养护管理并进,提升通信电池使用效力

中国新通信 / 2018年09月18日 06:33

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顾天祥

【摘要】 蓄电池是通信电源系统中较为重要的一环,在电信领域得到了广泛的应用,其中运用最广的是阀控式密封蓄电池。本文通过在实际使用中的维护和管理的角度出发,对影响阀控式密封蓄电池寿命的因素进行研究,对如何提高阀控式密封电池的使用寿命进行分析,并根据作者本人的一些维护经验,对蓄电池的维护提出几项观点。

【关键词】 蓄电池 温度补偿 维护管理 充放电控制

近些年,电信业务的飞速发展,通信网络规模的逐渐扩大,电源设备的数量也随之急剧增加,高频开关电源、不间断电源(UPS)等陆续登场。电信事业的繁荣,让蓄电池得到了广泛的应用。阀控式密封蓄电池因其具有其他产品无法取代的优点一跃成为通信电源系统的首选电池。但,尽管它有很多优越性,但它也不可避免地有它的弱处。尤其是在实际使用中,很多原因都会造成它使用寿命短,达不到理论预期寿命的情况俯首即是。在不当不科学的养护和管理下,本来应工作8~10年的电池,2~3年内就会损坏,有的甚至连1年的寿命也达不到,这不仅给单位带来很大损失,更重要的是存在极大的安全隐患。下面我根据自己多年的工作经验,谈一谈阀控式密封蓄电池的养护和管理。

一、控好环境 调好温度 适度充电 避免不足

环境温度对蓄电池使用寿命的影响很大。一般情况下,温度每升高10℃,电池使用寿命将减少50%,温度越高影响越大。高温加速浮充寿命试验是以环境温度55℃下42天的一个充放电试验折合一年的正常使用寿命,蓄电池的最佳使用环境温度为20~25℃。

蓄电池在长期过充电状态下,正极因析氧反应,水被消耗,氢离子浓度增加,导致正极附近酸度增加,板栅腐蚀加速,使电池容量降低。同时,因水损耗加剧,使蓄电池有干涸的危险,从而影响电池寿命。

电池的过放电主要发生在交流电源停电后。当蓄电池被过度放电到终止电压或更低时,导致电池内部有大量的硫酸铅被吸附到蓄电池的阴极表面,硫酸铅是一种绝缘体,必将对蓄电池的充放电性能产生很大的负面影响,在阴极上形成的硫酸铅越多,蓄电池的内阻越大。一次深度的过放电可能会使电池的使用寿命减少1~2年,甚至造成电池的报废。

二、控制浮充 均衡充电 补偿温度 容量配置

通信用蓄电池的充电方式主要是浮充电和均衡充电两种。为了延长阀控电池的使用寿命,必须严格按照要求对蓄电池进行充电。

在浮充状态下,充电电流除维持电池的自放电以外,还维持电池内的氧循环。在电池使用过程中,要充分结合电池制造的原材料及结构特点和环境温度等几方面的情况,设定浮充电压。在蓄电池的使用和维护管理过程中,应根据电池厂家提供的资料进行浮充电压设置。

由于各种电池采用的工艺和材料不同,实际应用中的温度补偿系数应根据电池厂家给出的数据进行调整。

通信电源的温度补偿功能就是要将温度对电池的影响减至最小。温度低时,由于浮充电压增大,同样会引起浮充电流增大,板栅腐蚀加速等一系列的问题;而温度高时,浮充电压减小,也会形成电池充电不足等一系列问题。

也许是受到了一些电池厂家“免维护”名声的影响,个别维护人员便错误地认为阀控式电池无须维护,从而对其不闻不问。其实,蓄电池的变化是一个渐进的过程,为保证电池的良好状态,作好运行记录是相当重要的。每月应检查的项目如下:单体和电池组浮充电压;电池的外壳有无变形、膨胀、渗液;极柱、安全阀周围是否有渗液和酸雾溢出;连接条是否拧紧。

对于交流供电正常的交换局内的通信电源所配置的蓄电池,应周期性地进行核对性的放电试验。对于开关电源所配置的2V电池,建议每年做一次,放出额定容量的30%~40%;对于UPS所配置的12V电池,建议每季度或半年做一次,放出额定容量的30%~40%;

