電力通信蓄電池的運行與維護

蓄電池是組合通信電源系統的重要組成部分，所占的投資比例不小，加強對蓄電池的管理，改善其使用狀況，從而有效地延長(cháng)蓄電池的使用壽命，具有重要的意義。目前，電力系統通信電源配套的蓄電池大多是先進(jìn)的閥控式密封鉛酸蓄電池，根據變電站的通信設備需求，其每節單體電壓一般有2V、6V和12V三種，一般在樞紐大站，常采用壽命長(cháng)、可靠性高的2V電池，在小型變電站，根據安裝要求，可采用其他兩種電池，使用時(shí)將多節單體串連，組成48V的蓄電池組。在對電源系統可靠性要求較高的場(chǎng)合，一般采用兩組蓄電池并聯(lián)運行、浮充供電的方式。

蓄電池的使用壽命

蓄電池的壽命可分為循環(huán)壽命、浮充壽命和存放壽命。蓄電池的容量減小到規定值以前，蓄電池的充放電循環(huán)次數稱(chēng)為循環(huán)壽命。在正常工作條件下，蓄電池浮充供電的時(shí)間，稱(chēng)為浮充壽命。通常免維護電池的浮充壽命可達到10年以上。

循環(huán)壽命與電池每次放電的深度有密切關(guān)系。放電深度為30%時(shí)，充放電循環(huán)次數可達1200次;放電深度為100%時(shí)，循環(huán)壽命僅有200次。因此使用中應當盡量避免電池深度放電。

根據加速壽命試驗的結果，免維護閥控電池在室溫下，浮充壽命可達10年以上。應當說(shuō)明，浮充電壓過(guò)高或過(guò)低，會(huì )使蓄電池過(guò)充電或欠充電，因而將影響電池的壽命。

由于自放電作用，存放過(guò)程中，免維護電池的剩余容量將逐淅減少，通常，電池剩余容量下降到50%的時(shí)間，稱(chēng)為存放壽命。在不同的溫度下，電池的剩余容量與存放時(shí)間有一個(gè)對應的關(guān)系。當環(huán)境溫為250C時(shí)，存放壽命可達18個(gè)月。當環(huán)境溫度為400C時(shí)，存放壽命只有5個(gè)多月，因此免維護電池的存放溫度不能太高。

蓄電池的使用壽命與環(huán)境溫度關(guān)系很大。通常來(lái)說(shuō)，若以25℃為基準，平時(shí)不能超過(guò)+15度～+30度。溫度升高，電池組放電容量會(huì )增加，但壽命降低，如果在高溫下長(cháng)期使用，工作環(huán)境溫度每上升10℃，蓄電池的使用生命減半。若溫度太低，會(huì )使蓄電池容量下降，溫度每下降1度，其容量下降1%。所以，當電源處于浮充工作狀態(tài)時(shí)，需要通過(guò)降低浮充電壓來(lái)進(jìn)行補償，補償系數為環(huán)境溫度每上升1℃，每節電池單體(2 V的單體)的浮充電壓降低3-5 mV。 但是溫度補償功能只能在一定的范圍內起作用，蓄電池最好是工作在20-25℃的環(huán)境下。如果蓄電池電壓在放出其額定容量80%(對照相應放電率的容量如C10、C3等參數)之前已低于1.8V/單格(1小時(shí)率放電為1.75V/單格)，則應考慮加以更換。

蓄電池浮充運行狀態(tài)

決定電池壽命的要素有三個(gè):第一是產(chǎn)品質(zhì)量;第二是維護的情況;第三是決定電池是否處于良好的浮充運行狀態(tài)。當交流電正常供應時(shí)，負載電流由交流電經(jīng)整流后直接供電于負載，蓄電池處于微電流(補充其自放電所耗電能)充電狀態(tài);當交流電停供時(shí)才由蓄電池單獨供電于負載，故蓄電池經(jīng)常處于充足狀態(tài)，大大減少了充放電循環(huán)周期，可延長(cháng)了電池壽命。

1.關(guān)于浮充電壓的選擇

蓄電池浮充電壓的選擇是對電池維護得好壞的關(guān)鍵。如果選擇得太高，會(huì )使浮充電流太大，不僅增加能耗，對于密封電池來(lái)說(shuō)，還會(huì )因劇烈分解出氫氧氣體而使電池爆炸。如果選擇太低，則會(huì )使電池經(jīng)常充電不足而導致電池加速報廢。

2.低電壓恒壓充電(均衡充電)技術(shù)

所謂低壓恒壓充電，即過(guò)去傳統的恒壓充電法，但其不同點(diǎn)是，低電壓恒壓充電一般采用每只蓄電池平均端電壓為2.25～2.35V的恒定電壓充電。當蓄電池放出很大容量(A·h)而電勢較低時(shí)，充電之初為防止充電電流過(guò)大，充電整流器應具有限流特性，故仍處于恒流充電狀態(tài)。當充入一定容量(A·h)后，蓄電池電勢升高，充電電流才逐漸減小。這種充電方式由于有以下優(yōu)點(diǎn)而被推廣使用。

