باطریهای نیروگاهی
باطریهای صنعتی اساسا به باطریهایی اطلاق میشود که کاربرد صنعتی داشته و قابل استفاده به صورت ساکن و متحرک در پروژههای مختلف صنعتی از جمله برق اضطراری، سیستمهای سولار، سیستمهای حمل و نقل ریلی، مخابرات و … میباشد.
این صنایع معمولا از انواع متعدد باطریهای Acid-Lead که به دو دسته Sealed و VRLA تقسیم می شوند استفاده می کنند.
باطریهای نیروگاهی
باطریهای نیروگاهی به باطریهایی اطالق میشوند که قابل استفاده در نیروگاهها و مراکز تولید توان میباشند. از مزایای این باطریها طول عمر بالا و قابلیت جریان دهی مناسب میتوان نام برد.
این گروه از باطریها بر اساس ساختار به دو دسته :
1. باطریهای نیکل کادمیم
2. باطریهای Lead-Acid
تقسیم میشوند.
باطریهای نیروگاهی نیز مانند باطریهای صنعتی بنابر درخواست مشتری میتوانند به صورت Sealed یا VRLA باشند.
در زمینه کنترل و نگهداری باطریها در ادامه پس از معرفی ابزار آالت و وسایل مورد استفاده روش مذکور به صورت مختصر توضیح داده میشود.
ادوات مورد استفاده در تست و نگهداری باطری
شارژر صنعتی
از شارژر جهت شارژ باطری استفاده میشود که شارژرها بر اساس جریان و ولتاژ شارژ میتوانند سطوح متفاوتی از شارژ باطری را
ارائه نمایند.
همچنین بر روی شارژرها گزینههای متفاوتی به منظور شارژ ابتدایی (charge Initial)، شارژ سریع باطری (Boost Charge ) و شارژ شناور (Charge Float ) وجود دارد که بسته به میزان دشارژ، باید از گزینه های بالا بهره گرفت.
Torkel
تورکل یا بار DC به منظور دشارژ باطری و انجام عملیات شارژ و دشارژ که گاها به منظور احیای باطری صورت میگیرد، استفاده
میشود.
تورکل به مثابه یک بار DC عمل کرده و میتواند از طریق گزینه های متنوع مانند توان ثابت، ولتاژ ثابت و جریان ثابت سطوح متفاوتی از دشارژ را در اختیار قرار دهد.
واحد کنترل کننده هوشمند و مانیتورینگ باطری
از این واحد به منظور کنترل و نظارت پارامترهای مختلف باطری مانند ولتاژ ، مقاومت داخلی و دمای تک تک باطریها استفاده
میشود. این واحد کنترل قابلیت نظارت بر بیش از 300 واحد را دارد.
اسیلوسکوپ
به منظور مشاهده شکل موجهای ارسالی از باطری و شارژر، تعمیرات شارژر و … از اسیلوسکوپ استفاده میشود.
این دستگاه قابلیت نمایش شکل موجها در محورهای مختلف را داشته و میتواند چند شکل موج ارسالی را با یکدیگر مقایسه نماید.
مقاومت سنج داخلی باطری
با استفاده از این دستگاه می توان مقدار مقاومت داخلی باطری را اندازه گیری کرد.
شایان ذکر است مقدار مقاومت داخلی باطری یکی از پارامترهای ابتدایی و بنیادی باطری به منظور تست سلامت آن می باشد.
تحلیل گر توان و انرژی سه فاز
این دستگاه قابلیتهای متنوعی مانند اندازه گیری ولتاژ DC و AC ، جریان DC و AC، اندازه گیری مقاومت، رسم شکل موج ولتاژ
و جریان اندازه گیری شده و انجام تمامی محاسبات و آنالیز اطالعات سیستمهای برق و الکترونیک را دارا میباشد.
استفاده از این دستگاه در حین پروژه میتواند کمک شایانی به منظور سهولت در عیب یابی، نصب و راه اندازی، قابلیت اطمینان و … در اختیار کاربر قرار دهد. در تصویر زیر میتوان نمونه ای از Analyzer Phase 3 Energy & Power را مشاهده نمود.
