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电源专业初级培训理论部分第一章 通信电源供电系统方框图 （20分钟）第二章 通信电源设备知识 （150分钟）第一节 高低压配电设备第二节 柴油发电机组第三节 开关电源第四节 蓄电池第五节 交流不间断设备（UPS）第三章 防雷与接地 （20分钟）第四章 通信电源工具仪表使用介绍 （30分钟）第五章 中达电源监控介绍 （20分钟）第六章 动力资源系统介绍 （20分钟）操作部分第1章 总则 （10分钟）第2章 通信电源操作基本要求 （20分钟）第3章 通信电源日常维护操作 （120分钟）第一节 蓄电池核对性容量试验第二节 开关电源清洁、测试第三节 市电、自发电停送电操作第四节 安全用电管理第4章 通信电源改造、扩容施工 （60分钟）第一节 施工流程管理第二节 工程割接操作、管理一、通信电源供电系统方框图传统的供电方式采用集中供电，即供电设备集中和供电负荷集中。采用集中供电方式电源系统组成方框图如图1-1所示。图11 集中供电方式系统方框图交流供电系统由专用变电站、市电油机转换屏、低压配电屏、交流配电屏以及备用发电机组组成。移动电站可提供应急用电。直流供电系统由整流设备、蓄电池组和直流配电设备组成。直流供电系统向各种通信设备提供直流电源。不间断电源设备（UPS）对通信设备及其附属设备提供不间断交流电源。交流电源系统还应对通信局（站）提供一般用和保证用的建筑负荷用电。保证建筑负荷是指通信用空调设备，保证照明、消防电梯、消防水泵等。建筑一般负荷是指一般空调、一般照明及其他备用发电机组不保证的负荷。通信用空调、保证照明也可由电力室交流配电屏供电。通信局（站）应设事故照明，事故照明灯具可采用直流照明灯或交流应急灯。通信局（站）宜用10KV高压市电引入，并采用专用降压变压器供电。程控数字通信设备的供电系统，类似机电制通信设备专用供电系统，也以直流电源为主。直流电源由基础电源和机架电源组成。基础电源是指整流器、蓄电池监控和配电设备的直流供电系统。机架电源是指交换机上插件电源。交换机上有多块电源插板，有的是直流直流（DC/DC）变换器，它们把基础电压变为适当的电压等级（±24，±12，±5，±3）。有的是逆变器（DC/AC），提供多频交流电源。除用户电路直接使用基础电源外，大部分交换机的功能集成元件都用机架电源。第二章 通信电源设备知识介绍第一节 高低压配电设备本章主要介绍电信企业电源设备中几种常见的高低压电器的结构、性能、工作原理及使用方法。另外还阐述了开关设备中电弧的产生及灭弧的方法。高低压电器，一般是根据工作电压来划分的。低压电器通常是工作在交流或直流500V以下的电路中，而高压电器则是工作在500V以上的电路中。其作用是对电能的产生、输送、分配起控制、保护的调节作用。高压电器在通信电源的交流供电系统中，各类也很多。归纳起来分以下三种：1高压保安电器：主要是用于交流高压配电系统中。配电系统对电器要求是：当线路发生过载、短路、过电压故障时，对电源设备起到保护工作。这类电器有高压熔断器、避雷器。高压熔断器扫使用场合可分为户内管型熔断器和户外跌落式熔断器。避雷器有阀式避雷器和管式避雷器。通信电力系统采用阀式避雷器。阀式避雷器按工作电压等级可分为高压阀式避雷器和低压阀式避雷器。2高压开关电器：主要用于高压交流配电系统中。要求工作可靠。能分断高压交流电源，能在正常负荷下控制系统的通与断。这类高压电器有高压隔离开关、高压油开关等。3高压测试电器：用来将高压电网的电压、电流降低或变换至仪表允许的测量范围内，以便进行测量。这类高压电器有电压互感器和电流互感器。一般这两种电器安装在高压开关柜内，与电压表、电流表配合进行测试。高压路由：高压进线柜-高压计量柜-高压总开关柜-高压分路开关柜信号屏大容量干式变压器一、高低压电器的种类低压电器品种繁多，用途广泛。特别是在电源设备中，更是不可缺少。归纳起来分以下三种类型：1低压保护电器：主要用于低压配电系统及动力设备中。配电系统对电器的要求是在故障的情况下工作可靠，保护配电设备。