Какие параметры ибп контролируются при эксплуатации
Обновлено: 08.07.2024
ГОСТ Р МЭК 62040-1-2-2009
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ИСТОЧНИКИ БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ (ИБП)
Общие требования и требования безопасности для ИБП, используемых в зонах с ограниченным доступом
Uninterruptible power systems (UPS). Part 1-2. General and safety requirements for UPS used in restricted access locations
Дата введения 2011-01-01
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Государственным образовательным учреждением высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО МЭИ (ТУ)) на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 044 "Аккумуляторы и батареи"
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 62040-1-2:2002* "Источники бесперебойного питания (ИБП). Часть 1-2: Общие требования и требования безопасности для ИБП, используемых в зонах ограниченного доступа" (IEC 62040-1-2:2002 "Uninterruptible power systems (UPS) - Part 1-2: General and safety requirements for UPS used in restricted access locations").
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
1 Область действия и специальные применения
1.1 Область действия
Настоящий стандарт распространяется на электронные источники бесперебойного питания (ИБП) с устройством хранения электрической энергии, подключенным к линии постоянного тока, и применяется с МЭК 60950-1.
Примечание - Когда для ссылки на тот или иной раздел используется фраза "Применяются определения или положения раздела/RD", имеется в виду, что применяются определения или положения соответствующего раздела стандарта МЭК 60950-1, за исключением особенностей, которые явно неприменимы к источникам бесперебойного питания. Наряду с требованиями МЭК 60950-1 применяются дополнительные национальные требования, которые указаны в качестве примечаний в соответствующих разделах стандарта.
Основная функция ИБП состоит в обеспечении непрерывности подачи электропитания переменного тока. ИБП также могут использоваться для улучшения качества источника электропитания, удерживая его характеристики в заданных пределах.
Требования настоящего стандарта применяют к подвижным, стационарным, фиксируемым или встраиваемым ИБП для использования в низковольтных распределительных системах, которые предназначены для установки в зонах с ограниченным доступом. Он определяет требования, обеспечивающие безопасность обслуживающего персонала.
Настоящий стандарт обеспечивает безопасность установленного ИБП (в виде одиночного устройства или системы взаимосвязанных ИБП) при условии, что ИБП устанавливают, эксплуатируют и обслуживают в соответствии с указаниями производителя.
Настоящий стандарт не распространяется на электронные пускорегулирующие аппараты с питанием постоянного тока (МЭК 60924 и МЭК 60925) и на ИБП, основанные на машинах вращения.
Общие требования и требования безопасности для ИБП, предназначенных для установки в доступных оператору зонах, приведены в МЭК 62040-1-1; требования и определения по электромагнитной совместимости (ЭМС) приведены в МЭК 62040-2.
1.2 Специальные применения
Настоящий стандарт не распространяется на все типы ИБП, но его можно использовать в качестве общего руководства для такого оборудования. Для конкретных применений могут оказаться необходимыми дополнительные требования, помимо приведенных в данном стандарте, например:
- ИБП, предназначенные для эксплуатации в условиях воздействия экстремальных температур, чрезмерной запыленности, влажности или вибрации, воспламеняющихся газов, едкой или взрывоопасной атмосферы;
- применение в медицинских электрических системах при нахождении ИБП на расстоянии не более 1,5 м от пациента;
- ИБП, подвергающиеся воздействию кратковременных скачков напряжения, превышающих пределы для скачков напряжения категории II по МЭК 60664, могут нуждаться в дополнительной защите питания ИБП от электросети;
- ИБП, предназначенные для использования в условиях возможного попадания воды или посторонних предметов, могут нуждаться в дополнительных требованиях; рекомендации по таким требованиям и соответствующим испытаниям см. в приложении Н;
- ИБП с трапециевидной формой выходного напряжения и длительным временем работы (свыше 30 мин) требуют проверки искажений напряжения для обеспечения совместимости с нагрузкой.
Примечание - Для ИБП, предназначенных для использования в автомобилях, на судах и самолетах, в тропических странах или на высоте более 1000 м, возможны другие требования.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты*, обязательные при применении настоящего стандарта.
* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.
