D'Kraaft vum Telekom Site gëtt als Blutt vun engem Telekommunikatiounsnetz ugesinn, während d'Batterie als säi Bluttreservoir ugesi gëtt, fir déi glat Operatioun vum Netz ze schützen. Wéi och ëmmer, Batterie Ënnerhalt war ëmmer en Erausfuerderung Aspekt. Mat Hiersteller déi kontinuéierlech Präisser erofsetzen no zentraliséierter Beschaffung, ass d'Qualitéit vun de Batterien wesentlech erofgaang. All Joer gi méi wéi 70% vun den Telekomkraaftsystemfehler u Batterieprobleemer zougeschriwwen, wat d'Batteriehaltung zu engem Kappwéi fir Ënnerhaltpersonal mécht. Dësen Artikel bitt eng Analyse vun den Haaptursaachen vum Batterieausfall, wat als nëtzlech Referenz fir anerer dénge kann.
1. On-Site Power Equipment Iwwersiicht
D'On-Site Stroumausrüstung besteet aus zwee 40kVA UPS-Eenheeten vun enger bekannter internationaler Mark. D'Batterien goufen installéiert an 2016. Drënner ass detailléiert Informatiounen:
UPS Informatiounen |
Batterie Informatiounen |
Mark & Modell: International Brand UPS UL33 |
Mark & Modell: 12V 100Ah |
Konfiguratioun: 40 kVA, 2 Eenheeten an engem parallele System, all mat enger Belaaschtung vun ongeféier 5 kW |
Zuel vun de Batterien: 30 Zellen pro Grupp, 2 Gruppen, am Ganzen 60 Zellen |
Startdatum: 2006 (10 Joer Service) |
Startdatum: 2016 (5 Joer Service) |
De 6. Juni huet den UPS Hiersteller Routinehaltung gemaach, AC an DC Kondensatoren (5 Joer Service) an d'Fans ersat. Wärend der Batterie Entladungstest (20 Minutten) gouf festgestallt datt d'Entladungsleistung vun der Batterie schlecht war. Den Entlaaschtstroum war 16A, an no 10 Minutte vun der Entladung ass d'Spannung vu verschiddenen Zellen op 11,6V gefall, awer kee Bulging vun de Batterien gouf beobachtet.
Et gouf festgestallt datt béid UPS Batteriegruppen bulging Probleemer wärend der Inspektioun haten. Mat engem Multimeter hunn se d'Batterie-Lade-Ripplespannung gemooss (gemooss mat der AC-Astellung), déi sou héich wéi 7V war (wäit iwwer den Ënnerhaltsstandard). Als Resultat hunn se am Ufank de Verdacht datt d'DC-Filterkondensatoren, déi duerch d'Ingenieuren vum UPS-Hersteller ersat goufen, fehlerhaft waren, wat exzessiv Rippelspannung op den DC-Bus vun der UPS verursaacht huet, wat zu der Batterie bult.
2. On-Site Feeler Situatioun
Den 22. Juli huet d'Equipe vum Fuerschungsinstitut eng Sécherheetsinspektioun an engem Filial gemaach. Si hunn erausfonnt datt d'Batterien vun den UPS-Systemer um 5. Stack vun engem Gebai staark ausbullen. Wann et Stroumausbréch aus dem Netz wier, gouf gefaart, datt d'Batterien net richteg entlaaschte kéinten, wat zu engem Accident kéint féieren. Als Resultat hunn se direkt recommandéiert datt d'Ënnerhaltspersonal vun der Branche d'Ingenieure vum Hiersteller kontaktéiere fir eng gemeinsam Enquête op der Plaz an der Troubleshooting Sessioun mat allen dräi Parteien den nächsten Nomëtteg ze arrangéieren.
Bulging vun 12V Batterien
Nomëttes vum 23. Juli sinn déi dräi Parteien op der Plaz ukomm. Bei der Inspektioun goufe béid UPS-Eenheeten fonnt datt se normalerweis funktionnéieren, mat enger Schwämmspannung vun ongeféier 404V fir d'Batterien (am Aklang mat de festgeluechte Parameteren). D'Ingenieuren vum Hiersteller hunn e Fluke 287C Multimeter (héich Genauegkeet) benotzt fir d'Batterie-Lade-Ripplespannung ze moossen, déi ongeféier 0.439V war. E Fluke 376 Klemmmeter (méi niddereg Genauegkeet) gemooss ëm 0,4V. D'Resultater vu béiden Instrumenter waren ähnlech a falen am typesche Rippelspannungsberäich fir d'Ausrüstung (normalerweis manner wéi 1% vun der Busspannung). Dëst huet uginn datt déi ersat DC Kondensatoren konform waren an normal funktionnéieren. Dofir ass déi virdru verdächteg Theorie datt den Ersatz vum Kondensator eng exzessiv Rippspannung verursaacht huet an d'Batterie bulging ausgeschloss gouf.
