接入網(wǎng)蓄電池的維護(hù)以及對(duì)整流器的要求
2019-11-03 09:56:24
供稿：網(wǎng)友
常延勛 河南省電信公司運(yùn)行維護(hù)部 接入網(wǎng)的發(fā)展以其建設(shè)成本低，組網(wǎng)能力強(qiáng)，能提供各種綜合業(yè)務(wù)，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)勢，近幾年來在全國得到大力發(fā)展。在推廣應(yīng)用的過程中，也暴露出接入網(wǎng)建設(shè)和維護(hù)中存在的諸多問題，尤其在電源保證方面遇到的問題最多，接入網(wǎng)發(fā)生的通信阻斷因電源保證方面的原因占50％以上，如何科學(xué)合理的解決電源保障問題，已經(jīng)成為接入網(wǎng)發(fā)展和維護(hù)工作中的一項(xiàng)重要課題。
為什么接入網(wǎng)會(huì)存在如此多的電源問題呢？從客觀條件可以與通信局站做一下對(duì)比，通信局站有可靠的市電，配置有備用發(fā)電機(jī)組，空調(diào)設(shè)備，有人現(xiàn)場值守，所以電源障礙造成的通信阻斷極少發(fā)生，甚至目前大家使用的微機(jī)也配有UPS，在停電時(shí)可以及時(shí)的保存數(shù)據(jù)。這些客觀條件多數(shù)在小的接入網(wǎng)點(diǎn)都不具備。通常1024線左右的接入網(wǎng)點(diǎn)采用居民用電或農(nóng)電，不配置發(fā)電機(jī)，不安裝空調(diào)、無人值守。停電頻繁，統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，因停電造成的通信阻斷占電源障礙的91％，平均障礙歷時(shí)在150分鐘/次左右，要減少這150分/次的障礙歷時(shí)，一是大量配置小型發(fā)電機(jī)組，二是延長蓄電池的放電時(shí)間，大量配置小型發(fā)電機(jī)不僅僅是一個(gè)設(shè)備問題，它涉及到增加維護(hù)部門的人力資源配置，增加交通車輛，從而增加運(yùn)營成本。2000年底河南省電信公司對(duì)在用的蓄電池組進(jìn)行了容量普查，接入網(wǎng)點(diǎn)的蓄電池組普查可用率（我們把達(dá)到60％以上額定容量的蓄電池組定義為可用電池）為67.3％，也就是說，在3年的接入網(wǎng)發(fā)展期，已經(jīng)有32.7％蓄電池組需要更新或不能滿足供電需要。造成蓄電池的使用壽命短期內(nèi)終結(jié)主要有以下原因：
1.蓄電池使用環(huán)境溫度變化大（0-45攝氏度），環(huán)境溫度的升高，將加速電池板柵的腐蝕和增加電池中的水分損失，使電池壽命大大縮短，溫度每升高10℃，電池使用壽命減少一倍。
2.大部分電池放電終止電壓設(shè)置不準(zhǔn)或設(shè)置困難，甚至于許多電源設(shè)備沒有低電壓切換裝置，造成蓄電池組的深放電，體積增大，變形，甚至破裂。
3.蓄電池組放電后沒有及時(shí)進(jìn)行充電，造成電池極板硫化，使活性物質(zhì)不能還原，造成電池容量嚴(yán)重下降。
4.接入網(wǎng)點(diǎn)采用的蓄電池的質(zhì)量良莠不齊，質(zhì)量甄別困難，價(jià)格差異也較大，在電池的選用上價(jià)格起主要作用，電池的質(zhì)量難以保證，蓄電池組本身質(zhì)量不高。
5.早斯的接入網(wǎng)電源設(shè)備沒有充電限流功能。充電初期，電池接受電荷能力強(qiáng)，充電電流過大，正極板上的活性物質(zhì)pbso4還原成pbo2時(shí)（負(fù)極板還原為pb）體積變化過于激烈，收縮太快且不均，導(dǎo)致電池正極板彎曲膨脹，變形損壞。
6.浮充、均充點(diǎn)設(shè)置不合理，造成電池欠充或過充。過充會(huì)造成蓄電池的排氣，失水和變形。
針對(duì)接入網(wǎng)的外部條件和影響蓄電池使用壽命的七種因素，日常維護(hù)中應(yīng)重點(diǎn)注意以下幾點(diǎn)：
1.蓄電池容量的選擇
容量（放電小時(shí)數(shù)）的要求主要考慮停電延遲處理時(shí)間；夜間不處理時(shí)間；路途時(shí)間，兼顧多點(diǎn)同時(shí)發(fā)生停電的處理時(shí)間冗余。城鎮(zhèn)及交通便利地區(qū)選擇12小時(shí)為宜，鄉(xiāng)鎮(zhèn)以下及偏遠(yuǎn)地區(qū)選擇24小時(shí)為宜。
容量的計(jì)算
Q≥KT/n〔1+0.006(t-25)〕
Q：需要配置的蓄電池組容量
K：安全系數(shù)，一般取1.25
I：負(fù)荷電流；（2V系列電池考慮5年的發(fā)展冗余，12V系列不考慮發(fā)展冗余）
T：放電小時(shí)數(shù)；
n：放電容量系數(shù)（接入網(wǎng)電池選1）
t：溫度調(diào)整系數(shù)（北京地區(qū)選0，中南部地區(qū)選5）
2.蓄電池質(zhì)量的選擇
由于每個(gè)廠家，每一系列，每一批次的蓄電池都存在質(zhì)量的差異，內(nèi)在質(zhì)量很難鑒別，因此在選購電池時(shí)要參考長期的使用經(jīng)驗(yàn)，在價(jià)格差別不大的條件下，優(yōu)選大廠名牌產(chǎn)品，相同AH的電池，優(yōu)選體積大，質(zhì)量生，極板厚，電解液比重小的電池。