МЭК 60529:1989 Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (коды IP)
(IEC 60529:1989 Degrees of protection provided by enclosures (IP code)
МЭК 60364 (все части) Электроустановки зданий
(IEC 60364 Electrical installation of buildings)
МЭК 60439-1:1999 Устройства комплектные низковольтные распределения и управления. Часть 1. Устройства, испытанные полностью или частично. Общие технические требования и методы испытаний
(IEC 60439-1:1999 Low-voltage switchgear and controlgear assemblies - Part 1: Type-tested and partially type-tested assemblies)
МЭК 60950-1:2001 Оборудование информационных технологий. Требования безопасности. Часть 1. Общие требования
(IEC 60950-1:2001 Information technology equipment - Safety - Part 1: General requirements)
МЭК 61140:2001 Защита от поражения электрическим током. Общие положения по безопасности, обеспечиваемой электрооборудованием и электроустановками в их взаимосвязи
(IEC 61140:2001 Protection against electric shock - Common aspects for installation and equipment)
МЭК 62040-1-1:2002 Источники бесперебойного питания (ИБП) - Часть 1-1: Общие требования и требования безопасности для ИБП, используемых в зонах доступа оператора
(IEC 62040-1-1:2002 Uninterruptible power systems (UPS) - Part 1-1: General and safety requirements for UPS used in operator access areas)
МЭК 60417:2002 Обозначения графические для оборудования
(IEC 60417:2002 Graphical symbols for use on equipment)
МЭК 60445:1999 Интерфейс человек-машина, маркировка, идентификация. Основные принципы и принципы безопасности. Идентификация выводов для оборудования и зажимов проводов
(IEC 60445:1999 Basic and safety principles for man-machine interface, marking and identification - Identification of equipment terminals and conductor terminations)
МЭК 60664 (все части) Координация изоляции для оборудования в низковольтных системах
(IEC 60664 Insulation coordination for equipment within low-voltage systems)
МЭК 61000-2-2:2002 Электромагнитная совместимость. Часть 2-2: Условия окружающей среды. Уровни совместимости для низкочастотных проводимых помех и прохождения сигналов в низковольтных системах коммунального энергоснабжения
(IEC 61000-2-2:2002 Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 2-2: Environment - Compatibility levels for low-frequency conducted disturbances and signaling in public low-voltage power supply systems)
МЭК 62040-2:1999 Источники бесперебойного питания (ИБП) - Часть 2: Требования к электромагнитной совместимости (ЭМС)
(IEC 62040-2:1999 Uninterruptible power systems (UPS) - Part 2: Electromagnetic compatibility (EMC) requirements)
МЭК 62040-3:1999 Источники бесперебойного питания (ИБП) - Часть 3: Метод определения требований к эксплуатации и испытаниям
(IEC 62040-3:1999 Uninterruptible power systems (UPS) - Part 3: Method of specifying the performance and test requirements
3 Термины и определения
3.1 Общие понятия
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.
В определениях терминов "напряжение" и "ток" подразумевают действующие значения величин, если не оговорено иное.
Примечание - Измерительные приборы должны быть поверены с учетом возможного отклонения формы сигналов от синусоидальной.
3.1.1 источник бесперебойного питания (ИБП) (Uninterruptible power systems (UPS): Сочетание преобразователей, переключателей и устройств хранения электроэнергии (например, аккумуляторных батарей), образующее систему электропитания для поддержания непрерывности питания нагрузки в случае отказа источника энергоснабжения.
3.1.2 непрерывность питания нагрузки: Электропитание нагрузки, для которого напряжение и частота лежат в пределах номинальных допусков для установившихся и переходных состояний, а искажения и прерывания находятся в заданных для нагрузки пределах.
3.1.3 обводная цепь: Альтернативный путь для энергии, либо внутренний, либо внешний к ИБП.
3.1.4 сбой энергоснабжения: Любое изменение в источнике электропитания, которое может привести к неприемлемому поведению оборудования нагрузки.
3.1.5 основной источник электропитания: Электропитание, поступающее от электросети или генератора.
3.1.6 активная мощность: Сумма активной мощности на основной частоте и активных мощностей всех гармонических составляющих на выходных клеммах (в Вт или кВт).
3.1.7 полная мощность: Произведение действующего значения выходного напряжения и действующего значения тока.
3.1.9 номинальный диапазон напряжений: Диапазон входного или выходного напряжения источника электропитания, заявленный производителем и выраженный как минимальное и максимальное номинальные напряжения.
3.1.10 номинальный ток: Максимальный входной или выходной ток ИБП, заявленный производителем.
3.1.11 обратное питание: Ситуация, когда имеющиеся в ИБП напряжение или энергия подаются обратно на какие-либо входные контакты (напрямую или через путь утечки) при работе в режиме хранимой энергии и при отсутствии основного источника электропитания.
