Как продлить срок службы ибп

Обновлено: 15.01.2025

Любой ИБП рано или поздно выходит из строя. Когда наступит час икс? Это зависит от гарантии производителя, типа аккумуляторных батарей и условий эксплуатации. Можно купить новые ИБП, а можно заменить часть компонентов. Разбираемся, что лучше с точки зрения экономии, надежности и производительности системы, которую мы защищаем с помощью источников бесперебойного питания.

Сколько прослужит ИБП и от чего это зависит

Официальных данных на этот счет нет, как нет и единого стандарта у разных производителей. В одном случае, при заявленном сроке службы 6 лет ИБП может отработать 4–5 лет. В другом, вместо 10 лет по факту получается не более 7–8. Цифры выглядят скромными на первый взгляд, но в идеальных условиях эксплуатации многие ИБП могут работать до 20 лет – это максимум, заложенный производителем. Чтобы источник бесперебойного питания прослужил вам два десятилетия или чуть меньше, необходимо соблюдать четыре условия.

Размещение. ИБП устанавливают в закрытых хорошо вентилируемых помещениях без источников влаги внутри.
Температуру. Оптимальное значение + 25 °C, именно для него многие производители указывают расчетный срок службы ИБП. При повышении температуры на каждые 10 °C сверх рекомендованных теряется половина мощности в свинцово-кислотных аккумуляторах. На литий-ионные аккумуляторы высокая температура влияет меньше.
Обслуживание. Постоянный мониторинг и сервисные работы необходимы всем ИБП. Помимо обновления электролита (в свинцовых АКБ) нужно убирать пыль и грязь, менять вздувшиеся и потекшие элементы.
Хранение. Аккумуляторы лучше не покупать про запас.

Со временем химическая активность реагентов снижается и аккумулятор приходится менять. Обычно производители рекомендуют делать это, как только емкость аккумуляторов снизится до отметки 80 % от номинального значения. Аккумулятор на этом этапе остается рабочим, но его рискованно использовать для защиты критического оборудования.

Мнение эксперта

Ведущий инженер ГК «Темпесто» Максим Андреев: «Срок службы ИБП в 20 лет преувеличен, хотя единичные случаи встречаются. По факту можно рассчитывать не более чем на 15 лет непрерывной работы ИБП. Это при условии, что выполняются требования по эксплуатации и хранению, а неисправные элементы оперативно заменяются на новые».

Сколько прослужат аккумуляторные батареи

В среднем аккумуляторы приходится менять раз в 3–5 лет в зависимости от производителя и условий эксплуатации.

Вендоры обычно указывают максимальный срок эксплуатации, который может превышать фактический на 1–2 года. Поэтому, если по бюджету обновление АКБ заложено через 5–6 лет, выбирайте модели, рассчитанные на 8 лет. Они дороже аккумуляторов с 5-летним сроком работы (а по факту не более 3–3,5), но экономически выгодны. Здесь действует правило: чем больше срок службы и дороже АКБ, тем ниже совокупная стоимость системы. Исключением будут случаи, когда ИБП работают от электросети с низким качеством питания.

Что чаще всего ломается в ИБП

Мнение эксперта

Максим Андреев об опыте ремонта и восстановления ИБП в своей организации: «Мы не ведем статистику вышедших из строя узлов ИБП, но могу сказать, что при правильной эксплуатации поломки случаются редко. С другой стороны, у каждого ИБП есть рекомендованные сроки службы компонентов с ограниченным ресурсом, такие как вентиляторы, электролитические конденсаторы, платы питания. Даже если что-то из списка кажется второстепенным, не стоит это недооценивать – если деталь выйдет из строя, ИБП перейдет в аварийный режим и не сможет обеспечить бесперебойное питание защищаемого оборудования.

Вентилятор охлаждает аккумуляторные батареи и весь ИБП. По техпаспорту он может работать до 10 лет, но фактически этот срок не превышает 5–8 лет и зависит от условий работы. Например, от того, как часто из-за проблем в электросети оборудование переходит на питание от ИБП или повышается температура внутри корпуса.

