Що викликає несправність батареї ДБЖ? | Рішення критичного живлення DFUN

Як працюють батареї UPS — і чому вони виходять з ладу

У більшості систем ДБЖ використовуються свинцево-кислотні батареї з вентильним регулюванням (VRLA) , розроблені для забезпечення високої потужності протягом короткого часу — зазвичай від 5 до 15 хвилин — під час відключення мережі. Літій-іонні батареї ДБЖ стають все більш поширеними, пропонуючи довший термін служби за вищої початкової вартості.

Обидва типи акумуляторів є електрохімічними пристроями, які накопичують і вивільняють енергію за допомогою хімічних реакцій, що робить їх за своєю суттю чутливими до температури, циклів заряджання, точності напруги та фізичного середовища. Коли будь-який із цих факторів виходить за межі допустимих параметрів, термін служби батареї скорочується — іноді різко.

9 основних причин несправності батареї ДБЖ

Підвищена робоча температура

Температура є головним ворогом терміну служби батареї ДБЖ. Батареї VRLA розраховані на номінальну робочу температуру 25°C (77°F) . З кожним підвищенням температури на 10 °C вище цього порогу термін служби батареї скорочується вдвічі — 5-річна батарея перетворюється на 2,5-річну при 35 °C і працює ледве більше 1 року при 45 °C.

Перезарядка

Перезарядження відбувається, коли зарядний пристрій ДБЖ подає напругу плаваючого заряду, що перевищує вказане виробником батареї. Це викликає надмірне утворення газу, прискорюючи внутрішнє висихання та підвищення температури, що потенційно може спричинити витік тепла, вентиляцію або пожежу.

Недозаряд і сульфатація

Постійне заряджання нижче зазначеної напруги призводить до утворення кристалів сульфату свинцю на пластинах акумулятора — стан, відомий як сульфатація. З часом ці кристали твердіють і стають електрохімічно неактивними, постійно знижуючи ємність.

Надмірна циклічність розряду

Батареї ДБЖ є пристроями в режимі очікування, а не батареями глибокого циклу. Кожен цикл розряджання та перезаряджання трохи зменшує ємність. Середовища з частими перебоями в електропостачанні прискорюють деградацію.

Вікова втрата дієздатності

Навіть за ідеальних умов усі батареї мають обмежений термін служби. Акумулятори VRLA зазвичай служать 3–5 років; літій-іонні акумулятори 8–10 років. Втрата ємності часто непомітна під час базових перевірок напруги.

Thermal Runaway

Теплова втеча є найнебезпечнішим режимом відмови батареї ДБЖ. Це відбувається, коли внутрішнє утворення тепла перевищує здатність батареї розсіювати його, утворюючи самопідсилювальний цикл, який може призвести до пожежі або вибуху.

Корозія клем і погані з’єднання

Корозія (білий або зелений залишок) збільшує електричний опір і зменшує подачу струму. Нещільні з’єднання виділяють тепло під навантаженням і можуть викликати дугу.

Неправильний тип батареї або несумісна заміна

Недорогі альтернативні акумулятори з невідповідними параметрами заряду часто виходять з ладу передчасно, що призводить до аварійної заміни та підвищення загальної вартості.

Фізичні пошкодження та погане поводження

Пошкодження внутрішньої пластини внаслідок удару або вібрації під час зберігання, транспортування чи встановлення може спричинити коротке замикання елемента, яке виявиться несправним під час першого розряду.

Попереджувальні ознаки, що батарея ДБЖ несправна

Графік технічного обслуговування батареї ДБЖ

Дослідження незмінно показують, що 75–80% несправностей акумуляторів ДБЖ можна запобігти за допомогою структурованої програми технічного обслуговування:

• Щомісяця: перевіряйте журнали подій, візуальний огляд, перевіряйте температуру в приміщенні, чистіть фільтри.
• Щоквартально: Випробування опору, реєстрація напруги плаваючої напруги, перевірка клем на наявність корозії, перевірка крутного моменту.
• Щорічно: перевірка повної ємності, сканування тепловізором, перевірка віку батареї та планування заміни.
• У віці 3–5 років: Завчасно замініть батареї VRLA; тест базової потужності після заміни; перевірте налаштування зарядного пристрою для нових акумуляторів.

VRLA проти літій-іонних батарей ДБЖ

Основні принципи профілактики