Akumlyatorli elektravozlar va ularning elektr jihozlari

Akumlyatorli elektravozlar va ularning elektr jihozlari

VL80S elektrovozining 42nk-125 (AB) qayta zaryadlanuvchi
42nk-125 (AB) tipidagi akkumulyator elektrovozni boshqarish va yoritish davrlarini oqim kollektori tushirilgan holda, shuningdek neytral qo'shimchada elektrovozni kuzatishda quvvatlantirish uchun ishlatiladi.

Qayta zaryadlanuvchi batareya (rasm. 7.25) 42 ta nikel-kadmiy ketma-ket ulangan elementlardan iborat bo'lib, ular korpus ostidagi ikkita qutiga joylashtirilgan (gaz chiqishi yuqoriga va korpus ostidagi gidroksidi o'tkazgich bilan).

1. AB ning har bir elementi (rasm. 7.26) izolyatsiya qilish uchun rezina korpusga joylashtirilgan quti shaklidagi po'lat muhrlangan korpusdan iborat. Korpus ichiga oltita "+" plitalar bloki va beshta "-" plitalar bloki joylashtirilgan. Ichidagi element elektrolit bilan to'ldirilgan.

Har bir " + " va " - " plastinka juda kichik teshiklari bo'lgan alohida paketlardan (tekis po'lat nikel bilan qoplangan naychalardan) iborat,

umumiy doirada mustahkamlangan. Paketlar ichida don shaklida faol massa joylashtirilgan: "+ "plitalar uchun-Ni (oh)3 nikel gidroksidi — grafit qo'shilishi bilan— yaxshi o'tkazuvchanlik uchun);" - " plitalar uchun-20% Fe temir qo'shilgan kadmiy Cd (temir qizdirilganda kadmiy sinterlanishining oldini olish va kadmiyning yaxshi o'tkazuvchanligi uchun qo'shiladi).

Har bir "-" AB plitasi ikkita "+" plitalar orasiga joylashtirilgan va aksincha. Barcha plitalar bir-biridan ebonit tayoqchalari bilan ajratilgan (plitalarning vertikal yivlarida). Ikkala ekstremal " + " plitalar devorlardan va

tananing pastki qismi izolyatsiya qilinmaydi. Shuning uchun, elementning tanasi plitalarning "+" potentsiali ostida joylashgan va izolyatsiya uchun rezina korpusga joylashtirilgan.

Plitalarning "+" va "-" bloklaridan olingan xulosalar payvandlangan tirgaklar shaklida amalga oshiriladi, ular izolyatsiyalash va mahkamlash uchun rezina yenglar orqali muhrlangan korpus qopqog'i orqali chiqariladi.

2. Elektrolit-distillangan suvdagi KOH ishqorining eritmasi. Elektrolitning zichligi quyidagicha bo'lishi kerak: yozda 1,19+1,21 g/sm3; qishda -15 °C dan past haroratlarda — 1,25+1,27 g/sm3 (elektrolitlar zichligi gidrometr bilan o'lchanadi).

Elektrolitni tayyorlashda unga 1 litr uchun 20 g miqdorida gidroksidi lityum metall eritmasi (lityum monohidrat) qo'shiladi—elektrolitlar va AB umrini oshirish uchun.

Elektrolit qopqoqdagi maxsus teshik orqali elementlarga quyiladi, so'ngra ipdagi vilka bilan yopiladi. Ushbu vilkada t shaklidagi kanal mavjud bo'lib, uning tashqi qismida halqa yivida rezina halqa bor — gazlarning hujayradan chiqishi uchun (bitta elementdagi jami elektrolit — 1,2 l).

Plitalar ustidagi elektrolitlar darajasi (ajratuvchi mash ustida) 5+12 mm bo'lishi kerak, bu shisha naycha bilan o'lchanadi (0 4,5 mm).

Har bir elementga yuqoridan 10 g neft jeli qo'shiladi — elektrolitning bug'lanishini kamaytirish va elektrolitlar havodan kislorod bilan oksidlanmasligi uchun elektrolitlar ustiga plyonka hosil qilish uchun.

