閥控式密封鉛酸（VRLA）蓄電池的使用和維護

摘要 通信電源設備中，蓄電池的測試和維護是一項重要而繁重的工作。本文主要針對蓄電池正確使用和維護中的幾個關健問題，提出了若干建議供參考。

關鍵詞 閥控式密封蓄電池 免維護 使用

中圖分類號：TM912 文獻標識碼：A

0 引言

閥控式密封鉛酸蓄電池（VRLA蓄電池），具有重量輕、體積小、放電性能好、維護量小等特點。但環境的變化、使用維護不當等種種因素都會直接影響蓄電池的效率和壽命。影響蓄電池壽命的主要因素，一是設計和制造因素，二是使用條件和維護方面的因素。設計和制造因素由生產廠家決定。而使用條件和維護方面的因素則完全掌握在維護人員手中。在維護中應注意細節問題，特別是蓄電池的溫度和浮充電壓應嚴格控制，到了使用壽命就應及時更換。

1 正確理解蓄電池安裝使用維護中的細節問題

因閥控式密封鉛酸蓄電池系荷電出廠，在運輸、安裝過程時，必須小心導電材料短接蓄電池正負端子，不得觸動極柱和安全排氣閥。

應盡可能將蓄電池放在機房較低處，避免電池安裝在靠近熱源（如變壓器）的地方，為保證較好的散熱條件，各列蓄電池間距需保持30mm以上。因為蓄電池貯存時可能產生易燃氣體，安裝時應避免靠近產生火花的裝置（如保險絲）。

連接前，擦凈電池端子，使其呈現金屬光亮。臟污的連接片或不緊密的連接均可能引起電池打火，所以要保護連接片在連接處的清潔，并擰緊連接片。單體電池采用不銹鋼螺釘、螺栓、鍍鉛銅連接片和平墊圈串聯連接。

蓄電池組安裝時，首先要對擺放好的蓄電池進行嚴格檢查，確認正負極擺放正確，使電池間連接正確，再將電池正極與充電器或負載的正極連接，負極與負極連接。蓄電池的引出線要有明確的正負標志，一般情況下正極采用藍色或紅色導線，負極采用黑色導線。接線時注意不要在端子部用過大的力，每個連接螺母與螺栓一定要扭緊，扭緊扭矩如下：M6扭矩3.9～5.4N*m，M8扭矩11～14.7N*m。

經常保持蓄電池外表及工作環境的清潔、干燥狀態。蓄電池的清掃應采取避免產生靜電的措施，用濕布清掃蓄電池，禁止使用香蕉水、汽油、酒精等有機溶劑接觸蓄電池。

2 準確控制蓄電池使用溫度來保證使用壽命

從蓄電池使用結果來看，水損耗速度成為影響密封式蓄電池使用壽命的最關鍵因素。對一般閥控式密封鉛蓄電池而言，由于采用“貧液式”設計，蓄電池的正極和負極活性物質的量及電解液的量處于最佳匹配狀態，所以蓄電池容量對電解液量極為敏感，存在如下關系。蓄電池失水10%，容量降低20%；失水25%，蓄電池壽命結束。

密封式蓄電池失水途徑有：電池槽、蓋滲漏；環境溫度過高；減壓閥頻繁開啟或閥門開啟后關閉不了，導致氫氣和氧氣逸出，同時帶走酸霧；熱失控現象等。

蓄電池使用的環境溫度、充放電電流、放電深度、電池容量的合理配置、定期維護是保證電池正常壽命的關鍵。這里我們重點關注環境溫度和電池溫度。

環境溫度過高，蓄電池中的化學反應加劇，在充電過程中蓄電池的減壓閥會頻繁開啟加速失水速度，從而降低蓄電池壽命。

蓄電池的環境溫度應保持在25℃左右，蓄電池將有最佳的使用壽命和性能。溫度低于25℃，蓄電池的充電效率和性能會降低。溫度高于25℃，蓄電池的壽命將縮短，參考數據如表1：

例如浮充預期壽命在25℃時為10年，如果實際使用的蓄電池平均溫度為35℃，則蓄電池浮充預期壽命僅為5年。

維護中，經常檢測單只蓄電池溫度也是重點。蓄電池溫度應從其側壁中部測量，當單只蓄電池溫度讀數差值超過2.8℃時，就需要查明變化原因并采取相應的處理措施。環境溫度（如熱源）、連接不良及其他蓄電池故障都會引起溫度的變化。若溫度差值超過10℃，說明蓄電池組合系統中存在損壞電池，應立即對蓄電池逐個檢查剔除。

