分析研究电力通信中蓄电池的运行与维护

通信电源是电力系统通信设备中必不可少的组成部分，它的任务是安全、稳定、可靠、不间断地为通信设备供电。在通信电源系统中，蓄电池组是组合通信电源系统的重要组成部分，是保证通信供电系统正常运行的最后一道防线。在通信电源系统故障，交流市电失压或站用电中断的情况下，蓄电池组便发挥独立电源的作用，向通信设备提供工作电源。因而加强对蓄电池的管理，改善其使用状况，从而有效地延长蓄电池的使用寿命，具有重要的意义。

一、电力系统通信电源配套的阀控密封铅酸蓄电池运行现状

以往固定铅酸蓄电池分为开口式、防酸式和防酸隔爆式等，它们存在体积大，电解液为液体，运行操作复杂等缺点。目前，电力系统通信直流电源系统广泛使用的阀控密封铅酸蓄电池基本上克服了一般铅酸蓄电池的缺点，逐步取代了其他类型的铅酸蓄电池。

(一)阀控密封铅酸蓄电池具有以下特点

1.无需补加水和调酸的比重等，维护工作量极小，只需定期检测电池端电压和放电容量即可.同时在使用过程中不漏液，无烟雾，不腐蚀设备及不伤人，对环境无污染。

2.内阻较小，大电流放电性能优良，特别是冲击放电性能极佳。

3.电池的正负极板完全被隔离板包围，有效物质不易脱落，使用寿命长。25℃浮充电状态使用，蓄电池寿命可达10-15年。

4.极板栅采用无锑铅合金，自放电电流小，25℃下每月自放电率2%以下，约为其他铅酸蓄电池的1/4至1/5。

5.结构紧凑，密封性能好，抗震性能好，电解液象凝胶一样被吸收在高孔率的隔离板内，不会轻易流动，可立式或卧式安装，与设备同室使用，电池安装可采用叠放式电池架，占地面积小，节约电源系统的投资费用。

6.体积比老式电池小，而容量却比老式敞开型电池高。本文由电池招聘网整理，

(二)阀控密封铅酸蓄电池运行维护中存在的问题

1.阀控密封铅酸蓄电池生产厂家多、型号杂、产品质量参差不齐，检修维护技术不易掌握。

2.阀控密封铅酸蓄电池正常运行时，浮充电压设置过高或过低。

3.均衡充电频繁，蓄电池过充电。

4.电力调度系统有相当多通信机房直流不间断电源只配置1组48V蓄电池，采用离线放电测试时，一旦市电中断，就会立即发生通信系统中断的严重事故，存在极大安全隐患。

5.离线放电试验后，电池组间直接存在巨大电压差，并联恢复时会产生火花，并联恢复困难。

6.放电充电一个维护测试过程需要几十个小时，劳动工作强度大，工作效率低。

7.阀控密封铅酸蓄电池的最佳运行环境温度为25℃，部分机房保温设施不完善，直接影响其使用寿命。

二、蓄电池的使用寿命和影响其寿命的因素

根据电力系统通信设备的需求，阀控式密封铅酸蓄电池每节单体电压一般有2V、6V和12V三种，一般在枢纽大站，常采用寿命长、可靠性高的2V电池，在小型变电站，根据安装要求，可采用其他两种电池。在使用时将多节单体蓄电池串连，组成48V的蓄电池组。电池招聘网专注于电池行业的求职招聘网站!在对电源系统可靠性要求较高的场合，一般采用两组蓄电池并联运行、浮充方式供电。

蓄电池的寿命可分为循环寿命、浮充寿命和存放寿命。

蓄电池的容量减小到规定值以前，蓄电池的充放电循环次数称为循环寿命。

在正常工作条件下，蓄电池浮充供电的时间，称为浮充寿命。通常免维护电池的浮充寿命可达到10年以上。

由于自放电作用，存放过程中，免维护电池的剩余容量将逐淅减少，通常，电池剩余容量下降到50%的时间，称为存放寿命。在不同的温度下，电池的剩余容量与存放时间有一个对应的关系。当环境温为250C时，存放寿命可达18个月。当环境温度为400C时，存放寿命只有5个多月，因此免维护电池的存放温度不能太高。

