通信设备用阀控式密封铅酸蓄电池的维护和管理

李 林

（中国铁通集团有限公司郑州分公司，郑州 450000）

随着通信业务的飞速发展，通信网络规模的逐渐扩大，高频开关电源、不间断电源（UPS）等电源设备的数量也随之急剧增加，从而使得蓄电池得到广泛的应用。阀控式密封铅酸蓄电池（VRLA）因其体积小、防爆安全、电压稳定、无污染、维护量小等优点，而成为通信电源系统的首选电池。但在实际使用中，因为“免维护”的片面宣传，使设备维护人员放松了对VRLA电池的管理，维护上的不到位造成了电池壳变形、极柱漏液、电解液干涸、容量不足等劣化现象，严重缩短了电池寿命，从而给通信设备的正常工作带来了极大的安全隐患，同时造成了极大的经济损失。因此，如何充分发挥VRLA电池的优势、延长其使用寿命，成为维护人员需要深入探讨的课题。

1 影响电池寿命原因分析

目前，阀控密封铅酸蓄电池使用较多的是2 V和12 V系列。这两种电池的寿命差别较大，一般2 V系列的设计寿命是8～10年，12 V系列的设计寿命是3～6年。考虑到价格因素，目前在通信系统中对UPS一般配置12 V系列的电池，对高频开关电源一般配置2 V系列的电池。一般蓄电池制造商提供的蓄电池设计寿命为特定环境下的理论值，实际使用寿命与电池室的环境温度、整流器的参数设置、日常维护以及运行状况有很大关系。

（1）环境温度变化大（0～45℃）。环境温度的升高，将加速电池板栅的腐蚀和增加电池中的水分损失，使电池的寿命大大缩短。温度每升高10℃，电池使用寿命减少一半。蓄电池的最佳使用环境温度为20～25℃。

（2）过放电。电池的过放电主要发生在交流电源停电后，蓄电池长时间为负载供电。电池放电终止电压设置不准或设置困难，以及没有低压切换装置，造成蓄电池组的深放电，体积增大、变形、甚至破裂。一次深度的过放电可能会使电池的使用寿命减少1～2年，甚至造成电池的报废。

（3）蓄电池放电后没有及时充电，造成电池极板硫化、活性物质不能还原，电池容量严重下降。

（4）蓄电池质量良莠不齐，质量甄别困难。价格差异大，选用电池单凭价格，质量难以保证。

（5）没有充电限流。充电初期，电池接受电荷能力强，充电电流过大，电池正极板上的活性物质PbSO4还原成PbO2时体积变化过于激烈，收缩太快且不均，导致正极板弯曲、膨胀、变形损坏。

（6）浮充、均充点设置不合理，造成电池欠充或过充。长期充电不足或过充都会使电池容量降低。同时，过充还会引起水损耗加剧，使蓄电池有干涸的危险，从而影响电池寿命。

2 蓄电池的充电方式、特点及要求

为了延长阀控电池的使用寿命，必须了解不同充电方式的特点和要求，严格按照要求对蓄电池进行充电。通信用蓄电池的充电方式主要是浮充电和均衡充电两种。

2.1 蓄电池的浮充充电

在浮充状态下，浮充电流不仅维持电池自放电，而且维持电池的氧循环，其数值主要由运行时的浮充电压决定。因此，为了使阀控铅酸蓄电池有较长的使用寿命，在电池使用过程中，要充分结合电池制造的原材料及结构特点和环境温度等几方面情况，设定浮充电压。根据通信用阀控密封铅酸蓄电池行业标准YD/T799-2002的规定，在环境温度25℃时，VRLA电池的浮充电压应设置在2.25 V，浮充电压允许变化范围为2.20～2.27 V。浮充电压设置过低，电池长期处于欠充电状态，不仅会在电池极板内部形成不可逆的硫酸盐化，而且还会在活性物质和板栅之间形成高电阻阻挡层，使电池的内阻增加、容量下降。浮充电压设置过高，电池长期处于过充电状态，使电池负极析出的H2和正极析出的O2难以全部再化合成H2O，造成电池失水，板栅腐蚀加速，使用寿命提前终止。因此，在蓄电池的使用和维护管理过程中，应根据环境的变化调整浮充电压，环境温度自25℃每上升或下降1℃，每只电池的浮充电压应降低或提高0.003 V。

2.2 蓄电池的均衡充电

在日常维护中，阀控铅酸蓄电池遇到下列情况之一时，应进行均衡充电：（1）2只以上单体电池的浮充电压低于2.18 V；（2）放电深度超过20％；（3）闲置不用的时间超过3个月；（4）过量放电或强放电；（5）小电流深度放电超过48 h；（6）经常充电不足、极板处于不良状态。

3 VRLA电池在使用和维护过程中的注意事项

3.1 使用环境

蓄电池应安装在远离热源和易产生火花的地方，最好在清洁的环境中使用，电池室应安装空调、通风良好，无太阳照射，温度保持在20～25℃。安装多层电池时，不要安装在电池柜内，以免影响散热。

3.2 电源参数设置原则

一些参数如浮充电压、均充电流、均充频率和时间、转均充判据、温度补偿系数、直流过压告警、欠压告警、充电限流值等要跟蓄电池厂家沟通确定。

3.3 容量配置

一些电源所配置电池的容量偏小，致使交流停电时电池大电流放电，影响电池使用寿命。通常电池配置容量应在8～10小时率。

3.4 定期检查

为保证电池的良好状态，作好运行记录是相当重要的。每月应检查的项目包括：检查单体电池是否破损、泄露；连接条是否位移、松动，有无打火或连接压降超标；电池浮充电压、充电电流、电池温度、电池内阻的定期测量。

3.5 放电试验

对于开关电源所配置的2 V电池，建议每年做一次，放出额定容量的30％～40％；对于UPS所配置的12 V电池，建议每季度或半年做一次，放出额定容量的30％～40％；记录电池单体电压和电池组总电压，及时更换故障电池。

3.6 容量测试

对于2 V电池，每3年应进行一次容量测试放电，放出额定容量的80％；对于12 V电池应每年进行一次容量测试放电，放出额定容量的80％。详细记录放电过程中各单体电压和电池组总电压，进行分析，及时更换容量较差的单体电池。

3.7 整流器的选择

此外，整流器与蓄电池关系非常紧密，如果管理不完善、技术指标差，就无法保证蓄电池的使用寿命，因此选购整流器时应综合考虑整流器的温度补偿功能、自动均浮充管理功能、充电限流功能、电池过放电保护功能等因素。

总之，为了充分发挥VRLA电池的优势，尽可能延长其使用寿命，在日常维护工作中一定要做到“三防、一及时”，即防高温、防过充、防过放、放电完毕后及时充电，加强对蓄电池的日常测试，确保通信网络安全畅通。

[1]王平，李光宇.通信电源维护规程[M].北京：中国铁道出版社，2002.

[2]全国一级建造师执业资格考试用书编写委员会.通信与广电工程管理与实务[M].北京：中国建筑工业出版社，2010.