Shakl: 7.25. Qayta zaryadlanuvchi batareya: 1-qopqoq; 2-metall quti; 3-gaz chiqarish trubkasi; 4 — kauchuk qopqoq; 5-bosim murvatlari; 6-trolleybus; 7-ushlab turuvchi kabel; 8-rezina bantlar; 9-sozlash murvati; 10-g'ildirak o'qlari; 11-qopqoq; 12-kontrplak plitalari; 13-mis nikel bilan qoplangan shinalar; 14-batareya; 15-Ge-tinax plitalari; 16-bosilgan getinax plitalari

Shakl: 7.26. NK-125 batareyasi: 1-kauchuk qopqoq; 2-qo'rg'oshin soch tolasi; 3-vana vilkasi; 4-ebonit tayoqchalari; 5-paketlar; 6-plitalarning faol massasi; 7-korpus; 8-ijobiy elektrod plitalarining bloki; 9-salbiy elektrod plitalarining bloki
Barcha turdagi katta masofada gorizontal kon lahmlardan foydali qazilmalarni transport vositasida tashishni yetkazib berishda (90 %gacha) elektrovozli tashib chiqaruvchilar qo’llaniladi.
Yaqin 15-20 yilda ana shu yer osti transporti asosiy bo’ladi.
Akkumulyatorli elektrovozlar. Ko’mir shaxtalarida akkumulyatorli elektrovozlar bilan tashib chiqarish keng qo’llaniladi, qaerdaki bunday usulda tashib chiqarish taxminan jami elektrovozlar umumiy sonining 65%ini tashkil etadi. Elektrovozlar RVni bajarishda barcha qazilayotgan gaz yoki chang bo’yicha xavfli shaxtalarda qo’llanilishi mumkin.
SHu bilan qazilayotgan joyda chiquvchi havo oqimi bilan va III toifali tayyorlanayotgan shaxtalar qazishda, gaz bo’yicha yuqori toifali va to’satdan xavfli bo’lgan otqinlar bo’yicha elektrovozni metanni o’lchash uchun ko’chma nazorat avtomatik o’lchov asboblar bilan ta’minlangan bo’lishi kerak.
RPni bajarishda elektrovozlarni I va II toifali shaxtani gaz bo’yicha yoki chang uchun xavfli barcha qazib olish ishlarida qo’llashga, shuningdek gaz bo’yicha yuqori toifali va toza havo oqimli III toifali shaxtada qazish ishlarida ham ruxsat etiladi.
Toza havo oqimli qatlamda qazish ishlarida, gaz va ko’mirning qo’qqisdan otqinlarida va suflyar ajralishlar bilan RPni bajarishda elektrovozlarni qo’llashda faqatgina vaqtincha 50 mdan ko’m bo’lmagan masofada tozalash zaboylari yaqin bo’lgan sharoitdagina qo’llaniladi.
Konlarda chiquvchi havo oqimi va boshlang’ich qazilayotgan joylarda, shamollatuvchi ventilyatorlar bilan mahalliy shamollatish, III toifali shaxtalar va gaz bo’yicha yuqori toifali elektovozlarni qo’llash RPni bajarishda ko’chma avtomatik asboblar nazorati bor elektrvozlarda metan miqdori va uning chiqish struesida 0,75 %dan ko’p bo’lmagan holatdagina birlashmaning texnika ishlari bo’yicha direktorining ruxsati bilan
Akkumulyatorli elektrovozlar otkatkalar kompleksi 1 rasmda ko’rsatilgan quyidagilardan iborat: 1 zaryadlovchi kamera 2 komplektlashgan zaryadlash qurilmasi, uning tarkibiga kuchlanishli rostlagich bilan transformator kiradi, tokni sizib chiqishini himoyalovchi apparat, nazorat-o’lchov asboblari to’g’rilagichi, avtomatik o’chirgichlar; yuk tortuvchi zahira 3( zaryadlanganda);akkumulyator batareyalarini ta’mirlash va xizmat qilish uchun mexanik jihozlar to’plami; 4 akkumulyator elektrovozlar.
Energiya bilan ta’minlash – akkumulyator batareyalari elektrovozda o’rnatiladi. Akkumulyator batareyalarini almashtirish zaryadlash kamerasida amalga oshiriladi. Bugungi kunda bir nechta xil, o’lchamda shaxta akkumulyator elektrovozlari(AK, ARP, ARV, AM) tayyorlanmoqda.
Portlashdan himoyalangan darajasi bo’yicha uni bajarish RVni bajarishda qolgan tortuvchi elektr jihozlar batariya qutisini bajarish bilan aniqlanadi;
Akkumulyator elektrovozlari ikki o’qli lokomotivni bir kabinadan boshqarishdan iborat.( istisno tariqasida ikki kabinaga ega13ARP1 elektrovozni)
Har bir o’q induvidual uzatma bilan jihozlangan. Boshqarish reostat sxemali seriyali shaxta elektrovozlari elektr jihozlari ikkita tortish dvigatelidan iborat; hisoblagichli amper-soat bilan AVRni avtomatik tarzda uzish; GR-9M-kontrolleri; ishga tushiruvchi YaSV-15A qarshilik; FVU-3 farasi va batareya qutisiga biriktirilgan akkumulyator batareyasi. Barcha turdagi katta masofada gorizontal kon lahmlardan foydali qazilmalarni transport vositasida tashishni yetkazib berishda (90 %gacha) elektrovozli tashib chiqaruvchilar qo’llaniladi.
