Bai 5 bài giảng GOC nguon cung cap

Gi¸o tr×nh Khai th¸c viªn HÖ Tæng
qu¸t
(General Operational Certificate for
GMDSS)

07/28/17

Công ty Thông tin Điện tử Hàng hải V
N VISHIPEL

1


Sử dụng và bảo quản các nguồn ACCU

I.
II.
III.
IV.

Nguồn điện cung cấp cho Đài tàu
Ắc qui
Kiểm tra nguồn năng lượng dự phòng
Bảo dưỡng pin, ắc qui

07/28/17

Công ty Thông tin Điện t

2

I. Nguồn điện cung cấp cho Đài tàu
1. Các nguồn cung cấp của tàu
2. Các cầu dao và cầu chì

07/28/17

Công ty Thông tin Điện t

3


1. Các nguồn cung cấp của tàu






Để đáp ứng công ước SOLAS, các tàu cần phải có nguồn
điện dự phòng đảm bảo cho sự hoạt động của các thiết bị
thông tin, và sạc cho các ắc qui dự phòng trong quá trình
hành trình trên biển.
Nguồn dự phòng là yêu cầu bắt buộc và phải có khả năng
cung cấp điện cho các thiết bị thông tin để tiến hành trao
đổi điện cấp cứu trong trường hợp nguồn điện chính của tàu
bị sự cố. Nguồn điện dự phòng phải đủ để cung cấp đồng
thời cho các thiết bị thông tin VHF và hoặc thiết bị MF, thiết
bị HF hoặc thiết bị đài tàu mặt đất Inmarsat tuỳ thuộc vào
vùng hành hải mà tàu đăng ký. Ngoài ra còn cung cấp năng

lượng cho thiết bị cần thiết khác như thiết bị hàng hải được
nối vào thiết bị thông tin và đèn chiếu sáng mặt máy.
Nguồn điện thay thế cấp cho thiết bị đài tàu mặt đất
Inmarsat phải đủ để cung cấp cho cả các thiết bị phụ trợ
cần thiết được trang bị để khai thác được các chức năng
thông thường, bao gồm cả việc truy cập theo vệ tinh.
07/28/17

Công ty Thông tin Điện t

4


1. Các nguồn cung cấp của tàu





Nguồn dự phòng cần phải đủ để hoạt động tối thiểu 1 giờ hoặc
6 giờ tuỳ thuộc tàu có được trang bị nguồn điện sự cố hay
không, tương ứng theo điều 42 hoặc điều 43 thuộc Chương 2-1
của Công ước SOLAS.
Nguồn dự phòng phải độc lập với nguồn điện chân vịt và các
thiết bị điện khác của tàu.
Thiết bị thông tin vô tuyến điện có thể hoạt động sử dụng
nguồn điện chính 1 chiều hoặc xoay chiều của tàu (thường thì
nguồn 1 chiều được hạ xuống 24V) hoặc sử dụng nguồn điện 1
chiều 24V từ ắc qui. Nguồn ắc qui dự phòng thường sử dụng
hệ thống sạc sao cho khi nguồn điện chính bị mất, ắc qui sẽ tự

động thay thế. Hệ thống sạc đảm bảo các ắc qui luôn được sạc
đầy. Nếu cần thiết, có thể sử dụng phương pháp sạc nhanh sử
dụng dòng sạc lớn tại bất kỳ thời điểm nào để sạc đầy ắc qui
Công ty Thông tin Điện t
5
07/28/17
trong
một thời gian ngắn.


Hình C15-1: Ví dụCông
về việc
cungtincấp
điện
năng 6cho đài tàu
ty Thông
Điện
t
07/28/17


2. Các cầu dao và cầu chì






Các thiết bị chuyển mạch và các bảng phân phối điện hiện đại
thường có các thiết bị ngắt quá tải mà có thể reset bằng cách ấn

nút. Tuy nhiên, sau khi reset mà nó lại ngắt mạch thì có thể là có
sự cố và cần phải kiểm tra và xác định sự cố.
Hầu hết các thiết bị sử dụng cầu chì riêng. Các cầu chì được sử
dụng để bảo vệ thiết bị và khai thác viên trong trường hợp có sự
cố.
Khi thay các cầu chì cháy hoặc nghi ngờ bị hỏng cần phải tuân
thủ nguyên tắc an toàn sau:
 Phải ngắt nguồn điện trước khi tháo cầu chì để kiểm tra.
 Phải thay đúng chủng loại cầu chì (đúng cường độ dòng điện).
07/28/17

