一种新型蓄电池放电仪快速连接装置的研制

引言

目前,核容是检测站用直流蓄电池容量的方式,电力行业中普遍采用的是执行0.1C10放电至蓄电池容量的80%时,蓄电池单体电压不低于90%额定电压则为正常,否则容量不合格。以800Ah、2V蓄电池为例,蓄电池放电电流达80A,放电时长达8h,整个放电过程中放电仪与蓄电池组的连接线上通过恒定的80A大电流,连接接头的阻抗直接影响放电过程的安全性,接触不良或接头自身阻抗过大,极易引起发热,严重时可能导致接头熔融或燃烧起火事故。

为提高蓄电池核容放电的效率,电力行业内广泛推广使用智能型蓄电池放电仪,提供叉型大电流接头,对于蓄电池放电仪与站用直流系统的连接却普遍采用螺丝加线耳接线的传统方式,速度慢,且由于正、负极距离很近,连接过程容易造成短路,成为提高蓄电池核容放电工作效率及安全性的瓶颈。

对于在继保室组屏安装的蓄电池,放电仪粗大的电缆接头根本无法接入充电机屏放电空开下端,工作人员被迫将放电电缆与蓄电池保险的接线柱并接,由于正、负极距离很近,并接过程容易造成短路,且粗大的放电电缆产生的强大应力容易损坏瓷质的蓄电池保险座。对于在独立蓄电池室安装的蓄电池组,放电电缆一般接在蓄电池架过渡端子上,解开过渡端子容易造成极间短路或接地。

为解决以上问题,我们研制了一种新型蓄电池放电仪快速连接装置,实现蓄电池放电仪与蓄电池组快速、安全连接,同时对放电过程中的电流、电压进行监测显示,极大地提高了工作效率,降低了作业风险。

1蓄电池核容现有连接方式及不足

1.1蓄电池核容现有连接方式

文献研制了一种蓄电池放电仪快速连接装置,提出将防摆动连接片带纵向扩槽一段用螺丝固定在蓄电池充电机屏放电熔断器的下端,同时将快速连接装置第一活动接头用螺丝固定在防摆动连接片的另一端,将快速连接装置第二活动接头用螺丝固定在放电仪线耳上,需要放电时只需要将快速连接装置第二活动接头凸起部分沿快速连接装置第一活动接头凹槽部位对应接入后旋转90o即可实现快速、可靠连接,如图1所示。

1.2蓄电池核容现有连接方式的不足

应用表明,以上连接方式确实提高了工作效率,有效降低了核容工作中解、接线等作业风险和人身触电风险,但其在多次的核容现场应用中也暴露出一些问题:

(1）放电仪电缆经线耳与快速连接装置第二活动接头垂直安装,当放电仪电缆受到外力时极易摆动,造成快速连接装置第二活动逆向旋转,存在与第一活动接头连接不到位接触不良的隐患。

(2）核容过程中,放电电流及蓄电池组电压是关键参数,虽然放电仪上有所显示,但蓄电池放电仪对于蓄电池组端电压的监测是通过计算单节蓄电池电压之和得到的,与实际测量电压存在偏差,且工作人员也习惯性地通过直流钳表监测放电电流,与放电仪电流比较作为参考。因此,实际核容过程中仍然需要用万用表测量电压,用钳表测量电流。

(3）快速连接装置第二活动接头尺寸偏大,部分熔断器下端无法安装。

2新型蓄电池放电仪快速连接装置原理及特点

2.l新型蓄电池放电仪快速连接装置的组成及技术特点

一种新型蓄电池放电仪快速连接装置俯视图如图2所示,侧视图如图3所示,其由叉型母头(101）、叉型公头(102）、电流/电压测量模块(103）、放电仪电缆(104）、快速连接装置第二活动接头(105）、快速连接装置第一活动接头(106）组成,叉型母头是目前蓄电池放电仪的通用接头。

快速连接装置第一活动接头结构不变,在技术参数上略有改变,主要体现在额定电流的降低及尺寸的减小上,如图4所示。

快速连接装置第二活动接头直接通过线夹与放电仪电缆连接,中心为金属机构外包塑料绝缘,金属杆端部有一个1cm的凸起部分,用于与快速连接装置第一活动接头配合连接,如图5所示。

图5新型快速连接装置第二活动接头技术参数

2.2电流/电压测量模块

电流/电压测量模块实现对放电过程中的电流、电压进行监测和显示,由数码显示模块、分流电阻、分压电阻组成,原理如图6所示。

电压的测量采用电阻分压原理,分压电阻R1=999kΩ,分压电阻R2=1kΩ,R1与R2串联分压,以负极为基准,分压后的电压信号输入显示模块。电流的测量采用电阻分流原理,通过大电流分流器实现,最大允许电流300A,输出满度为75mV电压信号输入显示模块。

3新型快速连接装置的安装与应用

本文所述新型快速连接装置现场安装示意图如图7所示。目前,该新型快速连接装置能够兼容变电站现场已安装的旧款第一活动接头,其效果在大量的核容放电试验中得以验证,结果证明:新型快速连接装置电压、电流测量准确,接头连接可靠性高,核容过程中未出现过接头接触不良的现象。部分变电站内旧款第一活动接头无法安装的蓄电池组,新型快速连接装置第一活动接头能够顺利安装使用。

4结论

新型快速连接装置对第二活动接头进行重新设计,能够兼容变电站现场已安装的旧款第一活动接头,实现旧款放电仪与蓄电池的快速、可靠连接,同时在此基础上做出了以下改善:

(1）对放电过程中的电流、电压进行监测显示,作为放电过程中放电仪电流、电压显示的有效补充,避免核容工作中人工测量电压、电流。

(2）新型快速连接装置第二活动接头直接通过线夹与放电仪电缆连接,两者在同一水平线上,有效避免了放电仪放电线受到外力作用时,快速连接装置第二活动接头逆旋转导致接触不良的隐患。

(3）降低了新型快速连接装置第一活动接头的尺寸,增加了安装适应性。