Microtex 电池供电的地下采矿设备
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Microtex 电池用于电池供电的地下采矿设备

在这篇博客中,我们研究了非常困难的电池地下作业的要求 电池供电的地下采矿设备。 虽然安全要求是地下使用电池设计和材料的主要关注点是可以理解的,但我们不能忘记性能的重要性以及在这种环境下维护和充电电池的实际困难。 此应用程序带来的挑战很多,即使设计或制造的一小部分出错,也会导致灾难性的后果。

矿用机车蓄电池工作环境
大多数人都知道,矿山的工作环境与地球上的任何环境一样荒凉和危险。 对于设备来说如此,对于为我们提供现代世界必不可少的矿石和矿物质的勤奋人员来说也是如此。 正如在允许工人进入矿山之前需要仔细选择人员、高度准备和保护设备一样,在选择、准备和保护现代采矿实践中必不可少的电动设备时,也需要采取同样谨慎的方法。

矿山的工作环境确实因其位置和开采材料的不同而有所不同。 例如,地下煤矿将专注于消火和防止甲烷气体或肺部疾病(如硅肺病),而露天黄铜矿矿则有不同的考虑。 就我们的目的而言,我们正在研究一般需要电动运输设备(主要是采矿机车)的地下矿山。 由于有实时轨道的危险,设备总是由牵引电池供电。 然而,恶劣的环境意味着电池的类型及其构造对于地下电气设备的安全运行至关重要。

Microtex 电池供电的地下采矿设备

地下矿用机车电池有几个由工作环境决定的重要特性。 下面列出了矿用机车电池的问题领域以及Microtex在矿用机车电池系列中提供的解决方案:

Microtex 电池供电的地下采矿设备 Microtex Limitless
Microtex 电池供电的地下采矿设备

可靠性 - 电池供电的地下采矿设备

1. 可靠性——必须绝对保证电池从安装的第一天起就提供额定性能。 矿业公司无法承受无法满足工作日生产的单一事件,也无法承担任何安全方面的风险。 为此,矿用机车电池制造每个阶段的质量控制和最终安全检查至关重要。 Microtex 非常重视这一责任,并在其 ISO 9000 认证下,确保检查每个制造阶段和每个组件的电气、化学和物理特性。 最终产品矿用机车电池经过 100% 的性能和安全测试。

易于安装 - 电池供电的地下采矿设备

2. 易于安装——当在地下安装牵引电池时,通常空间有限,所需的技巧和努力应该是最少的。 出于这个原因,Microtex 提供预先组装有充电插头的牵引电池,经过全面测试并处于充电状态,准备进行完整的操作转变。 集装箱吊耳的位置可在吊入和吊出机车电池舱时提供最大的稳定性。

操作 - 电池供电的地下采矿设备

3. 运行——矿用机车电池在其整个生命周期内应有足够的容量来满足运行要求,并且维护量应最少。 此外,牵引电池不得过热。 过热会导致更大的失水、更短的工作寿命(由于电网腐蚀)以及充电时更多的气体逸出。 为确保良好的操作特性,Microtex 使用具有管状结构的极板的牵引电池。 这是一个重要的设计原则,除其他优点外,它提供了所有铅酸电池结构中最高的能量密度。

Microtex 矿用机车电池
图1 矿用机车蓄电池用2V铅酸蓄电池的构造 矿用机车蓄电池要求
图2 矿用机车电池电芯的内部特征
图2 矿用机车电池电芯的内部特征

用于电池供电的地下采矿设备的电池制造

Microtex 的这种管状牵引电池系列具有一些独特的设计特点,使这些电池能够满足或超过性能要求。 出发点是极板中的活性材料,它为牵引电池提供容量和能力,以实现其职责并提供高循环寿命。 Microtex 电池中的活性物质平衡是与德国著名的电池科学家 Rusch 博士合作设计的。 实现这一目标的过程是与我合作设计的。 通过使用具有保证连接面积的螺栓连接器和实心黄铜和铜组件,可以最大限度地减少过热问题。

我们矿用机车电池的另一个独特设计特点是用于制造管状正极网格或脊柱的铅合金。 这具有非常低的锑浓度,可减少在为采矿机车电池充电时电解液中的水分解产生的极板上的氢和氧的析出(放气)。 使用电解液液位指示器也使维护更容易,当电池需要加满时,该指示器无需侵入性措施即可显示。