3.2 Условия эксплуатации
3.2.1 эталонная нагрузка: Режим эксплуатации, который наиболее точно отражает самые жесткие условия нормального использования в соответствии с инструкциями производителя по эксплуатации; тем не менее в случае, когда реальные условия использования явно могут оказаться более жесткими, чем рекомендуемая производителем максимальная нагрузка, должна применяться нагрузка, соответствующая условиям максимальной приложенной нагрузки.
Примечание - Примеры условий эталонной нагрузки для ИБП - в приложении М.
3.2.2 линейная нагрузка: Нагрузка, для которой потребляемый от источника ток определяется соотношением
,
ИБП является сложным и дорогостоящим электротехническим оборудованием, которому требуется периодическое обслуживание. Пренебрежение этим правилом может повлечь за собой серьезные проблемы для установленной системы электропитания: от сбоя в рабочих процессах до полного выхода её из строя.
В нашей статье мы подробно ответим на вопрос, зачем требуется выполнять техническое обслуживание ИБП, а также подробно расскажем о том, какие работы в него входят.
Содержание
Что такое техническое обслуживание ИБП и для чего оно необходимо?
Техническое обслуживание ИБП представляет собой комплекс работ, которые регулярно выполняются для того, чтобы поддерживать устройство в исправном состоянии и своевременно выявлять его возможные неисправности. Регулярное выполнение технического обслуживания ИБП позволяет предотвратить дорогостоящий ремонт изделия.
Каждый производитель ИБП определяет свой регламент обслуживания устройства и устанавливает его периодичность: как правило, оно проводится не реже одного раза в год. Есть производители, которые обязывают заказчиков регулярно проходить техобслуживание ИБП для сохранения гарантии. По результатам таких мероприятий за счет производителя выполняется своевременная замена вышедших из строя узлов.
Виды технического обслуживания ИБП
В зависимости от срока эксплуатации ИБП условно можно выделить два вида технического обслуживания:
Техническое обслуживание ИБП в гарантийный период
Информацию о правилах проведения технического обслуживания ИБП в гарантийный период можно прочитать в инструкции по эксплантации к изделию. Обычно в данный период накладываются ограничения на выполнение определенных видов работ, например, запрещается вскрытие опломбированных частей корпуса устройства и разрешается проводить только проверку и осмотр изделия, а также при необходимости чистить от пыли его вентиляционные отверстия.
Например, для ИБП «Штиль» рекомендуется проводить техническое обслуживание не реже одного раза в полгода. В гарантийный период пользователю, кроме проверки крепления подключенных кабелей и осмотра корпуса изделия на предмет отсутствия механических повреждений, коррозии и загрязнений, разрешается самостоятельно проверять соответствие индикации режимам работы устройства и при обнаружении засорений очищать поверхность ИБП и его вентиляционных отверстий от пыли. При возникновении неисправностей или ошибок в работе ИБП отправляется в сервисный центр завода-изготовителя, где инженеры выполняют необходимые технические работы.
О том, как выполняется ремонт источников бесперебойного питания производства «Штиль» можно прочитать в нашей статье «Ремонт источников бесперебойного питания».
Техническое обслуживание ИБП после гарантийного периода
По истечении гарантийного срока ИБП пользователь может провести его техническое обслуживание следующим образом:
Виды работ, входящих в техническое обслуживание ИБП
В периодическое техническое обслуживание ИБП входят несколько видов работ, о которых мы подробно расскажем ниже.
Обратите внимание!При проведении технического обслуживания такого сложного электротехнического устройства, как ИБП, необходимо соблюдать особую осторожность.
Визуальный осмотр
Техническое обслуживание ИБП обязательно должно начинаться с его визуального осмотра, благодаря которому можно определить состояние устройства: наличие пыли на его поверхности, механических повреждений основного блока, повреждений изоляции кабельных линий и др.
Обратите внимание!Все работы, предполагающие контакт с изделием, необходимо выполнять при отключенном из сети устройстве и только в диэлектрических перчатках, а также с использованием диэлектрических инструментов.
Очитка от пыли
Для обеспечения необходимого режима охлаждения ИБП требуется его периодическая очистка от пыли. Не будет лишним выполнять проверку работоспособности самих вентиляторов.
Пыль не только препятствует нормальному охлаждению устройства, из-за того, что пыль включает микроскопические частицы сажи и металлов при попадании в силовой модуль ИБП она может замкнуть токоведущие элементы, что приведет к короткому замыканию и выходу из строя основных узлов устройства.
Чтобы предотвратить загрязнение внутренних узлов ИБП необходимо поддерживать чистоту в помещении, особенно там, где присутствует повышенная запыленность.
