接入网蓄电池的维护以及对整流器的要求
发布时间:2006-10-14 7:52:15   收集提供:gaoqian
常延勋 河南省电信公司运行维护部
  接入网的发展以其建设成本低,组网能力强,能提供各种综合业务,对环境的适应能力强等优势,近几年来在全国得到大力发展。在推广应用的过程中,也暴露出接入网建设和维护中存在的诸多问题,尤其在电源保证方面遇到的问题最多,接入网发生的通信阻断因电源保证方面的原因占50%以上,如何科学合理的解决电源保障问题,已经成为接入网发展和维护工作中的一项重要课题。

  为什么接入网会存在如此多的电源问题呢?从客观条件可以与通信局站做一下对比,通信局站有可靠的市电,配置有备用发电机组,空调设备,有人现场值守,所以电源障碍造成的通信阻断极少发生,甚至目前大家使用的微机也配有UPS,在停电时可以及时的保存数据。这些客观条件多数在小的接入网点都不具备。通常1024线左右的接入网点采用居民用电或农电,不配置发电机,不安装空调、无人值守。停电频繁,统计分析发现,因停电造成的通信阻断占电源障碍的91%,平均障碍历时在150分钟/次左右,要减少这150分/次的障碍历时,一是大量配置小型发电机组,二是延长蓄电池的放电时间,大量配置小型发电机不仅仅是一个设备问题,它涉及到增加维护部门的人力资源配置,增加交通车辆,从而增加运营成本。2000年底河南省电信公司对在用的蓄电池组进行了容量普查,接入网点的蓄电池组普查可用率(我们把达到60%以上额定容量的蓄电池组定义为可用电池)为67.3%,也就是说,在3年的接入网发展期,已经有32.7%蓄电池组需要更新或不能满足供电需要。造成蓄电池的使用寿命短期内终结主要有以下原因:

  1.蓄电池使用环境温度变化大(0-45摄氏度),环境温度的升高,将加速电池板栅的腐蚀和增加电池中的水分损失,使电池寿命大大缩短,温度每升高10℃,电池使用寿命减少一倍。

  2.大部分电池放电终止电压设置不准或设置困难,甚至于许多电源设备没有低电压切换装置,造成蓄电池组的深放电,体积增大,变形,甚至破裂。

  3.蓄电池组放电后没有及时进行充电,造成电池极板硫化,使活性物质不能还原,造成电池容量严重下降。

  4.接入网点采用的蓄电池的质量良莠不齐,质量甄别困难,价格差异也较大,在电池的选用上价格起主要作用,电池的质量难以保证,蓄电池组本身质量不高。

  5.早斯的接入网电源设备没有充电限流功能。充电初期,电池接受电荷能力强,充电电流过大,正极板上的活性物质pbso4还原成pbo2时(负极板还原为pb)体积变化过于激烈,收缩太快且不均,导致电池正极板弯曲膨胀,变形损坏。

  6.浮充、均充点设置不合理,造成电池欠充或过充。过充会造成蓄电池的排气,失水和变形。

  针对接入网的外部条件和影响蓄电池使用寿命的七种因素,日常维护中应重点注意以下几点:

  1.蓄电池容量的选择

  容量(放电小时数)的要求主要考虑停电延迟处理时间;夜间不处理时间;路途时间,兼顾多点同时发生停电的处理时间冗余。城镇及交通便利地区选择12小时为宜,乡镇以下及偏远地区选择24小时为宜。

  容量的计算

  Q≥KT/n〔1+0.006(t-25)〕

  Q:需要配置的蓄电池组容量

  K:安全系数,一般取1.25

  I:负荷电流;(2V系列电池考虑5年的发展冗余,12V系列不考虑发展冗余)

  T:放电小时数;

  n:放电容量系数(接入网电池选1)

  t:温度调整系数(北京地区选0,中南部地区选5)

  2.蓄电池质量的选择 

  由于每个厂家,每一系列,每一批次的蓄电池都存在质量的差异,内在质量很难鉴别,因此在选购电池时要参考长期的使用经验,在价格差别不大的条件下,优选大厂名牌产品,相同AH的电池,优选体积大,质量生,极板厚,电解液比重小的电池。

