于凱
摘要:隨著航空事業(yè)的不斷改革和進步,鎘鎳蓄電池在航空事業(yè)里是非常重要的組成部分。鎘鎳電池以其大電流放電特性好、耐沖擊和振動、耐低溫等特點,廣泛應(yīng)用于軍用飛機上,被稱為飛機空中飛行的“最后一道安全保障”。
關(guān)鍵詞:航空鎘鎳;蓄電池;故障;應(yīng)對
引言
航空鎘鎳蓄電池是一種技術(shù)成熟、成本低、電池容量大、跟隨負荷輸出特性好、無記憶效應(yīng)的直流電源,也已廣泛用于民用和軍用飛機上,如航空機載備用直流電源、機場地面移動充電電源、飛機維修車間試車電源和飛機維修用電源等。航空鎘鎳蓄電池作為機載電池,用于飛機的啟動、通信、照明、導(dǎo)航及隨航應(yīng)急備用,在飛機安全飛行中擔(dān)當(dāng)著舉足輕重的作用。
1、航空鎘鎳蓄電池常見故障分析
1.1蓄電池組零電壓
鎘鎳蓄電池由于過量放電,導(dǎo)致零電壓,充電時導(dǎo)致電解液外泄。其主要原因有很多,常見的由于連接件松動,電池完全放電或者充電插座失效等原因?qū)е滦铍姵亟M零電壓,排除方法有很多,應(yīng)先查明原因針對性排除。例如:①連結(jié)件松動導(dǎo)致,擰緊或者更換適合的連接件即可;②絕緣性不好導(dǎo)致自放電,應(yīng)先按照操作規(guī)程重新充電,并檢查絕緣性,及時排除故障;③充電時插座失效,導(dǎo)致充不進去電,把充電插座換掉即可。
電解液外泄的原因也有很多,液面太高、氣塞松動損壞、高溫下過充電、飛機上充電電壓過高、充電電流過大、極柱氣塞密封不嚴(yán)等都會導(dǎo)致電解液外泄。解決方法如下:①液面太高,可以清洗干凈之后進行充放電試驗,調(diào)整液面高度;②氣塞原因,擰緊或者更換氣塞即可;③高溫下過充電或者飛機上充電電壓過高、充電電流過大,應(yīng)加強充電時通風(fēng),蓄電池溫度太高時停止充電,還應(yīng)檢查飛機上的充電電路,并按要求調(diào)整電壓到合適位置,故障方可排除。
1.2蓄電池組水分消耗過多,容量損失嚴(yán)重
蓄電池組水分消耗過多,主要原因有電池泄露、損壞或者安全閥缺陷、嚴(yán)重過充、高溫下過充電等。解決方法:①安全閥損壞,更換安全閥;②嚴(yán)重過充,應(yīng)檢查飛機上充電電壓和地面充電系統(tǒng),及時排除,調(diào)整。
造成蓄電池容量損失嚴(yán)重原因有很多,電解液面太低導(dǎo)致露出部分極板、充電制度不當(dāng)、充電不足、大量過充、電解液密度不合適、單體電池內(nèi)部短路、微短路、充電時環(huán)境溫度過高或過低、長期使用或正常損壞等都是直接或間接導(dǎo)致容量損失的原因,應(yīng)調(diào)整電解液面和電解液密度,嚴(yán)格按照充電制度充電,充電溫度嚴(yán)格控制在23℃±5℃之間,個別單體蓄電池不好,要及時更換,整組蓄電池達到使用壽命時,及時更換整組蓄電池,確保蓄電池組有效容量達到合格要求(高于額定容量的85%以上)。
2、航空鎘鎳蓄電池常見故障的應(yīng)對措施
2.1充電后容量下降過快的故障應(yīng)對措施