Обратите внимание!Выполнять очистку от пыли внутренних компонентов ИБП могут только специалисты в соответствии с правилами, указанными в инструкции по эксплуатации к изделию! Обратите внимание!
Очистка поверхности ИБП от пыли выполняется только сухой и чистой ветошью или с помощью электронной воздуходувки.
Проверка работы аккумуляторов
Аккумуляторная батарея в составе ИБП имеет свойство постепенного снижения рабочих параметров. На деградацию аккумуляторов влияют множество факторов, в том числе и температура окружающей среды. Поэтому необходимо периодически проверять состояние батарей ИБП, чтобы своевременно выполнять их замену. Как правило, отслеживать их работу можно во внутреннем меню настроек ИБП.
Например, во всех моделях ИБП «Штиль» есть специальный функционал, который позволяет протестировать работу аккумуляторов: определять фактическое время автономной работы системы при реальной нагрузке и другие параметры батарей. Тест предполагает 10-секундное принудительное питание нагрузки от аккумуляторов, за счет чего оценивается их общее состояние: уровень заряда, температура, время автономии и др.
Проверка журнала событий
Практически все модели современных ИБП имеют во внутреннем меню журнал событий, в котором хранится вся информация о возникавших авариях и ошибках (например, связанных с включением/выключением устройства, переключением в разные режимы работы и другими параметрами работы).
Проверка и анализ журнала позволит своевременно выявить проблемы в работе ИБП, а также заранее принять необходимые меры, чтобы избежать серьезных неисправностей в будущем.
Проверка температурного режима и качества воздуха
Если ИБП установлен в помещении загородного дома без центрального отопления, важно проверять температурный режим и влажность. Как известно, приемлемая температура в помещении для ИБП составляет 25° С. Её повышение или понижение будет влиять на аккумуляторные батареи источника бесперебойного питания не в лучшую сторону, ускоряя их износ.
Нельзя забывать о влажности помещения: она должна составлять не более 80% без конденсата. Также важно отслеживать возможные протечки от работы кондиционера или от труб ХВС и ГВС, если они проходят рядом с ИБП, так как в этом случае есть риск попадания воды внутрь устройства.
При использовании ИБП на предприятиях, кроме проверки температуры и влажности помещения, необходимо также отслеживать качество воздуха: при его ухудшении токопроводящая пыль внутри устройства будет накапливаться гораздо быстрее, что может вызвать короткое замыкание.
Проверка режимов работы
Как правило, каждая модель ИБП имеет несколько режимов работы: сетевой (online), автономный (battery mode), ECO и байпас (bypass). При выполнении данной проверки необходимо определить корректность перехода ИБП в каждый из этих режимов, между режимами, а также возвращение изделия в прежнее состояние. Каждое переключение должно сопровождаться соответствующей индикацией на корпусе устройства.
Выполнение контрольных измерений
При выполнении техобслуживания ИБП также важно измерить входящие и исходящие параметры устройства во всех режимах его работы (в автономии, в ECO/байпас и при работе от сети), а именно: напряжение и частоту, рабочую температуру и ток.
Важно понять, насколько точно ИБП отображает все эти параметры. Выявление отклонений и их устранение путем калибровки позволит избежать ложных или неправильных срабатываний во время работы устройства в будущем.
Проверка системы индикации и сигнализации
Данная процедура необходима для того, чтобы выявить некорректную работу кнопок панели управления, светодиодной индикации, ЖК-дисплея, а также звуковой сигнализации ИБП.
Техническое обслуживание ИБП в режиме сервисного байпаса
Как правило, в однофазных и трехфазных ИБП с большой выходной мощностью, применяемых для автономного электроснабжения критичных к питанию нагрузок, например, телекоммуникационной техники, систем связи или торгового оборудования, предусмотрен сервисный байпас, который служит для проведения технического обслуживания или ремонта ИБП без обесточивания ответственных электроприборов.
За счет данного функционала пользователем вручную (с помощью специальной кнопки или механического рубильника на корпусе) выполняется безразрывное переключение нагрузки на питание от входной сети в обход электронной схемы ИБП. В зависимости от модели устройства могут иметь встроенный сервисный байпас и/или возможность подключения внешнего байпаса в виде отдельного блока (модуля или шкафа).
При проведении технического обслуживания ИБП с использованием встроенного сервисного байпаса будет накладываться ряд ограничений, так как при переключении устройства в данный режим работы некоторые элементы ИБП будут оставаться под напряжением. Поэтому в основном можно будет осуществлять только визуальный осмотр внутренних компонентов устройства и их продувку от пыли, следуя инструкции по эксплуатации к ИБП и соблюдая правила технической безопасности.
