Megger - Ghid Pentru Testarea Acumulatoarelor

WW

W.M

EGG

ER.COM

Ghid pentru testarea acumulatoarelor

De ce sunt necesare acumulatoare back-up Tipuri de acumulatoare Moduri de defectare Filizofi i de ntreinere Testarea practic a acumulatoarelor ntrebri frecvente Echipamente Megger utilizate

2 GHID PENTRU TESTAREA ACUMULATOARELOR

GHID PENTRU TESTAREA ACUMULATOARELOR 3

CuprinsDe ce sunt necesare acumulatoare back-up ............4

De ce s testm sistemele de acumulatoare .................. 4

De ce cad acumulatoarele ..................................................... 4

Tipuri de acumulatoare ....................................................5Prezentare general Pb-acid ................................................ 5

Prezentare general Nichel-Cadmiu ................................. 5

Construcia acumulatoarelor i nomenclatur .................. 6Confi guraii ................................................................................. 6

Acumulatoarele cu o born ..........................................................6

Acumulatoarele cu borne multiple ............................................6

Tipuri de defecte .................................................................7Tipuri de defecte Pb-acid (imersat).................................... 7

Tipuri de defecte Pb-acid (VLRA) ........................................ 7

Tipuri de defecte Nichel-Cadmiu........................................ 8

Filozofi i de ntreinere .......................................................9Cum se ntrein acumulatoarele .............................................. 9

Standarde i practici comune .............................................. 9IEEE 450 ................................................................................................9

Inspecii ...........................................................................................9

Trebuie efectuat testarea capacitii (descrcare) .........9

IEEE 1188 .......................................................................................... 10

Inspecii ........................................................................................ 10

Trebuie efectuat testarea capacitii (descrcare) ...... 10

Criterii de nlocuire a acumulatoarelor ............................. 10

IEEE 1106 .......................................................................................... 10

Inspecii ........................................................................................ 10

Trebuie efectuat testarea capacitii (descrcare) ...... 10

Rezumat al celor mai bune modaliti de testare i evaluare a acumulatoarelor ................................................10

Intervale de test ............................................................................. 10

Testarea practic a acumulatoarelor ........................ 11Testarea capacitii ....................................................................11

Matricea de testare a acumulatoarelor practici recomandate de IEEE ...........................................................11

Procedura pentru testarea capacitii acumulatoarelor Pb-acid ventilate .....................................................................12

Testarea impedanei ..................................................................13Teoria impedanei ..................................................................13

Rezistena conexiunii dintre celule ......................................... 14

Testare i ci electrice .................................................................. 15

Tensiune ........................................................................................... 15

Greutatea specifi c ...................................................................... 15

Curentul de meninere ................................................................ 16

Riplul curentului ............................................................................ 16

Temperatura .................................................................................... 16

Analiza datelor.............................................................................17Localizarea defectelor de punere la pmnt n sisteme CC fr secionare ......................................................................20

Prezentare general ..............................................................20

Metode cutente de test ........................................................20

O metod de test mai bun ................................................20

ntrebri frecvente .......................................................... 21Rezumat al tehnologiilor acumulatoarelor ..................... 21

Prezentare general a echipamentelor Megger .. 22Echipamente pentru testarea impedanei ........................22

BITE 3 .........................................................................................22

BITE 2 and BITE2P .................................................................23Soft ProActiv de management al bazelor de date de acumulatoare .................................................................................. 23

Accesorii BITE ................................................................................ 23

Testarea capacitii ....................................................................25TORKEL 820/840/860 ............................................................25

Accesorii TORKEL ........................................................................... 25

Echipament pentru localizarea puneriilor la pmnt ...26Locator de defecte de punere la pmnt (BGFT) ........26

Locator de defecte de punere la pmnt (BGL) ..........26

Microohmetre (DLRO) i (MOM) ..........................................28DLRO200 i DLRO600 ............................................................28

DLRO 247000 ...........................................................................28

MJLNER 200 i MJLNER 600 ..........................................29

MOM200A i MOM600A ......................................................29

MOM2 .........................................................................................29

Multimetre ....................................................................................30Seria de Cleti de curent DCM ..........................................30

Seria de Multimetre AVO .....................................................30

Echipament pentru testarea rezistenei de izolaie .......31Seria MIT400 ............................................................................31

PowerDBTM ..................................................................................32Soft de management a bazelor de date pentru testrile efectuate la PIF i pentru ntreinere ..............32

Formulare de test .......................................................................... 32


De ce sunt necesare acumulatoarele pentru back-upAcumulatoarele pentru back-up sunt utilizate pentru a menine echipamentele importante mereu n funciune. Exist multe locuri unde se folosesc acumulatoare fi ind este aproape imposibil s le listm pe toate. Iat cteva dintre acestea:

Centralele de generare a energiei electrice, staiile de protecie i control pentru ntreruptoare i relee

Sistemele de telefonie pentru telefoanele de serviciu, mai ales serviciile de urgen

Aplicaii industriale de protecie i control

Back-up pentru calculatoare, n special de date i informaii fi nanciare

Sisteme de informaii pentru afaceri mai puin criticeFr back-up cu acumulatoare, spitalele ar trebui s-i nchid uile pn la restabilirea alimentrii de la reea. Chiar i aa, sunt pacieni susinui de sisteme de meninere a vieii ce necesit alimentare electric 100%. Pentru acetia, aa cum se spune, avariile nu sunt o opiune.

Doar unitndu-ne mprejur vedem ct de mult electricitate se utilizeaz n zilele nostre i ne dm seama de importana acumulatoarelor. Multiplele avarii din 2003 din ntreaga lume au artat ct de necesare au devenit sistemele electrice pen-tru a ne susine necesitile de baz. Acumulatoarele sunt utilizate mult i fr ele multe servicii pe care le considerm sigure ar cdea i ar creea nenumrate probleme.

De ce trebuie s testm sistemele de acumulatoareSunt trei motive principale pentru care trebuie s testm sistemele de acumulatoare:

Pentru a ne asigura c echipamentele protejate au un back-up adecvat

Pentru a preveni defectele neateptate, urmrind starea de sntate a acumulatoarelor

Pentru a prezice din timp moartea acumulatoarelori sunt trei ntrebri de baz pe care le pun utilizatorii acu-mulatoarelor:

Care este capacitatea i starea acumulatorului n acest moment?

Cnd va trebui s fi e el nlocuit?

Ce se poate face pentru a mbuntii / nu-i reduce din durata de via?

Acumulatoarele sunt mecanisme chimice complexe. Ele au numeroase componente de la plci, material activ, borne, vas i capac, etc. oricare dintre acestea putnd s se defecteze n orice moment. Ca n orice proces de fabricaie, orict de

bine ar fi produse, exist i un pic de magie neagr n acu-mulatoare (ca i n toate procesele chimice).

Un acumulator e compus din dou materiale metalice difer-ite i dintr-un electrolit. De fapt, dac punem o moned de cupru i una de nichel ntr-o jumtate de grapefruit obinem un acumulator. Bineneles c o baterie industrial este mult mai sofi sticat dect una obinut dintr-un grapefruit.

Cu toate acestea, pentru ca un acumulator s funcioneze corect el trebuie ntreinut. Un program bun de ntreinere poate preveni sau cel puin poate reduce costurile i deteriorrile echipamentelor importante din cauza penelor de reea.

Char dac exist multe aplicaii pentru acumulatoare, n general cele de back-up sunt instalate din dou motive:

Pentru a proteja i susine echipamentele importante n timpul penelor de reea

Pentru a evita pierderea fl uxurilor de ncasri (venituri) ca urmare a ntreruperii furnizrii unor servicii

Urmtoarea discuie despre modurile de defectare se focalizeaz pe mecanismele i tipurile de defecte i pe modul n care este posibil s descoperim celulele slabe. Mai jos este prezentat o seciune care cuprinde elemente mai n detaliu despre metodele de testare i argumentele lor pro i contra.

De ce cad acumulatoarelePentru a nelege de ce cad acumulatoarele, avem nevoie, din pcate, de un pic de chimie. n zilele nostre sunt utilizate dou metode chimice pentru acumulatori: plumb-acid i nichel-cadmiu. Vin din urm i alte procese, precum cel cu litiu, care prevaleaz n sistemele de acumulatoare portabile, dar pentru moment nu i n cele staionare.

Volta a inventat acumulatorul primar (nerencrcabil) n 1800. Plant a inventat acumulatorul cu plumb-acid n 1859 iar n 1881 Faure a acoperit prima dat plcile cu past. Cu diverse mbuntiri peste decenii, acumulatorul a devenit o surs important de energie de back-up. mbuntirile in-clud aliaje performante, reproiectarea plcilor/grilelor, a ma-terialelor pentru vas i capac i mrirea gradului de etanare dintre acestea. Se poate argumenta c dezvoltarea valvei de reglaj a revoluionat cel mai mult tehnica acumulatoarelor. Multe mbuntiri similare au fost aduse de-a lungul anilor i n chimismul nichel-cadmiu.


