RU2467436C1 - Method for nondestructive inspection of technical state of chemical current sources - Google Patents

Method for nondestructive inspection of technical state of chemical current sources Download PDF

Info

Publication number
RU2467436C1
RU2467436C1 RU2011128918/07A RU2011128918A RU2467436C1 RU 2467436 C1 RU2467436 C1 RU 2467436C1 RU 2011128918/07 A RU2011128918/07 A RU 2011128918/07A RU 2011128918 A RU2011128918 A RU 2011128918A RU 2467436 C1 RU2467436 C1 RU 2467436C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
state
value
chemical current
technical
current sources
Prior art date
Application number
RU2011128918/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Евгеньевич Кунько (RU)
Александр Евгеньевич Кунько
Александр Васильевич Спесивцев (RU)
Александр Васильевич Спесивцев
Original Assignee
Александр Евгеньевич Кунько
Александр Васильевич Спесивцев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Евгеньевич Кунько, Александр Васильевич Спесивцев filed Critical Александр Евгеньевич Кунько
Priority to RU2011128918/07A priority Critical patent/RU2467436C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2467436C1 publication Critical patent/RU2467436C1/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention relates to evaluation of the technical state of chemical current sources and can be used when drawing up program-methodical documentation for conducting practical examination of the technical state of chemical current sources in order to evaluate their actual state, including at the final phase of their guaranteed service life. The technical result of the invention is improving time indicators of diagnosing chemical current sources, as well as the possibility of quantitative evaluation of the current technical state in nondestructive inspection mode. According to the invention, quantitative and qualitative indicators of the technical state of the chemical current source, which collectively enable to systematically evaluate the actual state of articles are used when forming the factor space. Exclusion of the destructive factor is achieved by introducing several thermal imaging factors into the factor space. Selection and formalisation of the main indicators - the generalised parameter of the technical state of the chemical current source, which depends on actual values of the component of the factor space, enable to conduct quantitative evaluation of the current state of the chemical current source and associate it with one of five possible states.
EFFECT: obtaining an analytical expression which enables to conduct comprehensive quantitative evaluation of the actual state of chemical current sources.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области оценивания технического состояния (ТС) вторичных химических источников тока (ХИТ) и может быть использовано при проведении мониторинга ТС ХИТ на различных этапах жизненного цикла, в том числе на этапе завершения гарантийных сроков эксплуатации.The invention relates to the field of assessing the technical condition (TS) of secondary chemical current sources (CITs) and can be used to monitor the HIT TS at various stages of the life cycle, including at the stage of completion of warranty service life.

Известен способ оценки ТС кислотных ХИТ (РД 34.45-51.300-97. «Объем и нормы испытаний электрооборудования»), также известен способ оценки ТС щелочных ХИТ (ГОСТ Р МЭК 60622-2002. «Аккумуляторы и батареи щелочные. Аккумуляторы никель-кадмиевые герметичные призматические»). Порядок проверки ТС изделий заключается в проведении определенной последовательности механических испытаний и электрических проверок, основанных на методах измерения электрических параметров. Общие требования по порядку проведения испытаний ХИТ реализуются в виде программно-методической документации для изделий конкретного типа, при этом принимаются во внимание специфика их конструкции, условия эксплуатации, особенности монтажа на объекте и т.д.A known method for evaluating TS acid HIT (RD 34.45-51.300-97. "Scope and norms of testing electrical equipment"), there is also a known method for evaluating TS alkaline HIT (GOST R IEC 60622-2002. "Alkaline batteries and batteries. Nickel-cadmium sealed prismatic batteries "). The procedure for checking the TS of products is to conduct a certain sequence of mechanical tests and electrical checks based on methods for measuring electrical parameters. General requirements on the test procedure for HIT are implemented in the form of software and methodological documentation for products of a particular type, while taking into account the specifics of their design, operating conditions, installation features at the facility, etc.

Недостатками существующих способов оценивания ТС ХИТ являются значительные временные затраты на проведение испытаний, а также разрушающий характер некоторых проверок, результатом которых может явиться нарушение физической структуры изделий и ухудшение их эксплуатационных характеристик.The disadvantages of the existing methods for evaluating the HIT TS are significant time spent on testing, as well as the destructive nature of some checks, which may result in a violation of the physical structure of the products and the deterioration of their operational characteristics.

Известен также способ оценивания ТС ХИТ на этапе завершения гарантийных сроков, в частности, в разработанной ЗАО «НИИХИТ-2» «Методике освидетельствования аккумуляторных батарей 28НКП-90А с целью продления срока эксплуатации до 21,5 года» ЖФИР.560103.007ПМ определяется порядок проведения испытаний ХИТ 28НКП-90А с целью продления сроков их эксплуатации. В методике определен следующий пошаговый порядок проведения работ: по данным формуляров определяется срок эксплуатации изделий, производится визуальный осмотр изделий на предмет отсутствия дефектов в виде вмятин, трещин, повреждений разъемов (повреждения резьбовой части, сколов на изоляторе), выявления мест протекания электролита. Проверяется наличие пломб предприятий-изготовителей и предприятий, проводивших доработки батарей в процессе их эксплуатации. Затем, согласно технологической карте, указанной в эксплуатационной документации на данный вид изделия, производится измерение сопротивления изоляции. Батарея со снятой крышкой осматривается для оценивания состояния электросхемы и прокладок, далее измеряется величина напряжения разомкнутой цепи (НРЦ) всех аккумуляторов в батарее, аккумуляторы со значением НРЦ менее 1.25 В подлежат замене.There is also a known method for evaluating the HIT TS at the stage of completing warranty periods, in particular, in the Methodology for Testing 28NKP-90A Batteries Developed by CJSC NIIKHIT-2 in order to extend the life of the battery to 21.5 years. ZhFIR.560103.007PM defines the test procedure HIT 28NKP-90A in order to extend the terms of their operation. The methodology defines the following step-by-step procedure for carrying out work: according to the forms, the product life is determined, the product is visually inspected for defects in the form of dents, cracks, damage to connectors (damage to the threaded part, chips on the insulator), and identification of places of electrolyte leakage. Checks for the seals of manufacturers and enterprises that have finalized the batteries during their operation. Then, according to the routing indicated in the operational documentation for this type of product, the insulation resistance is measured. The battery with the cover removed is inspected to assess the state of the wiring diagram and gaskets, then the open circuit voltage (NRC) of all the batteries in the battery is measured, batteries with an NTC less than 1.25 V must be replaced.

