Источники питания в электроразведке

В качестве источников питания в электроразведке используют батареи сухих элементов, аккумуляторы и машинные генераторы.
Батареи сухих элементов применяют как для питания анодных цепей электронных схем электроразведочной аппаратуры, так и для питания токовых цепей АВ электроразведочных установок. В первом случае батареи имеют бумажную упаковку, небольшой вес (от 0,25 до 3,3 кг) и небольшую емкость (от 0,25 до 1—2 а-ч), во втором — деревянную упаковку, вес до 20—26 кг и емкость до 6—13 а-ч.
Специально выпускаемые сухие элементы используют для питания накальных цепей электронной аппаратуры, а также для компенсационных и градуировочных схем.
Аккумуляторы применяют для питания анодных и накальных цепей электронных схем, а также для питания схем, выполненных на полупроводниках. Вибропреобразователи, подключенные к аккумуляторам, позволяют получить необходимые величины накального и анодного напряжений.
Машинные генераторы постоянного тока используют в основном для питания токовых цепей AB электроразведочных установок с разносами от 2—3 до 20—30 км и в других случаях, когда требуются высокие напряжения (200— 900 в) при большой величине тока (25—50 а). Машинные генераторы переменного тока в комплекте с выпрямителями применяются также для питания электронных схем электроразведочных станций.
Батареи сухих элементов состоят из отдельных элементов типа Лекланше (рис. 40, а). Элемент Лекланше представляет собой цинковый сосуд 2 в коробке 1 из парафинированного картона. Цинковый сосуд является отрицательным полюсом элемента. В нем находится электролит 3 — раствор хлористого аммония. В электролит помещен мешочек 4 из ткани с порошком угля и перекиси марганца. Последняя служит деполяризатором. В мешочек 4 вставлен угольный стержень 5, являющийся положительным полюсом элемента. На угольный стержень надет металлический наконечник 8 для подсоединения к нему проводника. Сверху цинковый сосуд залит слоем вара 6. Отверстие 7 предназначено для выхода газов, образующихся внутри элемента.
В настоящее время для питания токовых цепей AB электроразведочных установок применяют в основном геологоразведочные батареи типов 69-ГРМЦ-6 и 29-ГРМЦ-13, упакованные в деревянных ящиках.
Батарея 69-ГРМЦ-6 (см. рис. 40, б) состоит из 48 элементов, объединенных в две секции (в каждой секции 24 элемента). На боковой стенке батареи имеется шесть гнезд, которые позволяют включать ее в питающую цепь при помощи обычных штепсельных электрических вилок. Два крайних гнезда пустые, четыре средних гнезда являются выводами от двух секций батареи. Одна секция дает напряжение 34,5 в при токе 0,5 а. Параллельное подключение секций позволяет получить напряжение 34,5 в при токе 1 а, последовательное подключение дает напряжение 69 в при токе 0,5 а. При последовательном включении секций средние гнезда батареи закорачиваются специальной вилкой. Емкость батареи. 69-ГРМЦ-6 составляет 6 а-ч, вес 26 кг.

Батарея 29-ГРМЦ-13 состоит из 20 элементов, объединенных в две секции; по 10 элементов в каждой. Она заключена в деревянный корпус, на боковой стенке которого имеется шесть гнезд. Схема подключения секций батареи аналогична рассмотренной выше. Параллельное подключение секций обеспечивает напряжение 14,5 в при токе до 2 а, последовательное подключение позволяет получить 29 в при токе до 1 а. Емкость батареи 29-ГРМЦ-13 составляет 13 а-ч, вес 20 кг.
Типы батарей и элементов, которые используют для питания анодных и накальных цепей основных узлов электроразведочной аппаратуры, указаны в табл. 16.
Для питания электроразведочных установок с небольшими (до 1000 м) разносами при высокоомном электрическом разрезе можно применять также батареи типов 102-АМЦ-У-1,0 и 102-АМЦ-Х-1,0. Они имеют небольшой (3 кг), вес, что удобно для работы с небольшими установками, когда приходится делать, много переходов между точками наблюдений.
В завершение краткой характеристики батарей укажем значение цифр и букв в обозначении их типов. Первая цифра означает величину начального напряжения в вольтах, последняя — начальную емкость в ампер-часах. Буквы, имеют следующее значение: А — анодная, Г — галетная, M — марганцевая, П — приборная, P — ртутная, T — телефонная, Ф — фонарная, Ц — цинковая, У — универсальная.

В электроразведке используют щелочные и кислотные аккумуляторы, причем щелочные рассчитаны на питание геофизической аппаратуры, кислотные — на питание вспомогательных электроразведочных станций, смонтированных на автомашинах. Из первых для питания электроразведочной аппаратуры применяют главным образом аккумуляторы типа KH (кадмиево-никелевые). Активная масса отрицательных пластин этих аккумуляторов состоит из смеси гидрата закиси кадмия и гидрата закиси железа. Положительные пластины изготовлены из водной окиси никеля с примесью графита. Корпус элемента аккумулятора соединен с положительными пластинами и представляет собой сосуд плоской формы, сваренный из тонкой листовой стали, никелированный с наружной стороны. В верхней части корпуса расположены выводы электродов, посередине между ними имеется отверстие для заливки электролита. Отверстие закрывается стальной пробкой с резиновым кольцом, которое служит выходным клапаном, обеспечивающим выход газа. Из отдельных элементов собираются батареи аккумуляторов, рассчитанные на различную емкость и разное напряжение.
Кислотные аккумуляторы состоят из двух свинцовых электродов, погруженных в раствор серной кислоты. Активным веществом анода в заряженном аккумуляторе является перекись свинца (бурового цвета), катода — губчатый свинец (серого цвета). Пластины разделены изоляционными прокладками (сепараторами).
Машинные генераторы, применяемые в электроразведке, приводятся во вращение от двигателя автомашины. Наиболее употребительны генераторы типов ПН-145, ПН-100 и ПН-68 мощностью соответственно 16,5; 11,5 и 4,8 квт; их номинальное напряжение 460 в.