غلظت سنج
به منظور اندازه گیری غلظت اسید موجود در باطریهای اسیدی و غلظت باز موجود در باطریهایی که از باز به عنوان محلول الکترولیت استفاده میکنند از غلظت سنج استفاده میشود، که در شکل زیر میتوان نمونه ای از غلظت سنج های معمول مورد استفاده را مشاهده نمود.
اطلاعات عمومی
باطریهای سرب اسید دریچه دار حاوی الکترولیت مایع میباشند. با توجه به تولید مداوم گاز اکسیژن آمیخته به هیدروژن در اثر
فعل و انفعالات الکتروشیمیایی که در باطری ایجاد میشود، آب درون باطری تجزیه شده و نیاز به پر کردن دوباره باطری میشود.
اطلاعات فنی
مثالی برای باطریهای تک سلولی
هر سلول باطری یا بلاک باطری حاوی یک بر چسب شناسایی در بالای سلول باطری میباشد:
به مثال زیر توجه کنید:
اطلاعات بر روی برچسب شناسایی به شرح ذیل می باشد:
5 OPZS 250
تعداد پلیت های مثبت = 5
مدل باطری= OPZS
ظرفیت نامی C10 (ظرفیت نامی هنگام تخلیه به ازای ده ساعت) = 250
ظرفیت واقعی C10 (ظرفیت واقعی هنگام تخلیه به ازای ده ساعت)= 266
در شکل زیر ساختار یک باطری سرب اسید را مشاهد میکنید:
پلاک شناسایی پلیت باطری
شناسایی پلیت سیستم باطری میتواند هم بر روی رک باطری و هم درون کابینت باطری قرار گیرد ولتاژ نامی، تعداد سل و بلاک-
ها، ظرفیت نامی (C10=CN) و مدل باطری، همگی در شناسایی پلیت سیستم باطری لحاظ میگردد.
ایمنی
اگر ظرف باطری سرب اسید که از الکترولیت پر شده است، صدمه ببیند امکان دارد غبار اسید یا گاز هیدروژن متصاعد شود.
همیشه اقدامات احتیاطی در هنگام کار با باطریهای سرب اسید باید انجام پذیرد.
روش برخورد با نشت اسید
جهت خنثی کردن اثر الکترولیت باطری می توان آن را با موادی مثل شن ترکیب کرد که در این صورت علاوه بر خنثی شدن اثر
اسیدی الکترولیت باعث تولید موادی مثل کربنات کلسیم و کربنات سدیم و یا هیدروکسید سدیم میشود. دفع اسید باید مطابق با
دستورات محلی باشد. نباید اجازه داده شود که اسید به سیستم فاضلاب شهری، خاک و یا آب نفوذ کند. جدول زیر توصیه های
شیمیایی در جهت خنثی کردن اثر اسیدی الکترولیت که تصویب شده است میباشد.
رعایت اقدامات ایمنی، حتی در مواقعی که خنثی کردن مقدار کمی از الکترولیت مد نظر باشد.
مخلوط مقادیر مورد نیاز مواد شیمیایی با الکترولیت جهت خنثی سازی اثر اسیدی الکترولیت (مراجعه شود به جدول زیر) مراقبتهای ویژه در زمان ایجاد کربنات سدیم که منجر به ایجاد کف شدید میشود، باید انجام پذیرد.
خنثی سازی زمانی تکمیل میگردد که مقدار pH (معیار شناسایی اسیدها) بین 6 و 8 رسیده باشد. اگر وسیله مناسبی جهت
اندازه گیری درجه وجود ندارد از طریق رنگ کاغذ pH هم می توان این مساله را فهمید.
خنثی سازی زمانی کامل میشود که رنگ کاغذ pH متمایل به رنگ سبز زیتونی به زرد شود.
اگر کاغذ pH به رنگ آبی است به این منزله میباشد که خنثی سازی بیش از حد انجام شده است و باید مقداری اسید به مخلوط
اضافه گردد. لازم به ذکر میباشد الکترولیت به صورت ژل هم میتوان از همین روش جهت خنثی سازی استفاده کرد.
