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1、阀控铅酸蓄电池的日常维护,2,一、加强蓄电池维护工作的意义二、当前蓄电池维护存在的问题三、日常维护项目内容四、电池常见故障分析与处理五、蓄电池容量测试,主要内容,3,前言,通信行业中，蓄电池主要有以下三方面的应用： 1、后备电源，包括直流供电系统（在开关电源停止输出直流时，保障基站主设备、光端机等重要设备的正常运行）和UPS系统（在市电停电时，继续向逆变器供电，保障数据、计费等机房重要交流负荷的正常运行） 2、调节系统电压，使得系统电压不致于突变，影响设备运行。 3、平滑滤波 4、动力设备的启动电源柴油发电机组的启动电池；在市电停电时，为启动马达提供电源，带动油机启动。 上述用途，决定了电池在
2、通信电源维护工作中的重要地位。通信行业有关统计显示，50以上的供电系统故障是由于蓄电池组故障或因蓄电池维护不当造成的。,4,一、加强蓄电池维护工作的意义,1、保障网络供电安全 在市电停电，蓄电池单独向网络设备供电时，一旦发生故障，蓄电池提前到达放电终止电压，中断供电，将会造成所有使用该组电池供电的交换、传输、数据等设备停止工作，发生通信事故。 一般直流供电系统配备2组电池。假设每组存在一节故障电池，将直接影响到直流系统的供电可靠性。因此从某种意义上来讲： 2节电池就可以决定一个网络的安全！,5,一、加强蓄电池维护工作的意义,2、节约网络运行成本 蓄电池是一种渐变失效产品。维护质量对蓄电池的使用
3、寿命有很大影响。每年用于电池新增、更换、维护的资金远多于其他动力设备。因此做好电池维护，延长电池使用寿命对于降低生产成本具有重要意义。,蓄电池是通信电源技术维护工作的重中之重！,6,一、加强蓄电池维护工作的意义二、当前蓄电池维护存在的问题三、日常维护项目内容四、电池常见故障分析与处理五、蓄电池容量测试,主要内容,7,二、当前蓄电池维护存在的问题,基站蓄电池从目前全省范围的使用情况来看，普遍存在蓄电池容量下降过快，使用寿命短的现象。绝大部分基站蓄电池达不到810年的设计使用寿命。主要是由以下原因造成的：1、工作环境方面相对于交换机房，基站蓄电池工作环境较差，主要以下几个方面： （1）市电停电尤其
4、是地处偏远的基站供电可靠性较低，市电频繁停电引起蓄电池的频繁充放电。当蓄电池被放电至电压过低时，会导致电池内部有大量硫酸铅被吸附到蓄电池阴极表面，硫酸铅是一种绝缘体，它的形成必然对电池的充放电产生不利影响。如果充电时间不能使蓄电池充足，欠充的多次发生，将导致负极板不可逆转的硫酸盐化。蓄电池容量不可恢复。,8,二、当前蓄电池维护存在的问题,（2）环境温度每年夏季高温季节，基站市电停电和基站空调故障导致基站高温告警。同时部分基站未安装空调。上述情况导致基站电池温度条件远比局房差。温度对基站电池的使用寿命和容量影响很大。据有关技术文献资料介绍，环境温度每上升10，电池使用寿命缩短1/2。2、维护管理
5、方面（1）开关电源参数设置不合理 基站开关电源一般具备良好的电池管理功能，包括浮充电压、均充电压、均充周期、温度补偿、一次下电电压、二次下电电压、充电限流等。基站开关电源未安装温度探头等附件、错误的开关电源参数会影响开关电源对基站电池的良好管理功能。,9,二、当前蓄电池维护存在的问题,（2）维护意识不重视 目前基站蓄电池由于数量众多，位置分散，日常维护工作量较大，全省基本上都是依托代维力量对电池进行日常维护。电池的维护工作是一项需要持之以恒的工作，短时间维护工作的缺位并不会立刻显现出某些影响来。不像开关电源和空调等设备，一旦发生故障直接导致明显和直接的后果。因此部分代维人员思想上并没有给与同等
