Измерение внутреннего сопротивления (импеданса) аккумуляторной батареи.
Здравствуйте уважаемые посетители сайта "Помощь электрикам". Сегодня я представлю Вам новую методику измерения сопротивления аккумуляторной батареии. Мы будем мерить его внутреннее сопротивление, так называемый импеданс. Измерения будем производить прибором Megger Bite-3.
1. Методика диагностирования будет представлена для конкретного прибора.
1.1. Настоящий документ регламентирует методику проведения диагностики аккумуляторных батарей.
1.2. Методические рекомендации излагают организацию и технологию проведения работ по диагностике аккумуляторных батарей.
1.3. Метод позволяет определить состояние батарей на основании измерений наиболее важных их параметров. Прибор измеряет импеданс ячейки (внутренний тест сопротивления), напряжение, сопротивление соединения между ячейками.
1.4. Метод позволяет выявить неисправные аккумуляторные батареи, давать заключение об общем состоянии батареи и ее заряде, помогает принять решение какие действия надо предпринять, основываясь на критериях пользователя.
1.5. Импеданс напрямую связан с емкостью батареи. Измерение импеданса выявляет такие проблемы как сульфация пластин, коррозия герметика, потеря компрессии, плохое соединение ячеек вместе и т.д.
1.6. Цели обследования:
1.6.1. Выявление неисправных аккумуляторных батарей
1.6.2. Сбор данных о техническом состоянии аккумуляторных батарей по таким параметрам как: плотность, заряд, емкость, напряжение, качество контактных соединений перемычек.
1.6.3. Проведение анализа состояния аккумуляторных батарей с помощью графика изменения импеданса, вычисление отклонения значений импеданса от средних значений по ячейкам для выявления ячеек с худшими параметрами.
1.6.4. Отслеживать изменение технического состояния аккумуляторных батарей по времени.
1.7. По сравнению с другими методами диагностики, метод с использованием прибора BITE-3 имеет следующие преимущества:
1.7.1. Короткое время теста.
1.7.2. Проведение теста не снижает ресурс аккумуляторной батареи за счет того, что измерение проводится без проведения разряда.
1.7.3. Возможность проведения анализа непосредственно на месте измерения.
1.7.4. Возможность сохранения результатов теста для последующего анализа.
2 Перечень нормативных технических и методических документов
2.1 При разработке настоящей методики использованы следующие нормативно – технические документы:
РД 34.45-51.300-97 (с изм. 1, 2 2000) ОБЪЕМ И НОРМЫ ИСПЫТАНИЙ Эл. об. Глава 27 «Аккумуляторные батареи».
Правила устройства электроустановок. 7-е и 6-е П68 издания 2015 г. Глава 4.4 «Аккумуляторные установки».
Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок (в ред. от 19.02.2016) Глава XXXV «Охрана труда при выполнении работ с аккумуляторными батареями».
Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. Глава 2.10 «Аккумуляторные установки».
3 Список использованных терминов
3.1 В настоящей методике применены следующие термины и их определения:
импеданс аккумуляторной батареи: Внутреннее сопротивление аккумулятора, которое складывается из сопротивления электролита, сепараторов и пластин.
емкость аккумуляторной батареи: Количество электричества, которое может отдать полностью заряженный аккумулятор при заданном режиме разряда, температуре и конечных напряжениях.
4 Условия измерения
4.1 Прибор BITE-3 предназначен для подключения к системам, находящимся под постоянным напряжением до 30В.
4.2 Не допускается применять прибор и его части во взрывоопасных средах, взрывоопасные газы, такие как водород, могут присутствовать рядом с элементами питания.
4.3 Перед началом измерений в аккумуляторных помещениях должна включаться приточно-вытяжная вентиляция. Необходимо проверить условия окружающей среды перед измерением.
