В области аварийного освещения и взрывозащищенного освещения выбор источника питания имеет решающее значение для обеспечения надежной работы, особенно в критических ситуациях, таких как перебои в подаче электроэнергии, места промышленных аварий и опасные среды. Среди различных аккумуляторных технологий никель-кадмиевые (Ni-Cd) аккумуляторы долгое время занимали стабильное положение благодаря своим уникальным эксплуатационным характеристикам. В этой статье рассматриваются основные преимущества Ni-Cd аккумуляторов в этих двух специализированных областях освещения и освещаются основные меры предосторожности для безопасного и эффективного использования.
Для систем аварийного освещения, включая дорожные знаки, аварийные потолочные светильники и переносные аварийные лампы, требуются аккумуляторы, которые могут обеспечить немедленное и непрерывное питание при выходе из строя основного источника питания. Ni-Cd аккумуляторы превосходно отвечают этим требованиям по нескольким причинам:
Во-первых, отличные характеристики при высоких и низких температурах позволяют Ni-Cd аккумуляторам адаптироваться к экстремальным условиям окружающей среды. В отличие от литий-ионных аккумуляторов, емкость которых часто снижается при низких температурах (ниже 0°C) или создает угрозу безопасности при высоких температурах (выше 40°C), Ni-Cd аккумуляторы могут надежно работать в широком диапазоне температур от -20°C до 60°C.;С. Это особенно важно для аварийного освещения, устанавливаемого на открытых площадках, в холодильных камерах или высокотемпературных промышленных цехах, где часто наблюдаются колебания температуры.
Во-вторых, надежная система глубокого разряда обеспечивает длительное аварийное питание. Как правило, аварийное освещение должно обеспечивать освещение в течение 90 минут или более (в соответствии с требованиями международных стандартов безопасности, таких как IEC 60598). Ni-Cd аккумуляторы могут выдерживать многократные глубокие разряды (до 100% от их емкости) без существенного ущерба для срока их службы. Это является основным преимуществом перед свинцово-кислотными аккумуляторами, емкость которых может постоянно снижаться при частом разряде ниже 50%.
В-третьих, высокая скорость перезарядки и длительный срок службы снижают затраты на техническое обслуживание. В аварийных ситуациях, после восстановления основного электроснабжения, батареи аварийного освещения необходимо быстро подзарядить, чтобы быть готовыми к следующему отключению. Ni-Cd аккумуляторы могут достигать 80% своей емкости в течение 1-2 часов после зарядки, а срок их службы (до 1000 циклов зарядки-разрядки) значительно больше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов (300-500 циклов). Это сокращает количество заменяемых элементов питания и снижает затраты на долгосрочное техническое обслуживание для управляющих зданиями и операторов объектов.
Взрывозащищенные светильники предназначены для использования во взрывоопасных местах (таких как нефтеперерабатывающие, химические заводы и угольные шахты), где могут присутствовать легковоспламеняющиеся газы, пары или пыль. В условиях повышенной опасности Ni-Cd аккумуляторы обладают неоспоримыми преимуществами, повышающими безопасность и надежность:
Ключевая особенность Ni-Cd аккумуляторов - превосходная устойчивость к вибрации и ударам. Взрывозащищенные осветительные приборы часто устанавливаются в местах скопления тяжелой техники, транспортных средств или частой деятельности человека, что может вызвать вибрацию или случайные удары. Никель-Cd аккумуляторы имеют прочную конструкцию - со сплошными электродами и герметичными корпусами - что предотвращает внутренние повреждения или утечку электролита в таких условиях. Это снижает риск короткого замыкания или выхода из строя аккумулятора, что может привести к искрам и возгоранию легковоспламеняющихся веществ.
Кроме того, стабильное выходное напряжение под нагрузкой обеспечивает стабильную работу освещения. В опасных местах тусклое или мерцающее освещение может увеличить риск несчастных случаев (например, падения работников, столкновения оборудования). Ni-Cd аккумуляторы поддерживают относительно стабильное напряжение на протяжении всего цикла разряда, обеспечивая яркое и равномерное освещение во взрывозащищенных лампах до тех пор, пока заряд батареи почти не разрядится. Эта стабильность выше, чем у щелочных аккумуляторов, напряжение в которых постепенно падает по мере разряда.