Tipuri de acumulatoarePentru producerea acumulatoarelor exist cteva tipuri prin-cipale de tehnologii, fi ecare incluznd cteva sub-tehnologii:

Plumb-acid

Imersate (umede): plumb-calciu, plumb-antimoniu

Cu valv regulatoare (VRLA, etanate): plumb-calciu, plumb-antimoniu-seleniu

Fibr de sticl cu absorbie (AGM)

Gel

Plci plate

Plci tubulare

Nichel-cadmiu

Imersate

Sigilate

Plci buzunar

Plci plate

Prezentare general Plumb-acidReacia chimic de baz Pb-acid ntr-un electrolit de acid sulfuric, unde sulfatul este o parte a reaciei, este:

PbO2 + Pb + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2 + 12 O2Acidul este consumat la descrcare i regenerat la ncrcare. Hidrogenul i oxigenul se formeaz n timpul descrcrii i ncrcrii reziduale (ntruct ncrcarea rezidual acioneaz mpotriva auto-descrcrii). n bateriile imersate aceste gaze ies afar i va trebui adugat periodic ap, pentru a suplini cantiatea pierdut. n acumulatorii Pb-acid (etanate) cu valve de reglare, hidrogenul i oxigenul se recombin pentru a forma ap. Adiional, n acumulatoarele VRLA, acidul este imobilizat prin absorbia n fi bra de sticl (AGM) sau ntr-un gel. Fibra seaman mult cu izolaiile din fi br de sticl utili-zate n construcii. Ea capteaz hidrogenul i oxigenul ce se formeaz la descrcare i le permite s migreze astfel nct s reacioneze formnd napoi ap. n acest fel acumula-toarele VRLA nu au nevoie niciodat de ap, n comparaie cu acumulatorii cu Pb-acid imersai (umezi, ventilai).

Un acumulator are plci pozitive i negative ce alterneaz, acestea fi ind separate de un cauciuc microporos la cele Pb-acid imersate, de fi br de sticl absorbant la VRLA, gel la VRLA cu gel-acid sau ervete din plastic la NiCd. Toate plcile de aceeiai polaritate sunt sudate mpreun ntre ele i cu borna aferent. n cazul celulelor VRLA, se face o oarecare compresie a sendviului plac-fi br-plac pentru a menine un contact bun ntre ele. Exist deasemenea o valv regulatoare cu auto-nchidere controlat de presiune (PRV) pentru ventilarea gazelor n cazul n care apare suprapresiu-nea.

Prezentare general Nichel-CadmiuChimia Nichel-Cadmiu este asemntoare din unele puncte de vedere cu cea plumb-acid prin faptul c utilizeaz dou metale diferite ntr-un electrolit. Reacia de baz ntr-un elec-trolit de hidroxid de potasiu (alcalin) este:

2 NiO(OH) + Cd +2 H2O Ni(OH)2 + Cd(OH)2Totui, n acumulatorii NiCd hidroxidul de potasiu (KOH) nu intr n reacie ca i acidul sulfuric din acumulatorii Pb-acid. Construcia este asemntoare celei Pb-acid prin faptul c exist plci pozitive i plci negative ce alterneaz i sunt imersate n electrolit. Mai rare, dar totui disponibile, sunt acumulatoarele NiCd etanate.


Figura 1 Diagrama cu construcia unui acumulator

Construcie i nomenclaturAcum cnd tim tot ce trebuie tiut despre reaciile chimice din acumulator cu excepia curbelor Tafel, difuziei ionilor, celulelor echivalente Randles, etc., s trecem la construcia acumulatorului. Pentru a funciona n mod corect, un acumu-lator trebuie s aib mai multe componente: un recipient care cuprinde toate componentele i un capac, un electrolit (acid sulfuric sau soluie de hidroxid de potasiu), electrozi pozitivi i negativi, puni de conexiune sudnd mpreun toi electrozii cu aceeai polaritate i borne care sunt conectate la punile de conexiune ale electrozilor de aceeai polaritate.Toate acumulatoarele au cu un electrod negativ mai mult dect electrozii pozitivi. Acest lucru se datoreaz faptului c electrodul pozitiv este cel care funcioneaz i dac nu exist un electrod negativ n exteriorul ultimului electrod pozitiv, ntreaga parte exterioar a ultimului electrod pozitiv nu va mai avea cu ce s reacioneze pentru a produce electricitate. De aceea, exist ntotdeauna un numr impar de electrozi, de ex. un acumulator 100A33 este format din 33 electrozi cu 16 electrozi pozitivi i 17 electrozi negativi. n acest exemplu, fi ecare electrod pozitiv are o putere de 100 Ah. nmulii 16 cu 100 i se obine capacitatea pentru o durat de 8 ore, i anume 1600 Ah. Europa utilizeaz un mod de calcul puin diferit fa de standardele americane.n cazul acumulatoarelor avnd capaciti mari, exist n mod frecvent patru sau ase borne. Acest lucru se face pentru a evita supranclzirea componentelor ce transport curent ale acumulatorului n timpul descrcrilor lungi. Un acumulator cu plumb i acid sulfuric este format dintr-o serie de electrozi conectai la puntea din plumb care este conectat la borne. Dac puntea de plumb, bornele i conectorii nu sunt sufi cient de mari pentru a transporta electronii n siguran, poate avea

loc supranclzirea (nclzire i2R) i deteriorarea acumulatoru-lui sau n cele mai rele cazuri, deteriorarea componentelor electronice datorit fumului sau focului.Pentru a mpiedica electrozii s se ating ntre ei i s scurt-circuiteze acumulatorul, exist cte un separator ntre fi ecare dintre electrozi. Figura 1 este o diagram a unui acumulator cu patru electrozi privit de sus prin capac i nu prezint separatorii.

Confi guraiiAcumulatoarele au diferite confi guraii. Adugai la acest lu-cru modalitile multiple n care pot fi aranjate i numrul de confi guraii posibile este infi nit. Totui, tensiunea are rolul principal n confi guraia acumulatorului. Acumulatoarele au borne multiple pentru absorbia ridicat de curent. Cu ct este nevoie de mai mult curent de la un acumulator, cu att trebuie s existe mai multe conexiuni. Acestea includ bor-nele, conectorii dintre celule, barele colectoare i cablurile.

Acumulatoarele cu o singur bornSistemele mici de acumulatoare sunt de obicei cele mai simple sisteme de acumulatoare i se ntrein cel mai uor. Acestea sunt de obicei acumulatoare cu o singur born, leg-ate ntre celule cu conectori rezisteni. De obicei sunt destul de accesibile, dar pentru c sunt mici i pentru c uneori pot fi instalate n dulapuri, acestea pot fi greu accesibile pentru testare i ntreinere.

Acumulatoarele cu borne multipleAcumulatoarelei cu borne multiple pe polaritate au ctigat interes n mod rapid, n ultima vreme. De obicei sunt mai mari i sunt folosite n aplicaii mai importante.


Tipuri de defecteTipuri de defecte ale acumulatorului cu Pb-acid (imersat)

Coroziunea grilei pozitive

Acumularea (revrsarea) de sedimente

Coroziunea punii de plumb

Sulfatarea plcii

Scurtcircuite grave (sfrmturi de past)Fiecare tip de acumulator are multe moduri de defectare, dintre care unele sunt preponderente. n cazul acumu-latoarelor cu Pb-acid imersate, tipurile predominante de defecte sunt cele listate mai sus. Unele se manifest odat cu utilizarea, precum acumularea sedimentelor datorit ciclurilor excesive de descrcare/ncrcare. Altele apar n mod natural precum creterea pozitiv a grilei (oxidare). Este doar o chestiune de timp pn cnd acumulatorul se va defecta. ntreinerea i condiiile de mediu pot reduce sau pot mri riscul defectrii premature.

Coroziunea grilei pozitive este tipul de defect de ateptat pentru acumulatoarele Pb-acid. Grilele sunt aliaje din plumb (calciu-plumb, antimoniu-plumb, seleniu-antimoniu-plumb) care se transform n timp n oxid de plumb. Deoarece oxidul de plumb este un cristal mai mare dect aliajul din plumb, electrodul se mrete. Rata de cretere a fost descris foarte bine i este luat n calcul la proiectarea acumula-toarelor. n multe din fi ele informative ale acumulatorilor, exist o specifi caie referitoare la spaiul liber de la captul recipientului lsat pentru ngroarea electrodului, n confor-mitate cu durata de via estimat, de exemplu 20 de ani.

La sfritul duratei de via proiectate, electrozii s-au ngroat sufi cient pentru a mpinge n sus partea superioar a acumulatorului, ns ciclurile de descrcare i ncrcare excesive, temperatura i supra-ncrcarea pot mri viteza de corodare a plcii pozitive. Impedana va crete n timp, corespunztor cu creterea rezistenei electrice a grilelor ce transport curentul. Totodat impedana crete n timp ce capacitatea descrete, aa cum este descris n fi g. 2.

Acumularea (scuturarea) de sedimente este o funcie a sumei de cicluri de descrcare i ncrcare pe care un acumulator le suport. Acest lucru poate fi observat adesea la acumulatorii UPS, dar i la alte tipuri de acumulatori. Scuturarea const din desprinderea de pe electrozi de material activ, care se transform n sulfat alb de plumb. Acumularea de sedimente este al doilea motiv pentru care productorii pstreaz un spaiu n partea de jos a recipientelor, pentru a permite depunerea unei cantiti de sedimente nainte de a ajunge n punctul n care depete partea de jos a electrozilor, fcnd acumulatorul inutil. Tensiunea de regim va scdea, iar valo-area scderii tensiunii depinde de ct de puternic este scurt-circuitul. Scuturarea n cantiti rezonabile este normal.

Unele modele de acumulatori au electrozii nfurai astfel nct sedimentele sunt pstrate pe electrod i nu pot s cad n partea de jos. De aceea, sedimentele nu se acumuleaz n

cazul modelelor cu electrozi nfurai. n acumulatorii UPS se gsete cea mai obinuit utilizare a electrozilor nfurai.

Coroziunea punii de plumb (care este conexiunea din-tre electrozi i borne) este greu de detectat chiar i prin inspecie vizual, deoarece apare aproape de partea superioar a acumulatorului i este ascuns de capac. Acu-mulatorul se va defecta datorit absorbiei mari de curent atunci cnd cade tensiunea de reea CA. Cldura acumulat la descrcare va topi i apoi va crpa cel mai probabil corpul acumulatorului i ntregul banc va fi deconectat, avnd drept rezultat o defectare catastrofal.

