顧天祥
【摘要】 蓄電池是通信電源系統(tǒng)中較為重要的一環(huán),在電信領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,其中運用最廣的是閥控式密封蓄電池。本文通過在實際使用中的維護和管理的角度出發(fā),對影響閥控式密封蓄電池壽命的因素進(jìn)行研究,對如何提高閥控式密封電池的使用壽命進(jìn)行分析,并根據(jù)作者本人的一些維護經(jīng)驗,對蓄電池的維護提出幾項觀點。
【關(guān)鍵詞】 蓄電池 溫度補償 維護管理 充放電控制
近些年,電信業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展,通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的逐漸擴大,電源設(shè)備的數(shù)量也隨之急劇增加,高頻開關(guān)電源、不間斷電源(UPS)等陸續(xù)登場。電信事業(yè)的繁榮,讓蓄電池得到了廣泛的應(yīng)用。閥控式密封蓄電池因其具有其他產(chǎn)品無法取代的優(yōu)點一躍成為通信電源系統(tǒng)的首選電池。但,盡管它有很多優(yōu)越性,但它也不可避免地有它的弱處。尤其是在實際使用中,很多原因都會造成它使用壽命短,達(dá)不到理論預(yù)期壽命的情況俯首即是。在不當(dāng)不科學(xué)的養(yǎng)護和管理下,本來應(yīng)工作8~10年的電池,2~3年內(nèi)就會損壞,有的甚至連1年的壽命也達(dá)不到,這不僅給單位帶來很大損失,更重要的是存在極大的安全隱患。下面我根據(jù)自己多年的工作經(jīng)驗,談一談閥控式密封蓄電池的養(yǎng)護和管理。
一、控好環(huán)境 調(diào)好溫度 適度充電 避免不足
環(huán)境溫度對蓄電池使用壽命的影響很大。一般情況下,溫度每升高10℃,電池使用壽命將減少50%,溫度越高影響越大。高溫加速浮充壽命試驗是以環(huán)境溫度55℃下42天的一個充放電試驗折合一年的正常使用壽命,蓄電池的最佳使用環(huán)境溫度為20~25℃。
蓄電池在長期過充電狀態(tài)下,正極因析氧反應(yīng),水被消耗,氫離子濃度增加,導(dǎo)致正極附近酸度增加,板柵腐蝕加速,使電池容量降低。同時,因水損耗加劇,使蓄電池有干涸的危險,從而影響電池壽命。
電池的過放電主要發(fā)生在交流電源停電后。當(dāng)蓄電池被過度放電到終止電壓或更低時,導(dǎo)致電池內(nèi)部有大量的硫酸鉛被吸附到蓄電池的陰極表面,硫酸鉛是一種絕緣體,必將對蓄電池的充放電性能產(chǎn)生很大的負(fù)面影響,在陰極上形成的硫酸鉛越多,蓄電池的內(nèi)阻越大。一次深度的過放電可能會使電池的使用壽命減少1~2年,甚至造成電池的報廢。
二、控制浮充 均衡充電 補償溫度 容量配置
通信用蓄電池的充電方式主要是浮充電和均衡充電兩種。為了延長閥控電池的使用壽命,必須嚴(yán)格按照要求對蓄電池進(jìn)行充電。
在浮充狀態(tài)下,充電電流除維持電池的自放電以外,還維持電池內(nèi)的氧循環(huán)。在電池使用過程中,要充分結(jié)合電池制造的原材料及結(jié)構(gòu)特點和環(huán)境溫度等幾方面的情況,設(shè)定浮充電壓。在蓄電池的使用和維護管理過程中,應(yīng)根據(jù)電池廠家提供的資料進(jìn)行浮充電壓設(shè)置。
由于各種電池采用的工藝和材料不同,實際應(yīng)用中的溫度補償系數(shù)應(yīng)根據(jù)電池廠家給出的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。
通信電源的溫度補償功能就是要將溫度對電池的影響減至最小。溫度低時,由于浮充電壓增大,同樣會引起浮充電流增大,板柵腐蝕加速等一系列的問題;而溫度高時,浮充電壓減小,也會形成電池充電不足等一系列問題。
也許是受到了一些電池廠家“免維護”名聲的影響,個別維護人員便錯誤地認(rèn)為閥控式電池?zé)o須維護,從而對其不聞不問。其實,蓄電池的變化是一個漸進(jìn)的過程,為保證電池的良好狀態(tài),作好運行記錄是相當(dāng)重要的。每月應(yīng)檢查的項目如下:單體和電池組浮充電壓;電池的外殼有無變形、膨脹、滲液;極柱、安全閥周圍是否有滲液和酸霧溢出;連接條是否擰緊。
對于交流供電正常的交換局內(nèi)的通信電源所配置的蓄電池,應(yīng)周期性地進(jìn)行核對性的放電試驗。對于開關(guān)電源所配置的2V電池,建議每年做一次,放出額定容量的30%~40%;對于UPS所配置的12V電池,建議每季度或半年做一次,放出額定容量的30%~40%;
對于2V電池,每三年應(yīng)進(jìn)行一次容量測試放電,放出額定容量的80%;詳細(xì)記錄放電過程中各單體電壓和電池組總電壓,進(jìn)行分析,及時更換容量較差的單體電池。
放電前,先檢查整組電池是否擰緊,再根據(jù)放電倍率來確定放電記錄的時間間隔。放電過程中要密切注意比較落后的電池,以防止某個單體電池的過放電。
三、把握方向 數(shù)字管理 技術(shù)更新 做好管理
通信電源在整個通信行業(yè)中雖然占的比例比較小,但它是整個通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,對于電源產(chǎn)品來說也是最基礎(chǔ)的。電源產(chǎn)品的種類繁多,主要歸納為電力電子設(shè)備、電池設(shè)備、發(fā)電機組三方面。
