550У2 и аккумуляторная батарея типа 46ТПНЖ-550У2
Общие сведения
Аккумуляторы указанного типа и смонтированная на их основе аккумуляторная батарея предназначены для запуска дизеля тепловоза, а также для питания бортовых цепей управления и освещения при неработающем дизеле.
Аккумуляторы (батарея), соответствуют техническим условиям ИЛТГ.563337.094 ТУ.
Структура условного обозначения
ХТПНЖ-Х У2:
Х - количество последовательно соединенных аккумуляторов в
батарее;
ТП - область применения - на тепловозах;
НЖ - никель - железная электрохимическая система;
Х - номинальная емкость, А·ч;
У2 - климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ
15150-69.
Условия эксплуатации
Относительная влажность воздуха 45-98%.
Температура окружающей среды от 5 до 45°С.
Атмосферное давление 73,3-107 кПа (550- 880 мм рт. ст.).
Механические нагрузки:
на вибропрочность и виброустойчивость в диапазоне частот от 10 до 100 Гц с ускорением 10 м/с2 (1 g) и степенью жесткости в 10 по ГОСТ 17516.1-90;
на удары одиночного действия с пиковым ударным ускорением 30 м/с2 (3 g), длительностью ударного импульса от 2 до 20 мс и степенью жесткости 1 по ГОСТ 17516.1-90; количество ударов - 3.
Рабочее положение аккумулятора (батареи) в пространстве вертикальное. При наклоне на угол не более 30° электролит не выливается из аккумулятора.
Транспортирование аккумуляторов (батареи) может производиться всеми видами транспорта (кроме морского) в крытых транспортных средствах в соответствии с действующими на каждом виде транспорта правилами.
Аккумуляторы (батареи) транспортируются при температуре от минус 50 до 50°С.
Транспортирование аккумуляторов может осуществляться в вагонах, контейнерах, крытых автомашинах без упаковки, при этом аккумуляторы должны укладываться в горизонтальном положении на узкую боковую сторону в несколько рядов по высоте, но не более 5.
Для предохранения аккумуляторов от перемещения свободные места в вагоне (контейнере) должны быть расшиты досками. Дверные проемы вагонов (контейнеров) необходимо забить досками на уровне, равном высоте уложенных рядов аккумуляторов.
При транспортировании на автомашинах аккумуляторы должны укладываться так же, как и при транспортировании в вагонах и покрыты парусиной или другими материалами, обеспечивающими защиту от атмосферных осадков.
Аккумуляторы (батареи) должны храниться в отапливаемых хранилищах на стеллажах в вертикальном положении выводами вверх - при температуре окружающей среды от 5 до 40°С, относительной влажности воздуха 80% при 25°С. Установка одного аккумулятора на другой не допускается.
При кратковременном хранении (до 1 мес) допускается укладывать аккумуляторы в горизонтальном положении на узкую боковую сторону в несколько рядов, но не более 5.
Аккумуляторы должны храниться без электролита.
Время хранения аккумуляторов при пониженной температуре окружающей среды минус 50°С - не более 1 мес.
Совместное хранение щелочных и кислотных аккумуляторов в одном помещении не допускается. Не допускается также хранение кислот в одном помещении со щелочными аккумуляторами.
Технические характеристики
Технические характеристики аккумулятора, аккумуляторной батареи приведены в табл. 1, 2.
Таблица 1
| Тип изделия | Номинальное напряжение, В | Номинальная емкость, А·ч | Масса, кг, не более | |
| без электролита | c электролитом | |||
| ТПНЖ-550 У2 | 1,2 | 550 | 35 | 45 |
| 46ТПНЖ-550 У2 | 55,2 | 550 | 1625 | 2100 |
Таблица 2
| Тип изделия | Режим заряда | Режим разряда | |||||||||
| 6-часовой | 5-часовой | стартерный | |||||||||
| Ток, А | Емкость, А·ч | Ток, А | Начальное напряжение, В не менее | Конечное напряжение, В, не менее | I ступень | II ступень | |||||
| Ток, А | Время разряда, с, не менее | Конечное напряжение, В, не менее | Ток, А | Время разряда, с, не менее | Конечное напряжение, В, не менее | ||||||
| ТПНЖ-550 У2 | 150±5 | 900±30 | 110±3 | 1,4 | 1,0 | 2200±66 | 1,0 | 0,6 | 900±27 | 15+1 | 1,0 |
Аккумулятор (батарея) при температуре окружающей среды 20+5°С обеспечивает электрические параметры, указанные в табл. 2.
