通信用蓄電池的日常維護(hù)研究

文尚平

成都地鐵運(yùn)營(yíng)有限公司

通信用蓄電池的日常維護(hù)研究

文尚平

成都地鐵運(yùn)營(yíng)有限公司

通信系統(tǒng)的電源是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的核心構(gòu)成，是能量的保證，通信電源質(zhì)量的穩(wěn)定與否，對(duì)整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定和暢通至關(guān)重要，直接影響到通信的安全和通信質(zhì)量，而蓄電池更是電源系統(tǒng)中不可缺少的設(shè)備，是確保通信設(shè)備正常運(yùn)行的最后一道生命線，因此必須做好通信電源各個(gè)設(shè)備的維護(hù)工作，以保障通信電源持續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行?；诖吮疚姆治隽送ㄐ庞眯铍姵氐娜粘＞S護(hù)，以期能夠提供一些借鑒。

通信用蓄電池；日常維護(hù)；措施

1 、蓄電池工作原理及工作環(huán)境概況

蓄電池的構(gòu)成為正負(fù)板極柵、絕緣隔板以及塑料外殼、硫酸電解液、安全閥。正負(fù)極通常采取Ph-Ca或者Ph-Sb合金，同正極板活性物質(zhì)相對(duì)比，負(fù)極板活性物質(zhì)更多，可以充分的進(jìn)行氫氧復(fù)合反應(yīng)將析氫過電位提升。同時(shí)正負(fù)極活性物質(zhì)同電解質(zhì)產(chǎn)生電化反應(yīng)進(jìn)而形成電流。放電期間，兩極活性物質(zhì)被消耗，由于負(fù)極活性物質(zhì)將電子放出產(chǎn)生氧化，正極活性物質(zhì)對(duì)外電路流回的電子進(jìn)行吸收產(chǎn)生還原，在負(fù)極電位升高以及正極電位降低的情況下，逐漸降低了兩極電位差。通過電化反應(yīng)產(chǎn)生新的化合物提升電池內(nèi)阻，減少蓄電池輸出的電流。在蓄電池兩極間端電壓保持低于限度時(shí)就會(huì)終止電池的放電行為。在蓄電池放電以后當(dāng)外接直流電源期間，產(chǎn)生新化學(xué)物對(duì)原活性物質(zhì)進(jìn)行還原。蓄電池充電期間，由于負(fù)極在不完全充電狀態(tài)內(nèi)，推動(dòng)氧氣的析出在析出氫氣之前。在密封狀態(tài)下，析出氫氣在負(fù)極進(jìn)行擴(kuò)散，由鉛吸收，進(jìn)而產(chǎn)生氧化鉛。在硫酸作用下，產(chǎn)生水以及硫酸鉛，充電期間負(fù)極還原成鉛。在周而復(fù)始狀態(tài)下，電池的充電以及放電過程完成。

維持蓄電池可以正常的運(yùn)行工作條件主要包括以下幾方面：首先，大氣壓力為80-110kPa范圍內(nèi)，以及海拔低于等于2000m；其次，周圍空氣溫度在-10℃-40℃之間；再次，濕度掌控在5%-95%范圍內(nèi)，并且產(chǎn)品內(nèi)部不可凝露、結(jié)冰；最后，分組蓄電池需要在不同的室內(nèi)進(jìn)行分布，如果不具備條件，采取一個(gè)室內(nèi)應(yīng)用防爆墻進(jìn)行隔開的舉措，并且室內(nèi)要保持空氣流通。

2 、影響通信用蓄電池的因素

2.1 浮充電壓。如果浮充電壓設(shè)置過低，蓄電池長(zhǎng)期處于欠充電狀態(tài)，極板上的活性物質(zhì)沒法參與化學(xué)反應(yīng)，從而會(huì)在活性物質(zhì)與隔板膜間形成高電阻層，蓄電池內(nèi)阻增大造成電池容量降低；當(dāng)浮充電壓設(shè)置過高時(shí)，蓄電池長(zhǎng)期處于過充電狀態(tài)，內(nèi)部產(chǎn)生過量氣體，安全閥長(zhǎng)期處于開閥狀態(tài)，造成蓄電池失水嚴(yán)重，電解濃度增大，加快蓄電池內(nèi)部的腐蝕，最終容量失效。