Из испытуемой батареи дополнительно извлекаются два аккумулятора с наименьшим, но не ниже 1.25 В, значением НРЦ. Собирается схема последовательного соединения извлеченных аккумуляторов, и они подвергаются разряду током величиной (100±5)А до напряжения 1.05 В. Продолжительность разряда должна составлять не менее 15 минут. Если один из аккумуляторов при достижении контрольного времени имеет напряжение менее 1.05 В, тогда из освидетельствуемой батареи извлекаются дополнительно еще два аккумулятора и повторяется разряд.Two batteries with the smallest, but not lower than 1.25 V, NRC value are additionally removed from the test battery. A series circuit of the extracted batteries is assembled, and they are discharged by a current of (100 ± 5) A to a voltage of 1.05 V. The discharge duration should be at least 15 minutes. If one of the batteries, when the control time is reached, has a voltage of less than 1.05 V, then an additional two more batteries are removed from the tested battery and the discharge is repeated.

Батареям, у которых выбранные и извлеченные аккумуляторы разряжались до контрольного напряжения 1,05 В в течение 15 минут и более, срок эксплуатации продлевают на 5 лет (в пределах срока эксплуатации, не превышающего 21,5 лет), батареям, у которых и после повторного разряда до контрольного напряжения продолжительность разряда составила менее 15 минут, срок эксплуатации не продлевают, и они подлежат замене.Batteries in which the selected and removed batteries were discharged to a control voltage of 1.05 V for 15 minutes or more, the service life is extended by 5 years (within the operating period not exceeding 21.5 years), batteries in which after repeated the discharge to the control voltage, the discharge duration was less than 15 minutes, the service life is not extended, and they must be replaced.

Недостатками данного способа являются значительные временные затраты, которые составляют 2,6 человеко/дня на освидетельствование, доработку и оформление результатов испытаний одной батареи, а также разрушающий характер проводимых работ в ходе оценки емкостных показателей, результатом которых может явиться увеличение разбаланса энергетических характеристик между аккумуляторами в батарее, а также нарушение заводской сборки комплектующих элементов батареи.The disadvantages of this method are significant time costs, which are 2.6 person / day for the examination, completion and execution of the test results of one battery, as well as the destructive nature of the work carried out during the assessment of capacitive indicators, which may result in an increase in the imbalance of energy characteristics between the batteries in battery, as well as violation of the factory assembly of battery components.

Задачей изобретения является снижение временных затрат на проведение обследования ХИТ, а также исключение разрушающего фактора.The objective of the invention is to reduce the time spent on the examination of HIT, as well as the elimination of the destructive factor.

Технический результат от использования изобретения заключается в повышении достоверности и надежности принимаемых решений о техническом состоянии ХИТ в режиме проведения неразрушающего контроля.The technical result from the use of the invention is to increase the reliability and reliability of decisions about the technical condition of HIT in the mode of non-destructive testing.

Сокращение временных затрат, а также исключение разрушающего фактора при оценке ТС ХИТ достигается введением тепловизионных показателей в факторное пространство при формализации исходной диагностической информации. При этом принимается во внимание зависимость тепловыделений при функционировании ХИТ от величины внутреннего сопротивления, т.е. величина внутреннего сопротивления R пропорциональна производной от тепловыделения W по току заряда (разряда) I, R=dW/dI. Также известно, что при недостаточном количестве электролита, особенно при малых токах заряда и повышенной температуре окружающей среды, никель-кадмиевые аккумуляторы могут попасть в «тепловой разгон», когда из-за повышенной скорости ионизации кислорода аккумулятор начинает разогреваться.The reduction of time costs, as well as the elimination of the destructive factor in evaluating the HIT TS, is achieved by introducing thermal imaging indicators into the factor space while formalizing the initial diagnostic information. In this case, the dependence of the heat release during the operation of the ChIT on the value of the internal resistance, i.e. the value of internal resistance R is proportional to the derivative of heat release W with respect to the charge (discharge) current I, R = dW / dI. It is also known that with an insufficient amount of electrolyte, especially at low charge currents and elevated ambient temperature, nickel-cadmium batteries can get into "thermal acceleration" when, due to the increased rate of oxygen ionization, the battery starts to warm up.

