| 摘要：
本文從鉛酸蓄電池的內部結構和原理出發，結合蓄電池的各項性能指標參數，對蓄電池日常運行維護進行詳細介紹。
關鍵詞：
蓄電池運行與維護電池壽命
前言
蓄電池是確保電力設備正常運行的基礎，是在任何情況下都能保證電力設備可操作性的前提和保障。蓄電池是直流系統中不可缺失的設備，正常時直流系統由整流器將市電轉成直流電源供給各項負載，并對蓄電池組進行浮充電，當市電失壓時，由蓄電池繼續提供電源。如事故照明、各類直流負載、斷路器操作、交流不停電設備、斷路器儲能等，同時也必須在事故停電時，提供控制、信號、保護及自動裝置、通信負荷等設備電源。
可以看出，在停電狀態下，蓄電池作為備用電源必須維持直流系統的正常工作。在發射臺站電力系統中，蓄電池在電力設備的操作電源、斷路器的儲能電源、應急照明及重要負荷供電擔任后備電源作用。發射臺站變電站中蓄電池主要是鉛酸蓄電池，鉛酸蓄電池分為閥控封閉式和開口式，當前變電站多采用閥控封閉式鉛酸蓄電池，這種蓄電池電解液消耗量非常小，在使用壽命內基本不需要加水，當電池內壓力過大時可排除氣體，而外部氣體不能進入電池內部，又稱為免維護電池。
蓄電池工作原理
 圖1 蓄電池充放電反應示意圖
鉛酸蓄電池由正負極板組成，它的正極活性物質是二氧化鉛，負極活性物質是海綿狀鉛，極板間是稀硫酸做介質。充電時將電能轉換為化學能，放電時將化學能轉換為電能。放電時兩個極板上都聚集了大量的硫酸鉛，充電時極板又恢復成二氧化鉛和鉛，而硫酸鉛是會結晶的，結晶的硫酸鉛將導致極板間枝連，不能參加化學反應而使儲電量下降或充不足電。充放電反應示意圖如圖1所示。
影響閥控電池壽命關鍵因素
蓄電池的壽命一般是指浮充狀態下的使用年限。影響電池壽命的關鍵因素主要有：
（一）溫度
經試驗得知，基準溫度為25℃，溫度每升高10℃，蓄電池使用壽命將是設計壽命的一半。以環境溫度25℃為基準，環境溫度每升高一攝氏度，浮充電壓應降低3mV/只，防止過充現象；環境溫度每降低一攝氏度，浮充電壓應增加3mV/只，防止虧充現象。采取這個措施可以延長電池的使用壽命。
壽命和環境溫度的經驗關系：
t25-tTx2(T-25)/10
其中：T為實際環境溫度。
tT為電池在環境溫度為T時的設計壽命。
t25為電池在環境溫度為25℃時的設計壽命。
以上公式在10—40℃有效。
 圖2 溫度對蓄電池壽命的影響
（二）循環次數
電池的活性與循環次數密切相關，在使用初期，活性物質慢慢活化，在5—6個循環時，容量能達到設計容量，以后隨著循環次數的增加，容量慢慢降低，直到電池報廢，在變電站使用時，服役期使用容量為設計容量的80%。
（三）放電深度
在失電狀態下，電池進行放電，其放電深度將對電池的循環次數產生影響，兩者之間的關系如表1所示。從表1可以看出，電池放電深度對電池壽命的影響，放電越深壽命減少的越多循環使用次數越少，所以在使用時盡量避免深度放電。
影響鉛酸蓄電池壽命的因素
影響閥控密封鉛酸蓄電池壽命的因素主要有以下幾種：1、正極板腐蝕；2、失水干涸；3、熱失控；4、硫酸鹽化。其中由于合金工藝技術的提高，正極板柵腐蝕的因素正逐漸降低，技術要求一般能達到蓄電池的實際壽命為10—15年。