5 Характеристики прибора BITE3
5.1 Основные характеристики прибора представлены в таблице 1:
Таблица №1 Основные характеристики прибора
|
Параметр |
Значения |
|
Импеданс |
0,05 - 1 мОм (разрешение 1 мкОм) |
|
Напряжение (постоянное) |
1 - 8 В (разрешение 1 мВ) |
|
Ток (AC/DC) |
0,5 - 9,99 (разрешение 0,01 А) |
|
Питание |
батареи 4,8 В пост., 7000 мАЧ, NiMH |
|
Срок работы от одного заряда |
2 - 4 часа |
|
Входное напряжение питания/зарядки |
210 - 250 В, частота 50 / 60 Гц |
|
Выход |
6,5 В постоянного при 1, 10 А |
|
Монитор |
VGA LCD |
|
Связь программное обеспечение управления - ProActiv |
предустановленное программное обеспечение для хранения данных, распечатки отчетов, перегрузки данных в ПК и управления прибором посредством ПК. |
|
Рабочие условия |
от 0 оС до +40 оС |
|
Условия хранения |
от -20 оС до +55 оС |
|
Относительная влажность |
от 20% до 90% при отсутствии конденсации |
6 Требования к погрешности измерений
6.1 Наиболее достоверные данные достигаются при отсутствии нагрузки на батарее, т.е. батарея должна быть отключена от нагрузки, чтобы не проходили циклы заряда или разряда.
7 Органы управления, разъемы.
7.1 На лицевой панели BITE-3 расположены:
1. Кнопка измерения (используется для дополнительных наборов проводников)
2. Буквенно-цифровая клавиатура
3. Выключатель S1 (не обозначенный как S1)
4. Кнопка ввода
5. Жидкокристаллический монохромный VGA дисплей
6. Динамик
7. Порт принтера/СОМ порт J3 (не обозначенный как J3)
8. Клавиши управления курсором
9. Кнопка меню
10. Кнопка настройки контрастности дисплея
7.2 На боковой панели расположены разъем подключения щупов J1 и разъем СТ, J2 (не обозначенные как J1 и J2).
8 Проведение измерений
8.1 Включить прибор BITE-3, нажав на кнопку вкл/выкл (○ | ׀) (3), время включения прибора 30 секунд.
8.2 Подключить измерительные щупы для BITE-3, в разъем J1 в соответствии с расположением контактов разъема и закрутить поворотный фиксатор по часовой стрелке до упора.
8.3 Сконфигурировать новое место измерения. Нажатием на клавиши управления курсором (8) выбрать в верхней части экрана вкладку «Настройки». Во всплывающем окне отобразятся строчки «Прибор», «Батареи», «Дисплей».
8.4 С помощью клавиши управления курсором (8) выбрать строчку «Батареи». Нажать клавишу «Ввод» (4).
8.5 Отобразится окно с параметрами «Место» и «Объект», клавишей управления курсором (8) осуществляется навигация между ранее сохраненными местами измерений. Для создания нового места измерения нажать на кнопку «Меню» (9), во всплывающем окне отобразятся строчки «Новый», «Изменить», «Удалить», «Закрыть».
8.6 С помощью клавиши управления курсором (8) выбрать строчку «Новый», нажать кнопку «Ввод» (4). В появившемся окне ввести данные об объекте и задать граничные значения при помощи буквенно-цифровой клавиатуры (2).
8.7 После ввода всех данных, нажать кнопку «Меню» (9). Во всплывающем окне отобразятся строчки «Сохранить и новый», «Сохранить и закрыть», «Отменить и закрыть». Для сохранения сконфигурированного места измерения, с помощью клавиши управления курсором (8) выбрать строку «Сохранить и закрыть» и нажать кнопку «Ввод» (4).
8.8 Нажать кнопку «Меню» (9) с помощью клавиши управления курсором (8) выбрать строку «Закрыть», для выхода в главное меню.
8.9 Нажатием на клавиши управления курсором (8) выбрать из верхней части экрана вкладку «Измерение». Во всплывающем окне отобразятся строчки «Новый тест», «Добавить к тесту», «Быстрый тест», «Анализатор спектра».
8.10 С помощью клавиши управления курсором (8) выбрать строчку «Новый тест». Нажать клавишу «Ввод» (4).