有足够的热稳定性和电动稳定性。这类电器包括自动开关和熔断器等。2低压开关电器：主要用于低压配电系统动力设备中，要求工作可靠，在正常负荷下，控制低压供电系统的接通和断开。这类电器有各种类型的闸刀开关，交、直流接触器，转换开关等。3低压控制电器：主要用于电力传动系统中。传动系统对电器的要求是工作准确可靠，操作频率高，寿命长和尺寸小。这些继电器、行程开关、主令电器等。高压变配电设备的维护对高压变配电设备进行维修工作，必须遵守下列规定：1. 应实行两人值班制，一人操作、一人监护，实行操作唱票制度。不准一人进行高压操作。2切断电源前，任何人不准进入防护栏。3. 在切断电源、检查有无电压、安装移动地线装置、更换熔断器等工作时， 均应使用防护工具。4. 在距离10kV35kV导电部位1m以内工作时，应切断电源，并将变压器高低压两侧断开，凡有电容的器件（如电缆、电容器、变压器等）应先放电。5. 核实负荷开关确实断开，设备不带电后，再悬挂"有人工作，切勿合闸"警告牌方可进行维护和检修工作。警告牌只许原挂牌人或监视人撤去。6. 严禁用手或金属工具触动带电母线，检查通电部位时应用符合相应等级的试电笔或验电器。7. 雨天不准露天作业，高处作业时应系好安全带，严禁使用金属梯子。*定期检测干式变压器的温升。*与电力部门有调度协议的应按协议执行。*高压变配电设备的维护项目及周期见下表：维护项目及周期表周期项 目季1.清洁机架。2.堵塞进水和小动物的孔洞。3.检查干式变压器的风机。年1.检查熔断器接触是否良好，温升是否符合要求。2.检查接触器、闸刀、负荷开关是否正常。3.测试布线和机盘的绝缘。4.检查各接头处有无氧化、螺丝有无松动。5.清洁电缆沟和瓷瓶。6.调整继电保护装置。7.检测避雷器及接地引线。8.检验高压防护用具。9.检查变压器和电力电缆的绝缘。10.校正仪表。11.检查主要元器件的耐压（2年一次）。根据电信局（站）的不同建设规模及电信设备的供电要求，新型电信电源的交流供电包括如下几种：1.交流市电供电；2.备用油机发电机组或燃气轮发电机组供电，3.交流不间断电源（UPS）设备供电，4.应用风力发电作为交流电源。电信设备所用的交流电源宜利用市电作为主要电源。根据电信局（站）所在地区的供电条件，线路引入方式及运行状态，可分为四类市电方式：一类供电充分可靠，二类供电比较可靠，三类供电不完全可靠，四类完全不可靠。我们南京所处一类地区，是从两个稳定可靠的独立的发电厂引入两路供电线，不会因检修而同时停电，事故停电极少。一、交流基础电源经由市电或备用发电机组（含移动电站）提供的低压交流电为通信局(站)用的交流基础电源。1低压交流电的标称电压为220380伏，三相五线，频率50赫兹。2使用交流电的通信没备和电源设备供电电压规定如下。(1)通信设备用交流电供电时，在通信设备的电源输入端子处测量的电压允许变动范围为：额定电压值的+510。(2)通信电源设备及重要建筑用电设备用交流电供电时，在设备的电源输入端子处测量的电压允许变动范围为：额定电压值的+1015。3当市电供电电压不能满足上述规定或通信设备有更高要求时，应采用调压或稳压设备满足电压允许变动范围的要求。4交流电的频率允许变动范围为额定值的±4，电压波形正弦畸变率应5。5通信局(站)应根据要求安装无功功率补偿装置。交流供电系统包括变电所供给的高压或低压市电、油机发电机供给的自备交流电源以及由整流器、逆变器和蓄电池组成的交流不停电电源、交流配电屏等部分。二、低压配电通信电源的交流供电系统包括变电站、油机发电机、通信逆变器和交流不问断电源(UPS)。电信局一般都由高压电网供电。为了提高供电可靠性，重要通信枢纽应从两个变电站引入两路高压电源，一路主用，另一路备用。电信局内通常都设有降压变电室。室内装有高、低压配电屏和降压变压器。通过这些设备，把高压电源(一般为10kV)变为低压电源(三相380V)，供给整流设备和照明设备。在高层通信大楼中，为了缩短低压供电线路，降压变电站可设在主楼内。此时，电力变压器应选用干式变压器，配电设备中的高压开关应选用户内高压真空断路器。