IEN08PP

7/23/2019 IEN08PP

1/16

7/23/2019 IEN08PP

2/16

ION ZAHARIAINSTALAII ELECTRICE NAVALE

141

Electrozii au forma de plci sudate n grupuri; cu aspectul de grtarepe care se depune materia activ. Pentru mrirea suprafeei de trecere acurentului electrozii pozitivi i negativi sunt dispui succesiv; plcile pozitivesunt dispuse ntre dou plci negative. Astfel numrul plcilor negative estetotdeauna mai mare ca numrul plcilor pozitive cu unu. n Fig. 8.1-2 sunt

prezentai electrozii de la o baterie cu plumb, iar n Fig. 8.1-3 elementul uneibaterii tubulare.

a. b. c.Fig. 8.1-2. Electrozii unei baterii de acumulatoare cu plumb: a. - electrod

negativ; b. - seciune prin element unde se vede electrodul negativ; c.electrod pozitiv

a. b.Fig. 8.1-3. Element de baterie de acumulatoare cu plumb de tiptubular: a. - electrodul pozitiv (A-tub de ebonit crestat, B-spinul de plumb

7/23/2019 IEN08PP

3/16

7/23/2019 IEN08PP

4/16


143

Scderea tensiunii acumulatorului cu plumb este influenat i devaloarea curentului cu care se face descrcarea. Astfel la descrcri lente, cuvalori mici ale curentului tensiunea scade lent. La descrcri intense, are loc osulfatare puternic i are loc o scdere pronunat a tensiunii electromotoare.S-a admis experimental c acumulatorul cu plumb s fie descrcat pn la o

tensiune de 1,8 V pe element tensiune de la care sulfatarea devine pronunati produce scoaterea din funciune a acumulatorului.

La descrcrile de oc care apar la pornirea motoarelor, curentul arevalori de 3040 ori ca n regimul normal, dar timpul de descrcare este redus,deci descrcarea este oprit, practic nainte ca sulfatarea s devin pronunat.

n timpul ncrcrii acumulatorului mai apare un fenomenfierberearezultat al degajrii gazelor care agita electrolitul n urma electrolizei.

Acest fenomen apare cnd tensiunea pe element atinge valori de 2,32,4 V.

ncrcarea bateriilor se face, de regul sub curent constant stabilit cuvaloare la a zecea parte din capacitatea bateriei. ncrcarea dureaz n regimoptim zece ore, urmnd o perioad de 12ore de suprancrcare, pentru

egalizarea ncrcrii elementelor nseriate. La sfritul ncrcrii se va verificacu densimetrul concentraia electrolitului fcndu-se i completarea lichidului.

Pentru bateriile folosite pentru iluminatul de avarie, densitateaelectrolitului la sfritul ncrcrii va avea valoarea de 1,205 g/cm3, iar pentrubateriile folosite n pornirea motoarelor termice densitatea n stare ncrcattrebuie s fie de 1,280g/cm3.

Exploatarea bateriilor de acumulatoare cu plumb. n timpulexploatrii acumulatoarelor se va da atenie strii de curenie a bateriei, sevor unge cu vaselin neutr contactele i se va verifica rezistena de izolaie abateriilor. Se va insista asupra eventualelor scurgeri de electrolit deoareceacidul sulfuric va absorbi vaporii de ap i va micora astfel rezistena deizolaie. Se va da atenie ventilrii ncperii, avnd n vedere degajrile de

gaze ce apar la electroliza apei la sfritul ncrcrii, din aceeai cauz esteinterzis folosirea lmpilor ce pot provoca explozii, sau a sculelor ce potproduce scntei la folosire.

8.2. Acumulatoare alcaline

Denumirea acestora provine de la electrolitul folosit, care este o soluiede hidroxid de potasiu sau sodiu. Vasul acumulatoarelor alcaline este realizatdin tabl de oel inoxidabil, n care se afl electrolitul n care sunt scufundaidoi electrozi. n Fig. 8.2-1 este prezentat elementul unei baterii de acumulatoralcalin nichel cadmiu (NiCd) pe care se poate explica ncrcarea idescrcarea.

Electroziielementelor cu NiFe i NiCd se prezint sub form de plcifabricate din tuburi sau casete din tabl de oel, perforate coninnd materie

7/23/2019 IEN08PP

5/16


144

activ i fixate ntr-o ram de oel. Elementele sunt separate cu ajutorulseparatoarelor perforate n form de L sau U realizate din ebonit saumaterial plastic. n Fig. 8.2-2 sunt prezentate a. un electrod plac de Ni-Cdi b. o seciune prin elementul unei baterii de acumulator.