Sulfatarea electrozilor este o problem a cii electrice. Urme de sulfatare a electrozilor se pot descoperi printr-o inspecie vizual complet. Acesta este un proces de convertire a materialului activ al electrozilor pentru a inactiva sulfatul alb de plumb. Sulfatarea se datoreaz fi e setrii unei tensiuni sczute a alimentatorului fi e rencrcrii incomplete dup o ntrerupere. Sulfaii se formeaz atunci cnd nu este setat o tensiune destul de nalt. Sulfatarea va duce la o impedan mai mare i o capacitate mai sczut a acumulatorului.

Tipuri de defecte Pb-acid VRLA Uscarea (pierderea compresiei)

Sulfatarea electrozilor (a se vedea mai sus)

Scurtcircuitri diverse

Scurgerea bornelor

Ambalri termice

Coroziunea grilei pozitive (a se vedea mai sus)Uscarea este un fenomen care apare din cauza nclzirii excesive (lipsa unei ventilaii adecvate), a suprancrcrii - care poate cauza temperaturi interne ridicate, temperaturii ambientale ridicate (n camer), etc. La temperaturi interne ridicate, celulele sigilate se vor aerisi prin PRV. Atunci cnd este aerisit destul electrolit, fi bra de sticl nu mai este n contact cu electrozii i astfel crete impedana intern, capacitatea acumulatorului reducndu-se. n unele cazuri, PRV-ul poate fi nlturat i se poate aduga ap distilat (dar numai n cele mai rele cazuri i de ctre o societate de service autorizat, deoarece nlturarea PRV-ului poate anula garania). Acest tip de defect este uor de detectat prin msurarea impedanei i este unul dintre cele mai obinuite pentru acumulatorii VRLA.

Scurtcircuitele grave i cele minore (scurtcircuit dendritic) au loc din diferite motive. Scurtcircuitele grave sunt de obicei cauzate de buci de sfrmturi de past care mping prin fi br i scurtcircuiteaz electrodul adiacent (polaritate opus). Scurtcircuitele minore, pe de alt parte, sunt cauzate de descrcri profunde. Atunci cnd greutatea specifi c a acidului scade prea mult, plumbul se va dizolva n acesta. Deoarece lichidul (i plumbul dizolvat) este imobilizat ntr-o fi br de sticl, la rencrcarea acumulatorului, plumbul iese din soluie formnd n interiorul fi brei fi re metalice fi ne cunoscute sub numele de dendrite. n unele cazuri, den-dritele de plumb scurtcircuiteaz cellalt electrod prin fi br. Tensiunea de meninere poate scdea puin, dar msurarea


Figura 2 Modifi carea impedanei ca rezultat al capacitii acumulatorului

impedanei poate descoperi uor acest tip de defect, fi ind vorba de o scdere a impedanei i nu de o cretere obinuit ca n cazul uscrii. Vezi fi gura 2, celula anormal.

Ambalrile termice au loc atunci cnd componentele interne ale acumulatorului se topesc ntr-o reacie care se auto-susine. n mod normal, acest fenomen poate fi prevzut ntr-un interval de la cel mult patru luni la cel puin dou sptmni nainte de avea loc. naintea apariiei ambalrii termice se vor mri impedana ca i curentul de meninere. Ambalrile termice sunt uor de evitat prin utilizarea alimen-tatoarelor cu compensare de temperatur i prin ventilarea adecvat a carcasei/camerei acumulatorului. Alimentatoarele cu compensarea temperaturii reduc curentul de ncrcare la creterea temperaturii. Trebuie reinut c nclzirea este o funcie ptratic a curentului. Dei ambalrile termice se pot evita prin utilizarea alimentatoarelor cu compensarea temperaturii, cauza ascuns ramne nc prezent.

Tipuri de defecte Nichel-CadmiuAcumulatorii NiCd par s fi e mai rezisteni dect cei cu Pb-acid. Preul de cumprare este mai mare, dar costurile totale sunt similare cu cele ale acumulatoarelor Pb-acid, mai ales n cazul n care cheltuielile de ntreinere sunt utilizate n ecuaia costului total. Totodat, riscul unei avarii catastrofale este mult mai mic dect n cazul acumulatoarelor VRLA. Tipurile de defecte ale acumulatoarelor cu NiCd sunt mult limitate fa de cele ale acumulatoarelor cu Pb-acid. Unele dintre cele mai importante defecte sunt:

Pierderea treptat a capacitii

Carbonatarea

Efecte ale ncrcrii de meninere (plutire)

Cicluri de descrcare / ncrcare

Contaminarea cu fi er a electrozilor pozitiviPierderea treptat a capacitii are loc datorit procesului normal de mbtrnire. Ea este ireversibil, dar nu este catastrofal precum ngroarea grilei acumulatorilor cu Pb-acid.

Carbonatarea este treptat i este reversibil. Aceasta este cauzat de absorbia de dioxid de carbon din aer n electroli-tul din hidroxid de potasiu i de aceea este un proces treptat. Fr ntreinere adecvat, carbonatarea poate face ca sarcina s nu mai poat fi alimentat, ceea ce poate fi catastrofal pentru echipamentul respectiv. Poate fi eliminat prin nlo-cuirea electrolitului.

Efectele ncrcrii de meninere duc la pierderea gradual a capacitii datorit perioadelor lungi de ncrcare de regim fr a trece printr-un ciclu de descrcare/ncrcare. Acest lucru poate duce o pan catastrofal a echipamentului alimentat. Acest lucru poate fi evitat prin ntreinerea de rutin. Aceste efectele sunt reversibile trecnd acumulatorul printr-un ciclu complet o dat sau de dou ori.

Acumulatorii NiCd, cu electrozii lor groi, nu sunt potrivii pentru aplicaiile ce implic cicluri numeroase de decrcare i ncrcare. Acumulatorii cu durat mai scurt, au n general electrozi mai subiri pentru a se descrca mai repede datorit suprafeei mai mari. Electrozi mai subiri nseamn mai muli electrozi pentru o mrime i capacitate a recipientului i deci o suprafa mai mare. Electrozii mai groi (ntr-un recipient cu aceeai mrime) ofer o suprafa mai mic.

Contaminarea cu fi er este provocat de corodarea electro-zilor i este ireversibil.


Filozofi i de ntreinereExist diferite metode i nivele de determinare pentru ntreinerea i testarea acumulatoarelor. De exemplu:

Pur i simplu nlocuii acumulatorii care se avariaz sau se stric. ntreinere i testare minim sau deloc. n mod evident, cea mai ieftin metod este s nu testai acumulatorii lund n considerare doar costurile de ntreinere, dar riscurile sunt mari. Consecinele trebuie luate n considerare la evaluarea analizei risc-costuri, deoarece riscurile sunt asociate cu echipamentul care este alimentat. Acumulatorii au o durat de via limitat i se pot defecta mai repede dect ar fi de ateaptat. Timpul dintre ntreruperile de curent este de obicei lung i dac ntreruperile sunt singurele ocazii cnd acumulatorul i dovedete capacitatea, riscul este mare atunci cnd nu exist un plan de rezerv sau cnd acesta este limitat. Un plan de rezerv pentru instalaiile importante care include acumulatorii fr a cunoate starea lor curent de sntate anuleaz ntreaga idee a unui sistem fi abil.

nlocuirea dup un anumit timp. ntreinere i testare minim sau deloc.i acesat abordare poate fi riscant. Acumulatorii se pot defecta mai repede dect ne ateptm. De asemenea, este o pierdere de capital dac acumulatorii sunt nlocuii mai devreme dect este necesar. Acumulatorii ntreinui cu grij pot avea o durat de via mai mare dect perioada predeterminat de nlocuire.

O ntreinere adecvat i un program de testare pentru a ne asigura c acumulatoarele sunt ntr-o stare bun prelungesc durata lor de via i stabilesc momentul optim de nlocuire.Un program de ntreinere incluznd inspecia, testarea capacitii i impedanei, faciliteaz urmrirea strii de sntate a acumulatorului. Degradarea i defectele vor fi descoperite nainte de a deveni grave i astfel pot fi evitate surprizele. Costurile de ntreinere sunt mari, dar acesta este preul pentru a obine fi abilitatea pe care o dorii pentru sistemul dumneavoastr de rezerv.

Cel mai bun plan de testare este cel care asigur un echilibru ntre costurile de ntreinere i riscul de a pierde acumula-torul i echipamentul alimentat. De exemplu, n cazul unor staii de transport energie electric, prin ele trec peste 10 milioane Euro pe or. Care este costul lipsei ntreinerii sistemelor de acumulatori n acele staii? Un acumulator care cost 2-3000 Euro este nesemnifi cativ n comparaie cu milioanele de Euro venituri ce se pot pierde la o avarie. Fiec-are societate este diferit i trebuie s cntreasc n mod individual raportul risc-costuri aferent ntreinerii acumula-toarelor.

Cum se face ntreinereaStandarde i practici comuneExist un numr de standarde i de practici ale societiilor pentru testarea acumulatoarelor. De obicei acestea includ inspecii (observaii, aciuni i msurtori efectuate n condiii normale de regim) i teste ale capacitii. Cele mai cunoscute sunt standardele IEEE:

IEEE 450 pentru Pb-acid imersate

IEEE 1188 pentru Pb-acid VRLA etanate

IEEE 1106 pentru Nichel-Cadmiu

IEEE 450Standardul IEEE 450, Practici IEEE recomandate pentru ntreinerea, testarea i nlocuirea acumulatoarelor cu Pb-acid ventilate pentru aplicaiile staionare descrie frecvena i tipul msurtorilor ce trebuie efectuate pentru validarea strii acumulatorului. Standardul acoper inspeciile, testul de capacitate, aciunile corectoare, criteriile de nlocuire ale acumulatorilor, etc.

Mai jos este rezumat descrierea pentru ntreinere, pentru instruciunile complete consultai standardul IEEE450.

