專利名稱：一種驗(yàn)證鉛酸蓄電池短路耐受時(shí)間的試驗(yàn)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鉛酸蓄電池的性能測(cè)試技術(shù)，具體涉及一種驗(yàn)證鉛酸蓄電池短路耐受時(shí)間的試驗(yàn)方法及裝置。
背景技術(shù)：
為了保證直流系統(tǒng)供電的可靠性，要求蓄電池進(jìn)線開關(guān)、充電器進(jìn)線開關(guān)和出線開關(guān)之間具有選擇性。在秦山二期及其擴(kuò)建項(xiàng)目中，ABB提供的方案是采用具備分?jǐn)嗄芰Φ呢?fù)荷開關(guān)(即不帶短路保護(hù)單元的MCCB或ACB)作為蓄電池保護(hù)開關(guān)，并配備帶有時(shí)間延時(shí)調(diào)節(jié)功能的短路保護(hù)裝置，通過延時(shí)以保證與充電器直流側(cè)開關(guān)之間的保護(hù)配合。但由于直流系統(tǒng)的擴(kuò)容，導(dǎo)致原來(lái)做過鑒定的最大S3D600負(fù)荷開關(guān)承受12. 5kA的短路電流，已不能覆蓋福清一期的大容量開關(guān)要求，ABB建議采用熔斷器開關(guān)來(lái)代替負(fù)荷開關(guān)的方案，嶺澳二期由西門子供貨的直流柜也采用了熔斷器方案。目前熔斷器開關(guān)可承受額定電流高達(dá)1250A，另外在兩極系統(tǒng)中熔斷器可承受額定電流亦高達(dá)1600A(符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) IEC60947-3)。然而采用熔斷器方案后，為了保證選擇性要求，在蓄電池最小短路電流情況下，即放電到終止電壓時(shí)發(fā)生短路，熔斷器的熔斷時(shí)間需要5、6秒鐘，這就要求蓄電池在這段時(shí)間內(nèi)不能發(fā)生損壞。在蓄電池的技術(shù)規(guī)格書中沒有要求蓄電池要長(zhǎng)時(shí)間耐受短路電流，蓄電池供貨商對(duì)此要求也沒有經(jīng)驗(yàn)，能否滿足這一要求成了一個(gè)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用試驗(yàn)驗(yàn)證鉛酸蓄電池短路耐受時(shí)間的試驗(yàn)方法及裝置，解決現(xiàn)有實(shí)現(xiàn)直流配電系統(tǒng)電源進(jìn)線開關(guān)選擇性方面問題，提高直流配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可靠性。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種驗(yàn)證鉛酸蓄電池短路耐受時(shí)間的試驗(yàn)方法，該方法將大電流發(fā)生器作為短路電流源，將鉛酸蓄電池作為負(fù)載，使短路電流通過蓄電池的極柱及極板，驗(yàn)證蓄電池各組成部分及整體的耐受短路時(shí)間。進(jìn)一步，如上所述的驗(yàn)證鉛酸蓄電池短路耐受時(shí)間的試驗(yàn)方法，具體試驗(yàn)內(nèi)容如下(1)將經(jīng)過一小時(shí)放電至端電壓為1.86V的蓄電池的正負(fù)極柱與蓄電池熔斷器的出線端連接，將大電流發(fā)生器的正負(fù)端子與蓄電池熔斷器的進(jìn)線端連接，通以強(qiáng)度為 7. 2kA，時(shí)長(zhǎng)為5. 55s的短路電流，觀察回路狀態(tài)；(2)將充滿電的蓄電池的正負(fù)極柱與蓄電池熔斷器的出線端連接，將大電流發(fā)生器的正負(fù)端子與蓄電池熔斷器的進(jìn)線端連接，通以強(qiáng)度為12. 5kA，時(shí)長(zhǎng)為1.8 短路電流， 觀察回路狀態(tài)；(3)將經(jīng)過一小時(shí)放電至端電壓為1. 86V的蓄電池的正負(fù)極柱直接與大電流發(fā)生器的正負(fù)端子相連接，通以強(qiáng)度為7. 2kA，時(shí)長(zhǎng)為5. 55s短路電流，觀察回路狀態(tài)；
(4)將充滿電的蓄電池的正負(fù)極柱直接與大電流發(fā)生器的正負(fù)端子相連接，通以強(qiáng)度為12. 5kA，時(shí)長(zhǎng)為1. 85s短路電流，觀察回路狀態(tài)。一種驗(yàn)證鉛酸蓄電池短路耐受時(shí)間的試驗(yàn)裝置，包括作為短路電流源的大電流發(fā)生器，大電流發(fā)生器接線至蓄電池進(jìn)線的熔斷器開關(guān)，熔斷器開關(guān)再接線至蓄電池正負(fù)極構(gòu)成回路。另一種驗(yàn)證鉛酸蓄電池短路耐受時(shí)間的試驗(yàn)裝置，包括作為短路電流源的大電流發(fā)生器，大電流發(fā)生器直接接線至蓄電池正負(fù)極構(gòu)成回路。本發(fā)明的有益效果如下1)本發(fā)明通過試驗(yàn)驗(yàn)證了鉛酸蓄電池的短路耐受時(shí)間，使直流配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性、安全性得到了保證；2)通過本發(fā)明所提供的試驗(yàn)方法，拓展了鉛酸蓄電池的性能，為其在更廣泛的領(lǐng)域內(nèi)得到應(yīng)用提供了依據(jù)。