Fig. 8.2-1.Elementul uneibaterii de

acumulatoralcalin cu Ni-Cd.

Fig. 8.2-2. Electrodul (a.)iseciune (b.) prin elementul

unei baterii de acumulatoralcalin cu Ni-Cd

a. b.n Fig. 8.2-3 este prezentat elementul unei baterii de acumulator alcalin

nichel cadmiu (NiCd) de tip nchis (fr aerisire) pe care se poate explicancrcarea i descrcarea.

7/23/2019 IEN08PP

6/16


145

Fig. 8.2-3. Elementul uneibaterii de acumulator alcalin nichel cadmiu (NiCd) de tip nchis fr

(aerisire)

Electrolitul acumulatoareloralcaline este o soluie de hidroxid depotasiu KOH n ap distilat.Densitatea electrolitului este de 1,191,21 g/cm3. n vederea prelungiriiduratei de utilizare n electrolit seadaug hidroxid de litiu (20g la unlitru de electrolit).

Funcionarea n timpulfuncionrii la acumulatoarele

alcaline concentraia electrolitului nuse modific. La descrcare,concentraia crete n jurul poluluiplus i scade n jurul celui minus iarla ncrcare invers (vezi Fig. 8.2-1 i8.2-3). Tensiunea nominal aelementelor alcaline este de 1,2V peelement nedepinznd practic deconcentraia electrolitului i au la

ncrcare i la descrcare variaii conform graficului (Fig. 8.2-4).n general, acumulatoarele alcaline se pot descrca complet, fr a

periclita buna funcionare.

Rezistena electric interioar a acumulatoarelor alcaline este mai maredect la acumulatoarele cu plumb mai ales spre sfritul descrcrii.

Capacitatea elementelor alcaline este determinat de electrozii pozitivii n mai mic msur de concentraia electrolitului. Capacitateaacumulatoarelor alcaline scade cu temperatura mai mult dect laacumulatoarele acide.

Din punct de vedere al regimului de descrcare, spre deosebire deacumulatoarele cu plumb, la cele alcaline capacitatea este mai constant, fiind

7/23/2019 IEN08PP

7/16


146

puin influenat de regimul de descrcare.

Fig. 8.2-4. Curbele de ncrcare i descrcare la un element al unei bateriide acumulator alcalin cu Ni-Cd: a. element cu rezisten electricsczut; b. element cu rezisten electric normal

7/23/2019 IEN08PP

8/16


147

Din punct de vedere al greutii acestea sunt mai uoare dect cele cu plumbreprezentnd 60%.

Durata de funcionare a acumulatoarelor alcaline este mult mai maredect la acumulatoarele cu plci de plumb, deoarece n funcionarea lor nuapar fenomene de degradare. Trebuie ns evitate descrcrile mari repetate i

temperaturile ridicate de funcionare.n timpul ncrcrii, acumulatoarele alcaline sunt mai puin sensibile la

valoarea curentului putnd fi ncrcate cu tensiune constanta i un curentminim de 7 A la 100 Ah capacitate, iar valoarea maxim se poate mri pn lacirca 40 plus pentru fiecare 100 Ah capacitate. La ncrcarea normal cucurent constant, durata obinuit este de 7 ore, dar pentru a nu se produce ocretere a temperaturii i un consum exagerat de ap distilat se recomandncrcarea de 14 ore.

Exploatarea acumulatoarelor alcaline. Const n ncrcri itratamente de egalizare, care au rolul de readucere la valoare normal acapacitii bateriilor, prin curire, meninerea rezistenei de izolaie, etc.

Controlul cantitii i calitii electrolitului precum i a rezistenei de

izolaie se va face ca i la acumulatoarele acide.n mod obinuit la 1824luni de funcionare electrolitul se nlocuiete.

Pe navele unde exist att acumulatoare acide ct i alcaline se va evita lucrulcu aceleai dispozitive i scule, deoarece acumulatoarele alcaline pot fideteriorate prin impurificarea lor cu electrolit de acumulatoare acide.