Inspecii Inspeciile lunare includ aspectul exterior i msurtori

ale tensiunii bancului, riplului tensiunii, riplului curentului, tensiunii i curentului de ieire al alimentatorului, temperaturii ambientale, tensiunii i temperaturii electrolitului n celulele pilot, curentul de ncrcare de meninere al acumulatorului sau greutatea specifi c a celulelor pilot, punerile la pmnt accidentale ale acumulatorului, etc.

Inspeciile trimestriale includ n plus pe lng msurtorile inspecilor lunare: msurarea tensiunii fi ecrei celule, greutatea specifi c a 10% din celulele acumulatorului i curentul de ncrcare de meninere, temperatura unui eantion reprezentativ de 10% sau a mai multor dintre celulele acumulatorului.

O dat pe an inspecia trimestrial trebuie s se extind i cu msurarea greutii specifi ce a tuturor celulor acumulatorului, a temperaturii fi ecrei celule, a rezistenei terminalului de conexiune i a celei de la celul la celul pentru ntregul banc.

Testarea capacitii (testul de descrcare) trebuie efectuat La instalare (testul de recepie)

n primii doi ani de funcionare

Periodic. Intervalele nu trebuie s fi e mai mari de 25% din durata de funcionare preconizat.


Anual, cnd acumulatorul prezint semne de degradare sau a atins 85% din durata de funcionare preconizat. Degradarea este evident atunci cnd capacitatea acumulatorului scade cu mai mult de 10% din capacitatea nregistrat la testarea precedent a capacitii sau este sub 90% din valoarea dat de fabricant. Dac acumulatorul a atins 85% din durata de via preconizat, furnizeaz 100% din capacitatea evaluat de fabricant i nu prezint semne de degradare, poate fi testat la intervale de doi ani pn prezint semne de degradare.

IEEE 1188IEEE1188, standardul Practici IEEE recomandate pen-tru ntreinerea, testarea i nlocuirea acumulatoarelor cu Pb-acid reglai prin supap defi nete frecvena i testele recomandate.


Inspecii Inspecia lunar include msurarea tensiunii de meninere

a terminalului acumulatorului, a tensiunii i curentului de ieire al alimentatorului, temperaturii ambientale, inspecia vizual i curentul CC de meninere pe banc.

Trebuie efectuate trimestrial aceleai msurtori ca i pentru inspecia lunar, iar n plus msurarea valorii impedanei unitii/celulei, temperaturii terminalului negativ al fi ecrei celule i tensiunii fi ecrei celule. Pentru aplicaiile cu o intensitate a curentului de descrcare de o or sau mai puin, trebuie msurat rezistena a 10% pentru conexiunile dintre celule.

Trebuie efectuate semestrial aceleai msurtori ca i pentru inspecia trimestrial, iar n plus o verifi care i o nregistrare a tensiunii fi ecrei uniti/celule, valorile ohmice pentru fi ecare unitate/celul, temperatura terminalului negativ pentru fi ecare unitate/celul din acumulator.

La nceput i anual, trebuie efectuate msurtorile de mai sus i n plus rezistena de conexiune a terminalului i cea de la celul la celul pentru ntregul acumulator i riplul curentului CA i/sau tensiunea impus pentru acumulator.

Trebuie efectuat testarea capacitii (test de capacitate) La instalare (testul de recepie)

Periodic. Intervalele nu trebuie s fi e mai mari de 25% din durata de funcionare preconizat sau mai mari de doi ani, oricare valoare este mai mic.

Cnd valorile impedanei s-au modifi cat semnifi cativ ntre msurtori sau au avut loc modifi cri fi zice.

Anual, cnd acumulatorul prezint semne de degradare sau a atins 85% din durata de funcionare preconizat. Degradarea este indicat atunci cnd capacitatea acumulatorului scade cu mai mult de 10% din capacitatea nregistrat la testarea precedent a capacitii sau este sub 90% din valoarea dat de fabricant.

Criterii pentru nlocuirea acumulatoruluiAtt standardul IEEE 450 ct i standardul IEEE 1188 recomand nlocuirea acumulatorului dac capacitatea sa

este sub 80% valoarea dat de fabricant. Durata maxim pentru nlocuire este un an din acel moment. Caracteristicile fi zice precum condiia electrozilor sau temperaturile anor-mal de nalte ale celulei sunt adeseori determinante pentru nlocuirea ntregului acumulator sau a celulelor individuale.

IEEE 1106IEEE 1106, Practici IEEE recomandate pentru ntreinerea, testarea i nlocuirea acumulatoarelor NiCd ventilate pentru aplicaiile staionare.


Inspecii Inspecia cel puin o dat pe trimestru trebuie s includ

tensiunea de echilibrare a terminalului acumulatorului, aspectul, tensiunea i curentul de ieire al alimentatorului, temperatura electrolitului din celula pilot.

Inspecia general semestrial trebuie s includ i msurarea tensiunii din fi ecare celul.

Trebuie efectuat testarea capacitii (testul de descrcare) n primii doi ani de funcionare

La intervale de 5 ani, pn cnd acumulatorul prezint semne de pierdere excesiv de capacitate.

Anual, n cazul unei pierderi excesive de capacitate.

Rezumat al celei mai bune modaliti de testare i evaluare a acumulatoruluiIntervale de test1. Efectuai un test de capacitate atunci cnd acumulatorul

este nou, ca parte a testului de recepie.

2. Efectuai un test de impedan n acelai timp, pentru a stabili valorile de baz ale acumulatoarelor.

3. Repetai testele de mai sus peste 2 ani, pentru garanie.

4. Efectuai un test de impedan n fi ecare an pentru ce-lulele imersate i trimestrial pentru celule VRLA.

5. Efectuai teste de capacitate cel puin la fi ecare 25% din durata de via preconizat.

6. Efectuai anual un test de capacitate atunci cnd acumu-latorul a atins 85% din durata de via preconizat, cnd capacitatea a sczut cu mai mult de 10% fa de testul precedent, sau cnd este sub 90% din valoarea dat de fabricant.

7. Efectuai un test de capacitate dac valoarea impedanei s-a modifi cat semnifi cativ.

8. Respectai o metodologie (de preferat din standardele IEEE) pentru toate msurtorile de temperatur, tensi-une, greutate etc. i completai un raport. Acesta va fi de mare ajutor pentru depistarea defectelor i observarea tendinelor de evoluie a datelor.


Testarea practic a acumulatoarelorMatricea de testare a acumulatoarelor prezentat mai jos poate fi de folos chiar i celui mai bun tehnician implicat n testarea acumulatoarelor i v va ajuta s simplifi cai practi-cile recomandate.

n cele ce urmeaz se face o descriere a ctorva teste i parametrii de ntreinere.

Matricea de testare a acumulatoarelor practici recomandate de IEEE Echipament de testParametru

Bite3 Bite2 DLROs MOM/Mjlner

DCMs BMM80 M5091 BGFT BGL DMA35 TORKEL Vizual

Capacitate

Valoare ohmic intern

Rezistena conexiunii dintre celule

Tensiunea fi ecrei celule / celul pilot

Greutate specif. i temp. fi ecrei celule/cel. pilot

Coroziune la terminale

Curent de meninere CC

Puneri la pmnt neintenionate

Riplul curentului

Curent de meninere ncrctor CC

Cicluri acumulatoare NiCd

Integritate structural dulap / rack

Analiz spectral

Testarea capacitiiTestarea capacitii este unica modalitate pentru a obine o valoare exact referitoare la capacitatea real a acumula-torului. Dac este efectuat n mod regulat, poate ajuta la urmrirea sntii acumulatorului, a capacitii reale i la estimarea duratei de via rmase pentru acumulator. Atunci cnd acumulatorul este nou, capacitatea poate fi uor mai mic dect este specifi cat. Acest lucru este normal.

Exist valori ale capacitii evaluate de fabricant. Toi acu-mulatorii au tabele care redau curentul de descrcare pentru o perioad specifi cat i pn la o tensiune de descrcare fi nal. Tabelul de mai jos este un exemplu n acest sens.

Tens. fi nal/celul.

Model8 hAh

Nominal

Valori nominale la 25 C n Amperi (include cderea de tensiune pe conector)

1 h 2 h 3 h 4 h 5 h 6 h 8 h 10 h

1.75

DCU/DU-9 100 52 34 26 21 18 15 12 10

DCU/DU-11 120 66 41 30 25 21 18 15 13

DCU/DU-13 150 78 50 38 31 27 23 19 16

Timpii de testare uzuali sunt de 5 sau 8 ore i tensiunea uzual de descrcare fi nal pentru o celul Pb-acid este de 1,75 sau 1,80 V.

n timpul testului, se msoar ct capacitate (curent x durat exprimat n Ah) are acumulatorul nainte ca tensiunea la terminal s scad la valoarea tensiunii fi nale de descrcare x numrul de celule. Curentul trebuie meninut la o valoare constant. Se recomand selectarea unei durate de testare care s fi e aproximativ aceeai cu ciclul de funcionare al acumulatorului. Duratele obinuite de testare sunt de 5 sau de 8 ore i tensiunea fi nal obinuit de descrcare pentru celula cu Pb-acid este de 1,75V sau de 1,80V. Se recomand utilizarea aceleiai durate de testare pe ntreaga perioad de via a acumulatorului. Acest lucru


Figura 3 Dac acumulatorul ajunge la captul descrcrii la 80% (8 h) sau nainte de cele 10 ore specifi cate va trebui s fi e nlocuit.

Figura 4 nlocuirea acumulatorului este recomandat atunci cnd capacitate este de 80% din valoarea nominal.

va mbunti precizia atunci cnd evoluia datelor arat modifi cri ale capacitii acumulatorului.

Dac acumulatorul atinge tensiunea de descrcare fi nal ntr-un timp egal cu durata specifi cat de testare, capacitatea real a acumulatorului este de 100% din capacitatea evaluat. Dac atinge fi nalul descrcrii la 80% (8 ore) sau nainte de cele 10 ore specifi cate va trebui nlocuit. A se vedea fi gura 3.

