高山台站蓄电池性能及维护探讨

何川 胡小兵

关键词：蓄电池;数字微波网;信号传输

中图分类号：TN86      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）06-0048-02

Keywords：battery;digital microwave network;signal transmission

0  引  言

因城市扩张及建筑物海拔愈来愈高，湖南数字微波网站点均选在远离城市、平均海拔800米以上的高山山顶。站点冬有冰冻、春夏有雷击，外部条件恶劣。部分站点仅一路外电且无油机保护，停电现象时有发生。微波电源系统蓄电池组作为直流供电后备电源，是为微波设备提供安全、稳定、可靠的电力保障的最后一道防线。因此，蓄电池组的稳定性和在放电过程中能提供给负载的实际容量对确保数字微波网信号传输具有十分重要的意义。

1  湖南数字微波网蓄电池组性能指标介绍

湖南数字微波网高山站采用信息机房直流电源系统中常用的阀控式密封铅酸蓄电池（VRLA）。蓄电池在环境温度20℃～25℃时的浮充运行寿命大于10年，在使用寿命期间无渗漏电解液。蓄电池采用全密封防泄漏结构，使用过程中性能稳定，正常工作时无渗漏电解液，外壳无异常变形、裂纹及污迹，上盖及端子无损伤，正常工作时无酸雾逸出。蓄电池自放电率每月小于2%，可静置2年无须充电。

在VRLA电池中由于电解液比重更大而且浮充电流更大，因而电极腐蚀更为迅速。电极腐蚀也会消耗氧气，从而使电池变干。为保证蓄电池使用寿命，湖南数字微波网蓄电池正极板厚度高于5.0mm，如表1所示。

湖南数字微波网蓄电池为胶体电池或者进口PP外壳材料电池，能有效阻止因VRLA电池过度的气体逸出、焊接柱或盖板裂缝、密封不严，最后通过容器壁和塑料容器渗出水、氢和氧的电解液渗漏。

湖南数字微波网高山站机房面积大小不一，蓄电池摆放见缝插针，所有蓄电池组均为卧式安装。24个蓄电池分2-4层，最多到6层叠放，其卧式安装支架可抗8级地震，如表2所示。

2  湖南数字微波网蓄电池维护

使用单位不能只重视备用电源的设备部分的维护，而忽视蓄电池组的重大作用，殊不知断电的危险很大程度上就潜伏在蓄电池组。阀控式铅酸蓄电池（VRLA）又称为免维护电池，实际上仅是指平时无须加酸液和水，无须调节电解液密度。《湖南数字微波网运行规程》规定台站在日常维护时需保持电池房清洁卫生，测量和记录电池房内环境温度，逐个检查电池的清洁度、端子的损伤及发热痕迹、外壳及盖的损坏或过热痕迹，测量和记录电池系统的总电压、浮充电流。有效直观检测出蓄电池电池壳变形、电解液渗漏、电池端电压不均匀等故障现象。

湖南数字微波网巡检采用蓄电池内阻测试取代过去的电压检查法，来判定站点蓄电池组是否健康，以及其后备时间是否能达到设计需求。国际上，内阻测试已被广泛应用于电池的日常维护，因为内阻是反映电池性能的内部参数（参阅IEEE std1188-1996）。VRLA电池的电阻的组成是复杂的，包含了电池的欧姆电阻、浓差极化电阻、电化学反应电阻及双层电容充电时的干扰作用。在不同的量测点和不同的时刻测得的电阻值包含的组成也是不同的。剩余容量和电池内阻有一定的固定关系，特别在剩余容量低于80%时，内阻开始出现拐点，之后随容量的下降内阻会迅速增大，因而根据电池的内阻值来判断电池容量有很好的一致性。

此次检测蓄电池采取断开负载静置1小时后测量，可以看到1、9、16、24号蓄电池内阻远超基准值25%（438微欧），容量远低于80%，可它的电压无明显变化。

经细致询问及检查发现该站近期有多次连续停电5-6小时事件，1、24号蓄电池因多次完全放電，充电不足又完全放电导致性能下降不可用;蓄电池所挨墙面有明显水渍且近期有暴雨发生，此站蓄电池为二层叠放，9、16号电池位于同一列，两个电池上有不明显水渍，判定其因自放电导致性能下降不可用。对该站做更换1、9、16、24号蓄电池处理，要求该站尽快完善机房房顶防水处理，如表3所示。11月对该站巡检时再次检测，蓄电池一切正常。

以上数据可以说明，放电能力和VRLA电池端电压无相关性，在实际运行过程中，随着使用时间的递增必然会有个别或部分电池因内阻变大而呈现退行性老化现象，整组电池的容量是以状况最差的那一块电池的容量值为准，而不是以平均值或额定值（初始值）为准，当电池的实际容量下降到其本身额定容量的90%以下时，电池便自然会进入衰退期，当电池容量下降到原来的80%以下时，电池便进入急剧的衰退状况，衰退期很短。电池组将以老化电池的容量为标准进行充放电，这时电池组已存在极大的事故隐患。

在实际维护过程中尽早发现蓄电池组中老化电池并将其更换能有效延长整个蓄电池组使用寿命，提高数字微波系统安全运行能力。

3  结  论

湖南数字微波网所采购的阀控式密封铅酸蓄电池组（GFM300＼500＼1000）充分考虑高山无人值守站具体情况，其性能指标满足或优于台站运行环境;同时湖南数字微波网采用台站每月一次日常维护和总站每年2次巡检蓄电池内阻检测相结合的维护办法，能够有效保持蓄电池供电时间和使用寿命。湖南数字微波网蓄电池组年平均维修率为1.7%，低于普遍的3%。影响蓄电池使用因素的很多，采用高性能蓄电池组以及行之有效的维护方法，及时发现并尽快解决问题，只有这样才能确保蓄电池的运行安全。如何确保设备的安全运行，提高设备的可靠性，提升服务质量，同时又经济合理配置设备是各电源专家们面临的一个课题，希望湖南数字微波网对蓄电池的选型及维护方法能给大家提供一个新的思路。

参考文献：

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作者简介：何川（1973.07-），男，汉族，湖南长沙人，硕士，初级工程师，研究方向：广播电视传输技术。