6、的重视。但时间一久，必将给电池带来严重的和不可逆转的影响。代维人员的技术水平、责任意识与维护要求还有一定的差距。还需要进一步加强对代维力量的指导和考核。,10,二、当前蓄电池维护存在的问题,3、设计安装方面（1）电池容量偏大导致小电流问题 专业上通常把蓄电池放电电流小于0.05C10A的放电定义为小电流放电，小电流放电会对电池产生危害。其内在原因是小电流放电条件下形成的硫酸铅颗粒尺寸远比大电流条件下的大，氧化还原非常困难。大电流条件下晶体形成的速度要比小电流条件下慢，晶体来不及生长就很快被氧化还原。而在小电流条件下，较大的硫酸铅晶体就不容易被还原。如果硫酸铅晶体长期得不到清理，必然会影响蓄电池
7、的容量和使用寿命 目前基站电池一般配置1组或2组500AH。按照配置500AH电池1组计，假若基站负荷电流小于25A，则为小电流放电。若配置500AH2组计，基站负荷电流小于50A。符合上述条件的站点宁波地区全网比例达50左右。（2）电池保护电压过低导致过放电问题 同时，按照省公司开关电源参数设置要求，二次下电电压43.2V，该电压是按照10小时率放电电流来设定的，如果小电流放电条件，该电压值应大于43.2V。,11,二、当前蓄电池维护存在的问题,（3）电池搬运、安装过程存在的问题a.电池虽然外观粗大笨重，但内部结构严密，搬运过程不慎导致电池碰撞和跌落，都会对电池产生影响;b.电池安装之前的储
8、存时间过久（如超过3个月），也会对电池的日后使用产生影响。,12,主要内容,一、加强蓄电池维护工作的意义二、当前蓄电池维护存在的问题三、日常维护项目内容四、电池常见故障分析与处理五、蓄电池容量测试,13,三、日常维护项目内容,2、浮充电压21 国家标准浮充是直流电源系统中，与整流器设备并联，作为支持通信系统工作的唯一后备电源的蓄电池工作方式。 YD/T 13602005通信用阀控式密封胶体蓄电池浮充电压：2.23V2.27V（25）。浮充电压的设定最终应依据厂家提供的技术参数确定，并根据环境温度、电池新旧程度、市电停电频次等外部使用条件进行必要调整。,14,三、日常维护项目内容,2.2浮充电压
9、过高有以下危害：(1)容易引起电池出现热失控浮充状态下的阀控式密封铅酸蓄电池本身处于放热状态，如果浮充电压过高的条件下，可能会发生：浮充电压高浮充电流呈指数关系增加电池发热量增加电池温升提高浮充电流剧增电池发热量剧增的恶性循环。(2)容易引起电池失水虽然阀控式密封铅酸蓄电池充电时析出的氧气可以在电池内部复合吸收，但其吸收效率是达不到100，浮充电压高必然引起电池内部电解水反应速度加快，长此以往，引起电池失水，缩短电池使用寿命。(3)容易恶化电池的均匀性浮充电压高则浮充电流大，电极反应速度快，会导致各单体之间的差异扩大，导致电池加速失效。,15,三、日常维护项目内容,2.3浮充电压过低有以下危害
10、：(1)电池充电时间延长或电池充电不足浮充电压过低，电池放电后的所需的充电时间延长；电池可能处于长期不能充足的状态；(2)加剧极板硫酸盐化浮充电压过低，极板内部的硫酸盐很难彻底转化，长期下去，就会生成硫酸盐结晶，再也无法转化为铅和二氧化铅等活性物质。,16,三、日常维护项目内容,2.4单体电压的测量（1）维护周期 基站电池单体端电压应每月测量一次。（2）维护工具 为保证测量结果有足够精度，建议必须用三位半万用表进行测量；（3）测量位置 测量单体电压时，应将万用表表针稍用力按于单体正负极柱根部。（4）数据记录 基站巡视时，先对开关电源断电，蓄电池组放电30分钟以后，对单体电压测试数据应进行记录并
11、初步分析，查找落后单体。,17,三、日常维护项目内容,2.5单体电压数据分析 中国电信的通信电源运行维护规程中有关章节的内容规定“单体电池浮充状态下的浮充电压范围应在2.18V-2.28V之间，连续二个维护周期超出范围，判为单体故障，应实施充放电维护，不能恢复的，应予以更换。蓄电池的浮充电压按说明书规定设置。浮充时全组各电池端电压的最大差值不大于0.05V。” 每月测量一次电池的端电压后，依据维护规程的有关内容可以进行初步的数据分析处理。若浮充电压一只以上低于2.18V应实施均充。,18,26单体电压的均衡性(1)国家标准YD/T 7992002 通信用阀控式密封铅酸蓄电池YD/T 13602