Procedura pentru testarea capacitii acumulatoarelor Pb-acid ventilate1. Verifi cai dac acumulatorul are o sarcin de egalizare,

dac este specifi cat de fabricant

2. Verifi cai toate conexiunile acumulatorului i asigurai-v c toate valorile rezistenelor sunt corecte

3. nregistrai greutatea specifi c a fi ecrei celule

4. nregistrai tensiunea de regim a fi ecrei celule

5. nregistrai temperatura fi ecrei cele de-a asea celule pentru a obine o temperatur medie

6. nregistrai tensiunea de regim a acumulatorului

7. Deconectai alimentatorul de la acumulator

8. ncepei descrcarea. Curentul de descrcare trebuie cor-ectat pentru temperatura obinut la punctul 5 (nu i n cazul n care capacitatea este corectat ulterior) i trebuie meninut constant n timpul ntregului test.

9. nregistrai tensiunea fi ecrei celule i tensiunea fi ecrui terminal al acumulatorului la nceputul fi ecrui test de descrcare

10. nregistrai tensiunea fi ecrei celule i tensiunea termi-nalului acumulatorului o dat sau de mai multe ori la intervale specifi ce atunci cnd se deruleaz testul

11. Meninei descrcarea pn cnd tensiunea terminalu-lui acumulatorului a sczut la tensiunea specifi c de descrcare fi nal (de exemplu 1,75 x numrul de celule)

12. nregistrai tensiunea fi ecrei celule i tensiunea ter-minalului acumulatorului la fi nalul testului. Tensiunile celulelor la fi nalul testului au o importan special, deo-arece n acest moment sunt indicate celulele slabe

13. Calculai capacitatea real a acumulatorului

Este important s se msoare tensiunile celulelor individ-uale. Acest lucru trebuie efectuat de cteva ori n timpul tes-tului. Cel mai important este s se msoare celulele la fi nalul testului de descrcare, pentru a se descoperi celulele slabe.

De asemenea, este foarte important ca durata testului SAU curentul de descrcare s fi e reglate pentru temperatura acumulatorului. Un acumulator rece va furniza mai puini Ah dect un acumulator cald. Metodele i factorii pentru corectarea temperaturii sunt descrii n standardele IEEE.

Fabricanii pot specifi ca parametrii acumulatorilor la o descrcare cu putere constant. Acest lucru este utilizat atunci cnd sarcina are regulatori de tensiune. Atunci curen-tul va crete la scderea tensiunii. Procedura pentru testarea acestor acumulatori este aceeai, dar echipamentul sarcinii trebuie s poat descrca cu o putere constant.

Acumulatorii pot fi testai i la un interval mai mic dect ciclul lor de funcionare, de exemplu la o or. Atunci, curen-tul admisibil trebuie mrit. Avantajul este c acumulatorul furnizeaz o capacitate mai mic (valabil pentru acumula-torul cu Pb-acid) i este nevoie de mai puin timp pentru a fi rencrcat. De asemenea, vor fi necesare mai puine ore de munc pentru test. Contactai fabricantul acumulatorului pentru mai multe informaii. Este important s se supraveg-heze temperatura acumulatorului n cazul unor valori mai mari.

Dintre testele de sarcin, msurarea impedanei este un instrument excelent pentru evaluarea strii acumulatoarelor. n plus, se recomand s se efectueze un test de impedan naintea oricrui test de sarcin, pentru a mbunti corelaia dintre capacitate i impedan.


Figura 5 Valoarea ascendent a impedanei i tensiunile fi nale aferente

Testarea impedaneiImpedana, ca msur ohmic intern, este rezistena n termeni de CA. n ceea ce privete sistemele de acumulatori CC, impedana indic starea acumulatorilor. ntruct verifi c starea ntregii ci electrice a acumulatorului de la un electrod terminal i pn la cellalt, msurarea impedanei poate evidenia defecte n celule i n conectorii dintre acestea repede i sigur.n principiu, testul de impedan este efectuat prin aplicarea unui semnal de curent CA, msurarea cderii de tensiune CA n celul sau pe conectorul dintre celule i prin calcu-larea impedanei utiliznd legea lui Ohm. n practic, nu este msurat doar cderea de tensiune CA, ci i curentul CA. Curentul CA este msurat din cauza existenei altor cureni CA din acumulator, care sunt cumulativi (deductibili). Ei apar din sistemul de alimentare. Testul este efectuat prin aplicarea unui semnal test CA la electrozii terminali. Apoi se msoar att curentul CA din banc ct i cderea de tensiune pe fi ecare unitate din banc, prin msurarea fi ecrei celule i a conectorului dintre celule, consecutiv, pn se msoar ntregul banc. Impedana este calculat, afi at i memorat. Pe msur ce mbtrnesc celulele, impedana intern crete aa cum se descrie n fi gura 2. Starea fi ecrei celule din grup poate fi msurat i observat prin msurarea impedanei, stabilind cnd trebuie nlocuit o celul sau un banc i ven-ind n sprijinul planifi crii necesitilor bugetare.Testul de impedan este o msurare de tip Kelvin cu patru fi re, care are un grad de ncredere excelent i obine date reproductibile pe baza crora se pot lua decizii sigure cu privire la ntreinerea i nlocuirea acumulatorului. Msurarea impedanei poate s descopere celule slabe astfel nct s poat fi efectuat o ntreinere proactiv. La urma urmei, acumulatorul reprezint un cost, dar asigur un consumator important sau un fl ux de ncasri. Dac o singur celul se

deschide, atunci ntregul banc cade i consumatorul nu mai poate fi alimentat. Este important descoperirea celulelor defecte deoarece ele pot provoca o defeciune major. Grafi cul din fi gura 5 prezint efectul scderii capacitii asu-pra impedanei. Exist o corelaie puternic ntre impedan i capacitate astfel nct celulele defecte s poat fi desco-perite n mod efi cient i n timp util, pentru a lua msuri de remediere. Grafi cul prezint datele impedanei reaezate n ordine cresctoare, mpreun cu tensiunea fi nal a testului de sarcin, corespunztoare fi ecrei celule. (Impedana n miliohmi este la aceeai scar ca i tensiunea, de la 0 la 2,5). Aceast imagine, care reprezint tensiunea descendent/impedana ascendent, grupeaz celulele slabe pe partea dreapt a grafi cului, pentru a le descoperi mai uor.

Teoria impedaneiUn acumulator nu este pur i simplu rezistiv. El are deasemenea i o component capacitiv. La urma urmei, un acumulator este un condensator, un dispozitiv de depozi-tare, iar rezistenele nu pot acumula electricitatea. Figura 6 prezint un circuit electric cunoscut drept circuitul echiva-lent Randles, care descrie un acumulator n termeni simpli. Exist i unii care ar dori s considere c elementul capacitiv nu este necesar i c rezistena este singura parte care tre-buie s fi e msurat. Impedana msoar att rezistena CC (componenta real a impedanei) ct i reactana (componenta imaginar a impedanei). Doar prin msurarea ambelor valori poate fi neles termenul capacitiv. Cellalt argument utilizat mpotri-va impedanei este c frecvena este o variabil n compo-nenta reactanei din ecuaia impedanei. Acest lucru este adevrat, dar pentru c Megger utilizeaz o frecven fi x, i anume 50 sau 60 Hz n funcie de amplasarea geografi c, aceasta este ntotdeauna aceeai. Aceast variabil, 2,


Figura 7 Grafi cul histogram al rezistenei conexiunilor dintre celuleFigura 6 Circuit echivalent Randles

devine acum o constant i, de aceea, frecvena nu afecteaz rezultatul fi nal n nici un fel. Singurele pri care afecteaz rezultatul fi nal sunt cele care variaz n interiorul acumu-latorului, i anume rezistena i capacitatea, ceea ce red ntreaga imagine a capacitii/strii acumulatorului.n diagrama prezentat n fi gura 6, Rm este rezistena metalic, Re este rezistena electrolitului, Rct este rezistena transferului de sarcin, Wi este impedana Warburg i Cdl este capacitantea stratului dublu. Rm include toate compo-nentele metalice de la o born la alt born, de ex.: borna, puntea de plumb i grilele i ntr-un anumit grad, pasta. Re este rezistena electrolitului care nu variaz n general att de mult. Dar la nivel microscopic n porii pastei poate fi semnifi cativ. Rct este rezistena schimbului de ioni de la acid la past. Dac pasta este sulfatat, Rct crete dac poriunea de past nu este ataat mecanic (electric) la gril astfel nct electronii s nu poat s se scurg din celul. Impedana Warburg este n esen nesemnifi cativ i este o funcie a greutii specifi ce. Cdl este componenta care aduce probabil cea mai important contribuie la capacitatea acumulatorului. Prin msurarea numai rezistenei n CC se ignor capacitatea, care este o parte important a celulei. Impedana msoar att capacitatea ct i rezistena CC.Un acumulator este complex i n cadrul su au loc mai multe procese n acelai timp, de ex. difuzia ionilor, trans-ferul de sarcin, etc. Capacitatea scade n timpul unei descrcri datorit conversiei materialului activ i a epuizrii acidului. De asemenea, n timp ce electrozii se sulfateaz, rezistena transferului de sarcin crete, deoarece sulfatul este mai puin conductiv dect materialul activ. (Vezi discuia despre diferenele dintre grosimea electrozilor n acumula-toarele cu lung durat sau cu scurt durat).