为了不间断供电，电信局内一般都配有自动油机发电机组。当市电中断后，油机发电机自动启动。由于市电比油机发电机更经济，所以。通信设备一般都应由市电供电。市电和油机发电机的转换由低压交流配电屏完成。目前使用的交流配电屏已经具有市电、油机电自动转换功能。低压交流配电屏将低压交流电分别送到整流器、照明设备和空调总开关柜 ；分路开关柜（照明，空调，动力）；电容柜；油机电柜动力柜至各电力室加强对配电设备的巡视、检查。主要内容如下：1继电器开关的动作是否正常，接触是否良好。2熔断器的温升应低于80。3螺丝有无松动。4电表指示是否正常。第120条 低压配电设备的维护项目及周期见下表：维护项目及周期表周期项 目月1.检查接触器、开关接触是否良好。2.检查信号指示、告警是否正常。3.测量熔断器的温升或压降。4.检查功率补偿屏的工作是否正常。5.检查充放电电路是否正常。6.清洁设备。年1.测量直流供电系统的脉动电压。2.检查避雷器是否良好。3.测量地线电阻（干季）。第二节 柴油机发电机组在通信系统中，交换机及其它直流负载、交流负载是靠市电供给电源的。（直流负载依靠市电整流后提供）。一旦市电发生中断，交流负载同步断电，立即停止工作；蓄电池组提供直流负载工作的时间是有限的，随着蓄电池容量的逐渐下降，直流负载停止工作的情况也很快就会出现。所以，在市电停电时，发电和及时开启供电是非常重要的。请见通信系统供电简图（1）。图（1）通信系统供电简图发电机电磁感应交流同步发电机交流油机供电标准应符合下表要求标称电压（V）受电端子上电压变动范围（V）频率标称值（Hz）频率变动范围（Hz）功率因数22020923150±10.838036139950±10.8五、柴油发电机组供电方框图柴油机与发电机通过联接器牢固在连接在一起，这样，柴油机以1500转/分钟（发电机为两对磁极时）拖动发电机同步运转，发电机发出330V/220V、50Hz的交流电，通过电力电缆，送至发电机配电屏，通过电力电缆送到市电、油机转换屏，由此屏送到交流配电屏，分配到各负载。柴油机一、内燃机的工作原理将一种能量转变为机械能的机器，叫做发动机。各种发动机按照能源不同，可分为：风力发动机（简称风力机）；水力发动机（简称水力机）；热力发动机（简称热机）等。把燃料燃烧所产生的热能转化为机械能的发动机统称做热机，如蒸汽机、柴油机等。根据燃料进行燃烧过程所处的地点不同，热机可分为外燃机和内燃机两大类。燃料在发动机外部进行燃烧的热机，叫做外燃机。如蒸汽机（往复式）、汽轮机（回转式）等。燃料直接在发动机内部进行燃烧的热机叫做内燃机。如柴油机、汽油机、天然气机等。内燃机就是利用燃料燃烧后产生的热能来做功的。我们可以通过图21所示的简单试验来说明内燃机中是怎样把热能转变为功。机工作过程示意图和示功图，来说明它的工作过程9指非增压柴油机）。图2-3 单缸四冲程柴油机工作过程示意图第一冲程进气过程 活塞从上死点移动到下死点。这时进气门打开，排气门关闭。第二冲程压缩过程 活塞由下死点移动到上死点，在这期间，进、排气门全部关闭。第三冲程燃烧膨胀过程 活塞又从上死点移动到下死点。第四冲程排气过程 活塞又从下死点移动到上死点。此时，排气门打开，进气门关充填更多的新鲜空气。在示功图上，br线表示了排气过程中气缸容积与压力的变化情况。从图上可以看出，排气压力几乎保持不变，略高于大气压。排气终了时的温度约为400500。排气过程结束时，活塞又回到上死点位置（图23a），至此单缸四冲程完成了一个工作循环。曲轴依靠尽轮转动的惯性作用继续旋转，上述各过程又重复进行。如此周期循环地工作，实现柴油机连续不断地运转。四冲程汽油机的工作过程，与四冲程柴油机的工作过程是一样的。汽油机与柴油机的主要区别在于：汽油机柴油机1、燃料汽油柴油2、点火方式点燃压燃3、压缩比51015224、进气门进入汽油与空气的混合气体空气5、机体结构有一套点火系统（含火花塞、分电盘、高压点火线包）化油器无无点火系统无喷油器（俗称喷油嘴）图26为四缸柴油机结构示意图。