Detekční systém vodíku na stanicích pro nabíjení baterií

Všechny akumulátory, jejichž konstrukce je založena na olověných galvanických článcích s elektrolytem roztoku kyseliny sírové při nabíjení vylučují vodík, což bez vhodného větrání a detekce způsobuje velké ohrožení. Baterie s takovouto konstrukcí jsou běžně používány např. ve vysokozdvižných vozících, osobních a nákladních automobilech. Vodík je plyn s extrémně vysokou hořlavostí a ve spojení se vzduchem tvoří výbušné směsi. Více informací o vlastnostech vodíku najdete v záložce kalkulačka vodíku.

V technologických procesech, v nichž se může vodík vyskytovat, je důležité zajištění jeho detekce. Cílem detekce je rychlé zjištění zvyšujícího se množství vodíku kvůli, např. nevhodnému větrání nebo netěsnosti. Detekce vodíku je možná díky nainstalování detekčního systému, jenž využíváme v rámci realizace projektů našich akumulátoroven. Montáž systému, pravidelná kontrola a výměna prvků by měla být pověřena proškoleným operátorům certifikovaných výrobcem. Provádíme pravidelné revize detekčních systémů vodíku a stanic pro nabíjení trakčních baterií.

Námi využívány ve stanicích pro nabíjení baterií systém detekce vodíku tvoří komponenty společnosti GAZEX. Systém se skládá z nouzové centrály MD spolupracující s plynovým čidlem DEX a opticko-akustickým signalizačním zařízením SL. Nejdůležitější částí detekčního systému je čidlo detekce vodíku DEX, jež je vybaveno polovodičovým senzorem plynu. Toto čidlo funguje na základě měření napětí v odporovém měřicím můstku složeným ze čtyř větví, kde jedna z větví můstku tvoří plynový senzor. Senzor tvoří trubka vyrobena z oxidu cíničitého nasazená na topný vodič. Po zapnutí napájení čidla po dobu cca 1 minuty probíhá zahřívání - v této době se topný drát zahřívá až na 350°C.

Jak funguje systém detekce vodíku?

Když se senzor čidla detekce vodíku nachází venku, odpor senzoru se nemění a můstek je ve stavu rovnováhy - hodnota napětí mezi větvemi můstku činí 0 V. Pokud se senzor nachází v atmosféře obsahující plyn následuje pronikání částic plynu do senzoru a změna jeho odporu - můstek je ve stavu nerovnováhy. V závislosti na výši koncentrace plynu dochází ke změně měřeného napětí mezi větvemi můstku.

Vzhledem k tomu, že poměr koncentrace vodíku a napětí je vysoce nelineární, senzor detekce vodíku zahrnuje dvě nouzové úrovně. Pro nabíjecí stanice je uplatňována koncentrace 20% LEL (spodní mez výbušnosti) v rámci nouzové úrovně ALARM1 a 40% UEL v rámci nouzové úrovně ALARM2. V případě, že čidlo v systému detekce vodíku vygeneruje nouzový signál, centrála MD jej zaregistruje a počká cca 20 vteřin, aby zabránila falešnému poplachu. Po 20 vteřinách centrála MD aktivuje optickou signalizaci v SL (pro ALARM1), následně opticko-akustickou (pro ALARM2), stimuluje výstup relé ALARM1 a ALARM2, jež bezpodmínečně aktivují větrání a/nebo vypnutí napájení usměrňovačů.