Yaqin 15-20 yilda ana shu yer osti transporti asosiy bo’ladi.
Akkumulyatorli elektrovozlar. Ko’mir shaxtalarida akkumulyatorli elektrovozlar bilan tashib chiqarish keng qo’llaniladi, qaerdaki bunday usulda tashib chiqarish taxminan jami elektrovozlar umumiy sonining 65%ini tashkil etadi. Elektrovozlar RVni bajarishda barcha qazilayotgan gaz yoki chang bo’yicha xavfli shaxtalarda qo’llanilishi mumkin.
SHu bilan qazilayotgan joyda chiquvchi havo oqimi bilan va III toifali tayyorlanayotgan shaxtalar qazishda, gaz bo’yicha yuqori toifali va to’satdan xavfli bo’lgan otqinlar bo’yicha elektrovozni metanni o’lchash uchun ko’chma nazorat avtomatik o’lchov asboblar bilan ta’minlangan bo’lishi kerak.
RPni bajarishda elektrovozlarni I va II toifali shaxtani gaz bo’yicha yoki chang uchun xavfli barcha qazib olish ishlarida qo’llashga, shuningdek gaz bo’yicha yuqori toifali va toza havo oqimli III toifali shaxtada qazish ishlarida ham ruxsat etiladi.
Toza havo oqimli qatlamda qazish ishlarida, gaz va ko’mirning qo’qqisdan otqinlarida va suflyar ajralishlar bilan RPni bajarishda elektrovozlarni qo’llashda faqatgina vaqtincha 50 mdan ko’m bo’lmagan masofada tozalash zaboylari yaqin bo’lgan sharoitdagina qo’llaniladi.
Konlarda chiquvchi havo oqimi va boshlang’ich qazilayotgan joylarda, shamollatuvchi ventilyatorlar bilan mahalliy shamollatish, III toifali shaxtalar va gaz bo’yicha yuqori toifali elektovozlarni qo’llash RPni bajarishda ko’chma avtomatik asboblar nazorati bor elektrvozlarda metan miqdori va uning chiqish struesida 0,75 %dan ko’p bo’lmagan holatdagina birlashmaning texnika ishlari bo’yicha direktorining ruxsati bilan
Akkumulyatorli elektrovozlar otkatkalar kompleksi 1 rasmda ko’rsatilgan quyidagilardan iborat: 1 zaryadlovchi kamera 2 komplektlashgan zaryadlash qurilmasi, uning tarkibiga kuchlanishli rostlagich bilan transformator kiradi, tokni sizib chiqishini himoyalovchi apparat, nazorat-o’lchov asboblari to’g’rilagichi, avtomatik o’chirgichlar; yuk tortuvchi zahira 3( zaryadlanganda);akkumulyator batareyalarini ta’mirlash va xizmat qilish uchun mexanik jihozlar to’plami; 4 akkumulyator elektrovozlar.
Energiya bilan ta’minlash – akkumulyator batareyalari elektrovozda o’rnatiladi. Akkumulyator batareyalarini almashtirish zaryadlash kamerasida amalga oshiriladi. Bugungi kunda bir nechta xil, o’lchamda shaxta akkumulyator elektrovozlari(AK, ARP, ARV, AM) tayyorlanmoqda.
Portlashdan himoyalangan darajasi bo’yicha uni bajarish RVni bajarishda qolgan tortuvchi elektr jihozlar batariya qutisini bajarish bilan aniqlanadi;
Akkumulyator elektrovozlari ikki o’qli lokomotivni bir kabinadan boshqarishdan iborat.( istisno tariqasida ikki kabinaga ega13ARP1 elektrovozni)
Har bir o’q induvidual uzatma bilan jihozlangan. Boshqarish reostat sxemali seriyali shaxta elektrovozlari elektr jihozlari ikkita tortish dvigatelidan iborat; hisoblagichli amper-soat bilan AVRni avtomatik tarzda uzish; GR-9M-kontrolleri; ishga tushiruvchi YaSV-15A qarshilik; FVU-3 farasi va batareya qutisiga biriktirilgan akkumulyator batareyasi.
5ARV-4M elektrovozda batareya qutisi bajarishga ega RV va bundan tashqari, PKV-2 vodorod nazorat asbobi qo’llanildi. Elektrovoz kuch zanjirida payvanldlash KRPM (PS-1000) kesmasi 16 - 35 mm2 da bajarilgan.
Pog’onasimon kontaktli boshqarish sxemasining kamchiligi (reostatli, reostatsiz) elektrovozning tortish qobiliyatini to’liq foydalanishga imkon bermaydi, ularni ishonchli ishlashini kamaytiradi.
5ARV-4M elektrovozda batareya qutisi bajarishga ega RV va bundan tashqari, PKV-2 vodorod nazorat asbobi qo’llanildi. Elektrovoz kuch zanjirida payvanldlash KRPM (PS-1000) kesmasi 16 - 35 mm2 da bajarilgan.
Pog’onasimon kontaktli boshqarish sxemasining kamchiligi (reostatli, reostatsiz) elektrovozning tortish qobiliyatini to’liq foydalanishga imkon bermaydi, ularni ishonchli ishlashini kamaytiradi.
Ma'danli akkumulyatorli elektrovozlarning batareyalari uchun gidroksidi batareyalar ishlatiladi.

