微波电路系统蓄电池的使用与维护

苏德辉

摘 要：数字微波电路系统是广播电视节目信号传输和通讯的载体，因而良好、持续的电源供给是微波电路系统工作的必要条件，蓄电池在维持通信电路不间断工作中尤为重要，在外电无法提供电源时，蓄电池组便发挥独立电源的作用，向通信设备提供不间断工作电源，保证通信设备的正常运转。文章将以哈尔滨光宇阀控密封铅酸蓄电池为例，结合韶关广播电视微波站的日常使用对其的工作原理和日常维护策略浅谈。

关键词：铅酸蓄电池；电池充放电；维护保养

中图分类号：TN454 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）22-0132-02

Abstract： The digital microwave circuit system is the carrier of radio and television program signal transmission and communication， so the good and continuous power supply is the necessary condition of microwave circuit system， and the battery is particularly important in maintaining the continuous work of the communication circuit. When the external power can not provide power， the battery will play an independent role in providing uninterrupted power supply to the communication equipment to ensure the normal operation of the communication equipment. This article will take Harbin Guangyu VRLA battery as an example， combined with the daily use of Shaoguan Radio， Television and Microwave Station to discuss its working principle and daily maintenance strategy.

Keywords： lead-acid battery； battery charge and discharge； maintenance

数字微波电路系统是广播电视节目信号传输和通讯的载体，系统里使用着大量的实时数据存储设备及其他电子设备。在运行期间，这些精密的电子设备在供电中断时，可能发生硬件损坏、系统中断运行、数据丢失、系统崩溃等现象，后果不可设想。因而，良好、持续的电源供给是微波电路系统工作的必要条件。

我国在早期的电力投资中，相对忽略了配电方面的建设，因此与国外相比供电的可靠性难以得到保障，年均停电时间远高于发达国家。据统计，在我国大城市停电的平均几率为0.5次/月，中等城市停电的平均几率为2次/月，小城市或村镇停电的平均几率为4次/月。另外，电网在传输过程中至少存在9种问题：电压波动、电压突变、电压波动、电压跌落、脉冲干扰、频率震荡、频率漂移、雷击尖峰、浪涌和断电。这些来自电网的不良因素，将会严重影响微波电路系统供电稳定性，因此除了正常供电外，微波电路还需要配备应急的供电系统（柴油发电机和蓄电池）。蓄电池是微波通信电源系统的重要组成部分，所占的投资比例比较大，加强对蓄电池的管理，改善其使用状况尤为重要。在微波通信电源系统开关电源故障时，或在站用交流市电中断、失压的情况下，蓄电池组便发挥独立电源的作用，向通信设备提供不间断工作电源，保证通信设备的正常运转。

粤北韶关广播电视台微波中心大岗山微波站，微波系统中的应急供电系统由一台柴油发电机和两组GFM固定型阀控密封铅酸蓄免维护电池并联构成，在这里就以大岗山微波站为例阐述一下蓄电池组的日常使用和维护。

蓄电池是储存电能的装置，大岗山微波站配备的是两组GFM固定型阀控密封铅酸免维护蓄电池，每组电池有24个单体，电池性能优良，采用2.24V/单体低压浮充电。在电网正常供电的情况下，交流电通过整流模块输出直流电给负载供电，同时给蓄电池组充电，将电能转化成化学能储存起来；当市电中断时，由蓄电池组供给负载所需电源，将化学能转化为电能，维持设备正常工作并保护负载的软件和硬件不受损坏。

如图1所示。

1859年法國人发明了铅酸蓄电池，到1971年美国Gates公司发明了吸收式超细玻璃面隔板，实现了铅酸蓄电池“密封”的突破，也就是最早的免维蓄电池，阀控密封铅酸免维蓄电池最大的特点就是“免维护”。和铅酸蓄电池比它的电解液的消耗量非常小，在电池的整个使用寿命期间不需要补酸加水，调整酸比重等，它还具有不漏液、无酸雾、结构紧凑、内阻小、自放电小（25℃下每月自放电小于3%）的特点。并且有安装使用方便、容量大等优点。阀控式铅酸蓄电池虽然称之为“免维护”，但是并非可以完全不管，使用免维护电池简单地认为无需任何维护的想法是错误的，免维护虽然可以降低维护成本和次数，只是相对普通的铅酸蓄电池而言免除了测比重，定时加蒸馏水等工作，但是对于电池外表的清理和电池存放使用空间的温度控制是必不可少的，因此说“免维护”更多的是指向于电池的内部。阀控密封铅酸蓄电池的壳体都是封闭式的，在安装和使用时必须按照产品说明严格进行，新旧电池一般不能混用，使用过程中，如果发现电池表明爬酸、极柱漏液等，除非有专业的技术和工具，否则我们是无法自行检修的。因而规范性地使用与维护蓄电池就尤为重要。在使用应急供电系统的过程中，为降低故障率，除了要选择性能优越的，有足够的放电容量的蓄电池以外，还应按以下要点规范性地使用与维护蓄电池，让蓄电池保持良好的运行状态，从而延长其使用年限。

