城市軌道交通低壓配電與照明系統(tǒng)課程蓄電池的維護(hù)教學(xué)目標(biāo)1、了解蓄電池運(yùn)行環(huán)境的要求2、掌握蓄電池安裝與維護(hù)的一般要求3、掌握蓄電池組接入開關(guān)電源系統(tǒng)的方法

4、掌握蓄電池的充放電與浮充運(yùn)行5、掌握蓄電池的日常維護(hù)檢測6、掌握蓄電池常見故障分析

教學(xué)重點(diǎn)目錄蓄電池運(yùn)行環(huán)境的要求蓄電池安裝與維護(hù)的一般要求蓄電池組接入開關(guān)電源系統(tǒng)的方法蓄電池的日常維護(hù)檢測蓄電池常見故障分析010203040506蓄電池的充放電與浮充運(yùn)行1蓄電池運(yùn)行環(huán)境的要求①閥控式密封鉛酸蓄電池能在環(huán)境溫度-15℃~+45℃、相對濕度10%~80%的條件下使用。在通信局(站)，它宜放置在有空調(diào)的機(jī)房(房間有定期通風(fēng)換氣裝置)，機(jī)房溫度不宜超過30℃，不宜低于5℃（保持在10～25℃為好，最佳運(yùn)行溫度為20～25℃）。不專設(shè)電池室（防酸隔爆電池必須專設(shè)電池室）。②應(yīng)避免陽光對蓄電池直射，朝陽窗戶應(yīng)作遮陽處理。③蓄電池應(yīng)離熱源2m以上；蓄電池組中各電池應(yīng)溫度均勻，溫差不超過5℃。④應(yīng)確保蓄電池組之間、蓄電池組與其他設(shè)備之間有足夠的維護(hù)通道，不小于0.8m。⑤地面承重應(yīng)滿足要求。2對蓄電池安裝與維護(hù)的一般要求①閥控式密封鉛酸蓄電池和防酸隔爆蓄電池禁止混合使用在同一個(gè)供電系統(tǒng)中；不同規(guī)格、不同型號、不同設(shè)計(jì)壽命和不同廠家的閥控式密封鉛酸蓄電池也禁止在同一個(gè)供電系統(tǒng)中使用；新舊程度不同的蓄電池不宜在同一直流供電系統(tǒng)中使用。②蓄電池禁止倒置、臥式運(yùn)輸。搬運(yùn)和安裝蓄電池時(shí)，應(yīng)注意防止短路或電擊。對蓄電池安裝與維護(hù)的一般要求（續(xù)1）③安裝前應(yīng)逐個(gè)檢查閥控式密封鉛酸蓄電池的外觀，不得有變形、漏液、裂紋及污漬，標(biāo)志要清晰；清點(diǎn)連接條、連接螺栓等配件是否齊；用四位半數(shù)字萬用表測量每個(gè)蓄電池的開路電壓，在一組電池中，開路電壓最高與最低的差值應(yīng)符合規(guī)定（如2V電池的差值應(yīng)不大于20mV）。④蓄電池組盡可能臥式安裝，這樣有利于減少重力作用引起的電解液不均勻。安裝后，應(yīng)逐個(gè)檢查電池間連接螺栓是否擰緊，是否漏裝墊圈；檢查電池正負(fù)極連接是否符合系統(tǒng)圖的要求，電池組的總電壓是否正常。對蓄電池安裝與維護(hù)的一般要求（續(xù)2）⑤蓄電池組中各電池之間的連接電壓降（ΔU），在1小時(shí)率電流（5.5I10）放電時(shí)，應(yīng)不大于10mV（在蓄電池的極柱根部測量）。若放電電流小于1小時(shí)率電流值，則應(yīng)按比例折算實(shí)測連接電壓降來判斷是否符合要求。例如，實(shí)際放電電流等于I10，則電池間的連接電壓降應(yīng)不大于1.8mV。⑥一個(gè)開關(guān)電源系統(tǒng)接入兩組蓄電池時(shí)，兩組電池的連接線材質(zhì)、長度和線徑均應(yīng)一致，使其線路電壓降相同。對蓄電池安裝與維護(hù)的一般要求（續(xù)3）⑦每個(gè)蓄電池組至少選2只標(biāo)示電池，作為了解全組工作情況的參考。⑧如具備動力及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)通過該系統(tǒng)對蓄電池組的總電壓、電流、標(biāo)示電池的單體電壓、溫度進(jìn)行監(jiān)測，并定期對蓄電池組進(jìn)行檢測。通過電池監(jiān)測裝置了解電池充放電曲線及性能，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)處理。⑨UPS等使用的高電壓電池組的維護(hù)通道應(yīng)鋪設(shè)絕緣膠墊。3蓄電池組接入開關(guān)電源系統(tǒng)的方法關(guān)鍵：防接錯(cuò)、防打火、連接牢靠。先將蓄電池組應(yīng)接地的一端，接入開關(guān)電源系統(tǒng)中的直流工作接地銅排；開關(guān)電源開機(jī)，在將其輸出浮充電壓調(diào)到與蓄電池組實(shí)測端電壓一致時(shí)，將蓄電池組的非地端與開關(guān)電源的對應(yīng)母排連通（需要連接的兩處電位相等，連接時(shí)就不會打火）。掛接好蓄電池后，將開關(guān)電源的浮充電壓設(shè)置為正常值。如系新裝電池，應(yīng)以恒壓限流方式進(jìn)行補(bǔ)充充電。4蓄電池的充放電與浮充運(yùn)行