Конденсатор сглаживает и фильтрует колебания напряжения. При нормальных условиях работы он прослужит до 10 лет, но и здесь все зависит от условий. Высокая температура и влажность сокращают срок службы, а понижение температуры, наоборот, продлевает – на каждые 10 °C меньше номинальной он увеличивается вдвое.

Зачем ИБП техническое обслуживание

Как и другие сложные устройства, ИБП нуждаются в регулярном техническом обслуживании, которое проводят согласно рекомендациям производителя и условиям эксплуатации. Техобслуживанием называют такие работы, как:

оценка внешних условий эксплуатации ИБП (температуры, влажности, запыленности, качества электроэнергии);
визуальный осмотр АКБ, других компонентов, узлов и модулей;
очистка от грязи и пыли;
контрольные измерения входных и выходных параметров;
тестирование аккумуляторных батарей;
проверка на целостность контактов, разъемов, теплоотводов;
проверка режимов работы;
проверка системы охлаждения;
проверка и регулировка выпрямителя, инвертора, байпаса, зарядного устройства;
оптимизация параметров работы ИБП.

Регулярное техническое обслуживание помогает продлить срок службы ИБП, обнаружить и устранить проблемы в его работе, которые могут оказаться критичными для защищаемого оборудования.

Максим Андреев: «Если не проводить регулярное техническое обслуживание, проблемы в работе ИБП будут накапливаться, что может привести в дальнейшем к серьезным последствиям. Но дело не только в техобслуживании, но и в других факторах, которые негативно влияют на работу источников бесперебойного питания.

Покупка нового ИБП: плюсы и минусы

Что, если не менять отслужившие свое компоненты, а просто купить новый ИБП? Хорошо, если нужен один источник для сервера. Но когда речь идет о защите ЦОД и десятках, сотнях единиц оборудования, приходится учитывать плюсы и минусы такого решения. Начнем с первых.

У современных ИБП высокие показатели КПД – до 96 % в режиме двойного преобразования и до 99 % в экономичном режиме. Это поможет компании сократить операционные расходы и ускорить возврат инвестиций.

В качестве новых ИБП можно выбрать относительно новые на рынке модульные решения. Пока традиционные моноблоки стоят дороже, но занимают меньше места, в модульных хорошо реализована система резервирования (на уровне силовых модулей) и лучше возможности для масштабирования.

С покупкой нового ИБП вы получаете еще гарантию производителя, сервисную поддержку и уверенность в том, что оборудование будет работать стабильно ближайшие несколько лет.

Главный минус такого решения – высокая стоимость разовых инвестиций. Но экономия за счет покупки ИБП с более высоким КПД может оказаться меньше ожидаемой. Поэтому вначале изучите результаты независимого тестирования энергоэффективности и рассчитайте реальную выгоду, а потом делайте крупные покупки.

Многие производители акцентируют внимание на том, что в экономичном режиме значение КПД выше обычного на несколько пунктов. Но на практике этот режим можно использовать только в сетях с минимальными сбоями и искажениями, во всех остальных случаях это рискованно.

Когда минусы известны, покупка нового ИБП уже не выглядит рациональной. Но окончательное слово будет за заказчиком: все зависит от его финансовых возможностей, текущих и будущих потребностей. В любом случае потребуется вмешательство технического специалиста, который проанализирует ситуацию и поможет принять верное решение.

Максим Андреев: «Чтобы увидеть реальную картину, мы регулярно проводим техобслуживание – в среднем 1–2 раза в год при нормальных условиях эксплуатации. Если условия сложные (высокая температура, запыленное помещение, несбалансированная нагрузка, нестабильная подача электропитания и т. д.), делаем это чаще – раз в квартал. Работы выполняет сертифицированный обслуживающий персонал.

После каждого технического обслуживания выдаем заключение с рекомендациями о дальнейшей эксплуатации, указываем необходимость замены неисправных компонентов или элементов с ограниченным сроком службы, если такие есть».

Срок службы ИБП и его основных компонентов варьируется от 3 до 10 лет. Невозможно узнать, сколько прослужит каждый из них, но реально сделать так, чтобы внезапный выход из строя важного узла не нарушил стабильную работу дата-центра, производственного цеха или офиса. Достаточно создать для ИБП надлежащие условия с учетом рекомендаций производителя и регулярно проводить техническое обслуживание.