2.2 過量放電。當(dāng)蓄電池過量放電時(shí)，在內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生過量硫酸鉛使得極板的物質(zhì)體積增大，進(jìn)而極板發(fā)生彎曲、膨脹，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生脹裂。而且在過量放電過程中，活性物質(zhì)過度消耗，活性物質(zhì)孔隙和下次充電所預(yù)留的反應(yīng)面積減少，最終導(dǎo)致容量下降，無法充滿電。

2.3 環(huán)境溫度。環(huán)境越高對(duì)蓄電池的損害越大，溫度每升高10℃，蓄電池的使用壽命就會(huì)縮短一半。

2.4 長(zhǎng)期處于浮充電狀態(tài)不放電。這會(huì)導(dǎo)致蓄電池內(nèi)部活性物質(zhì)沉淀，造成容電量下降。

2.5 當(dāng)安全閥沒關(guān)嚴(yán)實(shí)或閥壓過低或發(fā)生損壞時(shí)，蓄電池在“貧液”狀態(tài)下工作，電解溶液儲(chǔ)存在電極和多空性隔板中，發(fā)生失水時(shí)放電容量下降，極板腐蝕加劇，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生熱失控。

2.6 蓄電池端電壓偏差值較大。

2.7 電網(wǎng)頻繁停電。經(jīng)常停電會(huì)使蓄電池每次釋放過量電量后充電不足，降低蓄電池的有效容量。

3 、通信用蓄電池的日常維護(hù)

3.1 溫度必須設(shè)置適當(dāng)。溫度是影響蓄電池使用壽命的主要原因之一。電池溫度每升高10℃，恒定電壓下的充電電流接受量將增加一倍。電池壽命受過度充電總累積電量增加的影響而縮短，高溫時(shí)，浮充電流的增加，加快了過充電量的累積，同時(shí)也加快了板柵腐蝕速度和氣體的生成逸出，縮短了電池壽命。低溫使用環(huán)境同樣會(huì)對(duì)蓄電池產(chǎn)生有害影響。蓄電池負(fù)極活性物質(zhì)為絨狀鉛粒，充放電過程中，鉛的溶解和結(jié)晶在電極反應(yīng)過程中占重要地位，具有化學(xué)活性的PbS04是一種直徑為10-5-10-3cm的斜方形晶粒，如在低溫狀態(tài)下放電，極易生成細(xì)微的晶粒(粒子大小在10-5cm直徑以下)，這種粒子排列過于緊密，孔隙少，構(gòu)成細(xì)微致密的PbS04層，減小了充電過程電極反應(yīng)面積，在停電較為頻繁的地區(qū)，蓄電池會(huì)產(chǎn)生充電不足現(xiàn)象，長(zhǎng)積的累計(jì)結(jié)果有可能導(dǎo)致負(fù)極板的硫酸鹽化，影響蓄電池的使用壽命。因此，維護(hù)人員進(jìn)入后，不能肆意更改空調(diào)溫度，必須嚴(yán)格按照公司的維護(hù)要求設(shè)置。

3.2 定期進(jìn)行治療性或核對(duì)性放電試驗(yàn)。蓄電池系統(tǒng)長(zhǎng)期處于浮充工作時(shí)，由于負(fù)極活性物質(zhì)的過量設(shè)計(jì)及氧復(fù)合的存在，致使負(fù)極板總有一部分活性物質(zhì)處于充電不足狀態(tài)，又由于長(zhǎng)期浮充電流值較小，而不足以使極板內(nèi)部的活性物質(zhì)得到充分的電化學(xué)反應(yīng)，而引起極板內(nèi)部活性物質(zhì)硫酸鹽化，因而降低了負(fù)極板容量，使電池使用壽命受到影響。為了避免上述現(xiàn)象出現(xiàn)，對(duì)于長(zhǎng)期處于浮充電工作狀態(tài)的電池系統(tǒng)應(yīng)視工作狀態(tài)不同而采取每6個(gè)月或12個(gè)月進(jìn)行一次治療性放電試驗(yàn)。當(dāng)6個(gè)月放電一次時(shí)，放電深度可淺些，宜采用30%～40%；若12個(gè)月進(jìn)行放電試驗(yàn)時(shí)，可適當(dāng)加深一些，宜為50%～60%，深度加深后會(huì)，容易發(fā)現(xiàn)蓄電池組中出現(xiàn)的故障單體電池。如果通過放電試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)蓄電池組中有落后單體時(shí)，則可以通過對(duì)蓄電池組充放電或單體活化進(jìn)行補(bǔ)救，以確保蓄電池組的安全可靠運(yùn)行。