Rezistena conexiunii dintre celuleRezistena conexiunii dintre celule reprezint cealalt jumtate a acumulatorului. Un acumulator este format din celule conectate n serie. Dac una dintre componente se defecteaz, ntreaga conexiune n serie se defecteaz. De multe ori acumulatorii se defecteaz, dar nu din cauza celulelor slabe ci din cauza conexiunilor proaste dintre celule, n special la bornele de plumb, care se contract. n general, componentele trebuie strnse la limita de jos a scalei recomandate de fabricantul acumulatorului. Dar cheile dinamometrice sunt doar mijloace mecanice de verifi care a rezistenei electrice sczute. Este mult mai bine ca testul electric s fi e efectuat cu un instrument adecvat. Se dorete obinerea unei rezistene electrice mici. Acest test trebuie efectuat nainte ca acumulatorul s fi e dat n exploatare. Sunt necesare conexiuni bune ntre celule, pentru a se asigura respectarea valorilor de descrcare. Instrumentul ales pentru msur este un DLRO sau un MOM, care poate verifi ca

uor c toate conexiunile au fost efectuate corect. El poate descoperi chiar erori minore nainte de darea n exploatare a acumulatorului, mpiedicnd cauze posibile de defeciune sau deteriorarea echipamentului alimentat.Testarea rezistenei conexiunii dintre celule are dou funcii:

Confi rm valoarea rezistenei conexiunii dintre celule

Gsete erori grave posibile la puntea intern de Pb a celuleiRespectnd practicile recomandate de IEEE, poate fi validat rezistena conexiunii dintre celule. Aceste practici menioneaz c variaia rezistenei conexiunii dintre celule trebuie s fi e mai mic de zece procente. Acest lucru se traduce prin 7 microohmi pentru o rezisten a conexiunii de 70 microohmi. Aceast metod poate descoperi chiar i o aib blocat ntre born i conectorul dintre celule, n timp ce cheia dinamometric nu poate face acest lucru. Practicile specifi c faptul c trebuie msurai trimestrial 10% dintre conectorii dintre celule, respectiv 100% anual.n acumulatorii cu borne multiple, pot fi descoperite acele erori rare i grave din puntea de plumb a celulei. (Vezi diagrama acumulatorului cu borne multiple din fi gura 1). n cazul celulelor cu borne multiple, msurai direct ambele conexiuni, apoi msurai n diagonal pentru a verifi ca echilibrul din celul i conexiuni. Numai msurarea direct nu testeaz n mod adecvat nici rezistena dintre celule i nici defectele grave ale punii de plumb. Acest lucru este din cauza circuitelor paralele ce se ceeaz pentru curent. Grafi cul din fi gura 7 prezint datele obinute de la un acu-mulator (CO) de telefonie cu 24 de celule. Vrful de la co-nectorul #12 (celulele 12-13) este o conexiune de cablu ntre niveluri. Conectorul #3 era n afara specifi caiilor i s-a sta-bilit c unul din cele dou uruburi nu era nurubat n mod corect. A fost renurubat i retestat. Dup renurubare a intrat n cele zece procente ale mediei grupului.Electrozii negativi (electrozii cu numere impare de la #1 la 15) sunt toi conectai prin puntea de plumb negativ care este conectat la ambele borne negative. Electrozii pozitivi (cu numr par) sunt conectai ntre ei prin puntea de plumb pozitiv care este conectat la ambele borne pozitive. Exist doi conectori dintre celule ntre borna negativ 1 i borna pozitiv 1 i ntre borna negativ 2 i borna pozitiv 2.Cu ct este mai mare absorbia de curent, cu att este mai important mrimea adecvat a componentelor care transport curent att intern ct i extern. Acumulatorii UPS sunt proiectai de obicei pentru o rat de descrcare mare, care dureaz de obicei 15-20 minute. Totui, un acumula-tor CO pentru telecomunicaii poate avea o absorbie de 500 A, dar se poate descrca n opt ore. Deci, oricare dintre combinaii poate avea efecte dezastruoase datorit mrimii


neadecvate a i a ntreinerii improprii a celulelor i conecto-rilor dintre acestea.

Testare i ci electricePentru a testa n mod corect o celul cu borne multiple, tre-buie s-i nelegei construcia. Pe baza diagramei din fi g. 1, se poate observa c exist dou ci paralele prin care poate trece curentul de test. n cazul n care conexiunile de testare sunt plasate pe borna negativ 1 i pe borna pozitiv 1, cele dou ci paralele sunt (1) direct de la borna negativ 1 la borna pozitiv 1 prin conectorii dintre celule i (2) de la bor-na negativ 1 n jos la puntea de plumb, n sus spre borna negativ 2 i peste conectorii dintre celule la borna pozitiv 2 n jos spre puntea din plumb pozitiv i napoi la borna pozitiv 1. Cele dou ci sunt circuite paralele i prin urmare imposibil de distins. Dac un urub este slbit, nu exist nici un mod pentru a stabili aceasta, deoarece curentul de test va urma calea cu cea mai mic rezisten. Cea mai bun metod pentru a msura rezistena conexiunii dintre celule este msurarea n diagonal de la borna negativ 1 la borna pozitiv 2 i din nou de la borna negativ 2 la borna pozitiv 1. Comparai cele dou valori pentru mai mult siguran. Desigur, msurtorile n diagonal sunt nc paralele, dar compararea devine mai interesant datorit infl uenei mrite a punii de plumb i a componentelor hardware slbite. Msurtorile n diagonal nu permit conectarea direct de la born la born. n cazul celulelor cu ase borne, msurai n diagonal de la cele mai ndeprtate borne n ambele direcii.

TensiuneTensiunea de regim a fost n mod tradiional pilonul de baz al oricrei proceduri de testare. Ce este tensiunea? Tensiunea este diferena, din punct de vedere electric, dintre plumb i oxidul de plumb de pe electrozi sau dintre nichel i cadmiu. Alimentatorul este elementul care i pstreaz ncrcai. Suma tuturor tensiunilor celulelor trebuie s fi e egal cu setarea alimentatorului (cu excepia pierderilor din cablu). Aeasta implic atunci c tensiunea indic numai gradul de ncrcare (SOC) al celulelor. Nu exist nici o indicaie despre gradul de sntate al celulelor (SOH). O tensiune normal a celulei nu indic nimic n afara faptului c celula este ncrcat complet. Totui, o tensiune anormal a celulei v spune totui ceva despre starea acesteia. O tensiune sczut poate indica o celul scurtcircuitat dar numai atunci cnd tensiunea scade n fi nal la aproape 2,03 V. Dac o celul are o tensiune sczut, atunci celelalte celule ar trebui s aib o tensiune mai ridicat, datorit tensiunii alimentatorului. De reinut c totalul tensiunilor celulelor trebuie s fi e egal cu tensiunea alimentatorului. Celule cu tensiune mai ridicat contracareaz celula cu tensiune sczut, i vorbind ntr-un mod general, celulele cu tensiune mai ridicat sunt ntr-o stare mai bun, deoarece pot tolera o tensiune mai nalt. Dar acele celule sunt suprancrcate, fapt ce le supranclzete i accelereaz coroziunea grilei i pierderile de ap.S presupunem pentru un moment c celula cu tensiune sczut nu este nc la 2,03 V, ci este la 2,13 V. Aceast valo-are nu este destul de mic pentru a reprezenta o preocupare, dar celula se degradeaz. Ea poate sau nu s suporte sarcina, atunci cnd are loc o pan de curent. Msurarea impedanei este capabil s descopere o celul slab mai repede dect

tensiunea. n acest caz, impedana va scdea, deoarece este un scurtcircuit iminent.Un exemplu similar poate fi descoperit n acumulatorul VRLA atunci cnd este vorba de uscare sau de pierderea compresiei. Tensiunea nu va descoperi aceast problem dect mult mai trziu pe durata de via a acumulatoru-lui, atunci cnd este prea trziu. Msurarea impedanei descoper aceast problem mult mai devreme astfel nct s poat fi luate msurile de reparaie.De aceea, nu confundai starea de ncrcare complet cu capacitatea total.Aa cum s-a menionat mai sus, divergena tensiunii celule-lor poate fi cauzat de un numr de factori iar o modalitate de a rezolva aceast problem ar fi realizarea unei ncrcri de egalizare. ntr-o procedur de ncrcare de egalizare, nt-regul acumulator este ncrcat la o tensiune mai mare (dect cea normal) pentru cteva ore, pentru a egaliza tensiunea ntre toate celulele. Procedura poate duce la nclzire i la posibila pierdere a apei. Se recomand respectarea procedu-rii fabricantului pentru a evita deteriorarea acumulatorului.

Greutatea specifi cGreutatea specifi c este proporia de sulfat n acidul unui acumulator cu Pb-acid. Este o msur a electrolitului de hidroxid de potasiu n acumulatorul cu NiCd, dar deoarece electrolitul de hidroxid de potasiu nu este utilizat n reacia chimic, nu este necesar s fi e msurat periodic.Greutatea specifi c nu a avut n mod tradiional o valoare mare la stabilirea defectrii iminente a acumulatorului. De fapt, se modifi c foarte puin dup primele 3 - 6 luni din durata de via a acumulatorului. Modifi carea iniial se datoreaz ncheierii procesului de formatare care transform materialul din pasta inactiv n material activ, prin reacia cu acidul sulfuric. O greutate specifi c sczut poate nsemna c tensiunea alimentatorului are o valoare prea mic i poate determina apariia sulfatrii electrodului.n acumulatorul cu Pb-acid, sulfatul este un sistem nchis, n sensul c acesta trebuie s fi e ori pe electrozi ori n acid. Dac acumulatorul este complet ncrcat, atunci sulfatul tre-buie s fi e n acid. Dac acumulatorul este descrcat, acesta este pe electrozi. Rezultatul fi nal este c greutatea specifi c este o imagine n oglind a tensiunii i astfel al gradului de ncrcare. Msurarea greutii specifi ce trebuie efectuat atunci cnd lucrurile nu sunt n ordine cu acumulatorul pen-tru a obine ct de multe informaii despre acesta.Utilizri diferite ale acumulatorului n diferite zone geo-grafi ce necesit greuti specifi ce diverse, pentru a fi n concordan cu valorile, temperatura, etc. Tabelul de mai jos descrie cteva dintre utilizri i greutile specifi ce aferente.