蓄電池溫度過高主要表現為熱失控現象，就是蓄電池在充電后期（或浮充狀態），由于沒有及時調整充電電壓，使蓄電池的充電電流和溫度發生一種累積性的相互增強作用，此時蓄電池溫度急劇上升，從而導致蓄電池槽蓋膨脹變形，失水速度加大，甚至蓄電池損壞。

3 精確掌握蓄電池充電和放電過程

正確的浮充電壓是蓄電池正常壽命的基本保證：電壓過低，蓄電池充不滿；電壓過高，容易造成蓄電池失水；溫度高蓄電池化學反應加劇，此時需通過降低浮充電壓來減緩化學反應；溫度低化學反應減緩，此時需通過升高浮充電壓來增強化學反應，以保證充電能量的正常轉換。所以電源設備的前臺監控單元需帶溫度補償功能，它是通過檢測蓄電池溫度，然后根據實測的溫度來調節蓄電池的浮充電壓的。溫度補償是以25℃為基準，以每節（2V）-3mV/℃進行調節，采取負補償，即蓄電池溫度高、應降低浮充電壓，溫度低、升高電壓。

建議用戶設定浮充電壓時按該地區夏季高溫條件設定，對于室溫過高的電池室，建議裝空調，使電池室溫度控制在20～25℃。但是，溫補上限不能超過57伏高壓告警值，即：單體電壓不能超過2.38伏；溫補下限不能低于52伏系統開路電壓；即：單體電壓不能低于2.16伏。需要注意的是，在溫度極端時謹慎使用溫補功能，問題是無法預先設定溫補的溫度范圍。電池壽命與溫度關系（極端情況）：85℃ 1小時，75 ℃1天，60 ℃1月，-55 ℃不能用。

蓄電池充電過程是電能轉化成化學能的過程，充電電壓和電流要合適，偏大和偏小均會影響蓄電池的壽命。均衡充電第一階段是恒流升壓充電，以0.1C10電流來充電，蓄電池工作電壓逐漸升高，升高至均充電壓進入第二階段，進行恒壓限流充電，此時充電電流減小，減小至0.01C10電流時均充結束，再進入均充延時3小時后轉入浮充狀態。

放電過程：在放電初期電池端電壓下降是比較快的，在放電10分鐘，電壓下降到53.0V。大約半小時后，電池端電壓降至49V左右，1小時后降至48V；蓄電池在48V時，放電時間最長，大約要持續7到8小時；8小時后，蓄電池端電壓開始下降，下降速度比較快，降至43.2V時系統直流斷路器斷開，以便保護蓄電池，此時蓄電池端電壓會有所上升，上升值約為5V左右。

深刻理解下電電壓概念，可以更高層次地保護蓄電池，同時區分負載的重要性，更完全地掌握直流電源系統連接關系。

電源系統為了保護蓄電池放電時不至過放，采用直流斷路器將蓄電池和負載斷開，以達到保護蓄電池的目的。現在的通信電源為了延長重要負載的工作時間，增加了“二次下電”的功能。所謂二次下電就是電源系統將輸出負載分成兩組：一組為一次下電負載，它脫離系統的下電電壓較高，一般為44.5V以上（用戶亦可自行設定），接駁一些不太重要的設備；另一組為二次下電負載，它脫離系統的下電電壓比較低，一般不得低于43.2V，接駁一些重要設備。在沒有交流的情況下，如果蓄電池工作電壓小于44.5V時，一次下電負載就會脫離供電系統。而二次下電在蓄電池終止放電時脫離供電系統。

這里需要特別強調的是，直流電源系統在得到正常的連接關系后，千萬不可再連接一組蓄電池到負載回路中，這樣會造成兩組蓄電池因反極而損壞。

4 結論

目前，閥控式鉛酸蓄電池已在各個行業得到廣泛的應用，并顯現出了較好的性能，為供電系統安全運行提供了可靠的保障。雖然閥控式密封鉛酸蓄電池使用過程中維護工作量不大，但對蓄電池使用條件有嚴格的要求，關于日常維護，我們總結為“三防一及時”，即“防高溫、防過充電、防過放電、及時充電”。作為維護人員，在日常的維護工作中，要針對蓄電池的特點和性能，不斷提高維護水平，使其充分發揮性能。

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