  3.蓄电池维护上应做到“三防、一及时”

  (1)防高温

  在没有空调的接入网点,要设置换气通道并安装防尘和防雨罩。安装在机柜内的蓄电池组在夏季可卸掉侧面板,电池单体之间避免紧密排列,以增加空气的流动。容量达到500线以上的接入网点应安装空调设备和必要的防盗装置。选用的空调设备应选用单冷,输入电压范围宽和有来自动启动功能的。空调温度设定在25℃,在环境温度低于30℃的月份,原则上不开空调。空调制冷量的选择Q≥机房面积×150大卡/来访米+设备发热量。

  (2)防过充电

  ----浮充电压的设定:蓄电池的开路电压可以由近似公式E=0.85+d得出,(其中E为铜酸蓄电池的电势;d为电解液的比重;0.85为铜酸蓄电池的电势常数)浮充电压一般按U浮(25)=E+0.1设定,电池生产厂通常在蓄电池使用手册中给出浮充电压值,要按照说明要求来设定。

  ----均、浮充电限流点的设定:可以按I充=(0.1--0.125)C10进行设定,最大充电电流不能大于10小时率充电电流的1.5倍。

  ----浮充电压的温度补偿:环境温度高,浮充电压值应降低;环境温度低,则浮充电压值应升高,因此要根据环境温度的变化对浮充电压进行补偿。

  (3)防过放电

  欠压保防切换点的选定:由于接入网蓄电池组的放电时限≥10小时,恢复充电时间难以确定,为了避免电池的深度放电,造成电池活性物质的不能还原和电池壳体破裂,因此设定欠压告警门限≈1.9/单体。

  (4)及时充电在电池放电后必须尽快进行充电,充电电流1小时不变化可认为充电完毕(仅限于接入网点的蓄电池组),充入的电量应是防出容量的1.2倍左右(放出容量可由停电时长和放电电流进行估算),充电未结束或充电过程中不要停止充电。禁止蓄电池组在深放电后长时间不充电(特殊情况下不得超过24小时),否则将会严重降低蓄电池的容量和寿命。

  4.选择合适的整流器

  整流器和蓄电池是关系非常密切的两种设备,如果整流器的电池管理功能不完善,技术指标较差,那么保证蓄电池的使用寿命和容量将无从谈起。针对以上接入网电池实际问题,在选购整流器时一定要注意所选购的整流器应有完善的电池管理和保护功能,具体可重点检测以下几点:

  (1)温度补偿功能

  接入网站点由于很少配有空调,所以环境温度变化较大,对电池内部的化学反应速度有很大的影响。整流器的漫度补偿功能就是要将温度对电池的影响减至最小。一般要求环境温度每升高一度,每节2V电池的浮充电压要降低3-5mv,反之亦然。由于各种电池采用的工艺和材料不同,实际应用中以电池厂家给出的数据进行调整。

  (2)自动均浮充管理功能

  整流器应具有自动均浮充管理程序。在交流电断电又恢复供电时或连续浮充运行3个月左右时,自动的对蓄电池组进行一次均衡充电,以缩短充电时间,消除落后电池和防止蓄电池活性物质的钝化。

  (3)充电限流功能

  目前接入网站点几乎全部采用阀控式铜酸蓄电池,由于电池的紧装配结构,大电流充电时,会造成电池鼓肚甚至发生热失控现象。因此必须有蓄电池充电电流限流功能。

  (4)电池过放电保护功能

  电池的过放电会对电池的使用寿命造成很大的影响,一次深度的过放电可能会使电池的使用寿命减少1-2年,甚至造成电池的报废。所以,整流器过放电保护功能也是其一项重要的指标。

  本文是针对河南省电信公司近3年来接入网发展中出现的问题,简要的论述了接入网蓄电池组障碍发生的原因及相应对策,加强蓄电池的维护,能够有效的降低接入网发生的通信阻断。由于地域及客观条件的不同,个别论点不一定适用于其他省市。

摘自《邮电商情》2001.18期
 
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