Công ty Thông tin Điện t

7


II. Ắc qui
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

Các loại ắc qui
Dung lượng pin, ắc qui
Pin, ắc qui loại nguyên bản
Pin các bon kẽm

Pin Lithium
Pin, ắc qui loại chuyển hoá
Pin, ắc qui NIFE
Pin, ắc qui Nicad

07/28/17

Công ty Thông tin Điện t

8


1. Các loại ắc qui
Pin, ắc qui cung cấp năng lượng điện sử dụng phản ứng điện -hoá
thông qua việc trao đổi điện tử giữa các cực dương và cực âm của
pin. Ắc qui thông qua môi trường trao đổi ion dẫn điện, trong dung
dịch hoặc trong dạng hỗn hợp được gọi là chất điện phân. Khi nối
tải vào ắc qui thì dòng điện được tạo ra do các điện tử di chuyển từ
cực âm hay gọi là cathode đến cực dương hay còn gọi là anode.

Do pin, ắc qui tạo ra điện năng nên thành phần hoá học của các
điện cực sẽ bị thay đổi và cuối cùng dung lượng của pin, ắc qui sẽ
cạn khi không còn khả năng thay đổi về mặt hoá học. Đối với loại
pin, ắc qui được chế tạo theo thuộc loại nguyên bản thì pin, ắc qui
sẽ không thể sử dụng được nữa khi đã đạt tới điểm này vì thực tế
không thể nạp lại năng lượng.

Đối với các pin, ắc qui được chế tạo theo nguyên tắc chuyển hoá, các
phản ứng hoá học ngược lại sẽ dễ dàng xảy ra khi nạp lại năng
lượng điện cho pin, ắc qui. Pin, ắc qui sau đó sẽ có thể tái sử dụng.

Do đó các pin, ắc qui loai chuyển hoá được sử dụng để chế tạo các
pin, ắc qui có khả năng sạc lại.

Đặc tính khác biệt giữa các loại pin, ắc qui là điện áp, đó là hiệu
điện thế hở mạch (còn gọi là sức điện động emf) giữa các điện cực
do phản ứng điện hoáCông
giữaty các
cực và điện môi. 9
Thông tin Điện t
07/28/17



2. Dung lượng pin, ắc qui




Dung lượng ampe giờ AHC của pin, ắc qui chỉ ra
năng lượng mà nó có thể cung cấp trong một khoảng
thời gian chuẩn thường là 10 hoặc 20 giờ.
Một pin, ắc qui trong điều kiện tốt có dung lượng
140 ampe giờ với chuẩn 10 giờ có thể cung cấp dòng
14 Amp trong 10 giờ liền, hơn 7 Amp trong 20 giờ
liền, nhưng lớn hơn 28 Amp trong 5 giờ.

07/28/17

Công ty Thông tin Điện t

10


3. Pin, ắc qui loại nguyên bản




Pin, ắc qui loại này sử dụng 1 lần, có nghĩa là không thể
nạp lại và do đó cần thay thế định kỳ. Mặc dù không
thể nạp lại được, pin loại này có ưu thế ứng dụng rộng
rãi do kích thước nhỏ, bảo quản được lâu dài.
Đối với pin cỡ nhỏ, loại nguyên bản có ưu thế điển hình
về công suất và đặc tính bảo quản.

07/28/17

Công ty Thông tin Điện t

11


4. Pin các bon kẽm
Pin các bon kẽm (loại 1.5 Volt) đã từng là loại pin
nguyên bản duy nhất trên thị trường trong nhiều
năm. Loại pin Alkaline hiện trở thành loại pin thông
dụng nhất, nó có dung lượng lớn hơn, có đặc tính bảo
quản và hoạt động ở nhiệt độ thấp. Các điện cực các
bon kẽm được sử dụng trong pin Alkaline nhưng
dung môi lại là loại khác.

07/28/17

Công ty Thông tin Điện t

12


5. Pin Lithium




Pin Lithium là loại pin nguyên bản được sử dụng cho
các EPIRB và SART. Kỹ thuật anode lithium là sự cải
tiến lớn đối với kỹ thuật pin kẽm. Pin Lithium hoạt
động trong dải nhiệt độ rộng, tuổi thọ cao và độ tin cậy
cao.
Điện áp các pin thường từ 2,6V đến 3,6V. Pin Lithium
là loại lý tưởng cho các ứng dụng cần độ tin cậy cao,
nhưng cần phải kiểm tra hàng tháng và cứ 3 đến 4
năm thay một lần. Hạn thay pin được ghi trên thân
phao EPIRB và SART.

