Стационарныеаккумуляторныебатареиприменяюттам,гдетребуетсянадежноебесперебойноепитаниеоборудованияпривременномотсутствииинестабильномэлектроснабжении.ИхустанавливаютвИБП,наобъектахсвязи,вэнергетике,системахбезопасностиинапромышленныхплощадках.ВотличиеотстартерныхитяговыхАКБ,такиеаккумуляторырассчитаныпреждевсегонарезервированиеибуфернуюработувсоставестационарныхсистемэлектроснабжения.
Чтопредставляетизсебястационарныйаккумулятор
СтационарнаяАКБ—источникпостоянноготока,рассчитанныйнадлительнуюработувбуферномилирезервномрежиме.Внормальныхусловияхонподключенкзарядномуустройствуиливыпрямителюиподдерживаетсявзаряженномсостоянии.Приисчезновениивнешнегопитанияонсразупринимаетнагрузкунасебяиобеспечиваетэлектроснабжениеоборудованиявтечениезаданноговремени.
Конструктивнотакойаккумуляторизначальнорассчитаннадолгийсрокслужбы,устойчивкдлительномунахождениюподзарядомиработувсоставеболеекрупнойсистемы.Оннепредназначендлякратковременнойвыдачисверхвысокихтоков,какстартернаябатарея,инеориентированнапостоянныетяговыециклы,кактяговыйаккумулятор.Егоосновнаязадача—надежноработатьврежимеожиданияигарантированновключатьсявработуприаварииилиотключениисети.
Видыстационарныхаккумуляторов
Стационарныебатареиподразделяютсянанескольковидоввзависимостиотхимическогосоставаиконструкции.Отэтогозависятрежимразряда,требованиякобслуживанию,допустимаятемпература,срокхраненияиобщийресурс.
Напрактикечащевсегоприменяют:
свинцово-кислотныезаливныеаккумуляторысжидкимэлектролитом;
герметизированныесвинцово-кислотныеаккумуляторыAGM;
герметизированныегелевыекислотныеаккумуляторытипаGEL;
литий-ионныеаккумуляторы,чащевсегонаосновеLiFePO₄.
Еслиговоритьостационарныхсистемахвцелом,тоименносвинцово-кислотныеаккумуляторыпо-прежнемуостаетсябазовымдлябольшинстваобъектов.Этосвязаноспонятнойтехнологией,предсказуемымповедениемвбуферномрежимеиотработаннымиправиламиобслуживания.
Устройствостационарныхаккумуляторов
Конструкциястационарногоаккумулятораопределяетсяегохимическимсоставом,ноосновныеэлементывомногомодинаковы.Всоставвходят:
корпус;
электроды;
сепараторы;
электролит;
токовыводы;
крышкасклеммами.
Взависимостиоттипааккумуляторатакжемогутприменятьсяклапанырегулированиядавления,пробки,элементырекомбинациигазовидругиеузлы.
Всвинцово-кислотныхаккумуляторахвнутрикорпусарасположеныположительноиотрицательнозаряженныепластины,разделенныесепараторами.Пространствомеждунимизаполненоэлектролитом.Приразрядепроисходятхимическиереакции,врезультатекоторыхаккумуляторотдаетэлектрическуюэнергиювнешнейцепи.Призарядепроцессидетвобратномнаправлении.УAGM-аккумуляторовэлектролитудерживаетсявсепаратореизстекловолокна.УGEL-аккумуляторовонзагущендогелеобразногосостояния.Взаливныхмоделяхэлектролитостаетсяжидким.
Влитий-ионныхстационарныхаккумуляторахвнутренняяконструкцияиная.Вместосвинцовыхпластиниспользуютсяэлектрохимическиеячейкисдругимнаборомактивныхматериалов,аработабатареидополнительноконтролируетсяэлектроннойсистемойуправления.Такаясистемаследитзанапряжением,током,температуройиобеспечиваетзащитуотрежимов,выходящихзадопустимыепределы.
Еслистационарнаясистемавключаетнесколькоаккумуляторов,ихобъединяютвобщуюбатареюспомощьюмежэлементныхсоединений,клеммныхперемычек,стоекилишкафов.Вкрупныхцепяхдополнительноприменяютсясредствамониторинга,температурныедатчики,устройстваконтроляизоляциииэлементызащиты.