Greuti specifi ce i aplicabilitatea lor

Greutate specifi c Procent de acid Utilizare1,170 25 Tropical staionar1,215 30 Standard staionar1,250 35 UPS/rat mare1,280 38 Automobile1,300 40 VRLA staionar1,320 42 For motrice1,400 50 Torpedo


Figura 8 Caracteristicile de ncrcare Tensiune Constant / Curent Constant

Curentul de meninereO alt latur a triunghiului legii lui Ohm este curentul. Tensiunea ncrctorului este utilizat pentru a menine acumulatorul ncrcat, dar tensiunea este cu adevrat mij-locul pentru a introduce curent n acumulator (sau de a scoate curent n timpul descrcrii). Curentul este cel care transform din nou sulfatul de plumb n materialul activ de pe grile.

Exist dou tipuri de curent CC ntr-un acumulator: curentul de rencrcare, care este curentul aplicat pentru rencrcarea acumulatorului dup descrcare i curentul de meninere, care este curentul utilizat pentru a menine acumulatorul ntr-o stare de ncrcare complet. Dac exist o diferen ntre setarea alimentatorului i tensiunea acumulatorului, acea diferen va determina curentul s circule. Atunci cnd acumulatorul este complet ncrcat [1], singurul curent care circul este curentul de meninere care contracareaz descrcarea automat a acumulatoru-lui (


TemperaturaSe tie foarte bine c temperaturile joase ncetinesc reaciile chimice interne n orice acumulator; gradul de reducere a performanei difer n funcie de tehnologie. De exemplu, la temperaturi apropiate de punctul de nghe, acumulatoarele VRLA pot avea nevoie de compensarea capacitii cu 20%. Celula cu plumb i calciu utiliznd un acid cu greutate specifi c de 1,215 va avea nevoie de o dublare a capacitii, n timp ce acumulatorul cu NiCd va avea nevoie de o ca-pacitate crescut cu aproape 18%.

La cellalt capt al intervalului, temperatura ridicat este ucigaul acumulatorilor. Nu este surprinztor faptul c acest lucru difer de la o tehnologie la alta. La 35C, acumulatorul cu Pb-acid va experimenta o durat de via mai scurt cu 50%, n timp ce acumulatorul cu NiCd va avea o durat de via mai scurt cu numai 16-18%.

Prin aplicarea legilor lui Arrhenius despre reaciile chimice, pentru fi ecare cretere cu 10 C a temperaturii acumula-torului, durata de via a acestuia se njumtete i poate fi nceput gestionarea acesteia. Temperatura mrit poate cauza coroziunea mai rapid a grilei pozitive precum i apariia altor tipuri de defecte. Prin meninerea unui acumu-lator cu Pb-acid la o temperatur de 35 C n loc de tem-peratura specifi cat de 25 C, un acumulator cu o durat de via de 20 de ani poate scdea la doar zece ani, unul de zece ani la cinci i tot aa mai departe. Mrirea temperaturii cu alte 10 C pn la 45 C pentru un acumulator cu o durat de via de 20 de ani va duce la o durat de via rmas de numai cinci ani!

Un acumulator este arareori meninut la o temperatur constant pe ntreaga sa durat de via. Un scenariu mult mai realist pentru un acumulator este c se nclzete n timpul zilei i c se rcete n timpul nopii, cu temperaturi medii mult mai nalte n timpul verii i temperaturi medii mai reduse iarna. Este regretabil, dar prin rcirea acumula-torului sub 25 C nu se va rectiga durata de via pierdut. Dac grila pozitiv se corodeaz ea nu mai nu poate fi transformat napoi. n plus, coroziunea grilei pozitive are loc la orice temperatur, este doar o chestiune de timp pri-vind viteza de coroziune. Rezultatul fi nal este de a controla temperatura acumulatorilor din reea ct mai bine posibil (mergei napoi la cost versus riscuri).

Standardul IEEE 450, Anexa H ofer o metod pentru calcularea impactului temperaturilor ridicate asupra acumu-latorului Pb-acid.

Analiza datelorEsena oricrei metodologii de testare este interpretarea datelor, pentru a le da un sens. Acelai lucru este adevrat i pentru testarea acumulatoarelor. Dac datele sunt scrise de mn i ndosariate sau dac un material tiprit de un instrument este verifi cat i ndosariat, atunci nu exist anal-ize utile, cu excepia cazului n care exist o urgen exact n acel moment. Valoarea real a testrii acumulatorului const n urmrirea tendinei datelor pentru a stabili dac apariia problemelor este iminent sau mai ndeprtat. Urmrirea tendinelor datelor acumulatorului, n special a impedanei i a capacitii, este un instrument excelent pentru planifi carea bugetar. Prin supravegherea degradrii acumulatorilor n timp poate fi luat o decizie cu privire la momentul nlocui-rii lor. Prin urmrirea tendinelor de evoluie nlocuirile de urgen scad n mod considerabil.

Ca n multe sisteme de ntreinere, testarea acumulatorului i ntreinerea de-a lungul anilor a fost nregistrat n mod tipic sub form de fi e informative. Fiele informative erau probabil verifi cate i apoi ndosariate i probabil nu mai erau verifi cate din nou pn cnd nu aprea o problem, dac mai erau regsite. Dac v gndii la sfritul anilor 80 i la nceputul anilor 90, computerele 386 i 486 de-abia intrau pe pia i nu toat lumea utiliza unul. Prin utilizarea com-puterelor de azi, aceleai date care erau ndosariate pot fi transformate n informaii care sunt mai utile i mai uor de interpretat. Datele noi colectate pot fi stocate uor n format digital mai degrab dect pe hrtie. Este interesant de obser-vat c multe programe de ntreinere nc utilizeaz hrtie, cu sau fr un computer. Iar altele, completeaz aceleai fi e informative vechi n format digital pe un computer i apoi le ndosariaz n format electronic. Pare aproape aceeai metod pe hrtie, numai c spaiul de depozitare este unul diferit. Soluia pentru a face datele utile este capacitatea de a le transforma n grafi ce i de a le utiliza real. Credei c persoanele de pe piaa de valori ar face bani dac nu ar avea toate grafi cele i evoluiile lor pentru a le vizualiza? Credei c am putea pune ceva pe orbit fr a trasa orbita? V putei imagina c v uitai la numerele asociate cu o orbit i c ncercai s le interpretai fr vreun tip de grafi c? Acest lucru este ilustrat n fi gura 9.

Datele prezentate nu sunt complete datorit limitrilor de spaiu, dar sunt datele reale ale fi ecrei curbe sinusoidale. Ar fi aproape imposibil de observat vreo diferen ntre cele dou seturi de date respectiv a deformrii n jos a formei und de dedesubt atunci cnd sunt verifi cate numai datele tabelare, dar fr acestea forma de und nu ar putea fi trasat. Deci, ntrebarea este ce facem cu datele obinute din testele acumulatorului? Pentru nceput, fi e c datele sunt dintr-un test sau din mai multe teste ale aceluiai banc de acumulatori, trebuie vzut tendina lor. Pentru unele valori precum temperatura ambiental va fi difi cil s se umreasc datele dintr-un test deoarece exist o singur valoare. Deci, haidei s revedem ce tipuri de mrimi pot fi trasate grafi c i care ar putea fi interpretate n ceea ce privete acumula-toarele. Tabelul de mai jos listeaz tipurile de msurtori cu privire la testele unice sau al testele multiple din acelai banc.


Atunci cnd privim datele dintr-un singur test, acestea sunt trasate doar fa de ele nsele. Este ideal ca atunci cnd se instaleaz un grup de acumulatoare, toate s fi e montate n acelai timp i toate s fi e din acelai lot de producie, bancul fi ind ntructva omogen. Pe msur ce acumulatoarele mbtrnesc, este posibil ca toate s mbtrnesc n acelai timp, dar mai mult ca sigur vor fi unele dintre celule care vor ncepe s se defecteze mai devreme. n oricare dintre cazuri vom cuta diferenele. n tabelul din dreapta sunt prezentate msurtorile rezistenei unei banc cu 60 de celule. Este uor s v uitai printre date i s observai cteva numere care nu par corecte, dar atunci cnd v uitai la grafi cul acelorai date, este mult mai clar ce trebuie luat n considere i ce nu.

Atunci cnd privii impedana dintr-un test unic sau din teste multiple, este adeseori avantajos s trasai abaterea procentual de la medie sau de la valorile de baz. Figura 11, care prezint impedana ca abatere procentual de la medie, permite utilizatorului s identifi ce care dintre celule

Msurtorile rezistenei dintre celule

Figura 9 Date tabelare fa de diagram form de und

Figura 10 Grafi cul rezistenei dintre celule

Test singular al oricrui banc Teste multiple ale aceluiai bancDescrcare DescrcareImpedana intern Impedana internRezistena trapului Rezistena trapuluiTensiunea celulei Tensiunea celuleiTemperatura celulei Temperatura celuleiGreutatea specifi c a celulei Greutatea specifi c a celulei

Temperatura ambientalTensiune de ieire ncrctorCurent de ieire ncrctorRiplul curentuluiCurentul de meninere

Msurtorile acumulatorului care pot fi reprezentate grafi c


sunt aproape de limitele pentru care au fost prestabilite. n acest exemplu, ar trebui investigate celulele 1 i 3, care sunt mai mari cu zece procente fa de medie. Poate vei dori s investigai i de ce primele apte celule sunt peste medie i restul nu. Oricnd avei o grupare a msurtorilor care corespunde cu locaia fi zic a celulelor, aceasta trebuie s fi e un motiv pentru investigaii suplimentare.

Mai jos sunt sugerate cteva procente de utilizat ca semne de alarm n testarea impedanei. n timp, vei stabili propri-ile valori ale procentelor pentru avertizarea abaterilor.