8.11 Отобразится окно с параметрами «Место» и «Объект», клавишей управления курсором (8) выбирается нужное место измерения, которое было создано ранее.
8.12 Нажать кнопку «Меню» (9). Во всплывающем окне отобразятся строчки «Выбрать и продолжить», «Закрыть».
8.13 С помощью клавиши управления курсором (8) выбрать строчку «Выбрать и продолжить». Нажать клавишу «Ввод» (4).
8.14 Измерить температуру окружающей среды и ввести ее в прибор в окно «Температура». Для подтверждения ввода нажмите клавишу «Ввод» (4).
8.15 Нажать кнопку «Меню» (9). Во всплывающем окне отобразятся строчки «Сброс измерения», «Комментарии», «Измерение импеданса», «Сохранить и закрыть», «Отменить и закрыть».
8.16 С помощью клавиши управления курсором (8) выбрать строчку «Измерение импеданса». Нажать клавишу «Ввод» (4). Внизу отобразится надпись «Проверка щупов». Откроется окно вида:
8.17 Снять защитные колпачки с насадок измерительных щупов.
8.18 Присоединить измерительные щупы к контактам испытуемой аккумуляторной батареи. Щуп с красной биркой и кнопкой подключается к положительной клемме, а черный щуп к отрицательной.
8.19 Убедиться, что оба металлических наконечника каждого измерительного щупа имеют надежный контакт с контактами аккумуляторной батареи. Светодиодные индикаторы, расположенные на тыльной стороне каждого измерительного щупа, горят красным цветом.
8.20 Нажать на измерительные щупы таким образом, чтобы утопить металлические наконечники измерительных щупов, преодолевая возвратное действие пружины, до упора. Светодиодные индикаторы начнут мигать желтым цветом. На экране отобразится надпись «Ожидание нажатия»
8.21 Нажать на кнопку на красном измерительном щупе для начала измерения. Светодиодные индикаторы начнут гореть постоянным желтым цветом, а на экране отобразится надпись «Идет измерение».
8.22 Удерживать измерительные щупы на контактах аккумуляторной батареи, пока светодиодные индикаторы не загорятся зеленым цветом. На экране отобразятся замеренные данные напряжения и импеданса. Замеру автоматически присваивается номер в формате 1…∞ для банки, 1А…∞А для перемычки. Тип испытуемого объекта прибор определяет автоматически.
8.23 Повторить алгоритм, изложенный в пунктах 8.18-8.22 для всех банок и перемычек.
8.24 После окончания измерений нажать кнопку «Меню» (9). Во всплывающем окне отобразятся строчки «Сброс измерения», «Комментарии», «Измерение тока», «Сохранить и закрыть», «Отменить и закрыть». С помощью клавиши управления курсором (8) выбрать строчку «Сохранить и закрыть». Нажать клавишу «Ввод» (4).
8.25 Выкрутить поворотный фиксатор разъема измерительных щупов против часовой стрелки и отсоединить измерительные щупы.
8.26 Выключить прибор нажатием на кнопку вкл/выкл (○ | ׀) (3).
9 Обработка и оценка результатов измерений
9.1 Для просмотра результатов измерений, нажатием на клавиши управления курсором (8), выбрать в верхней части экрана вкладку «Анализ». Нажать клавишу «Ввод» (4).
9.2 Отобразится окно с параметрами «Место» и «Объект», клавишей управления курсором (8) выбирается нужное место измерения.
9.3 Нажать кнопку «Меню» (9). Во всплывающем окне отобразятся строчки «Выбрать и продолжить», «Закрыть».
9.4 С помощью клавиши управления курсором (8) выбрать строчку «Выбрать и продолжить». Нажать клавишу «Ввод» (4).
9.5 Отобразится окно «Подробный отчет по батарее». На экране отобразится состояние всех ячеек и перемычек. Все значения параметров, выходящих за допустимый уровень, будут выделены. Результаты, отмеченные как «допустимые» отображаются обычным шрифтом. Результаты, отмеченные как «Предупреждения» - подчеркиваются. Результаты, отмеченные как «Ошибка» - выделяются жирным шрифтом.
