蓄电池是通信电源技术维护工作中的重中之重

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    本文关键字:移动通信电池UPS　　

    供电系统的正常运行是通信畅通的基础和保证，运行和技术维护工作的目标是：保障供电系统安全、可靠、稳定地运行和优质供电；自动投撤，闭环控制准确、到位，接受指令和回报信息实时正确；保证设备使用寿命，降低综合运行成本。

    在直流不间断供电系统中，整流器是心脏，备用发电机组是提高交流供电可用度的关键，而蓄电池则是不间断供电的基础。对蓄电池运行和维护的基本要求是：要使蓄电池经常处于充分充满的状态，而又不产生过充电，在单独向主机供电时，应放出额定容量的80%以上。

    我们这里所说的蓄电池包括基础电源（24V、48V）电池、UPS电池、发电机组启动电池等。

    阀控式密封蓄电池因为有突出的特点已被广泛应用，但在制造和运行中也还存在着一些值得注意的问题，应时刻牢记它决不是免维护电池。为此，在1994年2月22日，原邮电部电信总局（1994）108号文下发各省，指出目前装有安全阀的阴极吸收式密封铅酸蓄电池，不是免维护蓄电池（称为阀控式密封蓄电池），不要被免维护所误导。

    1为什么说蓄电池是通信电源技术维护工作中的重中之重

    从蓄电池的工作地位、不完善性、电源的故障统计等诸多方面分析看，蓄电池的技术维护工作都应是重中之重。

    （1）主机设备若是出现故障可以进行信道转换、波道转换、系统转换等来保证通信畅通，除非是CPU部分的故障，否则一般不会造成整个系统的瘫痪。而通信主机设备要求直流不间断供电，若在蓄电池单独向主机供电时，一旦发生故障，蓄电池提前到达放电终止电压，中断供电，将会造成所有使用该电池组供电的设备全部停止工作，从而出现大面积的通信瘫痪；若交流中断时，UPS电池失效，将会造成所有使用该设备供电的计费系统、计算机系统等停止工作，发电机组启动时，电池失效，机组将无法启动。总之，通信系统的特点决定了蓄电池的维护是技术维护工作中的重中之重。

    （2）阀控式密封蓄电池尽管有突出的特点，如：在正常情况下无酸雾逸出、可以和主机同屋布放、适合分散供电、车载电源等，但在生产制造、运行维护等方面尚有一些不尽人意的地方。阀控式密封蓄电池有两种：一种是采用超细玻璃纤维隔膜的阀控式密封蓄电池（AGM）；一种是采用胶体电解液的阀控式密封蓄电池。它们都是利用阴极吸收原理使电池得以密封的。所以，在AGM电池的隔膜中必须有10%左右的隔膜空隙，对胶体密封蓄电池而言，灌注的硅溶胶变成凝胶后，骨架要进一步收缩，硅溶胶的黏度应控制在10左右，使凝胶出现裂缝贯穿于正负极板之间。空隙或裂缝是给正极板析出的氧气提供到达负极的通道。在AGM电池生产中灌注电解液过多则不利于氧气在阴极的再化合，灌住电解液过少将会造成蓄电池内阻增大；而在胶体电池生产中，若硅溶胶的黏度过高即加入硅溶液量过大，将会造成凝胶出现裂缝过大，增大电池内阻，反之，则不利于氧气在阴极的再化合。因此，阀控式密封蓄电池对生产工艺要求十分严格。阀控式密封蓄电池在使用过程中由于重力作用和无法添加蒸馏水，因而电解液均匀性较差，失水是提前失效的重要因素。所以它对工作环境、温度、浮充电压、充电电压有严格的要求。

    （3）据统计，供电系统的故障有50%以上是因蓄电池组故障或因蓄电池维护不当造成的。下面是近十年来我们了解的一些通信电源故障。

    1992年××局，因蓄电池低电压告警点调整得太低，当出现告警时很快就到了终止电压，从而造成通信中断；

    1993年××局，因启动电池过充电，盖拧得过紧且透气孔被堵塞，在油机启动的瞬间，电池发生爆炸；

    1994年××局，因防酸隔爆铅酸蓄电池的防酸隔爆帽长期未清洗，充电电压过高，在放电的瞬间，电池发生爆炸；

    1995年××局，因电池长期浮充电压低，充电不足，放电时很快就低至终止电压，中断通信；

    1996年××局，因一组是防酸隔爆铅酸蓄电池，一组是阀控式密封蓄电池，两组电池并联运行，造成一组电池过充电，一组电池充电不足；

    1997年××局，3000Ah的阀控式密封蓄电池，设计放电时间为3h，因漏液干涸，仅能放电十几分钟；

    1998年，有几条微波电路因浮充电压低，蓄电池未充满，所以放电时间很快到达终止电压，中断通信；

    1999年××移动通信交换局，因长期浮充电压高，电解液干涸，市电中断，电池失效而中断通信（正值局长会议期间）；

    2000年××局，因电池连接条未拧紧，接触电阻大，在放电瞬间，极柱封口剂熔化；

    2001年5月××局，因电池长期浮充电压高，电解液干涸，放电时蓄电池失效而中断通信；同年7月××局，因过充电，在放电瞬间电池发生爆炸而中断通信。

    回顾一下自1992年以来曾发生的一些比较严重、典型的蓄电池故障，我们可以得出一个重要警示，就是在通信电源技术维护工作中，必须把蓄电池的维护放在重要的位置上。

    2阀控式密封蓄电池的安装使用

    （1）蓄电池在浮充状态时也是长期运行状态，其目的就是要保持蓄电池经常处于充分充满状态，但又不能过充电。阀控式密封蓄电池在正常运行状态下，安全阀不应开启，不应有酸雾逸出。

