VRLA電池組可靠性檢測(cè)方法
1 前言
某地電信中心機(jī)站發(fā)生通訊中斷故事,分析原因是,機(jī)站配置48 V 4000 Ah 電池組,采用4 組并聯(lián)每組24 只GFM- 1000 電池, 負(fù)載電流為260~300 A。電池為使用6 年半左右的VRLA (AGM) 電池。經(jīng)檢查,4 組并聯(lián)電池組中,每組都有2~3 只容量很低的電池存在,當(dāng)電池組負(fù)載放電時(shí),整組電池電壓下降較快,在維護(hù)人員趕到前,總電壓已降至脫離電壓,所以導(dǎo)致發(fā)生通訊中斷事故。
某省的電信中心機(jī)站也發(fā)生過(guò)通訊中斷的嚴(yán)重事故,說(shuō)明中國(guó)通訊行業(yè)中使用的VRLA 備用電池存在著較為嚴(yán)重的可靠性隱患,主要表現(xiàn)在:使用中后期缺乏行之有效的可靠性檢測(cè)方法及標(biāo)準(zhǔn)。
結(jié)合多年來(lái)在VRLA 電池的制造、工藝、使用維護(hù)等方面積累的經(jīng)驗(yàn),特提出一種檢測(cè)VRLA 電池可靠性的方法,以期對(duì)同行有所借鑒,對(duì)VRLA備用電池組用戶的維護(hù)有所幫助。
2 通訊用VRLA 備用電池組配置
通訊用VRLA 備用電池組的電壓一般為48 V;中心機(jī)站一般把幾組24 只2V GFM系列的大容量48 V 電池組并聯(lián)起來(lái);非中心機(jī)站及邊際網(wǎng)一般采用幾組4 只12V GFM系列48 V 電池組并聯(lián)方式,或采用幾組24 只2V GFM系列中小容量48 V電池組并聯(lián)方式。
通訊用48 V VRLA 備用電池組的容量大小是根據(jù)負(fù)載大小來(lái)配置的。負(fù)載電流一般設(shè)計(jì)為C10/15(A)左右。市電中斷時(shí),在正常情況下,電池組能堅(jiān)持供電12~16 h。例如:中心機(jī)站負(fù)載為48 V×270 A 左右時(shí),一般配置48 V 4000 Ah 的電池組,常用4 組48 V 1000 Ah 電池組并聯(lián)起來(lái),或者采用2 組48 V 2000 Ah 電池組并聯(lián)。
3 UPS 備用VRLA 電池組配置
UPS 備用VRLA 電池組一般常用的有220 V、380 V 電池組。電池組的容量大小是根據(jù)負(fù)載大小而定的,最大負(fù)載電流大小一般為電池組的1~2小時(shí)放電率。市電中斷時(shí),在電池組正常情況下,至少能堅(jiān)持供電1~2 h 左右。
4 市電斷電時(shí)的處理程序
中心通訊機(jī)站一般都備有柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng),所以市電中斷后,VRLA 電池組只要能堅(jiān)持供電2 h左右,就能啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)來(lái)供電。
對(duì)一般性的通訊機(jī)站,因?yàn)槭菬o(wú)人值守的,所以有關(guān)維護(hù)人員一般需要4~5 h 左右才能趕到機(jī)站,啟動(dòng)柴油發(fā)電系統(tǒng),所以市電中斷后,VRLA電池組要求能堅(jiān)持供電4~5 h 左右。
對(duì)于UPS 機(jī)站,市電中斷后,VRLA 電池組只要堅(jiān)持供電15~30 min,有關(guān)人員就能啟動(dòng)柴油發(fā)電系統(tǒng)供電。
5 市電斷電后的現(xiàn)狀
雖然現(xiàn)在VRLA 備用電池組容量配置裕度都較大,特別是對(duì)通訊備用電源,電池組容量只要有額定容量的40 %左右,至少能對(duì)負(fù)載供電達(dá)6 h左右,使維護(hù)人員有足夠的時(shí)間啟動(dòng)柴油發(fā)電系統(tǒng),從而保證通訊的正常運(yùn)行。
但是,現(xiàn)實(shí)中常有通訊中斷事故,中斷2 h 以上的重大事故也不少見(jiàn)。這是因?yàn)椋篤RLA 電池組平時(shí)大多數(shù)時(shí)候都處于浮充備用狀態(tài),只要每組電池中有極少部分的電池容量很小,在市電中斷而由電池組供電時(shí),電池組總電壓就會(huì)下降很快,很快降至脫離電壓,使電池組對(duì)負(fù)載供電池時(shí)間較短,人們來(lái)不及啟動(dòng)柴油發(fā)電系統(tǒng),從而造成通訊中斷事故。
這其實(shí)并不僅僅只是VRLA 電池容量大小的問(wèn)題,而且是VRLA 電池容量可靠性的問(wèn)題,因?yàn)槲覀儾豢赡茴l繁地對(duì)電池組進(jìn)行容量檢測(cè)。所以重要的是對(duì)VRLA 電池的容量的可靠性有一種判斷的方法(或稱為判斷標(biāo)準(zhǔn))。
6 VRLA 電池容量可靠性有關(guān)的因素
現(xiàn)在的中心機(jī)站一般都有浮充檢控,對(duì)沒(méi)有檢控的機(jī)站,運(yùn)維人員也會(huì)每隔一段時(shí)間去檢測(cè)電池浮充電壓的大小。但是電池的浮充電壓大小并不能較好地反應(yīng)出電池內(nèi)部狀態(tài)的可靠性,經(jīng)常有浮充電壓很正常的電池,其容量已很小的情況。
多年來(lái),通過(guò)對(duì)大量容量嚴(yán)重偏低且失效電池的分析及解剖,發(fā)現(xiàn)失效的原因主要有以下兩種類型:
第一種類型:匯流排及板耳腐蝕斷裂。一般有以下特點(diǎn):
a) 負(fù)極匯流排及負(fù)極板耳腐蝕嚴(yán)重, 負(fù)極板耳與負(fù)極匯流排基本腐蝕脫離;
b) 正匯流排與正板耳完整, 無(wú)明顯腐蝕跡象;
評(píng)論