Периодическая проверка установки ИБП — испытание под нагрузкой, ток утечки и контакт клемм

Руководство о типах аккумуляторов ИБП (VRLA и литий) рассматривает химию и характеристики самого аккумулятора, а руководство о непрерывности аварийного питания ИБП рассматривает проектирование цепи резервирования. Данная статья рассматривает другой вопрос: как периодически проверяется существующая установка ИБП, и почему обычного измерения тока утечки и сопротивления изоляции по NEN 3140 для оборудования класса защиты I самого по себе недостаточно.

Что охватывает, а что не охватывает обычная проверка NEN 3140

Для обычной проверки NEN 3140 ИБП — это прежде всего просто подключённое оборудование: класс защиты, непрерывность защитного проводника, сопротивление изоляции и ток утечки проверяются так же, как и для любого другого стационарного или переносного оборудования (см. руководство о классе защиты I/II/III и руководство об измерении сопротивления изоляции). Эти измерения, однако, ничего не говорят о функции, ради которой существует ИБП: перекрытии перерыва в сетевом электроснабжении в течение заданного времени автономной работы. ИБП, показывающий электрическую безопасность (правильная изоляция, отсутствие тока утечки), тем не менее может функционально отказать при реальном отключении сети, если аккумулятор уже не удерживает номинальную ёмкость.

Испытание аккумулятора под нагрузкой

Единственный способ установить, действительно ли аккумулятор способен обеспечить заданную нагрузку в течение указанного времени автономной работы, — это испытание под нагрузкой (load test): ИБП фактически работает (или работает часть времени) от аккумулятора под репрезентативной нагрузкой, при этом отслеживается напряжение на клеммах элемента(ов) аккумулятора вплоть до достижения предела разряда. Проверка ёмкости, ограниченная измерением напряжения покоя аккумулятора или только контролем зарядного тока, часто не выявляет постепенное старение ёмкости — только под реальной нагрузкой становится видно, достигает ли аккумулятор ещё заданного времени.

Контакт клемм: недооценённый источник отказов

Помимо самого аккумулятора, клеммные соединения между элементами аккумулятора и между аккумулятором и ИБП являются частым, легко упускаемым из виду источником отказов: ослабленная или подверженная коррозии клемма аккумулятора повышает переходное сопротивление, что при большом разрядном токе во время испытания под нагрузкой (или реального отключения сети) может привести к локальному перегреву — известной причине пожаров в аккумуляторных помещениях наряду с самой химией аккумулятора (см. также руководство о вентиляции стационарных аккумуляторных помещений по связанным с этим рискам газовыделения у аккумуляторов VRLA). Визуальный осмотр на коррозию и проверка момента затяжки клемм аккумулятора должны поэтому быть стандартной частью периодической проверки ИБП, наряду с электрическими измерениями.

Проверка функции переключения

Помимо самого аккумулятора, необходимо также периодически проверять функционально автоматическую функцию переключения (с сети на аккумулятор, а также функцию байпаса при внутренней неисправности ИБП) — ИБП, который электрически исправен и имеет хороший аккумулятор, не обеспечивает защиты, если само переключение не срабатывает правильно при реальном отключении сети.

NEN 3140 не устанавливает фиксированной периодичности

Сама NEN 3140 не устанавливает фиксированного интервала проверки для установок ИБП (как и для оборудования в целом) — лицо, ответственное за установку, определяет периодичность проверки на основании оценки риска (интенсивность использования, окружающая среда, критичность нагрузки, которую защищает ИБП). Для ИБП, резервирующего критический процесс, обычно применяется более короткий цикл с испытанием под нагрузкой, чем для ИБП, питающего офисное рабочее место.

Практическая значимость

При организации режима проверок установки ИБП необходимо установить, что наряду с обычными измерениями электробезопасности предусмотрены периодическое испытание аккумулятора под нагрузкой, визуальная проверка клеммных соединений и функциональное испытание переключения — одно лишь обычное измерение по NEN 3140 не выявляет функционально неисправный аккумулятор.

Частые ошибки

1. Выполнение только обычного измерения тока утечки и сопротивления изоляции и предположение, что ИБП тем самым «проверен» — это ничего не говорит о фактическом времени автономной работы аккумулятора.
2. Оценка старения ёмкости аккумулятора только по напряжению покоя вместо реального испытания под нагрузкой — состарившийся аккумулятор может показывать нормальное напряжение в покое и всё же быстро проседать под нагрузкой.
3. Отсутствие визуальной проверки клеммных соединений на коррозию или ослабление крепления — повышенное переходное сопротивление на клемме аккумулятора является известной причиной пожаров и отказов, которую измерение электробезопасности не обязательно выявляет.
4. Отсутствие функционального испытания функции переключения/байпаса, исходя из предположения, что электрически одобренный ИБП автоматически правильно переключится при реальном отключении сети.

Связанные материалы

• Типы аккумуляторов ИБП — VRLA и литий
• Непрерывность аварийного питания ИБП
• Вентиляция стационарных аккумуляторных помещений
• Класс защиты I, II и III — IEC 61140