21 октября 2017 04:27

Положительный заряд

Учёные усовершенствовали аккумуляторы для подвижного состава

Практически все типы аккумуляторов и батарей, использующихся на подвижном составе, были разработаны без учёта условий эксплуатации и технического обслуживания, сложившихся в ОАО «РЖД».

Сергей Науменко, заведующий отделением «Электрификация и энергоснабжение железных дорог» ВНИИЖТа, д.т.н.
По этой причине многие из них из-за своего высокого внутреннего сопротивления не соответствуют уровням зарядного напряжения на подвижном составе.
Поэтому даже при положительных наружных температурах они получают и отдают максимум 50–60% своей номинальной ёмкости, а при температурах ниже минус 20 градусов – не более 10% от неё.

Особенно ярко это проявляется на пассажирских вагонах, где работа батарей с номинальной ёмкостью в рейсах возможна только при значительном дополнительном заряде, необходимом для компенсации недополученного заряда после значительных разрядов на остановках и в движении с низкими скоростями (до 35 км/ч).

Например, одна из попыток использования зарубежных герметизированных аккумуляторных батарей (называемых необслуживаемыми) показала, что их работа на северных направлениях возможна только после получения ими постоянного подзаряда от стационарных колонок в пунктах оборота.

После трёх месяцев эксплуатации в 2010 году на вагонах с опытной партией этих батарей их фактическая ёмкость сократилась на 40%. Поэтому фирмы-поставщики предлагают дополнительную аппаратуру для усовершенствования существующих зарядных систем и устройств электровозов и электропоездов.

Подобная картина наблюдается при эксплуатации герметизированных аккумуляторных батарей и приборов длительного класса разряда, применяемых в качестве резервных источников питания на тяговых подстанциях, в диспетчерских пунктах, устройствах СЦБ и связи. Особенно много нареканий на стационарные батареи, работающие на открытом воздухе.

Проведённые в нашем институте исследования показали, что надёжную и эффективную работу аккумуляторных батарей можно обеспечить только при совмещении их электрических и электрохимических характеристик c зарядными устройствами энергетических установок.

Одним из вариантов достижения данного процесса является уменьшение числа аккумуляторов в батареях на 5–7% по сравнению с традиционным их количеством при сохранении прежнего уровня напряжения энергообъекта.

Ещё одно важное техническое решение – термостатирование батарей за счёт введения в каждый аккумулятор ленточного нагревателя с кислотостойкой изоляцией, включающегося при температуре воздуха ниже минус 10 градусов. У герметизированного свинцового аккумулятора с рекомбинацией газовых носителей при температурах ниже минус 20 градусов отдаваемая ёмкость вырастала в 10–15 раз по сравнению с батареей без подогрева.

Всесторонние испытания опытных образцов аккумуляторов герметизированного типа с подогревом, выполненные в лаборатории ИЛХИМ ЭЛАС (Великие Луки), аккредитованной Госстандартом, показали их надёжную работу. Правда, стоимость батарей заметно увеличится по сравнению с батареями открытого типа, но эти затраты окупятся в эксплуатации за счёт более длительного срока службы и сокращения расходов на обслуживание.

Ещё одна актуальная проблема – отсутствие эффективной защиты батарей на подвижном составе. Для её решения специалисты ВНИИЖТа разработали усовершенствованный блок заряда аккумуляторов на пассажирских вагонах с электронной защитой. Он обеспечивает постоянную диагностику состояния батарей на подвижном составе и исключает появление взрывоопасных ситуаций.

Первоочередной задачей обеспечения надёжности аккумуляторов остаётся разработка единых технических требований для батарей, работающих в энергоустановках отечественного железнодорожного транспорта, которые отражали бы их соответствие не только ГОСТам, но прежде всего реальным условиям эксплуатации.
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
        1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 31