充電末期的充電電流很小，故氫氣和氧氣和產(chǎn)生量極小。它能改善勞動(dòng)條件、降低機房標準，是全密閉電池適用的充電方式;充電末期的電壓低，對程控電源等允許用電壓變化范圍較寬的用電設備供電時(shí)，可在不脫離負載的情況下進(jìn)行正常充電，以簡(jiǎn)化操作，提高可靠性;整流器的輸出電壓最大值較小，可減小整流器中變壓器的設計重量。

3.蓄電池浮充電壓與溫度的關(guān)系

應注意的是，在浮充運行中，閥控電池的浮充電壓與溫度有密切的關(guān)系，浮充電壓應根據環(huán)境溫度的高低作適當修正。在淺度放電的情況下，閥控電池在2.27V/C(25℃)下運行一段時(shí)間是能夠補充足其能量的;在深度放電的情況下，閥控電池充電電壓可設定為2.35～2.40V/C(25℃)，限流點(diǎn)設定為0.1Q，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間(放電后的電池充足電所需的時(shí)間依賴(lài)于放出的電量，放電電流等因素)的補充容量后，再轉入正常的浮充運行。

為了彌補運行中因浮充充電流調整不當造成的欠壓，補償閥控蓄電池放電和爬電漏電所造成蓄電池容量的虧損，應2-3個(gè)月對電池進(jìn)行一次補充充電。

蓄電池的維護

1.低電壓保護與二次下電措施

為此，要求電源系統的功能要全面，如具備定時(shí)均充、二次下電、溫度補償、無(wú)級限流等功能，同時(shí)必須建立完善的電源維護體系。

除了定時(shí)均充外，蓄電池的日常管理的內容也是非常多的，包括低電壓保護、二次下電、溫度補償、無(wú)級限流等等，這些措施可以保證蓄電池處于良好的使用狀態(tài)，延長(cháng)其使用壽命。

蓄電池在輸出能量時(shí)，其兩端電壓不斷下降，當下降到一定值(一般稱(chēng)為終止電壓)的時(shí)候，就必須斷掉其能量輸出回路，否則可能導致蓄電池過(guò)放電，使其壽命縮短甚至報廢。這種在終止電壓時(shí)，使蓄電池斷掉負載防止過(guò)放電的動(dòng)作和措施，叫做低電壓保護。

二次下電比低電壓保護更進(jìn)一步。當電池兩端電壓降到一定值時(shí)(一般比終止電壓高)，就斷掉一部分次要負載，只給剩下的主要負載供電。之后當電壓下降到終止電壓時(shí)，則將主要負載也斷掉，實(shí)現對蓄電池的保護。這種兩級斷開(kāi)負載的動(dòng)作和措施即為二次下電。二次下電的好處是在保證蓄電池不過(guò)放電的同時(shí)，可以給重要設備提供更長(cháng)的供電時(shí)間，盡量減少通信中斷的損失。如果需要實(shí)現系統的二次下電功能，開(kāi)局時(shí)，須將直流輸出負載分成主要和次要負載，接到相應的分路上。先進(jìn)的電源設備的二次下電功能非常靈活，可以隨意調節一、二次下電的電壓，并且可以設置成不做二次下電和低電壓保護，滿(mǎn)足優(yōu)先保障通信的需求。

2.蓄電池組的充放電維護

常用的正常充電法有:恒流充電法、恒壓充電法和分級定流充電法等。

采用恒流充電法時(shí)，充電電流始終保持不變。在充電過(guò)程中，蓄電池的端電壓逐漸升高，為了保持充電電流穩定不變，外電源的電壓必須逐漸升高。采用這種方法，充電時(shí)間較短，但是由于充電末期，大部分充電電流都用來(lái)電解水，所以蓄電池中將產(chǎn)生大量的氣泡。這樣不僅浪費了電能，而且還會(huì )使極板上的活性物質(zhì)脫落，因此這種方法較少采用。

采用恒壓充電法時(shí)，外電源的電壓保持恒定。在整個(gè)充電過(guò)程中，由于電源電壓保持不變，所以剛充電時(shí)，充電電流相當大，隨著(zhù)蓄電池端電壓不斷升高，充電電流逐漸減小。因此，采用這種充電方法時(shí)，可以避免蓄電池過(guò)量充電，但是由于充電初期，充電電流過(guò)大，所以也有可能損壞極板。

目前比較常用的正常充電法是分級定流充電法。采用這種充電法時(shí)，充電過(guò)程一般分為兩個(gè)階段:第一個(gè)階段用10小時(shí)率電流充電，通常需要6-7小時(shí)，單只蓄電池的端電壓可上升到2.4V。第二階段用20小時(shí)率電流充電，直到端電壓(2.6-2.8V)連續兩小時(shí)穩定不變?yōu)橹?，這一階段約需要14-17小時(shí)。