圖1為本發(fā)明的試驗(yàn)裝置原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。當(dāng)直流系統(tǒng)母線在發(fā)生短路時(shí)，充電器立即發(fā)生限流，所以短路電流全部來(lái)自蓄電池組。然而用一整組蓄電池來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)顯然不現(xiàn)實(shí)，如果用一兩只蓄電池進(jìn)行試驗(yàn)，由于電壓低，連接線的電阻遠(yuǎn)大于電池內(nèi)阻，得到的短路電流與實(shí)際情況差距太大。為此，本發(fā)明在試驗(yàn)時(shí)短路電流不由蓄電池產(chǎn)生，而是用大電流發(fā)生器來(lái)產(chǎn)生，蓄電池僅作為一個(gè)負(fù)載，在短路電流流過蓄電池正負(fù)極柱時(shí)，驗(yàn)證其是否能夠承受。所采用的方法就是將大電流發(fā)生器作為短路電流源，將鉛酸蓄電池作為負(fù)載，使短路電流通過蓄電池的極柱及極板，驗(yàn)證蓄電池各組成部分及整體的耐受短路時(shí)間。為了盡量模擬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的接線，試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)為從大電流發(fā)生器接線至蓄電池進(jìn)線的熔斷器開關(guān)，由熔斷器開關(guān)再接線至蓄電池正負(fù)極構(gòu)成回路。如果短路時(shí)間長(zhǎng)， 回路中連接的電纜可能會(huì)產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，蓄電池極柱如果產(chǎn)生很高的熱量可能會(huì)導(dǎo)致密封膠失效，致使電解液泄露。為此還制作一個(gè)用于固定蓄電池和接線板的架子，并且在架子下面墊塑料布，以防有電解液溢出。試驗(yàn)選用容量為2000Ah的固定型防酸式鉛酸蓄電池作為試驗(yàn)對(duì)象，一共4只，兩只滿充，用來(lái)模擬最大短路情況，兩只1小時(shí)放電至1. 86V端電壓，用來(lái)模擬最小短路情況。 滿充蓄電池的短路電流為12. 5kA，內(nèi)阻為0. 16m0hm，理論耐受時(shí)間為1. 85s ；1小時(shí)放電至 1. 86V端電壓的蓄電池短路電流為7. 2kA，內(nèi)阻0. 24m0hm,理論耐受時(shí)間為5. 55s。蓄電池進(jìn)線回路熔斷器型號(hào)為NH4a-800A，gL/gG，DC440V ；負(fù)荷開關(guān)型號(hào)為0S1250-2P。試驗(yàn)分兩步四次進(jìn)行，第一步是蓄電池在熔斷器保護(hù)下的短路耐受特性試驗(yàn)，分為充滿和1小時(shí)放電后兩次；第二步是蓄電池在沒有熔斷器保護(hù)下的短路耐受特性試驗(yàn)， 分為充滿和1小時(shí)放電后兩次。第一次試驗(yàn)，如圖1所示，檢測(cè)一小時(shí)放電后蓄電池的端電壓并記錄；然后將1小時(shí)放電后端電壓為1. 86V的蓄電池3安裝到蓄電池試驗(yàn)固定架內(nèi)，并通過蓄電池自帶的 120mm2連接電纜將蓄電池的正負(fù)極柱分別與兩塊連接銅排相連；將大電流發(fā)生器1的正負(fù)端子分別通過400mm2的銅纜4連接至蓄電池熔斷器柜2內(nèi)進(jìn)線端；將蓄電池熔斷器柜2內(nèi)出線端通過400mm2的銅纜5連接至固定在蓄電池試驗(yàn)固定架上的兩塊連接銅排的另一側(cè) (即蓄電池通過熔斷器與電源串接)；接好線后通以強(qiáng)度為7. 2kA，時(shí)長(zhǎng)為5. 55s短路電流， 觀察回路狀態(tài)。第二次試驗(yàn)，用充滿電的蓄電池替換掉第一次試驗(yàn)中放電1小時(shí)后的蓄電池，接好線后通以強(qiáng)度為12. 5kA，時(shí)長(zhǎng)為1. 85s短路電流，觀察回路狀態(tài)。第三次試驗(yàn)，將1小時(shí)放電后端電壓為1. 86V的蓄電池安裝到蓄電池試驗(yàn)固定架內(nèi)，并通過蓄電池自帶的120mm2連接電纜將蓄電池的正負(fù)極柱分別與兩塊連接銅排相連， 將大電流發(fā)生器的正負(fù)端子分別通過400mm2的銅纜連接至蓄電池試驗(yàn)固定架上的兩塊連接銅排的另一側(cè)(即蓄電池不通過熔斷器，直接與電源串接)；接好線后通以強(qiáng)度為7. 