مقادیر زیر جهت خنثی سازی یک لیتر الکترولیت با غلظتهای ذکر شده است که می تواند استفاده شود.
تجهیزات و لباسها جهت ایمنی اشخاص
اگر با باطریهای سرب اسید قصد کار کردن دارید، حداقل تجهیزات زیر باید تهیه شده باشد:
- ابزارهای عایقی
- دستکش های لاستیکی
- کفشهای محافظ
- آتش خاموش کن قابل حمل
- شبند لاستیکی
- عینک ایمنی محافظ
- محافظ صورت
- ماسک صورت
- شستشوی چشم اضطراری
جهت جلوگیری از شارژ الکترواستاتیک، کلیه پارچه ها، کفشهای حفاظتی و دستکشها که جهت کار با باطری استفاده میشود
باید دارای مقاومت سطحی کمتر از 8^10 اهم و مقاومت عایقی بزرگتر یا مساوی 5^10 اهم باشند.(مراجعه کنید به 2 -EN 50272 و DIN EN ISO 20345:2011 در ارتباط با تجهیزات حفاظت شخصی و کفشهای ایمنی).
در صورت امکان از کفشهای ESD (ضد الکتریسیته ساکن) استفاده کنید.
قبل از کار کردن با باطری باید ساعت مچی، حلقه، زنجیر، جواهرات و دیگر اجزای فلزی کنار گذاشته شوند.
هرگز در مجاورت باطریها سیگار نکشید و ایجاد شعله و جرقه هم نکنید.
هرگز ابزار فلزی خود را روی باطریها نگذارید.
تجهیزات ایمن و ابزار مناسب در کم کردن صدمات و شدت خسارات در زمان وقوع حوادث تاثیر گذار خواهد بود.
اقدامات ایمنی
اسید سولفوریک
باطریها تا وقتی که به درستی استفاده میشوند ایمن هستند. با این حال اسید سولفوریک داخل باطری مادهای بسیار خورنده
است و میتواند منجر به صدمات شدیدی شود.
همیشه از دستکشهای حفاظتی و ابزار مناسب در هنگام کار با باطریهای سرب اسید استفاده نمائید. دستورالعملهای زیر را و
دستورالعمل منتشر شده (ZVEI) را جهت کارکرد ایمن با باطریهای سرب اسید بخوانید.
اتاق باطری باید به صورت زیر تجهیز شود:
- جعبه اضطراری جهت جذب الکترولیت نشتی.
2. موادی که در زیر لیست شده اند و در وضعیت اضطراری قابل استفاده میباشد.
در صورت تماس اسید سولفوریک با پوست
لباسهای آلوده را بلافاصله حذف کنید.
از حوله کاغذی یا پنبه ای استفاده کنید و به هیچ وجه بر روی محل مربوطه حوله را مالش ندهید.
محلی که اسید ریخته شده را با آب پرفشار شستشو دهید.
بعد از شستشو با آب از صابون هم استفاده کنید.
از برقراری هر گونه ارتباط با محلی از پوست که آسیب دیده جلوگیری کنید.
در صورت لزوم با پزشک تماس حاصل نمائید.
در صورت تماس اسید سولفوریک با چشمان شما
به صورت مکرر و با دقت چشم را با آب شستشو دهید.
به مدت 15 دقیقه از آب روان یا بطری جهت شستشو استفاده کنید.
از شستشو با آب پر فشار اجتناب کنید.
بلافاصله با پزشک تماس حاصل نمائید.
اگر الکترولیت بلعیده شده است
فورا مقدار زیادی آب بنوشید.
با پزشک یا بیمارستان فورا تماس بگیرید.
در صورت تماس اسید سولفوریک با لباس و دیگر مواد
بلافاصله:
لباسهای آلوده را حذف کنید.
لباسها را در محلول بیکربنات سدیم شستشو دهید(جوش شیرین).
وقتی که جوشش حبابها متوقف شد، با آب تمیز می توانید محل را شستشو نمائید.