Когда придется выбирать между заменой АКБ или других компонентов и покупкой нового ИБП, сопоставьте реальную экономию от использования современных надежных источников и затраты на их приобретение. Надеемся, наши рекомендации помогут вам сделать правильный выбор.

Увеличение срока службы аккумуляторных батарей является важной задачей в различных отраслях применения аккумуляторов.

Особенно важно увеличить срок службы аккумуляторов источников бесперебойного питания.

Источники бесперебойного питания призваны обеспечить качественное электропитание приборов различных систем:

систем отопления и водоснабжения;
систем безопасности;
систем видеонаблюдения;
систем связи и коммуникаций.

Увеличение сроков службы аккумуляторных батарей и улучшение технических параметров состояния АКБ позволяют увеличить надежность работы инженерных, информационных, охранных и других систем.

Реальный срок службы аккумулятора зависит от нескольких причин:

полнота заряда аккумуляторной батареи;
способ и периодичность заряда АКБ;
температурные режимы работы;
степень сульфатации пластин аккумулятора.

Особенности использования аккумуляторов источников бесперебойного питания

В отличие от автомобильных аккумуляторов, которые реально используются ежедневно, аккумуляторы источников бесперебойного питания длительное время могут не использоваться. Если сетевое питание в доме или на объекте нормальное, то переходов на питание от ИБП не происходит.

Длительная эксплуатация аккумуляторов ИБП в таком режиме, то есть без осуществления циклов заряда — разряда, приводит к снижению остаточной емкости АКБ и уменьшению сроков их использования.

Сульфатация — причина снижения срока службы АКБ

Сульфатация – это процесс покрытия пластин аккумуляторной батареи сернокислым свинцом.

В АКБ происходит химическая реакция, при разряде батареи на ее пластинах образуется слой кристаллов сульфата свинца, при последующем заряде батареи кристаллы расходуются.

Если при заряде АКБ расходуются не все кристаллы сульфата свинца, то происходит процесс сульфатации пластин, который приводит к снижению остаточной емкости батареи и существенно снижает срок службы АКБ.

Тренировка аккумуляторов для увеличения срока их службы

Для увеличения срока реальной службы аккумулятора необходимо обеспечить периодическое его использование. Если этого не происходит по внешним причинам, то необходимо обеспечить тренировку аккумуляторной батареи с определенной периодичностью. Для увеличения срока использования аккумуляторов ИБП достаточно выполнять тренировку один или два раза в полугодие. Такая несложная процедура может обеспечить улучшение параметров работы батареи и увеличить срок ее службы до 2 раз.

Teplocom TBS – тренировщик аккумуляторов ИБП

Тренировщик Teplocom TBS свинцово-кислотных аккумуляторных батарей источников бесперебойного питания предназначен для увеличения срока службы аккумуляторов и поддержания более высокой остаточной емкости батарей.

Teplocom TBS позволяет выполнять следующие функции:

возможность определить примерное время работы аккумулятора;
проведение тренировки аккумулятора;
получение значения напряжения на клеммах аккумулятора;
индикация на дисплее полученных данных;
индикация числа последовательно соединенных аккумуляторов;
надежная защита аккумуляторов от глубокого разряда;
возможность перехода в энергосберегающий режим;
возможность управления временем процедуры разряда.

10 советов по использованию аккумуляторных батарей

Стоимость аккумуляторных батарей для источников бесперебойного питания остается весьма высокой, аккумуляторы емкостью более 60 Ач стоят более 8000 рублей.

Увеличение срока фактического использования аккумулятора для источника бесперебойного питания позволит добиться существенной экономии.

Список полезных советов для увеличения времени работы аккумуляторов:

Близится осень и приближаются проблемы с электроэнергией. Вполне типичная ситуация, когда отопление еще не включили, а все соседи начинают обогреваться электрокаминами и различными обогревателями, просаживая и без того нагруженную сеть. Бури ломают провода, провода рвутся, оборудование оказывается без питания. Выручает спасительный бесперебойник или ИБП. Но что делать, когда авария на линии продолжается больше часа, а бесперебойник вырабатывает весь ресурс за десятки минут? Наращивать емкость встроенных батарей. Как это сделать правильно и безопасно, а также как подобрать необходимую батарею я сегодня расскажу на реальном примере.

