91IPX5 w łazienkach publicznych
0. Urządzenia oświetlenia elektrycznego
4.11. Urządzenia prostownikowe i akumulatorowe
4.11.1. Urządzenia prostownikowe
515. Co to jest prostownik diodowy?
Prostownik diodowy jest przekształtnikiem napiêcia przemien-nego na napiêcie stałe nieregulowane, stosowanym do zasilania od-biornika rezystancyjnego (R) albo rezystancyjno-indukcyjnego (RL), albo odbiornika z napiêciem źródłowym (E) wstecznie skierowanym do kierunku przewodzenia pr¹du stałego (np. bateria akumulatorów).
516. Co to jest prostownik sterowany?
Prostownik sterowany jest tyrystorowym przekształtnikiem napiêcia przemiennego na napiêcie stałe, umożliwiaj¹cym regulacjê napiêcia stałego od zerowej wartości średniej do wartości maksymal-nej, otrzymanym w prostowniku diodowym. Regulacja napiêcia stałe-go jest realizowana przez sterowanie fazowe tyrystorów, które polega na tym, że dokonuje siê wł¹czenia tyrystora z opóźnieniem k¹towym.
517. Jakie człony występują w obwodzie głównym prostownika?
W obwodzie głównym prostownika wystêpuj¹ trzy podstawo-we człony:
• transformator prostownikowy, którego zadaniem jest trans-formacja napiêcia sieciowego, aby po wyprostowaniu otrzymać napiêcie stałe o wartości wymaganej dla zasila-nego odbiornika,
• zespół przyrz¹dów półprzewodnikowych (diody, tyrystory) niezbêdnych do przekształcenia pr¹du przemiennego na stały,
• urz¹dzenie wygładzaj¹ce (filtr) służ¹ce do wygładzania pr¹du wyprostowanego.
293
518. Jakie rozróżniamy układy prostownicze?
W zależności od sposobu podł¹czenia przyrz¹dów prostowni-kowych do uzwojeń wtórnych transformatora rozróżniamy układy prostownicze jednokierunkowe lub dwukierunkowe. W zależności od napiêcia zasilania transformatora układy mog¹ być jednofazowe lub trójfazowe.
519. Jakie układy prostownicze są najpowszechniej stosowane?
Najpowszechniej w prostownikach małej i średniej mocy sto-sowany jest układ dwukierunkowy mostkowy jednofazowy (rys. 4.63).
a)
Rys. 4.63. Schemat prostownika 1-fazowego mostkowego: a) przebieg hapi¹-cia wyprostowanego.
Rys. 4.64. Schemat prostownika 3-fazowego: a) jednokierunkowego, b) dwu-kierunkowego.
W prostownikach dużych mocy stosowany jest prostownik trójfazowy jednokierunkowy lub dwukierunkowy (rys. 4.64).
520. Z jakich podstawowych członów składa się prostownik sterowany?
Prostownik sterowany składa siê z nastêpuj¹cych podstawo-wych członów:
• transformatora,
• układu prostowniczego tyrystorowego,
• urz¹dzenia wygładzaj¹cego,
• układu wyzwalania tyrystorów.
Rys. 4.65. Schemat prostownika sterowanego: Tl, T2 - tyrystory, Dl, D2 - dio-dy, Tr - transformator, — rezystory i kondensatory do złagodzenia narastania napiêcia po zapłonie tyrystora, - rezystancja obci¹żenia, Dł - dławik wygładzaj¹cy, F - bezpiecznik, S - stycznik, UWT — układ wy-zwalania tyrystorów.
Schemat prostownika sterowanego 1-fazowego przedstawiono na rys. 4.65. Prostownik składa siê z dwóch tyrystorów Tl i T2 i dwóch diod Dl i D2 tworz¹c mostek zasilany poprzez transformator Tr z sieci pr¹du przemiennego. Równolegle do tyrystorów przył¹czone s¹ obwo-dy i :, których zadaniem jest złagodzenie narastania napiêcia po zapłonie tyrystora. K¹t zapłonu tyrystorów jest regulowany przez prze-suwanie w fazie impulsów wytwarzanych w układzie wyzwalania tyrysto-rów. Dławik Dł zmniejsza amplitudê têtnień pr¹du wyprostowanego.
4.11.2. Urządzenia akumulatorowe 4.11.2.1. Baterie akumulatorów
521. Jakie akumulatory stosuje się najczęściej w praktyce?
W praktyce najczêściej stosuje siê dwa rodzaje akumulatorów:
kwasowe i zasadowe, których budowê i zasadê działania opisano wpkt. 1.1.8.
Coraz szersze zastosowanie znajduj¹ akumulatory kwasowe tak zwane bezobsługowe.
