一種新型蓄電池放電儀快速連接裝置的研制

引言

目前,核容是檢測站用直流蓄電池容量的方式,電力行業(yè)中普遍采用的是執(zhí)行0.1C10放電至蓄電池容量的80%時,蓄電池單體電壓不低于90%額定電壓則為正常,否則容量不合格。以800Ah、2V蓄電池為例,蓄電池放電電流達(dá)80A,放電時長達(dá)8h,整個放電過程中放電儀與蓄電池組的連接線上通過恒定的80A大電流,連接接頭的阻抗直接影響放電過程的安全性,接觸不良或接頭自身阻抗過大,極易引起發(fā)熱,嚴(yán)重時可能導(dǎo)致接頭熔融或燃燒起火事故。

為提高蓄電池核容放電的效率,電力行業(yè)內(nèi)廣泛推廣使用智能型蓄電池放電儀,提供叉型大電流接頭,對于蓄電池放電儀與站用直流系統(tǒng)的連接卻普遍采用螺絲加線耳接線的傳統(tǒng)方式,速度慢,且由于正、負(fù)極距離很近,連接過程容易造成短路,成為提高蓄電池核容放電工作效率及安全性的瓶頸。

對于在繼保室組屏安裝的蓄電池,放電儀粗大的電纜接頭根本無法接入充電機(jī)屏放電空開下端,工作人員被迫將放電電纜與蓄電池保險的接線柱并接,由于正、負(fù)極距離很近,并接過程容易造成短路,且粗大的放電電纜產(chǎn)生的強(qiáng)大應(yīng)力容易損壞瓷質(zhì)的蓄電池保險座。對于在獨(dú)立蓄電池室安裝的蓄電池組,放電電纜一般接在蓄電池架過渡端子上,解開過渡端子容易造成極間短路或接地。

為解決以上問題,我們研制了一種新型蓄電池放電儀快速連接裝置,實現(xiàn)蓄電池放電儀與蓄電池組快速、安全連接,同時對放電過程中的電流、電壓進(jìn)行監(jiān)測顯示,極大地提高了工作效率,降低了作業(yè)風(fēng)險。

1蓄電池核容現(xiàn)有連接方式及不足

1.1蓄電池核容現(xiàn)有連接方式

文獻(xiàn)研制了一種蓄電池放電儀快速連接裝置,提出將防擺動連接片帶縱向擴(kuò)槽一段用螺絲固定在蓄電池充電機(jī)屏放電熔斷器的下端,同時將快速連接裝置第一活動接頭用螺絲固定在防擺動連接片的另一端,將快速連接裝置第二活動接頭用螺絲固定在放電儀線耳上,需要放電時只需要將快速連接裝置第二活動接頭凸起部分沿快速連接裝置第一活動接頭凹槽部位對應(yīng)接入后旋轉(zhuǎn)90o即可實現(xiàn)快速、可靠連接,如圖1所示。

1.2蓄電池核容現(xiàn)有連接方式的不足

應(yīng)用表明,以上連接方式確實提高了工作效率,有效降低了核容工作中解、接線等作業(yè)風(fēng)險和人身觸電風(fēng)險,但其在多次的核容現(xiàn)場應(yīng)用中也暴露出一些問題:

(1）放電儀電纜經(jīng)線耳與快速連接裝置第二活動接頭垂直安裝,當(dāng)放電儀電纜受到外力時極易擺動,造成快速連接裝置第二活動逆向旋轉(zhuǎn),存在與第一活動接頭連接不到位接觸不良的隱患。

(2）核容過程中,放電電流及蓄電池組電壓是關(guān)鍵參數(shù),雖然放電儀上有所顯示,但蓄電池放電儀對于蓄電池組端電壓的監(jiān)測是通過計算單節(jié)蓄電池電壓之和得到的,與實際測量電壓存在偏差,且工作人員也習(xí)慣性地通過直流鉗表監(jiān)測放電電流,與放電儀電流比較作為參考。因此,實際核容過程中仍然需要用萬用表測量電壓,用鉗表測量電流。

(3）快速連接裝置第二活動接頭尺寸偏大,部分熔斷器下端無法安裝。

2新型蓄電池放電儀快速連接裝置原理及特點(diǎn)

2.l新型蓄電池放電儀快速連接裝置的組成及技術(shù)特點(diǎn)

一種新型蓄電池放電儀快速連接裝置俯視圖如圖2所示,側(cè)視圖如圖3所示,其由叉型母頭(101）、叉型公頭(102）、電流/電壓測量模塊(103）、放電儀電纜(104）、快速連接裝置第二活動接頭(105）、快速連接裝置第一活動接頭(106）組成,叉型母頭是目前蓄電池放電儀的通用接頭。

快速連接裝置第一活動接頭結(jié)構(gòu)不變,在技術(shù)參數(shù)上略有改變,主要體現(xiàn)在額定電流的降低及尺寸的減小上,如圖4所示。

快速連接裝置第二活動接頭直接通過線夾與放電儀電纜連接,中心為金屬機(jī)構(gòu)外包塑料絕緣,金屬桿端部有一個1cm的凸起部分,用于與快速連接裝置第一活動接頭配合連接,如圖5所示。

圖5新型快速連接裝置第二活動接頭技術(shù)參數(shù)

2.2電流/電壓測量模塊

電流/電壓測量模塊實現(xiàn)對放電過程中的電流、電壓進(jìn)行監(jiān)測和顯示,由數(shù)碼顯示模塊、分流電阻、分壓電阻組成,原理如圖6所示。

電壓的測量采用電阻分壓原理,分壓電阻R1=999kΩ,分壓電阻R2=1kΩ,R1與R2串聯(lián)分壓,以負(fù)極為基準(zhǔn),分壓后的電壓信號輸入顯示模塊。電流的測量采用電阻分流原理,通過大電流分流器實現(xiàn),最大允許電流300A,輸出滿度為75mV電壓信號輸入顯示模塊。

3新型快速連接裝置的安裝與應(yīng)用

本文所述新型快速連接裝置現(xiàn)場安裝示意圖如圖7所示。目前,該新型快速連接裝置能夠兼容變電站現(xiàn)場已安裝的舊款第一活動接頭,其效果在大量的核容放電試驗中得以驗證,結(jié)果證明:新型快速連接裝置電壓、電流測量準(zhǔn)確,接頭連接可靠性高,核容過程中未出現(xiàn)過接頭接觸不良的現(xiàn)象。部分變電站內(nèi)舊款第一活動接頭無法安裝的蓄電池組,新型快速連接裝置第一活動接頭能夠順利安裝使用。

4結(jié)論

新型快速連接裝置對第二活動接頭進(jìn)行重新設(shè)計,能夠兼容變電站現(xiàn)場已安裝的舊款第一活動接頭,實現(xiàn)舊款放電儀與蓄電池的快速、可靠連接,同時在此基礎(chǔ)上做出了以下改善:

(1）對放電過程中的電流、電壓進(jìn)行監(jiān)測顯示,作為放電過程中放電儀電流、電壓顯示的有效補(bǔ)充,避免核容工作中人工測量電壓、電流。

(2）新型快速連接裝置第二活動接頭直接通過線夾與放電儀電纜連接,兩者在同一水平線上,有效避免了放電儀放電線受到外力作用時,快速連接裝置第二活動接頭逆旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致接觸不良的隱患。

(3）降低了新型快速連接裝置第一活動接頭的尺寸,增加了安裝適應(yīng)性。