Кроме того, продуманная конструкция, совместимая со стандартами взрывозащиты, позволяет легко интегрировать Ni-Cd аккумуляторы в сертифицированные системы освещения. Большинство Ni-Cd аккумуляторов для взрывозащищенных применений соответствуют международным стандартам безопасности (таким как ATEX в ЕС и NEC в США), которые требуют строгого контроля за выделением тепла и искрообразованием. Низкий уровень саморазряда Ni-Cd аккумуляторов (обычно 10-15% в месяц) также позволяет им длительное время находиться в режиме ожидания без потери заряда, обеспечивая их готовность к использованию в случае необходимости.
Хотя Ni-Cd аккумуляторы обладают значительными преимуществами, правильное использование и техническое обслуживание необходимы для обеспечения максимальной производительности и предотвращения потенциальных рисков:
1. Избегайте перезаряда и чрезмерной разрядки: Хотя Ni-Cd аккумуляторы долговечны, повторная перезаряд (зарядка свыше 100% емкости) может привести к перегреву и сокращению срока службы, в то время как чрезмерная разрядка (ниже 0,8 В на элемент) может привести к "эффекту памяти" - явлению, при котором батарея разряжается. при повторной зарядке без полной разрядки аккумулятор сохраняет меньшую емкость. Чтобы предотвратить это, используйте зарядные устройства, специально предназначенные для Ni-Cd аккумуляторов, и периодически (каждые 3-6 месяцев) полностью разряжайте аккумулятор, чтобы восстановить его емкость.
2. Правильное хранение и обращение: Храните Ni-Cd аккумуляторы в сухом прохладном месте (от 10°C до 30°C), вдали от прямых солнечных лучей и легковоспламеняющихся материалов. Избегайте длительного хранения полностью разряженных аккумуляторов, так как это может привести к необратимой потере емкости. При обращении с аккумулятором надевайте защитные перчатки, чтобы предотвратить контакт с кадмием, токсичным тяжелым металлом. В случае повреждения аккумулятора или его утечки соблюдайте местные правила безопасной утилизации - Ni-Cd аккумуляторы не следует выбрасывать вместе с обычными бытовыми отходами, они должны быть переработаны на специализированных предприятиях.
3. Регулярное техническое обслуживание: Для систем аварийного и взрывозащищенного освещения ежеквартально проверяйте Ni-Cd аккумуляторы. Проверяйте, нет ли признаков коррозии на клеммах, повреждений корпуса аккумулятора и аномального тепловыделения во время зарядки. Ежегодно проверяйте разрядность аккумулятора, чтобы убедиться, что он соответствует требуемой продолжительности работы при аварийном освещении. При значительном снижении емкости (более чем на 20% от номинальной) или наличии признаков повреждения немедленно заменяйте аккумуляторы.
4. Соблюдение норм безопасности: Во взрывозащищенных помещениях всегда используйте Ni-Cd аккумуляторы, сертифицированные для использования во взрывоопасных зонах. Убедитесь, что аккумулятор встроен в осветительный прибор в соответствии с инструкциями производителя - неправильная установка (например, неплотное соединение) может привести к искрам и нарушению требований взрывозащищенности.
Никель-кадмиевые аккумуляторы по-прежнему являются надежным выбором для аварийного и взрывозащищенного освещения благодаря их термостойкости, способности к глубокому разряду и долговечности. Однако их безопасное и эффективное использование зависит от надлежащей зарядки, хранения, технического обслуживания и соблюдения стандартов безопасности. По мере развития технологий аккумуляторы Ni-Cd могут столкнуться с конкуренцией со стороны более новых технологий (таких как литий-ионно-фосфатные аккумуляторы), но их проверенная эффективность в суровых условиях эксплуатации и с высоким уровнем риска гарантирует, что они еще долгие годы будут оставаться ценным вариантом для критически важных систем освещения. Для руководителей предприятий и специалистов по технике безопасности понимание преимуществ и мер предосторожности при использовании Ni-Cd аккумуляторов является ключом к правильному выбору источника питания и обеспечению безопасности людей и имущества.