3.1關(guān)于電力電子設(shè)備
目前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在通信行業(yè)中的快速發(fā)展,支持通信互聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的電源設(shè)備也正朝著綠色電源的方向發(fā)展。
新型高性能器件的不斷研發(fā),促進(jìn)了電源產(chǎn)品的升級換代,對電源技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展起著重要的支撐作用。
軟開關(guān)技術(shù)、準(zhǔn)諧振技術(shù)的研究趨于成熟穩(wěn)定,電源設(shè)備開通時,實現(xiàn)了零電壓/零電流開關(guān),降低損耗,提高電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率。
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用日益普及,通信系統(tǒng)從以前的單機或小局域系統(tǒng)發(fā)展至大局域網(wǎng)系統(tǒng)、廣域網(wǎng)系統(tǒng),則支持保護通信互聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的電子開關(guān)方面的電源設(shè)備必須具備數(shù)據(jù)處理和通信能力。比如:具有智慧型人機界面,使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員可以隨時監(jiān)視電源設(shè)備運行狀態(tài)、各項技術(shù)參數(shù)。
3.2關(guān)于電池設(shè)備
電池是將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能,在需要時再將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的一種儲能裝置。固化是VRLA電池生產(chǎn)的重要工序,對電池的初期容量、壽命都有較大影響?;蛇^程中采用監(jiān)控軟件,可以提高化成工序的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量。采用紅丹可縮短固化與化成時間,使固化易于控制,提高初期容量和生產(chǎn)效率。
傳統(tǒng)的耐腐蝕板柵不但構(gòu)造復(fù)雜,而且還易引起早期容量損失、正極膨脹、伸長和壽命短等問題,因為鉛膏與耐蝕板柵結(jié)合困難。在板柵合金中添加適量的微量元素可大大提高板柵的性能。從長遠(yuǎn)看,板柵材料及工藝技術(shù)應(yīng)有三個方向:冷卻合金,使得所有元素的均勻混合物,耐蝕性大大提高;
輕型板柵,用鋁、銅網(wǎng)做基材,表面涂覆鉛,或采用玻璃纖維絲,表面熱擠壓包覆鉛錫合金,成為鉛絲,再編織成鉛布作為板柵;網(wǎng)板柵(板柵可減?。捎诓捎美鋽D壓成型,金屬組織比重力澆鑄的要細(xì)密得多,耐蝕性明顯提高,增加了壽命,提高了生產(chǎn)效率。
鉛酸蓄電池在通信行業(yè)中大部分使用在浮充狀態(tài)下,正極電位很高,氧的析出嚴(yán)重,而催化栓放于密封電池內(nèi)部的上端,補充了傳統(tǒng)氧氣再復(fù)合機理的負(fù)極作用,即正極析出的氧被直接復(fù)合,這部分氧不必到負(fù)極去復(fù)合,減輕了負(fù)極的去極化負(fù)擔(dān),同時負(fù)極排放量減少,水損失減小。
隨著電池生產(chǎn)工藝、原材料的不斷改進(jìn)與更新,由于鉛資源豐富、工藝逐步成熟、適用范圍廣、具有良好的可逆性,在本世紀(jì)里仍廣泛使用在各個領(lǐng)域中。但是高能電池、燃料電池(綠色能源)和自動化、智能化技術(shù)以及產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也將在我國加大了研究的力度。
3.3關(guān)于發(fā)電機組
日前國產(chǎn)化的柴油發(fā)電機組技術(shù)的發(fā)展與國外機組技術(shù)的發(fā)展有一定的差異,從市場的占有率來看,國內(nèi)機組只在30%~40%,進(jìn)口機組在國內(nèi)目前市場占有一定的重要地位。但環(huán)保型的發(fā)電機組-燃?xì)廨啓C發(fā)電機組由于體積小、重量輕、機動性好,對環(huán)境污染也小,我國已有企業(yè)研發(fā)和生產(chǎn),目前正在被推廣用于車載移動通信基站,通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也已制訂批準(zhǔn)發(fā)布實施,今后將會在通信領(lǐng)域中得到更大的發(fā)展。
電信電源的使用和維護,是一個長期的課題,需要所有的電源工作者在具體實踐中不斷提高理論和實踐水平,以達(dá)到最佳的使用效果。這樣不僅能節(jié)約資金,更能節(jié)約能源,是相當(dāng)有長遠(yuǎn)利益的、有意義的事。