Телекоммуникация сайтының қуаты телекоммуникация желісінің қаны болып саналады, ал батарея оның қан қоймасы ретінде қарастырылады, бұл желінің үздіксіз жұмысын қамтамасыз етеді. Дегенмен, батареяға техникалық қызмет көрсету әрқашан қиын аспект болды. Өндірушілер орталықтандырылған сатып алудан кейін бағаны үнемі төмендететіндіктен, батареялардың сапасы айтарлықтай төмендеді. Жыл сайын телекоммуникациялық қуат жүйесінің ақауларының 70%-дан астамы аккумулятор ақауларына байланысты болады, бұл аккумуляторға техникалық қызмет көрсету техникалық қызмет көрсету персоналының бас ауруы болып табылады. Бұл мақала басқалар үшін пайдалы анықтама болуы мүмкін аккумулятордың істен шығуының негізгі себептерін талдауды ұсынады.
1. Жергілікті электр жабдығына шолу
Жұмыс орнындағы қуат жабдығы әйгілі халықаралық брендтің екі 40кВА UPS қондырғысынан тұрады. Батареялар 2016 жылы орнатылған. Төменде толық ақпарат берілген:
UPS ақпараты |
Батарея туралы ақпарат |
Бренд және үлгі: халықаралық бренд UPS UL33 |
Бренд және үлгі: 12V 100Ah |
Конфигурация: 40 кВА, параллельді жүйедегі 2 бірлік, әрқайсысы шамамен 5 кВт жүктемесі бар |
Батареялар саны: бір топқа 30 ұяшық, 2 топ, барлығы 60 ұяшық |
Пайдалануға берілген күні: 2006 жыл (қызмет өтілі 10 жыл) |
Пайдалануға берілген күні: 2016 жыл (қызмет өтілі 5 жыл) |
6 маусымда UPS өндірушісі айнымалы және тұрақты ток конденсаторларын (қызмет мерзімі 5 жыл) және желдеткіштерді ауыстырып, ағымдағы жөндеу жұмыстарын жүргізді. Батареяның зарядсыздануын тексеру кезінде (20 минут) батареяның зарядсыздану өнімділігі нашар екені анықталды. Разряд тогы 16А болды, разрядтан кейін 10 минуттан кейін бірнеше ұяшықтардың кернеуі 11,6 В-қа дейін төмендеді, бірақ батареялардың дөңесуі байқалмады.
Тексеру кезінде UPS батареяларының екі тобында да дөңес мәселелер болғаны анықталды. Мультиметрдің көмегімен олар аккумуляторды зарядтау толқынының кернеуін өлшеді (айнымалы ток параметрі арқылы өлшенеді), ол 7 В-қа дейін жоғары болды (техникалық қызмет көрсету стандартынан әлдеқайда асып түседі). Нәтижесінде, олар бастапқыда UPS өндірушісінің инженерлері ауыстырған тұрақты ток сүзгі конденсаторлары ақаулы деп күдіктенді, бұл UPS тұрақты ток шинасында шамадан тыс толқынды кернеу тудырып, батареяның дөңес болуына әкелді.
2. Жұмыс орнындағы ақаулық жағдайы
22 шілдеде Ғылыми-зерттеу институтының тобы филиалда қауіпсіздікті тексерді. Олар ғимараттың 5-ші қабатындағы UPS жүйелерінің батареялары қатты дөңес екенін анықтады. Егер желіден қуат үзілсе, батареялар дұрыс зарядсызданып, апатқа әкелуі мүмкін деп қорқады. Нәтижесінде олар филиалдың техникалық қызмет көрсету қызметкерлеріне келесі күні түстен кейін барлық үш тараппен бірге жергілікті жерде зерттеу және ақаулықтарды жою сессиясын ұйымдастыру үшін өндірушінің инженерлерімен байланысуды дереу ұсынды.
12 В батареяларының дөңесуі
23 шілде күні түстен кейін үш тарап оқиға орнына келді. Тексеру кезінде екі UPS блогы қалыпты жұмыс істеп тұрғаны анықталды, батареялар үшін қалқымалы кернеу шамамен 404 В (орнатылған параметрлерге сәйкес). Өндірушінің инженерлері аккумуляторды зарядтау кезінде шамамен 0,439 В болатын толқындық кернеуді өлшеу үшін Fluke 287C мультиметрін (жоғары дәлдік) пайдаланды. Fluke 376 қысқыш өлшегіш (дәлдігі төмен) шамамен 0,4 В өлшенген. Екі құралдың нәтижелері ұқсас болды және жабдыққа арналған толқындық кернеудің әдеттегі диапазонында болды (әдетте шина кернеуінің 1% -нан аз). Бұл ауыстырылған тұрақты ток конденсаторларының сәйкес келетінін және қалыпты жұмыс істейтінін көрсетті. Сондықтан конденсаторды ауыстыру шамадан тыс толқындық кернеуді тудырды және батареяның дөңес болуы туралы бұрын күдікті теория жоққа шығарылды.