Номинальная емкость аккумулятора (батареи) при температуре окружающей среды (20+5)°С в режиме разряда (5-часового), указанного в табл. 2, достигается не позднее 6-го цикла.
Заряженный аккумулятор выдерживает 15 запусков стартерным режимом разряда (см. табл. 2) токами I и II ступени с интервалом 1-2 мин. Каждому запуску предшествует разряд током (150+5) А в течение не менее (90+2) с.
Электрические характеристики, указанные в табл. 2, обеспечиваются применением электролита - водного раствора едкого кали плотностью 1,19-1,21 г/см3 (ГОСТ 9285-78) с добавкой (10+1) г/л гидроокиси лития (ГОСТ 8595-83), температурой электролита при заряде и разряде не выше 45°С и соблюдением оптимального уровня электролита над контактными планками электродов (55+5) мм.
Емкость аккумулятора (батареи) после хранения в заряженном состоянии в течение 30 сут при температуре окружающей среды (20+5)°С и разряженного током (110+3) А - не менее 82 А·ч.
Емкость аккумулятора после воздействия вибрации и механических ударов одиночного действия - не менее 550 А·ч.
Емкость аккумулятора (батареи), заряженного при температуре окружающей среды (20+5)°С и разряженного при повышенной рабочей температуре окружающей среды (45+3)°С током 5-часового режима - не менее 550 А·ч.
Емкость аккумулятора (батареи), заряженного при температуре окружающей среды (20+5)°С и разряженного при пониженной рабочей температуре окружающей среды (5+2)°С током 5-часового режима - не менее 550 А·ч.
Емкость аккумулятора (батареи) с 6-го по 750-й цикл составляет не менее 550 А·ч.
Электрическое сопротивление изоляции аккумулятора в резиновом чехле - 1,5 МОм. Сопротивление изоляции батареи относительно батарейного ящика - не менее 50 кОм, при эксплуатации - не менее 25 кОм.
Количество условных запусков аккумулятора (батареи) стартерным режимом разряда (см. табл. 2) токами I и II ступеней после 500-го цикла составляет не менее трех с перерывами между пусками 1-2 мин.
Батарея разряжается при запусках дизеля и питании ряда нагрузок на стоянках, а во время хода находится в постоянном подзаряде (буферный режим). Напряжение вспомогательного генератора составляет (75+1) В.
Батарея обеспечивает пробег тепловоза без доливки воды или электролита во всем диапазоне рабочих температур в течение трех суток. После этого уровень электролита должен быть установлен на отметке не менее 10 мм над контактными планками электродов.
Средний ресурс аккумулятора (батареи) - не менее 750 циклов, при этом емкость - не менее 550 А·ч; 90%-ный ресурс с доверительной вероятностью 0,9 - не менее 500 циклов.
Средний срок службы аккумулятора (батареи) составляет не менее 6 лет, полный 90%-ный срок службы - не менее 5 лет.
Допустимый срок сохраняемости аккумулятора (батареи) в оговоренных выше условиях хранения - не менее 2,5 лет.
Аккумулятор состоит из блока положительных и отрицательных электродов, изолированных друг от друга сепараторами. Блок электродов помещен в металлический бак (рис. 1). Для защиты от коррозии бак покрыт щелочестойким лакокрасочным покрытием. На каждый аккумулятор надет изоляционный щелочестойкий резиновый чехол, который выдерживает пробивное напряжение постоянного или переменного тока 1,8+0,1 кВ в течение не менее 10 с.
Общий вид аккумулятора типа ТПНЖ-550 У2:
1 - электроизоляционная шайба;
2 - гайка крепления;
3 - металлический бак;
4 - горловина бака;
5 - пробка
Электроды в блоке через контактные планки соединены между собой с помощью шпилек, промежуточных колец и гаек.
