微波電路系統蓄電池的使用與維護

蘇德輝

摘 要：數字微波電路系統是廣播電視節目信號傳輸和通訊的載體，因而良好、持續的電源供給是微波電路系統工作的必要條件，蓄電池在維持通信電路不間斷工作中尤為重要，在外電無法提供電源時，蓄電池組便發揮獨立電源的作用，向通信設備提供不間斷工作電源，保證通信設備的正常運轉。文章將以哈爾濱光宇閥控密封鉛酸蓄電池為例，結合韶關廣播電視微波站的日常使用對其的工作原理和日常維護策略淺談。

關鍵詞：鉛酸蓄電池；電池充放電；維護保養

中圖分類號：TN454 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）22-0132-02

Abstract： The digital microwave circuit system is the carrier of radio and television program signal transmission and communication， so the good and continuous power supply is the necessary condition of microwave circuit system， and the battery is particularly important in maintaining the continuous work of the communication circuit. When the external power can not provide power， the battery will play an independent role in providing uninterrupted power supply to the communication equipment to ensure the normal operation of the communication equipment. This article will take Harbin Guangyu VRLA battery as an example， combined with the daily use of Shaoguan Radio， Television and Microwave Station to discuss its working principle and daily maintenance strategy.

Keywords： lead-acid battery； battery charge and discharge； maintenance

數字微波電路系統是廣播電視節目信號傳輸和通訊的載體，系統里使用著大量的實時數據存儲設備及其他電子設備。在運行期間，這些精密的電子設備在供電中斷時，可能發生硬件損壞、系統中斷運行、數據丟失、系統崩潰等現象，后果不可設想。因而，良好、持續的電源供給是微波電路系統工作的必要條件。

我國在早期的電力投資中，相對忽略了配電方面的建設，因此與國外相比供電的可靠性難以得到保障，年均停電時間遠高于發達國家。據統計，在我國大城市停電的平均幾率為0.5次/月，中等城市停電的平均幾率為2次/月，小城市或村鎮停電的平均幾率為4次/月。另外，電網在傳輸過程中至少存在9種問題：電壓波動、電壓突變、電壓波動、電壓跌落、脈沖干擾、頻率震蕩、頻率漂移、雷擊尖峰、浪涌和斷電。這些來自電網的不良因素，將會嚴重影響微波電路系統供電穩定性，因此除了正常供電外，微波電路還需要配備應急的供電系統（柴油發電機和蓄電池）。蓄電池是微波通信電源系統的重要組成部分，所占的投資比例比較大，加強對蓄電池的管理，改善其使用狀況尤為重要。在微波通信電源系統開關電源故障時，或在站用交流市電中斷、失壓的情況下，蓄電池組便發揮獨立電源的作用，向通信設備提供不間斷工作電源，保證通信設備的正常運轉。

粵北韶關廣播電視臺微波中心大崗山微波站，微波系統中的應急供電系統由一臺柴油發電機和兩組GFM固定型閥控密封鉛酸蓄免維護電池并聯構成，在這里就以大崗山微波站為例闡述一下蓄電池組的日常使用和維護。

蓄電池是儲存電能的裝置，大崗山微波站配備的是兩組GFM固定型閥控密封鉛酸免維護蓄電池，每組電池有24個單體，電池性能優良，采用2.24V/單體低壓浮充電。在電網正常供電的情況下，交流電通過整流模塊輸出直流電給負載供電，同時給蓄電池組充電，將電能轉化成化學能儲存起來；當市電中斷時，由蓄電池組供給負載所需電源，將化學能轉化為電能，維持設備正常工作并保護負載的軟件和硬件不受損壞。

如圖1所示。

1859年法國人發明了鉛酸蓄電池，到1971年美國Gates公司發明了吸收式超細玻璃面隔板，實現了鉛酸蓄電池“密封”的突破，也就是最早的免維蓄電池，閥控密封鉛酸免維蓄電池最大的特點就是“免維護”。和鉛酸蓄電池比它的電解液的消耗量非常小，在電池的整個使用壽命期間不需要補酸加水，調整酸比重等，它還具有不漏液、無酸霧、結構緊湊、內阻小、自放電?。?5℃下每月自放電小于3%）的特點。并且有安裝使用方便、容量大等優點。閥控式鉛酸蓄電池雖然稱之為“免維護”，但是并非可以完全不管，使用免維護電池簡單地認為無需任何維護的想法是錯誤的，免維護雖然可以降低維護成本和次數，只是相對普通的鉛酸蓄電池而言免除了測比重，定時加蒸餾水等工作，但是對于電池外表的清理和電池存放使用空間的溫度控制是必不可少的，因此說“免維護”更多的是指向于電池的內部。閥控密封鉛酸蓄電池的殼體都是封閉式的，在安裝和使用時必須按照產品說明嚴格進行，新舊電池一般不能混用，使用過程中，如果發現電池表明爬酸、極柱漏液等，除非有專業的技術和工具，否則我們是無法自行檢修的。因而規范性地使用與維護蓄電池就尤為重要。在使用應急供電系統的過程中，為降低故障率，除了要選擇性能優越的，有足夠的放電容量的蓄電池以外，還應按以下要點規范性地使用與維護蓄電池，讓蓄電池保持良好的運行狀態，從而延長其使用年限。