Multimeter: 0,439V
Klemmmeter: ongeféier 0,4V
Eng Iwwerpréiwung vun den historeschen Opzeechnunge vum UPS System huet gewisen datt de 6. Juni béid UPS-Eenheeten e 15-Minute Batterie-Entladungstest gemaach hunn. No der Restauratioun vum Haaptkraaftschalter gouf eng 6-Minute ausgeglachene Ladung gemaach, gefollegt vun engem 14-Minute Batterie-Entladungstest vun den Ingenieuren vum Hiersteller. Nom Test huet d'UPS System automatesch véier konsekutiv 12-Stonn ausgeglachene Ladungen initiéiert, mat all Phase getrennt vun engem 1-Minute-Intervall, ofgeschloss um 5:32 am Juni 9. Zënterhier sinn d'Batterien am Floatcharge-Modus bliwwen.
Weider Untersuchung vun den ursprénglechen UPS Batterie Astellungen huet déi folgend opgedeckt:
D'Batteriedauer war op 48 Méint (4 Joer) gesat, obwuel d'tatsächlech Liewenserwaardung vun enger 12V Batterie 5 Joer sollt sinn.
Equaliséiert Laden gouf op 'aktivéiert' gesat.
D'Ladestroumlimit gouf op 10A gesat.
Den Ausléiser fir op equilibréiert Laden ze wiesselen gouf op 1A gesat (de System géif automatesch op equilibréiert Laden ëmschalten wann de Schwemmladungsstroum 1A iwwerschratt ass, och wann de Standardwäert fir dëse Modell 0.03C10 ~ 0.05C10 ass, dat heescht datt d'equilibréiert Ladung ausgeléist gëtt wann de Floatladungsstroum 3-5A erreecht huet. 0.01C10, dat heescht datt d'equilibréiert Ladung ausgeléist gëtt wann de Floatladungsstroum 1A erreecht).
Equalifizéiert Ladeschutzzäit gouf op 720 Minutten gesat (equalifizéiert Opluedstatioun géif automatesch no 12 Stonnen stoppen).
3. Analyse vun de Feeler Ursaachen
Baséierend op den uewe genannten Ëmstänn kann de Feelerprozess wéi follegt analyséiert ginn:
Déi zwou Batteriegruppen vun dësem UPS System ware fir 4 Joer am Gebrauch (d'Liewensdauer vun 12V Batterien ass 5 Joer), an d'Batteriekapazitéit war wesentlech erofgaang. Wéi och ëmmer, virum Versoen, war d'Batterie extern Erscheinung normal, ouni Zeeche vu bulging. Eng weider Iwwerpréiwung vun den UPS historeschen Opzeechnunge vum 30. Januar 2019 (Opzeechnunge virum Datum goufe geläscht) bis de 6. Juni 2020, huet gewisen datt den UPS System 12 ausgeglachene Laden gemaach huet, mat der längster Dauer net méi wéi 15 Minutten. Dëst beweist datt déi ausgeglach Ladedauer, déi am UPS-System virum Ënnerhalt festgeluecht gouf, relativ kuerz war, nëmme 15 Minutten, an d'UPS-System kuerzfristeg ausgeglach Opluedstatioun wäert d'Batterien net verursaachen.
Nom Ënnerhalt a Kondensatorersatz gouf den UPS System nei gestart. D'Kontrolllogik huet d'Batterie als nei ugeschloss identifizéiert, sou datt se eng 6-Minute ausgeglachene Ladung initiéiert huet an duerno op eng Schwämmladung gewiesselt. Wéi och ëmmer, no engem spéideren 14-Minuten Entladungstest, huet den UPS System automatesch d'equilibréiert Ladung ugefaang fir d'Batterien voll ze laden. Duerch d'Batterien déi 4 Joer am Gebrauch sinn, ass hir intern Ladungsretentiounsfäegkeet verschlechtert, wouduerch de Float-Ladestroum 1A iwwerschratt ass, wat den 1A ausgeglachene Ladeschwell am UPS System ausléist (de Standardwäert fir dëse Modell ass 3~5A Float-Ladestroum fir ausgeglach Opluedstatioun ausléisen, awer aus irgendege Grënn huet dëst Ënnerhaltpersonal 1A geännert). Dëst huet dozou gefouert datt den UPS-System ëmmer erëm d'equilibréiert Ladung initiéiert huet bis en internen Batterie-oppene Circuit endlech gestoppt huet (Soss hätt den UPS-System widderholl equilibréiert Laden weidergefouert, wat dozou gefouert hätt datt d'Batteriegruppe Feier gefaangen huet). Wärend dëser Period hunn d'Batterien véier kontinuéierlech ausgeglachene Ladezyklen iwwer 48 Stonnen ënnergaangen (all Zyklus huet nëmmen 1 Minutt all 12 Stonnen gepaust ier en d'equilibréiert Laden erëm ophëlt). No sou laanger ausgeglachener Ladung hunn d'Batterien schlussendlech Ausbueren entwéckelt, a souguer d'Lüftungsventile goufen deforméiert.