    （2）阀控式密封蓄电池的板栅合金、电解液的密度与防酸隔爆式电池均不同，所以其浮充电压一般较防酸隔爆式电池高，而防酸隔爆式电池为保持电解液的密度梯度小，需要定期进行均衡充电，故两种电流不能并联运行。

    （3）阀控式密封蓄电池在运行中为了使电解液上下比较均匀地吸附在隔膜中，在安装时应根据极板的几何形状放置，长极板的易卧放，短极板的易立放。

    （4）AGM型阀控式密封蓄电池采用吸液率很高的超细玻璃纤维做隔板，为缩短氧离子从正极板到负极板的距离，均采用紧装配，所以密封蓄电池在运行过程中释放出的热量不宜散失，在安装布放和运行时应充分考虑蓄电池的散热问题。为使电池经常处于充满状态和延长电池的使用寿命，整流设备应根据温度的变化实时调节电池的浮充电压。

    （5）阀控式密封蓄电池基本上是不可维修的，但也可商榷在必要时打开阀门、灌注蒸馏水的问题。

    （6）超过1000Ah的大容量电池一般是采用几个单体电池并联而组成的，有的是内并联，有的是外并联，从运行和维护的角度出发，宜采用外并联方式。

    （7）由于防酸隔爆型蓄电池有很多优点，因此在有电池室的情况下仍可以考虑采用。

    （8）UPS的后备电池和发电机组的启动电池，其运行状态和准备运行状态应纳入集中监控管理，进行跟踪监控。

    3阀控式密封蓄电池的技术维护

    （1）要确保有效地抑制蓄电池爆炸恶性事故的发生。蓄电池爆炸有引爆和压爆两种，当电池内部氢气的含量超过4%并有明火时，有可能发生引爆；用ABS塑料做壳体的蓄电池，当内部压强大于40kPa，内部应力发生大的变化时，电池可能发生压爆，即使内部应力没有发生大的变化，若压强继续增大，也会引起压爆。抑制电池发生爆炸的有效措施是：控制电池内部的氢气含量在4%以下或内部压强小于40kPa。为此，在做均衡充电时要检查安全阀是否动作，安全阀开启时是否有哧哧的声音，或用石蕊试纸检查是否有酸雾逸出。另外，还要严格按照厂家使用维护说明书的要求，整定浮充电压和均充电压，并要在巡检时予以校准。

    （2）阀控式密封蓄电池荷电从出厂到投入使用前不需要进行初充电，但由于电池从生产入库、包装、运输、安装到投入运行往往需要数月时间，因此，在投入正式使用前应以2.3~2.35V/只恒压限流的充电方法，对电池进行补充充电，否则，电池的端电压平衡需要较长时间的浮充才能达到正常的要求。

    （3）阀控式密封蓄电池受温度的影响较大，长期工作，温度每升高6℃，电池的寿命将缩短一半，所以宜安装在有空调的房间，采用利于散热的布放方式。浮充电压应进行温度自动补偿。

    （4）由于目前使用的阀控式密封蓄电池是不能添加蒸馏水的，电解液干涸更是造成电池容量降低和使用寿命缩短的重要因素，为了避免电解液的大量损失而缩短电池的使用寿命，浮充电压应严格遵照厂家推荐的电压值。需要均衡充电的电池，宜恰当采用低压限流的充电方法，最大充电电流应不大于2I10，充电电压应限制在2.35V/只以下。根据国外资料介绍，阀控式密封蓄电池的浮充电压宜选择厂家推荐电压的下限值，但应适时进行均衡充电。

    （5）要经常观察电池壳体有无渗漏、变形，连接部位有无松动、腐蚀等情况，发现异常应及时进行处理。

    （6）由于无法测量阀控式密封蓄电池的电解液密度，因此要准确地了解容量，最有效的方法就是每年进行一次核对性容量试验。操作最可行、简便的方法是采用蓄电池组巡检和落后电池处理机，落后电池也只有在放电状态下才能被正确判定，放电时一组电池中电压降低最快的一只就是落后电池，在不脱离负载的情况下，可以对一只最差的电池进行放电，它的容量就代表该组电池的有效容量。

    （7）当经过维护后，电池组的容量不能达到额定容量的80%以上时，应进行更新处理。

    （8）通信行业的节能降耗很有必要，也很有潜力。从有利于蓄电池板栅上活性物质的活化以及提高蓄电池的有效利用率出发，当市电停电时可不立即启动机组供电，应在掌握蓄电池组有效容量的基础上，在充分保证机组启动时间+机动时间1h后，环境温度又在允许范围内的情况下，让蓄电池组单独向主机供电。这对一些电网市电不稳、常有间歇性停电的局站特别适用，可有效避免发电机组的频繁启动和停机。（关于节能降耗问题，另列专题论述）

    （9）积极试用新产品、新技术，改善维护工作条件，采用先进的维护工具、仪表，提高维护水平。根据上海电信公司的试用情况，认为Autocop公司的TC48系列蓄电池管理系统对落后和过充电电池具有平衡电压、有效延长蓄电池使用寿命的作用。TC48系列蓄电池管理系统通过短时间的充电和放电，测量整组和各单只电池的端电压及内阻，采集数据，利用专有算法分析蓄电池的内部特性，辨别落后和过充电池，预告蓄电池的容量。将该系统接入正在浮充进行的电池组，能自动降低过充电电池的电压，提高落后电池的电压，防止过充和充电不足，使电池处于最佳的工作状态，实现平衡整组电池、延长蓄电池使用寿命的目的。

    作者：李克民

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