3.蓄電池維護(hù)上應(yīng)做到“三防、一及時(shí)”
（1）防高溫
在沒有空調(diào)的接入網(wǎng)點(diǎn)，要設(shè)置換氣通道并安裝防塵和防雨罩。安裝在機(jī)柜內(nèi)的蓄電池組在夏季可卸掉側(cè)面板，電池單體之間避免緊密排列，以增加空氣的流動(dòng)。容量達(dá)到500線以上的接入網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)安裝空調(diào)設(shè)備和必要的防盜裝置。選用的空調(diào)設(shè)備應(yīng)選用單冷，輸入電壓范圍寬和有來自動(dòng)啟動(dòng)功能的。空調(diào)溫度設(shè)定在25℃，在環(huán)境溫度低于30℃的月份，原則上不開空調(diào)。空調(diào)制冷量的選擇Q≥機(jī)房面積×150大卡/來訪米+設(shè)備發(fā)熱量。
（2）防過充電
----浮充電壓的設(shè)定：蓄電池的開路電壓可以由近似公式E=0.85+d得出，（其中E為銅酸蓄電池的電勢；d為電解液的比重；0.85為銅酸蓄電池的電勢常數(shù)）浮充電壓一般按U浮（25）＝E+0.1設(shè)定，電池生產(chǎn)廠通常在蓄電池使用手冊(cè)中給出浮充電壓值，要按照說明要求來設(shè)定。
----均、浮充電限流點(diǎn)的設(shè)定：可以按I充＝（0.1－－0.125）C10進(jìn)行設(shè)定，最大充電電流不能大于10小時(shí)率充電電流的1.5倍。
----浮充電壓的溫度補(bǔ)償：環(huán)境溫度高，浮充電壓值應(yīng)降低；環(huán)境溫度低，則浮充電壓值應(yīng)升高，因此要根據(jù)環(huán)境溫度的變化對(duì)浮充電壓進(jìn)行補(bǔ)償。
（3）防過放電
欠壓保防切換點(diǎn)的選定：由于接入網(wǎng)蓄電池組的放電時(shí)限≥10小時(shí)，恢復(fù)充電時(shí)間難以確定，為了避免電池的深度放電，造成電池活性物質(zhì)的不能還原和電池殼體破裂，因此設(shè)定欠壓告警門限≈1.9/單體。
（4）及時(shí)充電在電池放電后必須盡快進(jìn)行充電，充電電流1小時(shí)不變化可認(rèn)為充電完畢（僅限于接入網(wǎng)點(diǎn)的蓄電池組），充入的電量應(yīng)是防出容量的1.2倍左右（放出容量可由停電時(shí)長和放電電流進(jìn)行估算），充電未結(jié)束或充電過程中不要停止充電。禁止蓄電池組在深放電后長時(shí)間不充電（特殊情況下不得超過24小時(shí)），否則將會(huì)嚴(yán)重降低蓄電池的容量和壽命。
4.選擇合適的整流器
整流器和蓄電池是關(guān)系非常密切的兩種設(shè)備，如果整流器的電池管理功能不完善，技術(shù)指標(biāo)較差，那么保證蓄電池的使用壽命和容量將無從談起。針對(duì)以上接入網(wǎng)電池實(shí)際問題，在選購整流器時(shí)一定要注意所選購的整流器應(yīng)有完善的電池管理和保護(hù)功能，具體可重點(diǎn)檢測以下幾點(diǎn)：
（1）溫度補(bǔ)償功能
接入網(wǎng)站點(diǎn)由于很少配有空調(diào)，所以環(huán)境溫度變化較大，對(duì)電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)速度有很大的影響。整流器的漫度補(bǔ)償功能就是要將溫度對(duì)電池的影響減至最小。一般要求環(huán)境溫度每升高一度，每節(jié)2V電池的浮充電壓要降低3-5mv，反之亦然。由于各種電池采用的工藝和材料不同，實(shí)際應(yīng)用中以電池廠家給出的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。
（2）自動(dòng)均浮充管理功能
整流器應(yīng)具有自動(dòng)均浮充管理程序。在交流電斷電又恢復(fù)供電時(shí)或連續(xù)浮充運(yùn)行3個(gè)月左右時(shí)，自動(dòng)的對(duì)蓄電池組進(jìn)行一次均衡充電，以縮短充電時(shí)間，消除落后電池和防止蓄電池活性物質(zhì)的鈍化。
（3）充電限流功能
目前接入網(wǎng)站點(diǎn)幾乎全部采用閥控式銅酸蓄電池，由于電池的緊裝配結(jié)構(gòu)，大電流充電時(shí)，會(huì)造成電池鼓肚甚至發(fā)生熱失控現(xiàn)象。因此必須有蓄電池充電電流限流功能。
（4）電池過放電保護(hù)功能
電池的過放電會(huì)對(duì)電池的使用壽命造成很大的影響，一次深度的過放電可能會(huì)使電池的使用壽命減少1-2年，甚至造成電池的報(bào)廢。所以，整流器過放電保護(hù)功能也是其一項(xiàng)重要的指標(biāo)。
本文是針對(duì)河南省電信公司近3年來接入網(wǎng)發(fā)展中出現(xiàn)的問題，簡要的論述了接入網(wǎng)蓄電池組障礙發(fā)生的原因及相應(yīng)對(duì)策，加強(qiáng)蓄電池的維護(hù)，能夠有效的降低接入網(wǎng)發(fā)生的通信阻斷。由于地域及客觀條件的不同，個(gè)別論點(diǎn)不一定適用于其他省市。
摘自《郵電商情》2001.18期
