Co sprawdzić w Okrętowy UPS.
Okrętowy zasilacz bezprzerwowy utrzymuje wyznaczone obwody przy życiu przez okres między utratą zasilania głównego a uruchomieniem prądnicy awaryjnej i przejęciem przez nią obciążenia, czyli lukę trwającą według wymagań SOLAS typowo 30 do 45 sekund, lecz mogącą się wydłużyć, gdy prądnica nie zaskoczy za pierwszym razem. To cały cel UPS: nie jest on wymiarowany na zasilanie urządzeń przez godziny, lecz na pokrycie tej luki bez zapadu napięcia i bez cyklu ponownego uruchomienia w podłączonych urządzeniach. Obwody bez podtrzymania z UPS po prostu gasną i uruchamiają się ponownie, gdy prądnica awaryjna przejmie…
Co określa okrętowy UPS
Okrętowy zasilacz bezprzerwowy utrzymuje wyznaczone obwody przy życiu przez okres między utratą zasilania głównego a uruchomieniem prądnicy awaryjnej i przejęciem przez nią obciążenia, czyli lukę trwającą według wymagań SOLAS typowo 30 do 45 sekund, lecz mogącą się wydłużyć, gdy prądnica nie zaskoczy za pierwszym razem. To cały cel UPS: nie jest on wymiarowany na zasilanie urządzeń przez godziny, lecz na pokrycie tej luki bez zapadu napięcia i bez cyklu ponownego uruchomienia w podłączonych urządzeniach. Obwody bez podtrzymania z UPS po prostu gasną i uruchamiają się ponownie, gdy prądnica awaryjna przejmie obciążenie; wskaźniki nawigacyjne, urządzenia radiowe i systemy alarmowe nie znoszą takiego ponownego uruchomienia dokładnie w chwili utraty zasilania, dlatego wiszą za UPS, a nie wprost na rozdzielnicy awaryjnej.
Główne elementy
Prostownik/ładowarka
Zamienia przychodzący AC na DC, zarówno by ładować baterię, jak i by w zwykłej pracy zasilać falownik wprost, dzięki czemu bateria jest stale doładowywana, a nie cyklowana przy każdym wahnięciu sieci.
Bateria
Szczelne baterie kwasowo-ołowiowe (VRLA) są na statkach standardem ze względu na małą obsługowość i znoszenie drgań; instalacje UPS z bateriami litowymi się pojawiają, ale wymagają dodatkowych rozwiązań ochrony przeciwpożarowej według obowiązujących wytycznych klasy.
Falownik
Zamienia oddawany przez baterię DC z powrotem na czysty AC dla podłączonego odbioru, a w konstrukcjach z podwójnym przetwarzaniem pracuje bez przerwy, więc przy zaniku zasilania sieciowego naprawdę nie ma czasu przełączania.
Statyczny przełącznik obejściowy
Prowadzi obciążenie wprost z sieci, omijając całkowicie baterię i falownik, gdy sam UPS ulegnie usterce - zapobiega to temu, by UPS stał się pojedynczym punktem awarii dla obwodów, które chroni.
Nadzór baterii
Śledzi stan baterii, rezystancję wewnętrzną i pozostały czas podtrzymania, bo UPS z martwą albo zdegradowaną baterią wygląda na w pełni sprawny aż do chwili, gdy zasilanie sieciowe naprawdę zaniknie.
Dobór i wymiarowanie
- Obciążenie znamionowe w kVA, wyliczone z rzeczywistego poboru mocy podłączonych urządzeń z zapasem na prąd rozruchowy przy załączeniu.
- Wymagany czas podtrzymania, ustalony czasem rozruchu prądnicy awaryjnej jednostki plus zapas bezpieczeństwa, a nie dowolną wartością "kilka godzin".
- Topologia z podwójnym przetwarzaniem wobec interaktywnej z siecią - podwójne przetwarzanie daje zerowy czas przełączania i jest standardem dla odbiorów nawigacyjnych i GMDSS.
- Rodzaj baterii i jej odporność na temperaturę otoczenia, bo instalacje w maszynowni albo przy pokładzie pracują goręcej niż wydzielone pomieszczenie urządzeń.
Przepisy i klasa
SOLAS rozdział II-1 wymaga przejściowych źródeł zasilania dla oświetlenia awaryjnego oraz istotnych urządzeń nawigacyjnych i łączności podczas luki przed przejęciem obciążenia przez prądnicę awaryjną, a jednostki UPS pełniące tę rolę podlegają zatwierdzeniu przez klasę wraz z powiązanymi urządzeniami. Ujednolicone wymagania IACS i przepisy poszczególnych towarzystw klasyfikacyjnych określają odstępy badań pojemności baterii i wymagają udokumentowanych badań obciążeniowych potwierdzających, że UPS naprawdę daje swój znamionowy czas podtrzymania, a nie tylko że się włącza. Do pomieszczenia baterii stosuje się postanowienia ochrony przeciwpożarowej, z dodatkowymi wymaganiami tam, gdzie używa się chemii litowych.
Typowe usterki
| Usterka | Przyczyna | Skutek |
|---|---|---|
| Bateria zawodzi pod rzeczywistym obciążeniem | Niewykryte starzenie baterii, bo UPS nigdy nie jest badany obciążeniem aż do wyczerpania | Podłączone urządzenia tracą zasilanie dokładnie wtedy, gdy zanika zasilanie sieciowe |
| Przegrzewanie w pomieszczeniu baterii | Słaba wentylacja albo montaż blisko źródła ciepła | Przyspieszone starzenie baterii i zwiększone ryzyko pożaru |
| Statyczny przełącznik obejściowy nie przełącza | Zużycie stycznika albo usterka sterowania niewykryta między badaniami | Usterka UPS zabiera ze sobą chroniony odbiór, zamiast go obejść |
| Fałszywe alarmy niskiego stanu baterii | Dryf czujnika nadzoru albo obluzowane połączenie | Załoga znieczula się na alarmy i może przeoczyć prawdziwe awarie |
Na co zwrócić uwagę u dostawcy
- Udokumentowany czas podtrzymania przy pełnym obciążeniu znamionowym, potwierdzony rzeczywistym badaniem obciążeniowym, a nie szacunkiem obliczeniowym.
- Wsparcie przy wymianie i nadzorze baterii dopasowane do schematu żeglugi i harmonogramu dokowań jednostki.
- Zatwierdzenie klasy dla konkretnych urządzeń, które UPS ma chronić, bo jednostki UPS do nawigacji, GMDSS i zasilania ogólnego mogą nieść różne wymagania.
- Wyraźna wskazówka co do granic temperatury otoczenia dla proponowanego miejsca montażu na statku.
Zaplanujcie rzeczywiste badanie obciążeniowe aż do odcięcia baterii co najmniej raz w roku - UPS, którego nigdy nie zbadano pod rzeczywistym obciążeniem, jest założeniem, a nie działającym elementem wyposażenia bezpieczeństwa.