杜 民（陕西省通信公司 710065）
通信电源是通信畅通的重要保障。蓄电池组作为通信电源系统的重要组成部分，是电源系统稳定、可靠运行和优质供电的最后保证。
VRLA（Valve-regulate Lead Acid）蓄电池由于具有体积小、体积比能大、无污染、在使用期间不需加水和维护相对简单等优势而被迅速推广，VRLA蓄电池已成为电信电源系统的重要组成部分。
在近几年的实际使用中，因VRLA蓄电池故障造成的通信中断事件屡屡发生，部分设计寿命为10～15年的阀控式密封铅酸蓄电池在使用3～4年后即出现故障，对电信电源的供电造成威胁。VRLA蓄电池的外壳一般为ABS工程塑料，在维护中无法像对防酸式蓄电池那样以测量电液比重、观察液面和极板等判断电池的好坏。随着维护体制改革的深化和电源集中监控系统的逐步实施，电源维护也由传统的单一专业的现场职守维护，变为少人、无人执守的综合维护。维护人员减少，设备维护量不断增加，因此传统的蓄电池维护测试方法已很难满足维护的需要。因此，结合目前电信维护模式和维护手段，确定高效、准确的综合测试方法判断VRLA蓄电池的好坏日益重要。
1 VRLA蓄电池的容量与电池内阻或电导的关系
通常，VRLA蓄电池的实际容量小于额定容量的80%，即认为电池的寿命已终结。通过电池内阻或电导的测量我们可以判断电池极板的表面情况，判定其化学反应能力。一般认为电池的故障均会引起其内阻或电导的变化，单体电池的容量随其内阻的增加而下降。电池的内阻、电导值可以用电池内阻测试仪、电导测试仪方便地测出，[但电池的内阻随电池温度的变化而变化(可以修正)]。电池内阻与测试接触电阻在一个数量级（都是0.1MΩ级），测试受接触电阻和测试仪表的影响很大，测试结果的离散性较大，而用以判断电池好坏的基准内阻值也受测试人和测试环境的影响难以准确确定，因而通过测量电池浮充状态下的内阻来判断电池的好坏并不是很理想的方法。
电池的电导测试值和电池的放电时间（容量）有紧密的关联性。因此用电池的电导可以判断电池状态的好坏。
电池的电导值与电池容量的关联性较好，一般情况下，当电池浮充时的电导值大于等于其参照电导值的65%可判断为“健康”电池；小于等于其参考电导值的55%时，可判断为故障电池。各个厂家用相同技术生产的相同容量VRLA蓄电池的电导值差别不大，所以电池的参考电导值可以通过测量一组新电池组的平均电导值获得。电导测试虽然判断范围过大，不利于准确地判断故障电池，但因其测试简单，省时、省力，用于定性判断电池的好坏还是非常有效的。
2 根据电池端电压的一致性判断电池组的故障电池
根据《电信电源维护规程》的要求，一组电池的单体端电压不允许超出电池平均单体电压的±50mV（超出电压范围的电池可能由没有正常充电或电池故障引起的）。电池组在正常浮充状态下的充电电流，一是补偿电池自放电损耗，二是用于氧循环复合中PbSO4再充电转变为Pb，这个电流值一般情况下非常小，通常只有几安培。浮充状态下，端电压不能准确反映出电池内阻的大小。同时，由于VRLA蓄电池的浮充电压和电流的关系受电池内部氧再化合的影响，单体电池浮充电压的偏移范围较大，因此这种方法检测的结果存在误差。曾出现过，浮充端电压正常，而放电时电池不能放电的情况。所以这种检测方法不能准确地判断电池的好坏。
3 根据电池端电压特征曲线判断电池的好坏
根据电化学理论，铅酸蓄电池的内阻R包括欧姆内阻RΩ和极化内阻RP，其中欧姆内阻RΩ指的是极板、极柱、汇流条、溶液、隔膜的电阻，这类电阻符合欧姆定律。极化内阻RP是指电极的电荷传递极化电阻、扩散极化电阻等，它们不符合欧姆定律。电池充、放电时，电池的阻抗Z和电池的内阻有对应的关联性，内阻大，电池的阻抗必然也大。因此，电池的内阻和电池组充放电时的端电压存在关联关系。铅酸蓄电池在放电时，电池的端电压=电池的化学电动势－电池两端的电压降。端电压低，说明电池的阻抗大，内阻也大，电池的容量小，反之亦然。铅酸蓄电池在充电时，电池的端电压=电池的化学电动势+电池两端的电压降。端电压高，电池的阻抗大，内阻也大，电池的容量小，反之亦然。对于一组良好的电池组，其充、放电的各个端电压特征曲线必然是均匀、一致的，因此，通过测量电池组的端电压也可以判断一组电池的好坏。在已经实施动力设备及环境集中监控的局所，通过短时间的放电，或利用市电停电时的电池放电端电压曲线来检查电池的好坏是行之有效的办法。
图1是通过动力监控系统检测到的电池放电端电压曲线，可以非常准确地判断电池的优劣。图1（a）表明9#电池的性能良好，图1（b）则表明电池组中2#电池为故障电池，虽然在放电前浮充电压正常.。
利用蓄电池容量测试仪对电池组进行约15 min短时间的在线放电检测，根据端电压特征曲线确定落后电池，并预测电池的容量。这种方法和动力监控系统的检测原理一样，都是利用了电池充放电时端电压与电池内阻的关联性，不同的是蓄电池容量测试仪在软件上预加了正常电池的端电压特征曲线，通过对照可以计算出电池的容量。
（a） （b）
图1 通过动力监测系统检测到的电池放电端电压曲线
利用动力设备监控系统和智能蓄电池容量测试仪通过对VRLA蓄电池进行在线短时间放电检测，可以判断出故障电池，利用智能蓄电池容量测试仪还可以较准确地预测出电池组的容量。但是，VRLA蓄电池（尤其是使用年限较长的电池）大电流深度充、放电的过程有可能不是完全可逆的，单纯的短时放电快速测试电池容量的方法依然不能完全准确地反应出电池组的实际容量。
4 离线式容量试验
对电池组进行离线放电试验，以10小时率放电可以准确地测量电池组的容量，但蓄电池组必须脱离系统, 在放电过程中找出落后电池, 以落后电池到达终止电压时的放电时间与放电电流来估算其容量, 并以此容量作为整组电池的容量。但这种方法存在很多缺点：
（1）电池组需脱离系统,，在放电期间和放电后的充电期间，如遇紧急情况，电池不能向负载供电。
（2）容易因人为疏忽造成过度放电，同时放电试验会加速电池的老化，减少电池的使用寿命。
（3）工作量过大, 难以全面进行，需消耗大量电能。
（4）试验给出的是试验时电池的容量和性能，不能预测电池组未来的容量和性能。
因此，这种办法应避免频繁地使用。
5 确定判断VRLA蓄电池好坏的综合测试方法
通过以上比较可知，目前所常用的几种VRLA蓄电池的测试方法中单独的任何一种都难以准确、高效的确定VRLA蓄电池的容量与好坏，只有针对不同的维护对象根据目前电信的维护模式和维护手段，综合利用VRLA蓄电池的几种测试方法，才能保证维护质量，确保安全供电。
（1）对于交换端局及以上综合局的直流供电系统的主电池组，日常可以通过监控系统监测电池组的端电压；周期性（每季或半年）观测、分析市电停电时或人为设低整流系统的系统输出电压时的电池组短时充、放电单体电池的端电压特征曲线；人工周期巡检时（每月），应对电池组进行必要的清洁、维护，测量单体电池的电导值并与电池组的参考电导值和历史测量的电导值进行分析比较；每年可以用快速电池容量测试仪预测电池组容量；每两年应按《电信电源维护规程》要求做一次离线电池组容量试验并修正快速容量测试的结果。
（2）UPS等系统的高电压电池组，因为单体数量多、电压高，一般监控系统没有对电池组单体端电压进行监测，因此在人工周期巡检时（每月），应对电池组进行必要的清洁、维护，测量单体电池的电导值和端电压并与电池组的参考电导值和历史测量值进行分析、比较；有条件的每年还可以对电池组进行快速容量试验或核对性容量试验。
（3）农话、接入网点的电池组，由于网点多而分散，维护人员少，为节省投资，监控系统一般也没有对电池组单体端电压进行监测，因此很难保证常规维护。对此，可以通过人工周期巡检（每月或季）对电池组进行必要的清洁、维护，测量单体电池的电导值和端电压并与电池组的参考电导值和历史测量值进行分析、比较；有条件的还可以每年（或两年）对电池组进行一次快速容量试验。