Буквально на днях возникла довольно тривиальная, но интересная задача. Уже давно существующая серверная стойка с небольшим количеством оборудования и примерным потреблением 250-400 Вт оснащена ИБП IPPON Smart Winner Pro 2000. Время его автономной работы составляет порядка часа, а в случае более продолжительного отсутствия электропитания вручную заводился бензогенератор, установленный на улице. Задача: с минимальными затратами обеспечить время автономной работы стойки не менее 6 часов.

Сразу напрашивается вывод оснастить генератор какой-нибудь системой автоматического пуска, типа этой. Плюс в том, что стоимость такой переделки составляет порядка 13 тысяч рублей, а минус в том, что требуется регулярное обслуживание и заправка генератора. Добавляется человеческий фактор, а значит, снижается общая надежность системы.

Вторым способом, который был избран за простоту и надежность, является наращивание емкости аккумуляторов. В этом случае достаточно просто нарастить емкость аккумуляторов, благо в данном экземпляре блок батарей выносной и подключается отдельным проводом. Так как стандартные аккумуляторы имеют емкость в 9 Ач и собраны в батарею на 48 В, то достаточно заменить их на аналогичные гелевые батареи, емкостью 40-50 Ач. Так как блок зарядки оснащен принудительной системой охлаждения, подобная нагрузка не будет критичной и повлияет только на время зарядки батарей.

А что делать тем, у кого и потребление гораздо выше и требования к времени автономной работы заметно отличаются. К примеру, стойка в 1-1.5 кВт и требуется до 24 часов автономии. В этом случае проще всего поставить бесперебойники на 10 минут работы и мощные генераторы с системой автоматического пуска, которые будут заводиться через 5 минут после отключения питания. Вся эта система стоит заметных денег, но иногда стабильность работы это окупает.

Я хочу рассмотреть промежуточный вариант для небольшого офиса или частного дома, когда требуется резерв для переменной нагрузки, с пиком в 6 кВт и средним потреблением до 1 кВт в течение длительного времени без внешней подпитки. Возможно дополнение генератором, тогда система становится полностью автономной.

В качестве бесперебойника для себя я выбрал стоечный вариант ИБП от компании МикроАРТ. Благо такой экземпляр отработал достаточно времени и продемонстрировал безотказную работу. Кроме того, он обладает широким диапазоном настроек, позволяя беречь ресурс аккумуляторов и правильно их эксплуатировать.

Пояснение: Во всех офисных ИБП используются гелевые аккумуляторы, которые имеют массу преимуществ: они поставляются заряженными, не требуют обслуживания и электролит находится в загущенном состоянии, а значит, никогда не выльется. Но все бесперебойники поддерживают на аккумуляторах повышенное напряжение, что позволяет использовать 100% емкости и заряжать их максимально быстро. Вот как раз два последних пункта заметно снижают срок службы аккумуляторов, приводя их к цифре 2-3 года до отказа.

Мне же хотелось 5-7 лет, а лучше все 10 без замены аккумуляторов. И тут мы приходим к выбору типа аккумуляторов.

Типы аккумуляторов
AGM

Технология AGM использует пропитанный жидким электролитом пористый заполнитель отсеков корпуса из стекловолокна. Микропоры этого материала заполнены электролитом не полностью. Свободный объем используется для рекомбинации газов.
Герметичные, необслуживаемые, не требуют вентилируемого помещения для установки. Батареи AGM отлично работают в режиме подзарядки (буферном режиме) со сроком службы до 10-12 лет. Если же их использовать в циклическом режиме (т.е. постоянно заряжать-разряжать на хотя бы 60%-80% от емкости), то их срок службы сокращается чуть ли не в два-три раза. Срок службы при полной автономии до 3-х лет. Рекомендуются для резервного бесперебойного электропитания.

