Mi okozza az UPS akkumulátor meghibásodását? | DFUN Critical Power Solutions
A szünetmentes tápegység (UPS) csak annyira megbízható, mint a benne lévő akkumulátor. A szünetmentes tápegység akkumulátorának meghibásodása
nem tervezett áramkimaradásainak egyetlen legnagyobb oka . az adatközpontok és ipari létesítmények A Ponemon Institute kutatása szerint az akkumulátor meghibásodása a
nem tervezett adatközponti leállások 65% -áért felelős – ez több, mint bármely más kiváltó ok. A jó hír: a legtöbb UPS akkumulátor meghibásodása megelőzhető.
65%
az UPS akkumulátorhibája által okozott adatközponti kimaradások
<½
a valós világ és a laboratóriumi körülmények között elért névleges élettartam
80%
megfelelő karbantartással megelőzhető hibák
Hogyan működnek az UPS akkumulátorai – és miért nem működnek
A legtöbb UPS-rendszer használ szelepszabályozott ólom-savas (VRLA) akkumulátorokat , amelyeket arra terveztek, hogy rövid ideig – jellemzően 5-15 percig – nagy teljesítményt biztosítsanak hálózati kimaradás esetén. Egyre elterjedtebbek a lítium-ion UPS akkumulátorok, amelyek hosszabb élettartamot kínálnak magasabb előzetes költség mellett.
Mindkét akkumulátortípus elektrokémiai eszköz, amely kémiai reakciókon keresztül energiát tárol és bocsát ki, így eredendően érzékeny a hőmérsékletre, a töltési ciklusokra, a feszültség pontosságára és a fizikai környezetre. Ha ezen tényezők bármelyike kívül esik az elfogadható paramétereken, az akkumulátor élettartama lerövidül – néha drámaian.
Az UPS akkumulátor meghibásodásának 9 fő oka
Emelt üzemi hőmérséklet
A hőmérséklet az UPS akkumulátor-élettartamának első számú ellensége. A VRLA akkumulátorok névleges üzemi hőmérséklete 25°C (77°F) . E küszöbérték fölé minden 10°C-os emelkedésnél az akkumulátor élettartama felére csökken – az 5 éves akkumulátorból 35°C-on 2,5 éves akkumulátor lesz, és 45°C-on alig bírja 1 évnél tovább.
Figyelmeztető jelek: A szünetmentes tápegység burkolata szokatlanul meleg; rövidebb üzemidő; gyakrabban kapcsolnak ki az alacsony elemszintű riasztások.
Megelőzés: Tartsa az UPS szobahőmérsékletét állandóan 20-25°C között. Biztosítson megfelelő légáramlást. Tisztítsa meg a szellőzőszűrőket havonta. Használjon hőképes szkennelést a rutin karbantartás során.
Túltöltés
Túltöltés akkor fordul elő, ha az UPS-töltő az akkumulátor gyártója által előírtnál magasabb úszófeszültséget alkalmaz. Ez túlzott gázképződést vált ki, felgyorsítja a belső kiszáradást és megemelkedik a hőmérsékletet – potenciálisan hőkiürülést, légtelenítést vagy tüzet okozhat.
Figyelmeztető jelek: Az akkumulátor burkolata érintésre forró; szokatlan vegyi szag; kidudorodó tokok; akkumulátor hibája annak ellenére, hogy viszonylag új.
Megelőzés: Mindig ellenőrizze, hogy a töltő feszültség beállításai megfelelnek-e az akkumulátor gyártójának specifikációinak.
Alultöltés és szulfatálás
A meghatározott feszültség alatti folyamatos töltés ólom-szulfát kristályok képződését okozza az akkumulátor lemezein – ezt az állapotot szulfatációnak nevezik. Idővel ezek a kristályok megkeményednek és elektrokémiailag inaktívvá válnak, tartósan csökkentve a kapacitást.