图26 四缸柴油机结构示意图。六、柴油机的机构和系统组成四冲程柴油机的机构和系统四冲程柴油机主要有以下机构与系统组成。1机体组件包括机体（气缸曲轴盖）、气缸套、气缸盖和油底壳等。这些零件构成了柴油机骨架，所有运动件和辅助系统都支承在它上面。2曲柄连杆机构包括活塞、连杆、曲轴、飞轮-连接器和扭振减振器等。是柴油机的主要运动件。3配气机构与进、排气系统包括进、排气门组件、挺柱与推杆、凸轮轴、传动系统、进气管、空气滤清器、排气管与消音灭火器等。它的作用是定时地排出废气，吸入新鲜空气，提供燃料燃烧所需要的充足氧气。4燃料供给与调节系统包括喷油喷油器、输油泵、燃油滤清器以及调速器等。它的作用是定时、定量地向燃烧室内喷入燃油，并创造良好的燃烧条件，满足燃烧过程的需要。5润滑系统包括机油泵、机油滤清器、机抽离心精滤器和压力调节与安全装置等。它的作用是将机油送到柴油机运动件摩擦表面，以减少运动件的磨损和摩擦阻力。6冷却系统包括水泵、风扇、散热水箱、机油散热器、空气中间冷却器和节温装置等。它的作用是利用冷却介质（水或空气），将受热零件所吸收的热量及时送出去，保证柴油机各零件在高温环境中正常地工作。7起动系统根据柴油机所采用的起动方式不同，而由不同部件组成。压缩空气起动系统是由空气分配器、贮气瓶、起动控制阀和起动活门等组成。电动机起动系统是由起动电动机、继电器、蓄电池和起动按钮等组成。辅助发动机起动系统是由起动发动机和传动装置等所组成。它们的作用都借助于外部能源（如压缩空气、电力）带动着柴油机转动，使柴油机实现第一次着火。8增压系统增压柴油机上所装置的一种特殊机构增压器。其作用是使进气压力增高，从而提高柴油机的有效功率。CAT 机组MTU 机组油机发电机组的维护、运行一、维护要求中国邮电电信总局一九九八年七月“电信电源维护规程”对机组的基本要求：第122条 机组应保持清洁，无漏油、漏水、漏气、漏电（简称四漏）现象。机组上的部件应完好无损，接线牢靠，仪表齐全、指示准确，无螺丝松动。第123条 根据各地区气候及季节情况的变化，应选用适当标号的燃油和机油，其机油质量应符合要求（见附录八）。第124条 保持机油、燃油及其容器的清洁，定时清洗和更换（机油、燃油和空气）滤清器。油机外部运转件，要定期补加润滑油。第125条 启动电池应经常处于稳压浮充状态，每月检查一次充电电压及电解液液位。第126条 市电停电后应能在15分钟内正常启动并供电，需延时启动供电的，应报上级主管部门审批。第127条 新装或大修后的机组应先试运行，当性能指标都合格后，才能投入使用。局站内固定式油机发电机组的维护第128条 油机室内应光线充足、空气流通，注意清洁、不存放杂物。根据环保要求，应采取必要的降噪音措施。第129条 油机室内温度不低于5。若冬季室温过低（0以下），油机的水箱内应添加防冻剂（参见附录九），如未加防冻剂，在油机停用时，应放出冷却水。第130条 油机应每月空载试机一次，每半年加载机一次。油机房的进排风口滤网要定期清洁。第131条 开机前的检查：1机油、冷却水的液位是否符合规定要求。2风冷机组的进风、排风风道是否畅通。3日用燃油箱里的燃油量。4启动电池电压、液位是否正常。5机组及其附近有否放置的工具、零件及其它物品，开机前应进行清理，以免机组运转时发生意外危险。6环境温度低于5时应给机组加热。第132条 启动、运行检查：1机油压力、机油温度、水温是否符合规定要求；2各种仪表、信号灯指示是否正常；3气缸工作及排烟是否正常；4油机运转是否有剧烈振动和异常声响；5电压、频率（转速）达到规定要求并稳定运行后，方可供电；6供电后系统有否低频率振荡现象。第133条 关机、故障停机检查及记录：1正常关机：当市电恢复供电或试机完后，应先切断负荷、空载运行35min，再关闭油门停机。2故障停机：当出现油压低、水温高、转速高、电压异常等故障时，应能自动或手动停机。3紧急停机：当出现转速过高（飞车）或其它有发生人身事故或设备危险情况时，应立即切断油路和（进）气路紧急停机。4故障或紧急停机后应做好检查和记录，在机组未排除故障和恢复正常时，不得重新开机运行。