摘要：本文阐述了蓄电池的使用寿命，分析了蓄电池浮充运行状态，并提出了蓄电池的日常维护。
关键词：电力通信；蓄电池；运行；维护
1.蓄电池的分类及特点
1.1蓄电池的分类
蓄电池一般分为铅酸蓄电池和碱性镉镍蓄电池。铅酸蓄电池又分为防酸蓄电池和阀控式铅酸蓄电池。碱性镉镍蓄电池可分为开口板盒式和开口烧结式两大类。
1.2蓄电池的特点
防酸蓄电池具有容量大、寿命长、易浮充电等特点，既适合长时间小电流放电使用，又适合大电流瞬时放电使用，性能可靠、维护方便。阀控式铅酸蓄电池的主要优点是在充电时正极板上产生的氧气，通过再化合反应在负极板上还原成水，使用时在规定浮充寿命期内不需要加酸、加水及调整酸比重等维护工作，所以又称为免维护铅酸蓄电池。在正常浮充电运行状态下，阀控式铅酸蓄电池是密封结构，不会漏酸，也无酸雾排出，装设有能自动开启和关闭的安全阀。
2.蓄电池的使用寿命
蓄电池的寿命可分为循环寿命、浮充寿命和存放寿命。蓄电池的容量减小到规定值前，蓄电池的充放电循环次数称为循环寿命。在正常工作条件下，蓄电池浮充供电的时间称为浮充寿命。通常免维护电池的浮充寿命可达到10年以上。循环寿命与电池每次放电的深度有密切关系。放电深度为30％时，充放电循环次数可达1200次；放电深度为100％时，循环寿命仅有200次。因此使用中应避免电池深度放电。根据加速寿命试验的结果，免维护阀控电池在室温下，浮充寿命可达10年以上。同时，浮充电压过高或过低，会使蓄电池过充电或欠充电，因而影响电池的寿命。由于自放电作用，存放过程中，免维护电池的剩余容量将逐淅减少，通常电池剩余容量下降到50％时，称为存放寿命。在不同温度下，电池的剩余容量与存放时间有一个对应的关系。当环境温度250℃时，存放寿命可达18个月。当环境温度为400％时，存放寿命只有5个多月，因此免维护电池的存放温度不能太高。蓄电池的使用寿命与环境温度关系很大。通常，若以25℃为基准，平时不能超过+15度- +30度。温度升高，电池组放电容量会增加，但寿命降低，如在高温下长期使用，工作环境温度每上升10℃，蓄电池的使用生命减半。若温度太低，会使蓄电池容量下降，温度每下降1度.其容量下降1％。所以，当电源处于浮充工作状态时，需通过降低浮充电压来进行补偿，补偿系数为环境温度每上升1℃，每节电池单体的浮充电压降低3—5 mV。但温度补偿功能只能在一定的范周内起作用，蓄电池最好是工作在20-25℃的环境下。如蓄电池电压在放出其额定容量80％前已低于1.8V/单格，应考虑加以更换。
3.蓄电池浮充运行状态
决定蓄电池寿命的主要因素有：蓄电池维护的情况和蓄电池是否处于良好的浮充状态。当通信电源以交流电正常供电时，通过全波整流后作为电力通信的电源。同时并联一路电源供给蓄电池用于蓄电池的浮充电，由于故障或其他原因交流电不能给蓄电池继续供电时，蓄电池经旁路开关继续给通信系统供电。在此运行方式下蓄电池常处于浮充状态，极大的减少了充放电的次数，延长了蓄电池寿命。
3.1蓄电池浮充电压的选择
对于阀控式密封铅酸蓄电池来说在浮充运行的状态下电压的选择尤为重要，选择电压太高会使浮充电流增大，管电池会发生剧烈的电离反应，分解出大量的氢氧气体，使蓄电池发生爆炸。反之，选择电压太低会使蓄电池处于充电不足的状态，将减少蓄电池的使用寿命。
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3.2恒压充电法
恒压充电法即低压恒压充电技术，低电压恒压充电是采用使每个蓄电池的端电压均为2.3V～2.4V的充电电压。当通信主路电源故障，作为备有电源的蓄电池工作，当蓄电池持续放电而电压较低时，充电的整流器具有限流的特性。当蓄电池再次充入一定的容量后，蓄电池电压逐步升高，充电电流在整流器的限流特性下充电电流逐渐减小。这种充电方式即低压恒压充电技术。在蓄电池充电满容量时充电电流很小，氢气和氧气的产生量非常小。它降低了机房的设计标准，是非常适用的充电方式。在过放电后充电时蓄电池的电压较低，可对电压要求范围较大的设备继续供电，在供电状态下可正常充电，操作简单、可靠性高。