522. Jak zbudowane są akumulatory bezobsługowe?
Spotyka siê dwa rodzaje akumulatorów bezobsługowych:
• z elektrolitem uwiêzionym w strukturze żelu, zamkniête prawie szczelnie (odprowadzaj¹ do atmosfery tylko 1%
gazów wydzielaj¹cych siê podczas pracy akumulatora);
• z elektrolitem płynnym uwiêzionym w macie szklanej se-paratora, zamkniête specjalnymi korkami, które ponownie wchłaniaj¹ opary kwasu.
Akumulatory bezobsługowe s¹ zbudowane z płyt ze specjalnego stopu ołowiu, zmniejszaj¹cego znacznie zjawisko korozji płyt.
523. Na jakie napięcia budowane są baterie akumulatorów?
Baterie akumulatorów budowane s¹ na dowolne napiêcia przez szeregowe poł¹czenie ogniw akumulatorów. Napiêcia znamionowe ogniw i dane charakterystyczne akumulatorów podano w tablicy 4.25.
Tablica 4.25. Dane charakterystyczne akumulatorów
Akumulatory
Napiêcie jednego ogniwa znamionowe pod koniec ładowania
pod koniec wyładowania
Sprawność elektryczna (pojemnościowa) Sprawność energetyczna
524. Jakie rozróżniamy baterie akumukrlorów w zależności od przeznaczenia eksploatacyj-nego?
W zależności od przeznaczenia eksploatacyjnego rozróżnia siê nastêpuj¹ce rodzaje baterii akumulatorów:
• Baterie stacyjne - do zasilania oświetlenia awaryjnego za-silania sterowania ł¹czników, zaza-silania układów zabezpie-czeń, zasilania central telefonicznych itp.;
• Baterie trakcyjne - do zasilania silników w wózkach aku-mulatorowych;
• Baterie rozruchowe - do zasilania odbiorników w pojaz-dach z silnikami spalinowymi.
525. Jak powinny być zamontowane baterie stacyjne?
Baterie stacyjne powinny być zamontowane na podstawach izolacyjnych zapewniaj¹cych rezystancjê wzglêdem ziemi. Dla baterii bezobsługowych dopuszcza siê stosowanie podstaw metalowych.
4.11.2.2. Lądowanie akumulatorów
526. Jakie przebiegi prądów ładowania akumulatorów stosuje się w praktyce?
W praktyce stosuje siê nastêpuj¹ce przebiegi pr¹dów ładowania:
• do ładowania baterii stacyjnych przy dozorze i rêcznej re-gulacji pr¹du ładowania stosuje siê:
ładowanie stał¹ wartości¹ pr¹du (czas do 20 godz.), ładowanie dwustopniowe: na pocz¹tku wiêksz¹ stał¹ wartości¹ pr¹du aż do wyst¹pienia gazowania i na-stêpnie mniejsz¹, również stał¹ wartości¹ pr¹du aż do pełnego naładowania (około 11 godzin);
• do ładowania automatycznego pojedynczych baterii wóz-ków akumulatorowych stosuje siê:
ładowanie jednostopniowe pr¹dem zmniejszaj¹cym siê (około 11 godzin),
ładowanie dwustopniowe pr¹dem zmniejszaj¹cym siê (około 9 godzin);
297
• do szybkiego doładowywania baterii wózków akumulato-rowych stosuje siê ładowanie dwustopniowe: na pocz¹tku o stałej wartości i nastêpnie pr¹dem zmniejszaj¹cym siê, ładowanie jest niezupełne (około 7 godzin).
527. Jakie urządzenia służą do ładowania baterii akumulatorów?
Do ładowania baterii akumulatorów służ¹ najczêściej prostow-niki. Baterie mog¹ pracować w cyklu ładowanie - rozładowanie lub we współpracy ze stale wł¹czonym prostownikiem (do zasilania urz¹dzeń wymagaj¹cych dużej stałości napiêcia, np. baterie stacyjne) (rys. 4.66).
Rys. 4.66. Prostowniki: a) typu PAF współpracuj¹cy z bateri¹ akumulatorów stacjonarnych, b) typu BSK - przeznaczo-ny do zasilania baterii wózków akumulato-rowych. [95]
b)
528. W jaki sposób ładuje się baterie stacyjne bezobsługowe?
Ładowanie baterii stacyjnych składaj¹cych siê z akumulatorów bezobsługowych należy wykonywać ściśle według zaleceń wytwórcy.
W akumulatorni powinna być zastosowana pełna klimatyzacja. Tempe-ratura winna być stabilna w granicach (20-^25)°C i powinna być za-chowana czystość.