В жидкий электролит добавляют вещество на основе двуокиси кремния (SiO2), в результате чего образуется густая масса, напоминающая по консистенции желе. Этой массой и заполнено пространство между электродами внутри аккумулятора. В процессе химических реакций в толще электролита возникают многочисленные газовые пузыри. В этих порах и раковинах происходит встреча молекул водорода и кислорода, т.е. газовая рекомбинация. Почти все испарения, таким образом, возвращаются обратно в аккумулятор и это называется рекомбинацией газа. Сепаратор в гелевых аккумуляторах тоже необычный — микропористый дюропластик, за счёт присадок из алюминия он обладает высокой стойкостью в агрессивной среде, обладает высокой температурной стабильностью и механической прочностью; последнее обеспечивает высокую вибростойкость и ударопрочность конструкции. При производстве гелевых аккумуляторов используют высокочистый свинец — это увеличивает эксплуатационные характеристики АКБ в несколько раз. Срок службы при автономии до 4-х лет, при резервном питании до 12 лет. Рекомендуются для резервного бесперебойного электропитания.

Аккумуляторы типа GEL и AGM практически неотличимы внешне и имеют довольно близкие характеристики. Дальше интереснее.

Панцирные

Основой панцирной пластины является чехол (панцирь), изготовленный из нетканого микропористого пластика в виде ряда параллельных трубок. Внутри трубок заключена активная масса. Токоотводящей деталью пластины служит запрессованная в активную массу стержневая рамка, отлитая из свинцово-сурьмянистого сплава. Стержневая рамка отливается под давлением, что исключает образование в токоотводящих стержнях раковин и других литейных дефектов, значительно увеличивая срок службы. Микропористый панцирь надежно защищает положительную активную массу от осыпания и оползания на протяжении всего периода эксплуатации аккумулятор. Рекомендуются для полной автономии и/или резервных систем. Срок службы панцирных АКБ в условиях автономии не менее 10 лет при правильной эксплуатации (или 1500 циклов 80% разрядов), или 15 — 17 лет при резервном питании. Поставляются в сухозаряженном виде.

Изготовленные по литий-железо фосфатной технологии герметичные АКБ. Рекомендуются для полной автономии и/или резервных систем. Срок службы литий-железофосфатных АКБ в условиях автономии до 20 лет при правильной эксплуатации (или 5000 циклов 70%-ных разрядах), или 25 — 30 лет при резервном питании. Поставляются в комплекте с BMS. Данные АКБ имеют ряд важнейших преимуществ и являются самыми перспективными АКБ в мире.

Выбор
Все говорит в пользу Литий-железо-фосфатных батарей(LiFePo4), но первоначальные вложения довольно-таки велики, хотя преимущества неоспоримы: никакой кислоты, герметичные, не требуют обслуживания и самая низкая стоимость цикла заряд-разряд. С учетом всех плюсов и минусов, я решил остановиться на сухозаряженных панцирных аккумуляторах.

Подготовка и сборка аккумуляторной батареи

Так как панцирные аккумуляторы, которые я выбрал, поставляются банками по 2В, а мне необходимо было получить 24В, то потребовалось самостоятельно собирать батарею из 12 штук. Первым этапом стала заправка электролитом. Процедура связана с риском для здоровья, поэтому требуется использовать защитные средства: очки или маска для глаз, респиратор, резиновые перчатки, резиновые сапоги. Еще я добавил дождевик, на случай расплескивания электролита, в котором содержится кислота. Также аккумуляторы лучше всего заливать на резиновом или пластиковом коврике, чтобы в случае проливания электролита на полу не осталось следов.

Для заливания электролита я воспользовался вот таким ручным насосом, устойчивым к кислоте.

Сама заправка аккумулятора достаточно проста, но с учетом 12 банок отнимает немало времени. Сода в кадре не просто так. Из курса химии известно, что кислоту гораздо эффективнее не смывать водой, а нейтрализовать содой, поэтому по технике безопасности лучше держать открытую пачку соды поблизости.

После заправки аккумуляторов электролитом требуется поставить батарею на дозарядку не позднее, чем через 3 часа. Сама процедура зарядки должна осуществляться соответствующим зарядником с током, составляющим 10% (0,1С) от емкости аккумуляторной батареи. К примеру, если емкость составляет 210 Ач, то максимальный зарядный ток должен быть не более 21 А. Толстые перемычки используются для того, чтобы они не стали бутылочным горлышком при протекании больших стартовых токов. Кроме того, при протекании тока по тонким проводам, они заметно разогреваются, что может привести к преждевременному износу аккумуляторов или пожару. Ведь нагрев аккумулятора с +25 до +35 градусов вдвое снижает срок службы батареи.