Сущность изобретения заключается в том, что определяют факторное пространство, характеризующее техническое состояние ХИТ, осуществляют выбор основного параметра и в соответствии с его формализованным описанием производят разбивку области его значений на отрезке от 0 до 1 на ряд интервалов, и устанавливают порядок определения принадлежности основного параметра к каждому из них. В зависимости от того, к какому интервалу принадлежит значение оцениваемого параметра, принимают решение о техническом состоянии изделия, согласно изобретению, в качестве основного параметра выбирают обобщенный показатель технического состояния ХИТ, количественно определяемый по полиномуThe essence of the invention lies in the fact that they determine the factor space characterizing the technical condition of the HIT, select the main parameter and, in accordance with its formalized description, break down the range of its values in the interval from 0 to 1 into a number of intervals, and establish the procedure for determining the belonging of the main parameter to to each of them. Depending on the interval to which the value of the parameter to be estimated belongs, a decision is made on the technical condition of the product, according to the invention, as a main parameter, a generalized indicator of the technical state of HIT quantitatively determined by polynomial is chosen

Y=0,4171+0,0774x1+0,1293x2+0,0308x4+0,1x6+0,0933x7+0,0151x1x4-0,0103x1x5-0,0154x1x6+0,0154x1x7+0,0103x2x5+0,0263x2x7-0,0103x3x5+0,0105x4x6+0,0103x4x7-0,0105x1x2x4+0,0102x1x2x6-0,0108x1x2x7-0,0108x1x3x4-0,0153x1x6x7+0,0103x2x3x4+0,0151x2x4x7+0,0205x3x4x5-0,0105x3x5x7+0,0103x4x6x7 Y = 0.4171 + 0.0774x 1 + 0.1293x 2 + 0.0308x 4 + 0.1x 6 + 0.0933x 7 + 0.0151x 1 x 4 -0.0103x 1 x 5 -0.0154x 1 x 6 + 0.0154x 1 x 7 + 0.0103x 2 x 5 + 0.0263x 2 x 7 -0.0103x 3 x 5 + 0.0105x 4 x 6 + 0.0103x 4 x 7 -0.0105x 1 x 2 x 4 + 0.0102x 1 x 2 x 6 -0.0108x 1 x 2 x 7 -0.0108x 1 x 3 x 4 -0.0153x 1 x 6 x 7 + 0.0103x 2 x 3 x 4 +0, 0151x 2 x 4 x 7 + 0.0205x 3 x 4 x 5 -0.0105x 3 x 5 x 7 + 0.0103x 4 x 6 x 7

где в кодированном виде представлены следующие компоненты факторного пространства:where the following components of the factor space are presented in coded form:

x1 - продолжительность эксплуатации;x 1 - the duration of operation;

x2 - значение средней температуры характерного участка поверхности ХИТ;x 2 - the average temperature of a characteristic surface area of the CIT;

x3 - величина сопротивления изоляции электрических цепей;x 3 - value of insulation resistance of electrical circuits;

x4 - величина разбаланса энергетических характеристик аккумуляторов в батарее (по значению напряжения разомкнутой цепи);x 4 - the value of the imbalance in the energy characteristics of the batteries in the battery (according to the value of the open circuit voltage);

x5 - состояние контактных соединений;x 5 - state of contact compounds;

x6 - режим эксплуатации;x 6 - operation mode;

x7 - признаки разгерметизации (вздутие аккумуляторов, подтеки электролита).x 7 - signs of depressurization (bloating batteries, smudges of electrolyte).

Для представления переменных полинома в рамках единой измерительной шкалы осуществляется их кодирование в соответствии с выражениямиTo represent the polynomial variables within a single measuring scale, they are encoded in accordance with the expressions

x1=(tгар-tфакт)/tгар, где tгар и tфакт - гарантийный и фактический сроки эксплуатации изделия (лет);x 1 = (t gar -t fact ) / t gar , where t gar and t fact - warranty and actual product life (years);

x2=5(Tдоп-Tфакт)/Tдоп, где Tдоп и Tфакт - допустимое и фактическое значение средней температуры характерного участка поверхности ХИТ при заданных условиях функционирования (C°);x 2 = 5 (T add -T fact ) / T add , where T add and T fact - allowable and actual value of the average temperature of a characteristic section of the surface of the chit under specified operating conditions (C °);

x3=2(Rфакт-Rном)/Rном, где Rфакт и Rном - фактическое и номинальное значения сопротивления изоляции электрических цепей изделия (мОм);x 3 = 2 (R fact -R nom ) / R nom , where R fact and R nom are the actual and nominal values of the insulation resistance of the electrical circuits of the product (mOhm);

x4=2(ΔUдоп-ΔUфакт)/ΔUдоп, где ΔUдоп и ΔUфакт - допустимая и фактическая величина разбаланса аккумуляторов в батарее по НРЦ (В);x 4 = 2 (ΔU add- ΔU fact ) / ΔU add , where ΔU add and ΔU fact - allowable and actual value of the unbalance of the batteries in the battery according to the NRC (V);

Figure 00000001
;
Figure 00000001
;

где Kd - коэффициент дефектности - отношение измеренного превышения температуры контактного соединения

Figure 00000002
к превышению температуры аналогичного КС, имеющего минимальную температуру из всех КС аналогичных элементов
Figure 00000003
,
Figure 00000004
.where K d is the defectiveness coefficient is the ratio of the measured temperature rise of the contact joint
Figure 00000002
to exceed the temperature of a similar KS having a minimum temperature of all KS of similar elements
Figure 00000003
,
Figure 00000004
.