Мультиметр: 0,439 В
Қысқыш өлшегіш: шамамен 0,4 В
UPS жүйесінің тарихи жазбаларын шолу 6 маусымда екі UPS блогы да 15 минуттық аккумулятордың зарядсыздану сынағынан өткенін көрсетті. Негізгі қуат қосқышын қалпына келтіргеннен кейін 6 минуттық теңестірілген зарядтау орындалды, содан кейін өндірушінің инженерлері 14 минуттық батареяның зарядсыздануын сынады. Сынақтан кейін UPS жүйесі автоматты түрде төрт рет 12 сағаттық теңестірілген зарядтауды бастады, әрбір фаза 1 минуттық интервалмен бөлініп, 9 маусымда таңғы 5:32-де аяқталады. Содан бері батареялар қалқымалы зарядтау режимінде қалды.
Түпнұсқа UPS аккумуляторының параметрлерін қосымша тексеру келесілерді анықтады:
Батареяның қызмет ету мерзімі 48 айға (4 жыл) орнатылды, бірақ 12 В батареяның нақты қызмет ету мерзімі 5 жыл болуы керек.
Теңестірілген зарядтау 'қосылған' күйіне орнатылды.
Заряд тоғының шегі 10А-ға орнатылды.
Теңестірілген зарядтауға ауысу триггері 1А мәніне орнатылды (егер бұл модель үшін әдепкі мән 0,03C10~0,05C10 болса да, қалқымалы зарядтау тогы 1А-дан асса, жүйе теңестірілген зарядтауға автоматты түрде ауысады, яғни теңестірілген зарядтау қалқымалы заряд тогы 3-5А-ға жеткенде іске қосылады дегенді білдіреді, алайда өндіруші белгісіз себептермен техникалық қызмет көрсетуді реттеді. 0,01C10, бұл қалқымалы заряд тогы 1А-ға жеткенде теңестірілген зарядтау іске қосылатынын білдіреді).
Теңестірілген зарядтауды қорғау уақыты 720 минутқа орнатылды (теңестірілген зарядтау 12 сағаттан кейін автоматты түрде тоқтайды).
3. Сәтсіздік себептерін талдау
Жоғарыда келтірілген жағдайларға байланысты сәтсіздік процесін келесідей талдауға болады:
Бұл UPS жүйесінің екі батарея тобы 4 жыл бойы қолданылған (12 В батареяларының қызмет ету мерзімі 5 жыл) және батареяның сыйымдылығы айтарлықтай төмендеді. Дегенмен, сәтсіздікке дейін аккумулятордың сыртқы түрі қалыпты болды, дөңес емес. 2019 жылдың 30 қаңтарынан (осы күнге дейінгі жазбалар жойылды) 2020 жылдың 6 маусымына дейінгі UPS тарихи жазбаларына қосымша шолу UPS жүйесі 12 теңестірілген зарядтауды орындағанын көрсетті, ең ұзақ ұзақтығы 15 минуттан аспайды. Бұл техникалық қызмет көрсетуге дейін UPS жүйесінде орнатылған теңестірілген зарядтау ұзақтығы салыстырмалы түрде қысқа, небәрі 15 минут болғанын және UPS жүйесінің қысқа мерзімді теңестірілген зарядталуы батареялардың томпайып кетуіне себеп болмайтынын көрсетеді.
Техникалық қызмет көрсету және конденсаторды ауыстырудан кейін UPS жүйесі қайта іске қосылды. Басқару логикасы батареяны жаңадан қосылған деп анықтады, сондықтан ол 6 минуттық теңестірілген зарядтауды бастады, содан кейін қалқымалы зарядқа ауысты. Дегенмен, кейінгі 14 минуттық зарядсыздану сынағынан кейін UPS жүйесі батареяларды толығымен қайта зарядтау үшін теңестірілген зарядтауды автоматты түрде бастады. Батареялардың 4 жыл бойы пайдаланылуына байланысты олардың ішкі зарядты ұстау қабілеті нашарлады, бұл қалқымалы заряд тоғының 1А-дан асуына әкеліп соқты, UPS жүйесінде орнатылған 1А теңестірілген зарядтау шегін іске қосты (бұл модель үшін әдепкі мән теңестірілген зарядтауды іске қосу үшін 3~5А қалқымалы заряд тогы болып табылады, бірақ қандай да бір себептермен техникалық қызмет көрсету қызметкері11 деп өзгертті). Бұл ішкі батареяның ашық тізбегі оны тоқтатқанға дейін UPS жүйесінің теңестірілген зарядтауды қайта-қайта бастауына әкелді (Әйтпесе, UPS жүйесі қайталанған теңестірілген зарядтауды жалғастырады, бұл батарея тобының өртенуіне әкелуі мүмкін еді). Осы кезеңде батареялар 48 сағат ішінде төрт үздіксіз теңестірілген зарядтау циклінен өтті (әр цикл теңестірілген зарядтауды жалғастырмас бұрын әр 12 сағат сайын 1 минутқа ғана үзіліс жасады). Ұзақ уақыт бойы теңестірілген зарядтаудан кейін аккумуляторлар ақырында дөңес болды, тіпті желдеткіш клапандар деформацияланды.
