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閥控式密封鉛酸蓄電池的維護(hù)
摘要:通信電源是通信系統(tǒng)的重要組成部分,是通信暢通的關(guān)鍵。而作為后備電源使用的蓄電池,則是保證通信電源中直流供電系統(tǒng)不間斷供電的基礎(chǔ)和最后一道保障。1999年內(nèi)蒙古廣電局在更換Hicom300E數(shù)字程控用戶交換機(jī)時(shí),通信設(shè)備廠商隨交換機(jī)給局配置了24個(gè)2V、300Ah的單體蓄電池串聯(lián),組成一組免維護(hù)蓄電池組,即閥控式密封鉛酸蓄電池(簡(jiǎn)稱VRLA電池)。其免維護(hù)也僅僅是指VRLA電池在使用過程中,不需要像早期的鉛酸蓄電池一樣需定期添加蒸餾水、補(bǔ)加電解液、測(cè)電解液密度,并不是指不需要維護(hù)。關(guān)鍵詞:閥控式密封鉛酸蓄電池;維護(hù)經(jīng)過幾年的使用,我們認(rèn)為在工作中能否保證VRLA電池的質(zhì)量和狀態(tài)完好,直接影響到通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行和電池的使用壽命,因此,這就要求我們必須重視VRLA電池在日常運(yùn)行中的維護(hù)。1蓄電池概述(1)蓄電池有三個(gè)特點(diǎn),一是可根據(jù)需要選擇其容量或形式;二是獨(dú)立的電源,不受電力網(wǎng)的影響;三是具有電壓穩(wěn)定、使用方便和安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。(2)蓄電池的種類:根據(jù)電解液的不同主要有鉛酸和鎘鎳堿性蓄電兩大類。本文主要介紹閥控式密封鉛酸蓄電池(2V)。2閥控式密封鉛酸蓄電池2.1閥控式密封鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)主要由正極板(過氧化鉛PbO2)、負(fù)極板(鉛Pb)、隔離物、電池槽和由濃硫酸與純水配制的電解液(硫酸H2SO4+水H2O組成),水約占電解液比重(約37%)、端子等組成。2.2閥控式密封鉛酸蓄電池的原理蓄電池放電時(shí),硫酸與極板上的活性物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),生成新的物質(zhì)——硫酸鉛,放電愈久,硫酸濃度愈稀薄,所消耗之成份與放電量成比例,只需要測(cè)得電解液中的硫酸濃度,也就是測(cè)量其比重,即可得知放電量。蓄電池充電時(shí)化學(xué)反應(yīng)則反之。2.3閥控式密封鉛酸蓄電的主要性能(1)浮充電就是指在負(fù)載正常工作時(shí),蓄電池仍然繼續(xù)充電,在浮充下運(yùn)行,蓄電池具有最高的性能和壽命。(2)長(zhǎng)期儲(chǔ)存時(shí),容量逐漸損失,并進(jìn)入放電狀態(tài),成為自放電。(3)若因持續(xù)環(huán)境高溫或嚴(yán)重過充電,將使電池內(nèi)部氣壓升高,為此蓄電池設(shè)置了安全閥,當(dāng)壓力到達(dá)一定時(shí),安全閥自動(dòng)打開進(jìn)行泄壓,壓力恢復(fù)正常時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。2.4影響閥控式密封鉛酸蓄電池壽命的主要因素:(1)放電深度:隨放電時(shí)間增長(zhǎng),內(nèi)阻增長(zhǎng)較快,端電壓迅速下降,而過度放電會(huì)導(dǎo)致蓄電池活性物可逆性受到破壞,導(dǎo)致蓄電池容量很難恢復(fù),嚴(yán)重影響電池壽命,因此在放電末期應(yīng)加強(qiáng)對(duì)端電壓的監(jiān)控,防止過放電情況出現(xiàn)。(2)浮充電:如浮充電壓太小,會(huì)由于蓄電池的充電不夠,導(dǎo)致蓄電池降低壽命。如浮充電壓設(shè)置過高,蓄電池長(zhǎng)時(shí)間處在過電狀態(tài),導(dǎo)致柵極板、隔板等損壞,最終使蓄電池容量大幅度降低。(3)溫度:蓄電池的壽命和環(huán)境溫度有著直接的關(guān)系,一般外部溫度超過蓄電池允許溫度其壽命會(huì)降低,超過的越高,壽命降低的越多。2.5閥控式密封鉛酸蓄電池的維護(hù)(1)定期清理蓄電池表面的灰塵,防止蓄電池溫度過高或接地。(2)火災(zāi)情況下必須使用1211或四氯化碳滅火器。(3)每年或每?jī)赡赀M(jìn)行一次核對(duì)性容量測(cè)試,如有異常,應(yīng)及時(shí)處理。(4)日常檢查:表面溫度與電池組的總電壓為日常檢查項(xiàng)目。在維護(hù)使用中需經(jīng)常測(cè)試電池表面溫度,電池表面溫度應(yīng)控制在45oC以下,同時(shí)電池表面溫度高于環(huán)境溫度4oC以上需立即查找原因。(5)季度檢查:1個(gè)月至3個(gè)月檢測(cè)一次電池單體浮充電壓、內(nèi)阻。2.6閥控式密封鉛酸蓄電池核對(duì)性容量測(cè)試的工作流程長(zhǎng)期處于浮充狀態(tài)的蓄電池,無法直觀看出閥控蓄電池的實(shí)際容量。只有通過核對(duì)性放電,才能使蓄電池容量恢復(fù),查找出蓄電池存在的缺陷。放電的具體步驟如下:(1)放電前至少10小時(shí)需將蓄電池轉(zhuǎn)為均充狀態(tài)。(2)放電接線應(yīng)由兩人進(jìn)行,一人監(jiān)護(hù)并進(jìn)行記錄,一人操作。