Практическая работа

На тему: «Неисправности источников питания цепей управления, электролит, уход за аккумуляторными батареями».

Бесперебойное питание цепей управления – одно из важных условий четкой работы электропоезда на линии, поэтому локомотивная бригада постоянно следит за исправностью источников напряжения 50В или 110В, не допуская чрезмерной разрядки аккумуляторной батареи; периодически контролирует действие генератора управления, преобразователя, систем их регулирования и заряда аккумуляторной батареи.

Электропоезд ЭР2. Проверяют состояние генераторов управления, износ их щеток и нажатие пальцев щеткодержателей.

При обрыве или замыкании витков обмоток якоря или полюсов ухудшается коммутация машины – возникает искрение под щетками, а главное, снижается напряжение на её зажимах. Иногда генератор не возбуждается вследствие размагничивания сердечников главных полюсов. В этом случае машину подмагничивают, пропуская ток по её обмоткам от постоянного источника электроэнергии (например, аккумуляторной батареи).

Бесконтактный блок регулирования и защиты генератора БРЗГ обеспечивает поддержание установленного напряжения на зажимах генератора и оптимальный заряд аккумуляторной батареи. Напряжение уставки регулятора устанавливают, исходя из среднемесячной температуры окружающей среды и принимают 51…..52В при температуре выше +10°С; 52…53В при температуре от -5 до +10°С; 53…55В при температуре ниже -5°С. Под нагрузкой напряжение генератора должно снижаться не более чем на 2В.

Проверку исправности БРЗГ выполняют в депо измерением напряжения в установленных точках в соответствии со специальной таблицей. Машинист на линии убеждается в исправном действии системы регулирования по показанию вольтметра и накалу ламп освещения.

На нормально действующем электропоезде в зависимости от направления его движения должен быть постоянно включен один из контакторов батареи КБ1 или КБ2.

Если при вращении якоря двигателя напряжения (слышен шум работающей машины) не возбуждается генератор, то причиной может быть перегорание плавкой вставки Пр1 или Пр30, неисправность реле РЗГ, штепсельного разъема блока или обрыв обмотки возбуждения генератора. Перегоревшую плавкую вставку предохранителя заменяют; реле РЗГ осматривают и устраняют дефекты.

Не включение реле РЗГ при наличии напряжения в цепи управления может быть следствием того, что реле не восстановлено, неисправно; отсутствует контакт в штепсельном разъеме; мало напряжение аккумуляторной батареи. В этом случае восстанавливают РЗГ нажатием кнопки «Возврат» на блоке БРЗГ, проверяют реле и штепсельный разъем, кратковременно нажимают и отпускают якорь РЗГ.

При систематическом срабатывании защиты генератора проверяют и регулируют в депо уставку напряжения генератора и его защиту.

Электропоезд ЭР2Р. Настройку и регулировку аппаратуры питания цепи управления выполняют в депо, пользуясь приборами и специальными таблицами, при этом проверяют напряжение и частоту переменного тока, контролируют напряжение и ток заряда и разряда аккумуляторной батареи. На линии в случае неисправности источников питания цепей постоянного тока напряжением 110В и 50В машинист выполняет проверку по показаниям приборов, установленных на щитах и панелях.

Нормальное напряжение на выходе мостового выпрямителя на диодах Д32 – Д37 в цепи проводов 15Ж – 30 должно по показаниям вольтметра VБ составлять 103…..117 В. При этом переключатель В11 должен занимать положение Нормально. Ток, измеренный амперметром АБ, при полностью разряженной аккумуляторной батарее составляет 10….20 А, причем по мере заряда батареи этот ток снижается и достигает 1…2 А при напряжении батареи 141…157 В. Как и на электропоезде ЭР2, значение этого напряжения выбирают в зависимости от температуры окружающего воздуха и устанавливают переключателем В12. При температуре выше +15°С переключатель устанавливают в положение I, напряжение будет 140…148 В; от +15 до -5°С в положение II (152…156В) и при более низкой температуре в положение III (150…157В).

Четвертым положением переключателя В12 пользуются кратковременно, для ускоренного заряда аккумуляторной батареи. Если при этом перегорают плавкие вставки предохранителей Пр19 и Пр20, то батарея слишком глубоко разряжена и режим IV использовать нельзя. Надо заряжать батарею меньшим током, медленнее.

Иногда ток и напряжение заряда аккумуляторной батареи не соответствует требуемым. Причиной может быть: неправильная установка переключателя В12, не соответствующая температуре окружающего воздуха, или плохой контакт в переключателе, перегорание плавких вставок предохранителей Пр19…Пр22, плохой контакт в цепи добавочной обмотки трансформатора управления ТрУ. Осмотром находят неисправность и устраняют её.

