Équipement minier souterrain alimenté par batterie Microtex
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Batteries Microtex pour équipement minier souterrain alimenté par batterie

Dans ce blog, nous examinons les exigences relatives à la très difficile tâche souterraine des batteries de équipement minier souterrain alimenté par batterie. Si les exigences en matière de sécurité sont naturellement au cœur de la conception et des matériaux des batteries destinées à un usage souterrain, il ne faut pas oublier l’importance des performances et les difficultés pratiques de l’entretien et de la charge des batteries dans cet environnement. Les défis posés par cette application sont nombreux et les conséquences d’une erreur, même minime, de conception ou de fabrication peuvent avoir des conséquences désastreuses.

L’environnement de travail d’une batterie de locomotive minière
Comme la plupart des gens le savent, l’environnement de travail dans une mine est aussi inhospitalier et dangereux que n’importe quel autre sur cette planète. C’est aussi vrai pour les équipements que pour le personnel qui travaille dur pour nous fournir les minerais et les minéraux essentiels à notre monde moderne. De même qu’il faut une sélection rigoureuse du personnel, un haut degré de préparation et un équipement de protection avant d’autoriser un travailleur à entrer dans une mine, il faut également une approche tout aussi rigoureuse de la sélection, de la préparation et de la protection de l’équipement électrique essentiel aux pratiques minières modernes.

Les environnements de travail des mines diffèrent en fonction de leur emplacement et du matériau extrait. Une mine de charbon souterraine, par exemple, se concentrera sur la lutte contre les incendies et la protection contre le méthane ou les maladies pulmonaires telles que la silicose, tandis qu’une mine de chalcopyrite à ciel ouvert aura des considérations différentes. En ce qui nous concerne, nous nous intéressons aux mines souterraines en général qui nécessitent des équipements de transport électriques, principalement la locomotive minière. En raison des risques liés à l’utilisation de voies ferrées sous tension, l’équipement est invariablement alimenté par des batteries de traction. Cependant, l’environnement difficile signifie que le type de batterie et sa construction sont d’une importance vitale pour le fonctionnement sûr de l’équipement électrique souterrain.

Équipement minier souterrain alimenté par batterie Microtex

Les batteries des locomotives des mines souterraines présentent plusieurs caractéristiques importantes, dictées par l’environnement de travail. Les domaines problématiques pour les batteries de locomotives minières et les solutions proposées par Microtex dans la gamme de batteries pour locomotives minières sont énumérés ci-dessous :

Équipement minier souterrain Microtex alimenté par batterie Microtex Limitless
Équipement minier souterrain alimenté par batterie Microtex

Fiabilité - équipement minier souterrain alimenté par batterie

1. Fiabilité – il doit y avoir une garantie absolue que la batterie fournit les performances nominales dès le premier jour d’installation. Les sociétés minières ne peuvent pas se permettre de ne pas atteindre la production d’une journée de travail ou de prendre un risque avec n’importe quel aspect de la sécurité. Pour cela, le contrôle de la qualité à chaque étape de la fabrication des batteries de locomotives minières et les contrôles de sécurité finaux sont essentiels. Microtex prend cette responsabilité très au sérieux et, dans le cadre de son accréditation ISO 9000, a veillé à ce que chaque étape de la fabrication et chaque composant soient contrôlés quant à leurs propriétés électriques, chimiques et physiques. Le produit final, la batterie de locomotive minière, est testé à 100% pour ses performances et sa sécurité.

Facilité d'installation - équipement minier souterrain alimenté par batterie

2. Facilité d’installation – lors de l’installation d’une batterie de traction sous terre, souvent dans un espace limité, les compétences et les efforts requis doivent être minimes. C’est pourquoi Microtex fournit la batterie de traction pré-assemblée avec les fiches de charge, entièrement testée et à pleine charge, prête à effectuer un changement opérationnel complet. Les anneaux de levage du conteneur sont positionnés de manière à assurer une stabilité maximale lors du levage dans et hors du compartiment de la batterie de la loco.