Кодирование переменной x6 осуществляется с учетом результатов анализа специфики режимов функционирования аппаратуры, в составе которой используются ХИТ, при этом выделяют следующие режимы эксплуатации ХИТ:The coding of the variable x 6 is carried out taking into account the results of the analysis of the specifics of the operating modes of the equipment, the composition of which uses HIT, and the following operating modes of HIT are distinguished:

- циклирование, т.е. переключение с заряда на разряд при различной глубине разряда;- cycling, i.e. switching from charge to discharge at various depths of discharge;

- буферные, когда ХИТ работает параллельно с другим источником энергии и обеспечивает стабильность подачи энергии при переменном графике нагрузки;- buffer, when the HIT works in parallel with another energy source and ensures the stability of energy supply with a variable load schedule;

- резервный, когда ХИТ постоянно находится в состоянии полной заряженности и обеспечивать питание потребителей при отключении основного источника.- backup, when HIT is constantly in a state of full charge and provide power to consumers when the main source is turned off.

Исходя из этогоBased on this

Figure 00000005
Figure 00000005

x7=(Nдоп-Nпр)/Nдоп, где Nпр - количество аккумуляторов с видимыми признаками механических повреждений и разгерметизации, выявленное в процессе проверки, Nдоп - допустимое количество аккумуляторов с признаками механических повреждений и разгерметизации.x 7 = (N dop -N pr) / N ext, etc. where N - number of batteries with visible signs of mechanical damage and depressurization, revealed in the verification process, additional N - admissible number of cells with signs of mechanical damage and depressurization.

Разбивку диапазона Y в интервале [0, 1] производят на 5 интервалов в соответствии с формализованным описанием обобщенного параметра технического состояния ХИТThe breakdown of the range Y in the interval [0, 1] is made into 5 intervals in accordance with the formalized description of the generalized parameter of the technical state of HIT

Figure 00000006
Figure 00000006

ИнтервалInterval Границы интервалаInterval Boundaries Мода интервалаInterval Fashion Наименование терм-множестваThe name of the term set Характеристика состоянияState characteristic II 1,0÷0,671,0 ÷ 0,67 0,8350.835 Выше нормыAbove norm Фактические значения всех параметров, характеризующих ТС ХИТ, несколько превышают значения, установленные в ЭД на изделие.The actual values of all parameters characterizing the HIT TS are slightly higher than the values set in the ED on the product. IIII 0,835÷0,50.835 ÷ 0.5 0,670.67 НормаNorm Фактические значения основных параметров, характеризующих ТС ХИТ, в основном соответствуют значениям, установленным в ЭД на изделие. Незначительные замечания по результатам обследования устраняются на месте в незначительном объеме восстановительных работ.The actual values of the main parameters characterizing the HIT TS mainly correspond to the values set in the ED on the product. Minor comments on the results of the survey are eliminated on the spot in a small amount of restoration work. IIIIII 0,67÷0,330.67 ÷ 0.33 0,50.5 Ниже нормы, в пределах допускаBelow normal, within tolerance Фактические значения основных параметров, характеризующих ТС ХИТ, незначительно ниже значений, установленных в ЭД на изделие, но позволяют дальнейшую эксплуатацию в составе специальной аппаратуры при условии проведения восстановительных мероприятий на месте, отправка на предприятие-изготовитель для проведения РВР (ремонтно-восстановительных работ) не требуется.The actual values of the main parameters characterizing the HIT TS are slightly lower than the values established in the ED for the product, but allow further operation as part of special equipment provided that remedial measures are carried out on site, sending to the manufacturer for the purpose of carrying out RRR (repair and restoration work) is not required. IVIV 0,5÷0,1650.5 ÷ 0.165 0,330.33 Предельное состояниеLimit state Фактические значения основных параметров, характеризующих ТС ХИТ, не соответствуют установленным в ЭД на изделие, проведение восстановительных работ на месте не позволит восстановить работоспособность изделия в полном объеме, но существует возможность ее восстановления при условии проведения РВР на предприятии-изготовителе.Actual values of the main parameters characterizing the HIT TS do not correspond to those established in the ED on the product; conducting on-site restoration work will not allow to restore the product to its full capacity, but there is a possibility of its restoration provided that the RVR is carried out at the manufacturer. VV 0,33÷00.33 ÷ 0 0,1650.165 Дальнейшая эксплуатация недопустимаFurther operation unacceptable Фактические значения основных параметров, характеризующих ТС ХИТ, не соответствуют установленным в ЭД на изделие, проведение РВР нецелесообразно по причине невозможности восстановления работоспособного состояния изделия.Actual values of the main parameters characterizing the HIT TS do not correspond to those established in the ED on the product; carrying out the RVR is impractical due to the impossibility of restoring the product to a healthy state.

По принадлежности вычисленного значения Y к определенному терм-множеству принимают решение о техническом состоянии ХИТ по всему комплексу переменных.Based on whether the calculated value of Y belongs to a specific term-set, a decision is made on the technical condition of the HIT over the entire complex of variables.

Реализация предлагаемого в изобретении способа оценивания ТС ХИТ предполагает проведение следующего комплекса работ:The implementation of the proposed in the invention method for evaluating TS HIT involves the following complex of activities:

- по данным формуляров определяется срок эксплуатации изделий;- according to the forms, the product life is determined;

- анализируются условия эксплуатации изделия;- analyzes the operating conditions of the product;

- в соответствии с технологическими картами, указанными в эксплуатационной документации на изделия, производятся измерения величин НРЦ аккумуляторов и сопротивления изоляции электрических цепей;- in accordance with the technological maps indicated in the operational documentation for the products, measurements are made of the NRC of the batteries and the insulation resistance of the electrical circuits;

- производится визуальный осмотр конструктивных элементов батареи;- a visual inspection of the structural elements of the battery;

- производится термографическая съемка аккумуляторной батареи при заданных условиях функционирования. На рисунках 1, 2 представлены термограммы аккумуляторных батарей.- a thermographic survey of the battery is performed under specified operating conditions. Figures 1, 2 show thermograms of batteries.