В случае выхода из строя на одной из секции источника питания цепей управления напряжением 50В и 110В переходят на резервное питание от соседней секции, установив переключатель В11 в положение Аварийное. При необходимости может быть собран режим параллельного подключения источников питания переводом переключателя В11 в положение Параллельно.

Аккумуляторная батарея служит источником питания цепей низкого напряжения при неработающих преобразователях. Во время подготовки электропоезда к работе, а также при повреждении генератора в пути следования от нее снабжаются электроэнергией катушки различных аппаратов, осветительные и сигнальные лампы, цепи ЭПТ, АЛСН, радиостанции и др. после включения преобразователя генератор дает питание на все низковольтные цепи электропоезда и одновременно заряжает аккумуляторную батарею (она должна работать в режиме постоянной подзарядки).

Батареи установлены на головных и прицепных вагонах. На электропоездах ЭР2 применяют щелочные никель-кадмиевые батареи 40НК-125, на электропоездах ЭР2Т и ЭД2Т – батареи 90НК-55. Первые две цифры обозначают число последовательно соединенных элементов (банок) в батарее, буквы «НК» обозначают материал электродов – никель и кадмий, число, стоящее после букв, указывает номинальную емкость батареи в ампер-часах.

Аккумулятор представляет собой сосуд, наполненный электролитом, в который опущены два электрода. Корпус аккумулятора изготовлен из никелированного железа, находящегося в резиновом чехле. В каждом элементе размещены блок с пятью пластинами отрицательной полярности и блок с шестью положительно заряженными пластинами. Активная масса помещена в плоские стальные никелированные трубки с большим числом отверстий, через которые проходит электролит. Положительно и отрицательно заряженные пластины изолированы от нее втулками, уплотнениями служат кольца.

Для крепления на шпильках блоков перемычек или наконечников кабелей служат гайки. Между шпильками имеется отверстие для заливки электролита, закрытое пробкой и уплотненное резиновым кольцом. При повышении давления газов внутри корпуса резиновое кольцо отходит от пробки и сообщает емкость с атмосферой. Чтобы привести батарею в рабочее состояние, необходимо залить электролит и через 2 часа проверить его уровень и напряжение не каждом элементе. После установления нормального уровня электролита аккумуляторы подвергают нескольким циклам «заряда-разряда». В случае «закипания» электролита следует прекратить заряд аккумулятора, так как процесс завершился. Дальнейшее питание аккумулятора приведет к увеличению плотности электролита и его нагреву. Смесь выделяемых во время «кипения» водорода и кислорода представляет собой гремучий газ, способный взорваться от случайной искры.

Электролит представляет собой смесь в определенном соотношении дистиллированной воды и гидроокиси калия с добавкой едкого лития. Плотность электролита равна 1,19…1,21 г/см³. На нем батарея может работать в диапазоне температур -15…+35°С. Добавление в электролит лития значительно повышает срок службы аккумуляторов, увеличивая число зарядно-разрядных циклов. При температуре ниже -15°С электролит должен иметь плотность 1,25…1,27 г/см³ без добавки едкого лития.

Щелочные никель-кадмиевые аккумуляторы в отличии от ранее устанавливаемых кислотных аккумуляторов не выделяют вредных испарений, устойчивы к воздействию больших токов, не боятся тряски, толчков, ударов и не выходят из строя даже от короткого замыкания. Кроме того, щелочные аккумуляторы по сравнению с кислотными при одинаковой емкости имеют меньшую массу, весьма незначительный саморазряд, небольшую чувствительность к перезаряду и недозаряду, и больший срок службы. Их недостатком является меньшее напряжение элемента – 1,2 В против 2…2,1 В в кислотных элементах.

Ввиду повышенного внутреннего сопротивления щелочных аккумуляторов для нормального подзаряда требуется повышенное напряжение, т.е. увеличенный зарядный ток. На электропоездах ЭР2 это сделать сложно, поэтому батарею разделяют на пять групп, которые соединяют параллельно, искусственно понижая ее общее сопротивление. На электропоездах ЭР2Т и ЭД2Т подобного добиться проще: в трансформатор управления вводят дополнительную вторичную обмотку (вольтдобавку), которая обеспечивает нормальный зарядный ток. Но и в том и другом случае подобное решение усложняет схему заряда батареи.

