环境温度对阀控式密封铅酸蓄电池的使用寿命比普通开放式铅酸蓄电池的影响要大得多。例如:华达公司生产的GFM系列蓄电池,在20℃下工作,给出的设计寿命为24年;而在40℃下工作,则仅为8年;又如:曲阜圣阳电源公司生产的GM系列产品,在温度为20℃时,给出的寿命为15年,而在40℃工作时,寿命不到4年。
由以上数据可以看出,控制蓄电池室的温度,对延长其使用寿命是多么重要,安装空调是何等的必要。这就要求我们在设计蓄电池室时,对空调能力进行认真计算,确保最高气温时,蓄电池室的温度能控制在30℃(最高35℃)以下。
目前,微波站、交换机房、220kV变载波通信蓄电池室都设计安装了空调,能满足蓄电池对环境温度的要求;但在我局多数110kV变载波通信站,未安装空调,电源室就更没有装,使用的不停电电源中的阀控式密封铅酸蓄电池坏得快,使用寿命大多是3-4年。
2.2 依据厂家推荐值,确定蓄电池的浮充电压值
阀控式密封铅酸蓄电池的浮充电压与其使用寿命之间也有密切的关系,总趋势是:在同一温度下工作,浮充电压越高,使用寿命越短。例如:华达公司生产的GFM系列产品,在环境温度为25℃、浮充电压为2.23V/单体时,其设计浮充寿命是23年;同样温度下,浮充电压提高为2.30V/单体时,其设计浮充寿命降为14年,降低了40%。因此,该公司推荐的浮充电压为2.23V/单体(标准温度下)。
不同厂家的产品,推荐的浮充电压值可能不同;就是同一厂家的不同系列产品,推荐的浮充电压值也可能不同。例如曲阜圣阳公司的XM系列和GM系列,前者推荐的浮充电压为2.275V/单体,后者推荐的2.23V/单体(均为标准温度下)。
这就说明,蓄电池的浮充电压值要参考厂家对产品推荐的数值来确定,同时要选用稳压性能良好的整流设备,使浮充电压稳定在蓄电池长寿区工作;整流设备的稳压性能变差了要及时修理,否则,都会影响蓄电池的使用寿命。我局挡岭变通信用蓄电池的浮充电压就是依据圣阳公司的推荐,定为2.23V/单体×24=53.5V。
2.3 维护人员要依据不同季节性调整浮充电压。
随着季节变化,蓄电池室环境温度变化很大,夏天经常在35℃左右,冬天则经常在5℃左右。特别是夏天,由于环境温度升高,对蓄电池浮充电压要进行温度补偿,补偿系数一般是-4mV/℃单体(25℃)。就是说,当环境温度是35℃时,每一单体的浮充电压应降低40 mV,若供电电压是48V(24个单体),则总的浮充电压应降低960 mV。此时,若对浮充电压不进行调整,必将引起蓄电池过充电和过热,恶性循环的结果是使用寿命降低、甚至损坏。
我局规定,对没有空调的110kV变通信用蓄电池,每年自6月1日至9月30日,浮充电压将比标准值调低1.0V。装有空调的蓄电池室,温度在30℃以下,浮充电压不做调整。
2.4 蓄电池采用在线式浮充供电方式运行。
在线式浮充供电方式和后备式浮充供电方式是不同的。后备式是正常情况下、有市电时负载由交流供电,蓄电池由整流器浮充电;当市电停供时,负载由蓄电池供电。在线式浮充供电方式的不同在于:正常有市电时,整流器输出直流电,一方面给负载供电,另一方面还给蓄电池浮充供电;市电停,则负载由蓄电池供电。相比之下,在线式浮充供电方式有两大优点:a 对通信机而言,直流供电比交流供电的噪音要小,语音更清晰;同时,通信机与蓄电池是并联的,蓄电池内阻小,相当于一只良好的滤波器,有利于抵抗雷电和强电磁场由供电回路的入侵,通信机更加安全。b 对蓄电池而言,由于市电电压的变化,或者负载电流的变化,都可能使蓄电池有时处于放电状态,有时处于充电状态,有充有放,与后备式一直处于浮充状态相比较,有利于提高蓄电池的使用寿命。
所以,现在微波、交换机,一般都用直流供电。蓄电池是处于在线式浮充供电方式,而110kV变的载波机和蓄电池多数是处于后备式浮充供电方式,建议逐渐改为在线式浮充供电方式。
在选用在线式浮充供电方式时,值得注意的一点是:蓄电池组浮充电压和通信机的直流工作电压是不同的。载波机、交换机、微波设备直流工作电压额定值是-48V,而蓄电池组的浮充电压是53.5V,直接以53.5V供通信机,显得偏高。解决办法是选用的整流器(不管是可控硅整流还是模块式高频开关电源),其直流输出端应串有降压器。降压前引出用作蓄电池浮充,降压后引出作为通信机工作电源。我局挡岭变通信电源现在就是这样工作的。即整流屏Ⅰ,输出直流电压53.5V,电流约85A。在直流屏上该电压直接引至蓄电池Ⅰ,进行浮充充电;同时在直流屏上串有二极管组(并联开关)经降压2.1V后,引至载波机和微波通信机作直流供电电源,电压约51V。整流屏Ⅱ,直流输出53.5V,到蓄电池组Ⅱ进行浮充。
3 结论 挡岭变通信用蓄电池经更新后,改为在线式浮充供电方式运行,加装了空调,环境温度得到了控制,浮充电压也选用得更正确,自1996年至今,运行3年多,情况良好。