VRLA電池及其應(yīng)用
兩組電池,當交流斷電時,一組放電,一組備用),兩組連線在按廠家要求配線選截面后,連接長度應(yīng)一致,且盡可能短,減少壓降與能耗;
(2)保險、斷路器一般應(yīng)安裝在電池負極與負載
之間;
(3)不應(yīng)在一組電池中混聯(lián)不同型號或不同廠家
的電池,以免引起電池組浮充不正常,導致電池損壞。高于220V系統(tǒng)一般選用12V單體電池串聯(lián),同容量型號電池并聯(lián)一般不超過4組;
(4)盡管VRLA電池是吸液式設(shè)計,可安放任何
位置,但最好按照廠方圖紙,臥式設(shè)計的應(yīng)臥式安裝,立式設(shè)計的應(yīng)立式安裝,這有助于電池安全使用;
(5)VRLA電池一般應(yīng)安裝于室內(nèi),有空調(diào)通風
裝置,溫度在25℃左右,濕度在40%~90%之間,通風必不可少。在高山機站霧大、濕度大,海拔高的地方,也可裝在室外(電池柜內(nèi))。在地震頻繁地區(qū),則考慮選用安裝抗震結(jié)構(gòu)的電池。在低溫地區(qū)常年使用,則容量選擇應(yīng)大幾號,考慮到抗凍裂問題,最好選用膠體電池。
5VRLA電池容量的監(jiān)測
VRLA電池由于其密封及吸液式結(jié)構(gòu),造成對電池容量及性能監(jiān)測的困難,與傳統(tǒng)開口式電池相比,它不能看到液面及極板,也不能嗅到酸味,更不能測量比重及內(nèi)壓等,而電池失效或電池容量降低主要是因為脫水及極板硫化造成的,僅靠外部測量VRLA電池開路電壓又不能作為判定電池容量[下降至標稱容量的80%的電池,則判定其為失效]的充分依據(jù)。
目前有如下幾種容量監(jiān)測方法:
(1)在線電導測試
在美國、德國、英國等國家對VRLA電池一般采用電導技術(shù)檢測其容量,這種方法無需放電,也不用檢查VRLA電池內(nèi)部。例如美國Midtronics公司的專利電導儀就屬于在線測量方式。
其原理是對一組VRLA電池兩端加一低頻率交流測量信號電壓,通過電池的信號電流與信號電壓的比值即為電導(僅考慮導納的實部值)單位為姆歐(或西門子),反映了此時電池在線時的傳導電流能力。為此在安裝時應(yīng)建立電導值測量曲線檔案,這樣在周期檢測時,如發(fā)現(xiàn)此時電導值低于80%初始測量值,則電池容量已低于80%標稱容量,具體操作方式可見相關(guān)產(chǎn)品說明書。
(2)假負載放電
如同測量傳統(tǒng)開口式電池的容量一樣,假負載放電測試也是目前仍較實用的一種方式。
當備用電池有兩組時,可選一組退出系統(tǒng),再用假負載對其作放電試驗,這可以100%地實際檢測VRLA電池的容量,需要注意的是有的廠家規(guī)定的某電池的放電終止電壓是1.75V/單體,而有的廠家規(guī)定的是1.80V/單體。
一般在放電開始時,有一個從端電勢到閉路電壓的陡降(例如從2.20V降至2.05V左右,以后在2.0~1.8V電壓之間為一直線,而在放電至終止電壓后,電池端電壓會急降趨于0V,顯陡降跳水曲線)。
根據(jù)國家標準,對電池以10小時率放電,測得出C10標稱容量值Ce,放電電流為0.1IC10A。若以3小時率放電,則放電電流應(yīng)為0.25IC10A,即容量為75%Ce;若以1小時率放電,則放電電流應(yīng)為0.55IC10A,即容量為55%Ce。
(3)目測方法
檢查外觀是否有電池外殼膨脹、凹陷、連接條打火變色,電纜頭及連接螺絲變色等,有無酸霧逸出及其它異味,觸摸電纜過熱,外殼過熱等。