3.3蓄电池浮充电压与温度的关系
蓄电池在浮充电时，电池的充电电压与环境温度关系密切，充电电压可参考环境温度做适当调整。以环境温度在25℃为参考标准下，浅度放电的充电电压控制在2.26V～2.27V下运行，在一定的时间内就能将其充满。深度放电的充电电压控制在2.40V～2.42V下运行，可在具有限流特性的整流器下设定限流点为0.1Q，经一定的时间后即可将蓄电池充满，再将蓄电池的充电电压调整为正常的浮充电压运行。为防止在运行过程中，因浮充电流调整不当造成的欠压，补偿阀控蓄电池放电和爬电漏电所造成蓄电池容量的亏损，应2-3个月对电池进行一次补充充电。
4.蓄电池的日常维护
4.1低电压保护与二次下电措施
低电压保护与二次下电措施要求电源系统的功能要全面，如具备定时均充、二次下电、温度补偿、无级限流等功能，同时必须建立完善的电源维护体系。除定时均充外，蓄电池的日常管理内容也较多，包括低电压保护、二次下电、温度补偿、无级限流等，这些措施可保证蓄电池处于良好的使用状态，延长其使用寿命。蓄电池在输出能量时，其两端电压不断下降，当下降到一定值时，必须断掉其能量输出回路，否则会导致蓄电池过放电，使其寿命缩短甚至报废。这种在终止电压时，使蓄电池断掉负载防止过放电的动作和措施，叫做低电压保护。二次下电比低电压保护更进一步。当电池两端电压降到一定值时，断掉部分次要负载，只给剩下的主要负载供电。之后当电压下降到终止电压时，则将主要负载也断掉，实现对蓄电池的保护。这种两级断开负载的动作和措施即为二次下电。
4.2蓄电池组的充放电维护
常用的正常充电法有：恒流充电法、恒压充电法和分级定流充电法等。采用恒流充电法时，充电电流始终保持不变。在充电过程中，蓄电池的端电压逐渐升高，为保持充电电流稳定不变，外电源的电压必须逐渐升高。采用这种方法，充电时间较短，但由于充电末期，大部分充电电流都用来电解水，所以蓄电池中将产生大量的气泡。这样不仅浪费电能，而且还会使极板上的活性物质脱落，因此这种方法较少采用。采用恒压充电法时，外电源的电压保持恒定。在整个充电过程中，由于电源电压保持不变，所以刚充电时，充电电流相当大，随着蓄电池端电压不断升高，充电电流逐渐减小。因此，采用这种充电方法时，可避免蓄电池过量充电，但由于充电初期，充电电流过大，所以也有可能损坏极板。目前比较常用的正常充电法是分级定流充电法。采用这种充电法时，充电过程一般分为两个阶段：第一个阶段用10小时率电流充电，通常需要6-7小时，单只蓄电池的端电压可上升到2.4V。第二阶段用20小时率电流充电，直到端电压连续两小时稳定不变为止，这一阶段约需要14-17小时。
5.结语
直流蓄电池是电力电源系统中直流供电系统的重要组成部分，主要担负着为电力系统中二次系统负载提供安全、稳定、可靠的电力保障，确保继电保护、通信设备的正常运行。因此，蓄电池的稳定性和在放电过程中提供给负载的实际容量，对确保电力设备的安全运行起着至关重要的作用。
参考文献
[1]闫海峰.浅谈蓄电池的使用寿命[J].电力技术，2017.
[2]陈长栋.蓄电池浮充运行状态分析[J].人民邮电出版社，2016.
[3]王晓岩.蓄电池的日常维护研究[J].电力调度中心，2016.
论文作者:孔先鑫
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/15
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