近來公司管內一個通信站的閥控式密封鉛酸蓄電池組性能嚴重下降,測試發現蓄電池組(-48 V)容量不足標稱容量的30%,有2塊電池放電0.5h后電壓下降到1V,促使整組電池放電速度加快。按照維規,全浮充制運用的蓄電池組,閥控式密封鉛酸蓄電池2V系列使用8年及以上或實存容量低于標稱容量的80%,正常使用壽命一般可達10年以上。此通信站是2001年9月開通,還沒到使用年限。管內其他各站也不同程度地存在這樣或那樣的問題。實際上,很多因素影響著閥控式密封鉛酸蓄電池的壽命,給網絡安全造成很大的隱患。
一、原因分析
1.環境溫度。當溫度過高,一方面使閥控式密封鉛酸蓄電池內部失水加劇,電解液飽和度下降;另一方面將使蓄電池熱失控效應加劇,導致蓄電池正極板腐蝕速度加劇,極板變形膨脹,電池外殼膨脹甚至開裂,導致電池容量急劇下降,電池壽命縮短。蓄電池在25℃的環境下可獲得較長的壽命。每升高10℃,電池壽命將縮短一半。
2.不合理的充放電。當電池長期處于過充電狀態下,正極因析氧反應,水被消耗,正離子增加,從而導致正極附近酸度增加,板柵腐蝕加速,板柵變薄加速電池的腐蝕,使電池容址降低。同時由于水損耗加劇,將使蓄電池有干涸的危險,影響電池的壽命。當交流停電后,蓄電池長時間為負載供電,交流電不能及時給電池充電,造成過度放電,使電池電員過低甚至為零,這時蓄電池內部有大量的硫酸鉛被吸附到蓄電池的陰極表面,在電池的陰極造成“硫酸鹽化”。硫酸鉛是一種絕緣體,硫酸鉛越多蓄電池的內阻越大,電池的充、放電就越差,蓄電池的使用壽命就越短。
3.開關電源設置不合理。比如,通信站蓄電池欠壓保護設置過低,復位電壓設置過低,使蓄電池出現過放電甚至深度放電現象,從另一方面加劇蓄電池負極板硫酸化,使蓄電池容量下降,使用壽命縮短。目前許多通信站開關電源均設置低壓隔離保護功能后二次下電功能。當蓄電池放電至一定電壓值時,開關電源將自動切斷對部分重負載或全部負載的供電,以保護蓄電池不過放電,確保蓄電池使用壽命。如電池低保護電壓值太低,蓄電池將出現過放電,多次的過放電和過放電后未及時補充電或充電不足,特別是一些地區連續頻繁停電,將嚴重影響蓄電池使用壽命。如果開關電源復位電壓設置過低,將使電池在放電過程中出現重復多次放電,而影響電池壽命。
4.長期浮充電而不測試。蓄電池在長期浮充狀態下,只充而不放電,會造成蓄電池的陽極極板鈍化,使蓄電池內阻增大,容量下降,從而造成蓄電池使用壽命縮短。
二、使用和維護
正確使用、合理維護會使蓄電池壽命增加。
1.工作環境。蓄電池組應放在通風、干燥、遠離熱源處和不易產生火花的地方,安全距離為0.5 m以上;不得置于具有大量有機溶劑氣體和腐蝕氣體的環境中:環境溫度應保持在10℃~30℃之間;開關電源應選用穩流精度高、具有蓄電池溫度補償功能的電源。在有條件的機房應裝空調,保持機房的溫度。
2.定期檢查測試。蓄電池組應定期進行檢查和測試,查看電壓及溫度是否正常,電池有無機械性損傷(如殼和蓋有無裂縫或變形),有無滲酸及嚴重翻液,有無膨脹變形及酸霧逸出等。應保持電池連接處清潔,并且每半年檢查螺絲是否擰緊,連接線不應發燙,端子不應產生扭曲力。
3.電池組的充電。蓄電池組應定期進行均衡充電,維規規定一般應征3個月進行1次,須嚴格遵守蓄電池組放電后,再次充電的規律(恒流充電、恒壓充電、浮充電),利用高頻開關電源對電池進行智能管理。
4.電池組的放電。新安裝或大修后的蓄電池,應進行全核對性放電實驗;在投入運行后的前4年,每年應以實際負載進行一次核對性放電實驗,放出標稱容量的30%-40%;從投入運行后的第6年起,每年應進行一次容量實驗。
放電時應注意:①根據環境溫度和放電速率的不同,設置好放電終止電壓,一般情況下,如果放電速率在0.01一0.025之間,終止電壓可設為2.0V;放電速率在0.5~0.25之間時。終止電壓可設為1.8V;②嚴格避免過放電現象的發生,隨時監視每只電池的端電壓,只要發現整組中有1只電池端電壓達到設定的終了電壓值,則應立即停止放電;③放電后的電池組應在8h內進行充電,充電方法按照均衡充電的要求執行。
在維護測蓄電池時,操作者而部不得正對著電池頂部,應保持一定的角度和距離。不能把不同廠家、不同型號、不同種類、不同容量、不同性能以及新舊不同的電池串、并在一起使用。
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