造成蓄電池失水干涸的原因較復雜：電池的均充頻率不合理；節流閥的設計不合理，頻繁開啟，氣體進出不暢；電池外殼破損；自放電損失；板柵腐蝕消耗；環境溫度過高。其中高溫是最主要的因素。當水損失達到3/4時，電池壽命將會終止。
熱失控是指蓄電池在充電過程中產生大量的熱量，由于蓄電池的結構使熱量無法未及時釋放，溫度導致浮充電流增大，進而浮充電壓升高，形成惡性循環過程。熱失控對蓄電池是致命的，它嚴重時使蓄電池外殼“鼓包”，更造成蓄電池爆炸。硫酸鹽化是指蓄電池在放電過程中，會產生硫酸鉛，而硫酸鉛會發生結晶，它在極板上生成白色堅硬的顆粒，硫酸鉛不易溶解，且活性低，充電時無法參與化學反應，直接導致電池容量下降，常規方法無法將硫酸鉛轉化成活性物質。鹽酸化的原因是電池經常處于充電不足狀態、過放電、環境溫度不合適、沒有定期對蓄電池進行均充，一般情況。每季度需對蓄電池進行一次均充。
影響廣播發射臺站蓄電池運行壽命因素的分析
為了能夠使蓄電池在一個良好狀態下保證電源無故障運行，合理的對蓄電池進行維護保養，不僅能使蓄電池在事故中可靠投入，還能延長電池的使用壽命，降低維護成本。
（一）外電停電
現階段，廣播發射臺站基本配備兩路外電，甚至有的還具備自備發電機組，很少有交流電頻繁停電的現象，故蓄電池能保持一般的浮充狀態，放電深度不會太大。
（二）運行環境溫度
在外電停電后，中央空調停機。而直流設備一般為室內機房，環境溫度將大幅上升，蓄電池一般又在密閉空間里，縮短使用壽命。廣播發射臺站采取的方法是將蓄電池組與整流及逆變等高發熱裝置分房安置，減少停電時環境溫度升高的影響。沒有條件分房安置的地方，停電時應將門窗開啟，增加空氣對流，在外電恢復正常后，及時將空調開啟，降低環境溫度。
（三）電池安裝質量
蓄電池安裝不規范，對蓄電池使用壽命影響也很大。1.安裝時，各電池極柱連接沒有擰緊，造成極柱與線纜的接觸電阻增大，在大電流流過時發熱，嚴重時燒毀極柱；2.蓄電池溫度傳感器沒有安裝或安裝不到位，整流設備對蓄電池無法正常進行電壓補償；3.初始設置時沒有根據設備調整好蓄電池管理參數，造成數值不匹配，使用錯誤的參數對蓄電池進行充放電。所以，在安裝初期，應對設備進行全面檢查，按照設備使用說明調整好設備參數，日常維護應檢查各接線柱是否連接緊固，溫度傳感器是否在合適位置。
（四）定期維護
廣播發射臺站一般每年進行一次蓄電池容量核對性試驗，檢查整組蓄電池的健康狀態，發現個別電池缺陷，深度放電試驗結束后，靜置兩小時后再進行均充，這樣能使個別落后的電池電壓升高。圖3所示為變電站某蓄電池組投入運行以來每年的容量核對性試驗結果。
圖3 變電站某蓄電池組投入運行以來每年的容量核對性實驗結果
圖3中可以看出，蓄電池每年的容量衰減情況，經過5年的運行，該組蓄電池已經到了服役末期，必須進行整組更換。
此外，每月進行蓄電池常規檢測，主要檢查蓄電池組有無漏液、生鹽，極柱是否變形過熱，外殼有無變形，連接是否緊固，環境溫度是否合適。定期觀察記錄浮充電壓，控制在合理范圍。只要能及時發現處理，蓄電池就能達到正常使用壽命，并能可靠運行。
編輯小結
鉛酸蓄電池是廣播發射臺站設備的重要組成部分，廣大技術人員必須掌握其運行維護規律，一方面減少鉛酸蓄電池故障率，提高穩定性和可靠性，另一方面延長鉛酸蓄電池的使用壽命，節約資金。
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