07/28/17

Công ty Thông tin Điện t

13

6. Pin, ắc qui loại chuyển hoá









Ưu thế của loại pin này là so với loại nguyên bản có thể nạp lại
nhều lần. Pin, ắc qui axit chì loại 2V.1 ngăn đã được sử dụng
rộng rãi từ năm 1859 và là loại pin thông dụng nhất được sử
dụng trên tàu.
Pin, ắc qui axit chì gồm 2 bộ bản cực chì được chế tạo đặc biệt
nhúng trong dung dịch axít sulphuric.
Mặc dù kỹ thuật này hiện có một số hạn chế, nhưng pin, ắc
qui axit chì vẫn có ưu thế trong những ứng dụng cần nguồn
dự phòng có dòng điện lớn.
Các loại pin, ắc qui chuyển hoá khác được sử dụng trong hàng
hải là ắc qui sắt, niken, hoặc Cadmium-niken. Những loại này
có năng lượng lớn hơn và ít nguy hiểm hơn so với pin ắc quy
axit chì
Sự phát triển gần đây nhất trong kỹ thuật pin, ắc qui là loại
pin lithium có thể nạp lại được. Kỹ thuật pin Lithium chuyển
hoá có sự cải thiện lớn hơn so với các chuyển hoá cũ trong các
thiết
bị xách tay.
Công ty Thông tin Điện t

14
07/28/17


6.1 Hiệu suất


Quá trình nạp lại pin, ắc qui không bao giờ đạt hiệu quả
100%. Trong quá trình nạp pin, ắc qui:

Hiệu suất (Am-h) = Số Ampe giờ phóng điện / Số Ampe giờ nạp điện




Ví dụ: nếu pin, ắc qui sử dụng dòng nạp 7 Amp và có AHC là
128 Ampe giờ, hiệu suất 90% thì:
0,9 = 128 / (7 x t ) (giờ)
Do đó thời gian nạp đầy là: t = 128 / (0,9 x 7) = 20,3 giờ
Giá trị trên là điển hình cho pin, ắc qui axít chì.

07/28/17

Công ty Thông tin Điện t

15


6.2 Trạng thái nạp điện








Để xác định trạng thái nạp điện của pin, ắc qui axít chì có thể xác
định trọng lượng riêng của điện môi sử dụng đồng hồ. Có thể thực
hiện được điều này, trọng lượng riêng sẽ tăng hoặc giảm tuyến tính
trong quá trình nạp và phóng điện.
Trong quá trình nạp, bản cực anode chì (+VE) được hydro hoá
thành dioxit chì bám vào bản cực. Phản ứng này xảy ra ngược lại
trong quá trình phóng điện, và đi kèm với việc tạo nước làm loàng
dung dịch axit sulphơric. Do vậy, sự cô đặc của dung môi chỉ ra
trạng thái nạp điện. Trọng lượng riêng thường là 1.28 trong điều
kiện nạp đầy và là 1.18 trong điều kiện phóng hết.
Ngược lại, điện áp hở mạch của mỗi ngăn pin, ắc qui ax ít chì sẽ
không thay đổi nhiều so với giá trị 2V trong quá trình nạp cũng như
phóng nên không thể sử dụng để xác định trạng thái nạp điện của ắc
qui.
Điện áp và trọng lượng cụ thể của pin, ắc qui axít chì đặc trong khi
phóng và nạp được trình bày trong hình C15-2 và C15-3 tương ứng.
07/28/17

Công ty Thông tin Điện t

16

V

V

2.7

2.22.0-

2.01.8
t

t

S.G

S.G

1250-

1250-

1170-

1170t

Hình C15-2: Sơ đồ phóng ắc qui
07/28/17

t

Hình C15-3: Sơ đồ nạp ắc qui

Công ty Thông tin Điện t

17


6.3 Điều kiện pin, ắc qui




Để xác định điều kiện pin, ắc qui axít chì, hàng ngày cần đo
dòng có tải và không tải. Để thực hiện việc này, cần tắt nguồn
điện chính và các máy phát và đọc điện áp. Hệ thống ắc qui
nạp đầy của các khối pin, ắc qui axít chì cần phải có điện áp
không được sụt quá 24V. Việc điện áp sụt xuống dưới 20V chỉ
ra rằng pin, ắc qui đã kém và cần thay thế.
Nhưng trước hết phải kiểm tra các đầu nối của pin, ắc qui và
đảm bảo xem có tiếp xúc tốt hay không. Việc lỏng các đầu
nối có thể dẫn đến sụt giảm điện áp đáng kể.

