阀控式密封铅酸蓄电池的维护

阀控式密封铅酸蓄电池的维护

摘要：通信电源是通信系统的重要组成部分，是通信畅通的关键。而作为后备电源使用的蓄电池，则是保证通信电源中直流供电系统不间断供电的基础和最后一道保障。1999年内蒙古广电局在更换Hicom300E数字程控用户交换机时，通信设备厂商随交换机给局配置了24个2V、300Ah的单体蓄电池串联，组成一组免维护蓄电池组，即阀控式密封铅酸蓄电池（简称VRLA电池）。其免维护也仅仅是指VRLA电池在使用过程中，不需要像早期的铅酸蓄电池一样需定期添加蒸馏水、补加电解液、测电解液密度，并不是指不需要维护。关键词：阀控式密封铅酸蓄电池；维护经过几年的使用，我们认为在工作中能否保证VRLA电池的质量和状态完好，直接影响到通信系统的正常运行和电池的使用寿命，因此，这就要求我们必须重视VRLA电池在日常运行中的维护。1蓄电池概述（1）蓄电池有三个特点，一是可根据需要选择其容量或形式；二是独立的电源，不受电力网的影响；三是具有电压稳定、使用方便和安全可靠等优点。（2）蓄电池的种类：根据电解液的不同主要有铅酸和镉镍碱性蓄电两大类。本文主要介绍阀控式密封铅酸蓄电池（2V）。2阀控式密封铅酸蓄电池2.1阀控式密封铅酸蓄电池的结构主要由正极板(过氧化铅PbO2)、负极板(铅Pb)、隔离物、电池槽和由浓硫酸与纯水配制的电解液(硫酸H2SO4+水H2O组成)，水约占电解液比重(约37%)、端子等组成。2.2阀控式密封铅酸蓄电池的原理蓄电池放电时，硫酸与极板上的活性物质产生化学反应,生成新的物质——硫酸铅，放电愈久，硫酸浓度愈稀薄，所消耗之成份与放电量成比例，只需要测得电解液中的硫酸浓度，也就是测量其比重，即可得知放电量。蓄电池充电时化学反应则反之。2.3阀控式密封铅酸蓄电的主要性能（1）浮充电就是指在负载正常工作时，蓄电池仍然继续充电，在浮充下运行，蓄电池具有最高的性能和寿命。（2）长期储存时，容量逐渐损失，并进入放电状态，成为自放电。（3）若因持续环境高温或严重过充电，将使电池内部气压升高，为此蓄电池设置了安全阀，当压力到达一定时，安全阀自动打开进行泄压，压力恢复正常时自动关闭。2.4影响阀控式密封铅酸蓄电池寿命的主要因素：（1）放电深度：随放电时间增长，内阻增长较快，端电压迅速下降，而过度放电会导致蓄电池活性物可逆性受到破坏，导致蓄电池容量很难恢复，严重影响电池寿命，因此在放电末期应加强对端电压的监控，防止过放电情况出现。（2）浮充电:如浮充电压太小，会由于蓄电池的充电不够，导致蓄电池降低寿命。如浮充电压设置过高，蓄电池长时间处在过电状态，导致栅极板、隔板等损坏，最终使蓄电池容量大幅度降低。（3）温度：蓄电池的寿命和环境温度有着直接的关系，一般外部温度超过蓄电池允许温度其寿命会降低，超过的越高，寿命降低的越多。2.5阀控式密封铅酸蓄电池的维护（1）定期清理蓄电池表面的灰尘，防止蓄电池温度过高或接地。（2）火灾情况下必须使用1211或四氯化碳灭火器。（3）每年或每两年进行一次核对性容量测试，如有异常，应及时处理。（4）日常检查：表面温度与电池组的总电压为日常检查项目。在维护使用中需经常测试电池表面温度，电池表面温度应控制在45oC以下，同时电池表面温度高于环境温度4oC以上需立即查找原因。（5）季度检查：1个月至3个月检测一次电池单体浮充电压、内阻。2.6阀控式密封铅酸蓄电池核对性容量测试的工作流程长期处于浮充状态的蓄电池，无法直观看出阀控蓄电池的实际容量。只有通过核对性放电，才能使蓄电池容量恢复，查找出蓄电池存在的缺陷。放电的具体步骤如下：（1）放电前至少10小时需将蓄电池转为均充状态。