Следующим этапом, позволяющим из обслуживаемых аккумуляторов сделать малообслуживаемые или совсем необслуживаемые, стала установка пробок рекуперации. Выделяемый при зарядке водород, поднимаясь в такую пробку, объединяется с кислородом и стекает назад в аккумулятор. Прежде чем установить такие пробки, требуется полностью зарядить батарею и дать ей отстояться несколько дней, так как первое время возможно повышенное газообразование, на которое такие рекуператоры не рассчитаны. Если же пренебречь этой ситуацией, то возможен печальный итог: перегрев рекуператора.

В итоге батарея приобрела вот такой вид и потребует лишь профилактической проверки разницы напряжений между аккумуляторными банками раз в год, и проверки уровня электролита раз в 6 лет. Если напряжение у разных АКБ начнёт «разбегаться», то необходимо провести уравнивающий заряд (заряд повышенным напряжением). Если уровень электролита окажется ниже – достаточно долить дистиллированной воды.

Здесь стоит преимущество подобного решения: у герметизированных АКБ (GEL и AGM), водород, несмотря на внутреннюю рекуперацию, тоже всё же потихоньку испаряется, но вот долить воды уже невозможно и такие герметизированные АКБ приходится выкидывать намного раньше.

Запасенная энергия конкретно этой сборки составляет 5040 Вт*ч, а без особых потерь для здоровья батареи можно потратить половину. То есть два-три ноутбука в нормальном режиме работы смогут просуществовать сутки и еще останется запас энергии. Если добавить к этому внешний генератор или солнечные батареи, то система становится полностью автономной и позволит работать не один год.

Заключение
Инвертор с внешним блоком батарей оказался габаритнее стандартного компактного ИБП со встроенными аккумуляторами, но практически бесконечная емкость внешних батарей позволяет заметно увеличить время автономной работы. И если время аварийного питания от ИБП составляет минуты или десятки минут, то при использовании инвертора с внешними аккумуляторами время автономной работы считается в часах или днях.

Если будет интересно, то могу сравнить в лоб два устройства: ИБП Powercom Smart King SMK-2000A-RM-LCD и инвертор МАП SIN Энергия Pro HYBRID с внешним блоком батарей.

Прежде чем купить новый ИБП, следует ознакомиться с некоторыми «внутренними» аспектами его функционирования. А для того чтобы источник бесперебойного питания служил вам как можно дольше и вложение ваших средств оказалось максимально эффективным, постарайтесь следовать приведенным ниже советам.

Какие батареи используются в ИБП

Во всех ИБП, производимых АРС (и другими известными крупными производителей ИБП), используются свинцовые кислотные аккумуляторные батареи, очень похожие на самые обычные автомобильные аккумуляторы. Разница заключается в том, что, если уж приводить подобное сравнение, то батареи, используемые АРС, изготовлены по одной технологии с самыми дорогими из доступных на сегодняшний день автомобильными аккумуляторами: содержащийся внутри электролит находится в гелеобразном состоянии и не разливается при повреждениях корпуса; батарея герметизирована, вследствие чего она не требует ухода, не выделяет при эксплуатации вредных и взрывоопасных газов (водорода), ее можно «кантовать» как угодно, без опасения пролить электролит.

Насколько долговечны батареи ИБП

Несмотря на то что в различных ИБП используется, казалось бы, одна и та же батарейная технология, наблюдаются колебания срока эксплуатации батарей ИБП разных изготовителей в широких пределах. Это весьма важно для пользователей, поскольку замена батарей стоит дорого (до 30% первоначальной стоимости ИБП). Выход батарей из строя снижает эффективность системы, является источником простоев и лишней головной боли. На надежность батареи значительное влияние оказывает температура. Дело в том, что естественные процессы, вызывающие старение батареи, во многом зависят от температуры. Подробные данные испытаний, предоставленные изготовителями батарей, показывают, что срок эксплуатации батареи при повышении температуры на каждые 10°C снижается на 10%. Это означает, что конструкция ИБП должна предусматривать минимальный нагрев батареи. Все ИБП с топологией online и гибридные online-источники нагреваются сильнее, нежели резервные или линейно-интерактивные (вот почему первым требуется вентилятор). Это важнейшая причина, в силу которой ИБП резервного и линейно-интерактивного типов реже нуждаются в замене батарей, чем ИБП с топологией online.