Fonctionnement - équipement minier souterrain alimenté par batterie

3. Exploitation – les batteries des locomotives minières doivent avoir une capacité suffisante pendant leur durée de vie pour répondre aux exigences de l’exploitation et la maintenance doit être minimale. En outre, les batteries de traction ne doivent pas surchauffer. La surchauffe entraîne une plus grande perte d’eau, une réduction de la durée de vie en raison de la corrosion du réseau et un plus grand dégagement de gaz lors de la charge. Pour garantir de bonnes caractéristiques de fonctionnement, Microtex utilise des batteries de traction dont les plaques ont une construction tubulaire. Il s’agit d’un principe de conception important car, entre autres avantages, il fournit la plus haute densité d’énergie de toutes les constructions de batteries au plomb.

Batterie de locomotive minière de Microtex
Figure 1 Construction d'une cellule plomb-acide de 2V pour les batteries de locomotives minières Exigences pour les batteries de locomotives minières
Fig 2 Caractéristiques internes d'une cellule de batterie de locomotive minière
Fig 2 Caractéristiques internes d'une cellule de batterie de locomotive minière

Fabrication de batteries pour les équipements miniers souterrains alimentés par batterie

Cette gamme de batteries de traction tubulaires de Microtex présente des caractéristiques de conception uniques qui permettent à ces batteries de satisfaire ou de dépasser les exigences de performance. Le point de départ est la matière active contenue dans les plaques qui confère à la batterie de traction sa capacité et son aptitude à remplir sa fonction et à offrir une durée de vie élevée. L’équilibre des matériaux actifs dans les cellules Microtex a été conçu en collaboration avec le Dr Rusch, un éminent scientifique allemand spécialisé dans les batteries. Les processus pour y parvenir ont été conçus en collaboration avec moi-même. Le problème de la surchauffe est minimisé par l’utilisation de connecteurs boulonnés avec une surface de connexion garantie et des composants solides en laiton et en cuivre.

Une autre caractéristique de conception unique de notre batterie de locomotive minière est l’alliage de plomb utilisé dans la fabrication de la grille positive tubulaire ou épine. Elle a une très faible concentration d’antimoine qui réduit le dégagement d’hydrogène et d’oxygène sur les plaques (gazage) créé par la dégradation de l’eau dans l’électrolyte lors de la charge de la batterie de la locomotive minière. L’entretien est également facilité par l’utilisation d’un indicateur de niveau d’électrolyte qui indique sans mesure intrusive quand les cellules doivent être complétées.

Les ajouts d’étain, d’arsenic et de sélénium à l’alliage lui confèrent une résistance à la corrosion et au fluage. Cette combinaison d’alliages présente l’avantage non seulement d’éliminer pratiquement le risque d’explosion dû au dégagement d’hydrogène et de réduire le nombre de fois où la batterie de la locomotive minière doit être rechargée, mais aussi d’empêcher la croissance des plaques positives, ce qui prolonge la durée de vie de la batterie.

Sécurité - dans les équipements miniers souterrains alimentés par batterie

4. Sécurité – le feu et les explosions sont les deux principaux soucis liés aux équipements électriques souterrains. En ce qui concerne les explosions, la cause la plus courante attribuable aux batteries est celle de l’arc interne lorsque la batterie de la locomotive minière a terminé ou est sur le point de terminer son cycle de charge. Un arc peut se produire à l’intérieur d’une batterie de locomotive minière si les joints entre les composants en alliage de plomb sont faibles ou inadéquats, souvent entre la barre omnibus interne et les plaques. Une étincelle générée ici en raison de l’activation ou de la désactivation du courant, ou même un mouvement brusque de la locomotive, en association avec une concentration élevée d’hydrogène provenant de la charge, entraînera une explosion.

C’est pourquoi les processus de soudage dans les procédures d’assemblage des batteries de locomotives minières de Microtex sont contrôlés et la soudure de la barre omnibus et de la plaque pour chaque cellule est inspectée avant de passer à l’étape suivante. Un test destructif aléatoire est également effectué à chaque poste de travail pour vérifier l’intégrité de ces soudures critiques.
En dehors des explosions, le feu est probablement la plus grande menace que peut représenter un dispositif électrique souterrain, notamment une batterie de locomotive minière. Et il y a de nombreuses façons dont une batterie de locomotive minière peut prendre feu.