Ishqoriy batareyalarda 20% suvli kaliy oksidi (KOH) yoki natriy (NaOH) eritmasi elektrolit sifatida ishlatiladi. Kemalar 1 (rasm.8.3) batareyalar va 2 va 3 elektrod plitalarining ramkalari nikel bilan qoplangan po'latdan yasalgan. Bunday batareyaning ijobiy plitalarining faol massasi nikel ni(oh)3 suv oksidi bo'lib, u nikel yoki grafit metall kukuni bilan aralashtiriladi. Salbiy plitalarning faol massasi simob oksidi (temir-nikel batareyalari) qo'shilgan shimgichli temirdan iborat.

Shakl: 8.3 elektrovoz batareyasining diagrammasi

Ishqoriy batareyalarda elektrolit kimyoviy reaktsiyalarda ishtirok etmaydi, faqat oqim o'tkazuvchisi bo'lib xizmat qiladi. Ulardagi faol massa erimaydi va zaryadsizlanish jarayonida plastinkadan plastinkaga o'tkazilmaydi va keskin volumetrik o'zgarishlarni boshdan kechirmaydi.
Barcha salbiy va ijobiy plitalar bir-biri bilan nikel bilan qoplangan 4 plitalari yordamida 5 qisqichlari bilan ulanadi va plitalarning har bir blokidan umumiy xulosa chiqariladi. Qarama-qarshi plitalar bir-biridan vertikal ajratgichlar bilan ajratilgan 6.

Temir-nikel batareyasida sodir bo'ladigan kimyoviy transformatsiyalar quyidagicha ifodalanishi mumkin:

zaryad →

2 Ni (oh)2 + Fe (oh)2 + NaON ↔ 2 Ni (oh) 3 + Fe + NaON

← chiqarish

Zaryadlangan temir-nikel batareyalarida dastlabki kuchlanish taxminan 1,45 V ni tashkil qiladi, ular yukga yoqilganda, dastlab kuchlanish tezda 1,3 ÷ 1,25 ga, so'ngra asta-sekin 1 v ga tushadi va keyin keskin ravishda nolga tushadi. Temir-nikel batareyalari uchun o'rtacha zaryadsizlanish kuchlanishi 1,25 ÷ 1,3 V. zaryad olayotganda dastlab kuchlanish tezda 1,65 ÷ 1,67 V ga ko'tariladi, so'ngra biroz pasayadi (1,6 ÷ 1,62 V gacha), shundan so'ng u asta-sekin 1,82 V ga ko'tariladi. ishqoriy batareyalardagi o'rtacha zaryadlash kuchlanishi 1,7 V ni olishi mumkin.

