سلول سرب – اسیدی
در سالیان متمادی سلول سرب – اسیدی پلانته یا آکومولاتور برای تنها باتری مورد استفاده در باتری خانه ی پست ها بود، اما موقعیت انحصاری آن امروزه در چالش با انواع سلولهای ترکیب مجدد قرارگرفته است . سلول سرب – اسیدی از یک مخزن شیشه ای یا پلاستیکی تشکیل می شود،که درون آن با محلول رقیق اسید سولفوریک (دی الکتریک) پر شده و قطب های مثبت صفحه ای از جنس پراکسید سرب و منفی صفحه ای از جنس سرب در داخل آن غوطه ورند . یک سلول جدید ازتعدادی صفحات مثبت و منفی تشکیل می شود که هر گروه بویسله یک سیستم به یکدیگر متصل شده اند . هنگامی که به دو سر ترمینال سلول، مداری متصل می شود،سلول شروع به تخلیه می کند و در مدار بسته الکترونها از قطب منفی به قطب مثبت جاری می شوند. در داخل سلول یون های سولفات با بار منفی به طرف سرب می روند و یون های مثبت هیدروژن به طرف صفحه پراکسید سرب رانده می شود. در اثر چنین واکنشی در هر دو صفحه سولفات سرب شکل می گیرد و اسید سولفوریک داخل سلول به آب تبدیل می شود. اگر سلول مجدداً بوسیله یک منبع ولتاژ خارجی شارژ شود، واکنش معکوس شده و صفحات سرب و پراکسید سرب و اسید سولفوریک مجدداً بازیافت می شوند .
زمانی که پروسهی دشارژ سلول انجام می شود اسید سولفوریک به آب تبدیل شده و وزن مخصوص (SG) الکترولیت افت می کند. بنابراین وزن مخصوص الکترولیت می تواند میزان تخلیه (دشارژ) سلول را نشان دهد . در دمای ی 10 ک سلول کاملاً شارژ شده دارای وزن مخصوص (چگالی) حدود 1215 ویک سلول کاملاً دشارژر دارای چگالی حدود 1150 می باشد.[3] 7 1- مشخصه ی تخلیه اگر میزان جریان دشارژ یک سلول پایین باشد (مثلاً برای 10 ساعت یا بیشتر ) ابتدائاً ولتاژ ترمینال سلول به 2 ولت می رسد و مطابق شکل در یک فاصله ی زمانی طولانی افت می کند. در این حالت ولتاژ نامی سلول 2 ولت تعریف می شود. در بریتانیا معمولاً (و نه همیشه) باتریها پستها ولتاژ نامی(55 v110 سلول) و یا(24 v48 سلول) دارند . باتریهایV110 معمولاً در مدار تریپ بریکرها، بستن بریکرها و مدارات حفاظتی استفاده می شود؛ همچنین باتریهای 50 ولتی در تجهیزات مخابراتی، و کنترل استفاده می شوند. در بخشهای زیر ولتاژ باتریها به فرم (V48V/110) نشان داده می شود . ظرفیت یک باتری یا سلول معمولاً بر حسب آمپر ساع (ت Ah) و در میزان کار 10 ساعته بیان می شود . مثلاً یک باتری یا سلول Ah250 قادر است جریان 25 آمپر را به مدت 10 ساعت بدون آسیب رسیدن به باتری تأمین کند