Стоит ли обращать внимание на конструкцию зарядного устройства при выборе ИБП?

Зарядное устройство является важным компонентом ИБП. Условия подзарядки батарей оказывают существенное влияние на их долговечность. Срок службы батареи ИБП максимален в том случае, если она непрерывно подзаряжается от зарядного устройства с постоянным или «плавающего» типа напряжением. Фактически срок эксплуатации подзаряжаемой батареи значительно превышает срок простого хранения. Это происходит потому, что некоторые естественные процессы старения приостанавливаются постоянной подзарядкой. Поэтому необходимо подзаряжать батарею, даже если ИБП отключен. Во многих случаях ИБП отключают регулярно (если защищаемая нагрузка отключена, то незачем держать включенным и ИБП, поскольку он может сработать и вызвать нежелательный износ батареи). Многие из предлагаемых в продаже ИБП не обеспечивают важной функции постоянной подзарядки.

Влияет ли напряжение на надежность?

Батареи состоят из отдельных ячеек, примерно по 2 В каждая. Для создания батареи более высокого напряжения отдельные элементы соединяют последовательно. В 12-вольтовой батарее — шесть элементов, в 24-вольтовой — 12 элементов и т.д. Когда батарея находится под непрерывной подзарядкой, как в системах ИБП, отдельные элементы подзаряжаются одновременно. В силу неизбежного разброса параметров некоторые элементы отбирают большую по сравнению с другими долю напряжения зарядки. Это вызывает преждевременное старение подобных элементов. Надежность группы из последовательно соединенных элементов определяется надежностью наименее надежного элемента. Поэтому, когда один из элементов выходит из строя, выходит из строя и батарея в целом. Доказано, что скорость процессов старения непосредственно связана с количеством элементов в батарее, в связи с этим скорость старения возрастает при повышении напряжения батареи. В лучших типах ИБП применяется меньшее количество более мощных элементов вместо большего количества элементов меньшей мощности, тем самым достигается повышенная надежность. Некоторые изготовители применяют батареи высокого напряжения, что при заданном уровне мощности дает возможность уменьшить число проводных соединений и полупроводников, снизив, таким образом, стоимость ИБП. Напряжение батареи большинства типичных ИБП при мощности порядка 1кВА составляет 24. 96 В. При таком уровне мощности у батарей ИБП фирмы АРС, в частности семейства Smart-UPS, напряжение не превышает 24 В. Батареи низкого напряжения в ИБП, производимых компанией АРС, имеют более высокий по сравнению с конкурирующими устройствами срок эксплуатации. Средний срок эксплуатации в батареях АРС равен 3-5 годам (в зависимости от температурного режима, частоты циклов разряд/заряд), тогда как некоторые изготовители указывают срок эксплуатации только 1 год. В течение 10-летнего срока использования ИБП пользователи некоторых систем затрачивают на батареи вдвое больше, чем на само устройство! Хотя разработка ИБП с применением высоковольтных батарей оказывается проще и обходится производителю и дешевле, на пользователя в таком случае ложатся скрытые расходы в виде укороченного срока эксплуатации ИБП.

Почему «пульсирующий» ток уменьшает срок службы батареи

В идеальном варианте для увеличения времени использования батарею ИБП необходимо постоянно держать на «плавающей» или постоянной подзарядке. В такой ситуации полностью заряженная батарея отбирает от зарядного устройства небольшое количество тока, называемого плавающим током, или током самозарядки. Несмотря на рекомендации изготовителей батарей, в некоторых системах ИБП батареи дополнительно подвергаются действию пульсирующего тока. Пульсирующие токи возникают потому, что инвертор, вырабатывающий переменный ток для нагрузки, потребляет на входе постоянный ток. Выпрямитель же, находящийся на входе ИБП, всегда выдает пульсирующий ток. Коэффициент остается ненулевым даже при использовании самых современных схем выпрямления и подавления пульсаций. Поэтому батарее, включенной параллельно выходу выпрямителя, приходится отдавать какой-то ток в те моменты времени, когда ток на выходе выпрямителя уменьшается, и наоборот, — подзаряжаться тогда, когда ток на выходе выпрямителя падает. Это вызывает мини-циклы разрядки/зарядки с частотой, равной, как правило, удвоенной рабочей частоте ИБП (50 или 60 Гц). Названные циклы изнашивают батарею, нагревают ее и вызывают ее преждевременное старение.

