李克民 通信電源專家
供電系統(tǒng)的正常運行是通信暢通的基礎(chǔ)和保證，運行和技術(shù)維護工作的目標(biāo)是：保障供電系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定地運行和優(yōu)質(zhì)供電；自動投撤，閉環(huán)控制準(zhǔn)確、到位，接受指令和回報信息實時正確；保證設(shè)備使用壽命，降低綜合運行成本。
在直流不間斷供電系統(tǒng)中，整流器是心臟，備用發(fā)電機組是提高交流供電可用度的關(guān)鍵，而蓄電池則是不間斷供電的基礎(chǔ)。對蓄電池運行和維護的基本要求是：要使蓄電池經(jīng)常處于充分充滿的狀態(tài)，而又不產(chǎn)生過充電，在單獨向主機供電時，應(yīng)放出額定容量的80%以上。
我們這里所說的蓄電池包括基礎(chǔ)電源（24V、48V）電池、UPS電池、發(fā)電機組啟動電池等。
閥控式密封蓄電池因為有突出的特點已被廣泛應(yīng)用，但在制造和運行中也還存在著一些值得注意的問題，應(yīng)時刻牢記它決不是免維護電池。為此，在1994年2月22日，原郵電部電信總局（1994）108號文下發(fā)各省，指出目前裝有安全閥的陰極吸收式密封鉛酸蓄電池，不是免維護蓄電池（稱為閥控式密封蓄電池），不要被免維護所誤導(dǎo)。
1 為什么說蓄電池是通信電源技術(shù)維護工作中的重中之重
從蓄電池的工作地位、不完善性、電源的故障統(tǒng)計等諸多方面分析看，蓄電池的技術(shù)維護工作都應(yīng)是重中之重。
�。�1）主機設(shè)備若是出現(xiàn)故障可以進行信道轉(zhuǎn)換、波道轉(zhuǎn)換、系統(tǒng)轉(zhuǎn)換等來保證通信暢通，除非是CPU部分的故障，否則一般不會造成整個系統(tǒng)的癱瘓。而通信主機設(shè)備要求直流不間斷供電，若在蓄電池單獨向主機供電時，一旦發(fā)生故障，蓄電池提前到達放電終止電壓，中斷供電，將會造成所有使用該電池組供電的設(shè)備全部停止工作，從而出現(xiàn)大面積的通信癱瘓；若交流中斷時，UPS電池失效，將會造成所有使用該設(shè)備供電的計費系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)等停止工作，發(fā)電機組啟動時，電池失效，機組將無法啟動�？傊ㄐ畔到y(tǒng)的特點決定了蓄電池的維護是技術(shù)維護工作中的重中之重。
（2）閥控式密封蓄電池盡管有突出的特點，如：在正常情況下無酸霧逸出、可以和主機同屋布放、適合分散供電、車載電源等，但在生產(chǎn)制造、運行維護等方面尚有一些不盡人意的地方。閥控式密封蓄電池有兩種：一種是采用超細玻璃纖維隔膜的閥控式密封蓄電池（AGM）；一種是采用膠體電解液的閥控式密封蓄電池。它們都是利用陰極吸收原理使電池得以密封的。所以，在AGM電池的隔膜中必須有10%左右的隔膜空隙，對膠體密封蓄電池而言，灌注的硅溶膠變成凝膠后，骨架要進一步收縮，硅溶膠的黏度應(yīng)控制在10左右，使凝膠出現(xiàn)裂縫貫穿于正負極板之間�？障痘蛄芽p是給正極板析出的氧氣提供到達負極的通道。在AGM電池生產(chǎn)中灌注電解液過多則不利于氧氣在陰極的再化合，灌住電解液過少將會造成蓄電池內(nèi)阻增大；而在膠體電池生產(chǎn)中，若硅溶膠的黏度過高即加入硅溶液量過大，將會造成凝膠出現(xiàn)裂縫過大，增大電池內(nèi)阻，反之，則不利于氧氣在陰極的再化合。因此，閥控式密封蓄電池對生產(chǎn)工藝要求十分嚴(yán)格。閥控式密封蓄電池在使用過程中由于重力作用和無法添加蒸餾水，因而電解液均勻性較差，失水是提前失效的重要因素。所以它對工作環(huán)境、溫度、浮充電壓、充電電壓有嚴(yán)格的要求。