向合金中添加锡、砷和硒可提供耐腐蚀性和蠕变强度。 这种合金组合的好处不仅是实际上消除了析氢引起的爆炸风险,减少了矿用机车电池需要充电的次数,而且还有助于防止正极板生长,从而延长电池寿命。

安全 - 在电池供电的地下采矿设备中

4、安全——火灾和爆炸是地下电气设备的两大担忧。 关于爆炸,最常见的电池原因是在矿用机车电池已完成或接近其充电周期结束时的内部电弧。 如果铅合金部件之间(通常在内部母线和极板之间)的接头薄弱或不足,则矿用机车电池内部可能会发生电弧。 由于打开或关闭电流而产生的火花,甚至是机车的颠簸运动,与充电产生的高氢浓度相关联,都会导致爆炸。

这就是为什么 Microtex 矿用机车电池组装程序中的焊接过程受到监控,并在进入下一阶段之前检查每个电池的汇流条和极板焊接的原因。 每个班次还进行随机破坏性测试,以测试这些关键焊缝的完整性
除了爆炸之外,火灾可能是包括矿用机车电池在内的地下电气设备可能造成的最大威胁。 矿用机车电池有多种可能着火的方式。

根据英国煤矿的经验,我们知道矿用机车电池起火的最常见原因是涉及外部组件的事故。 几乎所有这些都是由于矿用机车电池或集装箱上暴露的金属部件之间的电气跟踪或电弧引起的。 用于跟踪的导体可以是表面酸性物质,甚至可以传导来自采矿活动的灰尘或矿物沉积物。

高电流负载、绝缘不良的电池端子和容器上的裸露钢,在大电流负载下将导致电池盖被酸或导电矿物粉尘污染。 由于导电介质具有高电阻,它会产生热量,从而导致电池盖阴燃和炭化,甚至在极端情况下引起火灾。

Microtex 矿用机车电池设计通过特定的设计特点消除了这些威胁:电池盖使用阻燃 (FR) 材料、没有暴露金属的绝缘螺栓连接器和钢制容器的特殊聚酯涂层,既绝缘又足够灵活,以避免损坏裸露金属(图 1)。 如果金属暴露在外并形成从端子到容器的导电路径,则容器尤其重要,因为存在漏电风险。

这不仅会带来火灾风险,还会降低矿用机车电池的工作电压,从本质上降低能量输出,从而降低矿用机车电池的容量和使用寿命。

充电过程中释放的可燃气体被点燃也存在着火的风险。 通过为充电指定适当的通风区域,可以最大限度地减少这种威胁。 如果需要,Microtex 可以免费为客户设计和建议其正确操作。 此外,通过使用 Microtex 在此应用中数十年的经验开发的专用充电器,可以最大限度地减少充电过程中的气体产生。 当它与电池板中使用的高强度低放气铅合金相结合时,它提供了最安全的系统,采用富液铅酸技术。

电池尺寸选项 - Microtex 电池供电的地下采矿设备

5. 电池尺寸选项——确保长期无故障使用寿命的另一个关键方面是安装尺寸正确的矿用机车电池。 使容量与运营周期相匹配是获得最佳性价比和最低 TCO 的关键。 Microtex 提供的标准矿用机车电池尺寸(表 1)非常全面。 由于管状牵引 2v 电池范围内的各种尺寸,标准电池内的容量和成本选项也具有灵活性。 2v 电池提供 DIN 和 BS 尺寸,具有高额定容量。

相信这个博客已经涵盖了采矿机车电池的更重要的要求和方面。 设计不正确和/或指定的电池可能导致的问题实际上是毁灭性的。 这就是为什么拥有一家拥有丰富经验、知识和可用资源的值得信赖的供应商来帮助您选择矿用机车电池并满足其使用要求非常重要。

Microtex 团队在为矿用机车制造商提供服务方面拥有超过 15 年的经验,并且从未停止建立在这些知识的基础上。 不要在安全性或可靠性方面冒险,对于您的下一个矿用机车电池,请与 Microtex 团队联系,以确保您拥有业内最好的产品和最高程度的专业电池服务。

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