8.3. Instalaia bateriilor de acumulatoare i msuri desiguran

Energia electric de avarie sau temporar de avarie poate fi obinutprin conectarea automat a unei baterii de acumulatoare atunci cnd a disprut

tensiune de la sistemul electric principal de alimentare cu energie electric.Un model de instalaie electric a bateriilor de acumulatori cu plumb esteprezentat n Fig. 8.3-1. Acest tip de acumulator i pierde capacitatea electricdup o perioad de timp. Rata de pierdere a capacitii este redus laminimum prin pstrarea n stare curat i uscat a bateriei, dar este necesar sse completeze pierderile de capacitate cu ajutorul unei instalaii aa cum esteprezentat n Fig. 8.3-1. n situaia de funcionare normal un grup de bateriieste n poziia de ateptare (stand-by) cu contactele L deschise i contactele Cnchise ale unui contactor. Acest contactor la dispariia tensiunii sistemuluielectric principal nchide contactele L i le deschide pe C.

7/23/2019 IEN08PP

9/16


148

Fig. 8.3-1. Instalaia electric a bateriilor de acumulatoare

Sistemul prezentat n Fig. 8.3-1 este unul simplu. La bordul navelorinstalaiile electrice ale bateriilor de acumulatoare este format din mai multegrupe de baterii (n multe cazuri din patru grupe din care trei sunt pe poziiade ateptare i una la ncrcare).

Riscul unei explozii n compartimentul bateriilor de acumulatoare esteredus prin: Asigurarea unei ventilaii care s nu permit acumulare de hidrogen. Luarea tuturor msurilor care s nu permit apariia unor surse de

incendiu.Gurile de evacuare sunt situate deasupra fiecrui compartiment al

bateriilor, unde se acumuleaz hidrogenul deoarece este mai uor dect aerul.n unele cazuri se folosete i o ventilaie forat (la ncrcare se pornete

automat un ventilator).Cnd se lucreaz la baterii exist tot timpul riscul apariiei unui

scurtcircuit i producerea unui arc electric prin cderea peste bornele bateriei

7/23/2019 IEN08PP

10/16


149

a unor scule sau alte obiecte metalice. De aceea se evit pe ct posibil aacestora sau folosirea sculelor cu mult atenie.

Conexiunile electrice trebuie bine strnse, iar cablurile s fie binedimensionate.

Condiiile ideale de temperatur sunt ntre 150C i 250C. Viaa bateriei

este scurtat de temperaturi mai mari de 500C, iar capacitatea ei este redus detemperaturile sczute.

Amplasarea bateriilor de acumulatori.

Bateriile de acumulatori acide (cu plumb) nu se monteaz etajat ca nFig. 8.3-2, iar cele alcaline se pot monta etajate ca n Fig. 8.3-3.

.Fig. 8.3-2. Modul de amplasare a bateriilor de acumulatoare cu plumb

7/23/2019 IEN08PP

11/16


150

Fig. 8.3-3. Modul de amplasare a bateriilor de acumulatoare alcaline

Condiii de montare a bateriilor de acumulatoare la bordul navelor:1. Bateriile trebuie s fie navale i s nu emit gaze acide sau alcaline.2. Bateriile trebuie s fie accesibile pe la partea superioar i s aib

prevzute izolatoare la prile inferioar i laterale. Ele trebuie s fie fixateastfel nct s se previn deplasarea lor la micrile navei.

3. Ventilatoarele nu trebuie s permit apariia scnteiilor.4. Acidul bateriilor nu trebuie s poat s atace structura navei.5. Compartimentul bateriilor de acumulatoare trebuie s aib ventilaie.6. Redresoarele nu trebuie s fie amplasate n locuri unde pot apare gaze de

la baterii.

7.

Bateriile nu trebuie s fie amplasate n spaiile de locuit.

7/23/2019 IEN08PP

12/16


151

8. Tabloul pentru ncrcare i distribuie pentru bateriile de acumulatoaretrebuie s fie prevzut cu ampermetru i voltmetru, Acest tablou nu trebuie sfie amplasat n acelai compartiment cu bateriile, ci n unul separat, care s nucomunice ntre ele.

9. Cablurile bateriilor trebuie s fie protejate prin sigurane fuzibile sau

ntreruptoare automate, montate n tabloul pentru ncrcare i distribuie.10.Bateriile de acumulatoare alcaline nu trebuie s fie montate n acelai

compartiment cu cele acide.

8.4. Generatorul de avarie

Sunt mai multe posibiliti de asigurare a energiei electrice de avarie.Aranjamentul prezentat n Fig. 8.4-1 prezint mai multe trsturi comune.