2kA， 時(shí)長(zhǎng)為5. 55s短路電流，觀察回路狀態(tài)。第四次試驗(yàn)，將充滿電的蓄電池替換掉第三次試驗(yàn)中放電1小時(shí)后的蓄電池，接好線后通以強(qiáng)度為12. 5kA，時(shí)長(zhǎng)為1. 85s短路電流，觀察回路狀態(tài)。前兩次試驗(yàn)由于回路中有熔斷器保護(hù)，熔斷器的熔斷試驗(yàn)小于蓄電池短路耐受計(jì)算的時(shí)間，所以對(duì)蓄電池的考驗(yàn)不如后兩次不帶熔斷器保護(hù)嚴(yán)酷。試驗(yàn)過程中熔斷器的熔斷時(shí)間與熔斷曲線給出的時(shí)間基本一致，兩只蓄電池經(jīng)過后來(lái)的放電試驗(yàn)，容量沒有發(fā)生明顯的變化。后兩次試驗(yàn)沒有熔斷器保護(hù)，直接按計(jì)算的耐受時(shí)間通過了短路電流，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)后，立即用手摸蓄電池端子，不發(fā)熱，兩只蓄電池經(jīng)過后來(lái)的放電試驗(yàn)，容量沒有發(fā)生明顯的變化。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對(duì)本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其同等技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種驗(yàn)證鉛酸蓄電池短路耐受時(shí)間的試驗(yàn)方法，其特征在于該方法將大電流發(fā)生器作為短路電流源，將鉛酸蓄電池作為負(fù)載，使短路電流通過蓄電池的極柱及極板，驗(yàn)證蓄電池各組成部分及整體的耐受短路時(shí)間。
2.如權(quán)利要求1所述的驗(yàn)證鉛酸蓄電池短路耐受時(shí)間的試驗(yàn)方法，其特征在于具體試驗(yàn)內(nèi)容如下(1)將經(jīng)過一小時(shí)放電至端電壓為1.86V的蓄電池的正負(fù)極柱與蓄電池熔斷器的出線端連接，將大電流發(fā)生器的正負(fù)端子與蓄電池熔斷器的進(jìn)線端連接，通以強(qiáng)度為7. 2kA，時(shí)長(zhǎng)為5. 55s的短路電流，觀察回路狀態(tài)；(2)將充滿電的蓄電池的正負(fù)極柱與蓄電池熔斷器的出線端連接，將大電流發(fā)生器的正負(fù)端子與蓄電池熔斷器的進(jìn)線端連接，通以強(qiáng)度為12. 5kA，時(shí)長(zhǎng)為1.8 短路電流，觀察回路狀態(tài)；(3)將經(jīng)過一小時(shí)放電至端電壓為1.86V的蓄電池的正負(fù)極柱直接與大電流發(fā)生器的正負(fù)端子相連接，通以強(qiáng)度為7. 2kA，時(shí)長(zhǎng)為5. 55s短路電流，觀察回路狀態(tài)；(4)將充滿電的蓄電池的正負(fù)極柱直接與大電流發(fā)生器的正負(fù)端子相連接，通以強(qiáng)度為12. 5kA，時(shí)長(zhǎng)為1. 85s短路電流，觀察回路狀態(tài)。
3.—種驗(yàn)證鉛酸蓄電池短路耐受時(shí)間的試驗(yàn)裝置，其特征在于包括作為短路電流源的大電流發(fā)生器，大電流發(fā)生器接線至蓄電池進(jìn)線的熔斷器開關(guān)，熔斷器開關(guān)再接線至蓄電池正負(fù)極構(gòu)成回路。
4.一種驗(yàn)證鉛酸蓄電池短路耐受時(shí)間的試驗(yàn)裝置，其特征在于包括作為短路電流源的大電流發(fā)生器，大電流發(fā)生器直接接線至蓄電池正負(fù)極構(gòu)成回路。
全文摘要
本發(fā)明涉及鉛酸蓄電池的性能測(cè)試技術(shù)，具體涉及一種驗(yàn)證鉛酸蓄電池短路耐受時(shí)間的試驗(yàn)方法及裝置。該試驗(yàn)方法將單只蓄電池作為試驗(yàn)對(duì)象，用大電流發(fā)生器來(lái)模擬整組蓄電池的短路電流，將被試驗(yàn)蓄電池與大電流發(fā)生器通過電纜連接在一起，使大電流發(fā)生器發(fā)出的短路電流通過被試驗(yàn)的蓄電池，最后通過放電試驗(yàn)驗(yàn)證蓄電池耐受短路后容量是否降低。通過本發(fā)明所提供的方法和裝置可以驗(yàn)證各種容量鉛酸蓄電池短路耐受時(shí)間。
文檔編號(hào)G01R31/36GK102262217SQ20111015693
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月13日
發(fā)明者周曉斌, 姜慶水, 沈巖 申請(qǐng)人:中國(guó)核電工程有限公司