Особенности,преимуществаинедостаткистационарныхАКБ
ГлавнаяособенностьстационарныхАКБсостоитвтом,чтоонирассчитанынадлительноенахождениеврезервеинемедленнуюподачуэнергииприаварийномотключенииосновногопитания.Именнопоэтомукнимпредъявляютсяболеежесткиетребованияпонадежности,стабильностипараметровисрокуслужбы.
Косновнымпреимуществамстационарныхаккумуляторовотносятся:
длительнаяработавбуферномрежиме;
предсказуемыеэлектрическиехарактеристики;
широкийвыбортиповиемкостей;
возможностьпостроениябатарейныхцепейподконкретнуюзадачу;
удобствоинтеграциивсистемыИБП,связииэнергетики.
Длягерметизированныхилитиевыхаккумуляторовдополнительнымпреимуществомявляетсяснижениетребованийкрегулярномуобслуживаниювсравнениисклассическимизаливнымиаккумуляторами.
Приэтомустационарныхаккумуляторовестьиограничения:
свинцово-кислотныерешениячувствительныктемпературеикачествузарядногорежима,аихмассаигабаритымогутбытьзначительными;
заливныемоделитребуютрегулярногообслуживания;
литий-ионныеаккумуляторыдороженаэтапезакупкиикнимпредъявляютсяболеевысокиетребованияксовместимостиссистемойуправленияизаряднымоборудованием.
Крометого,длявсехстационарныхсистемкритичнособлюдениеусловийэксплуатации:неправильнаятемпература,неверныепараметрызарядаинеравномернаяработааккумулятороввсоставебатареизаметносокращаютресурс.
Требованиякстационарнымбатареям
Кстационарнымаккумуляторнымбатареямпредъявляютсятребованиянетолькопоэлектрическимпараметрам,ноипонадежностивтечениевсегосрокаэксплуатации.
Такаябатареядолжна:
обеспечиватьстабильныенапряжениеиемкость;
корректноработатьвбуферномрежиме;
бытьсовместимойсзаряднымоборудованием;
выдерживатьрасчетныйсрокслужбывзаданныхтемпературныхусловиях.
Неменееважныбезопасность,удобствотехническогообслуживанияивозможностьконтроляпараметроввсоставесистемы.
Длякрупныхобъектовдополнительноучитываютсяпараметрызащиты,требованияквентиляции,пожарнойбезопасности,размещениюваккумуляторныхпомещенияхимониторингусостоянияотдельныхаккумуляторов.
ОбластьприменениястационарныхАКБ
Стационарныеаккумуляторыприменяютсявтехсистемах,гдетребуетсярезервилипостояннаяготовностькподачеэнергии.Чащевсегоонииспользуютсяв:
системахбесперебойногопитания;
ИБПдлясерверныхиЦОД;
охранно-пожарныхсистемах;
медицинскомипромышленномоборудовании;
системахаварийногоосвещенияиавтоматики;
энергетике;
наобъектахсвязи.
Вовсехэтихслучаяхаккумуляторработаеткакчастьобщейсистемы,анекакавтономныйбытовойисточникпитания.
Срокслужбы
Срокслужбыстационарныхаккумуляторовзависитотихтипа,температурыэксплуатации,режимазарядаиглубиныразрядов.Этоодинизключевыхпараметровпривыборе.
Угерметизированныхсвинцово-кислотныхаккумуляторовсрокслужбызависитотсерии,можетсоставлятьотнесколькихдо10-12иболеелет.Узаливныхстационарныхмоделейсроктакжеможетбытьзначительным,нооннапрямуюзависитоткачестваобслуживания.Литий-ионныесистемыобычноимеютболеедлительныйкалендарныйициклическийресурс,однакоиздесьфактическийсрокслужбыопределяетсятемпературой,режимомзарядаиусловиямиэксплуатации.
НаресурсАКБсильнеевсеговлияют:
повышеннаятемпература;
несоответствующиепараметрызаряда.
Поэтомуприоценкесрокаслужбыважноориентироватьсянетольконапаспорт,ноинареальныеусловияработысистемы.
Итог
Стационарныеаккумуляторныебатареи—этоспециализированноерешениедлярезервныхсистем,гдеособенноважны:надежность,стабильноенапряжениеидлительныйсрокэксплуатации.Привыборенеобходимоучитыватьнетолькоемкость,ноитипаккумулятора,егоустройство,допустимыйток,температурныйрежим,правиламонтажа,хранениеиособенностидальнейшейэксплуатацииаккумуляторов.Толькотакойподходпозволяетполучитьпредсказуемуюработубатареиисохранитьеересурсвтечениевсегорасчетногосрока.