第134条 局站内固定式油机发电机组的维护项目及周期见下表：维护项目及周期表周期项目月1空载试机1530min。2对启动电池添加蒸馏水并进行充电。年1清洁设备。2检查启动、冷却、润滑、燃油系统是否正常。3校正仪表。二、油机发电机组的部分操作1检查启动电池电压、比重（并检查充电器运行情况）。此项工作周期为月度。万用表拨至直流电压档，测电池的总电压，测每格电池单位体电压。通常总电压为13.226.4V（12V/24V启动电池），单体均为2.2V。用吸式比重计，吸出每单体电池电解液，注入量筒内，量为量筒容量，插入浮式比重计，平视液面与比重计刻度，记录数值。将温度计插入各单格电池内，测得每单格电解液温度。以25为标准，±5，实测比重加、减千分之三点，得出电解液的实际比重。例：电解液温度测得25，比重测为1.280，则该比重即为电液实际比重。若实测温度为20，电液比重为1.280，经修正，电液实际比重为1.277，若实测温度为30，电液比重仍测得 1.280，经修正，电液实际比重为1.283。电解液标准比重应控制在1.2801.300/25。若实测比重偏离标准范围，用蒸馏水或1.40稀硫酸调整电解液比重。若用吸式比重计测电解液比重时，注意内置的浮式比重计不要靠玻璃壁，应保持在中央悬浮状，否则，测试数值误差大。正常运行的充电器，其运行指示灯亮，电压表为13.224.6V，电流表指示为0.11A。2带载试机1小时以上（试机前检查机油、燃油、冷却水的数量和质量）。润滑油的使用要求1色泽：由浅黄到绿棕色，与等量的热水搅拌在一起，搅拌时，应当仍是透明。2不应有气味。3不应有化学杂质（盐、硷）和机械杂质（砂土、锯屑等）。如有杂质，加水后，油变成混浊状。4使用4872h后，油内不应有沉淀，表明油内有杂质。5有一定粘度，不至被压出轴承。6耐高温（近200）既不分解，也不燃烧。7低温时不凝结，加热时也不应太稀薄。8能全部燃烧，不留积碳末。第三节 开关电源通信局（站）的基础电源分为交流基础电源和直流基础电源两大类。向各种通信设备和2次交换电源设备或装置提供直流电压的电源为直接基础电源。基础电压指标：绝大多数程控数字通信供电系统的基础电压为48V，也有少理采用24V。这种“”型基础电压是电源正馈电线接地，作为参考电位零伏，负馈电线装控熔断器后，与机架电源连接。通信机房内每一个机架的直流输入端子处48V电压允许变动范围为4057伏。48V直流电源输出端子处测量的杂音电压指标：电话衡重杂音电压2mv。基础电压范围内的工作电压有三种：浮充电压、均衡电压和终止电压。在通信电源供电系统中，整流器和蓄电池并接于馈电线上，当市电正常时，由整流器供电，同时也给蓄电池微小的补充电流。这种供电方式称为浮充，这一过程中整流器输出的电压称为浮充电压。为了使蓄电池储备足够的容量，视需要升高浮充电压，使流入电池补充电流增加，称为均衡充电，这一过程整流器输出的电压为“均衡”电压。基础电压上限由均衡电压确定。一旦市电中断，整流器停机，蓄电池单独向负载供电，蓄电池放电允许电低值，称为终止电压。基础电压的下限是蓄电池组的终止电压。开关整流器的基本原理一、整流器的功能和发展整流器的功能是将由交流配电单元提供的交流电变换成48V或者20V直流电输出到直流配电单元。目前国内还有一些相控整流器在运行。这种整流电路用可控硅（晶闸管）作为开关器件，通过移相（改变导通角）来控制输出电压；故称相控整流器。相控整流器工作在工频（50HZ），体积重量大、效率低、对电网的污染严重，并产生大量的热辐射和工频噪音，现在已经逐步被高频开关整流器所替代。高频开关整流采用MOSFET和IGBT等新一代开关器件，工作频率大多高于20KHZ，体积和重量大幅度下降，消除了噪音，在采用功率因数校正技术的，提高了功率因数，使之接近于1。由于电力电子技术的长足发展，不断有新技术应用在高频开关整流器上。二、开关整流器基本构成原理及特点1开关整流器基本构成：工频滤波、工频整流、功率因数校正、直流一直流变换器、输出滤波。