Grâce à notre expérience dans les mines de charbon britanniques, nous savons que les causes les plus courantes des incendies de batteries de locomotives minières sont dues à des incidents impliquant des composants externes. La quasi-totalité d’entre eux sont dus à un cheminement électrique ou à la formation d’un arc entre les parties métalliques exposées de la batterie de la locomotive minière ou du conteneur. Le conducteur pour le suivi peut être de l’acide de surface ou même de la poussière conductrice ou des dépôts minéraux provenant de l’activité minière.

Des charges de courant élevées, des bornes de cellule mal isolées et l’acier exposé sur un conteneur entraîneront, sous des charges de courant importantes, un suivi à travers un couvercle de cellule contaminé par de l’acide ou de la poussière minérale conductrice. Le milieu conducteur ayant une résistance élevée, il crée de la chaleur, ce qui peut provoquer la combustion et la carbonisation des couvercles des cellules, voire des incendies dans les cas extrêmes.

La conception de la batterie de locomotive minière de Microtex élimine ces menaces grâce à des caractéristiques de conception spécifiques : l’utilisation de matériaux ignifuges (FR) pour les couvercles des cellules, des connecteurs boulonnés isolés sans métal exposé et un revêtement polyester spécial pour le conteneur en acier qui est à la fois isolant et suffisamment flexible pour éviter les dommages qui exposeraient le métal nu (Fig.1). Le conteneur est particulièrement important en raison du risque de fuite à la terre si le métal est exposé et si un chemin conducteur est créé entre les bornes et le conteneur.

Cela présente non seulement un risque d’incendie, mais réduit également la tension de fonctionnement de la batterie de la locomotive minière, ce qui se traduit essentiellement par un rendement énergétique inférieur et, par conséquent, par une réduction de la capacité et de la durée de vie de la batterie de la locomotive minière.

Il existe également un risque d’incendie dû à l’inflammation des gaz inflammables libérés pendant la charge. Cette menace peut être minimisée en prévoyant des zones correctement ventilées pour la recharge. Microtex peut à la fois concevoir et conseiller le client sur son bon fonctionnement, si nécessaire, gratuitement. De plus, la production de gaz pendant la charge est minimisée par l’utilisation d’un chargeur dédié développé par Microtex au cours d’une décennie d’expérience dans cette application. Combiné aux alliages de plomb à haute résistance et à faible dégagement gazeux utilisés dans les plaques de la batterie, ce système est le plus sûr de la technologie plomb-acide.

Options de dimensionnement de la batterie - Équipement minier souterrain alimenté par batterie Microtex

5. Options de dimensionnement de la batterie – un autre aspect essentiel pour garantir une longue durée de vie sans problème est d’installer une batterie de locomotive minière correctement dimensionnée. Faire correspondre la capacité au cycle d’exploitation est essentiel pour obtenir le meilleur rapport qualité-prix et le coût total de possession le plus bas. Les tailles de batteries standard pour locomotives minières proposées par Microtex (tableau 1) sont complètes. La gamme de batteries tubulaires de traction 2V offre également une grande flexibilité en termes de capacité et de coût pour les batteries standard, grâce à la variété des tailles disponibles. Les cellules 2v sont proposées dans les dimensions DIN et BS avec une capacité nominale élevée.

Nous espérons que ce blog a couvert les exigences et les aspects les plus importants des batteries de locomotives minières. Les problèmes qui peuvent être causés par une batterie mal conçue et/ou mal spécifiée peuvent littéralement être dévastateurs. C’est pourquoi il est important d’avoir un fournisseur de confiance disposant de l’expérience, des connaissances et des ressources nécessaires pour vous aider à choisir et à répondre aux exigences de la batterie de votre locomotive minière.

L’équipe de Microtex a plus de 15 ans d’expérience dans l’approvisionnement des fabricants de locomotives minières et n’a jamais cessé de développer ses connaissances. Ne prenez pas de risques avec la sécurité ou la fiabilité, pour votre prochaine batterie de locomotive minière, contactez l’équipe Microtex Pour vous assurer d’avoir le meilleur produit possible et le plus haut degré de service professionnel en matière de batteries disponible dans l’industrie.

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