7.2 Примеры задач с решениями

7.2.1 Исходные данные: Аккумуляторная батарея системы электропитания из 28 кислотных элементов в аварийном режиме отдала в нагрузку полную ёмкость.

Определите величину изменения напряжения на аккумуляторной батарее после аварии.

Решение: Полностью заряженный кислотный элемент аккумуляторной батареи имеет номинальное напряжение Uном=2 В. Элемент, отдавший полную ёмкость – Uкр=1,8В. Тогда, разница между номинальным напряжением батареи и напряжением в конце разряда будет составлять:

.

7.2.2 Исходные данные: В аварийном режиме работы системы электропитания аккумуляторная батарея с напряжением 48 В должна обеспечить ток нагрузки 100 А в течение 5 часов. Температура батареи + 22⁰С.

Определите номинальную ёмкость батареи и выберите АБ для системы.

Решение: номинальная ёмкость батареи равна

.

Фактическая ёмкость определяется из выражения (7.1):

.

Для примера, в таблице 7.1 приведены параметры некоторых типов аккумуляторов, используемых на предприятиях связи.

Таблица 7.1 – Параметры некоторых кислотных аккумуляторов при 10 часовом режиме разряда

Изготовитель, марка	ТИП	Технология	Напряжение, В	Емкость, С10, А× ч
HAWKER, POWER Safer	2V915	С рекомбинацией газа и предохранительным клапаном	2	917
	2V1575		2	1573
	2V1770		2	1769
	2VE170		2	152
	6VE180		6	165
	2VE310		2	275
	2VE450		2	400
	2VE540		2	500
	6MLTC100		12	100
HAWKER, ESPACE RG	6RG140	С микропористым сепаратором, рекомбинацией газа и предохранительным клапаном	6	140
	2RG200		2	200
	2RG250		2	250
	2RG310		2	310
	2RG450		2	450
	2RG550		2	550
	6HI130		6	132
	2HI200		2	200
	2HI275		2	275
	2HI500		2	500
COSLIGHT GFM (Z)	6GFM50С	Герметизированные, с рекомбинацией газа и предохранительным клапаном	12	50
	6GFM80С		12	80
	6GFM120С		12	120
	6GFM200		12	200
	GFM300Z		2	300
	GFM500Z		2	500
	GFM800Z		2	800
	GFM1300Z		2	1300

По таблице 7.1 выбираем 24 аккумулятора типа 2VE540.

7.3 Расчет аккумуляторной батареи

Исходные данные для расчета:

• номинальное значение выходного напряжения U₀, В;

• номинальное значение тока нагрузки I_0, А;

• ток аварийного освещения I_осв, А;

• время разряда t_р, чаc.;

• температура окружающей среды T, ⁰С.

Расчет аккумуляторной батареи выполняется в следующей последовательности.

1. Находим число элементов в аккумуляторной батарее по формуле:

, (7.2)

где номинальное напряжение на элементе принимается равным U_эл.ном=2В, а потери в токораспределительной сети (ТРС) равны . Число N_ЭЛ округляется до ближайшего целого в большую сторону.

2. Проверяем минимально допустимый уровень напряжения при разряде АБ с учётом минимального уровня напряжения на одном элементе, которое определяется по разрядным кривым с учётом температуры электролита:

(7.3)

где – установившееся отклонение выходного напряжения согласно нормативным документам.

3. Находим номинальную ёмкость батареи и фактическую из выражения (7.1):

, (A*ч)

где ток разряда равен сумме максимального тока нагрузки (I₀) и тока аварийного освещения (I_ОСВ): I_раз = I₀ + I_ОСВ . По таблице 7.1 или другой справочной литературе [24, 25] выбираем аккумулятор по ближайшему большему значению номинальной ёмкости и номинальному напряжению.

4. Находим ток заряда батареи в послеаварийном режиме: I_ЗАР= 0,25С₁₀ .

5. Определяем уровень напряжения “плавающего заряда” U_ПЛ.З. по графикам рис. 7.2 или технической документации на определённый тип аккумуляторной батареи с учётом рабочей температуры T.

6. Рассчитываем ток окончания заряда I_ПЗ = 0,0007С₁₀.