2开关整流器基本电路框图开关整流器基本构成框图图中输入回路的作用是将交流输入电压整流滤波变为平滑的高压直流电压；功率变换器的作用是将高压直流电压转换为频率大于20KHZ的高频脉冲电压；整流滤波电路的作用是将高频的脉冲电压转换为稳定的直流输出电压；开关电源控制器的作用是将输出直流电压取样，来控制功率开关器件的驱动脉冲的宽度，从而调整开通时间以使输出电压可调且稳定。从框图中可见，由于高频变压器取代了笨重的工频（50HZ）变压器，从而使稳压电源的体积和重量大小减小。3开关整流器的特点：1）重量轻，体积小2）功率因数高3）可闻噪音低4）效率高5）冲击电流小6）模块式结构一、开关整流器的基本分类目前开关整流器的分类主要有两类：一类是采用硬开关技术设计的整流器，一般称之为PWM（脉宽调制）型；二类是，采用软开关技术设计的整流器，主要是指谐搌型开关整流器。第四节 铅蓄电池一、概述在信息世界时，通信越发显得重要。保障通信的畅通、不间断。对我们电信部门，是起码的要求。目前，市电不间断尚不能达到。蓄电池对于通信的不间断至关重要，可以说缺其不可。对铅蓄电池知识、技术的掌握、运用，是我们设备维护人员必须掌握的基本技能。二、蓄电池的工作原理及构造1什么叫电池？把物质的化学能转变为电能的设备，称为化学电池，一般简称为电池。2电极电位的产生：当金属浸于溶液中时，金属的离子和原子都有尽可能占据最大体积的趋势，这就是离子和原子对溶液表面存在着渗透压力（P渗），另一方面，物质在溶液中有溶解的作用，也就是溶液对物质有溶解压力（P渗）。如将电极浸入电解液时，可能出现下列两种情况：（1）当P溶>P渗时，电极的阳离子从金属表面转移到电解液中，同时将电子留在电极上。如图（甲）。（2）P溶<P渗时，水化离子从电解液移向电极，并将其正电荷卸在电极上，系使电解液带负电荷。如图（乙）上。实验证明，金属对电解液具有一定的溶解压力。因此，当电极浸入电解液时，电极由于失去阳离子而带负电荷，电解液则因阳离子进入而带正电荷。于是，在金属表面同溶液的接触面上建立了电场，产生了电位差。这时的电极和电解液的电位差，就是电极的电位。直至P溶和P渗被电场力平衡时，电极的离子才停止移向电解液。3铅酸蓄电池的工作原理铅蓄电池是由两组极板放入稀硫酸溶液中组成。充电后，正极板为二氧化铅（PbO2），负极为海绵状铅（Pb，即多水性的纯化学铅）。放电后，两极板上都形成新的物质硫酸铅（PbS04）；充电后，又还原为原来的物质。铅蓄电池在充、放电过程中出现的可逆电化程序的理论，便是“双硫酸化理论”。该理论的含义说明，铅蓄电池放电后，两极板的材料（有效物质）同硫酸起化学作用，都变成了硫酸化合物硫酸铅；充电后，恢复为原来的铅和二氧化铅。以上的化学反应是可逆的，可用下列议程式表示：PbO2+H2SO4+Pb (放电) PbSO4+2H2O+PbSO4 （充电）(正极)（电解液）（负极）（充电）（正极）（电解液）（负极）铅蓄电池在充电时电化反应的示意图4铅蓄电池的构造铅蓄电池主要由正极群（又称正极板组）、负极群（又称负极板组）、电解液、容器，以及隔离板、支撑物等组成。如按不同用途和外形结构分，可以分为固定型和移动型两大类。固定型又分为开口式、封闭式、防酸隔爆式等；移动型又分为汽车启动用、摩托车用、蓄电池车用（又称电瓶车用）、火车用、船舶用等等。如按极板结构分，可以分为涂膏式（又称涂浆式）、化成式（又称形成式）、半化成式（又称半形成式）、管式（又称玻璃丝管式）等。固定型铅蓄电池是供室内装置使用的，具有容量大、寿命长的特点。这种电池单位容量的体积和重量都比较大。固定铅蓄电池的结构41 固定型防酸隔爆式铅蓄电池是近年来物产的新系列产品，它由管式正极板、涂膏式负极板、微孔隔离板及透明塑料电槽（或硬橡胶电槽）等组成。电池盖上安有防酸隔爆帽，有的电池内部还装用一个特制的温度比重计，供指示电解液温度及比重。防酸隔爆式铅蓄电池的外形如图2-2所示。图22 固定型防酸隔爆式铅蓄电池防酸隔爆帽是用金钢砂压制成型，使具有30%40%的毛细孔，以利于过滤酸雾及透气。