VRLA电池及其应用
两组电池,当交流断电时,一组放电,一组备用),两组连线在按厂家要求配线选截面后,连接长度应一致,且尽可能短,减少压降与能耗;
(2)保险、断路器一般应安装在电池负极与负载
之间;
(3)不应在一组电池中混联不同型号或不同厂家
的电池,以免引起电池组浮充不正常,导致电池损坏。高于220V系统一般选用12V单体电池串联,同容量型号电池并联一般不超过4组;
(4)尽管VRLA电池是吸液式设计,可安放任何
位置,但最好按照厂方图纸,卧式设计的应卧式安装,立式设计的应立式安装,这有助于电池安全使用;
(5)VRLA电池一般应安装于室内,有空调通风
装置,温度在25℃左右,湿度在40%~90%之间,通风必不可少。在高山机站雾大、湿度大,海拔高的地方,也可装在室外(电池柜内)。在地震频繁地区,则考虑选用安装抗震结构的电池。在低温地区常年使用,则容量选择应大几号,考虑到抗冻裂问题,最好选用胶体电池。
5VRLA电池容量的监测
VRLA电池由于其密封及吸液式结构,造成对电池容量及性能监测的困难,与传统开口式电池相比,它不能看到液面及极板,也不能嗅到酸味,更不能测量比重及内压等,而电池失效或电池容量降低主要是因为脱水及极板硫化造成的,仅靠外部测量VRLA电池开路电压又不能作为判定电池容量[下降至标称容量的80%的电池,则判定其为失效]的充分依据。
目前有如下几种容量监测方法:
(1)在线电导测试
在美国、德国、英国等国家对VRLA电池一般采用电导技术检测其容量,这种方法无需放电,也不用检查VRLA电池内部。例如美国Midtronics公司的专利电导仪就属于在线测量方式。
其原理是对一组VRLA电池两端加一低频率交流测量信号电压,通过电池的信号电流与信号电压的比值即为电导(仅考虑导纳的实部值)单位为姆欧(或西门子),反映了此时电池在线时的传导电流能力。为此在安装时应建立电导值测量曲线档案,这样在周期检测时,如发现此时电导值低于80%初始测量值,则电池容量已低于80%标称容量,具体操作方式可见相关产品说明书。
(2)假负载放电
如同测量传统开口式电池的容量一样,假负载放电测试也是目前仍较实用的一种方式。
当备用电池有两组时,可选一组退出系统,再用假负载对其作放电试验,这可以100%地实际检测VRLA电池的容量,需要注意的是有的厂家规定的某电池的放电终止电压是1.75V/单体,而有的厂家规定的是1.80V/单体。
一般在放电开始时,有一个从端电势到闭路电压的陡降(例如从2.20V降至2.05V左右,以后在2.0~1.8V电压之间为一直线,而在放电至终止电压后,电池端电压会急降趋于0V,显陡降跳水曲线)。
根据国家标准,对电池以10小时率放电,测得出C10标称容量值Ce,放电电流为0.1IC10A。若以3小时率放电,则放电电流应为0.25IC10A,即容量为75%Ce;若以1小时率放电,则放电电流应为0.55IC10A,即容量为55%Ce。
(3)目测方法
检查外观是否有电池外壳膨胀、凹陷、连接条打火变色,电缆头及连接螺丝变色等,有无酸雾逸出及其它异味,触摸电缆过热,外壳过热等。
另外,也可用电压表检测,组与组之间的电压是否一致,组内各个电池电压是否一致(一般电池容量下降是因为内阻增大,内阻大的电池电压也较高),以及电池电压是否低于12V(如充电电池断开浮充电源后仍有个别电池电压低于12V以下,则可能已经损坏)。
还可以打开阀盖(一般禁止打开,但电池有严重疑问者可迅速打开阀盖再行关闭,关闭时注意旋紧),检查极板是否硫化,以及是否吸液玻璃纤维内部已干涸等。
6VRLA电池应用计算实例
61配套程控交换机电池安装容量
C8&C08等1000门程控交换机常见负载电流为4A~8A/48V(已考虑电话同时使用率约60%)。
通常选配二组100Ah/48V电池,每组可以支持24h左右,两组可支持48h左右。
62电池配套UPS容量计算
蓄电池的最大放电电流可由下式得出:
I=[Pcosφ]/[Eiη]=P/Ei(3)
式中:P为UPS标称功率,cosφ为功率因数取0.8,η为效率取0.8,Ei为电池放电终止电压。
也有一经验公式如下:
如UPS容量为30kVA,cosφ取0.8,则功率为24kW,若需放电2h,则总能耗为48kWh,而输入电压通常已由UPS决定,设为220V,那么应配备电池容量为:
48000Wh/220V≈210Ah
而在选用电池时,其放电Ah数对应于对UPS的时间要求,在考虑到电池的内部损耗后,Ah数要选稍大一些。
如果电池是作电动车等设备的电源使用,则要根据放电深度对电池容量进行选择(一般VRLA电池阀的开关寿命及水的损失率已不成问题,可以不予考虑),如德克电池容量100~4200Ah在25%的深度放电工作时可达3000次循环寿命,在50%的深度放电工作时达1500次循环寿命,当对循环次数要求高时,则可使放电深度下降。例如,电池容量选大一倍,则同型号工作设备的电池循环工作次数可以增大一倍(通过三年实测,德克电池80%深度放电可达1200次循环)。
63电池地面承重力计算(经验公式)
设计安装当中,常要求机房的地面承载强度足以承受电池重量,地面荷载公式如下:
〔电池总重量(kg)/电池占地总面积(m2)〕×面积系数=承重力(kg/m2)(4)
式中电池总重量为厂家提供数据,电池占地面积为实际安装占地面积,面积系数≤0.6(因为电池房面积远大于实际电池占地面积,而且电池两边至少要留有0.5m以上的人行通道,供维护检查使用,一般电池安装深度在0.6m左右)。
此公式由厂方提出,长期使用至今未出现任何安全问题。
64VRLA电池产生气体计算
VRLA电池为全密封电池,通常情况下,安全可靠,但必须有通风良好的环境,因为电化学反应,内部产生气体,一般复合率达98%以上,但仍有少量气体不能复合,尤其在过充电情况下,问题更显重要。
通常气体由电解水产生,气体逸出电池外部,造成水损失,气体量由电池的失水量决定,10年寿命的电池其失水率每年是电解液中水的总重量的1%,20年寿命的电池失水率每年是电解液中水的总重量0.5%。
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