航空铅酸电瓶的维护与保养分析

2017-07-14 02:36张蔚然尹华兵
科学中国人 2017年21期
关键词:极板电瓶电解液

张蔚然,尹华兵

中国民航飞行学院遂宁分院机务工程部

航空铅酸电瓶的维护与保养分析

张蔚然,尹华兵

中国民航飞行学院遂宁分院机务工程部

机载航空电瓶性能的好坏会直接影响飞机飞行安全,因此研究电瓶的维护与保养,对于提高电瓶的可靠性有着深远的意义。

航空电瓶;电瓶修复;电瓶维护;电瓶保养

机载航空电瓶在飞机上作为应急电源,当飞行过程中主电源失效以后,向飞机重要设备和仪表供电,维持飞机飞行至就近机场着陆。发动机在空中停车后,依靠航空电瓶对起动机供电进行重新启动。由于机载航空电瓶性能的好坏会直接影响飞机飞行安全,因此研究电瓶的维护与保养,对于提高电瓶的可靠性有着深远的意义。

通航飞机的电瓶种类很多,现如今国内通航飞机主要使用Gill公司生产的G-241、G-243、G-35电瓶。按电解液的性质区分,航空电瓶包括酸性电瓶和碱性电瓶两种,铅酸电瓶一般在小型飞机上和地面使用,大型飞机的电瓶一般采用镉镍碱性电瓶。本文主要探讨如何改进航空铅酸电瓶维护与保养工作。

一、概述

如果要使电瓶达到最大使用寿命和性能,进行正确的维护是必不可少的。不允许让电瓶长时间处于放电状态,否则,硫酸铅将变成坚硬的白色晶体,这种现象叫硫酸化。这会使活性物质的孔隙堵塞,造成极板损坏。

电解液高度必须保持高于极板,让极板暴露在空气中会使其迅速硫酸化。定期检查电解液高度是一项不可缺少的工作,如果电解液高度不够,应加入蒸馏水。

硫酸化的电瓶会被损坏以致无法修理的原因是在充电时,某些硫酸盐没有转换成二氧化铅,而是以微粒形式从极板移出,沉淀于电瓶底部。这些物质永远失去活性作用。在正常工作时所有电瓶放出少量的活性物质。但是在硫酸化的电瓶中,这个过程被加快,使其寿命大大缩短。

接线柱和插头上会形成浅绿色的铜盐层。这种腐蚀是由正常的通气或溢出电解液造成的,可用硬质刷清楚,用5%的苏打水溶液清洗,以中和残余电解液。该区域还应图上一层薄薄的油脂或防护剂防止腐蚀。在负接线柱和外部表面之间接上电压表,以检查电瓶外表是否存在自身放电的酸桥。如果电压表有指示,表明存在酸桥,必须彻底清洗和干燥,以消除酸桥。

给使用时间较长的电瓶添加电解液的唯一原因是补偿因溅出而损失的电解液。新电瓶充满电时的比重为1.285-1.295,而接近使用寿命的电瓶充满电时的比重为1.260-1.275。对于这种情况,不能加电解液。极板也许已经轻度硫酸化,加入比重更高的电解液将会加剧这种情况。

二、安装

在安装和拆卸电瓶时,应格外小心,防止工具、戒指、手表等金属造成电火花。始终记住电瓶的负极电缆应先拆后装。提取电瓶时不能抓通气孔盖、插座或接线柱。

电瓶舱的内部必须涂上防酸漆,以防止由于硫酸蒸发或溅出的电解液造成的的腐蚀。安装电瓶时,应确保溅出的电解液能被排泄或吸收,而不与飞机系统或结构接触。

三、检查

每个50个飞行小时应对飞机上的电瓶作目视检查。检查电瓶、容器、电瓶盖和接头是否变形或损坏。如果飞机安装了快卸式电瓶,应检查插头的机械完整性,固定螺钉与插座卡销的配合与电瓶插头的弹性。检查电瓶插座的触钉有无腐蚀、凹点或者烧蚀痕迹。

四、维护

定期添加蒸馏水是必要的,以补偿由于电解作用和蒸发而损失的水,但是不允许加硫酸,除非电解液因溢出而损失,因为硫酸不能蒸发。若需加硫酸,电瓶应充满电,处于充电状态并自由的冒气泡,然后可以通过加入硫酸或蒸馏水或放出电解液来调节电解液的比重。在给电瓶加水之前,检查每个电瓶的比重,如果电解液高度太低,只需加入足够的水淹住极板,并将电瓶充电以便电解液混合,继续充电直至电压和比重值在半个小时的时间间隔内读取3次都是稳定的。充电结束时调节电解液高度,因为电解液高度会由于硫酸还原到电解液混合剂中,正常的冒气泡而升高,还会随温度升高而膨胀。

五、检测

有两种方法可以检测电瓶的充电状态和容量:

1.比重计检测法

用来检测铅酸电瓶的最普通的仪表是比重计。电瓶中电解液的比重是电瓶充电状态的最好显示,因为电瓶放电以后,电解液中的硫酸耗尽。硫酸已经分解,一部分与极板上的铅结合形成硫酸铅,另一部分与氧结合生成水。使用比重计测量时需要考虑温度因素。测量电解液的比重之后,必须将电解液倒回原来的电瓶中。

比重值为1.285-1.295,通常表明电瓶已充满电,若比重为1.220-1.260则认为是低充电。

2.容量检测法

容量检测仪包括负载电阻、电流表、电压表和时钟。充满电的铅酸电瓶如果能达到60分钟应急容量额定值的80%,就认为是可用的。将一个适当的负载接到充满电的电瓶上,经过48分钟之后,若每个单元格的电压保持或高于1.75V,该电瓶就是可用的,否则,应更换该电瓶。

六、深度放电电瓶的修复

当电瓶电压小于10V(12V电瓶),或20V(24V电瓶),表明电瓶已深度放电。在温度为30℉-80℉的条件下,若电瓶深度放电后其放置时间不超过15天,应拆下电瓶,使用恒流充电进行恢复。

电瓶应以1A的电流进行充电,充电至电瓶容量的200%,其时间按以下计算:例如容量为20安培/小时,当充电电流为1A时,其充电时间为2×20Ah/1.0A=40h。

充完电后,测量4个小时内的稳定电压,应大于26.3V(24V电瓶),或大于13.1V(12V电瓶),若不满足,按2倍容量重新进行充电。

[1]刘建英.飞机电源系统[M].北京:中国民航出版社,2013

[2]Teledyne公司.GILL电瓶维护手册[S].2005

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