В ИБП с батареей, находящейся в резерве, таких как классический резервный, резервный феррорезонансного типа, линейно-интерактивный, батарея не подвергается воздействию пульсирующих токов. Батарея ИБП типа online в разной степени (в зависимости от конструктивных особенностей), но тем не менее всегда подвергается их воздействию. Чтобы выяснить, имеют ли место пульсирующие токи, необходимо проанализировать топологию ИБП. В ИБП типа online батарея размещена между зарядным устройством и инвертором, и пульсирующие токи будут всегда. Это классический, «исторически» самый ранний тип ИБП «online с двойным преобразованием». Если же в ИБП типа on-line батарея отделена от входа инвертора запирающим диодом, преобразователем или переключателем того или иного типа, то пульсирующего тока быть не должно. Естественно, в этих конструкциях батарея не всегда подключена к контуру, а потому ИБП с подобной топологией обычно относят к гибридным.

На что в ИБП нельзя полагаться

Батарея — наименее надежный элемент большинства хорошо сконструированных систем ИБП. Тем не менее архитектура ИБП может влиять на долговечность этого критичного компонента. Если держать батарею под непрерывной подзарядкой даже при отключении ИБП (как это делается во всех ИБП, производимых АРС), срок ее эксплуатации увеличивается. При выборе ИБП следует избегать топологий с высоким напряжением батареи. Следует остерегаться ИБП, в которых батарея подвергается воздействию пульсирующих токов или перегреву. В большинстве систем ИБП применяются одинаковые батареи. И все же конструктивные различия между ИБП различных систем обусловливают значительные различия в сроке службы батарей, а следовательно, и в размерах эксплуатационных затрат.

Перед первым включением нового ИБП обязательно следует зарядить батареи

Подключайте к ИБП только ту нагрузку, которая действительно требует бесперебойного питания

Использование ИБП оправданно лишь там, где потеря питания способна привести к потере данных, — в персональных компьютерах, серверах, концентраторах, маршрутизаторах, внешних модемах, стримерах, дисководах и т.п. Принтеры, сканеры и уж тем более осветительные лампы не нуждаются в ИБП. Что произойдет, если принтер потеряет питание во время печати? Испортится лист бумаги — ценность его не сопоставима со стоимостью ИБП. Кроме того, принтер, подключенный к устройству бесперебойного питания, при переходе на питание от батарей расходует на себя их энергию, отнимая ее у компьютера, который действительно в ней нуждается. Для того чтобы защитить от разрядов и помех оборудование, не несущее информации, которая может быть потеряна в результате сбоя питания, достаточно применения сетевого фильтра (например, APC Surge Arrest) или, при значительных колебаниях напряжения в сети, сетевого стабилизатора.

Соблюдайте правила эксплуатации и безопасности

Источники бесперебойного питания рассчитаны на работу в тех условиях, которые указаны в техническом описании. Постарайтесь не переохлаждать ИБП ниже 0°C и не перегревать выше 40°C. Не подвергайте ИБП воздействию влаги. Не забывайте, что даже отключенный ИБП может создать напряжение 220 В, опасное для жизни!

Несколько полезных советов от APC

Помните о том, что ИБП позволяет корректировать пороги перехода на батареи. Если ваш источник часто переходит на режим питания от батарей, проверьте, правильно ли он настроен. Может статься, что порог срабатывания или чувствительность выставлены слишком требовательно.

Тестируйте ИБП. Периодически запуская процедуру самотестирования, вы всегда будете уверены, что ваш ИБП полностью готов к работе.

Не выключайте ИБП из розетки. Выключайте ИБП с помощью кнопки на передней панели, но не выдергивайте его шнур из розетки, если только вы не покидаете его на длительный срок. Даже в выключенном состоянии ИБП производства АРС осуществляет зарядку батарей.

Читайте также: