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蓄電池漏液

??鉛酸蓄電池漏液指的是電池在使用過(guò)程中,電圖2連接松動(dòng)引起的火災(zāi)池表面有電解液滲出。蓄電池漏酸的原因一般可分為三類(lèi):

??①生產(chǎn)過(guò)程中的結(jié)構(gòu)性密封損傷,如極柱和外殼焊接或粘接面存在未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)的缺陷。在使用中產(chǎn)生漏液現(xiàn)象;

??②運(yùn)輸或者安裝過(guò)程中的不當(dāng)操作,引起的蓄電池外殼顯性或者隱形的損壞,并而未及時(shí)排除;

??③充電設(shè)置不合理,使電池組長(zhǎng)期過(guò)充電導(dǎo)致極板生長(zhǎng),外殼破壞,導(dǎo)致的漏液。根源還是過(guò)充電。

??圖4為蓄電池漏液的場(chǎng)景。

??一般來(lái)說(shuō),UPS的接地系統(tǒng)應(yīng)符合IEC60346標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于低壓接地系統(tǒng)的規(guī)定。這就意味著對(duì)于大部分UPS來(lái)說(shuō),電池組的中心線(xiàn)和電池架都是接地的。所以當(dāng)電池組中有電池出現(xiàn)漏液,并且漏出的電解液流到電池架時(shí),電池組間就會(huì)形成短路從而引發(fā)事故。

??3 故障的檢測(cè)與預(yù)防

??對(duì)于以上故障,比如電池的明顯漏液和電池連接的松動(dòng)可以通過(guò)外觀的查看和定期巡檢發(fā)現(xiàn)。但這些手段終究不能再故障發(fā)生的時(shí)候就立即發(fā)現(xiàn),所以很多時(shí)候發(fā)現(xiàn)問(wèn)題之時(shí)可能也是事故發(fā)生之日。

??那么有沒(méi)有辦法從根源上進(jìn)行預(yù)測(cè),或者有效延緩呢?對(duì)于連接條總動(dòng),可以通過(guò)電池的連接電阻和溫度變化來(lái)檢測(cè)。對(duì)于熱失控,從上面的原因分析我們可以得出一個(gè)結(jié)論:引發(fā)這些故障的重要的一個(gè)原因就是過(guò)充電。如果能延緩或者杜絕過(guò)充電的發(fā)生,那么也就意味著可以做到有效的延緩和提前預(yù)防事故的發(fā)生。而對(duì)于電池漏液,可以通過(guò)監(jiān)測(cè)電池輸出對(duì)地的絕緣性能和電池漏電檢測(cè)來(lái)判斷。

??(1)蓄電池間連接松動(dòng)

??圖5中蓄電池是某運(yùn)營(yíng)商分公司單組24節(jié)蓄電池的實(shí)時(shí)采集的電池正常運(yùn)行時(shí)的內(nèi)阻數(shù)據(jù)。從圖中可以看出,蓄電池組單節(jié)電池的內(nèi)阻屬于正常范圍,且一致性較好,內(nèi)阻值均在0.2～0.3mΩ之間。

??電池投運(yùn)一段時(shí)間后,如果連接條松動(dòng),會(huì)引起蓄電池的接觸電阻增大,勢(shì)必也會(huì)引內(nèi)阻的測(cè)試值增大。為驗(yàn)證內(nèi)阻(包括連接內(nèi)阻)與連接松動(dòng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系,將#21池的螺母擰松后再次測(cè)試電池內(nèi)阻,測(cè)試結(jié)果如圖6所示。

??#21蓄電池內(nèi)阻前后的變化之大,明確了內(nèi)阻(包括連接內(nèi)阻)與連接松動(dòng)的直接關(guān)系。由此可見(jiàn),通過(guò)監(jiān)控電池之間的連接電阻,并對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷,可以判斷電池是否有連接松動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn),預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生。

??(2)蓄電池?zé)崾Э?/p>

??蓄電池的熱失控主要是由于電池的過(guò)充和高溫引起的,所以只要能夠避免電池過(guò)充以及高溫就能有效的防止電池發(fā)生熱失控。

??①蓄電池智能管理系統(tǒng)7x24h實(shí)時(shí)監(jiān)控蓄電池的狀態(tài),當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)電池的浮充電壓過(guò)高或者均充時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)都會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的告警推送給相關(guān)運(yùn)維人員,運(yùn)維人員根據(jù)系統(tǒng)的維護(hù)指引進(jìn)行相應(yīng)的處理,可以有效的防止電池過(guò)充電;

??②通過(guò)蓄電池智能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化的充電管理,系統(tǒng)需準(zhǔn)確測(cè)量并計(jì)算電池的充放電量,當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到電池充滿(mǎn)電時(shí),自動(dòng)停止充電,避免造成電池組過(guò)充電。對(duì)于浮充場(chǎng)景,在電池不放電情況下,系統(tǒng)應(yīng)定期補(bǔ)充電來(lái)補(bǔ)償電池因自放電而損失的電量。當(dāng)電池充滿(mǎn)電后,系統(tǒng)自動(dòng)終止充電,避免因持續(xù)浮充電造成的過(guò)充電,使得電池組始終保持其佳的狀態(tài),并且有效延長(zhǎng)了電池使用壽命;

??③蓄電池智能管理系統(tǒng)通過(guò)對(duì)電池充電進(jìn)行智能管理。當(dāng)電池接近充滿(mǎn)的狀態(tài)下,如果檢測(cè)到環(huán)境溫度出現(xiàn)異常升高的現(xiàn)象,系統(tǒng)下發(fā)指令并通過(guò)智能控制模塊使電池進(jìn)入休眠模式(無(wú)充電電流),當(dāng)電池溫度下降到正常狀態(tài)后,再繼續(xù)對(duì)電池進(jìn)行充電。這樣可以有效的防止溫度和電流的互相促進(jìn)形成的惡性循環(huán),從而杜絕熱失控的發(fā)生。

??(3)蓄電池漏液電氣檢測(cè)

??①隔離輸入型UPS

??常用的UPS拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包含一個(gè)輸入隔離變壓器,用于調(diào)節(jié)整流器的輸入電壓,并將整流器與電源隔離。這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是UPS電池基本上是與地隔離的,所以在直流電源通路與地之間沒(méi)有電氣連接。圖7為帶隔離變壓器的UPS輸入電路圖。

??對(duì)于此類(lèi)隔離輸入型的UPS,由于直流電源通路與地之間沒(méi)有電氣連接,所以正常情況下正、負(fù)直流母線(xiàn)對(duì)地的絕緣電阻應(yīng)為無(wú)窮大;而如果當(dāng)直流電路中發(fā)生接地故障時(shí),而不管在系統(tǒng)直流回路中的哪一點(diǎn)發(fā)生接地故障,都會(huì)引起系統(tǒng)母線(xiàn)絕緣電阻的降低。

??表1為實(shí)驗(yàn)室搭建的隔離輸入型UPS環(huán)境,漏液前后系統(tǒng)母線(xiàn)絕緣電阻值和漏電流值的變化。

??所以可以對(duì)直流輸出與地的絕緣電阻進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)正負(fù)極母線(xiàn)對(duì)地絕緣性能的變化,判斷是否發(fā)生電池漏液或者其他接地故障。

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