Do ładowania stosuje siê odpowiednie zasilacze wyposażone:
• w automatyczn¹ kompensacjê termiczn¹ końcowego na-piêcia ładowania,
• w układ ograniczaj¹cy pr¹d ładowania,
• w układ alarmowy sygnalizuj¹cy: brak ładowania baterii, przekroczenie temperatury, przekroczenie napiêcia, brak ci¹głości obwodu baterii, bateria rozładowana i inne.
529. Jakie warunki powinno spełniać pomieszczenie, w którym ładuje się akumulatory?
Pomieszczenie, w którym ładuje siê akumulatory powinno być suche, wyposażone w wentylacjê naturaln¹ (grawitacyjn¹) za pomoc¹ kanałów nawiewnych i wywiewnych oraz w wentylacjê sztuczn¹.
Podłoga pomieszczenia powinna być twarda, równa i kwasoodporna, z kanałem ściekowym. W pobliżu pomieszczenia powinien znajdować siê zlew i kran z wod¹ bież¹c¹.
530. Jakich przyrządów pomiarowych używa się w eksploatacji baterii akumulatorów?
W eksploatacji baterii akumulatorów używa siê nastêpuj¹cych przyrz¹dów pomiarowych:
• aerometru - do kontroli gêstości elektrolitu,
• termometru - do pomiaru temperatury elektrolitu,
• woltomierza na pr¹d stały o zakresie pomiarowym 0 3 V do pomiarów napiêcia na zaciskach ogniwa oraz o zakresie dostosowanym do napiêcia całej baterii.
531. Jaki sprzęt ochronny stosuje się przy obsłudze baterii akumulatorów?
Obsługa baterii akumulatorów, a w szczególności prace zwi¹-zane z przygotowaniem i uzupełnieniem elektrolitu powinny być wy-konywane przy użyciu okularów ochronnych oraz rêkawic, fartuchów i kaloszy gumowych.
532. W jaki sposób przygotowuje się elektrolit?
Elektrolit przygotowuje siê, rozcieńczaj¹c kwas siarkowy wo-d¹ destylowan¹, przy czym należy pamiêtać, że dolewamy małym strumieniem kwas do wody, a nigdy odwrotnie. Z chwil¹ gdy roztwór osi¹gnie temperaturê 20°C należy dokonać pomiaru gêstości.
533. Jaki powinien być poziom elektrolitu w akumulatorze?
Poziom elektrolitu w akumulatorze powinien być utrzymany na wysokości około 15 mm ponad górn¹ krawêdzi¹ płyt.
534. Jaka powinna być gęstość elektrolitu w akumulatorach kwasowych?
Gêstość elektrolitu w akumulatorach zależy od stopnia nała-dowania (wyłanała-dowania) ogniwa i wynosi:
• 1,16 1,15 g/cm3 - w ogniwach wyładowanych,
• 1,2+1,28 g/cm3 - w ogniwach naładowanych (wielkość zależy od rodzaju i budowy akumulatora).
535. Jaka powinna być temperatura elektrolitu w czasie ładowania akumulatorów?
W czasie ładowania akumulatorów temperatura elektrolitu nie powinna przekroczyć 40°C, z chwil¹ osi¹gniêcia 35°C należy zmniej-szyć wartość pr¹du ładowania o ok. 50%.
536. Jak należy postępować w razie ubytku elektrolitu w akumulatorach?
W razie ubytku elektrolitu w akumulatorze należy uzupełnić poziom elektrolitu przez dolanie:
• wody destylowanej -jeżeli gêstość elektrolitu pod koniec ładowania jest wiêksza niż 1,22 g/cm3 (1,3 g/cm3),
• przygotowanego elektrolitu o gêstości 1,2 g/cm3 -jeżeli gêstość po naładowaniu jest mniejsza od 1,22 g/cm3. Nie wolno uzupełniać poziomu elektrolitu przez dolewanie stêżonego kwasu siarkowego.
Uwaga: Do akumulatorów tak zwanych bezobsługowych nie wolno stosować żadnych elektrolitów płynnych i dolewać wody destylowanej.
537. Czy wolno napełniać akumulatory zimnym elektrolitem?
Akumulatorów nie wolno napełniać zimnym elektrolitem, gdyż powoduje to uszkodzenie płyt ujemnych. Elektrolit przed napeł-nieniem powinien mieć temperaturê (10+15) °C.
538. Jakim napięciem należy ładować baterię akumulatorów?
Przy ładowaniu ci¹głym przyjmuje siê (dla akumulatorów kwasowych) napiêcie (2,15+2,2) V na jedno ogniwo, natomiast przy ładowaniu szybkim można podwyższyć do 2,8 V na jedno ogniwo.
300
Napiêcie ładowania musi mieć tak¹ wartość, aby akumulator można było w pełni naładować.