另外,也可用電壓表檢測,組與組之間的電壓是否一致,組內(nèi)各個電池電壓是否一致(一般電池容量下降是因為內(nèi)阻增大,內(nèi)阻大的電池電壓也較高),以及電池電壓是否低于12V(如充電電池斷開浮充電源后仍有個別電池電壓低于12V以下,則可能已經(jīng)損壞)。
還可以打開閥蓋(一般禁止打開,但電池有嚴重疑問者可迅速打開閥蓋再行關(guān)閉,關(guān)閉時注意旋緊),檢查極板是否硫化,以及是否吸液玻璃纖維內(nèi)部已干涸等。
6VRLA電池應(yīng)用計算實例
61配套程控交換機電池安裝容量
C8&C08等1000門程控交換機常見負載電流為4A~8A/48V(已考慮電話同時使用率約60%)。
通常選配二組100Ah/48V電池,每組可以支持24h左右,兩組可支持48h左右。
62電池配套UPS容量計算
蓄電池的最大放電電流可由下式得出:
I=[Pcosφ]/[Eiη]=P/Ei(3)
式中:P為UPS標稱功率,cosφ為功率因數(shù)取0.8,η為效率取0.8,Ei為電池放電終止電壓。
也有一經(jīng)驗公式如下:
如UPS容量為30kVA,cosφ取0.8,則功率為24kW,若需放電2h,則總能耗為48kWh,而輸入電壓通常已由UPS決定,設(shè)為220V,那么應(yīng)配備電池容量為:
48000Wh/220V≈210Ah
而在選用電池時,其放電Ah數(shù)對應(yīng)于對UPS的時間要求,在考慮到電池的內(nèi)部損耗后,Ah數(shù)要選稍大一些。
如果電池是作電動車等設(shè)備的電源使用,則要根據(jù)放電深度對電池容量進行選擇(一般VRLA電池閥的開關(guān)壽命及水的損失率已不成問題,可以不予考慮),如德克電池容量100~4200Ah在25%的深度放電工作時可達3000次循環(huán)壽命,在50%的深度放電工作時達1500次循環(huán)壽命,當對循環(huán)次數(shù)要求高時,則可使放電深度下降。例如,電池容量選大一倍,則同型號工作設(shè)備的電池循環(huán)工作次數(shù)可以增大一倍(通過三年實測,德克電池80%深度放電可達1200次循環(huán))。
63電池地面承重力計算(經(jīng)驗公式)
設(shè)計安裝當中,常要求機房的地面承載強度足以承受電池重量,地面荷載公式如下:
〔電池總重量(kg)/電池占地總面積(m2)〕×面積系數(shù)=承重力(kg/m2)(4)
式中電池總重量為廠家提供數(shù)據(jù),電池占地面積為實際安裝占地面積,面積系數(shù)≤0.6(因為電池房面積遠大于實際電池占地面積,而且電池兩邊至少要留有0.5m以上的人行通道,供維護檢查使用,一般電池安裝深度在0.6m左右)。
此公式由廠方提出,長期使用至今未出現(xiàn)任何安全問題。
64VRLA電池產(chǎn)生氣體計算
VRLA電池為全密封電池,通常情況下,安全可靠,但必須有通風良好的環(huán)境,因為電化學反應(yīng),內(nèi)部產(chǎn)生氣體,一般復合率達98%以上,但仍有少量氣體不能復合,尤其在過充電情況下,問題更顯重要。
通常氣體由電解水產(chǎn)生,氣體逸出電池外部,造成水損失,氣體量由電池的失水量決定,10年壽命的電池其失水率每年是電解液中水的總重量的1%,20年壽命的電池失水率每年是電解液中水的總重量0.5%。
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