電導(dǎo)技術(shù)——蓄電池測試的新趨勢

黑龍江電信網(wǎng)運中心侯焱華

黑龍江移動通信公司網(wǎng)絡(luò)部付強

蓄電池作為通信系統(tǒng)的后備電源，對于確保通信暢通、提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)起著非常重要的作用。隨著通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，蓄電池數(shù)量越來越多，因蓄電池故障而導(dǎo)致的通信中斷事故也越來越頻繁。近年來，各通信運營商對于蓄電池的維護都相當(dāng)重視，為通信電源維護部門配備了各式各樣的維護工具，希望借此加強對蓄電池的維護，最大限度地延長蓄電池的使用壽命，節(jié)約運營成本，同時也希望將斷電所引起的通信中斷的危險降到最低。

然而在各種各樣的蓄電池維護工具中，如何選擇性價比最高，同時又能真正發(fā)揮作用的維護工具一直是各個通信運營商的維護工作者面臨的一大難題。這里結(jié)合多年的實際維護工作的經(jīng)驗發(fā)表一些觀點，希望對廣大蓄電池維護工作者在選擇蓄電池維護工具時能有所幫助。

起源于國外的VRLA蓄電池，由于具有體積小、體積比能大、無污染、在使用過程中無需加水和維護相對簡單等優(yōu)點，近年在國內(nèi)獲得迅速推廣，“VRLA蓄電池?zé)o需維護”這樣的誤解也早已被人們拋棄，“免維護是指免加水，而非不維護”的觀點也已深入人心。

但是，VRLA蓄電池對運行環(huán)境的要求很高，也相對較容易出現(xiàn)問題，如果不能對于已出現(xiàn)問題的落后單體電池及時發(fā)現(xiàn)并予以更換或處置，很可能將造成蓄電池組大面積的受損。這不僅給通信暢通帶來巨大隱患，而且會造成運營資產(chǎn)的重大損失，所以VRLA蓄電池維護的首要任務(wù)就是及時發(fā)現(xiàn)落后單體。有鑒于此，在維護人員減少，維護工作量不斷增大的現(xiàn)狀下引入快速的測試儀表就成為必然。很多單位為此購買了蓄電池容量測試儀，希望借助該類儀表通過“在線短時間放電”來查找整組蓄電池中的落后單體。客觀地講，蓄電池容量測試儀確實大大提高了蓄電池組巡檢的進度，也確實能夠幫助發(fā)現(xiàn)一些落后單體電池，但是該類儀表需要通過在線放電來實現(xiàn)，因此，這種蓄電池測試技術(shù)也存在一定的風(fēng)險，因為蓄電池組在線放電到一定深度，若遇到市電中斷，就不能保證蓄電池組有足夠的儲能供電，對于有問題的蓄電池組這種風(fēng)險更大；此外容量測試儀最大的缺點在于復(fù)雜的連線和操作，以及儀器相對較大的體積和重量，面對成百上千的蓄電池組，單純依靠容量測試儀，廣大維護工作者依然感到力不從心。

同樣為了及時發(fā)現(xiàn)落后單體，歐美國家以及國內(nèi)部分單位采用的則是蓄電池電導(dǎo)測試儀。該類測試儀可以“在線不放電”來判斷電池的容量狀況，不存在任何風(fēng)險，也沒有復(fù)雜的連線及操作，幾秒時間就可以測試一個電池，而且體積小、重量輕，使用起來如萬用表般簡單方便，可以說對于大量蓄電池組的巡檢工作，蓄電池電導(dǎo)測試儀無疑是最輕便、快速、實用的維護工具。

很多單位已經(jīng)配備了容量測試儀和智能假負載，本想借此能夠?qū)λ行铍姵亟M進行有效的維護，但是由于工作強度很大，常常無法大面積展開工作，沒有達到預(yù)期的效果。如果能夠再結(jié)合蓄電池電導(dǎo)測試儀，就能很好地解決這個問題。在日常維護巡檢中，首先采用蓄電池電導(dǎo)測試儀來尋找落后單體電池，由于它的快速和方便，能夠滿足大面積開展工作的需要；一旦尋找到了落后電池，再考慮采用容量測試儀和智能假負載的配合，有針對性地對于該電池組進行一定深度的放電試驗，通過這種組合方案可以大大減輕廣大蓄電池維護工作者的工作強度，而大量的蓄電池組也都能得到及時有效的維護，所配備的儀表都能得到充分的利用。在現(xiàn)有條件下能夠?qū)崿F(xiàn)最大限度地確保通信暢通，最大限度地延長蓄電池組的壽命，從而節(jié)約運營成本，增加各企業(yè)的投資回投。

下面從原理上簡單介紹一下利用電導(dǎo)技術(shù)測試蓄電池容量的科學(xué)性。

電導(dǎo)就是傳導(dǎo)電流的能力，電池電導(dǎo)反映了電池單元可以進行化學(xué)反應(yīng)的極板面積以及電解液的物理特征。電池的放電容量與電池電導(dǎo)之間的相關(guān)程度很高，相關(guān)系數(shù)可以達到0.8~0.98（1992年國際電信能源會議上得出的結(jié)論），因此通過測量蓄電池的電導(dǎo)可以用來判斷蓄電池的容量狀況，這種電導(dǎo)技術(shù)測試電池的方法也被定為國際標(biāo)準(zhǔn)IEEE（1118-1996）。IEEE（1118-1996）第15頁中規(guī)定：電池電導(dǎo)的測量是將已知頻率和振幅的交流電壓加到電池的兩端，然后測量所產(chǎn)生的電流，交流電導(dǎo)值就是與交流電壓同相的交流電流分量與交流電壓的比值；明顯的電導(dǎo)值變化（下降大于20%）就意味著電池性能的變化。

電導(dǎo)技術(shù)不僅可以用于蓄電池的日常維護，而且可以用于蓄電池組的工程驗收，尤其適用于各通信運營商的電池組選型工作中。

蓄電池維護工作者經(jīng)常會遇到下面這樣的現(xiàn)象：幾組同時安裝的同一廠家的同一型號的蓄電池組，使用環(huán)境也一樣，工程驗收時每個電池的電壓、容量都很正常，但是經(jīng)過一段時間的運行后，有的電池組健康狀況正常，而有的電池組就會出現(xiàn)異常落后單體，健康狀況每況愈下。出現(xiàn)這種情況，究其原因都是由于電池的制造工藝不均衡造成，而這種工藝缺陷，單純依靠驗收時測量電池的電壓和容量兩個指標(biāo)很難反應(yīng)出來，如果在電池驗收時加上電導(dǎo)均衡性指標(biāo)，將其中電導(dǎo)值偏高或偏低的單體排除，選擇電壓均衡、容量充足和電導(dǎo)值均勻的單體來組成電池組，就可以大大延長電池組的使用壽命。同樣，不同技術(shù)水平的蓄電池廠家生產(chǎn)的同等標(biāo)稱容量的蓄電池，其電導(dǎo)是不一樣，電導(dǎo)值越大即內(nèi)阻越小，說明工藝水平越高，技術(shù)含量也越高，因此通過測量不同廠家生產(chǎn)的同等標(biāo)稱容量的蓄電池的電導(dǎo)值，可以做為蓄電池選型的一項重要指標(biāo)依據(jù)。

隨著通信網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，可以預(yù)期蓄電池組維護的壓力將不斷增大，相信電導(dǎo)技術(shù)以其獨有的科學(xué)性和方便性，必將成為蓄電池測試技術(shù)的主流趨勢。