(1)外部漏電故障排除。通過蓄電池清潔即可排除故障,方法是:取下組合蓋,用濕的棉布或棉紗擦掉內(nèi)部的灰塵和污物,若連接條和螺母上有綠色(淺蘭色)氧化銅附著物時,用清潔的棉布沾3%-5%的硼酸溶液擦掉,并用蘸有酒精的紗布或棉紗將螺母、連接條擦干凈。對于蓄電池絕緣降低故障排除,需要對蓄電池進行內(nèi)部清洗,其方法是:拆卸單體蓄電池,用蒸餾水將電池組合箱內(nèi)以及組合箱蓋上的堿液沖洗掉,并用蒸餾水清洗單體電池和其他零部件,然后用壓縮空氣吹干蓄電池內(nèi)外后再組裝起來。(2)電解液劣化故障的排除。對于電解液劣化的故障,解決方法是更換蓄電池的電解液,更換電解液的步驟如下:①對蓄電池組進行充電。②充電結(jié)束前半小時,從充電設(shè)備上斷開蓄電池組,取下氣塞,翻轉(zhuǎn)蓄電池組,將電解液倒入下方的槽子內(nèi)(為盡可能倒干凈單體蓄電池內(nèi)的電解液,蓄電池組倒置的時間不得少于15min)。③將蓄電池組翻轉(zhuǎn)至正常狀態(tài),將配制好的電解液注入單體蓄電池內(nèi),調(diào)整液面至液面最高紅線下5mm左右。④將蓄電池組連接到充電裝置上,按工作充電要求繼續(xù)充電半小時。⑤充電結(jié)束前15min,調(diào)整各單體電池的電解液液面到觀察窗圓弧最高處。
2.2排除充電時電壓過高故障的措施
因電解液液面降低引起單體電池充電電壓過高故障,是“可逆失效”故障,采取補充電解液液面的方法即可排除。補充電解液液面需要注意兩點:一是為了防止充電過程中電解液從單體電池的通氣孔溢出,添加電解液應(yīng)分階段進行,在充電開始階段補充的電解液液面以浸沒極板為宜,不可過高,而在充電結(jié)束前30min再將電解液液面高度調(diào)整到觀察窗圓弧最高處;二是如果補充電解液液面只添加蒸餾水會使得電解質(zhì)溶液的濃度降低,內(nèi)阻增加,影響蓄電池的電氣性能,因此補充電解液時一般不添加蒸餾水,并且還要注意添加的電解液密度。
2.3蓄電池反極故障的應(yīng)對措施
蓄電池反極故障屬于“可逆失效”故障,因此蓄電池出現(xiàn)反極并不可怕,通過適當(dāng)充放電循環(huán)即可使蓄電池恢復(fù)到正常狀態(tài)。出現(xiàn)反極故障的單體電池,應(yīng)迅速暫停充電,并從蓄電池組中拆出,然后用正常充電5小時率0.2C的電流給予過充電,再用統(tǒng)一電流值放電至終止電壓1.0V,如此反復(fù)充電與放電循環(huán)3-5次,使其恢復(fù)極性和容量,與正常容量基本相同時,接入蓄電池組中使用。反極的單體電池從蓄電池組中撤出有困難時,也可不撤出。在蓄電池組正常充電時,反極的單體電池電壓一定偏低,正常電池充好電后,可用正常5小時率的1/2即0.1C小電流值繼續(xù)充電,使正常的電池處于過充電狀態(tài),而反極的電池得到有效地充電,直到反極的電池電壓與正常當(dāng)提電池的電壓基本平衡為止。
3、 結(jié)語
航空鎘鎳蓄電池故障原因較多,大多數(shù)故障都是由于使用維護不當(dāng)造成的,因此嚴(yán)格按照維護規(guī)程使用維護蓄電池,防止航空鎘鎳蓄電池過充電、過放電,經(jīng)常檢查電解液的密度、高度,嚴(yán)禁航空鎘鎳蓄電池高溫下工作等是避免航空鎘鎳蓄電池故障,延長其使用壽命的根本舉措。
參考文獻
[1]王婕.蓄電池典型故障現(xiàn)象和檢查處理方法[J].電動自行車,2019(1):48-50.
[2]朱新宇,彭衛(wèi)東,何建.民航飛機電氣系統(tǒng)[M].成都:西南交通大學(xué)出版社,2020.
[3]張德銀,羅英,羅文田.環(huán)境溫度變化對航空鉛酸蓄電池性能的影響[J].中國民航飛行學(xué)院學(xué)報,2019,20(2):30-32.
[4]中國民用航空局適航司,運五(B)型飛機使用維修經(jīng)驗匯編.
[5]胡信國等.動力電池技術(shù)與應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2020.
[6]朱松然.蓄電池手冊[M].天津:天津大學(xué)出版社,2020.