Блок аккумулятора имеет четыре электрических вывода. Выводы от крышки изолированы электроизоляционными шайбами.
Аккумулятор снабжен горловиной для заливки электролита и пробкой, которая обеспечивает свободный выход газов, не допускает выплескивание электролита во время эксплуатации и предохраняет от попадания внутрь посторонних предметов.
Конструкция крышки аккумулятора не допускает стекания пролитого электролита по стенкам аккумулятора и чехлу и позволяет легко убирать пролившиеся электролит и воду.
Неокрашенные наружные металлические детали аккумулятора и перемычек батареи имеют защитное никелевое покрытие.
Конструкция аккумулятора обеспечивает возможность механизированного перемещения его путем захвата за выводы одноименной полярности, при этом аккумулятор не должен иметь механических повреждений (вмятин, трещин), коррозии на металлических деталях, а также нарушений целостности резинового чехла.
Аккумуляторная батарея монтируется у потребителя согласно схеме, приведенной на рис. 2. Батарея состоит из 46 аккумуляторов ТПНЖ-550 У2, соединенных последовательно медными никелированными перемычками, которые устанавливают после монтажа аккумуляторов в батарейном ящике с плотным затягиванием перемычек гайками М20.
Схема электрических соединений аккумуляторной батареи типа
46ТПНЖ-550 У2:
1 - аккумулятор ТПНЖ-550 У2;
2 - перемычка короткая;
3 - перемычка длинная;
4 - перемычка соединительная;
5 - перемычка выводная;
6 - перемычка уравнительная
Крепление аккумуляторов в батарейном ящике должно исключать перемещение их относительно друг друга, стенок и дна батарейного ящика и допускать удобную выемку изделий из него при демонтаже батареи.
Аккумуляторы, собранные в батарею, необходимо изолировать от батарейного ящика щелочестойкими изолирующими материалами.
Установку аккумуляторов в батарею необходимо производить без механического ударного воздействия на изоляцию бака, вызывающего нарушение изоляции.
Конструкция батарейного ящика должна обеспечивать свободный выход газов и исключать возможность их накопления до взрывоопасной концентрации.
Аккумулятор (батарея) поставляется предприятием-изготовителем отформированным, без электролита, в разряженном состоянии или, по согласованию с потребителем, несформированным с засыпанной сухой щелочью и герметичной укупоркой горловины аккумулятора.
Монтаж аккумуляторов в батарею осуществляет предприятие-изготовитель транспортных средств или предприятие, эксплуатирующее транспортные средства.
Перед приведением аккумуляторов (батареи) в действие проверяется: сопротивление изоляции аккумуляторов (при поступлении отдельными аккумуляторами); сопротивление изоляции батареи относительно батарейного ящика.
Приготовленный электролит залить в аккумуляторы, выдержать в течение 2 ч, проверить уровень электролита над контактными планками электродов: он должен быть от 10 до 60 мм.
Примерный расход электролита на один аккумулятор: для неформированного аккумулятора - 11,5 л; для формированного - 9,5 л.
Электролит необходимо готовить в стальных баках с плотно закрывающимися крышками, при этом нельзя пользоваться оцинкованной, луженой, алюминиевой, медной, свинцовой и керамической посудой, а также посудой, в которой готовится электролит для свинцового аккумулятора.
При работе с электролитом необходимо наде-вать защитные очки, резиновые перчатки, прорезиненный фартук, резиновые сапоги для предотвращения ожогов и разъедания одежды.
При нарушении целостности аккумуляторов и попадании при этом электролита в глаза или на кожу необходимо немедленно в течение 10-15 мин произвести обильную промывку пораженных участков проточной водой, затем глаза промыть 1,5%-ным раствором борной кислоты, а кожные покровы 2-3%-ным раствором борной кислоты.
При заливке щелочи в аккумуляторы не допускается разлива электролита и попадания его между резиновым чехлом и корпусом аккумулятора, так как наличие электролита может привести к снижению сопротивления изоляции, возгоранию резинового чехла, к пожару.