گاز های انفجاری
باطریهای سرب اسید مخلوطی از گازهای انفجاری اکسیژن و هیدروژن را آزاد میکند.
در صورت انفجار این مخلوط گازهای انفجاری میتواند منجر به آسیب شدید شخص شود.
همیشه پوشیدن لباسهای محافظ توصیه میشود (عینک ایمنی محافظ، دستکشهای عایقی، کفشهای محافظ و غیره …)
از ابزارهای صحیح که جرقه ایجاد نمیکنند استفاده کنید.
همه منابع دارای پتانسیل احتراق مانند جرقهها، شعله های آتش، قوسهای الکتریکی را از بین ببرید.
از احتمال بروز دشارژ الکترواستاتیک جلوگیری کنید. در صورت کار مستقیم با باطریها از لباسهای کتان استفاده کنید و خودتان
را زمین کنید.
در موارد آتشسوزی جهت خاموش کردن از آب و وسایل خاموشکننده دی اکسید کربن قابلحمل استفاده کنید. با استفاده از
آتشخاموشکن باطری و باطری ها را مستقیما هدف قرار ندهید چون ممکن است بر اثر فشار محفظه باطری شکسته شود و یک
تنش حرارتی ایجاد شود.
علاوه بر این خطر شارژ استاتیکی روی سطح باطری وجود دارد و این مساله میتواند منجر به انفجار شود.
اگر در حال آتش خاموش کردن هستید حتما از دستگاه تنفسی با منبع هوای (اکسیژن) جداگانه استفاده کنید.
اگر برای خاموش کردن آتش از آب استفاده میکنید ممکن است آب باعث پاشش اسید شود پس لازم است از لباس هایی استفاده کنید که در برابر اسید مقاوم باشند.
در صورت سوختن مواد پلاستیکی دودهای سمی تولید میشود. اگر این امر به وقوع بپیوندد، مکان را در صورت امکان ترک کنید و اگر این امکان وجود ندارد باید از دستگاه تنفسی که در بالا توضیح داده شد استفاده کنید.
اگر شما از دستگاههای آتش خاموش کن دی اکسید کربن استفاده میکنید ممکن است بر اثر شارژ استاتیکی باطری منفجر شود.
تخلیه الکترواستاتیکی
همه باطریهای سرب اسید تولید گازهای اکسیژن و هیدروژن را در حالت کار و به خصوص در طول عمل شارژ دارند. این گازها از
داخل باطری به محیط اطراف نشت میکند. با تعبیه تهویه در اتاق باطری میتوان این فرضیه را داشت که گازهای قابل اشتعال فقط در اطراف و نزدیکی باطری وجود دارد.
مخلوط گازهای قابل اشتعال همیشه در درون باطریهای سرب اسید وجود دارد و این اثر مشکل طراحی و یا تولیدکننده نیست چرا که این مساله در تمام باطریهای سرب اسید همیشه وجود دارد.
انرژی که جهت احتراق گاز هیدروکسید نیاز میباشد بسیار کم است و می تواند در حالت های مختلف این اتفاق رخ دهد. برای مثال: شعله، آتش، جرقه، جرقه های الکتریکی ناشی از کلیدها و فیوزها، سطوح داغ با حرارت بیش از 200 درجه سلسیوس و دشارژهای الکترواستاتیک.
معیار های اجتناب از انفجار و یا به حداقل رساندن تاثیر انفجار
ایجاد دشارژهای الکترواستاتیکی روی باطری و روی بدن شما و یا لباسهای شما با در نظر گرفتن موارد زیر میتواند انجام نپذیرد:
باطری را با پارچه ای از جنس الیاف مصنوعی پاک نکنید. مالش مختصر روی مواد پلاستیکی باطری میتواند باعث شارژ الکترواستاتیکی شود.
سطح باطری را با پارچه کتانی مرطوب تمیز کنید، بدین وسیله از ایجاد شارژ الکترواستاتیکی جلوگیری میشود.
در حالی که با باطریها در حال کار هستید به هیچ وجه لباسهای خود را در صورتی که از جنس پشم میباشد به باطریها تماس
ندهید، به دلیل آنکه میتواند شارژهای الکترواستاتیکی روی باطری، بدن شما و لباسهای شما ایجاد شود.