（1）蓄電池使用前的補(bǔ)充充電閥控式密封鉛酸蓄電池在使用前無需初充電，但應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充充電。補(bǔ)充充電應(yīng)采取恒壓限流充電方式，按說明書的規(guī)定執(zhí)行。一般情況下補(bǔ)充充電的充電電流不大于0.2C10（A），充電電壓不大于2.35V/單體，充電時(shí)間（均充時(shí)間）可設(shè)置為12小時(shí)（均充電壓2.35V/單體）或24小時(shí)（均充電壓2.30V/單體）。新安裝的蓄電池組在補(bǔ)充充電結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行放電試驗(yàn)：補(bǔ)充充電完畢靜置1小時(shí)后，在25℃條件下用假負(fù)載以10小時(shí)放電率的恒定電流放電（電流波動不超過1%），放電終止電壓為單體1.8V。YD/T799—2002中規(guī)定，閥控式密封鉛酸蓄電池10小時(shí)率容量第1次循環(huán)應(yīng)不低于0.95C10，第3次循環(huán)應(yīng)達(dá)到C10。（2）蓄電池的充電①閥控式密封鉛酸蓄電池組遇有下列情況之一時(shí)，應(yīng)以恒壓限流方式進(jìn)行均衡充電（充電電流不得大于0.2C10=2I10）：浮充電壓有兩只以上低于2.18V/只；擱置不用時(shí)間超過3個(gè)月；全浮充運(yùn)行達(dá)6個(gè)月（或3個(gè)月）；放電深度超過額定容量的20%。②蓄電池充電終止的判斷依據(jù)：閥控式密封鉛酸蓄電池的充電量達(dá)到放出電量的1.05～1.1倍，或者充電后期充電電流小于0.005C10（A），連續(xù)3小時(shí)不變化，可視為充電終止。（3）蓄電池的核對性放電試驗(yàn)及容量試驗(yàn)①由2V電池組成的蓄電池組，每年應(yīng)以實(shí)際負(fù)荷做一次核對性放電試驗(yàn)，放出額定容量的30%～40%。在放電過程中應(yīng)關(guān)注是否存在落后電池，發(fā)現(xiàn)落后電池及時(shí)處理。所謂落后電池，就是蓄電池組放電時(shí)，單體端電壓偏低的電池。處理落后電池的方法，一是全組電池均充，均充時(shí)間設(shè)定在10小時(shí)以上，落后嚴(yán)重時(shí)要進(jìn)行三次充放電循環(huán)；二是單體在線修復(fù)：將活化儀或充電機(jī)按正對正負(fù)對負(fù)接入在線落后電池兩端，對單體電池進(jìn)行充電。落后電池如不能修復(fù)，應(yīng)對其進(jìn)行更換。UPS使用的6V、12V蓄電池，宜每季度或每半年對蓄電池組做一次核對性放電試驗(yàn)。蓄電池的核對性放電試驗(yàn)及容量試驗(yàn)(續(xù))②由2V電池組成的蓄電池組，每三年應(yīng)做一次容量試驗(yàn)，放出額定容量的60%～80%；使用六年后應(yīng)每年一次。特別重要的直流供電系統(tǒng)宜每二年對蓄電池組做一次容量試驗(yàn)，使用四年后每年一次。UPS使用的6V、12V蓄電池，應(yīng)每年對蓄電池組做一次容量試驗(yàn)。③蓄電池放電期間，應(yīng)使用在線測試裝置適時(shí)記錄測試數(shù)據(jù)，或每小時(shí)測量并記錄一次蓄電池的端電壓、單組放電電流。在容量試驗(yàn)的放電期末要隨時(shí)測量，以免蓄電池過放電。當(dāng)蓄電池組中有單體電池達(dá)到放電終止電壓時(shí)，應(yīng)立即停止放電。④核對性放電試驗(yàn)或容量試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)充電，使蓄電池恢復(fù)其容量。（4）蓄電池的浮充運(yùn)行采用全浮充供電方式，蓄電池組絕大多數(shù)時(shí)間處于浮充狀態(tài)，浮充電壓值應(yīng)嚴(yán)格按照電池說明書確定，并注意溫度補(bǔ)償。準(zhǔn)確設(shè)置浮充電壓及其溫度補(bǔ)償，是正確使用維護(hù)閥控式密封鉛酸蓄電池最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。5蓄電池的日常維護(hù)檢測(1)．基本要求