（1）保持电池周围环境清洁。电池房要经常清理，用干净棉布擦拭壳体和接线柱的灰尘，避免大量灰尘层积造成电池组散热不好，减少灰尘对内部线路的腐蚀。如果蓄电池外表出现腐蚀物要及时清理，不及时清理的话，电池内部的接线柱也会出现腐蚀现象，从而导致电阻值增大，影响蓄电池的正常充电和正常放电。

（2）做好周期性检查。检查时注意检测电池单体的电压，观察电池外观是否良好，有无外壳变形、漏液，極柱、安全阀周围有无酸雾逸出等，逐个检查电池的清洁度，端子的损伤和发热痕迹以及各连接件和插接件有无松动或接触不良的情况，为防止接线柱氧化可以涂抹适量凡士林或黄油等保护剂。

（3）保持适宜的环境温度。免维电池在低温环境下自放电很小，电池组在充电过程中产生的热量如果得不到及时的扩散，会对电池的壳体鼓胀产生影响，所以电池房的温度一般设定在20～25摄氏度之间。阀控式密封铅酸蓄电池的寿命极大地依赖其工作温度，电池在充放电的过程中，由于电流较大，电池会产生一部分热量，温度会有所上升，而电池温度的上升会加速板栅的腐蚀和失水，电池内部化学性增强，从而导致电池热失控，电池的热失控会产生大量热能促使周围环境温度升高，这种恶性循环，会造成电池的内压升高导致壳体鼓胀甚至炸裂，造成电池损坏，影响到电池的使用寿命。

（4）定期充电放电。储能电池长期工作在浮充状态，电池受到环境温度、浮充电流以及化学特性的影响，会造成电池的使用特性下降。时间长了电池的化学能与电能相互转化的活性也会降低。对电池的定期放电，能够激活电池的化学特性，同时通过设备对放电后电池充电情况的监测及时发现隐患电池。因此，每年应至少对电池组进行一次核对性放电试验（放出额定容量的30%-40%）；三年应进行一次容量试验（放出额定容量的70%），以激活蓄电池。核对性放电试验的方法：在直流供电系统中，关掉整流器，让蓄电池对设备供电，放电开始前测量记录电池组的端电压和放电电流以及室温，在放电过程中要每小时测量记录每单节电池的电压，检查有无落后的单节电池存在（当发现某单节2V电池单体测量电压低于1.8V时要停止放电试验）。放电结束后要及时对电池组充电，根据测试的数据作出放电曲线，留作以后再次测试时比较。微波站多数建在离市区较远的高山上，停电率高，停电时间长且无规律，较容易造成电池组在放电后尚未充足电的情况下又放电，在欠充的情况下容易过度放电，如多次过度放电将造成电池容量累积性亏损，因此停电后要及时对电池组充电，保证其使用寿命。

（5）及时更换废电池和坏电池。由于微波通信系统的配电电池是由多个单节2V电池组成的电池组，在运行使用中的各节电池因受环境温度、浮充电流以及其化学特性等因素造成性能上的差别，难免会有个别电池性能下降，储电容量达不到要求，直接影响整组电池的工作性能，给安全生产带来隐患，在日常使用中，电池组浮充时单体测量电压低于2.18V时判定为落后电池。当发现某组电池出现个别单体出现壳体变形或有渗漏，极柱周围有酸雾逸出时，应当对整组的电池进行单体个别检查测试，排除损坏的电池并及时更换。通过及时更换单体损坏的电池和落后的单体电池，从而以确保整组电池寿命。

参考文献：

[1]UPS-通信百科[Z].

[2]文伟强，林德顺.移动基站VRLA蓄电池寿命延长的几个实用性技术手段[J].电信科学，2004.

[3]哈尔滨光宇蓄电池有限公司.固定型阀控密封铅酸蓄电池使用说明[Z].