影响蓄电池寿命的主要因素有：

1.放电深度对循环寿命的影响

阀控式密封铅酸蓄电池是贫液蓄电池，随着放电时间的延长，其内阻增长较快，端电压下降较大。当达到终止电压，应立即终止放电，并按要求充电。否则会导致过放电。当放电深度为30%时，充放电循环次数可达1200次;放电深度为100%时，循环寿命仅有200次。因此使用中应当尽量避免电池深度放电。

2.浮充电对使用寿命的影响

根据加速寿命试验的结果，免维护阀控电池在室温下，浮充寿命可达10年以上。

浮充电压过高，电池将长期处于过充电状态，使电池的隔板、极板等由于电解氧化而遭破坏，造成电池板栅腐蚀加速，活性物质松动，容量失效。

浮充电压过低，会使蓄电池欠充电，电池极板硫化而缩短电池寿命。

3.充电设备对使用寿命的影响

电池使用状态的好坏，关键还取决于电池的充电机设备，若充电机纹波系数超标恒压限流特性不好，就会造成蓄电池过充、欠充、电压过高、电流过大、电池温度过高等现象，从而缩短电池的使用寿命。

4.环境温度对使用寿命的影响

通常来说，若以25℃为基准，平时不能超过+15度～+30度。温度升高将加速蓄电池内部水分的分解，在恒压充电时，高的室温环境，充电电流将增大，导致过充电。电池长期在超过标准温度下运行，温度每升高10℃，蓄电池的寿命约降低一半。在低温充电时，将产生氢气，使内压增高，电解液减少，电池寿命缩短。

三、阀控密封蓄电池组的运行及维护

(一)阀控密封蓄电池的运行方式及监视

蓄电池组在正常运行中以浮充方式运行，浮充电压值在环境温度25℃时，宜控制在2.23-2.28V/单体。均衡充电电压值宜控制在2.30-2.35V/单体。在运行中主要监视蓄电池组的端电压值，单体电压值，浮充电流值，蓄电池室温度，蓄电池组及直流母线的对地电阻和绝缘状态。

(二)蓄电池组的充放电维护

常用的正常充电法有：恒流充电法、恒压充电法和分级定流充电法等。

1.恒流限压充电

先以恒流方式进行充电，当蓄电池组端电压上升到限压值时，充电装置自动转换为恒压充电，至到充电完毕。

采用恒流充电法时，充电电流始终保持不变。在充电过程中，蓄电池的端电压逐渐升高，为了保持充电电流稳定不变，外电源的电压必须逐渐升高。电池招聘网专注于电池行业的求职招聘网站!采用这种方法，充电时间较短，但是由于充电末期，大部分充电电流都用来电解水，所以蓄电池中将产生大量的气泡。这样不仅浪费了电能，而且还会使极板上的活性物质脱落，因此这种方法较少采用。

2.恒压充电

采用恒压充电法时，外电源的电压保持恒定。在整个充电过程中，由于电源电压保持不变，所以刚充电时，充电电流相当大，随着蓄电池端电压不断升高，充电电流逐渐减小。因此，采用这种充电方法时，可以避免蓄电池过量充电，但是由于充电初期，充电电流过大，所以也有可能损坏极板。

3.分级定流充电法

目前比较常用的正常充电法是分级定流充电法。采用这种充电法时，充电过程一般分为两个阶段：第一个阶段用I10电流充电，通常需要6-7小时，单只蓄电池的端电压可上升到2.4V。第二阶段用I20电流充电，直到端电压为2.6-2.8V连续两小时稳定不变为止，这一阶段约需要14-17小时。

4.运行中的补充充电

阀控密封铅酸蓄电池在运行中，因浮充电流调整不当，补偿不了阀控密封铅酸蓄电池的自放电、爬电、漏电而造成的蓄电池容量亏损，根据需要设定时间(一般为3个月)充电装置将自动或手动进行一次恒流限压充电→恒压充电→浮充电的充电过程，使蓄电池组随时具有满容量状态，确保直流电源运行的安全可靠。

