高山臺站蓄電池性能及維護(hù)探討

何川 胡小兵

關(guān)鍵詞：蓄電池;數(shù)字微波網(wǎng);信號傳輸

中圖分類號：TN86 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）06-0048-02

Keywords：battery;digital microwave network;signal transmission

0 ?引 ?言

因城市擴(kuò)張及建筑物海拔愈來愈高，湖南數(shù)字微波網(wǎng)站點(diǎn)均選在遠(yuǎn)離城市、平均海拔800米以上的高山山頂。站點(diǎn)冬有冰凍、春夏有雷擊，外部條件惡劣。部分站點(diǎn)僅一路外電且無油機(jī)保護(hù)，停電現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。微波電源系統(tǒng)蓄電池組作為直流供電后備電源，是為微波設(shè)備提供安全、穩(wěn)定、可靠的電力保障的最后一道防線。因此，蓄電池組的穩(wěn)定性和在放電過程中能提供給負(fù)載的實(shí)際容量對確保數(shù)字微波網(wǎng)信號傳輸具有十分重要的意義。

1 ?湖南數(shù)字微波網(wǎng)蓄電池組性能指標(biāo)介紹

湖南數(shù)字微波網(wǎng)高山站采用信息機(jī)房直流電源系統(tǒng)中常用的閥控式密封鉛酸蓄電池（VRLA）。蓄電池在環(huán)境溫度20℃～25℃時(shí)的浮充運(yùn)行壽命大于10年，在使用壽命期間無滲漏電解液。蓄電池采用全密封防泄漏結(jié)構(gòu)，使用過程中性能穩(wěn)定，正常工作時(shí)無滲漏電解液，外殼無異常變形、裂紋及污跡，上蓋及端子無損傷，正常工作時(shí)無酸霧逸出。蓄電池自放電率每月小于2%，可靜置2年無須充電。

在VRLA電池中由于電解液比重更大而且浮充電流更大，因而電極腐蝕更為迅速。電極腐蝕也會消耗氧氣，從而使電池變干。為保證蓄電池使用壽命，湖南數(shù)字微波網(wǎng)蓄電池正極板厚度高于5.0mm，如表1所示。

湖南數(shù)字微波網(wǎng)蓄電池為膠體電池或者進(jìn)口PP外殼材料電池，能有效阻止因VRLA電池過度的氣體逸出、焊接柱或蓋板裂縫、密封不嚴(yán)，最后通過容器壁和塑料容器滲出水、氫和氧的電解液滲漏。

湖南數(shù)字微波網(wǎng)高山站機(jī)房面積大小不一，蓄電池?cái)[放見縫插針，所有蓄電池組均為臥式安裝。24個(gè)蓄電池分2-4層，最多到6層疊放，其臥式安裝支架可抗8級地震，如表2所示。

2 ?湖南數(shù)字微波網(wǎng)蓄電池維護(hù)

使用單位不能只重視備用電源的設(shè)備部分的維護(hù)，而忽視蓄電池組的重大作用，殊不知斷電的危險(xiǎn)很大程度上就潛伏在蓄電池組。閥控式鉛酸蓄電池（VRLA）又稱為免維護(hù)電池，實(shí)際上僅是指平時(shí)無須加酸液和水，無須調(diào)節(jié)電解液密度。《湖南數(shù)字微波網(wǎng)運(yùn)行規(guī)程》規(guī)定臺站在日常維護(hù)時(shí)需保持電池房清潔衛(wèi)生，測量和記錄電池房內(nèi)環(huán)境溫度，逐個(gè)檢查電池的清潔度、端子的損傷及發(fā)熱痕跡、外殼及蓋的損壞或過熱痕跡，測量和記錄電池系統(tǒng)的總電壓、浮充電流。有效直觀檢測出蓄電池電池殼變形、電解液滲漏、電池端電壓不均勻等故障現(xiàn)象。

