Судовые аккумуляторы. 
Особенности функционирования электромеханической службы судоходной компании

Аккумуляторы электрической энергии широко применяют на судах в качестве резервного, аварийного, а иногда и основного источника электроэнергии. От аккумуляторов питаются различные виды связи и сигнализации: телефонная, звонковая, противопожарная, температурно-тревожная и т. п. Аккумуляторы служат источником питания малого аварийного освещения, радиоаппаратуры и т. п. Однако аккумуляторы обладают существенными недостатками, такими, как относительно низкий к. п. д., большая первоначальная стоимость, недолговечность, необходимость тщательного ухода за ними, значительный вес, выделение взрывоопасных и вредных газов и др.

Кислотные аккумуляторы имеют меньшие габариты, у них надежное постоянство напряжения при больших разрядных токах и т. д.

Кислотные аккумуляторы представляет собой сосуд заполненный электролитом соответствующей плотности (раствором серной кислоты в дистиллированной воде), в который погружен блок пластин из чистого свинца Pb и блок пластин из двуокиси свинца PbO2 рисунок 10. В следствии диссоциации молекул кислоты в электролите заряженного аккумулятора имеют ионы водорода Н2 и ионы кислотного остатка SO4. При замыкании пластин аккумулятора на некоторое сопротивление через него будет протекать ток. Отрицательно заряженные ионы SO4 будут двигаться к положительно заряженным пластинам из чистого свинца. Ионы водорода, имеющие положительный заряд, будут двигаться к отрицательным пластинам, содержащим двуокись свинца. Количество отрицательных пластин в аккумуляторе на одну превышает число положительных пластин, что необходимо для предотвращения коробления положительных пластин, возможного при их одностороннем разряде.

Рисунок 10 Схема кислотного аккумулятора При разряде кислотного аккумулятора на всех пластинах образуется сернокислый свинец и уменьшается концентрация электролита. При интенсивном образовании сернокислотного свинца возможно коробление или выпучивание пластин, а также выпадение из пластин активной массы вследствие того, что объем сернокислотного свинца больше объема исходных продуктов, из которых они образуются. По истечению некоторого времени сернокислотный свинец кристаллизуется в нерастворимое вещество и часть пластины, покрытой им, не участвует в химических реакциях, что снижает полезную емкость аккумулятора. Это явление носит название сульфатации кислотных аккумуляторов. Для ее предотвращения кислотные аккумуляторы не следует хранить в незаряженном состоянии и нельзя допускать их недозоряд. При коротком замыкании кислотного аккумулятора в нем происходит бурная химическая реакция, интенсивное выделение сернокислого свинца и коробление пластин, которое может быть причиной выпадания из пластин активных веществ.

В процессе заряда к отрицательным пластинам направляются ионы водорода, а к положительным — ионы кислотного остатка. При заряде аккумулятора происходит разложение сернокислотного свинца на исходные продукты, а также восстановление концентрации электролита. Окончанием их заряда можно считать такой момент, когда весь сернокислотный свинец разложится, а концентрация электролита восстановится до нормальной. При дальнейшем заряде потребляемая аккумулятором электрическая энергия расходуется на разложение воды, имеющаяся в электролите, на водород и кислород. Кислород вызывает окисление металлов, имеющихся в аккумуляторе, а водород выделяется в атмосферу, создавая впечатления «кипения» электролита. В смеси с воздухом водород образует взрывчатый гремучий газ, который необходимо немедленно удалять из аккумуляторного помещения.

Заряд аккумуляторов Заряд осуществляют от статических (полупроводниковых) зарядных устройств, на выходе которых создается создается постоянный ток определенного напряжения. Аккумуляторы можно заряжать при постоянном напряжении, постоянной силе тока или автоматической кривой.

Заряд при постоянном напряжении осуществляют от источника электроэнергии, напряжение которого принимают равным 14 В. Данное напряжение при заряде аккумулятора сохраняют неизменным. В начале заряда значение тока может быть очень большим и его ограничивают с помощью специального регулятора. По мере увеличения э. д. с. аккумулятора значение зарядного тока уменьшают. Этот способ применяют в схемах, предусматривающих постоянную параллельную работу аккумулятора с зарядным устройством.

Заряд при постоянной силе тока осуществляют от зарядного агрегата, напряжение которого регулируется по мере увеличения э. д. с. аккумулятора так, что значение зарядного тока сохраняется постоянным. Первая ступень этого тока принимается равной нормальному разрядному току аккумулятора. При возникновении газовыделения из электролита переходят на заряд второй ступенью тока, значение которого принимают равным 40 — 50% первой ступени. Заряд аккумулятора прекращают после обильного газовыделения из электролита при токе второй ступени.

Заряд по автоматической кривой является по существу модифицированным способом заряда при постоянном напряжении. В этом случае последовательно с аккумулятором включают небольшое сопротивление для ограничения первоначального зарядного тока. Затем с увеличением э. д. с. аккумулятора ток заряда, а следовательно и падение напряжения в сопротивлений уменьшаются. При этом напряжение на зажимах аккумулятора возрастает.

В целом процесс заряда происходит при медленно падающем токе и непрерывно повышении напряжения.

Окончание заряда кислотных аккумуляторов определяют по следующим признакам: плотность электролита не повышается в течении часа и сохраняется примерно равной 1,25−1,31 г/см3, напряжение на зажимах аккумулятора достигает наибольшего значения и остается постоянным; идет достаточно сильное газовыделение из электролита. Плотность электролита проверяют с помощью прибора — денсиметра. Напряжение аккумулятора измеряют под нагрузкой после отключения его от зарядного устройства.

Во время заряда аккумуляторов необходимо следить за температурой электролита. При достижении температуры 30 — 35 градусов заряд кислотных аккумуляторов следуют прекратить до тех пор, пока температура электролита не понизится.