07/28/17

Công ty Thông tin Điện t

18


7. Pin, ắc qui NIFE







Pin, ắc qui sắt niken gồm các khối sử dụng các đĩa anode
nickel (+ve) và cathode sắt (-ve). Trong các khối Nife, điện
áp sụt xuống từ 1,4V đến 1,2V trong quá trình phóng điện
và tăng lên 1,8V trong quá trình nạp điện.
Trọng lượng riêng của điện môi duy trì hầu như không
thay đổi trong quá trình phóng điện và vì thế không thể
được sử dụng để xác định điều kiện pin, ắc qui.
Không giống như pin, ắc qui axít chì; pin, ắc qui Nife có thể
không cần phóng điện trong khoảng thời gian dài mà
không bị hỏng.

07/28/17

Công ty Thông tin Điện t

19


8. Pin, ắc qui Nicad










Pin, ắc qui cadmium - nickel gồm các khối sử dụng các đĩa anode
hydroxide coated -nickel (dương +ve) và cathode cadmium
hydroxide coated -nickel (âm -) và một điện môi potassium
-hydroxide. Pin, ắc qui Nicad có điện áp từ 1,6V đến 1,7V mỗi khối
khi nạp đầy và có tiếng kêu do sử dụng bằng khí đốt.
Điện áp ra điển hình là giữa 1,2V và 1,7V mỗi khối nhưng công
suất tăng theo nhiệt độ. Trọng lượng riêng của điện môi thay đổi
rất nhỏ (1,17V đến 1,19V) giữa nạp và phóng điện dùng để xác
định điều kiện của pin, ắc qui.
Pin, ắc qui Nicad thể hiện “hiệu suất ghi nhớ” trong quá trình
nạp, phóng điện và cần phải được phóng hết trước khi nạp lại điện
hoặc sẽ không đạt được công suất đầy đủ. Pin, ắc qui Nicad cần
được bảo quản trong phòng khô ráo và trong quá trình nạp điện.
Duy trì nguồn năng lượng
Nguồn năng lượng dự phòng gồm các pin, ắc qui có thể nạp lại
Hệ thống nạp phải có khả năng nạp đầy trong vòng 10 giờ.
07/28/17

Công ty Thông tin Điện t

20


III. Kiểm tra nguồn năng lượng dự phòng
1. Kiểm tra hàng ngày

2. Kiểm tra hàng tuần
3. Kiểm tra hàng tháng

07/28/17

Công ty Thông tin Điện t

21


1. Kiểm tra hàng ngày
Pin, ắc qui cung cấp nguồn năng lượng cho phần lắp
đặt radio sẽ được kiểm tra hàng ngày và nếu cần thì sẽ
được nạp đầy.

2. Kiểm tra hàng tuần
Nếu duy trì nguồn năng lượng không phải là pin, ắc qui
(ví dụ như máy phát điện) thì phải tiến hành kiểm tra
hàng tuần.

07/28/17

Công ty Thông tin Điện t

22


3. Kiểm tra hàng tháng




Thực hiện kiểm tra mức độ an toàn và điều kiện hoạt động
của pin ắc qui cung cấp nguồn cho phần lắp đặt radio. Việc
đấu nối và phòng đặt pin, ắc qui cũng cần phải kiểm tra.
Về cơ bản, việc kiểm tra phải được tiến hành dựa vào điều
kiện duy trì nguồn cung cấp ngay khi công ty tiếp nhận tàu.
Điều này có nghĩa là để phóng hết và nạp lại đầy pin, ắc qui,
thì phải sử dụng dòng điện thường và thời gian dưới 10 giờ
đồng hồ. Có thể tiến hành đánh giá điều kiện nạp pin, ắc
qui bất cứ lúc nào nhưng không nên phóng hết pin, ắc qui
khi tàu đang hành trình trên biển. Cần lưu ý là việc kiểm
tra phải được tiến hành chỉ khi tàu đang ở trong cảng.
07/28/17

Công ty Thông tin Điện t

23


IV. Bảo dưỡng pin, ắc qui
Bảo đảm an toàn
2. Bảo dưỡng pin, ắc qui axít chì
3. Mức điện phân
4. Xử lý axít sulphuric
1.

07/28/17

Công ty Thông tin Điện t

24


1. Bảo đảm an toàn
Khi làm việc với pin, ắc qui, phải bảo đảm an toàn bằng
cách:
 Đeo kính, găng và quần áo bảo vệ.
 Không được sử dụng lửa.
 Không mang vật dụng có kim loại.
 Phải tiến hành kiểm tra cẩn thận trước khi sử dụng các
dụng cụ bằng kim loại (nên dùng các dụng cụ không dẫn
điện).

07/28/17

Công ty Thông tin Điện t

25