鉛酸蓄電池漏液事故案例分析

一

蓄電池組漏液短路的危害

①導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中斷事故

數(shù)據(jù)中心的供電保障系統(tǒng)是保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供電不中斷的核心系統(tǒng)，后備蓄電池組是網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)急供電能源之所在。在直流240V供電系統(tǒng)中，蓄電池組是直接并聯(lián)在整流器輸出端的直流供電回路中，正是由于有后備蓄電池組的存在，市電停電或交流側(cè)發(fā)生電氣短路中斷時(shí)，并不會(huì)直接導(dǎo)致通信網(wǎng)絡(luò)的供電中斷。同樣，在交流UPS系統(tǒng)中，只要逆變器及后續(xù)電路正常工作，后備蓄電池組就能夠發(fā)揮作用。然而，若蓄電池組發(fā)生電氣短路，必然造成電源系統(tǒng)的輸出電壓瞬間跌落，引起負(fù)載設(shè)備掉電，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中斷故障，嚴(yán)重影響信息通信的暢通。

②蓄電池組屬于直流電源，其電路故障危害性比交流電源要大

一般情況下，發(fā)現(xiàn)電氣短路起火時(shí)，首先要切斷電源。對于交流電源而言，由于電能自上而下地來源于市電電網(wǎng)或柴油發(fā)電機(jī)組，當(dāng)發(fā)生電氣短路故障時(shí)，總會(huì)有一級保護(hù)器件產(chǎn)生動(dòng)作，及時(shí)切斷短路的電氣電路。而當(dāng)蓄電池組位于電源供電系統(tǒng)的末端，電能是自下而上提供的，只要越過了直流總配電屏的保護(hù)熔絲或蓄電池組的保護(hù)斷路器，則不會(huì)再有其它的保護(hù)。發(fā)生短路故障時(shí)，往往無法有效地切斷短路的電氣電路。加上直流電流不像交流正弦波，它沒有過零點(diǎn)時(shí)的瞬間電動(dòng)勢為零的過程，一旦發(fā)生電氣短路極易引起蔓延。而發(fā)生短路后的阻抗僅取決于導(dǎo)線線阻和蓄電池組的內(nèi)阻，短路電流近似為無窮大。因此，蓄電池組直流電氣短路的危害程度遠(yuǎn)大于交流電氣短路。

③引發(fā)機(jī)房火災(zāi)

發(fā)生蓄電池組電氣短路后，若不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和切斷回路，則必然引起火災(zāi)。蓄電池組的電量越足，危害性也越大。

二

蓄電池電氣短路的原因

常見的蓄電池電氣短路甚至起火的原因一般有以下幾點(diǎn)：

①蓄電池本身質(zhì)量有問題，樁頭與極板連接有隱患；

②蓄電池在運(yùn)輸或安裝時(shí)，殼體出現(xiàn)裂紋而沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，安裝后蓄電池內(nèi)部酸液析出通過電池架電氣短路；

③蓄電池與電纜連接不牢，造成接觸電阻過大，溫度升高后接觸面氧化嚴(yán)重，進(jìn)而造成接觸電阻繼續(xù)變大，相繼引起電氣打火甚至拉弧，最終引燃附近可燃物造成起火；

④蓄電池組的連接電纜耐壓值不夠，造成電纜間的絕緣擊穿，造成電纜短路起火；

⑤蓄電池配置不合理，超出蓄電池放電極限；

⑥蓄電池連接電纜在出入電池架處被電池架鐵皮劃破絕緣層發(fā)生短路；

⑦蓄電池充電電流過大或電壓過高造成蓄電池過充發(fā)熱，正負(fù)極板變形彎曲從而起火；

⑧蓄電池組的外部連接電纜或內(nèi)部連接電纜因使用時(shí)間過久而絕緣老化，未及時(shí)檢查更換處理，造成電纜間或電纜與電池架間產(chǎn)生短路。

從理論上分析，發(fā)生故障的根本原因是蓄電池組或單體通過導(dǎo)電體（例如電解液、電池架、導(dǎo)線等）或直接形成了正負(fù)極之間的回路，產(chǎn)生了漏電流或電氣短路。

三

蓄電池組漏液隱患的防范措施的不足之處

常用防范蓄電池漏液電氣短路措施和不足在上述各種蓄電池組電氣短路的起因中，蓄電池漏液造成對電池架短路或絕緣度下降，造成正負(fù)極通過電池架間接短路，一直是發(fā)生幾率較高、最難以判斷和發(fā)現(xiàn)，但后患卻非常嚴(yán)重的疑難故障。

①蓄電池底部增加托盤——托盤可燃；

②電池架增加電木板墊片——不能避免電解液的漫延；

③電池架對電氣地絕緣——不易實(shí)施且不符合安全規(guī)范；

④蓄電池室安裝煙霧告警系統(tǒng)——不及時(shí)。

四

蓄電池組漏液檢測的設(shè)置、排查和分析判斷

（1）蓄電池組漏液告警應(yīng)定義為重大告警。當(dāng)出現(xiàn)告警時(shí)，應(yīng)及時(shí)派維護(hù)人員到現(xiàn)場排查

（2）對于240V直流電源系統(tǒng)，當(dāng)出現(xiàn)絕緣監(jiān)察告警時(shí)，如僅有總母線電壓告警而沒有分支路漏電流告警，在排除誤告警的可能后，應(yīng)考慮為蓄電池組絕緣度下降引起的告警

（3）多組蓄電池組（n=1～4）并聯(lián)的情況

①當(dāng)n=1時(shí)，蓄電池組漏液告警即為唯一的一組蓄電池為疑似故障蓄電池組；

②當(dāng)n>1時(shí)，可以逐組斷開蓄電池組的近端保護(hù)開關(guān)，斷開后系統(tǒng)告警隨即消失時(shí)，該組蓄電池組即為疑似故障蓄電池組。

（4）蓄電池組漏液檢測可以有固定式和便攜式兩種形式

①蓄電池組正負(fù)極不接地的240V直流系統(tǒng)（即表1中第1種情況），可以直接通過完善系統(tǒng)絕緣監(jiān)察功能的方式實(shí)現(xiàn)對蓄電池組漏液的在線檢測；

②同樣，蓄電池組正負(fù)極不接地且無中間抽頭或中間抽頭僅接中性點(diǎn)而不接地的交流UPS系統(tǒng)（即表1中第2、3種情況），可設(shè)置固定式的蓄電池組漏液檢測裝置實(shí)現(xiàn)對蓄電池組漏液的在線檢測；

③電池組正負(fù)極不接地但有中間抽頭且接地的交流UPS系統(tǒng)（即表1中第4種情況），可以利用便攜式蓄電池組漏液檢測儀定期對蓄電池組進(jìn)行巡檢。

五

安裝固定式蓄電池組

安裝固定式蓄電池組漏液測試裝置或開始對蓄電池組進(jìn)行巡檢前，應(yīng)測試并確認(rèn)蓄電池組為對地懸浮工作狀態(tài)。即滿足下列幾點(diǎn)：

①蓄電池組正負(fù)極均不接地；

②蓄電池組的充放電回路對地絕緣或隔離；

③有中間抽頭的蓄電池組，其中性點(diǎn)不接地或?qū)Φ爻矢咦锠顟B(tài)；

④對于有中間抽頭且中性點(diǎn)接地的UPS系統(tǒng)蓄電池組，可通過將電池架對地絕緣，或利用蓄電池組的近端保護(hù)開關(guān)將正負(fù)極與電源系統(tǒng)分離的方式，確保其對電池架的絕緣。

審核編輯：劉清