Пример 1. Фактический срок эксплуатации аккумуляторной батареи составляет 7 лет, гарантийный срок эксплуатации 10 лет. Средняя температура характерного участка поверхности аккумулятора составила 30 C° при допустимом ее значении 35 C°. Величина сопротивления изоляции силовых цепей составила 30 мОм при допустимом ее значении 20 мОм. Величина разбаланса аккумуляторов в батарее составила 5 мВ при допустимом значении 10 мВ. Значение коэффициента дефектности контактных соединений не превышает 1.2. Изделие эксплуатируется в буферном режиме, признаки разгерметизации и механических повреждений отсутствуют.Example 1. The actual battery life is 7 years, the warranty period is 10 years. The average temperature of a typical surface area of the battery was 30 ° C with a permissible value of 35 ° C. The value of the insulation resistance of power circuits was 30 mOhm with a permissible value of 20 mOhm. The imbalance of the batteries in the battery was 5 mV with an acceptable value of 10 mV. The value of the defectiveness coefficient of contact compounds does not exceed 1.2. The product is operated in a buffer mode, there are no signs of depressurization and mechanical damage.

Произведя кодирование переменных, входящих в факторное пространство, получим: x1=0.3, x2=0.71, x3=1, x4=0.5, x5=1, x6=0, x7=1. При этом рассчитанное значение показателя ОПТС Y=0.6435229, что соответствует интервалу терм-множества «Норма».After coding the variables included in the factor space, we obtain: x 1 = 0.3, x 2 = 0.71, x 3 = 1, x 4 = 0.5, x 5 = 1, x 6 = 0, x 7 = 1. At the same time, the calculated value of the OPTS indicator is Y = 0.6435229, which corresponds to the interval of the “Norm” term set.

Пример 2. Фактический срок эксплуатации аккумуляторной батареи составляет 13 лет, гарантийный срок эксплуатации 10 лет. Средняя температура характерного участка поверхности аккумулятора составила 38 C° при допустимом ее значении 35 C°. Величина сопротивления изоляции силовых цепей составила 20 мОм при допустимом ее значении 20 мОм. Величина разбаланса аккумуляторов в батарее составила 15 мВ, при допустимом ее значении 10 мВ. Значение коэффициента дефектности контактных соединений (1.2≤Kd≤1.5). Изделие эксплуатируется в режиме циклирование, имеются признаки разгерметизации и механических повреждений у 3 аккумуляторов в батарее, при допустимом количестве 2.Example 2. The actual battery life is 13 years, the warranty period is 10 years. The average temperature of a typical portion of the battery surface was 38 ° C with a permissible value of 35 ° C. The value of the insulation resistance of power circuits was 20 mOhm with a permissible value of 20 mOhm. The value of the unbalance of the batteries in the battery was 15 mV, with a permissible value of 10 mV. The value of the defectiveness coefficient of contact compounds (1.2≤K d ≤1.5). The product is operated in cycling mode, there are signs of depressurization and mechanical damage in 3 batteries in the battery, with an allowable amount of 2.

Произведя кодирование переменных, входящих в факторное пространство, получим: x1=-0.3, x2=-0.43, x3=0, x4=-0.5, x5=0, x6=-1, x7=-0.5. При этом рассчитанное значение показателя ОПТС Y=0.263658, что соответствует интервалу терм-множества «Предельное состояние».After coding the variables included in the factor space, we obtain: x 1 = -0.3, x 2 = -0.43, x 3 = 0, x 4 = -0.5, x 5 = 0, x 6 = -1, x 7 = -0.5 . In this case, the calculated value of the OPTS indicator is Y = 0.263658, which corresponds to the interval of the term set “Limit state”.

ПРОВЕРКА АДЕКВАТНОСТИ МОДЕЛИ ОБОБЩЕННОГО ПАРАМЕТРА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ТОКАCHECKING THE AMBIENTITY OF THE MODEL OF THE GENERALIZED PARAMETER OF THE TECHNICAL CONDITION OF CHEMICAL CURRENT SOURCES

Проверка адекватности модели обобщенного параметра технического состояния (ОПТС) химических источников тока (ХИТ) проведена прямым сравнением рассчитанных по полученному выражению значений ОПТС с практическими результатами технического освидетельствования ХИТ 27НКМ-100, проводимого с целью продления сроков их эксплуатации. При проведении апробации принимались следующие допущения:The adequacy of the model of the generalized parameter of the technical condition (OPTS) of chemical current sources (CIT) was verified by a direct comparison of the calculated OPTs calculated using the obtained expression with the practical results of the technical examination of the HIT 27NKM-100 carried out with the aim of extending their operational life. During testing, the following assumptions were made:

- поскольку при проведении обследования изделий комиссия оценивала емкостные показатели, в ходе апробации при оценивании параметра x2 использовались численные данные по емкостным показателям;- since the commission evaluated capacitive indicators during the inspection of products, during the testing, when evaluating the parameter x 2 , numerical data on capacitive indicators were used;

- принимая во внимание отсутствие в результатах работы комиссии данных о состоянии контактных соединений, в ходе апробации значение параметра x5 принималось равным «0», т.е. «норме».- taking into account the absence of data on the state of contact connections in the results of the commission’s work, during testing the value of parameter x 5 was taken equal to “0”, i.e. "Normal."