Tabloul de avarie are dou seciuni, una la 400V la 50Hz (440V la60Hz) i alta la 220V. n condiii de funcionare normal a sistemului electricprincipal tabloul de avarie se alimenteaz de la tabloul principal de distribuie(TPD). La dispariia tensiunii din sistemul electric principal va porni automatDiesel-generatorul de avarie i se va conecta automat la tabloul automat dedistribuie (TDA), consumatorii care se alimenteaz din acest tablou vor aveantreruptoarele automate pe poziia cuplat. ntre cele dou ntreruptoareautomate A, pentru alimentarea de la TPD i B, pentru alimentarea de laDiesel-generatorul de avarie exist un interblocaj, astfel c cele dountreruptoare nu pot fi cuplate simultan.

Un sistem special de cuplare este folosit uneori astfel nct n situaii deavarie, generatorul de avarie s poat fi cuplat la TPD. n aceast situaie,ntreruptorul automat pentru cuplarea generatorului de avarie la barele TPD-ului poate fi nchis numai n cazul n care toii consumatorii alimentai dinTPD au fost deconectai (toate ntreruptoarele automate au fost deschise). nacest caz vor fi conectai consumatorii care contribuie la restabilirea

alimentrii principale cu energie electric a TPD-ului. Dup aceeantreruptorul automat special va fi deconectat.

7/23/2019 IEN08PP

13/16


152

Fig. 8.4-1. Sistem de alimentare cu energie electric n caz de avarie labordul unei nave

Din sistemul de bare de 400V (440V) din TDA sunt alimentaiurmtorii consumatori: pompa de santin de avarie, pompa de incendiu de

avarie, compresorul de aer comprimat de avarie, una din pompele principale

7/23/2019 IEN08PP

14/16


153

ale mainii crmei cu ntreaga instalaie de guvernare i transformatorultrifazat 400/220V care alimenteaz sistemul de bare de 220 din TDA.

Din sistemul de bare de 220V din TDA se alimenteaz urmtoriiconsumatori: echipamentele de navigaie, radiocomunicaii, tabloul dencrcare baterii (TIA).

Grupurile de baterii de acumulatoare sunt folosite pentru alimentareatemporar cu energie electric de avarie a sistemului de avarie de tranziie.Pentru sistemele de navigaie sunt prevzute baterii de acumulatoare separate.

Tabloul i generatorul de avarie vor fi instalate, de preferin, ntr-uncompartiment care poate fi nclzit, pentru uurarea pornirii motorului Diesel,n condiii de temperaturi sczute. Sistemele independente pentru pornireautomat a Diesel-generatorului de avarie (aer comprimat, baterii deacumulatoare sau sisteme hidraulice), vor avea capaciti pentru pornirerepetate conform cerinelor SOLAS (vezi cap. 1) i Societilor de clasificare.Diesel-generatorul de avarie va fi alimentat cu un combustibil adecvat al cruipunct de aprindere s nu fie mai sczut de 400C.

8.5. Sisteme electrice de avarie

La toate navele de marf i de pasageri o serie de consumatori esenialitrebuie s fie meninui n funcionare n condiii de avarie. Cerinele variazfuncie de tipul navei i lungimea voiajului.

Sursele de producere a energiei electrice n caz de avarie trebuie s fieinstalate n locuri care s nu fie afectate de dispariia energiei electriceprincipale.

Diesel-generatorul i tabloul de distribuie de avarie (TDA) suntamplasate mpreun ntr-un compartiment care trebuie s fie n afaracompartimentelor mainilor principale i auxiliare, aflate sub punteaprincipal i s nu fie n apropierea tancului de coliziune prova. Aceleai

reguli se aplic i bateriilor de acumulatoare cu deosebirea c bateriile nu sevor monta n acelai compartiment cu tabloul de ncrcare - distribuieacumulatori (TIA).

O surs de energie electric de avarie trebuie s fie capabil sfuncioneze la un ruliu mai mare de 22,50 i un tangaj mai mare de 100.Compartimentul de amplasare a sursei de energie electric de avarie trebuie sfie accesibil de pe puntea deschis.

8.5.1. Sisteme electrice de avarie pentru navele de pasageridup Lloyds Register of Shipping

Generatoarele de avarie pentru navele de pasageri necesit, conformRegulilor Lloyds Register of Shipping (LRS), pornirea automat i conectareala bare ntr-un timp de 45s. De asemenea, se cere un set de baterii de

7/23/2019 IEN08PP

15/16


154

acumulatoare de avarie, cu conectare automat a consumatorilor, capabile sasigure funcionarea consumatorilor eseniali timp de 30min. Ca alternativ sepermite folosirea bateriilor de acumulatoare ca surs principal de energieelectric n caz de avarie.