（1）保持電池周圍環境清潔。電池房要經常清理，用干凈棉布擦拭殼體和接線柱的灰塵，避免大量灰塵層積造成電池組散熱不好，減少灰塵對內部線路的腐蝕。如果蓄電池外表出現腐蝕物要及時清理，不及時清理的話，電池內部的接線柱也會出現腐蝕現象，從而導致電阻值增大，影響蓄電池的正常充電和正常放電。

（2）做好周期性檢查。檢查時注意檢測電池單體的電壓，觀察電池外觀是否良好，有無外殼變形、漏液，極柱、安全閥周圍有無酸霧逸出等，逐個檢查電池的清潔度，端子的損傷和發熱痕跡以及各連接件和插接件有無松動或接觸不良的情況，為防止接線柱氧化可以涂抹適量凡士林或黃油等保護劑。

（3）保持適宜的環境溫度。免維電池在低溫環境下自放電很小，電池組在充電過程中產生的熱量如果得不到及時的擴散，會對電池的殼體鼓脹產生影響，所以電池房的溫度一般設定在20～25攝氏度之間。閥控式密封鉛酸蓄電池的壽命極大地依賴其工作溫度，電池在充放電的過程中，由于電流較大，電池會產生一部分熱量，溫度會有所上升，而電池溫度的上升會加速板柵的腐蝕和失水，電池內部化學性增強，從而導致電池熱失控，電池的熱失控會產生大量熱能促使周圍環境溫度升高，這種惡性循環，會造成電池的內壓升高導致殼體鼓脹甚至炸裂，造成電池損壞，影響到電池的使用壽命。

（4）定期充電放電。儲能電池長期工作在浮充狀態，電池受到環境溫度、浮充電流以及化學特性的影響，會造成電池的使用特性下降。時間長了電池的化學能與電能相互轉化的活性也會降低。對電池的定期放電，能夠激活電池的化學特性，同時通過設備對放電后電池充電情況的監測及時發現隱患電池。因此，每年應至少對電池組進行一次核對性放電試驗（放出額定容量的30%-40%）；三年應進行一次容量試驗（放出額定容量的70%），以激活蓄電池。核對性放電試驗的方法：在直流供電系統中，關掉整流器，讓蓄電池對設備供電，放電開始前測量記錄電池組的端電壓和放電電流以及室溫，在放電過程中要每小時測量記錄每單節電池的電壓，檢查有無落后的單節電池存在（當發現某單節2V電池單體測量電壓低于1.8V時要停止放電試驗）。放電結束后要及時對電池組充電，根據測試的數據作出放電曲線，留作以后再次測試時比較。微波站多數建在離市區較遠的高山上，停電率高，停電時間長且無規律，較容易造成電池組在放電后尚未充足電的情況下又放電，在欠充的情況下容易過度放電，如多次過度放電將造成電池容量累積性虧損，因此停電后要及時對電池組充電，保證其使用壽命。

（5）及時更換廢電池和壞電池。由于微波通信系統的配電電池是由多個單節2V電池組成的電池組，在運行使用中的各節電池因受環境溫度、浮充電流以及其化學特性等因素造成性能上的差別，難免會有個別電池性能下降，儲電容量達不到要求，直接影響整組電池的工作性能，給安全生產帶來隱患，在日常使用中，電池組浮充時單體測量電壓低于2.18V時判定為落后電池。當發現某組電池出現個別單體出現殼體變形或有滲漏，極柱周圍有酸霧逸出時，應當對整組的電池進行單體個別檢查測試，排除損壞的電池并及時更換。通過及時更換單體損壞的電池和落后的單體電池，從而以確保整組電池壽命。

參考文獻：

[1]UPS-通信百科[Z].

[2]文偉強，林德順.移動基站VRLA蓄電池壽命延長的幾個實用性技術手段[J].電信科學，2004.

[3]哈爾濱光宇蓄電池有限公司.固定型閥控密封鉛酸蓄電池使用說明[Z].