При наличии внешнего блока можно осуществлять техническое обслуживание ИБП без ограничений, так как такой сервисный байпас позволяет полностью обесточить источник питания без отключения нагрузки. Например, российский производитель ГК «Штиль» выпускает широкую номенклатуру модулей и шкафов внешнего байпаса, которые совместно используются с однофазными и трехфазными ИБП различной мощности. Более подробно о них можно узнать в разделе «Модули и шкафы внешнего байпаса».
Cистема бесперебойного электроснабжения (СБЭ) образует последний «рубеж обороны» в борьбе за качество и надежность питания информационного оборудования. Однако и она может не удержать свою позицию, если пренебрегать методами и правилами эксплуатации.
В соответствии с «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ) централизованные СБЭ (см. статью автора «Системы бесперебойного электроснабжения» в декабрьском номере «Журнала сетевых решений/LAN» за 2003 г.) на основе мощных источников бесперебойного питания (ИБП) являются полноценными электроустановками, поэтому их эксплуатация регламентируется действующими нормативными документами. Отсюда следует важный вывод — к системам бесперебойного электроснабжения не следует относиться как к большому блоку питания компьютера. Эксплуатационные мероприятия должны охватывать не только сам ИБП, но также электрические щиты и электропроводку.
Распределенные системы бесперебойного электроснабжения на основе «розеточных» ИБП малой мощности сами по себе не являются электроустановками. Но малые ИБП не существуют в отрыве от сети общего электроснабжения здания, а ее эксплуатация должна производиться по нормам ПЭЭП.
РАЗДЕЛЕНИЕ ОТВЕТСТВЕННОСТИ
Действующие «Правила эксплуатации электроустановок потребителей» (ПЭЭП) предписывают создание на предприятиях энергослужбы. Для крупных организаций наличие собственной энергослужбы (впрочем, как и иных хозяйственных подразделений) естественно, и таковые существуют на практике. Изложение структуры и функций энергослужбы в рамках данной статьи вряд ли необходимо, поэтому мы остановимся только на частных особенностях эксплуатации СБЭ, знание которых может оказаться полезным.
Для небольших организаций возможен «упрощенный» способ эксплуатации — силами специализированных сторонних предприятий на договорной основе. То же относится и к случаю, когда офис арендуется, при этом услуги по обеспечению инженерной инфраструктуры, включая бесперебойное электроснабжение, предоставляются в рамках договора аренды.
С точки зрения управления персоналом и поддержки функционирования электрооборудования оптимальным считается создание единой энергослужбы для эксплуатации систем общего, бесперебойного и гарантированного электроснабжения. Разделение прав и обязанностей между энергослужбой и подразделениями информатизации и связи разумно произвести в соответствии с балансовой принадлежностью и эксплуатационной ответственностью в отношении «розеточных» ИБП малой мощности. Созданные для непосредственного резервирования электроснабжения информационного и телекоммуникационного оборудования, они не требуют выделенной электрической сети, поэтому их эксплуатация и обслуживание должны быть переданы подразделениям информатизации и связи. В крупных организациях за работу СБЭ часто отвечают подразделения информатизации и связи, а систем общего и гарантированного электроснабжения — энергослужба.
ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ИБП
Не вдаваясь в подробности технических решений, мы отметим несколько специфичных моментов эксплуатации. В распределенной системе основное внимание следует уделить самим ИБП малой мощности. Руководства по эксплуатации, как правило, составлены достаточно ясно, и пользователям несложно самим, не прибегая к услугам специалистов, подключать ИБП и выполнять с ними необходимые операции. Типичная трудность, возникающая при настройке малых ИБП, — задание порога чувствительности или реакции устройства для перехода на работу от аккумуляторов при нарушениях в электрической сети. Неправильная установка пороговых значений приводит к частому переключению на аккумуляторы при отклонениях напряжения в сети, несмотря на то что компьютер вполне способен их выдержать. Руководства рассматривают и этот случай, предоставляя необходимые рекомендации. Вся процедура сводится к установке дополнительных переключателей на задней панели (см. Рисунок 1).
Тем не менее, видимо, в силу неосведомленности, у пользователей нередко возникают вопросы. Поэтому в штате компании желательно иметь одного-двух сотрудников, обычно из числа системных администраторов, которые прошли короткое обучение на специализированных курсах по находящимся в эксплуатации моделям ИБП. Малые ИБП просты в работе и обращении; при их эксплуатации следует только помнить, что длительное бездействие ИБП (более трех месяцев) может губительным образом сказаться на емкости аккумуляторов. Данное обстоятельство следует иметь в виду и не допускать длительного хранения ИБП на полке, даже если в нем нет потребности в данный момент. Как вариант, ИБП можно установить для питания от него некритичного оборудования, например рабочей станции. Рекомендации на этот счет также приводятся в руководствах.