В таблице 1 представлены результаты обследования выборки ХИТ 27НКМ-100 в количестве 30 изделий. Из сравнения данных таблицы видно, что расчетные значения ОПТС практически полностью совпадают с мнением компетентной комиссии. Из этого следует, что полученное выражение можно считать моделью изучаемого явления.Table 1 presents the results of a survey of a sample of HIT 27NKM-100 in the amount of 30 products. A comparison of the data in the table shows that the calculated values of the OPTS almost completely coincide with the opinion of the competent commission. It follows from this that the obtained expression can be considered a model of the phenomenon under study.

Таблица 1Table 1 № п/пNo. p / p Год выпуска (x1)Year of release (x 1 ) Сопротивление изоляции, мОм (x3)Insulation Resistance, mOhm (x 3 ) Величина ΔUНРЦ, В (x4)The value ΔU NRC , V (x 4 ) Кол-во дефектных аккум. (x7)The number of defective batteries. (x 7 ) Емкость изделия А/ч (x2)Product capacity A / h (x 2 ) Режим эксплуатац. (x6)Operation Mode (x 6 ) ОПТС YOPTS Y Принадлежи к терму по ОПТСBelong to the term by OPTS Решение комиссииCommission decision по НРЦby NRC по течиthrough the leak         1one 19881988 00 1,250÷1,2651,250 ÷ 1,265 33 4four 1010 БуферныйBuffer 0,0390,039 Дальнейшая эксплуат. недоп.Further exploitation. undershot. Не допускNo tolerance 22 19881988 1010 1,250÷1,2611,250 ÷ 1,261 88 22 15fifteen БуферныйBuffer 0,0930,093 Дальнейшая зксплуат. недопFurther operation. shortage Не допускNo tolerance 33 19881988 500500 1,265÷1,2691,265 ÷ 1,269 -- 1one 3535 БуферныйBuffer 0,1820.182 Дальнейшая эксплуат. недопFurther exploitation. shortage Не допускNo tolerance 4four 19881988 500500 1,258÷1,2691,258 ÷ 1,269 1one 33 30thirty БуферныйBuffer 0,1200,120 Дальнейшая эксплуат. недопFurther exploitation. shortage Не допускNo tolerance 55 20022002 500500 1,264÷1,2721,264 ÷ 1,272 -- -- 8282 БуферныйBuffer 0,580.58 Ниже нормы в пределах допускаBelow norm within tolerance   66 19951995 500500 1,265÷1,2671,265 ÷ 1,267 -- -- 110110 БуферныйBuffer 0,6290.629 НормаNorm   77 19971997 100one hundred 1,267÷1,2691,267 ÷ 1,269 -- -- 9090 БуферныйBuffer 0,5700.570 Ниже нормы в пределах допускаBelow norm within tolerance   88 19971997 500500 1,266÷1,2691,266 ÷ 1,269 -- -- 108108 БуферныйBuffer 0,6320.632 НормаNorm   99 19951995 500500 1,262÷1,2671,262 ÷ 1,267 -- -- 110110 БуферныйBuffer 0,6140.614 НормаNorm   1010 19951995 500500 1,263÷1,2681,263 ÷ 1,268 -- -- 102102 ХранениеStorage 0,6070.607 НормаNorm   11eleven 19791979 500500 1,237÷1,2631,237 ÷ 1,263 2323 -- 88 БуферныйBuffer 0,0750,075 Дальнейшая эксплуат. недопFurther exploitation. shortage Не допускNo tolerance 1212 20022002 500500 1,262÷1,2681,262 ÷ 1,268 -- -- 8080 БуферныйBuffer 0,5620.562 Ниже нормы в пределах допускаBelow norm within tolerance   1313 20022002 500500 1,262÷1,2701,262 ÷ 1,270 -- -- 8282 БуферныйBuffer 0,5580.558 Ниже нормы в пределах допускаBelow norm within tolerance   14fourteen 20022002 500500 1,264÷1,2721,264 ÷ 1,272 -- -- 8282 БуферныйBuffer 0,5580.558 Ниже нормы в пределах допускаBelow norm within tolerance   15fifteen 20022002 500500 1,261÷1,2671,261 ÷ 1,267 -- -- 7575 БуферныйBuffer 0,5450.545 Ниже нормы в пределах допускаBelow norm within tolerance   1616 19971997 500500 1,262÷1,2751,262 ÷ 1,275 -- -- 105105 БуферныйBuffer 0,5710.571 Ниже нормы в пределах допускаBelow norm within tolerance   1717 19871987 00 1,263÷1,2731,263 ÷ 1,273 -- 22 8787 БуферныйBuffer 0,3020.302 Предельное состояниеLimit state Не допускNo tolerance 18eighteen 19871987 00 1,254÷1,2681,254 ÷ 1,268 22 1one 9090 БуферныйBuffer 0,3370.337 Предельное состояниеLimit state Не допускNo tolerance 1919 19871987 500500 1,238÷1,2551,238 ÷ 1,255 2727 -- 88 БуферныйBuffer 0,1460.146 Дальнейшая эксплуат. недоп.Further exploitation. undershot. Не допускNo tolerance 20twenty 19871987 500500 1,235÷1,2621,235 ÷ 1,262 99 -- 2525 БуферныйBuffer 0,2040.204 Дальнейшая эксплуат. недоп.Further exploitation. undershot. Не допускNo tolerance 2121 19971997 500500 1,264÷1,2701,264 ÷ 1,270 -- -- 110110 ХранениеStorage 0,6400.640 НормаNorm   2222 19871987 18eighteen 1,262÷1,2661,262 ÷ 1,266 -- 1one 9595 БуферныйBuffer 0,3520.352 Дальнейшая эксплуат. недоп.Further exploitation. undershot. Не допускNo tolerance 2323 19871987 500500 1,262÷1,2681,262 ÷ 1,268 -- -- 9090 БуферныйBuffer 0,4740.474 Предельное состояниеLimit state   2424 19871987 500500 1,259÷1,2701,259 ÷ 1,270     9292 БуферныйBuffer 0,4670.467 Предельное состояниеLimit state   2525 19871987 50fifty 1,265÷1,2681,265 ÷ 1,268 -- -- 8282 БуферныйBuffer 0,4420.442 Предельное состояниеLimit state   2626 19871987 100one hundred 1,266÷1,2711,266 ÷ 1,271 -- -- 8080 БуферныйBuffer 0,4310.431 Предельное состояниеLimit state   2727 19871987 100one hundred 1,261÷1,2661,261 ÷ 1,266 -- -- 50fifty БуферныйBuffer 0,3090,309 Дальнейшая эксплуат. недоп.Further exploitation. undershot. Не допускNo tolerance 2828 19871987 50fifty 1,264÷1,2711,264 ÷ 1,271 -- -- 8585 БуферныйBuffer 0,4480.448 Предельное состояниеLimit state   2929th 20022002 500500 1,262÷1,2681,262 ÷ 1,268 -- -- 8080 ХранениеStorage 0,5650.565 Предельное состояниеLimit state   30thirty 20022002 500500 1,261÷1,2671,261 ÷ 1,267 -- -- 7878 БуферныйBuffer 0,5550.555 Предельное состояниеLimit state  