对于2V电池,每三年应进行一次容量测试放电,放出额定容量的80%;详细记录放电过程中各单体电压和电池组总电压,进行分析,及时更换容量较差的单体电池。

放电前,先检查整组电池是否拧紧,再根据放电倍率来确定放电记录的时间间隔。放电过程中要密切注意比较落后的电池,以防止某个单体电池的过放电。

三、把握方向 数字管理 技术更新 做好管理

通信电源在整个通信行业中虽然占的比例比较小,但它是整个通信网络的关键基础设施,对于电源产品来说也是最基础的。电源产品的种类繁多,主要归纳为电力电子设备、电池设备、发电机组三方面。

3.1关于电力电子设备

目前互联网技术在通信行业中的快速发展,支持通信互联网终端设备的电源设备也正朝着绿色电源的方向发展。

新型高性能器件的不断研发,促进了电源产品的升级换代,对电源技术进步与发展起着重要的支撑作用。

软开关技术、准谐振技术的研究趋于成熟稳定,电源设备开通时,实现了零电压/零电流开关,降低损耗,提高电源系统的稳定性和效率。

随着互联网技术应用日益普及,通信系统从以前的单机或小局域系统发展至大局域网系统、广域网系统,则支持保护通信互联网终端设备的电子开关方面的电源设备必须具备数据处理和通信能力。比如:具有智慧型人机界面,使网络技术人员可以随时监视电源设备运行状态、各项技术参数。

3.2关于电池设备

电池是将电能转化成化学能,在需要时再将化学能转化为电能的一种储能装置。固化是VRLA电池生产的重要工序,对电池的初期容量、寿命都有较大影响。化成过程中采用监控软件,可以提高化成工序的生产效率及产品质量。采用红丹可缩短固化与化成时间,使固化易于控制,提高初期容量和生产效率。

传统的耐腐蚀板栅不但构造复杂,而且还易引起早期容量损失、正极膨胀、伸长和寿命短等问题,因为铅膏与耐蚀板栅结合困难。在板栅合金中添加适量的微量元素可大大提高板栅的性能。从长远看,板栅材料及工艺技术应有三个方向:冷却合金,使得所有元素的均匀混合物,耐蚀性大大提高;

轻型板栅,用铝、铜网做基材,表面涂覆铅,或采用玻璃纤维丝,表面热挤压包覆铅锡合金,成为铅丝,再编织成铅布作为板栅;网板栅(板栅可减薄),由于采用冷挤压成型,金属组织比重力浇铸的要细密得多,耐蚀性明显提高,增加了寿命,提高了生产效率。

铅酸蓄电池在通信行业中大部分使用在浮充状态下,正极电位很高,氧的析出严重,而催化栓放于密封电池内部的上端,补充了传统氧气再复合机理的负极作用,即正极析出的氧被直接复合,这部分氧不必到负极去复合,减轻了负极的去极化负担,同时负极排放量减少,水损失减小。

随着电池生产工艺、原材料的不断改进与更新,由于铅资源丰富、工艺逐步成熟、适用范围广、具有良好的可逆性,在本世纪里仍广泛使用在各个领域中。但是高能电池、燃料电池(绿色能源)和自动化、智能化技术以及产品技术标准也将在我国加大了研究的力度。

3.3关于发电机组

日前国产化的柴油发电机组技术的发展与国外机组技术的发展有一定的差异,从市场的占有率来看,国内机组只在30%~40%,进口机组在国内目前市场占有一定的重要地位。但环保型的发电机组-燃气轮机发电机组由于体积小、重量轻、机动性好,对环境污染也小,我国已有企业研发和生产,目前正在被推广用于车载移动通信基站,通信行业标准也已制订批准发布实施,今后将会在通信领域中得到更大的发展。

电信电源的使用和维护,是一个长期的课题,需要所有的电源工作者在具体实践中不断提高理论和实践水平,以达到最佳的使用效果。这样不仅能节约资金,更能节约能源,是相当有长远利益的、有意义的事。

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