Для заряда батареи или группы аккумуляторов следует применять источник постоянного тока, напряжение которого не менее (2,0. n) В, где n - количество аккумуляторов, последовательно включенных в цепь заряда. Свободный положительный вывод одного крайнего аккумулятора подсоединяют к положительному выводу - источнику постоянного тока, свободный вывод другого крайнего аккумулятора - к отрицательному выводу источника постоянного тока.
Аккумулятор допускается заряжать как с закрытой пробкой, так и с открытой.
Аккумуляторам (батарее) сообщается два прогоночных и один контрольный циклы. На первом и втором прогоночных циклах заряд проводится током 150 А в течение 12 ч, разряд первого прогоночного цикла - током 110 А в течение 5 ч, но до напряжения не менее 1,0 В на первом разрядившемся аккумуляторе.
На втором прогоночном цикле - разряд током 110 А до напряжения 1,0 В на первом разрядившемся аккумуляторе.
На третьем (контрольном) цикле заряд проводится током (150+5) А в течение 6 ч, разряд током (110+3) А до напряжения 1,0 В на первом разрядившемся аккумуляторе.
Между окончанием заряда и началом разряда на всех циклах необходимо делать перерыв от 0,5 до 2 ч.
Батарея считается пригодной к эксплуатации, если она имеет на контрольном разряде емкость не менее 550 А·ч.
Если аккумулятор (батарея) отдает емкость менее 550 А·ч, то необходимо сообщить дополнительно один-два прогоночных и контрольный циклы режимами, указанными выше.
Заряд аккумулятора (батареи) должен производиться при температуре окружающей среды (20+5)°С. Допускается производить заряд при температуре окружающей среды выше 25°С, но при этом температура электролита должна быть не выше 45°С.
Никель-железный аккумулятор имеет повышенный саморазряд, поэтому перед установкой аккумуляторов на тепловоз или при нахождении батареи в составе тепловоза в заряженном состоянии без действия (до 30 сут) рекомендуется сообщить заряд током 150 А в течение 6 ч. Фактическую емкость аккумулятора (батареи) в этом случае можно определить произведением тока 5-часового режима разряда (110 А) и длительности разряда до напряжения 1,0 В на первом разрядившемся аккумуляторе.
В процессе эксплуатации тепловоза нужно после 10-14 сут эксплуатации батареи при техническом осмотре тепловоза (ТО-3) произвести:
измерение сопротивления изоляции;
измерение напряжения разомкнутой цепи (НРЦ) каждого аккумулятора и замену аккумулятора с НРЦ менее 1,0 В на аккумулятор, предварительно проверенный и заряженный;
измерение уровня электролита (при необходимости довести уровень электролита доливкой дистиллированной воды или конденсата);
заряд током 150 А в течение 3-4 ч при наличии аккумуляторов более 5 шт. с напряжением менее 1,0 В;
измерение плотности и температуры электролита (при необходимости откорректировать добавлением дистиллированной воды для уменьшения плотности или электролита для увеличения плотности), проверку крепления перемычек.
После шести месяцев эксплуатации батареи при текущем ремонте тепловоза (ТР-1) произвести все работы, указанные выше, а также: контроль содержания карбонатов в электролите на 3-5 аккумуляторах из каждого отсека батареи; смену электролита при содержании карбонатов в электролите свыше 70 г/дм3.
После 10-12 мес эксплуатации батареи при текущем ремонте тепловоза (ТР-2) следует произвести: контроль уровня и плотности электролита (при необходимости откорректировать); снятие емкости батареи до напряжения 1,0 В у 5-7 аккумуляторов; контроль содержания карбонатов в электролите на 3-5 аккумуляторах из каждого отсека батареи.
В случае, если батарея находилась при отрицательной температуре окружающей среды и температура электролита в аккумуляторах достигла 0°С и ниже, то батарею необходимо поместить в отапливаемое помещение и выдержать до достижения температуры электролита в аккумуляторах в пределах 10-15°С, затем батарее сообщить заряд током 150 А в течение 6 ч. Следует иметь ввиду, что батарея при температуре электролита в аккумуляторах ниже 0°С обеспечивает минимальное напряжение при запуске дизеля 15-16 В.