�。�3）據(jù)統(tǒng)計，供電系統(tǒng)的故障有50%以上是因蓄電池組故障或因蓄電池維護不當(dāng)造成的。下面是近十年來我們了解的一些通信電源故障。
1992年××局，因蓄電池低電壓告警點調(diào)整得太低，當(dāng)出現(xiàn)告警時很快就到了終止電壓，從而造成通信中斷；
1993年××局，因啟動電池過充電，蓋擰得過緊且透氣孔被堵塞，在油機啟動的瞬間，電池發(fā)生爆炸；
1994年××局，因防酸隔爆鉛酸蓄電池的防酸隔爆帽長期未清洗，充電電壓過高，在放電的瞬間，電池發(fā)生爆炸；
1995年××局，因電池長期浮充電壓低，充電不足，放電時很快就低至終止電壓，中斷通信；
1996年××局，因一組是防酸隔爆鉛酸蓄電池，一組是閥控式密封蓄電池，兩組電池并聯(lián)運行，造成一組電池過充電，一組電池充電不足；
1997年××局，3000Ah的閥控式密封蓄電池，設(shè)計放電時間為3 h，因漏液干涸，僅能放電十幾分鐘；
1998年，有幾條微波電路因浮充電壓低，蓄電池未充滿，所以放電時間很快到達終止電壓，中斷通信；
1999年××移動通信交換局，因長期浮充電壓高，電解液干涸，市電中斷，電池失效而中斷通信（正值局長會議期間）；
2000年××局，因電池連接條未擰緊，接觸電阻大，在放電瞬間，極柱封口劑熔化；
2001年5月××局，因電池長期浮充電壓高，電解液干涸，放電時蓄電池失效而中斷通信；同年7月××局，因過充電，在放電瞬間電池發(fā)生爆炸而中斷通信。
回顧一下自1992年以來曾發(fā)生的一些比較嚴(yán)重、典型的蓄電池故障，我們可以得出一個重要警示，就是在通信電源技術(shù)維護工作中，必須把蓄電池的維護放在重要的位置上。
2 閥控式密封蓄電池的安裝使用
（1）蓄電池在浮充狀態(tài)時也是長期運行狀態(tài)，其目的就是要保持蓄電池經(jīng)常處于充分充滿狀態(tài)，但又不能過充電。閥控式密封蓄電池在正常運行狀態(tài)下，安全閥不應(yīng)開啟，不應(yīng)有酸霧逸出。
（2）閥控式密封蓄電池的板柵合金、電解液的密度與防酸隔爆式電池均不同，所以其浮充電壓一般較防酸隔爆式電池高，而防酸隔爆式電池為保持電解液的密度梯度小，需要定期進行均衡充電，故兩種電流不能并聯(lián)運行。
�。�3）閥控式密封蓄電池在運行中為了使電解液上下比較均勻地吸附在隔膜中，在安裝時應(yīng)根據(jù)極板的幾何形狀放置，長極板的易臥放，短極板的易立放。
�。�4）AGM型閥控式密封蓄電池采用吸液率很高的超細玻璃纖維做隔板，為縮短氧離子從正極板到負極板的距離，均采用緊裝配，所以密封蓄電池在運行過程中釋放出的熱量不宜散失，在安裝布放和運行時應(yīng)充分考慮蓄電池的散熱問題。為使電池經(jīng)常處于充滿狀態(tài)和延長電池的使用壽命，整流設(shè)備應(yīng)根據(jù)溫度的變化實時調(diào)節(jié)電池的浮充電壓。
（5）閥控式密封蓄電池基本上是不可維修的，但也可商榷在必要時打開閥門、灌注蒸餾水的問題。
�。�6）超過1000Ah的大容量電池一般是采用幾個單體電池并聯(lián)而組成的，有的是內(nèi)并聯(lián)，有的是外并聯(lián)，從運行和維護的角度出發(fā)，宜采用外并聯(lián)方式。
�。�7）由于防酸隔爆型蓄電池有很多優(yōu)點，因此在有電池室的情況下仍可以考慮采用。
�。�8）UPS的后備電池和發(fā)電機組的啟動電池，其運行狀態(tài)和準(zhǔn)備運行狀態(tài)應(yīng)納入集中監(jiān)控管理，進行跟蹤監(jiān)控。
3 閥控式密封蓄電池的技術(shù)維護
