袁文军
(兰州通信段天水传输室,甘肃 兰州741020)
近年来,由于通信电源及蓄电池组不稳定造成通信大通道中断时有发生,而且有逐年上升的趋势。随着全国大规模的铁路建设,铁路通信站也在同步增加。按铁路数字化和信息化及高速化发展的需要,为确保铁路运输安全,提高通信设备的稳定性,笔者就怎样才能延长阀控式密封铅酸蓄电池的使用寿命及其日常维护作简单的探讨。
按铁路通信维护规程,全浮充制运用阀控式密封铅酸蓄电池2 V系列使用8 年及以上(12 V系列5 年及以上)或实存容量不低于标称容量的80 %,正常使用寿命一般可达10 年以上。在实际使用中,很多因素影响着阀控式密封铅酸蓄电池的寿命,最主要的因素有以下几方面:
(1)环境温度的影响
环境温度对蓄电池的影响很大。当温度过高,阀控式密封铅酸蓄电池内部失水量加剧,电解液饱和度下降,同时使蓄电池热失控效应加剧,导致蓄电池正极腐蚀速度加剧,极板变形膨胀,电池外壳膨胀甚至开裂等,最后导致电池容量急剧下降,电池寿命缩短。蓄电池在25 ℃的环境下可获得较长的寿命,每升高10 ℃,电池寿命缩短一半。
(2)不合理的充放电
对电池不合理的充放电会导致使用寿命的下降。当电池处于过充电状态下,正极因析氧反应,水被消耗,正离子增加,从而导致正极附近酸度增加,板栅腐蚀加剧,板栅变薄加速电池的腐蚀,使电池容量降低。同时由于水损耗加剧,将使蓄电池有干涸的危险,影响电池的寿命。当交流停电后,蓄电池长时间为负载供电,交流电不能及时给电池补充电,造成过度放电,使电池电量过低甚至为零,这时蓄电池内部有大量的硫酸铅被吸附到蓄电池的阴极表面,在蓄电池的阴极造成“硫酸盐化”。硫酸铅是一种绝缘体,硫酸铅越多蓄电池的内阻越大,电池的充、放电性能就越差,蓄电池的使用寿命就越短。
(3)开关电源参数设置不合理
开关电源参数设置不合理,如通信站蓄电池欠压保护过低,复位电压等设置过低,使蓄电池出现过放电甚至深度放电现象;从另一方面加剧蓄电池负极板酸化,使蓄电池容量下降,使用寿命缩短。
(4)长期浮充电而不测试
蓄电池在长期浮充状态下,只充而不放电,势必造成蓄电池阳极极板钝化,使蓄电池内阻增大,容量下降,从而造成蓄电池使用寿命缩短。
根据以上影响蓄电池寿命的主要因素,应加强日常维护确保通信质量。依据铁路通信电源维护规程,规定阀控式密封铅酸蓄电池的维护测试项目及周期。
(1)负载电压电流测试,电池组浮充电压测试,标准:53 .5 ~54 .5 V。
(2)全组各电池浮充电压,内阻测试。标准:浮充电压(25 ℃)2 .23 ~2 .27 V(只)。
(3)电池槽电池架清扫。
(1)外壳是否有膨胀或破裂。
(2)检查是否有渗漏电解液:a极柱是否漏液,b槽封口处是否渗漏。
(3)电池组均衡充电。标准:均衡充电电压2 .30~2 .35 V(只)。
(1)连接排电压降测试。标准:连接部分(含极柱)电压降应不大于5 mV。
(2)汇流排电池架检查涂漆。
(3)容量试验或容量核对。对新装电池进行容量试验,第二年做容量核对,放出容量的30 %~40 %,根据测试数据估算电池的实际容量。如1 ~5 年不小于10 小时额定容量的90 %,6 ~8 年不小于10 小时率额定容量的80 %,就认为合格。蓄电池的终止电压一般规定大于10 小时放电率电流放电,终止电压为1 .8 V,小于10 小时放电率放电,终止电压为1 .85 V,严禁使用大于3 小时率放电。
蓄电池在正常工作中,受环境温度的影响比较大,一般在18 ~25 ℃比较适宜。当环境温度超过30 ℃以上时应采取降温措施,以防电池热失控,损坏电池。环境温度自25 ℃每上升1 ℃,每只电池的浮充电压应降3 mV。阀控蓄电池宜与稳定度高,具有蓄电池温度补偿功能的高频开关电源柜组合使用。
进行阀控式密封铅酸蓄电池的日常使用和维护时,现场常见的一些问题和处理方法有如下几条:
(1)电池漏液——先确定部位,外壳不好(更换外壳);阀的问题(拧紧或更换安全阀)。
(2)气胀鼓肚——阀失控(更换阀);热失控(更换电池);充电电流大(调整电源柜设置);温度过高(改善环境)。
(3)电解液干涸——阀失效(添加低密度电解液并更换安全阀);停电频繁(添加低密度电解液);充电电流过大过充(调整电源柜设置)。
(4)极板腐蚀——过充电(电解液的浓度较大或极板质量差,更换电池)。
(5)负极板硫酸盐化——长期欠充电(浮充电压过低),过放电(小电流充电恢复),电解液浓度过大(加纯水小电流充电)。
(6)个别电池电压0 V——电池内部短路(更换该电池)。
(7)电池反极——电池电量已放完,其它电池反充(更换该电池)。
(8)充放电时单块电池的温度较高——电池内部短路(更换该电池);电池连接条松(拧紧螺丝);电池内部缺液(添加纯水)等工作。
(9)应特别注意的是,在维护测量蓄电池时,操作者面部不得正对着蓄电池顶部,应保持一定的角度和距离。不能把不同厂家、不同型号、不同种类、不同容量、不同性能以及新旧不同的电池并串在一起使用。