3.2 蓄電池日常檢查

(1)維護(hù)電池要做到運(yùn)行、日常管理周到、細(xì)致和規(guī)范，保證設(shè)備保持良好的運(yùn)行狀況，從而延長(zhǎng)使用年限；保證直流母線經(jīng)常保持合格的電壓和電池的放電容量；保證電池運(yùn)行和人員的安全可靠。

1)各單體電池端電壓、溫度；2)連接處有無松動(dòng)、腐蝕現(xiàn)象，檢測(cè)連接條壓降；3)電池殼體外觀是否完好，有無裂縫、滲漏和變形；4)極柱、安全閥周圍是否有酸霧酸液逸出；5)電池極柱(板)、連接板(條)有無生銹氧化。

(2)直流線路日常檢查。1)直流母線電壓應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)，否則應(yīng)調(diào)整浮充裝置輸出；2)直流母線絕緣良好，無接地現(xiàn)象，各表計(jì)及信號(hào)燈指示正確，閃光裝置動(dòng)作正常；3)蓄電池的浮充電流符合規(guī)程規(guī)定；4)浮充裝置運(yùn)行正常，各部件無過熱、無雜音及強(qiáng)烈振動(dòng)現(xiàn)象；5)按有關(guān)條款規(guī)定檢查母線、開關(guān)、刀閘及電纜各部正常。

3.3 維護(hù)運(yùn)營(yíng)管理。在巡檢中受到持續(xù)供電的通信電源的影響有一定的限制。這樣就會(huì)有可能造成形式主義，起不到真正的作用，所以需要更高的巡檢要求，保障效果與作用。首先要編制巡檢具體項(xiàng)目，明確操作規(guī)程。對(duì)巡檢的對(duì)象與范圍進(jìn)行明示，對(duì)于數(shù)量較多時(shí)，可以采用周期性分段巡檢的手段與方式。對(duì)于重要的階段與事故多發(fā)地需要優(yōu)先巡檢。通常來講，對(duì)于安裝以來三個(gè)月沒有維修過和設(shè)備、維修后三個(gè)月沒有巡檢的設(shè)備以及容易發(fā)生季節(jié)性水浸設(shè)備都需要進(jìn)行巡檢，另外對(duì)于易受雷擊部位、無人值守的偏遠(yuǎn)基站需要重點(diǎn)關(guān)注。

通信系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)維護(hù)部門的動(dòng)力設(shè)備部可以根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況編制自己的巡檢計(jì)劃。設(shè)備一般均采用雙48V直流供電，所以在采購(gòu)時(shí)直接采用雙電源可以從很大程度上避免了維護(hù)中的時(shí)間緊迫問題。對(duì)于維護(hù)形成管理計(jì)劃，并對(duì)所有的實(shí)際發(fā)生情況都進(jìn)行工作記錄，從總結(jié)中發(fā)現(xiàn)不足，進(jìn)行改善。

3.4 保證蓄電池使用環(huán)境干燥整潔衛(wèi)生。潮濕的環(huán)境容易使電池接線柱腐蝕，打火?；覊m過多容易堵塞電池排氣孔，致使產(chǎn)生的氣體不能排出，引發(fā)電池爆炸的危險(xiǎn)。杜絕易燃、易爆和導(dǎo)電物品等靠近電池組，嚴(yán)防老鼠昆蟲進(jìn)入電池組，及時(shí)清理電池周圍異物。

3.5 加強(qiáng)在線監(jiān)測(cè)。閥控蓄電池會(huì)在多種情況下發(fā)生容量下降，因此就必須要加強(qiáng)對(duì)蓄電池的在線監(jiān)測(cè)，防止出現(xiàn)這類狀況。在線監(jiān)測(cè)是要監(jiān)測(cè)電池的溫度，盡量避免接近溫度高的物體，在溫度過高時(shí)要采取降溫處理；監(jiān)測(cè)蓄電池組的容量、單瓶?jī)?nèi)阻、主動(dòng)均衡度等，是否出現(xiàn)充電電流過大或是深度放電，并采取必要的措施解決。

總之，蓄電池作為電源系統(tǒng)的組成部分，起著儲(chǔ)備電能、應(yīng)付市電異常和特殊工作情況、維持用戶系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵作用，是需要高可靠供電保障領(lǐng)域的最后一道防線，做好通信電源各個(gè)設(shè)備的維護(hù)工作具有非常重要的意義，需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)其的研究。

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