（2）放电接线应由两人进行，一人监护并进行记录，一人操作。（3）首先应关闭所有充电模块，用万用表依次测量每块电池的电压值并进行记录，同时在监控界面上记录放电前的总电压。（4）直流输入侧接线，将逆变放电模块与蓄电池放电开关对应相连。（5）交流输出侧接线，将逆变放电模块交流与备用开关相连。（6）检查直流侧以及交流侧接线是否牢固完好，正负极以及火线零线连接是否正确。（7）确认无误后，投入交流侧放电开关以及直流侧的开关。（8）然后进行放电模块面板上的操作。（9）查看人机界面上的放电电流大小或是用万用表直接在柜体后分流器处直接进行测量，查看放电电流大小，用小螺丝刀在放电模块微调开关处进行调节，使放电电流保持在额定放电电流。（10）记录下放电电流大小以及放电开始时间。（11）放电时也应经常查看电池电压电力值，以免发生电池过放电现象。（12）放电完毕后，完善记录表相关项的记录。3阀控式密封铅酸蓄电池的主要参数对于VRLA电池的参数设置，其关键就是要保证电池放电时不过放；充电时又能保证及时被充足电而又不过充，其中主要参数的设置为：3.1浮充电压平时，作为备用电源使用的VRLA电池，绝大部分时间是处于浮充状态，充电方式采用恒压充电。在交流电源正常时，VRLA蓄电池组与整流器并联浮充，起平滑滤波的作用。当交流电源中断时，VRLA蓄电池组作为Hicom300E数字程控用户交换机的唯一工作电源，担负着对交换机的直流供电任务，以确保通信的畅通无阻。对于浮充电压的设定，不同的生产厂家规定各不相同，这取决于生产厂家所用蓄电池的电解液和电池极板材料等生产技术，因此，在确定密封铅酸蓄电池浮充电压值时，应以浮充电流能补偿电池自放电的损失，以及电池进行短时间浅放电后，经过一段时间浮充能补足其容量，使电池长期处于充足电状态为基本原则。对内蒙古广电局使用的2V单体蓄电池而言，其浮充电压一般确定为2.23～2.25V。由于VRLA电池的贫液式设计，使得蓄电池对环境温度的变化非常敏感，因此，随着环境温度的变化，应根据温度补偿系数及时调整浮充电压。当环境温度升高时，需调低浮充电压，如电池浮充电压不变，则浮充电流将增加，正极极化增大，板栅腐蚀速度加快，电解液损失速度也随之加快，蓄电池寿命就会缩短。当环境温度下降时，就要提高浮充电压，使电池内部的化学反应处于动态平衡状态，确保电池有效容量长期维持不变，延长电池的寿命。3.2均充电压VRLA电池在正常浮充运行时是不需要均衡充电的，但当电池浮充电压偏低或电池放电后需要再充电或电池组容量不足时，就需要对电池组进行均衡充电，恢复其必要的容量，均衡充电时的电压叫均充电压，适当的均充电压和频率是保证延长蓄电池使用寿命的基础。对2V的单体蓄电池而言，其均充电压一般确定为2.30～2.35V。在均衡充电时，维护人员要定时测量充电电流值，如发现2～3个小时内充电电流值基本保持不变，表明电池已充足，应停止均衡充电，转为浮充充电。因为均衡充电时气体的产生量比浮充充电时多几十倍，所以充电时间不能太长，以避免盈余气体影响氧的再化合效率，增加失水量，加快板栅腐蚀速度，损坏电池。一般对于新蓄电池或状态较好的蓄电池，均衡充电时电压的选择应相对较低，而对于使用时间较长或性能较差的蓄电池，均充电压可适当提高。3.3充限流值电池充电时，为了保护电池需要对充电电流进行限制，正常情况下的充电限流值确定为0.1C10A，如1000Ah电池的充电电流为0.1×1000=100A。4结束语总之，我们一定要重视VRLA电池的日常维护，要根据其结构特点进行悉心维护，通过不断地学习，提高维护水平，将故障隐患消除在萌芽状态，使VR