Сравнительный анализ данных таблицы показывает, что вычисленные значения обобщенного параметра технического состояния (ОПТС) соответствуют текущему уровню технического состояния (ТС) изделий. Это дает возможность более обоснованно принимать решение о продлении сроков их эксплуатации. Ведение мониторинга текущего уровня ТС изделий позволит делать адекватный прогноз и заблаговременно наметить порядок замены изделий, состояние которых оценивается между терм-множествами «Предельное состояние» и «Дальнейшая эксплуатация недопустима».A comparative analysis of the table data shows that the calculated values of the generalized parameter of the technical condition (OPTS) correspond to the current level of the technical condition (TS) of the products. This makes it possible to more reasonably make a decision on extending the terms of their operation. Monitoring the current level of the TS of products will make it possible to make an adequate forecast and outline in advance the procedure for replacing products whose condition is evaluated between the term sets "Limit state" and "Further operation is unacceptable."

Очевидное преимущество комплексного показателя, позволяющего производить оценку ТС изделий в целом, как раз и состоит в вооружении членов комиссии новым инструментом для принятия более обоснованных решений.The obvious advantage of a comprehensive indicator that allows evaluating the TS of products as a whole consists precisely in arming the commission members with a new tool for making more informed decisions.

Claims (1)

Способ неразрушающего контроля технического состояния вторичных химических источников тока (ХИТ), включающий выбор факторного пространства, характеризующего текущее техническое состояние ХИТ, выбор основного параметра, зависящего от фактических значений компонент факторного пространства, разбивку области его значений на отрезке от 0 до 1 на ряд интервалов и установление порядка определения принадлежности основного параметра к одному из выделенных интервалов, в зависимости от того, к какому из интервалов принадлежит текущее значение оцениваемого параметра, принимают решение о техническом состоянии изделия, согласно изобретению, в качестве основного параметра выбирают обобщенный показатель технического состояния ХИТ, количественно определяемый по полиному:
Y=0,4171+0,0774x1+0,1293x2+0,0308x4+0,1x6+0,0933x7+0,0151x1x4-0,0103x1x5-0,0154x1x6+0,0154x1x7+0,0103x2x5+0,0263x2x7-0,0103x3x5+0,0105x4x6+0,0103x4x7-0,0105x1x2x4+0,0102x1x2x6-0,0108x1x2x7-0,0108x1x3x4-0,0153x1x6x7+0,0103x2x3x4+0,0151x2x4x7+0,0205x3x4x5-0,0105x3x5x7+0,0103x4x6x7,
где в кодированном виде представлены следующие компоненты факторного пространства:
x1 - продолжительность эксплуатации;
x2 - значение средней температуры характерного участка поверхности ХИТ;
x3 - величина сопротивления изоляции электрических цепей;
x4 - величина разбаланса энергетических характеристик аккумуляторов в батарее (по значению напряжения разомкнутой цепи);
x5 - состояние контактных соединений;
x6 - режим эксплуатации;
x7 - признаки разгерметизации (вздутие аккумуляторов, подтеки электролита);
обобщенный показатель рассчитывают с учетом фактических значений измеряемых и оцениваемых в ходе проведения обследования физических величин и параметров, представленных в кодированном виде, решение о техническом состоянии ХИТ принимают по принадлежности вычисленного значения Y к определенному терм-множеству по всему комплексу переменных. A method of non-destructive testing of the technical condition of secondary chemical current sources (CIT), including the selection of the factor space characterizing the current technical condition of the CIT, the selection of the main parameter, which depends on the actual values of the components of the factor space, the breakdown of its value range from 0 to 1 into a number of intervals and establishing the procedure for determining whether the main parameter belongs to one of the selected intervals, depending on which of the intervals the current value belongs to the estimated parameter, decide on the technical condition of the product, according to the invention, as the main parameter, choose a generalized indicator of the technical condition of the HIT, quantitatively determined by polynomial:
Y = 0.4171 + 0.0774x 1 + 0.1293x 2 + 0.0308x 4 + 0.1x 6 + 0.0933x 7 + 0.0151x 1 x 4 -0.0103x 1 x 5 -0.0154x 1 x 6 + 0.0154x 1 x 7 + 0.0103x 2 x 5 + 0.0263x 2 x 7 -0.0103x 3 x 5 + 0.0105x 4 x 6 + 0.0103x 4 x 7 -0.0105x 1 x 2 x 4 + 0.0102x 1 x 2 x 6 -0.0108x 1 x 2 x 7 -0.0108x 1 x 3 x 4 -0.0153x 1 x 6 x 7 + 0.0103x 2 x 3 x 4 +0, 0151x 2 x 4 x 7 + 0.0205x 3 x 4 x 5 -0.0105x 3 x 5 x 7 + 0.0103x 4 x 6 x 7 ,
where the following components of the factor space are presented in coded form:
x 1 - the duration of operation;
x 2 - the average temperature of a characteristic surface area of the CIT;
x 3 - value of insulation resistance of electrical circuits;
x 4 - the value of the imbalance in the energy characteristics of the batteries in the battery (according to the value of the open circuit voltage);
x 5 - state of contact compounds;
x 6 - operation mode;
x 7 - signs of depressurization (bloating batteries, smudges of electrolyte);
the generalized indicator is calculated taking into account the actual values of the measured and estimated physical quantities and parameters presented in the coded form during the survey, the decision on the technical state of the CIT is made according to whether the calculated value Y belongs to a certain term set over the entire complex of variables.
RU2011128918/07A 2011-07-12 2011-07-12 Method for nondestructive inspection of technical state of chemical current sources RU2467436C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011128918/07A RU2467436C1 (en) 2011-07-12 2011-07-12 Method for nondestructive inspection of technical state of chemical current sources