کفش و لباسهای با مقاومت سطحی مخصوص که میتواند از ایجاد شارژهای الکترواستاتیکی جلوگیری کند استفاده کنید.
در نتیجه بدین صورت از ایجاد شارژ الکترواستاتیکی روی بدن و لباس جلوگیری میشود.
از کندن برچسبها از روی باطریها بدون معیارهای ایمنی جلوگیری کنید. به دلیل آنکه از بین بردن لیبلهای پلاستیکی میتواند موجب ایجاد شارژهای الکترواستاتیکی شود که اشتعال گازهای اکسیژن و هیدروژن را در پی دارد. قبل از کندن بر چسب، باطری را با دستمال مرطوب کنید.
شوک الکتریکی و سوختگی
باطریها میتوانند باعث ایجاد شوک الکتریکی شدیدی شوند. اگر اتصال کوتاه رخ دهد جریان بسیار شدیدی ایجاد خواهد شد.
توجه شود که با المانهای بدون عایق باطری مانند: کانکتورها، کلمپها، ترمینالها نباید تماس حاصل شود.
وقتی در یک سیستم ولتاژ DC ، قصد ایجاد ولتاژی بیشتر از 1500 ولت باشد باید با استفاده از تجهیزاتی، باطریها را به گروهی از سلول باطریهایی با ولتاژ کمتر از 1500 ولت تقسیم کرد.
به منظور جلوگیری از شوک الکتریکی و سوختگی در هنگام کار با باطری، باید احتیاطات لازم را در نظر گرفت. همیشه پوشیدن لباسهای حفاظتی توصیه می شود. (دستکشهای لاستیکی عایقی، کفشهای لاستیکی، و غیره) و همیشه باید از ابزارهای عایقی استفاده کرد و یا ابزارهایی که از جنس مواد نارسانا ساخته شده است.
در هنگام کار با باطری، باید ساعت مچی، حلقه، زنجیر، جواهرات و دیگر ابزارهایی که فلزی هستند حذف گردد.
قبل از انجام کار بر روی سیستم باطری باید:
مشخص شود که آیا سیستم باطری زمین شده است. اگر سیستم زمین شده است، اتصال را قطع کنید. لمس باطریهای زمین
شدهای که به غلط زمین شده باشد میتواند منجر به شوک الکتریکی شود.
این خطر میتواند با حذف اتصال زمین به طور قابل ملاحظهای کاهش یابد. با این حال رکها و کابینتها که جهت نگه داشتن باطریها استفاده میشوند نیاز دارند که به درستی زمین شوند و به طور کامل عایق باشند.
اگر سیستم باطری زمین شده است:
ولتاژی بین زمین و ترمینال زمین نشده وجود دارد. اگر یک شخصی که زمین شده این ترمینال را لمس کند خطر صدمه شدیدی
وجود دارد. همچنین خطر اتصال کوتاه در اثر تماس اسید روی ترمینال زمین نشده و رک باطری وجود دارد.
اگر یک اتصال زمین اضافی به وسیله بعضی از سلول باطریها در سیستم باطری ساخته شود، منجر به ایجاد خطر اتصال کوتاه،
آتش سوزی و انفجار خواهد شد.
اگر یک سیستم باطری زمین نشود:
اگر یک اتصال زمین تصادفی به وسیله بعضی از سلول باطریها در سیستم باطری ساخته شود، ولتاژی بین زمین و ترمینال زمین
نشده ایجاد خواهد شد. این ولتاژ میتواند بسیار خطرناک باشد که با توجه به شدت شوک الکتریکی ایجاد شده خطر مرگ هم
وجود دارد.
اگر یک اتصال زمین تصادفی ثانویهای ایجاد شود خطر اتصال کوتاه، آتشسوزی و انفجار را در پی خواهد داشت.
برای مطالعه کامل و آشنایی با انواع باطریهای نیروگاهی، نصب و راه اندازی، بهره برداری و رفع عیب
به بخش دانلود رایگان مراجعه کنید.