Еще один важный момент — срок службы аккумуляторов. В малых ИБП он составляет обычно три года, хотя в действительности может оказаться и большим, что во многом зависит от количества циклов заряда/разряда и температуры окружающей среды. Для того чтобы в нужный момент ИБП смог проработать на аккумуляторе те несколько минут, которые ему предписаны, аккумулятор следует периодически проверять. На ряде моделей для этого даже предусмотрена специальная кнопка (см. Рисунок 2).
Результаты тестирования, сроки эксплуатации, даты замены батарей полезно сводить в базу данных, чтобы контролировать состояние парка ИБП и заблаговременно предусматривать средства на приобретение аккумуляторов и новых ИБП.
В ведении сетевых администраторов часто оказываются ИБП средней мощности (см. статью автора «Классификация ИБП» в ноябрьском номере «Журнала сетевых решений/LAN» за 2003 г.). Эксплуатация ИБП средней мощности даже проще, чем обслуживание большого количества малых ИБП, ведь дело приходится иметь с одним устройством. В таком случае также следует обеспечить подготовку персонала (одного-двух сотрудников) на курсах производителя или поставщика.
В то же время производители ИБП стремятся максимально облегчить использование своих устройств. Для эксплуатации ряда моделей наличие специально подготовленного персонала не требуется. Вот, например, как дословно звучит выдержка из «Руководства по монтажу» ИБП Symmetra RM производства APC: «Подключение к ответвлению сети (источнику питания) должно производиться аттестованным электриком. Монтаж и демонтаж силовых блоков, аккумуляторных батарей и блоков управления должен выполняться обслуживающим персоналом. Монтаж и демонтаж соединительных принадлежностей должен выполняться обслуживающим персоналом. Эксплуатация устройства может производиться лицами, не имеющими соответствующего технического опыта». Далее приводятся конкретные указания по монтажу в форме пошаговых инструкций с подробными иллюстрациями и предупреждениями по соблюдению норм безопасности.
СЕРВИСНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
Все предыдущие замечания относились к собственно эксплуатации ИБП, когда операции сводятся к включению/отключению и контролю параметров. Между тем важно предусмотреть проведение сервисного обслуживания и ремонта, когда необходимо привлечение специально подготовленного персонала. Однако присутствие специалистов по оборудованию непосредственно на объекте заказчика требуется далеко не всегда. Когда дело касается малых ИБП, их ремонт в случае отказа или отрицательных результатов тестирования осуществляется в специализированных сервисных центрах, куда доставляется неисправное оборудование. Если возникли проблемы с ИБП средней и большой мощности, то без выезда специалистов на объект не обойтись. Но и здесь бывают приятные исключения. Это относится к отказоустойчивым ИБП класса «энергетический массив». Отказавший модуль извлекается, упаковывается и направляется для ремонта и тестирования в специализированный сервисный центр (см. Рисунок 3). Вся процедура не требует вмешательства в работу ИБП и производится в режиме «горячей» замены. То же самое справедливо и в отношении ИБП малой мощности при замене батарей. В ИБП предусмотрена съемная панель, через которую пользователь получает доступ к батарейному отсеку, что позволяет отсоединить и извлечь аккумулятор, а затем вставить на его место новый. Различие по сравнению с «энергетическими массивами» состоит в том, что в момент замены батареи ИБП не способен осуществлять свою основную функцию — резервирование электроснабжения критической нагрузки, хотя энергия от питающей сети будет поступать к оборудованию. Данная процедура непродолжительна по времени и при правильной организации работы может выполняться без существенного риска потери информации. Различия c моноблочными ИБП и преимущества «энергетических массивов» были рассмотрены ранее в уже упоминавшейся статье в ноябрьском номере «Журнала сетевых решений/LAN».
Как отмечено выше, обслуживание электроустановок потребителей может осуществлять специализированная организация или электротехнический персонал другого предприятия на основании специального договора. За нормальное функционирование источников бесперебойного питания средней и большой мощности по сложившейся практике всегда отвечают сторонние организации, обычно поставщики оборудования. Это связано с необходимостью прохождения обучения на заводах-изготовителях, составления специальной сервисной документации и установки программного обеспечения, а также с получением от изготовителей кодов и паролей для входа в сервисные меню установок, изменения и регулировки параметров.
