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电导技术——蓄电池测试仪新趋势
点击次数:62 发布时间:2019-05-08

蓄电池作为通信系统的后备电源,对于确保通信畅通、提供优质服务网络起着非常重要的作用。随着通信网络的发展,蓄电池数量越来越多,因蓄电池故障而导致的通信中断事故也越来越频繁。

近年来,各通信运营商对于蓄电池的维护都相当重视,为通信电源维护部门配备了各式各样的维护工具,希望借此加强对蓄电池的维护,最大限度地延长蓄电池的使用寿命,节约运营成本,同时也希望将断电所引起的通信中断的危险降到最低。

然而在各种各样的蓄电池维护工具中,如何选择性价比高,同时又能真正发挥作用的维护工具一直是各个通信运营商的维护工作者面临的一大难题。这里结合多年的实际维护工作的经验发表一些观点,希望对广大蓄电池维护工作者在选择蓄电池维护工具时能有所帮助。

起源于国外的VRLA蓄电池,由于具有体积小、体积比能大、无污染、在使用过程中无需加水和维护相对简单等优点,近年在国内获得迅速推广,“VRLA蓄电池无需维护”这样的误解也早已被人们抛弃,“免维护是指免加水,而非不维护”的观点也已深入人心。

但是,VRLA蓄电池对运行环境的要求很高,也相对较容易出现问题,如果不能对于已出现问题的落后单体电池及时发现并予以更换或处置,很可能将造成蓄电池组大面积的受损。

这不仅给通信畅通带来巨大隐患,而且会造成运营资产的重大损失,所以VRLA蓄电池维护的首要任务就是及时发现落后单体。有鉴于此,在维护人员减少,维护工作量不断增大的现状下引入快速的测试仪表就成为必然。很多单位为此购买了蓄电池容量测试仪,希望借助该类仪表通过“在线短时间放电”来查找整组蓄电池中的落后单体。

客观地讲,蓄电池容量测试仪确实大大提高了蓄电池组巡检的进度,也确实能够帮助发现一些落后单体电池,但是该类仪表需要通过在线放电来实现,因此,这种蓄电池测试技术也存在一定的风险,因为蓄电池组在线放电到一定深度,若遇到市电中断,就不能保证蓄电池组有足够的储能供电,对于有问题的蓄电池组这种风险更大;此外容量测试仪最大的缺点在于复杂的连线和操作,以及仪器相对较大的体积和重量,面对成百上千的蓄电池组,单纯依靠容量测试仪,广大维护工作者依然感到力不从心。

电解液密度必须与所在地区和季节相适应。根据实践经验,我国大部分地区(除了严寒地区外)夏季前后,新充电的蓄电池电解液的相对密度可达到1.20~1.25g/立方米,使用过的蓄电池再次充电时,电解液相对密度要保持在1.15~1.18g/立方米。秋季电解液的相对密度则应由1.18g/立方米逐渐提高到1.25g/立方米,冬季调整到1.285g/立方米,春节再逐步添加蒸馏水,以调低相对密度,随着季节的变化调整电解液密度,对工程机械蓄电池保养。

同样为了及时发现落后单体,欧美国家以及国内部分单位采用的则是蓄电池电导测试仪。该类测试仪可以“在线不放电”来判断电池的容量状况,不存在任何风险,也没有复杂的连线及操作,几秒时间就可以测试一个电池,而且体积小、重量轻,使用起来如万用表般简单方便,可以说对于大量蓄电池组的巡检工作,蓄电池电导测试仪无疑是最轻便、快速、实用的维护工具。

很多单位已经配备了容量测试仪和智能假负载,本想借此能够对所有蓄电池组进行有效的维护,但是由于工作强度很大,常常无法大面积展开工作,没有达到预期的效果。如果能够再结合蓄电池电导测试仪,就能很好地解决这个问题。在日常维护巡检中,首先采用蓄电池电导测试仪来寻找落后单体电池,由于它的快速和方便,能够满足大面积开展工作的需要;一旦寻找到了落后电池,再考虑采用容量测试仪和智能假负载的配合,有针对性地对于该电池组进行一定深度的放电试验,通过这种组合方案可以大大减轻广大蓄电池维护工作者的工作强度,而大量的蓄电池组也都能得到及时有效的维护,所配备的仪表都能得到充分的利用。在现有条件下能够实现最大限度地确保通信畅通,最大限度地延长蓄电池组的寿命,从而节约运营成本,增加各企业的投资回投。

下面从原理上简单介绍一下利用电导技术测试蓄电池容量的科学性。

电导就是传导电流的能力,电池电导反映了电池单元可以进行化学反应的极板面积以及电解液的物理特征。电池的放电容量与电池电导之间的相关程度很高,相关系数可以达到0.8~0.98(1992年国际电信能源会议上得出的结论),因此通过测量蓄电池的电导可以用来判断蓄电池的容量状况,这种电导技术测试电池的方法也被定为国际标准IEEE(1118-1996)。IEEE(1118-1996)第15页中规定:电池电导的测量是将已知频率和振幅的交流电压加到电池的两端,然后测量所产生的电流,交流电导值就是与交流电压同相的交流电流分量与交流电压的比值;明显的电导值变化(下降大于20%)就意味着电池性能的变化。

电导技术不仅可以用于蓄电池的日常维护,而且可以用于蓄电池组的工程验收,尤其适用于各通信运营商的电池组选型工作中。

蓄电池维护工作者经常会遇到下面这样的现象:几组同时安装的同一厂家的同一型号的蓄电池组,使用环境也一样,工程验收时每个电池的电压、容量都很正常,但是经过一段时间的运行后,有的电池组健康状况正常,而有的电池组就会出现异常落后单体,健康状况每况愈下。

出现这种情况,究其原因都是由于电池的制造工艺不均衡造成,而这种工艺缺陷,单纯依靠验收时测量电池的电压和容量两个指标很难反应出来,如果在电池验收时加上电导均衡性指标,将其中电导值偏高或偏低的单体排除,选择电压均衡、容量充足和电导值均匀的单体来组成电池组,就可以大大延长电池组的使用寿命。同样,不同技术水平的蓄电池厂家生产的同等标称容量的蓄电池,其电导是不一样,电导值越大即内阻越小,说明工艺水平越高,技术含量也越高,因此通过测量不同厂家生产的同等标称容量的蓄电池的电导值,可以做为蓄电池选型的一项重要指标依据。

随着通信网络的不断发展,可以预期蓄电池组维护的压力将不断增大,相信电导技术以其独有的科学性和方便性,必将成为蓄电池测试技术的主流趋势。

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