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摘 要：監(jiān)控分站備用電池是監(jiān)控分站的重要配件，在井下交流電網(wǎng)停電后能繼續(xù)維持煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)正常工作時間不少于2h，確保分站、傳感器、聲光報警器、斷電器等設(shè)備正常工作，其工作穩(wěn)定性直接決定系統(tǒng)在非正常狀態(tài)下的工作可靠性。

關(guān)鍵詞：監(jiān)控分站備用電池；維護(hù)；保養(yǎng)

中圖分類號：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.21.098

1 引言

監(jiān)控分站備用電池是監(jiān)控分站的重要配件，在井下交流電網(wǎng)停電后能繼續(xù)維持煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)正常工作時間不少于2h，確保分站、傳感器、聲光報警器、斷電器等設(shè)備正常工作，其工作穩(wěn)定性直接決定系統(tǒng)在非正常狀態(tài)下的工作可靠性。

2 現(xiàn)狀

目前監(jiān)控分站所使用的后備電源大都是鉛酸免維護(hù)電池，其工作特性要求在電池放電完畢后，必須立即充電，否則電池機(jī)板將很快硫化損壞，影響其正常運行。而煤礦井下特殊的工作環(huán)境，交流電停送電頻繁、維護(hù)保養(yǎng)不到位，電池長期處于過放電等不正常工作狀態(tài)，將無法保證后備時間且極易損壞電池極板，造成備用電池永久且不可逆損壞。因此，備用電池的維護(hù)與保養(yǎng)工作必須引起足夠重視。

下面，以北京瑞賽長城航空測控技術(shù)有限公司的KDW6B型礦用隔爆兼本安型電源箱為例，介紹一下備用電池現(xiàn)場工作中需要用到的維護(hù)保養(yǎng)及充放電方法。

2.1 KDW6B型礦用隔爆兼本安型電源箱基本參數(shù)

KDW6B（KJ2007G井下分站）礦用隔爆兼本安型電源箱，使用的備用電池為兩節(jié)密封鉛酸蓄電池串聯(lián)，容量為24V/10Ah（6B）、24V/4Ah（分別為KJ2007G1、KJ2007G3井下分站服務(wù)）。在交流供電狀態(tài)下，利用電源箱對密封鉛酸蓄電池進(jìn)行恒壓限流充電，設(shè)計最大充電電壓為275V±03V，充電電流小于600mA（6B），充電電流小于500mA（G1、G3）。交流停電后，備用蓄電池投入供電，放電終止電壓為215V±03V。

2.2 基本要求

為保證備用蓄電池的供電時間和延長使用壽命，需要定期對備用電池進(jìn)行維護(hù)。一般是每三個月對電池維護(hù)一次。即對于新電池和長期擱置的電池（期限為三個月），建議在使用前對電池進(jìn)行一次充放電；對于長期浮充電的電池，建議每三個月對電池維護(hù)一次，即對電池進(jìn)行一次完整的充放電，完成對電池的放電→再充電的過程。

3 解決方法

為更好的維護(hù)保養(yǎng)備用電池，需要科學(xué)的對其進(jìn)行充、放電，保證電池各項性能指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求，持續(xù)、穩(wěn)定實現(xiàn)對監(jiān)控分站進(jìn)行供電。

給備用蓄電池充電有兩種方法：一種是利用電源箱內(nèi)部的充電電路對電池進(jìn)行充電（交流充電）。另一種是利用外部直流穩(wěn)壓電源對電池進(jìn)行充電（直流充電）。

3.1 充電前檢測電池電壓

充電前對需要維護(hù)的電池電壓進(jìn)行檢測，根據(jù)電池的空載電壓來確定維護(hù)電池的充電方法。當(dāng)電池的空載端電壓為23V以上時可采用交流或直流充電方式；電池空載端電壓在23V以下時建議采用直流脈沖激勵充電方式。