其原理是：将压制成型的金钢砂帽浸入含有6%硅没和94%汽油的溶液内，略洗一洗，然后取出，放在200的烘箱内烘干，使之固化，汽油被高温所挥发，而硅油附着在金钢砂的表面。由于硅油具有憎水性，因此当铅蓄电池在充放电过程中，从电解液分出来的氢氧等气体可以从金钢砂帽的毛细孔中窜出，而酸雾等水珠不能从毛细孔中逸出，碰到金钢砂帽上的硅油后仍滴回电槽内。我们必须指出，所谓“防酸”，是指当铅蓄电池充放电时，尤其是在过充电的情况下，由于电池内部气体强烈的析出，故带有很多酸雾，现经防酸隔爆帽过滤后，酸雾不易逸出电池，故可大大减少酸雾对蓄电池室及其设备的腐蚀。所谓“隔爆“，是指在上述情况下，即使蓄电池内存在一定量的氢氧气体，当一旦有明火时也不至引起蓄电池本身内部的爆炸。42 干荷铅蓄电池。它是阍普通的封闭型汽车用铅蓄电池作了一些特殊处理，一般是将负极板在化成过程中，先浸入浓度一定的甘油和汽油溶液中，然后取出，在一定的温度下烘干，使负极板表面形成一层保护膜，以保护负极板不被氧化（正极板不作处理）。这种电池不需要初充电，若要使用时，只要直接加入已调好的电解液，半小时后即可投入使用。所以这种电池能解决紧急需要的问题。但当入电完毕后，必须注意，不能再加酸液，只能加蒸馏水进行充电，共使用维护就和普通电池一样的了。 5 电解液的比重、温度测量仪表比重计和温度计46 极板和极板群铅蓄电池的极板是由板栅（基板）和活性物质（又称有效物质）组成的，依其构造和活性物质形成方法上的不同，可分为涂膏式（又称涂浆式），化成式（又称形成式），半化成式和管式等。无论哪种极板，均应具备下列条件：1为了获得较大的容量，减小电池的体积，极板应具有大的表面积和多孔性；2活性物质在基板上应分布均匀，使电流密度相同及活性物质作用均匀，以免极板弯曲；3基板必须牢固，不易断裂，本身电阻要小；4基板的构造要利于活性物质工作时发生的膨胀或收缩，避免活性物质的脱落或龟裂；有利于电解液在极板表面及细孔内扩散和循环。三、阀控式铅酸蓄电池（VRLA-VALVE Regulated Lead-Acid Batteries）1基本结构：阀控铅蓄电池的基本结构如图3-5所示。它由正负极板、隔板、电解液、安全阀、气塞、外壳等部分组成。正负极板均采用涂浆式极板，活性材料涂在特制的铅钙合金骨架上。这种极板具有很强的耐酸性、很好的导电性和较长的寿命，自放电速率也较小。隔板彩超细玻璃纤维制成，全部电解液注入极板和隔板中，电池内没有流动的电解液，即使外壳破裂，电池也能正常工作。电池顶部装有安全阀，当电池内部气压达到一定数值时，安全阀自动开启，排出气体。电池内气压低于一定数值时，安全阀自动关闭，顶盖上还备有内装陶瓷过滤器的气塞，它可以防止酸雾从蓄电池中逸出。正负极接线端子用铅合金制成，采用全密封结构，并且用沥青封口。图35 阀铅蓄电池的结构在阀控铅蓄电池中，电解液全部吸附在隔板和极板中，负极活性物质（海绵状铅）在潮湿条件下活性很多，能与氧气快速反应。充电过程中，正极板产生的氧气通过隔板扩散到负极板，与负极活性物质快速反应，化合成水。因此，在整个使用过程中，不需要加水补酸。四、通信用阀控式密封铅酸蓄电池额定容量符号为C1010小时率额定容量AhC33小时额定容量Ah 0.75C10C1-1小时率额定容量Ah 0.55C1010小时率放电电流（I10），数值为0.1C10A3小时率放电电流（I3），数值为2.5I10A1小时率放电电流（I1），数值为5.5I10A10小时率电池放电单体终止电压为1.8V3小时率蓄电池放电单体终止电压为1.8V1小时率蓄电池放电单体终止电压为1.75V六、蓄电池的维护蓄电池室的要求阀控式密封蓄电池（以下简称密封电池）宜放置在有空调的机房（房间有定期通风装置），机房温度不宜超过30，可不专设电池室。以下要求的是对防酸隔爆铅酸蓄电池（以下简称防酸式电池）室而提出的。第64条 室内通风良好，应有通风抽象气装置。第65条 室内应有足够的照明。照明应采用密封防爆灯具，开关设在室外。室内地面、墙壁、开花板、门窗、通风设备等均应做防酸处理。第66条 临街窗户应有安全保护设施。第67条 室内应有上、下水设施和贮酸间。