ПРОФИЛАКТИКА
Работы по техническому обслуживанию ИБП подразделяются на плановые и внеплановые. Применительно к малым «розеточным» ИБП производятся только ежеквартальное тестирование работоспособности в автономном режиме и плановая замена батарей через три—пять лет в зависимости от типа аккумуляторов. Внеплановая замена может потребоваться по результатам тестирования в случаях многократных циклов заряд/разряд или при нарушении температурного режима в помещении.
Работы по сервисному обслуживанию ИБП средней и большой мощности проводятся с периодичностью один раз в квартал. При этом удаляется пыль с плат управления и силовых элементов, в первую очередь — радиаторов, мощных транзисторов, тиристоров и диодов, а также осуществляется проверка болтовых и разъемных соединений. Аккумуляторная батарея (АБ) проверяется на предмет протечки электролита, очищается от пыли и остатков электролита. Специальными диагностическими приборами производится контроль емкости отдельных аккумуляторов. В соответствии с требованиями ПЭЭП эта достаточно сложная процедура должна проводиться один раз в год. Она может потребовать частичной разборки АБ и, следовательно, вывода ИБП из эксплуатации.
Возможная альтернатива — тестирование АБ в процессе работы ИБП. Источник перепрограммируется в режим «тест батарей» (battery test) и переходит в автономный режим на заданное время. Система управления ИБП измеряет постоянный ток и напряжение на АБ. В соответствии с зарядными/разрядными характеристиками применяемых аккумуляторов, заложенными в память ИБП при инсталляции, автоматически вычисляется емкость АБ, и данные расчета выводятся на пульт или станцию управления ИБП. При неудовлетворительном результате теста делается заключение о потере емкости АБ и принимается решение о ее полной замене или последующей детальной диагностике с целью определения неисправных (потерявших емкость) отдельных аккумуляторов. Успешное завершение теста не означает безусловно удовлетворительного состояния АБ. Этот результат следует расценивать скорее как прогноз. Автоматические и ручные тесты требуется комбинировать: автоматические надо проводить ежеквартально и чаще, ручные — раз в год.
Помимо тестирования АБ производится измерение электрических параметров ИБП и, при необходимости, их корректировка, для чего применяется специализированное программное обеспечение для проверки и задания следующих основных параметров:
- допустимое значение диапазона напряжения на входе, не вызывающее перехода в автономный режим;
- напряжение батареи;
- напряжение на выходе инвертора;
- ток заряда батареи.
Программное обеспечение позволяет произвести считывание внутреннего журнала событий (журнального файла) ИБП и таким образом восстановить историю операций, проводимых на ИБП как в автоматическом, так и в ручном режиме, а также проанализировать текущие события с целью выявления возможности аварийных ситуаций и причин их возникновения.
Проверка ИБП осуществляется на холостом ходу. В случае необходимости возможно испытание ИБП на нагрузочные сопротивления, подобно тестированию ДГУ. Все регулировки выполняют при выявлении отклонений параметров от нормы. Такую ревизию с применением программного обеспечения производят два раза в год.
Помимо проверок самого ИБП контролируется соблюдение эксплуатационных норм: чистота помещения, температура в нем, отсутствие посторонних предметов на крышках ИБП, ограничение доступа в помещение ИБП. Все сведения о состоянии устройств и регулировках заносятся в формуляр.
Существенную помощь в организации эксплуатации ИБП способна оказать система мониторинга (см. статьи Франка Альхивера «Отключение и мониторинг» в сентябрьском номере «Журнала сетевых решений/LAN» за 2003 г. и Александра Воробьева «Мониторинг систем бесперебойного электроснабжения» в январском номере «Журнала сетевых решений/ LAN» за 2004 г.) — она позволяет вести статистику событий ИБП, в том числе отказов, замены батарей, результатов тестов. Применение подобных систем облегчает осмотры и тестирование, дает возможность выявить пограничные ситуации до момента отказа или существенного снижения параметров ИБП.
НА ЧТО ОБРАТИТЬ ВНИМАНИЕ
Резюмируя сказанное, можно отметить ключевые позиции, на которые следует обращать внимание при эксплуатации ИБП:
Проблемы, которые возникают при эксплуатации аккумуляторов, связаны с их старением, физическим износом, а также во многом – с условиями работы.
В ИБП и в системах электропитания постоянного тока применяются свинцово-кислотные необслуживаемые герметичные батареи VRLA типа, работающие в буферном режиме, когда большую часть времени они подзаряжаются и отдают энергию в нагрузку только при пропадании напряжения внешней сети электроснабжения.