3.2 備用電池交流充、放電

該方式是利用電源箱內(nèi)部的充電電路對電池進(jìn)行充電。接上交流電壓后，打開分站主板開關(guān)，開始對電池充電，連續(xù)充電時間不少于48小時。到達(dá)充電時間后，測量電池電壓并進(jìn)行放電。停掉電源箱的交流電壓，電源箱自動轉(zhuǎn)到直流供電——進(jìn)入電池放電狀態(tài)。這時電池的負(fù)載為分站的主板和所帶的傳感器。電池電壓達(dá)到放電終止電壓時，自動停止放電（電源箱的直流本安電源無輸出）。這時一個充放電循環(huán)結(jié)束。這個充放電過程再重復(fù)兩次。最后測量充滿后的電池電壓應(yīng)大于26V。

注意：用此方法對電池充滿后，切斷交流電，同時必須把分站主板上的電源開關(guān)關(guān)斷，否則電池將繼續(xù)放電。

3.3 備用電池直流充、放電

該方式是利用外部直流穩(wěn)壓電源對電池進(jìn)行充電，利用假負(fù)載電阻對電池進(jìn)行放電。

首先測量被充電池空載電壓，然后把直流穩(wěn)壓電源的電壓調(diào)整到被充電池電壓值上，然后與被充電池相連。緩慢地增加充電電壓，使充電電流不超過500mA；在充電過程中若電流下降，調(diào)高直流穩(wěn)壓電源電壓，注意充電電流不能超過500mA。經(jīng)過幾次充電電壓調(diào)整后，使充電電流維持在400—500mA不變。在這種情況下進(jìn)行恒流充電約5—6小時（4AH電池）。當(dāng)充電電壓加到28V以上，電流在50—100mA時，可認(rèn)為充滿，然后再進(jìn)行放電。放電時的負(fù)載為假負(fù)載（固定電阻），該電阻接入電池后以600mA電流進(jìn)行放電，直到電池電壓降到放電終止電壓215V±0.3V時停止放電。

注意：對充滿后的電池進(jìn)行放電時，一定要監(jiān)視電池的端電壓，防止電池過放使電池永久損壞。

3.4 直流脈沖激勵充電

當(dāng)電池空載電壓在20V-23V時，可認(rèn)為電池為輕度過放，此時采用上述直流充電方法即可。

當(dāng)電池空載電壓低于20V時，可認(rèn)為電池為深度過放，深度過放狀態(tài)的電池長期保存會導(dǎo)致電極的不可逆硫酸鹽化，電池可能永久性損壞，可用強制恢復(fù)式充電方法嘗試激活電池。由于深度過放的電池初始充電電流的建立比較困難，建議給電池間歇加上瞬間高壓沖擊，沖擊3—5次，然后使充電電壓置于高壓值，如果充電電流為30mA左右，并且電流值處于上升狀態(tài)，則說明電池有恢復(fù)的可能性，繼續(xù)調(diào)整充電電壓值，使充電電流在30—500mA然后把充電電流維持在500mA上，若一段時間后充電電流下降，說明電池被激活，可按正常方法充電。當(dāng)充電電壓達(dá)到28V以上，電流表指示50—100mA時，可認(rèn)為電池已充滿，第一次充電激勵成功。充滿后需再對電池放電，并反復(fù)此充放電過程共3次，蓄電池方可繼續(xù)使用。

3.5 其他注意事項

①規(guī)格型號相同，剩余電量不同的電池不可串聯(lián)使用。應(yīng)把不同電量的電池充滿后再進(jìn)行串聯(lián)使用。

②新的電池在使用前應(yīng)進(jìn)行72小時浮充充電（內(nèi)部電量平衡）。

③電池放電達(dá)到終止電壓時，必須停止放電，否則電池?fù)p壞。

④千萬不要把電池極性接反，否則電池?fù)p壞。

⑤不要自行拆修、分解電池，否則電池內(nèi)部的硫酸鉛對人和環(huán)境帶來傷害。

⑥新舊電池不得串聯(lián)使用。

⑦庫存電池每月應(yīng)定期檢測一次，發(fā)現(xiàn)電池端電壓低于額定值，應(yīng)補充充電，防止自放電引起電池過放而無法使用。

4 結(jié)語

按照上文中介紹的各種方法，在實際操作中能夠大大提高監(jiān)控分站連續(xù)工作的可靠性，實現(xiàn)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的實時監(jiān)控，減少了瓦斯事故發(fā)生的概率，對煤礦開采來說具有重要的意義，非常值得我們的學(xué)習(xí)和研究。endprint