Co sprawdzić w Bateria/UPS.
Statkowa instalacja baterii i bezprzerwowego zasilania utrzymuje określony zbiór odbiorników pod ciągłym zasilaniem przez każdą przerwę w zasilaniu głównym i awaryjnym. Różni się od samodzielnej baterii rozruchowej tym, że jest na stałe przyłączona przez falownik statyczny, więc przejście na zasilanie bateryjne odbywa się bez zamknięcia łącznika czy przekaźnika i bez przerwy, którą przyłączone urządzenie mogłoby zauważyć. Typowymi chronionymi odbiornikami są światła nawigacyjne, żyrokompas, urządzenia radiowe i GMDSS, systemy alarmowe i nadzoru oraz oświetlenie awaryjne w pomieszczeniach maszynowych i centralach.
Co określa instalację baterii i UPS
Statkowa instalacja baterii i bezprzerwowego zasilania utrzymuje określony zbiór odbiorników pod ciągłym zasilaniem przez każdą przerwę w zasilaniu głównym i awaryjnym. Różni się od samodzielnej baterii rozruchowej tym, że jest na stałe przyłączona przez falownik statyczny, więc przejście na zasilanie bateryjne odbywa się bez zamknięcia łącznika czy przekaźnika i bez przerwy, którą przyłączone urządzenie mogłoby zauważyć. Typowymi chronionymi odbiornikami są światła nawigacyjne, żyrokompas, urządzenia radiowe i GMDSS, systemy alarmowe i nadzoru oraz oświetlenie awaryjne w pomieszczeniach maszynowych i centralach.
Główne elementy
Bateria
Ogniwa kwasowo-ołowiowe otwarte, kwasowo-ołowiowe z zaworem regulacyjnym albo, coraz częściej, litowo-żelazowo-fosforanowe łączy się w łańcuchy, aby dać wymagane napięcie stałe i czas podtrzymania. Chemie litowe zmniejszają masę i obsługę, ale wymagają wydzielonego systemu zarządzania baterią oraz surowszych rozwiązań wentylacji i ochrony przeciwpożarowej niż ogniwa ołowiowe.
Ładowarka/prostownik
Przetwarza zasilanie prądem przemiennym na stały, aby utrzymać baterię na ładowaniu buforowym i doładować ją po rozładowaniu, ze stopniem ładowania przyspieszonego dla szybszego powrotu.
Falownik statyczny
Przetwarza napięcie stałe baterii z powrotem na przemienne, aby zasilać chronione odbiorniki w sposób ciągły, przejmując zasilanie w ciągu milisekund, gdy zaniknie zasilanie wejściowe prądem przemiennym.
Nadzór baterii i BMS
Śledzi napięcie ogniw, temperaturę i stan naładowania, a w instalacjach litowych samoczynnie odizoluje uszkodzony łańcuch, aby ucieczka cieplna nie rozeszła się na sąsiednie ogniwa.
Wentylacja
Otwarte baterie kwasowo-ołowiowe wydzielają podczas ładowania wodór i wymagają wentylacji mechanicznej pomieszczenia baterii o najmniejszej krotności wymiany powietrza; typy zamknięte i litowe mają zapotrzebowanie mniejsze, lecz nie zerowe.
Dobór i wymiarowanie
Czas podtrzymania, czyli okres, przez jaki bateria musi zasilać swoje odbiorniki bez doładowania, wyznacza pojemność i wynika z przepisów klasy dla konkretnych odbiorników, zwykle od 30 minut do kilku godzin zależnie od kategorii obciążenia. Obciążenie oblicza się z rzeczywiście przyłączonych urządzeń, a nie z ogólnego naddatku, ponieważ obciążenia GMDSS i nawigacyjne są ustalone przepisami, podczas gdy obciążenia alarmowe i nadzorcze różnią się między statkami. Klasa napięcia, przy czym instalacje 24V i 220V prądu stałego są obie powszechne, musi odpowiadać przyłączonym urządzeniom bez dodatkowego stopnia przetwarzania, który dokłada kolejne miejsce awarii.
Przepisy i klasa
SOLAS rozdział II-1 ustala najmniejszy czas podtrzymania dla awaryjnego źródła energii elektrycznej i dla zasilania przejściowego, zanim uruchomi się prądnica awaryjna. Pojemność baterii GMDSS określa osobno SOLAS rozdział IV. Towarzystwa klasyfikacyjne wymagają okresowego badania pojemności, zwykle corocznej próby rozładowania, aby potwierdzić, że bateria mimo starzenia się ogniw wciąż osiąga znamionowy czas podtrzymania.
Typowe usterki
| Usterka | Skutek |
|---|---|
| Zasiarczenie ogniw wskutek długotrwałego niedoładowania | Spadająca pojemność, bateria przestaje osiągać znamionowy czas podtrzymania |
| Zaniedbany poziom elektrolitu w otwartych ogniwach kwasowo-ołowiowych | Uszkodzenie płyt i przyspieszona utrata pojemności |
| Niezauważona usterka ładowarki | Bateria rozładowuje się powoli w tle i zastaje się pustą dokładnie wtedy, gdy jest potrzebna |
| Zła wentylacja albo zatkane odpowietrzenia | Gromadzenie się wodoru, zagrożenie wybuchem podczas ładowania |
| Luźne albo skorodowane połączenia zaciskowe | Wysoka rezystancja, miejscowe nagrzewanie i niepewne przejęcie zasilania pod obciążeniem |
Na co zwrócić uwagę u dostawcy
- Uznanie typu odpowiadające danej notacji klasy i kategorii SOLAS chronionych odbiorników
- Jasne wartości czasu podtrzymania przy rzeczywistym przyłączonym obciążeniu, a nie przy wartości znamionowej czy najkorzystniejszej
- System zarządzania baterią z nadzorem na poziomie ogniw w każdej instalacji litowej
- Zgodność z istniejącą ładowarką i napięciem rozdziału prądu stałego na statku
UPS, którego nigdy nie poddano próbie rozładowania, jest założeniem, a nie faktem; zaplanuj coroczne badanie pojemności i zapisz rzeczywisty czas pracy wobec wartości znamionowej.