第68条 防酸式电池的室内温度应保持在535。电池应避免受到阳光直射。蓄电池的一般维护第69条 每组至少选2只标示电池，作为了解全组工作情况的参考。第70条 防酸式电池需经常检查的项目如下：1端电压、电解液的密度和温度。2极板有无弯曲、断裂、短路、损坏、脱粉、硫化。3电池槽有无渗漏，液面是否在规定的高度。4连接处有无松动、腐蚀现象。5电池架及防震架防酸漆有无脱落。如具备电源集中监控系统，应通过电源集中监控系统对电池组的总电压、电流、标示电池的单体电压、温度进行监测，并定期对蓄电池组进行检测。通过电池监测装置了解电池充放电曲线及性能，发现故障及时处理。第71条 密封电池需经常检查的项目如下：1端电压。2连接处有无松动、腐蚀现象。3电池壳体有无渗漏和变形。4极柱、安全阀周围是否有酸雾酸液逸出。如具备电源集中监控系统；应通过电源集中监控系统对电池组的总电压、电流、标示电池的单体电压、温度进行监控，并定期对蓄电池组进行检测。通过电池监测仪了解电池充放电曲线及性能，发现故障及时处理。第72条 防酸式电池和密封电池禁止混合使用在一个供电系统中；不同规格的电池禁止在同一直流供电系统中使用；不同年限的电池不宜在同一直流供电系统中使用。第73条 密封电池和防酸式电池不宜安放在同一房间内。第74条 防酸式电池的液面应高出极板上缘10-20mm，有液面上、下限刻度的应保持在上、下限之间，当低于上述要求时应及时补加蒸馏水，并进行充电。第75条 防酸隔爆帽一年至少清洗一次，保持透气良好，有破裂的应及时更换。防酸隔爆帽和胶塞必须拧紧，避免漏气。第76条 电解液应符合规定要求，使用的硫酸和蒸馏水必须经过化验检查，其标准见附录三和四。第77条 调配电解液时应将硫酸徐徐注入蒸馏水内，同时用玻璃棒搅拌。严禁将水注入浓硫酸内。第78条 各类电解液密度的范围：防酸式电池：1.2101.220gcm3(25)启动型铅酸蓄电池：1.2801.300gcm3(25)。不同密度的电解液，硫酸与蒸馏水的配合比例见附录五。第85条 维护周期表周期项目防酸式电池密封电池月1.全面清洁2.测量各电池端电压、电解液的密度和温度1.全面清洁2.测量各电池端电压和环境温度季充电充电年1.清洗防爆帽2.补涂电池架、防震架耐酸漆3.检查引线及端子的接触情况，测量馈电母线8、电缆及软连接头压降。4.核对性放电试验5.校正仪表6.容量试验（三年一次）1.检查引线及端子的接触情况，测量馈电母线、电缆及软连接头压降。2.核对性放电试验。3.校正仪表4.容量试验（三年一次）七、“蓄电池的维护”部分条款的详细说明第68条规定，主要是保持电池的最大容量。第77条：调酸（电解液）步骤如下：1确定所调电解液的容量或重量。2穿戴好防护服（防酸靴、围裙、手套），并戴好口罩、眼镜。备好一定数量的苏打粉。（用以中和溅到人体或衣物上的酸）。3把硫酸徐徐注入蒸馏水内，同时搅拌。硫酸与水混合，发生放热反应，若不搅拌，局部剧热，将会使玻璃或陶瓷容器破裂。硫酸的比重远大于水，若误将水注入硫酸内，浮在上层的水，封住了热量散发的空间，剧热使酸水急剧膨胀并炸裂而四处飞溅，造成不堪设想的严重后果。4测试所调电解液的实际比重，若与预定值有误差，再用1.400的稀硫酸或蒸馏水进行微调，直至所调的电解液比重达到预定值。第83条：1核对性容量试验，目的是检验电池组对实际负载的放电状况。其做法是：关掉所有的整流设备，做电池组单独对负载供电。例：负载电流100A，电池组容量1000AH。室温25。做核对性容量试验步骤：首先计算应放出的电池容量：1000AH×4%=400AH再算应放电的时间：4H（小时）关掉所有整流器，使电池单放电4小时，再开整流器供电。（在监控模块上，预先设置好电池最大充电电流，此数值应按厂家规定确定）。2、蓄电池的容量试验有多种方式：容量增大系数和放电率的关系电池放电率Im/IM1/M1011.001.0091.101.030.9781.241.070.9371.401.110.9061.421.140.8951.661.200.8342.001.280.7