摘. . 要：探讨了通信用铅酸蓄电池失效场景及失效的主要原因，从蓄电池安全运行对运维深度及周期、安全工作环境和蓄电池在线监测管理系统的功能，以实际项目为例，从以上两个维度展开分析对比，改造前后通信用铅酸蓄电池的安全性的提高，为后续的铅酸蓄电池的建设、优化做好铺垫，同时也为相关运营商单位在运行的铅酸蓄电池调整优化提供参考、借鉴。
关键词：铅酸蓄电池；?安全性
铅酸蓄电池是目前通信机房不间断通信电源中最普遍使用的备用电源蓄电池。目前在网运行的铅酸蓄电池组中容量劣化、备用时间不足的现象出现的频率较高，导致部分蓄电池的实际使用寿命远低于设计寿命。蓄电池性能的不稳定是电源系统，特别是不间断电源系统稳定工作的巨大隐患。
1?蓄电池失效场景
根据项目资料整理不同供配电系统中蓄电池池失效的相关信息及失效状态。我们发现，蓄电池失效问题，从蓄电池使用年限来看，蓄电池并未达到使用年限，但部分蓄电池的性能已经处于失效状态了。从机房的环境来看，机房环境温度已偏离或接近偏离蓄电池理想的工作环境。 经现场查勘不间断电源系统的告警记录，发现部分电源未执行过周期性的维护放电测试和容量放电测试工作，部分电源由于外市电质量问题导致频繁的充放电。
2 失效原因分析
铅酸蓄电池采用了阀控式密封结构，不需要加酸、加水维护，可与电源设备同机房安装。由于其安全稳定、性价比高等优点，在电池领域占据较高的市场份额，被广泛应用到通信行业并得到运营商普遍认可。但我们必须看到，一方面这种电池的基本电化学原理一直未变，因而其固有的电特性要求不仅没有变，反而要求更严；另一方面这种电池在推广初期，厂家的说明书有时或多或少地将这种电池称之为“免维护”电池，导致部分维护人员认为这种电池不需要维护，使得蓄电池维护与检测得不到应有的重视，造成蓄电池失效。这一误导至今还有深刻的影响。阀控式铅酸蓄电池本体失效的主要原因有板栅腐蚀、水损耗、板栅延伸、热失控、负极板硫酸盐化和电池单体网格电压不均等，反馈到外部因素影响如下表分析所示：
1) 过度的循环放电：蓄电池的容量受到放电次数 的影响，任何深度过放电都 会缩短其寿命。
2) 电池接头密封不严：酸液外溢或电池连接箍3) 低浮充电压： 酸液结晶4) 高浮充电压： 气体外溢、干涸或散逸、动态材质脱落5) 高温：很高的运行温度导致寿命缩短 , 干涸、6) 放电后未充电：完全放电后在 48 小时内没有完全充电7) 金属内阻增加：接线问题、松动的连接根据以上失效原因，分别从以下几点对蓄电池的安全性进行展开分析：
运维人员、环境管理
1）加强维护周期及频率
2）保障蓄电池安全工作的环境条件
蓄电池在线监测管理系统
1）基本功能
2）可扩展性和安全性
3?优化方案
（1）. 加强维护深度及周期
表 蓄电池维护深度及周期表
周 期 维 护 项 目
月
1. 保持电池房清洁卫生。
2. 测量和记录电池房内的环境温度。
3. 检查蓄电池的清洁度、端子的损伤及发热痕迹、外壳及盖的损坏或过热痕迹。
4. 测量和记录电池系统的总电压、浮充电流。
季
测量单体端电压。
检查是否达到充电条件，如达到的话，应进行均充充电。
半年
1. 充电。
2． 对 UPS 使用的 6V 及 12V 电池进行核对性放电试验。
3. 检查引线及端子的接触情况，检查馈电母线、电缆及软连接头等各连接部位的连接是否可靠，并测量压降。
年
1. 核对性放电试验（2V 电池）。
2. 校正仪表。
3. 容量测试（三年一次；对于使用六年后的 2V 电池和 UPS使用的 6V 及 12V 电池，应每年一次）。
注：数据源于 YD/T 1970.10-2009《通信局（站）电源系统维护技术要求 第 10 部分：阀控式密封铅酸蓄电池》.
（2）. 保障安全工作的环境条件
蓄电池的最佳温度范围为 15℃～ 25℃，相对湿度 20%~80%，此范围的蓄电池保持着最佳的工作状态，当环境温度高于最佳温度上限时，电池内部化学反应加剧，电池容量将高于额定容量，电池寿命缩短（失水速度加快，从而加速了铅酸蓄电池以干涸方式失效。酸液干涸是影响铅酸蓄电池寿命的致命因素）；当环境温度低于最佳温度下限时，电池内阻加大，电池内部化学反应放慢，电池容量将低于额定容量（气温越低蓄电池的存储容量就越少导致容量降低）。阀控式密封蓄电池对室温要求较高，宜放置在有空调的机房 , 无空调房间应设置排风扇。
（3）. 配置蓄电池在线监测管理系统
蓄电池监测系统采用分布式模块化结构设计，数据采集模块与每只单体蓄电池连接，监测单体蓄电池电压、内阻和环境温度，利用数据采集模块捕捉各单体蓄电池对于该信号的反馈信号，完成对于单体电池参数监测。系统具有远程监控设备或本地操作模块提供的指令；支持远程数据监控和系统状态查询。能够自动在浮充、均充、放电、离线等不同状态下，对电池组中的单体进行参数测试；系统还具有 MODBUS 协议的 RS485/RS232 可选接口，便于纳入动力环境监控系统。
蓄电池监测系统能够满足由 2V，6V，12V 等不同单体电压蓄电池监控的要求。同时还具有掉电保持型数据存储功能；系统能够对实时监测数据以及报警状态进行自动记录。在网络连接不顺畅的情况下，仍能够对系统的数据进行监控和实时分析。
3.4 优化总结
通过多维度的优化方案，以达到对于蓄电池进行实时监控和有效维护的目的。主要作用在于：
1、保障各单体蓄电池充电电压、电流及温度等运行参数的合理性。
2、通过对于各单体蓄电池交流阻抗的线上、线下测试，准确判断蓄电池组中的劣化蓄电池。
3、对于蓄电池组及各单体电池的报警状态及时进行判断、解决。
4、依靠现有动力环境监控或其他网络传输方式，实现对于蓄电池参数的远程监控。
5、核对性放电测试时，能够定时记录蓄电池的单体电压和阻抗变化，获得各单体电池放电曲线。
4??结束语
加强蓄电池的科学使用和维护管理，可延长蓄电池的使用寿命，降低投资成本，使运营商达到了节能增效的目的。后续建议在铅酸蓄电池的的建设、维护中，继续研究在保证通信机房安全可靠运行的前提下，如何优化蓄电池的维护方案、合理的改造、建设方案。
参考文献：
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［2］ 杨杰， 唐炜 . 铅酸蓄电池多参数在线检测系统的设计 [J]. 机械与电子，2020，38（05）.
［3］ 袁钰 . 铅酸蓄电池精准维护探索与实践 [J]. 江西通信科技，2019，（02）.
［4］ 《通信局（站）电源系统维护技术要求 第 10 部分：阀控式密封铅酸蓄电池》YD/T 1970.10-2009.