(三)阀控密封铅酸蓄电池的核对性放电

长期浮充电方式运行的防酸蓄电池，极板表面将逐渐生产硫酸铅结晶体(一般称之为“硫化”)，堵塞极板的微孔，阻碍电解液的渗透，从而增大了蓄电池的内电阻，降低了极板中活性物质的作用，蓄电池容量大为下降。只有通过核对性放电，可使蓄电池得到活化，容量得到恢复，使用寿命延长，才能判断内部是否失水或干裂，确保通信电源系统的安全运行。

1.通信直流电源系统只有一组阀控密封铅酸蓄电池的核对性放电

通信-48V直流电源系统只有一组蓄电池组时，为了确保直流系统运行的安全可靠，蓄电池不能退出运行，也不能作全核对性放电，只能在充电机停用后，由蓄电池组向直流负载和放电电阻供电，用I10电流放出其额定容量的50%。在放电过程中，单体蓄电池电压还不能低于1.9V。放电后，应立即用I10电流进行恒流充电，当蓄电池组电压达到(2.30～2.33)V×N时转为恒压充电，当充电电流下降到0.1I10电流时，应转为浮充电运行，反复几次上述放电充电方式后，可认为蓄电池组得到了活化，容量得到了恢复。

2.通信直流电源系统有两组阀控密封铅酸蓄电池的核对性放电

通信-48V直流电源系统有两组蓄电池组时，则一组运行，另一组断开负荷，进行全核对性放电。放电电流为I10恒流。当单体电压为终止电压1.8V时，停止放电，隔1-2h后，再用1.0I10电流进行恒流限压充电→恒压充电→浮充电。放电过程中，记下蓄电池组的端电压，每个蓄电池端电压，电解液密度。若蓄电池组第一次核对性放电，就放出了额定容量，不再放电，充满容量后便可投入运行。若放充三次均达不到额定容量的80%，可判此组蓄电池使用年限已到，应尽快更换。

3.阀控密封铅酸蓄电池核对性放电周期

根据规程要求，新安装或大修中更换过电解液的阀控密封铅酸蓄电池组，应进行全核对性放电试验，以后每隔2-3年进行一次核对性放电;运行6年以上的阀控密封铅酸蓄电池组，每年进行一次核对性放电。

四、常见故障及处理

1.蓄电池外壳发生鼓胀变形现象

由于蓄电池充电电流过大，充电电压超过2.4V/单体;内部有短路、局部放电等造成温升超标;阀控失灵使电池不能实现高压排气，内部压力超标等因素都可能导致蓄电池外壳发生鼓胀变形现象。

当蓄电池外壳发生鼓胀变形现象时，可对其进行核对性放电，容量达不到额定容量的80%以上的应立即更换;在运行过程中减小充电电流，降低充电电压，检查安全阀体是否堵死。

2.浮充时，单体电池电压偏差大(大于平均值±0.05V)

蓄电池制造过程分散性大，存放时间长，没有按照规定补充电。

如是蓄电池质量问题，应更换不合格产品;如是存放问题，应按要求进行全容量反复充放2-3次，使蓄电池恢复容量，减小电压偏差值。

3.蓄电池外壳温度过高

充电电流大，充电电压高于规定值;蓄电池内部有短路、局部放电现象;螺栓连接不紧固，接头发热;充电机直流输出纹波系数超过1%等均可能造成蓄电池外壳温度过高。

当出现蓄电池外壳温度过高情况时，可降低充电电流，使充电电压保持规定值;或将发热接头清洁处理并紧固螺栓;或检查充电机，加热滤波装置，减小交流成分。

4.浮充电压正常，放电时，蓄电池电压很快下降到终止电压

蓄电池内部失水干涸，电解质变质都可能导致以上现象。最好的处理方法就是尽快更换蓄电池。