رای اینکه یک جریان ثابت 25 آمپری در طول این مدت از باتری دریافت شود باید به تدریج از مقدار مقاومت بار کاسته شود، زیرا با گذشت زمان ولتاژ ترمینال باتری افت می کند. به نظر می رسد تغییر مقاومت بار در عمل ممکن نباشد چون بارهای عملیاتی معمولاً ثابت اند (مثلاً مقاومت اهمی ثابت یک رله) . به هرحال میزان جریان ثابت تخلیه باتری بعنوان اساس منحنی مشخصه های تخلیه توسط سازنده ارائه می گردد . شکل یک نمونه ای از دسته منحنی های دشارژ را برای یک سلول 250 آمپر ساعتی نشان می دهد توجه شود که : . أ در آغاز تخلیه ، ولتاژ ترمینال با افزایش جریان تخلیه کاهش می یابد این به دلیل افت ولتاژ روی مقاومت داخلی سلول باتریهاست . ب. هماهنگونه که درشکل نشان داده شده در پایان تخلیه ،ولتاژ ترمیتال با افزیش جریان دشارژ کاهش می یابد. این اشکال توسط سازندگان تهیه می شود تا از آسیب نرسیدن به سلولها اطمینان کافی حاصل شود . ت. محدوده ی منحنی دشارژ که به وسیله سازنده ارائه می شود از میزان 10 ساعت تا 5 دقیقه را شامل می شود. در خاتمه ی عمل دشارژ با جدا کردن باتری از بار بایستی ولتاژ ترمینال سلول به آهستگی به سطوح 2 ولت برسد.[3]
ملزومات شارژر اگر یک سلول دشارژ شده مجدداً شارژ شود ولتاژ آن حداکثر تا حدود V2.7 افزایش خواهد یافت (مگر اینکه در عملیات شارژ مجدد به ولتاژ کمتری محدود شده باشد.) هنگامی که عمل شارژ مجدد صورت می گیرد ، صفحات سولفات سرب به صفحات سرب و پراکسید سرب تبدیل می شوند.[3] ادامه شارژ مجدد، آب را بعنوان بخشی از محلول اسید سولفوریک الکترولیز کرده و گازهای هیدورژن و اکسیژن آزاد می شوند. شارژ اضافی موجب نقصان آب الکترولیت سلول می گردد. در عمل قبل از تکمیل تبدیل شیمیایی صفحات به سرب و پراکسید سرب، الکترونیز شروع می شود. فرآیند الکترونیز را تولید گاز(gassing) نیز می نامند و هنگامی که ولتاژ سلول حدود 22 ولت است (V52.8/121) آغاز می شود. ولتاژ ایده آلی که در آن یک سلول باید شارژ شود به طوری که حداقل الکترولیت را از دست دهد و در عین حال در وضعیت سالمی قرار گیرد V2.25 است (54( /123.75 باتری شارژرها به طور کلی باتری شارژرهای مورد استفاده برای شارژ باتری های پلانته در پست فشار قوی بایستی سه هدف زیر را برآورد سازند
برای شارژ مجدد یک باتری تخلیه شده بایستی عمل شارژ شناور شروع شود. معمولاً جریان اولیه با مقدار حداکثر جریان ثابت بار آغاز و در همان مقدار نیز محدود می گردد. در بعضی از مراجع و متون توصیه شده که جریان شارژ مجدد به اندازه ی 14% بالاتر از جریان 10 ساعته اختیار شود. (مثلاًA 28برای یک باتری Ah200) زیرا جریان های بالاتر به طور صد در صد در فرآیند بازیافت صفحات مؤثرنیستند. مادامیکه ولتاژ سلول افزایش می یابد، جریان شارژ افت می کندو هنگامی که ولتاژ به مقدار V/cell 2.25 برسد (V 54.0/123.75)محدودیت مقدار VFLOAT موجب می شود که ولتاژ در همین سطح محدود شود. در این نقطه برای ادامه ی شارژ ، می توان شارژ سریع را انتخاب کرد. در این حال جریان ابتدائاً تا حد IFLOATافزایش می یابد و با افزایش متناظر ولتاژ این جریان رو به کاهش می گذارد تا هنگامی که ولتاژ به محدوده تنظیم شده ی vFLOATبرسد .