Во время технического обслуживания на ТО-2 необходимо проверить напряжение каждой батареи при разрядном токе 15…20 А. Для этого батареи поочередно подсоединяют к цепям управления поезда, включают прожектор, дежурное освещение и другие нагрузки: напряжение должно быть не ниже 108 В. В противном случае следует проверить работу системы заряда и сделать соответствующую запись в журнале ТУ-152. При напряжении ниже 90 В требуется убедиться, что система заряда обеспечивает зарядный ток 25…30А и пронаблюдать за процессом заряда в ходе работы электропоезда.

На ТО-3 проверяют плотность прилегания крышек батарейного ящика (должны отсутствовать снег и грязь), протирают элементы, удаляют салфеткой смоченной в бензине, следы коррозии и окислы, очищенное место вновь покрыть битумным или любым щелочестойким лаком. Пробки элементов должны быть завернуты, токоведущие детали – смазаны.

Щелочные аккумуляторы надежны в работе, а поэтому их обслуживание заключается в проверке надежности соединений всех аккумуляторных элементов, в смене электролита, проверке на внутреннее короткое замыкание, контрольной проверке сохранения емкости батареи.

Аккумуляторные батареи должны содержаться сухими и чистыми. Никелированные, не покрытые лаком детали аккумуляторов и межэлементные соединения (шины) батарей должны быть всегда смазаны техническим вазелином или другим равноценным по защите от коррозии смазочным материалом, не содержащим кислот. Для очистки наружных частей аккумуляторов от пыли и солей следует пользоваться чистой влажной ветошью, намотанной на деревянную палочку. При работе гаечным ключом и другим металлическим инструментом нельзя одновременно прикасаться к разноименным выводным контактам аккумуляторов. Также нельзя оставлять на батарее инструмент и металлические детали. Перед каждым зарядом и разрядом необходимо проверить состояние контактов и подтянуть гайки крепления клемм проводов. Следует периодически прочищать отверстия пробок, а также проверять, нет ли короткого замыкания между аккумуляторами в батарее. Пользоваться открытым пламенем вблизи батареи запрещено, так как при ее работе выделяется гремучий газ. При эксплуатации никелево-кадмиевых аккумуляторов следует помнить, что их положительный полюс электрически соединен с корпусом аккумулятора.

Если разница напряжений на элементах превышает 0,1 В, то производят уравнительный заряд током 14 А в течение 4-5 часов или до появления обильного газовыделения. Температура электролита при заряде не должна превышать 35°С.

Причина неисправности	Способ устранения
Емкость понижена
Систематический недозаряд Примеси в электролите. Применение электролита без моногидрита лития Утечка тока между банками батареи Систематические глубокие разряды Работа при повышенных температурах (выше 35 - 40 °С)	Выполнить несколько тренировочных циклов "разряд-заряд" с пониженной силой тока Сменить электролит Повысить сопротивление изоляции Выполнить несколько тренировочных циклов "разряд-заряд" с пониженной силой тока Сменить электролит и эксплуатировать в соответствии с инструкцией
Слишком низкое напряжение в разомкнутой цепи
Короткое замыкание между банками батареи Утечка тока на корпус батареи	Устранить короткое замыкание Повысить сопротивление изоляции корпуса
Слишком высокое напряжение при заряде и низкое при разряде .
Ослабли гайки крепления наконечников проводов к выводам батареи. Окислились или загрязнены выводы и наконечники Пониженная плотность электролита	Подтянуть гайки крепления наконечников, очистить наконечники и выводы от окислов и загрязнений Повысить плотность электролита
Слишком низкое напряжение при заряде и разряде
Внешнее или внутреннее короткое замыкание элементов батареи	Устранить короткое замыкание. При внутреннем коротком замыкании заменить аккумулятор
Ненормально обильное выделение газов в эксплуатации и при заряде
Аккумулятор глубоко разряжен Внутреннее короткое замыкание в аккумуляторе	Заменить аккумулятор Проверить напряжение при заряде и разряде. Если напряжение мало, заменить аккумулятор
Вспенивание электролита при заряде
Примеси в электролите Электролит долго работает без замены	Сменить электролит Полностью или частично заменить электролит
Плотность электролита слишком низкая и не поднимается во время заряда
В аккумулятор систематически доливалась вода без корректировки плотности электролита	Полностью или частично заменить электролит
Сильный нагрев аккумуляторов и их выводов
Чрезмерный ток заряда или разряда из-за короткого замыкания в цепи Ослабли гайки крепления наконечников проводов к выводам батареи. Из-за плохого контакта выводы сильно нагреваются и тепло передается аккумулятору Понижен уровень электролита. Он не полностью покрывает пластины аккумулятора	Устранить короткое замыкание Подтянуть гайки крепления наконечников Долить необходимое количество электролита или воды, если плотность электролита выше нормальной