Технологии приготовления и заливки электролита в аккумуляторы, его регенерации, заряда и разряда аккумуляторов (батарей), поверочных и регламентных работ более подробно изложены в "Техническом описании и инструкции по эксплуатации" ЖШНТ. 563535. 019 ТО.
Помещение для заряда аккумуляторов (батарей) должно быть сухим и обеспечено приточно-вытяжной вентиляцией с трехкратным обменом воздуха.
При работе с аккумуляторами (батареями) категорически запрещается курить, зажигать огонь, так как выделяющийся газ при заряде может образовать взрывоопасную смесь.
Запрещается устанавливать аккумуляторы (батареи) вблизи нагревательных приборов и пользоваться открытым огнем на расстоянии менее 2 м.
Обслуживание аккумуляторов (батарей) следует производить только после отключения их от зарядного устройства.
При монтаже батареи не следует оставлять на аккумуляторах посторонних предметов, которые могут вызвать короткое замыкание и создать взрывоопасную ситуацию. При этом необходимо пользоваться диэлектрическими перчатками.
При ожогах электрическим током необходимо рану покрыть марлей, стараясь не касаться ее руками.
Запрещается проводить заряд и эксплуатацию батарей с уровнем электролита над верхними кромками электродов менее 10 мм. Снижение уровня электролита ниже контактных планок электродов при заряде и в процессе эксплуатации может привести к интенсивному разогреву аккумуляторов с последующим возгоранием сепарации, резиновых чехлов и явлению теплового разгона.
Запрещается производить заряд аккумуляторов (батареи) с закрытой крышкой батарейного ящика и закрывать крышку батарейного ящика ранее чем через 2 ч после окончания заряда.
Защитное заземление и зануление электроустановок постоянного тока должно обеспечивать защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим частям.
Обслуживание аккумуляторов (батарей) может производить только специально подготовленный персонал.
Возможные неисправности аккумуляторов и способы их устранения приведены в табл. 3.
Таблица 3
| Неисправность | Возможная причина | Способ устранения |
| Емкость понижена | Применение электролита без добавки гидроокиси лития | Сменить электролит |
| Напряжение отдельных аккумуляторов при заряде более 1,7 В | Плохие контакты (не затянуты гайки на выводах или контактная поверхность загрязнена) | Обеспечить контакт (затянуть гайки, очистить контактную поверхность) |
| Напряжение аккумулятора при заряде менее 1,65 В и менее 1,0 В при разряде | Внешнее или внутреннее короткое замыкание | Устранить короткое замыкание. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4
| Наименование комплектующих изделий | Комплект для монтажа, шт. | Запасной комплект, шт. | Всего, шт. |
| Аккумулятор ТПНЖ-550 У2 | 46 | 4 | 50 |
| Перемычка короткая | 44 | 7 | 51 |
| Перемычка длинная | 20 | 2 | 22 |
| Перемычка уравнительная | 44 | 3 | 47 |
| Перемычка соединительная | 20 | 2 | 22 |
| Перемычка выводная | 8 | 1 | 9 |
| Чехол 2-241-185-456 (ТУ 38.1051968–90) | – | 5 | 5 |
| Пружина | – | 5 | 5 |
| Гайка М20 | – | 5 | 5 |
| Пружинная шайба | – | 5 | 5 |
| Термометр ТЛ-2, N1 (ТУ 25-2021-003–88 Е) | – | – | 1 |
| Ареометр АЭ-1 1100-1300 или ареометр для электролита типа АЭ-1 с пипеткой УЧ. 2 | – | – | 1 |
| Техническое описание и инструкция по эксплуатации | – | – | 1 |
| Формуляр | – | – | 1 |
| Сертификат качества | – | – | Один на партию |
| Упаковочный лист | – | – | Один на партию |
| Приспособления ФТ 1545.00 или ФО 21.051.05 | – | – | Поставка и количество приспособлений производится по требованию потребителя, по отдельному договору |
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