Tortish motorlarini quvvatlantirish uchun etarli kuchlanishni olish uchun batareyalar ketma-ket ulanadi va batareyalarga birlashtiriladi.

Batareyaning asosiy xususiyati uning amper soatidagi quvvatidir. Batareyani zaryad qilish uchun zarur bo'lgan elektr energiyasi miqdori zaryadlash quvvati deb ataladi va batareyani zaryadsizlantirish paytida olinadigan elektr energiyasi miqdori tushirish quvvati deb ataladi. Zaryadlash quvvati har doim batareyadagi yo'qotishlar miqdori bo'yicha tushirish hajmidan kattaroqdir. Batareya quvvati uning dizayniga ham, elektrolitning miqdori, harorati va zichligiga, shuningdek zaryadlash va tushirish jarayonlarining rejimiga bog'liq. Ishqoriy batareyalarning eng foydali elektrolitlar zichligi 1,18 ÷ 1,20 ni tashkil qiladi. Ishqoriy batareyalarning sig'imi harorat o'zgarishiga unchalik bog'liq emas. Elektrolitning ruxsat etilgan maksimal harorati 430C. zaryadsizlanish oqimining oshishi bilan batareyalarning foydali quvvati pasayadi.

Batareyalarning muhim xususiyati batareyadagi elektr yo'qotishlarini tavsiflovchi orqaga qaytish koeffitsientidir. Batareyalarning o'z-o'zidan zaryadsizlanishi tufayli orqaga qaytish ham kamayadi. Amper-soat va vatt-soat orqaga qaytish koeffitsientlarini ajrating. Qaytish koeffitsientlari formulalar bilan aniqlanadi:

amper-soat

vatt-soat
bu erda: - o'rtacha oqim oqimi va;
- o'rtacha tushirish kuchlanishi, V;
- tushirish vaqti, h;
- ortacha zaryadlash oqimi va;
- o'rtacha zaryadlovchi kuchlanish, V;
- zaryadlash vaqti, h.
Ishqoriy batareyalarni qaytarish koeffitsientlari \ u003d 0,65 va \ u003d 0,5.

Ishqoriy batareyalarning afzalliklari: katta quvvat va mexanik quvvat; uzoq xizmat muddati; kam zaryadlarga, ortiqcha zaryadlarga, tasodifiy qisqa tutashuvlarga nisbatan past sezuvchanlik; elektrolitning kam iste'moli. Ishqoriy batareyalarning kamchiliklari: past rentabellik va past kuchlanish.

Ishqoriy batareyalarning elektrolitlari kimyoviy toza gidroksidi soda va distillangan suvdan iborat bo'lishi kerak. Ishqor ebonit, po'lat yoki kauchuk qutilarda suyultiriladi, avval idish suv bilan quyiladi, so'ngra ishqor doimiy aralashtirish bilan ehtiyotkorlik bilan quyiladi. Elektrolitning zichligini aniqlash uchun gidrometr ishlatiladi, harorat termometr bilan o'lchanadi. Sovutgandan so'ng, elektrolit batareyalarga quyiladi va keyin ular zaryadlash uchun yuboriladi. Batareyalarni saqlash uchun zaryadlash usuli, uning davomiyligi, zaryadlash oqimining kattaligi va batareyalarni yaxshi nazorat qilish va parvarish qilishni ta'minlaydigan boshqa parametrlar bo'yicha ko'rsatmalar talablariga qat'iy rioya qilish kerak. Kichik oqimlarning zaryadlari va zaryadsizlanishiga, shuningdek zaryadlash oqimining haddan tashqari ko'payishiga va chuqur zaryadsizlanishiga yo'l qo'yilmaydi, bu esa batareyaning quvvatini yo'qotishiga va plitalarning yo'q qilinishiga olib kelishi mumkin. Uzoq muddatli saqlash ham batareya quvvatini pasaytiradi. Ishqoriy batareyalar elektrolitni olib tashlamasdan yarim zaryadlangan yoki to'liq zaryadsizlangan holda saqlanadi. Havoning ta'sirini oldini olish uchun elektrolit ustiga neft jeli qatlami bilan quyiladi, idishlar rezina tiqinlar bilan mahkam yopiladi. Qopqoqlar va elementlarning boshqa qismlari neft jeli bilan yog'langan yoki bo'yalgan bo'lishi kerak.