4. Қорытынды
Жоғарыда келтірілген бақылаулар мен талдауларға сүйене отырып, осы UPS жүйесіндегі батареяның істен шығуының себептері төмендегідей:
Тікелей себеп UPS жүйесінің зарядтау параметрлерінің дұрыс орнатылмауы болды, бұл әр цикл арасында тек 1 минуттық интервалдармен 48 сағат бойы үздіксіз теңестірілген зарядтауға әкелді. Тіпті жаңа батареялар мұндай ұзақ және қарқынды теңестірілген зарядтауға төтеп бере алмайды, бұл жағдайда батареяның дөңес ақауына әкеледі.
UPS жүйесінің үлгісі функционалдық шектеулері бар ерте дизайн болып табылады. Бұл ескі UPS үлгісінде (20 жыл бұрын жасалған) ' теңестірілген зарядтау аралығын қорғау уақыты' параметрі жоқ (басқа брендтер бұл аралықты әдетте 7 күнге орнатады), нәтижесінде үздіксіз бірнеше теңестірілген зарядтау циклдары пайда болды.
Батареялардың өнімділігі ескіруіне байланысты (4 жыл қызмет етуде), разряд сыйымдылығының төмендеуіне және зарядты нашар ұстауға байланысты нашарлады. 6 маусымға дейін теңестірілген зарядтауға түрлендіру ток шегі негізсіз төмен (100Ач батареялар үшін тек 1А) орнатылды. UPS жүйесінің әдепкі мәні 3~5А, бірақ техникалық қызмет көрсету персоналы оны түсініксіз түрде 1А етіп өзгертті.
UPS жүйесі 14 жыл бойы жұмыс істеп тұрды, ол пайдаланудан шығару мерзімінен әлдеқайда асып кетті, бұл өлшеу қателерін болдырмас еді. Бұл қателер токты дұрыс анықтауға байланысты жүйенің теңестірілген зарядтауды қайта-қайта бастауына себеп болуы мүмкін.
Бақытымызға орай, батарея ұяшықтарының біріндегі ашық тізбек төртінші теңестірілген зарядтаудан кейін UPS жүйесіне қайталанған теңестірілген зарядтау циклдарын жалғастыруға жол бермеді, осылайша батареялардың өртену ықтималдығын болдырмайды.
5. Сәтсіздіктерді жою шаралары
Түзету шаралары екі аспектіден тұрады:
Біріншіден, UPS батареясының зарядтау параметрлерін уақытша өзгертіңіз:
UPS жүйесіндегі теңестірілген зарядтау параметрін өшіріңіз.
Қалқымалы зарядтан теңестірілген зарядтауға 3А-ға ауысу үшін іске қосу тогын реттеңіз (бірақ 3А әлі де біршама төмен, өйткені әдепкі минимум 3А, бірақ ол бұрын 1А-ға орнатылған).
Теңестірілген зарядтауды қорғау уақытын 1 сағатқа (бұрын 12 сағатқа орнатылған) реттеңіз.
Екіншіден, филиал екі батарея тобын резервтік батареялармен ауыстырды, бірақ резервтік батареялардың сыйымдылығы бар болғаны 50 Ah, сондықтан оларды тек уақытша төтенше жағдайларда пайдалануға болады. Алдағы уақытта UPS жүйесінен түсетін жүктемені басқа қуат көздеріне беру, электрмен жабдықтау қауіпсіздігі мәселелерін түбегейлі шешу жоспарда бар.
Оператор UPS жүйесіне техникалық қызмет көрсетуге жыл сайын қомақты соманы жұмсайды, дегенмен техникалық қызмет көрсету персоналының немқұрайлылығы мен ұқыпсыздығынан, олар тіпті қателесіп UPS жүйесінің әдепкі мәндерін өзгертті, бұл шынымен де сенгісіз. UPS өндірушісіне өз өнімдеріне техникалық қызмет көрсетуге байыппен қарау және болашақта мұндай негізгі қателіктерге жол бермеу, техникалық қызмет көрсету қызметтерінің сапасын арттыру ұсынылады. Сонымен қатар, операторға UPS өндірушісі ұсынатын кейінгі техникалық қызмет көрсету қызметтеріне мұқият назар аудару және UPS жүйесінің қауіпсіз және сенімді жұмысын үздіксіз жақсарту үшін бағалау жүйесін құру ұсынылады.