湖南數(shù)字微波網(wǎng)巡檢采用蓄電池內(nèi)阻測試取代過去的電壓檢查法，來判定站點(diǎn)蓄電池組是否健康，以及其后備時(shí)間是否能達(dá)到設(shè)計(jì)需求。國際上，內(nèi)阻測試已被廣泛應(yīng)用于電池的日常維護(hù)，因?yàn)閮?nèi)阻是反映電池性能的內(nèi)部參數(shù)（參閱IEEE std1188-1996）。VRLA電池的電阻的組成是復(fù)雜的，包含了電池的歐姆電阻、濃差極化電阻、電化學(xué)反應(yīng)電阻及雙層電容充電時(shí)的干擾作用。在不同的量測點(diǎn)和不同的時(shí)刻測得的電阻值包含的組成也是不同的。剩余容量和電池內(nèi)阻有一定的固定關(guān)系，特別在剩余容量低于80%時(shí)，內(nèi)阻開始出現(xiàn)拐點(diǎn)，之后隨容量的下降內(nèi)阻會迅速增大，因而根據(jù)電池的內(nèi)阻值來判斷電池容量有很好的一致性。

此次檢測蓄電池采取斷開負(fù)載靜置1小時(shí)后測量，可以看到1、9、16、24號蓄電池內(nèi)阻遠(yuǎn)超基準(zhǔn)值25%（438微歐），容量遠(yuǎn)低于80%，可它的電壓無明顯變化。

經(jīng)細(xì)致詢問及檢查發(fā)現(xiàn)該站近期有多次連續(xù)停電5-6小時(shí)事件，1、24號蓄電池因多次完全放電，充電不足又完全放電導(dǎo)致性能下降不可用;蓄電池所挨墻面有明顯水漬且近期有暴雨發(fā)生，此站蓄電池為二層疊放，9、16號電池位于同一列，兩個(gè)電池上有不明顯水漬，判定其因自放電導(dǎo)致性能下降不可用。對該站做更換1、9、16、24號蓄電池處理，要求該站盡快完善機(jī)房房頂防水處理，如表3所示。11月對該站巡檢時(shí)再次檢測，蓄電池一切正常。

以上數(shù)據(jù)可以說明，放電能力和VRLA電池端電壓無相關(guān)性，在實(shí)際運(yùn)行過程中，隨著使用時(shí)間的遞增必然會有個(gè)別或部分電池因內(nèi)阻變大而呈現(xiàn)退行性老化現(xiàn)象，整組電池的容量是以狀況最差的那一塊電池的容量值為準(zhǔn)，而不是以平均值或額定值（初始值）為準(zhǔn)，當(dāng)電池的實(shí)際容量下降到其本身額定容量的90%以下時(shí)，電池便自然會進(jìn)入衰退期，當(dāng)電池容量下降到原來的80%以下時(shí)，電池便進(jìn)入急劇的衰退狀況，衰退期很短。電池組將以老化電池的容量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行充放電，這時(shí)電池組已存在極大的事故隱患。

在實(shí)際維護(hù)過程中盡早發(fā)現(xiàn)蓄電池組中老化電池并將其更換能有效延長整個(gè)蓄電池組使用壽命，提高數(shù)字微波系統(tǒng)安全運(yùn)行能力。

3 ?結(jié) ?論

湖南數(shù)字微波網(wǎng)所采購的閥控式密封鉛酸蓄電池組（GFM300＼500＼1000）充分考慮高山無人值守站具體情況，其性能指標(biāo)滿足或優(yōu)于臺站運(yùn)行環(huán)境;同時(shí)湖南數(shù)字微波網(wǎng)采用臺站每月一次日常維護(hù)和總站每年2次巡檢蓄電池內(nèi)阻檢測相結(jié)合的維護(hù)辦法，能夠有效保持蓄電池供電時(shí)間和使用壽命。湖南數(shù)字微波網(wǎng)蓄電池組年平均維修率為1.7%，低于普遍的3%。影響蓄電池使用因素的很多，采用高性能蓄電池組以及行之有效的維護(hù)方法，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并盡快解決問題，只有這樣才能確保蓄電池的運(yùn)行安全。如何確保設(shè)備的安全運(yùn)行，提高設(shè)備的可靠性，提升服務(wù)質(zhì)量，同時(shí)又經(jīng)濟(jì)合理配置設(shè)備是各電源專家們面臨的一個(gè)課題，希望湖南數(shù)字微波網(wǎng)對蓄電池的選型及維護(hù)方法能給大家提供一個(gè)新的思路。

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作者簡介：何川（1973.07-），男，漢族，湖南長沙人，碩士，初級工程師，研究方向：廣播電視傳輸技術(shù)。