چنانچه ولتاژ سلولها به بیشترا ز V2.27 برسد حالت فوق شارژ رخ می دهد (V54.5/125) اثرات سوء شارژ اضافی عبارتند از : مصرف آب بیشتر، آسیب دیدن و انبساط صفحات مثبت رسوب کردن مواد تیره رنگ پراکسید و همچنین رسوب سرب اسفنجی خاکستری رنگ روی صفحات منفی و احتمالاً صفحات مثبت که ، این رسوبات ممکن است باعث اتصال کوتاه موضعی شوند
در طول شارژ باتری گاز هیدروژن و اکسیژن تولید می شود، که تجمع این گازها خطر بالقوه ای ایجاد می کند. در صورتیکه جرقه ا به مخلوط هیدروژن – اکسیژن برسد انفجار ایجاد خواهد شد . برای جلوگیری از چنین خطری لازم است قبل از انجام هر کاری روی باتری ها، باتری خانه به طور مناسبی تهویه شود ، درپوشهای هر سلول برداشته شود. و به وسیله هیدورمتر به داخل آن هوا دیده شود تا گاز هیدورژن و اکسیژن خارج شود. هیچ شعله یا جرقه ای در نزدیکی باتریها نباید ایجاد شود
در شارژرها وسایل حفاظتی مختلفی نصب میشود از جمله رله RFIجهت حذف فرکانس های رادیویی و جلو گیری از تداخل و برگشت آنها بروی شبکه ، سیستم خنک کننده که بیشتر در شارژرها با توان بالا استفاده می کردد و رله های کنترل فاز ورودی نیز نصب میشود که نوسان و توالی فازها را کنترل می نماید این رله ها در زمانی که ولتاژ بالا میرود برق را قطع میکنند و بسته به نوع تنظیم رله ، عمل می نماید واگر توالی فاز مشکل داشته باشد عملا خللی در جریان شارژ وجود نخواهد داشت اما رله آلارمی را ارسال مینماید . رله ولتاژ DCنیز ممکن است در شارژر تعبیه شود که کنترل ولتاژ مستقیم را بر عهده دارد و در صورت کم و یا زیاد شدن بیش از حد ولتاژ آلارمی را
ارسال می نماید . رله زمین نیز مورد استفاده در شارژرها ست و کار آن بررسی ولتاژ سر مثبت و منفی با زمین است و در صورتی که توازن بر قرار نباشد آلارمی را ارسال میکند . علاوه بر این رله ها در صورت بروز هر اشکال دیگری در شارژر و یا قطع کردن فیوزهای مربوط آلارم به صدا در آمده تا نسبت به رفع عیب آن اقدام شود . جهت فرستادن آلارم به راه دور نیز در شارژرها ترمینالهایی جهت آن استفاده میشود
سیستم حفاظت تابلو شارژر نیز حائز اهمیت است مثلا در اغلب شارژرها از درجه حفاظت IP 21 استفاده میشود و کلاس رطوبت آن بخصوص در منطقه با رطوبت بالا باید مورد نظرمی باشد در شارژر ها بیشتر از کلاس F استفاده میشود. بنا به در خواست کار فرما جهت حفاظت دستگاه از برقزدگی نیز میتوان از برقگیر های مخصوص ( VDR ) در تابلوها استفاده نمود
در شارژرها دو نوع وضعیت برای شارژ وجود دارد 1. – در وضعیت اتومات -2 در وضعیت دستی در هر دو وضعیت ، حالتهای مختلف شارژ وجود دارد و در حالت خودکار با تشخیص وسایل اندازه گیری حالت مناسب شارژ فعال می شود و در حالت دستی نیز حالت شارژ قابل تغییر است . در تغییر حالت شارژ به طور دستی باید توجه داشت ولتاژ و جریان بیش از حد بالا نرود تا برای دستگاههای مصرف کننده ضرر نداشته باشد
در این حالت از شارژ باطریها را با ولتاژی برابر با 2.20 با تلرانس 5% شارژ می کنند این حالت از شارژ جریان ضعیفی را به باطریها اعمال می کند و باعث ثابت ماندن ولتاژ در خروجی باطریها و جبران تلف داخلی ولتاژ باطری میشود .علی رغم تغییرات در جریان بار و یا تغذیه ورودی ولتاژ اعمالی ثابت می ماند
مقاله متلب,مطلب,متلب,مقاله برق,مقاله قدرت,مقاله مطلب,مقاله سیمولینک,دانلود متلب,دانلود مقاله متلب,مقالهmatlab ,آموزش متلب,مطلب,متلب,آموزش برق,آموزش قدرت,آموزش مطلب,آموزش سیمولینک,دانلود متلب,دانلود آموزش متلب,آموزشmatlab ,پروژه متلب,مطلب,متلب,پروژه برق,پروژه قدرت,پروژه مطلب,پروژه سیمولینک,دانلود متلب,دانلود پروژه متلب,پروژهmatlab ,