(2)．保持電池清潔(3)．物理性檢查項(xiàng)目(4)．相關(guān)參數(shù)設(shè)置的檢測和調(diào)整6蓄電池常見故障分析

(1)電池失水現(xiàn)象:

蓄電池開路電壓較高，達(dá)2.2V/只；但放電容量卻較小，電池內(nèi)阻顯著增大，放電時(shí)端電壓下降較快。失水故障分析(續(xù)1)原因:①蓄電池密封不嚴(yán)，安全閥開閥壓力太小，導(dǎo)致正常充電也有氧氣逸出而失去水分（同時(shí)還會帶出酸霧）。②浮充電壓值或均充電壓值偏高、均充時(shí)充電限流值過大或充電未限流、均充時(shí)間過長等，使得蓄電池過充電，安全閥頻繁開啟逸出氣體，造成水分損失。③環(huán)境溫度高。④蓄電池的正極板柵腐蝕消耗水分。⑤蓄電池雜質(zhì)超標(biāo)或電池受到污染使自放電速度增大，導(dǎo)致失水。⑥蓄電池的氣體復(fù)合效率低于100%。電池正常充電也會有2%～3%的氧氣從電池中逸出，數(shù)年積累下來，失水量便可觀。失水故障分析(續(xù)2)危害:

閥控式密封鉛酸蓄電池是貧液式電池，一旦失去水分，電池容量就要下降，當(dāng)水損失達(dá)到3.5ml/Ah時(shí)，電池容量會降至初始容量的75%以下，電池壽命已經(jīng)宣告終了。失水故障分析(續(xù)3)對策:①蓄電池應(yīng)密封良好，安全閥的開閥壓和閉閥壓適當(dāng)。②嚴(yán)格按照蓄電池廠家的規(guī)定來確定浮充電壓值，并進(jìn)行溫度補(bǔ)償；均充時(shí)也注意防止過充電。③控制環(huán)境溫度，做好維護(hù)工作。(2)極板硫酸鹽化現(xiàn)象：充電時(shí)電池電壓迅速升高，充不進(jìn)電；放電時(shí)電池電壓迅速降低，放不出電。極板硫酸鹽化故障分析（續(xù)1）原因：

①浮充電壓值或均充電壓值偏低、均充時(shí)充電限流值太小、均充時(shí)間太短、電池連接處接觸不良等，使得蓄電池經(jīng)常充電不足。②蓄電池放電終止后沒有及時(shí)充電。③蓄電池過放電。④環(huán)境溫度高，放電時(shí)加速生成硫酸鉛結(jié)塊。⑤失水使電解液密度升高，導(dǎo)致硫酸鹽化的速度加快。極板硫酸鹽化故障分析（續(xù)2）危害：

在正常狀態(tài)下，蓄電池放電時(shí)極板上生成的硫酸鉛顆粒小、疏松，充電時(shí)容易轉(zhuǎn)化成活性物質(zhì)絨狀鉛和二氧化鉛。如果電池經(jīng)常處于充電不足或過放電狀態(tài)，極板上就會逐漸形成顆粒粗大、堅(jiān)硬的硫酸鉛結(jié)晶，充電時(shí)極板上活性物質(zhì)難以恢復(fù)，這就是極板硫酸鹽化。它使得極板活性物質(zhì)減少，蓄電池內(nèi)阻增大、容量降低、壽命縮短。極板硫酸鹽化故障分析（續(xù)3）對策：①正確整定浮充電壓值和均充電壓值，并進(jìn)行溫度補(bǔ)償；注意防止蓄電池充電不足。②避免蓄電池過放電；蓄電池放電終止后及時(shí)充電。③控制環(huán)境溫度，做好維護(hù)工作。④治療：全組均充；單體在線修復(fù)。通信電源（第4版）漆逢吉主編(3)蓄電池端電壓均勻性劣化現(xiàn)象：蓄電池壽命的中后期，