Figyelmeztető jelek: Terhelés alatt a feszültség meredeken csökken; hosszabb töltési idő; gyakori alacsony feszültségű riasztások.
Megelőzés: Győződjön meg arról, hogy az úszófeszültség megfelelően van beállítva. Tárolt akkumulátorok esetén 3–6 havonta végezzen karbantartási töltést.
Túlzott kisülési kerékpározás
Az UPS akkumulátorai készenléti eszközök, nem mélyciklusú akkumulátorok. Minden kisütési és újratöltési ciklus kissé csökkenti a kapacitást. A gyakori áramkimaradásokkal járó környezetek felgyorsítják a romlást.
Figyelmeztető jelek: A futási idő hónapok alatt fokozatosan lerövidül; a kapacitástesztek csökkenő tendenciát mutatnak.
Megelőzés: Mérje meg az UPS akkumulátor kapacitását a kisülési mélység csökkentése érdekében. A túlfeszültség elleni védelmet épületszinten kell megvalósítani.
Életkorral összefüggő kapacitásvesztés
Még tökéletes körülmények között is minden akkumulátornak véges élettartama van. A VRLA akkumulátorok általában 3-5 évig bírják; lítium-ion akkumulátorok 8-10 év. A kapacitásvesztés gyakran láthatatlan az alapvető feszültségellenőrzéseknél.
Kulcsfontosságú betekintés: Soha ne hagyatkozzon egyedül a feszültségértékekre. Az impedanciateszt (negyedévente) és a teljes kapacitású kisülési teszt (évente) rejtett romlást tár fel.
Megelőzés: A VRLA akkumulátorokat proaktívan 3-5 évente cserélje ki, függetlenül a látszólagos állapottól.
Thermal Runaway
A termikus kifutás a legveszélyesebb UPS akkumulátorhiba üzemmód. Akkor fordul elő, ha a belső hőtermelés meghaladja az akkumulátor azon képességét, hogy eloszlassa azt – önerősítő ciklust hoz létre, amely tüzet vagy robbanást okozhat.
Vészjelzések: Gyorsan emelkedő akkumulátor hőmérséklet; erős vegyi szag; látható duzzanat; UPS töltő folyamatos nagy teljesítményen.
Megelőzés: Használjon hőmérséklet-kompenzált töltéssel rendelkező UPS-t. Folyamatosan figyelje az akkumulátor hőmérsékletét. Azonnal cserélje ki a duzzadt vagy túlmelegedett akkumulátort.
Sorkapocskorrózió és rossz csatlakozások
A korrózió (fehér vagy zöld maradék) növeli az elektromos ellenállást és csökkenti az áramleadást. A laza csatlakozások terhelés alatt hőt termelnek, és ívképződést okozhatnak.
Figyelmeztető jelzések: Fehér vagy zöldes foltok a kivezetéseken; a feszültség terhelés alatt aránytalanul esik az akkumulátor korához képest.
Megelőzés: Minden karbantartási látogatáskor ellenőrizze és tisztítsa meg a terminálokat. Vigyen fel korróziógátló zsírt. Ellenőrizze, hogy a kapocs nyomatéka megfelel-e az előírásoknak.
Hibás akkumulátortípus vagy nem kompatibilis csere
Az alacsony költségű alternatív akkumulátorok nem megfelelő töltési paraméterekkel gyakran idő előtt meghibásodnak, ami vészhelyzeti cseréket és magasabb összköltséget eredményez.
Figyelmeztető jelzések: Az új akkumulátorok váratlan hibákat mutatnak röviddel a beszerelés után; a töltési viselkedés rendellenes.
Megelőzés: Mindig a gyártó által meghatározott akkumulátorokat vagy ellenőrzött kompatibilis megfelelőket használjon. Alternatívák helyettesítése előtt konzultáljon a DFUN-nal.