12、005通信用阀控式密封胶体蓄电池明确提出：开路电压最高与最低差值不大于20mV（2V），100mV（12V）;浮充电压最高与最低差值不大于90mV（2V），480mV（12V）;(2)单体不均衡产生原因 电池单体的各零部件、材料在尺寸、成分、用量上的微小差异，使得电池在浮充电压、开路电压上表现出相应的差异。注意:虽然该差异在绝对百分比上是微小的，但对整组电池的运行的影响是巨大的.超过上述标准将会带来不能接受的后果.,三、日常维护项目内容,19,三、日常维护项目内容,(3)单体不均衡有哪些影响a.当蓄电池处于充电状态时，其中容量较小的电池单体会提前析气，电压升高，温度升高，电解水反应加快，电池组
13、中容量较大的电池，充电电压上升较慢，容易产生充电不足的问题。b.当蓄电池放电状态时，一旦放电深度较大，则容量较小的电池容易过度放电，导致电池容量进一步下降。因此，电池组的单体电压均衡性较差时，容易产生恶性循环，导致均衡性加速下降。,20,三、日常维护项目内容,通过深度放电检查蓄电池容量是评价蓄电池性能和健康状态的最直接有效的方法，然而对于在线使用的蓄电池组，深度放电需耗费人力物力，且存在一定的风险。 由于蓄电池中单块电池的健康状况不是孤立的，它会影响到全组电池的性能，而对通信电源系统的可靠性起作用的却是蓄电池组；再者蓄电池是一种渐变失效产品，它的健康状况也是逐步劣化的。 因此对蓄电池日常维护过
14、程中取得的数据进行统计分析，可以间接评估蓄电池组的健康状况。,21,三、日常维护项目内容,2、环境温度2.1温度对容量的影响： 在环境温度1045范围内，铅蓄电池容量随温度升高而增加，如阀控密封铅蓄电池在40下放电电量，比在25下放电的电量大10%左右，但是，超过一定温度范围，则相反，如在环境温度4550条件下放电，则电池容量明显减小；低温（5）时，电池容量随温度降低而减小，如电池在-10环境温度环境温度下放电时，负极板容量仅达35%额定容量。2.2温度对浮充电流的影响 温度增加，电池内阻减小，如未相应调整浮充电压而保持电压恒定，则浮充电流必然增大，将使电池内电解水反应加速，失水速度增加，从而
15、影响电池的容量和使用寿命。 温度降低时，电池内部硫酸铅溶解度和溶解速度降低，电池充电效率下降，电解液浓差极化增大，因此在低温条件下必须有较高的充电电压，才能满足充电的要求，否则易充电不足。 基于上述原因,基站开关电源应具备温度补偿功能.,22,三、日常维护项目内容,2.3温度对电池寿命的影响： 温度过高有以下不利影响：加剧失水；正极板腐蚀速率加剧，极板变形膨胀，电池外壳鼓胀甚至开裂，导致电池容量下降，寿命缩短，根据有关资料，当环境温度超过25，每升高10，电池使用寿命将缩短1/2。（3）从而加速干涸方式失效。因此阀控式密封铅酸蓄电池应避免长期高温条件下使用。长期高温环境下使用时，应采取降温措施
16、，以延长电池寿命。,23,三、日常维护项目内容,3、浮充电流3.1浮充电流的作用 除了测量蓄电池的端电压之外，还可以通过测量其浮充电流了解蓄电池组的健康状态。在正常情况下，浮充电流主要有以下作用：（1）弥补电池自放电引起的容量损失；正极活性物质二氧化铅和负极活性物质铅在硫酸溶液中会发生化学反应或电化学反应，生成硫酸铅。使电池容量下降；为保持电池容量，必须使蓄电池中有浮充电流流过，使硫酸铅转变为二氧化铅和铅。（2）补充蓄电池因向负载供电而引起的容量损失，这部分电流在蓄电池刚结束向负载供电而转换成充电时，初始值很大，然后迅速减小。,24,三、日常维护项目内容,3.2影响浮充电流主要因素（1）电池结构和原材料的纯度。不同结构的阀控密封铅酸蓄电池，即使其他条件完全相同，其浮充电流也会不同，同样结构的电池，容量越大，浮充电流越大。极板原材料中的有害杂质会使活性物质自放电速度加大。（2）温度。温度升高会促使活性物质的化学反应或电化学反应加大。若不及时调整温度，浮充电流将会迅速加大。（3）浮充电压。浮充电压的改变将会以指数形式影响浮