539. Jakie są oznaki naładowania akumulatorów?
Podczas ładowania podnosi siê napiêcie na ogniwach i wzrasta gêstość elektrolitu i pod koniec ładowania nastêpuje wydzielanie siê pêcherzyków gazu, najpierw na płytach ujemnych (szarych), a nastêp-nie na dodatnich (brunatnych).
Równomierne, silne gazowanie płyt wskazuje na naładowanie akumulatora w tym wypadku, gdy napiêcie na każdym ogniwie wynosi (2,65 2,75) V, a gêstość elektrolitu 1,2 g/cm3. Przy niższym napiêciu na ogniwie (poniżej 2,4 V) akumulator nie gazuje, a oznak¹ naładowania jest gêstość elektrolitu (1,2 g/cm3) oraz liczba amperogodzin ładowania.
540. Nα czym polega zewnętrzna konserwacja baterii akumulatorów?
Zewnêtrzna konserwacja baterii akumulatorów polega na utrzymywaniu naczyń akumulatorowych w stanie suchym oraz na oczyszczaniu ł¹czy z nalotów (siarczanów) tworz¹cych siê w wyniku parowania elektrolitu. Miejsca oczyszczone należy pokrywać wazelin¹.
541. Jak należy postępować w wypadku rozlania się kwasu?
Rozlany kwas (elektrolit) należy bezzwłocznie usun¹ć, zasy-puj¹c miejsce rozlania kwasu trocinami z piaskiem, a nastêpnie podło-gê zmyć obficie wod¹.
542. Jak należy postępować w razie oblania kwasem ubrania lub ciała?
W razie oblania kwasem ubrania lub ciała należy miejsce ob-lania natrzeć rozcieńczonym amoniakiem lub 5% roztworem sody amoniakalnej (zobojêtnienie kwasu), natomiast twarz lub oczy należy przemyć 2% roztworem sody oczyszczonej. Zestaw tych środków po-winien być umieszczony w akumulatorni.
301
4.11.3. Zasady eksploatacji urządzeń prostownikowych i aku-mulatorowych
543. Na podstawie czego powinna być prowadzona eksploatacja urządzeń prostownikowych i akumulatorowych?
Eksploatacja urz¹dzeń prostownikowych i akumulatorowych powinna być prowadzona na podstawie programu pracy tych urz¹dzeń.
544. Kiedy urządzenie prostownikowe lub akumulatorowe można ponownie włączyć do ruchu jeśli zostało samoczynnie wyłączone przez zabezpieczenie?
W razie samoczynnego wył¹czenia urz¹dzenia prostowniko-wego lub akumulatoroprostowniko-wego przez zabezpieczenie, ponowne wł¹czenie do ruchu tego urz¹dzenia może nast¹pić po ustaleniu i usuniêciu przy-czyny, która spowodowała wył¹czenie.
545. Czy w pomieszczeniach w których odbywa się ładowanie akumulatorów wolno spożywać posiłki oraz używać otwartego ognia?
W akumulatorniach i w pomieszczeniach zamkniêtych, w któ-rych odbywa siê ładowanie akumulatorów, nie wolno spożywać posił-ków i napojów oraz używać otwartego ognia. W razie spawania lub lutowania z użyciem otwartego ognia prace te wolno wykonywać po dodatkowym przewietrzeniu.
546. Jak często powinna być prowadzona obserwacja i ocena stanu technicznego urządzeń prostownikowych i akumulatorowych?
Obserwacja stanu technicznego urz¹dzeń prostownikowych powinna być prowadzona na bież¹co, a ocena stanu technicznego -dokonywana nie rzadziej niż raz w roku.
547. W jakich terminach należy przeprowadzać oględziny urządzeń prostownikowych i akumulatorowych?
Oglêdziny urz¹dzeń prostownikowych i akumulatorowych na-leży przeprowadzać:
• w obiektach ze stał¹ obsług¹ urz¹dzeń - raz na zmianê w ograniczonym zakresie określonym w instrukcji eksplo-atacji i w pełnym zakresie - nie rzadziej niż raz w miesi¹cu,
• w obiektach bez stałej obsługi urz¹dzeń - nie rzadziej niż raz w miesi¹cu.
548. W jakich terminach powinny być przeprowadzane przeglądy urządzeń prostownikowych i akumulatorowych?
Przegl¹dy urz¹dzeń prostownikowych i akumulatorowych po-winny być przeprowadzane nie rzadziej niż raz w roku.
549. Jakie czynności wchodzą w zakres przeglądu urządzeń prostownikowych?
Przegl¹dy urz¹dzeń prostownikowych powinny obejmować w szczególności:
1) oglêdziny,