9.6 Поврежденная ячейка может быть обнаружена при сравнении каждой ячейки со средним значением всего комплекта батарей. Допустимый процент отклонения зависит от типа батарей.
9.7 С помощью клавиши управления курсором (8) выбрать строчку «Выбрать и продолжить». Нажать клавишу «Ввод» (4).
9.8 Все данные испытаний сравниваются с требованиями НТД, и на основании сравнения выдается протокол. Протокол испытаний должен содержать достоверные, объективные и точные результаты испытаний, данные об условиях испытаний и погрешность измерений, заключение о соответствии испытываемой аккумуляторной батареи требованиям нормативных документов и проектной документации и показывать точно, четко и не двусмысленно результаты испытаний и другую относящуюся к ним информацию.
9.9 Протокол испытаний должно содержать следующую информацию:
· Наименование и адрес испытательной лаборатории;
· Регистрационный номер, дату выдачи и срок действия аттестата аккредитации, наименование аккредитующей организации, выдавшей аттестат (при наличии) или свидетельство о регистрации в органах госэнергонадзора;
· Номер и дату регистрации протокола испытания, нумерацию каждой страницы протокола;
· Полное наименование электроустановки;
· Наименование организации заказчика и её адрес;
· Дату проведения испытаний;
· Место проведения испытаний;
· Климатическое условие проведения испытаний;
· Цель испытаний;
· Нормативный документ на соответствие требованиям которого проведены испытания (стандарт, правила, нормы, и т.п.);
· Общие данные: количество, среднее значение импеданса, максимальное значение импеданса, минимальное значение импеданса;
· Фактическое значение показателей испытательных аккумуляторных батарей;
· Сравнительные графики отклонения импеданса и напряжения от средних значений;
· Вывод о соответствии НТД по каждому показателю;
· Заключение о соответствии (или несоответствии испытанной аккумуляторной батареи требованиям стандартов или других НТД);
· Подписи и должности лиц, ответственных за проведение испытаний и оформление протокола испытаний, включая руководителя испытательной лаборатории;
· Указание о недопустимости частичной или полной перепечатки или размножения без разрешения заказчика (или испытательной лаборатории) (на титульном листе).
· На титульном листе указывается, что протокол испытаний распространяется только на данную аккумуляторную батарею.
· Исправления и дополнения в тексте протокола испытаний после его выпуска не допускаются.
· Копии протоколов испытаний подлежат хранению в испытательной организации не менее шести лет.
10 Требования безопасности
10.1 При проведении работ по диагностике аккумуляторных батарей специалист должен руководствоваться Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок.
10.2 Работы по диагностике аккумуляторных батарей должны проводиться по распоряжению.
10.3 Перед допуском к проведению измерений все лица, участвующие в их выполнении, проходят инструктаж по безопасным приемам выполнения работ с регистрацией в журнале по установленной форме. Инструктаж должен производиться периодически в сроки, установленные приказом по организации (предприятию).
10.4 Диагностика аккумуляторных батарей должна выполняться обученными работниками, бригадой из 2-х человек, имеющими группу по электробезопасности не ниже III.
10.5 При выполнении контроля аккумуляторных батарей на предприятии следует руководствоваться требованиями Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности (ПБ 08-624–03).
10.6 В отличие от других электроустановок с аккумуляторной батареи физически нельзя снять напряжение. Все работы по обслуживанию и ремонту действующей аккумуляторной батареи вынужденно ведутся под напряжением. Соединительные полосы и пластины находятся под высоким потенциалом относительно земли.
10.7 Все работы по диагностике аккумуляторных батарей ведутся под надзором лица ответственного за техническое состояние аккумуляторной батареи.
10.8 Требуется производить проветривание помещения аккумуляторной с включением приточно-вытяжной вентиляции не менее чем за 30 минут до проведения работ по диагностике аккумуляторных батарей.
10.9 Не допускается производство работ под напряжением в сети оперативного тока, если в этой сети имеется замыкание на землю.
Вот и вся методика измерения. Если есть вопросы пишите. С радостью отвечу на них.