Regulile LRS specific alimentarea de avarie a sistemelor vitale pe

navele de pasageri timp de 36 ore. O perioad mai scurt este permis lanavele ferry-boat. Unele din sistemele vitale pot fi alimentate i de alte sursedect cele electrice (ex. Comanda hidraulic a uilor etane), altele pot aveapropria lor alimentare electric. Dac bateriile reprezint unica surs de energieelectric de avarie, ele trebuie s alimenteze consumatorii afereni frrencrcare sau cderi excesive de tensiune (12% din tensiunea nominal) ntimpul cerut de funcionare. Dac timpul de funcionare este mai mare de 36ore, bateriile de acumulatoare sunt folosite ca surs temporar de energie ncaz de avarie, iar generatorul de avarie va asigura alimentarea principal deavarie, dup pornirea lui. Bateriile sunt destinate s asigure tampon sautranziional alimentarea: luminilor de avarie, de navigaie, circuitele desemnalizare a uilor etane, sistemele de alarmare, indicatoarele i sistemele

de comunicaii interioare.n completare, bateriile pot asigura alimentarea instalaiilor de

semnalizare incendiu, instalaiilor de alarmare, semnalizrile interioare,sistemelor de nchidere n caz de incendiu, sirenele i lmpilor de semnalizarepe timp de zi. Dar, toate aceste sisteme vor avea propriul sistem energetic sauvor fi alimentate de la sistemul de energie de curent continuu de puteresczut.

Se accept ca s se alimenteze, tranzitoriu, de la bateriile deacumulatoare instalaia de nchidere a uilor etane.

Generatorul de avarie asigur, dup pornirea lui, alimentarea serviciilorvitale prin intermediul propriului tablou de distribuie (TDA), prelund isarcina de pe bateriile de acumulatoare de tranziie. Generatorul de avarie

poate alimenta i pompa de incendiu de avarie, pompa de santin de avarie,pompa de sprinkler, maina crmei i alte sisteme, dac acestea suntalimentate de la tabloul generatorului de avarie.

Normele prevd ca lifturile s poat fi ridicate la nivelul punii, n cazde avarie. De asemenea, luminile de avarie, alimentate de la bateriile deacumulatoare de tranziie, trebuie s fie amplasate n locurile de trecere, scri,ieiri, locurile de amplasare a brcilor de salvare (pe punte i n afara punii),timonerie, staia radio, postul central de comand maini, compartimentelemaini principale i de avarie i compartimentele instalaiilor de avarie.

8.5.2. Sisteme electrice de avarie pentru navele de marf(cargouri) dup Lloyds Register of Shipping

7/23/2019 IEN08PP

16/16


155

La cargouri, alimentarea cu energie electric de avarie este asigurat dela baterii de acumulatoare sau generator de avarie. Sistemele de baterii deacumulatoare sunt conectate automat dup dispariia alimentrii de la sistemulprincipal de energie electric. n instalaiile unde Diesel-generatorul de avarienu pornete automat 15s, este necesar o surs de energie electric de tranziie

(baterii de acumulatoare) care s asigure alimentare timp de 30s.Energia electric folosit n caz de avarie trebuie s asigure alimentarea

simultan a sistemelor vitale ale navei pentru un timp mai mare de 18 ore.Aceste servicii vitale sunt: luminile de avarie, luminile de navigaie, instalaiapentru comunicaii interioare, lmpile de semnalizare pe timp de zi, sirenelenavei, instalaia de semnalizare incendiu, instalaiile de semnalizare dealarm, alte sisteme de semnalizare de avarie, pompa de incendiu de avarie,maina crmei, echipamente de navigaie i alte echipamente. Unele serviciieseniale au propriul sistem de avarie sau sunt alimentate de la sistemul decurent continuu de tensiune sczut.

Bateriile de acumulatoare de tranziie trebuie s asigure, pentru 30 minenergia, alimentarea cu energie electric a iluminatului de avarie, sistemului

general de alarm, instalaiilor de incendiu, alte sisteme de alarm,echipamentele de comunicaii i luminile de navigaie.

IEN08PP

Documents

Transcript of IEN08PP