(3)首先應(yīng)關(guān)閉所有充電模塊,用萬用表依次測(cè)量每塊電池的電壓值并進(jìn)行記錄,同時(shí)在監(jiān)控界面上記錄放電前的總電壓。(4)直流輸入側(cè)接線,將逆變放電模塊與蓄電池放電開關(guān)對(duì)應(yīng)相連。(5)交流輸出側(cè)接線,將逆變放電模塊交流與備用開關(guān)相連。(6)檢查直流側(cè)以及交流側(cè)接線是否牢固完好,正負(fù)極以及火線零線連接是否正確。(7)確認(rèn)無誤后,投入交流側(cè)放電開關(guān)以及直流側(cè)的開關(guān)。(8)然后進(jìn)行放電模塊面板上的操作。(9)查看人機(jī)界面上的放電電流大小或是用萬用表直接在柜體后分流器處直接進(jìn)行測(cè)量,查看放電電流大小,用小螺絲刀在放電模塊微調(diào)開關(guān)處進(jìn)行調(diào)節(jié),使放電電流保持在額定放電電流。(10)記錄下放電電流大小以及放電開始時(shí)間。(11)放電時(shí)也應(yīng)經(jīng)常查看電池電壓電力值,以免發(fā)生電池過放電現(xiàn)象。(12)放電完畢后,完善記錄表相關(guān)項(xiàng)的記錄。3閥控式密封鉛酸蓄電池的主要參數(shù)對(duì)于VRLA電池的參數(shù)設(shè)置,其關(guān)鍵就是要保證電池放電時(shí)不過放;充電時(shí)又能保證及時(shí)被充足電而又不過充,其中主要參數(shù)的設(shè)置為:3.1浮充電壓平時(shí),作為備用電源使用的VRLA電池,絕大部分時(shí)間是處于浮充狀態(tài),充電方式采用恒壓充電。在交流電源正常時(shí),VRLA蓄電池組與整流器并聯(lián)浮充,起平滑濾波的作用。當(dāng)交流電源中斷時(shí),VRLA蓄電池組作為Hicom300E數(shù)字程控用戶交換機(jī)的唯一工作電源,擔(dān)負(fù)著對(duì)交換機(jī)的直流供電任務(wù),以確保通信的暢通無阻。對(duì)于浮充電壓的設(shè)定,不同的生產(chǎn)廠家規(guī)定各不相同,這取決于生產(chǎn)廠家所用蓄電池的電解液和電池極板材料等生產(chǎn)技術(shù),因此,在確定密封鉛酸蓄電池浮充電壓值時(shí),應(yīng)以浮充電流能補(bǔ)償電池自放電的損失,以及電池進(jìn)行短時(shí)間淺放電后,經(jīng)過一段時(shí)間浮充能補(bǔ)足其容量,使電池長(zhǎng)期處于充足電狀態(tài)為基本原則。對(duì)內(nèi)蒙古廣電局使用的2V單體蓄電池而言,其浮充電壓一般確定為2.23~2.25V。由于VRLA電池的貧液式設(shè)計(jì),使得蓄電池對(duì)環(huán)境溫度的變化非常敏感,因此,隨著環(huán)境溫度的變化,應(yīng)根據(jù)溫度補(bǔ)償系數(shù)及時(shí)調(diào)整浮充電壓。當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),需調(diào)低浮充電壓,如電池浮充電壓不變,則浮充電流將增加,正極極化增大,板柵腐蝕速度加快,電解液損失速度也隨之加快,蓄電池壽命就會(huì)縮短。當(dāng)環(huán)境溫度下降時(shí),就要提高浮充電壓,使電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài),確保電池有效容量長(zhǎng)期維持不變,延長(zhǎng)電池的壽命。3.2均充電壓VRLA電池在正常浮充運(yùn)行時(shí)是不需要均衡充電的,但當(dāng)電池浮充電壓偏低或電池放電后需要再充電或電池組容量不足時(shí),就需要對(duì)電池組進(jìn)行均衡充電,恢復(fù)其必要的容量,均衡充電時(shí)的電壓叫均充電壓,適當(dāng)?shù)木潆妷汉皖l率是保證延長(zhǎng)蓄電池使用壽命的基礎(chǔ)。對(duì)2V的單體蓄電池而言,其均充電壓一般確定為2.30~2.35V。在均衡充電時(shí),維護(hù)人員要定時(shí)測(cè)量充電電流值,如發(fā)現(xiàn)2~3個(gè)小時(shí)內(nèi)充電電流值基本保持不變,表明電池已充足,應(yīng)停止均衡充電,轉(zhuǎn)為浮充充電。因?yàn)榫獬潆姇r(shí)氣體的產(chǎn)生量比浮充充電時(shí)多幾十倍,所以充電時(shí)間不能太長(zhǎng),以避免盈余氣體影響氧的再化合效率,增加失水量,加快板柵腐蝕速度,損壞電池。一般對(duì)于新蓄電池或狀態(tài)較好的蓄電池,均衡充電時(shí)電壓的選擇應(yīng)相對(duì)較低,而對(duì)于使用時(shí)間較長(zhǎng)或性能較差的蓄電池,均充電壓可適當(dāng)提高。3.3充限流值電池充電時(shí),為了保護(hù)電池需要對(duì)充電電流進(jìn)行限制,正常情況下的充電限流值確定為0.1C10A,如1000Ah電池的充電電流為0.1×1000=100A。4結(jié)束語總之,我們一定要重視VRLA電池的日常維護(hù),要根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行悉心維護(hù),通過不斷地學(xué)習(xí),提高維護(hù)水平,將故障隱患消除在萌芽狀態(tài),使VR
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