Fizikai sérülések és rossz kezelés
A tárolás, szállítás vagy telepítés során bekövetkező ütések vagy vibráció által okozott belső lemez sérülések cellás rövidzárlatot okozhatnak, amely meghibásodásként a felszínre kerül az első kisütési esemény során.
Figyelmeztető jelek: Az újonnan behelyezett akkumulátor gyorsan meghibásodik; a kapacitásvizsgálat gyenge teljesítményt mutat közvetlenül a telepítés után.
Megelőzés: Kövesse a gyártó kezelési előírásait. Szállításhoz használja az eredeti csomagolást. Minden telepítés után végezzen alapszintű kapacitástesztet.
Figyelmeztető jelek az UPS akkumulátorának hibájára
Figyelmeztető jel
Valószínű ok
Rövidebb üzemidő kimaradások alatt
Kapacitásvesztés, szulfatáció, öregedés
Gyakori alacsony akkumulátorszintű riasztások
Kapacitásvesztés, alultöltés
Az akkumulátor vagy az UPS burkolata forrónak érzi magát
Túltöltés, hőkiesés veszélye
Folyamatos hangjelzés áramellátás mellett
Akkumulátorhiba, belső alkatrész hibája
Duzzadt vagy deformálódott akkumulátorház
Túltöltés, hőkárosodás – azonnal cselekedjen
Fehér/zöld foltok a csatlakozókon
Korrózió
Az UPS nem vált át az akkumulátorra
Elhalt sejtek, nyitott áramkör, szulfatio
Vegyi szag az UPS közelében
Elektrolit szivárgás, termikus esemény
UPS akkumulátor karbantartási ütemterv
A kutatások következetesen azt mutatják, hogy az UPS akkumulátorok meghibásodásának 75–80%-a megelőzhető egy strukturált karbantartási programmal:
Havi: Ellenőrizze az eseménynaplókat, szemrevételezéssel, ellenőrizze a szobahőmérsékletet, tisztítsa meg a szűrőket.
Évente: Teljes kapacitás lemerülési teszt, hőképfelvétel, az akkumulátor korának áttekintése és a csere terv.
3–5 éves korban: Proaktívan cserélje ki a VRLA elemeket; kiindulási kapacitásteszt csere után; ellenőrizze a töltő beállításait az új akkumulátorokhoz.
VRLA vs. Lithium-Ion UPS akkumulátorok
VRLA (ólom-sav)
Élettartam: 3-5 év
Magas hőmérséklet érzékenység
Alacsonyabb előzetes költség
Nagyobb súly
Magasabb karbantartási gyakoriság
Lítium-ion ajánlott
Élettartam: 8-10 év
Mérsékelt hőmérséklet-érzékenység
Magasabb előzetes költség
Könnyebb súly
Alacsonyabb karbantartási gyakoriság
VRLA faktor
(ólom-sav)
lítium-ion
Élettartam
3-5 év
8-10 év
Hőmérséklet érzékenység
Magas
Mérsékelt
Előzetes költség
Alacsonyabb
Magasabb
Súly
Nehéz
Öngyújtó
Karbantartási gyakoriság
Magasabb
Alacsonyabb
Hosszú távú teljes birtoklási költség
Gyakran magasabb
Gyakran alacsonyabb
Alapvető megelőzési elvek
A környezet szabályozása: Tartsa az üzemi hőmérsékletet 25°C-on, és tartsa fenn a tiszta, akadálymentes légáramlást.
Ellenőrizze a töltési paramétereket: Pontosan igazítsa az úszófeszültséget az akkumulátor gyártójának specifikációihoz.
Rendszeres tesztelés: Az impedanciavizsgálat (negyedévente) és a kapacitáskisülési teszt (évente) rejtett romlást tár fel.
Cserélje ki proaktívan: Ne várja meg, hogy a VRLA akkumulátorok lemerüljenek a 3–5 éven túl.
Használja a megfelelő akkumulátort: Mindig a gyártó által meghatározott vagy teljesen ellenőrzött kompatibilis csereakkumulátort használjon.