Особенностью батарей этого типа (особенно низкокачественных, производимых из переработанного свинца) является то, что они могут отказать внезапно. Специалисты отмечают, что бывают случаи, когда у рабочей аккумуляторной батареи (АКБ) вдруг осыпается пластина или закорачивает банку, в результате вся батарея или часть ее выходит из строя. И хотя обычно есть какие-то предпосылки надвигающихся неприятностей, но, к сожалению, не в 100% случаев. И все же необратимые процессы возникают в свинцово-кислотных аккумуляторах не сразу и не вдруг, а причина отказа почти всегда определяется условиями эксплуатации: температурой окружающей среды, режимами заряда и разряда, качеством и плотностью электролита, его уровнем в элементах батареи и др.
Необходимость контроля АКБ вытекает уже из того факта, что ее время жизни ограничено, батарея стареет. Теряются начальные параметры, время поддержки уменьшается, развивается процесс сульфатации пластин. Поэтому контролировать состояние АКБ очень важно. Ведь аккумуляторы не подлежат ремонту и ЗИП для них не предусмотрен. Какие же параметры необходимо проверять при мониторинге аккумуляторных батарей?
Основной из них – емкость АКБ или объем энергии, запасаемый батареей. Это своего рода консолидирующий параметр, который находится во взаимосвязи с несколькими другими, влияющими на емкость батареи и срок ее службы. К ним относятся, в частности, температура окружающей среды, внутреннее сопротивление батареи, параметры заряда и разряда.
Температура окружающей среды (рабочая температура) – важный и даже определяющий параметр. Аккумуляторная батарея любого типа подчиняется закону электрохимической активности, ее износ находится в экспоненциальной зависимости от температуры. Чем она выше, тем более активны электрохимические процессы в аккумуляторе и быстрее идет потеря его рабочих характеристик. Поэтому рабочая температура является, пожалуй, самым критичным параметром для свинцово-кислотных АКБ (щелочные никель-кадмиевые аккумуляторы в меньшей степени подвержены влиянию температурного фактора, поэтому в суровых климатических условиях – арктических, и, наоборот, чересчур жарких – применяют именно этот тип батарей).
Оптимальный температурный диапазон, при котором сохраняется номинальная емкость и обеспечивается максимальный срок службы батареи: от +20° до +25°С. Считается, что ресурс АКБ уменьшается в два раза при увеличении температуры на каждые десять градусов. Это достаточно распространенный в практике и близкий к реальности показатель. Предельные для кислотно-свинцовых аккумуляторов рабочие температуры – не выше +50° – 60°С. С дальнейшим повышением температуры может возникнуть так называемый «тепловой разгон», и батарея выйдет из строя.
При понижении температуры электрохимические реакции идут медленнее, что должно увеличивать срок службы АКБ. На самом деле это не так, потому что при низких температурах с уменьшением электрохимической активности снижаются и возможности батареи по отдаче в нагрузку энергии, ее емкость уменьшается. При этом АКБ может работать на пределе своих возможностей, что также снижает срок ее службы. Поэтому есть такой своеобразный «остров» стабильной работы аккумуляторов в диапазоне температур от +5 до +25°С.
Не случайно, когда указывается емкость и срок службы АКБ, оговаривается, при какой температуре и в каком режиме эксплуатации: при определенном разряде (обычно 10-часовом С10 или 20-часовом С20) для конечного напряжения на элементе 1,8 В, или ином.
Внутреннее сопротивление (проводимость или импеданс) аккумуляторной батареи для ИБП – это параметр, который позволяет оценить реальное состояние АКБ и прогнозировать ее время жизни. С увеличением внутреннего сопротивления падает и емкость аккумулятора. По изменению импеданса можно прогнозировать внезапный выход батареи из строя. Внутреннее сопротивление АКБ начинает расти, затем с некоторого момента оно растет очень быстро, и после этого батарея быстро теряет емкость и выходит из строя. Наступление этого события означает, что аккумулятор следует заменить. Высокое внутреннее сопротивление может указать также на возможные ослабления соединений в местах подключения к АКБ или на обрыв внутри нее.
Контроль напряжения на батарее позволяет определить такие отказы, как короткое замыкание между пластинами батареи. Кроме того, контроль напряжения и тока АКБ дает возможность проследить историю эксплуатации батареи: когда и сколько времени она находилась в покое или работала на нагрузку, зафиксировать величину тока разряда и какой была его глубина, как происходил заряд аккумулятора и т.д.
Пульсар Лимитед – Энергия для Лучшей Жизни!
Читайте также: