高速公路机电系统一般由通讯、收费、监控和供电四个系统所组成,它是通过现代化电子技术和设备来实现高速公路现代化管理的。它涉及到电子技术、自动控制、通讯技术、计算机技术等多门学科,具有技术密集、高科技、高技能的管理特点。供电是基础,通讯是**,收费是命脉,监控是手段。四个系统任何一个环节出现故障和事故,都将给高速公路的运营带来损失,甚至中断。
高速公路有很多都是地处偏远的地带,不得不采用农用电源,那里的供电条件不好,比如电压波动幅度大、经常停电;环境条件不好,比如山洞内湿度大,冬夏温差大,特别是雷雨季节干扰大;技术力量薄弱,维修能力差,等等。所以就对UPS提出了严格的要求,比如要求UPS能耐恶劣环境,具有无人值守的能力。这就是可用性,如式(1)所示。
式中: A是可用性,其值是一个百分比。
MTBF是表明供电系统可靠性的平均无故障时间,单位是小时,h。
MTTR是表明供电系统可性的平均修复时间,单位是小时,h。
可靠性是指硬件系统多长时间不出故障,而出了故障后怎么办?并没有提及,因此对使用者贡献不大;而可用性则指的是在规定时间内其正常供电的百分比。它不但包括了硬件因数,而且也包含了人的因素。如式所示,如果系统的平均无故障时间MTBF=∞,MTTR就可忽略不计,可实现**可用性目标;如果故障后的修复时间MTTR=0,那么供电系统的可用性也可以是**。
当然,在单机工作的情况下实现**的可用性是困难的。MTBF不可能是无穷大,但由于各种原因的限制采用一些切实可行的措施来提高可靠性和可用性倒是可能的。比如采用可靠性高的系统,双机冗余系统,N+X模块冗余系统等。从理论上讲是对的,但在实际设计时却往往由于出现偏差而陷入误区。
二、稳压器与UPS组合供电方案
在前面加一级交流稳压器以扩大对输入电压变化有些驾驶员认为,电解液密度越大,蓄电池的放电程度就越低,蓄电池的端电压就越高,电荷容量就越大,并且可防止冬季电解液结冰而冻坏蓄电池,因而在调整电解液密度时,不仅使原始电解液密度规定值,而且在正常使用中需补加蒸馏水时也习惯补加一些不同密度的电解液,结果使电解液密度越来越高。其实这种做法是非常错误的。 电解液密度作为衡量蓄电池放电程度的一个重要标志,是以原始电解液密度已经确定为前提的,补加不同密度的电解液,只意味着提高原电解液的密度,即使测得的电解液密度较高也不能说明其放电程度就低;提高电解液密度可提高蓄电池端电压和电荷容量是相对而言的,一方面提高电解液密度可以提高蓄电池的电动势,使其端电压和电荷容量增加,但另一方面电解液密度过大,电解液粘度增加、内阻增大,使其渗透能力降低,反而会使蓄电池端电压和电荷容量下降,而且电解液密度过大还会造成板硫化和隔板腐蚀等多种问题,使蓄电池使用寿命降低。
忽视电解液液面高度的检查
应定期检查蓄电池电解液液面高度。若电解液数量不够,会导致板上部与空气接触而硫化,降低蓄电池的电荷容量,缩短其使用寿命。一般在冬天半个月检查1次,夏天高温水易蒸发,应每周检查1次。电解液液面高度一般为高出板10mm-15mm。现在绝大多数蓄电池在外壳上都有电解液液面高度上、下限标记,所以电解液液面只要在规定范围内即可。对于目前广泛使用的免维护蓄电池,虽然使用中不需要添加蒸馏水,但也应结合汽车定期维护检查电解液液面高度,不符合要求时应进行调整。
电解液液面“宁高勿低”
有些驾驶员在给蓄电池加注电解液或补加蒸馏水时,对其液面高度往往采取“宁高勿低”的错误做法。电解液液面过高,在车辆行驶过程中,电解液很容易从通气孔溢出而腐蚀柱,造成柱接触不良或早期损坏。聚积在蓄电池盖上的电解液会使正、负柱连通而构成回路,致使蓄电池自行放电。同时电解液液面过高会造成蓄电池内部压力过大,严重时还会造成蓄电池爆炸。
随意添加蒸馏水
在蓄电池日常维护中,当电解液不足时,一般应补加蒸馏水。但有时电解液减少是由于蓄电池壳体破损出现裂缝或加液孔盖扣不严使电解液泄漏而造成的。而有些驾驶员往往在检查液面高度时不注意区分是因蓄电池壳体破损或其他原因造成电解液泄漏,还是正常损耗,只要电解液液面一降低就加蒸馏水,结果造成电解液密度明显降低,使蓄电池不能正常工作。还有些驾驶员常常在收车后添加蒸馏水,结果所添加的蒸馏水不能与蓄电池原电解液充分混合,因而易使蓄电池产生自行放电或损坏蓄电池板,在严寒地区还会造成蓄电池局部结冰现象,影响蓄电池的使用寿命。反之,若在出车前给蓄电池添加蒸馏水,由于汽车在行驶中发电机不断给蓄电池充电,可使所加的蒸馏水与蓄电池内原电解液充分混合,蓄电池性能不会受影响。因此应在出车前添加蒸馏水,而不宜在收车后添加蒸馏水。
随意添加电解液
在汽车使用过程中,经常遇到蓄电池使用一段时间后,出现存电不足、电解液密度减小或缺水的现象。有些驾驶员不懂蓄电池的技术性能,误认为只要添加电解液就可以使其恢复工作能力。殊不知,这样会导致蓄电池电解液密度不断升高,这不但会使其内阻增大,端电压迅速下降,而且还会因电解液黏度增加,渗透能力变差,使蓄电池电荷容量降低。在使用过程中,电解液密度减小并不是硫酸消耗了,而是随着放电的进行,存电量的减小,硫酸逐渐转移到两板上,与活性物质生成硫酸铅,使电解液密度减小,放电越多电解液密度越小。因此当蓄电池电解液密度下降时,应及时对蓄电池进行补充充电,切勿随意添加电解液。
编辑本段蓄电池充电误区
新蓄电池不进行初充电
蓄电池的**充电称为初充电,初充电对蓄电池的使用寿命和电荷容量有很大的影响。若充电不足,则蓄电池电荷容量不高,使用寿命也短;若充电过量,则蓄电池电气性能虽然好,但也会缩短它的使用寿命,所以新蓄电池要小心谨慎地进行初充电。对于普通蓄电池在使用**定要按充电规范进行初充电。对于干荷电铅蓄电池,按使用说明书,虽然在规定的两年储存期内若需使用,只要加入规定密度的电解液搁置15min,不需要充电即可投入使用。但是,如果储存期过两年,由于板上有部分氧化,为了提高其电荷容量,使用前应进行补充充电,充电5h-8h后再用。