�。�1）要確保有效地抑制蓄電池爆炸惡性事故的發(fā)生。蓄電池爆炸有引爆和壓爆兩種，當(dāng)電池內(nèi)部氫氣的含量超過4%并有明火時，有可能發(fā)生引爆；用ABS塑料做殼體的蓄電池，當(dāng)內(nèi)部壓強大于40kPa，內(nèi)部應(yīng)力發(fā)生大的變化時，電池可能發(fā)生壓爆，即使內(nèi)部應(yīng)力沒有發(fā)生大的變化，若壓強繼續(xù)增大，也會引起壓爆。抑制電池發(fā)生爆炸的有效措施是：控制電池內(nèi)部的氫氣含量在4%以下或內(nèi)部壓強小于40kPa。為此，在做均衡充電時要檢查安全閥是否動作，安全閥開啟時是否有哧哧的聲音，或用石蕊試紙檢查是否有酸霧逸出。另外，還要嚴(yán)格按照廠家使用維護說明書的要求，整定浮充電壓和均充電壓，并要在巡檢時予以校準(zhǔn)。
�。�2）閥控式密封蓄電池荷電從出廠到投入使用前不需要進行初充電，但由于電池從生產(chǎn)入庫、包裝、運輸、安裝到投入運行往往需要數(shù)月時間，因此，在投入正式使用前應(yīng)以2.3~2.35V/只恒壓限流的充電方法，對電池進行補充充電，否則，電池的端電壓平衡需要較長時間的浮充才能達到正常的要求。
（3）閥控式密封蓄電池受溫度的影響較大，長期工作，溫度每升高6℃，電池的壽命將縮短一半，所以宜安裝在有空調(diào)的房間，采用利于散熱的布放方式。浮充電壓應(yīng)進行溫度自動補償。
�。�4）由于目前使用的閥控式密封蓄電池是不能添加蒸餾水的，電解液干涸更是造成電池容量降低和使用壽命縮短的重要因素，為了避免電解液的大量損失而縮短電池的使用壽命，浮充電壓應(yīng)嚴(yán)格遵照廠家推薦的電壓值。需要均衡充電的電池，宜恰當(dāng)采用低壓限流的充電方法，最大充電電流應(yīng)不大于2I10，充電電壓應(yīng)限制在2.35V/只以下。根據(jù)國外資料介紹，閥控式密封蓄電池的浮充電壓宜選擇廠家推薦電壓的下限值，但應(yīng)適時進行均衡充電。
�。�5）要經(jīng)常觀察電池殼體有無滲漏、變形，連接部位有無松動、腐蝕等情況，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時進行處理。
�。�6）由于無法測量閥控式密封蓄電池的電解液密度，因此要準(zhǔn)確地了解容量，最有效的方法就是每年進行一次核對性容量試驗。操作最可行、簡便的方法是采用蓄電池組巡檢和落后電池處理機，落后電池也只有在放電狀態(tài)下才能被正確判定，放電時一組電池中電壓降低最快的一只就是落后電池，在不脫離負載的情況下，可以對一只最差的電池進行放電，它的容量就代表該組電池的有效容量。
�。�7）當(dāng)經(jīng)過維護后，電池組的容量不能達到額定容量的80%以上時，應(yīng)進行更新處理。
（8）通信行業(yè)的節(jié)能降耗很有必要，也很有潛力。從有利于蓄電池板柵上活性物質(zhì)的活化以及提高蓄電池的有效利用率出發(fā)，當(dāng)市電停電時可不立即啟動機組供電，應(yīng)在掌握蓄電池組有效容量的基礎(chǔ)上，在充分保證機組啟動時間+機動時間1 h后，環(huán)境溫度又在允許范圍內(nèi)的情況下，讓蓄電池組單獨向主機供電。這對一些電網(wǎng)市電不穩(wěn)、常有間歇性停電的局站特別適用，可有效避免發(fā)電機組的頻繁啟動和停機。（關(guān)于節(jié)能降耗問題，另列專題論述）
�。�9）積極試用新產(chǎn)品、新技術(shù)，改善維護工作條件，采用先進的維護工具、儀表，提高維護水平。根據(jù)上海電信公司的試用情況，認(rèn)為Autocop公司的TC48系列蓄電池管理系統(tǒng)對落后和過充電電池具有平衡電壓、有效延長蓄電池使用壽命的作用。TC48系列蓄電池管理系統(tǒng)通過短時間的充電和放電，測量整組和各單只電池的端電壓及內(nèi)阻，采集數(shù)據(jù)，利用專有算法分析蓄電池的內(nèi)部特性，辨別落后和過充電池，預(yù)告蓄電池的容量。將該系統(tǒng)接入正在浮充進行的電池組，能自動降低過充電電池的電壓，提高落后電池的電壓，防止過充和充電不足，使電池處于最佳的工作狀態(tài)，實現(xiàn)平衡整組電池、延長蓄電池使用壽命的目的。