4. Conclusioun
Baséierend op den uewe genannten Observatiounen an Analyse, sinn d'Ursaachen vum Batterieausfall an dësem UPS System wéi follegt:
Déi direkt Ursaach war déi falsch Astellung vun den Opluedparameter vum UPS System, wat zu enger kontinuéierlecher ausgeglachener Ladung fir 48 Stonnen mat nëmmen 1-Minute Intervalle tëscht all Zyklus gefouert huet. Och nei Batterien wäerten net esou laang an intensiv ausgeglach Ladung widderstoen, wat zu engem Batterieausfall an dësem Fall féiert.
Den UPS Systemmodell ass e fréien Design mat funktionnelle Aschränkungen. Dësen eelere UPS Modell (entworf viru 20 Joer) huet den 'ausgläiche Ladeintervall Schutzzäit' Astellung gefeelt (aner Marken setzen normalerweis dësen Intervall op 7 Deeg), wat zu kontinuéierleche multiple ausgeglachene Ladezyklen resultéiert.
D'Performance vun de Batterien war ofgebaut wéinst Alter (4 Joer am Service), mat reduzéierter Entladungskapazitéit a schlechter Ladungsretenz. Virum 6. Juni war den ausgeglachene-zu-float-Lade-Konvertéierungsstroumschwell onraisonnabel niddereg gesat (nëmmen 1A fir 100Ah Batterien). De Standardwäert vum UPS System ass 3 ~ 5A, awer d'Ënnerhaltspersonal huet et onerklärlech op 1A geännert.
Den UPS System war zënter 14 Joer a Betrib, wäit iwwer säin Ofbaualter, wat Miessfehler onvermeidbar mécht. Dës Fehler hu vläicht verursaacht datt de System ëmmer erëm ausgeglach Ladung initiéiert wéinst enger ongenauer aktueller Detektioun.
Glécklecherweis huet en oppene Circuit an enger vun de Batteriezellen verhënnert datt den UPS-System déi widderholl ausgeglach Opluedzyklen no der véierter ausgeglachener Ladung weiderféiert, an domat d'Potenzial fir d'Batterien ze vermeiden fir Feier ze fänken.
5. Erhuelungsmoossname fir de Feeler
D'Erhuelungsmoossnamen enthalen zwee Aspekter:
Als éischt, temporär änneren d'UPS Batterie Opluedparameter:
Desaktivéiere vun der ausgeglachener Opluedstatioun am UPS System.
Ajustéiert den Ausléiserstroum fir vun der Schwämmladung op d'equilibréiert Ladung op 3A ze wiesselen (obwuel 3A nach ëmmer e bëssen niddereg ass, well de Standardminimum 3A ass, awer et war virdru op 1A gesat).
Ajustéiert déi ausgeglach Ladeschutzzäit op 1 Stonn (virdrun op 12 Stonnen gesat).
Zweetens huet de Filial déi zwou Batteriegruppen mat Backupbatterien ersat, awer d'Backupbatterien hunn eng Kapazitéit vun nëmmen 50 Ah, sou datt se nëmme fir temporär Noutzwecker benotzt kënne ginn. Et gi Pläng fir d'Laascht vum UPS-System an aner Energiequellen an Zukunft ze transferéieren, fir d'Sécherheetsprobleemer vun der Energieversuergung grëndlech ze léisen.
De Bedreiwer verbréngt e wesentleche Betrag jäerlech un Ënnerhaltsservicer fir den UPS System, awer wéinst der Noléissegkeet an der Virsiichtslosegkeet vum Ënnerhaltpersonal hu se souguer falsch d'Standardwäerter vum UPS System geännert, wat wierklech net ze gleewen ass. Et ass recommandéiert datt den UPS Hiersteller den Ënnerhalt vun hire Produkter eescht hëlt an esou Basisfehler an der Zukunft ze vermeiden, d'Qualitéit vun hiren Ënnerhaltsservicer ze verbesseren. Mëttlerweil gëtt virgeschloen datt de Bedreiwer och méi no op déi spéider Ënnerhaltsservicer vum UPS Hiersteller opmierksam mécht an en Evaluatiounssystem opzebauen fir déi sécher an zouverlässeg Operatioun vum UPS System kontinuéierlech ze verbesseren.