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011128918/07A RU2467436C1 (en) 2011-07-12 2011-07-12 Method for nondestructive inspection of technical state of chemical current sources

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2467436C1 true RU2467436C1 (en) 2012-11-20

Family

ID=47323388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011128918/07A RU2467436C1 (en) 2011-07-12 2011-07-12 Method for nondestructive inspection of technical state of chemical current sources

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2467436C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3750011A (en) * 1972-03-20 1973-07-31 Farmland Ind Battery testing method employing capacitance and dissipation factor measurements
SU1024996A1 (en) * 1981-12-31 1983-06-23 Новочеркасский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.Серго Орджоникидзе Method of testing chemical current generator state
SU1767587A1 (en) * 1990-08-09 1992-10-07 Научно-производственное объединение "Квант" Method for determining chemical current source storage time and rejection

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3750011A (en) * 1972-03-20 1973-07-31 Farmland Ind Battery testing method employing capacitance and dissipation factor measurements
SU1024996A1 (en) * 1981-12-31 1983-06-23 Новочеркасский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.Серго Орджоникидзе Method of testing chemical current generator state
SU1767587A1 (en) * 1990-08-09 1992-10-07 Научно-производственное объединение "Квант" Method for determining chemical current source storage time and rejection

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОСТ Р МЭК 60622-2002. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101160775B1 (en) System and method for evaluating integrity of power transformer
Sumislawska et al. The impact of thermal degradation on properties of electrical machine winding insulation material
Khoddam et al. Performance evaluation of circuit breaker electrical contact based on dynamic resistance signature and using health index
CN109142992A (en) A kind of 35 KV cross-linked cable insulation ag(e)ing state evaluating methods
CN108693478A (en) A kind of method for detecting leakage of lithium-ion-power cell
CN113758604A (en) Method, device, equipment and storage medium for detecting running state of electrical equipment
CN111413564B (en) Supercapacitor failure early warning method, system and equipment
CN106644436B (en) A kind of assessment method of breaker mechanic property
Ghazali et al. TNB experience in condition assessment and life management of distribution power transformers
RU2467436C1 (en) Method for nondestructive inspection of technical state of chemical current sources
Sumislawska et al. The impact of thermal degradation on electrical machine winding insulation
CN115758066A (en) Method for counting carbon emission in whole life cycle of transformer
Farhan Naeem et al. A novel method for life estimation of power transformers using fuzzy logic systems: An intelligent predictive maintenance approach
Steed Condition monitoring applied to power transformers-an REC experience
JP2014029273A (en) Battery pack inspection method and apparatus
KR20180001351A (en) Method of the electrical and physical defect inspection between Lead-acid battery cell
Ostendorp Assessing the integrity and remaining service life of vintage high voltage ceramic insulators
Lian et al. Smart asset management of aging devices in energy systems: A case study of transformers
Prasojo et al. Assessing Transformer Insulation Aging through Oil Treatment Index: A Comparative and Correlation Study of 150 kV Power Transformers
Lee et al. A condition indexing for assessment management in MV underground power cables
KR20120049507A (en) A method for the condition assessment based on the risk assessment and the managing system for the hydro power generator
Noske et al. Partial discharge measurements as a source of information about the technical condition of PILC insulated MV cables
Poiss et al. Development of indicators for technical condition indexing of power transformers
UA82129C2 (en) Electric method for control of technical condition of lead-acid accumulator batteries
CN109239607A (en) Battery detection method, system and battery analysis device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140713