Test singular Teste multiple* Tendina**

% D

evia

ie d

e la

m

edia

lan

ului

Mod

ifi ca

rea

%

a ce

lule

i fa

de

ul

timul

test

M

odifi

care

a %

a

celu

lei

n ge

nera

l

Mod

if. %

a c

elul

ei

fa

de

ultim

ul te

st

Mod

ifi ca

rea

% a

ce

lule

i n

gene

ral

Pb-acid, Imersat 5 2 15 2 20

Pb-acid, VRLA, AGM 10 3 30 3 50

Pb-acid, VRLA, Gel 10 3 30 3 50

NiCd, imersat 15 10 50 10 100

NiCd, etan 15 5 35 5 80

O alt metod care trebuie utilizat este urmrirea tendinelor datelor istorice. De exemplu, dac efectuai un test trimestrial pentru aceleai celule, atunci vei dori s punei ntr-un grafi c informaiile referitoare la timp. Figura 12 prezint msurtorile trimestriale ale impedanei urmrite pentru o celul. Primele zece sau unsprezece msurtori par s fi e bune, dar apoi se observ o tendin cresctoare. Acest tip de tendin n impedan trebuie investigat n mod suplimentar pentru a descoperi cauza. Aceast metod de urmrire a evoluiei n timp poate fi utilizat pentru toate datele care sunt msurate.

Figura 12 Evoluia unei singure celuleFigura 11 Procentul deviaiei impedanei fa de medie

Toate datele prezentate pn acum au fost prezentate uti-liznd o foaie de calcul Excel standard. Foile de calcul sunt foarte utile i exist de aproape tot atta timp ca i com-puterele. n prezent sunt disponibile pachete de software precum PowerDB care poate trasa grafi ce i care poate urmri datele pentru dumneavoastr. Cel mai important pas este utilizarea grafi celor pentru a ajuta la analizarea datelor care sunt msurate mai recent i eventual comparate cu date istorice coninute n fi iere electronice sau pe hrtie.


Localizarea defectelor cu punere la pmnt n sisteme CC fr secionarePrezentare generalObiectivul principal al sistemului de acumulatoare este furnizarea unei energii de urgen i pentru repaus, pentru a asigura funcionarea unor dispozitivele industriale, de con-sum, comerciale sau mai ales de protecie. Unele din aceste dispozitive includ uniti pentru iluminatul de urgen, surse de alimentare continu, sisteme de proces continuu, comenzi pentru operare, componente de comutaie i relee de proctecie.

n situaii de urgen, este esenial ca aceste dispozitive s fi e n condiii bune de operare. Defectarea unui sistem CC sau a acumulatorului poate duce la defectarea operaional a dispozitivelor conectate la sistem. Defectarea sistemului poate duce la pierderea veniturilor pe o perioad de timp, la deteriorarea echipamentului i/sau rnirea personalului.

Este o situaie obinuit ca un sistem CC fl otant s fac puneri la pmnt interne. Cnd sistemul unui acumulator este mpmntat complet sau parial, se produce un scurtcir-cuit n acumulator i n consecin s-ar putea ca dispozitivul de protecie s nu funcioneze atunci cnd va fi nevoie.

Metode curente de testn mod tradiional, complexele industriale i serviciile publice au fcut eforturi mari pentru a descoperi punerile la pmnt din sistemele lor de acumulatori. Totui, localizarea acestor puneri la pmnt se dovedete a fi un proces evaziv i care necesit mult timp. Metoda tradiional pentru local-izarea lor implic secionarea sau ntreruperea derivaiilor CC pentru a izola punerea la pmnt. Secionarea dezactiveaz sistemul de protecie i se tie c genereaz circuite accidentale i declanarea generatorului. Din acest motiv, multe servicii publice au interzis secionarea ca metod de defectoscopie. Totui, pn de curnd aceasta a fost singura metod disponibil pentru localizarea punerilor la pmnt.

O metod de test mai bunAprofundarea i evoluia lucrurilor au condus la o metod de testare mai bun: injectarea unui semnal CA cu frecven joas i utilizarea acelui semnal CA pentru a localiza punerea la pmnt n sistemul CC. Aceast metod poate fi efectuat fr secionarea sistemului CC i reduce timpul de localizare al defeciunii de la mai multe zile la numai cteva ore. n plus ea i permite proteciei sistemului s rmn ntotdeau-na activ.

Metoda injeciei CA msoar punerile la pmnt unice sau multiple prin injectarea mai nti a unei frecvene joase, un semnal CA de 20Hz ntre pmntul staiei i sistemul acumulatorului. Apoi, curentul rezultat este msurat prin utilizarea unui transformator de curent de tip clete. Astfel,

valoarea rezistenei poate fi calculat utiliznd componenta n faz a curentului circulant, rejectnd astfel efectul sarcinii capacitive. De aceea, dac semnalul este injectat la terminal-ul acumulatorului iar cletele de cuplaj este conectat la cablul de ieire, instrumentul va msura rezistena total la pmnt prezent n sistemul acumulatorului. n cazul n care cletele de cuplaj este conectat la un cablu de alimentare, atunci instrumentul va msura rezistena la pmnt a acelui cablu. Defectele pot fi urmrite cu uurin indiferent de numrul de panouri de distribuie sau de circuite deoarece trasorul urmrete doar puterea semnalului de CA. Integritatea siste-mului este pstrat deoarece este un test CA efectuat on-line ce este conceput pentru a mpiedica declanarea sistemului.

Dup injectarea unei forme de unde CA cu joas frecven, un defect rezistiv de pe o derivaie a sistemului de acumu-lator va fi indicat printr-o valoare mic a rezistenei. De exemplu, dac rezistena total a sistemului a indicat 10 k, acest lucru ar indica un defect rezistiv al sistemului acumu-latorului. Defectul rezistiv poate fi localizat prin prinderea cletelui de cuplaj pe fi ecare circuit individual pn este gsit o valoare rezistiv de 10 k.

Este uor de observat c aceast metod poate fi adaptat ntr-un mod direct pentru a localiza defecte multiple prin utilizarea teoriei cilor paralele. De exemplu, dac rezistena sistemului indic 1 k i o derivaie individual indic un defect rezistiv de 10 k, utilizatorul ar ti c sistemul are un al doilea defect deoarece rezistena total a sistemului i rezistena derivaiei nu se potrivesc. Prin utilizarea metodei injeciei de CA, descoperirea punerilor la pmnt pentru sistemele CC fr mpmntare este uoar, direct i sigur.


ntrebri frecventeCe ne spune tensiunea de meninere a unui acumulator?Tensiunea de meninere indic funcionarea ncrctorului, gradul de ncrcare. Nu indic starea celulei ci numai c celula este complet ncrcat, deci nu confundai complet ncrcat cu capacitatea total. S-a ntmplat de multe ori ca tensiunea de meninere s fi e n limite acceptabile i acu-mulatorul s se defecteze. O tensiune de meninere sczut poate indica existena unui scurtcircuit al celulei. Acest lucru este evident la o tensiune de aproape 2,06V sau mai jos pen-tru acumulatorul Pb-acid (dac este setat la 2,17V pe celul). n unele cazuri, o celul ajunge la o tensiune mai mare dect media. Acest lucru poate fi cauzat de celula cu tensiune de echilibrare mare compensnd pentru alt celul care este slab i are tensiune de echilibrare mic. Este posibil ca una dintre celulele s aib tensiunea de echilibrare mai mare pentru a compensa alte cteva celule care au tensiunea de echilibrare mai mic. Totalul tensiunilor celulelor trebuie s fi e egal cu tensiunea alimentatorului.Care sunt practicile de ntreinere recomandate pentru diferite tipuri de acumulatoare?Practicile recomandate de IEEE (ntreinere) acoper trei tipuri principale de acumulatoare: acumulator Pb-acid imersat (IEEE 450), acumulator Pb-acid cu supap (IEEE 1188) i acumulator NiCd (IEEE 1106). n general vorbind, ntreinerea este esenial pentru a asigura un timp de rezerv adecvat. Exist trei nivele i intervale de ntreinere care variaz n funcie de tipul acumulatorului, condiiile i importana punctului de lucru. De exemplu, dac un punct de lucru are o temperatur ambiental ridicat, atunci acumulatoarele vor mbtrni mai repede implicnd vizite de ntreinere i nlocuiri mai frecvente ale acumulatoarelor.Ct de important este rezistena conexiunii dintre celule?Din experiena noastr, am constatat c multe defectri ale acumulatorului sunt datorate mai degrab din cauza con-exiunilor slabe dintre celule, care se nclzesc i se topesc, dect din cauza defectrii celulei. ns, fi e c o celul este slab fi e c un conector dintre celule este slab, un mr stricat stric ntotdeauna ntreaga bani.Atunci cnd acumulatoarele cu Pb-acid sunt trecute frecvent prin cicluri, terminalul negativ se poate rci i astfel conex-iunea slbete. Succesiunea corect de msurare a acumulatorilor cu borne multiple este foarte important. Nu toate instrumentele msoar rezistena corect de conexiune dintre celule, datorit metodei lor de testare. Instrumentele Megger furnizeaz ntotdeauna datele corecte.Care sunt cele mai comune tipuri de defecte?Tipul de defect depinde de modelul acumulatorului, de condiiile punctului de lucru, de utilizare i de ali parametri. V rugm s consultai rezumatul de la paginile 7-8.

Ct de des ar trebui efectuate msurtori ale impedanei?Frecvena msurrii impedanei difer n funcie de tipul acumulatorului, condiiile punctului de lucru i a practicilor anterioare de ntreinere. Practicile IEEE 1188 sugereaz ca valorile de baz s fi e msurate la ase luni de la punerea n funciune a acumulatorului i apoi semestrial sau trimestrial. Acestea fi ind spuse, Megger recomand ca acumulatoarele VRLA s fi e msurate trimestrial datorit naturii lor impre-vizibile i respectiv semestrial pentru acumulatorii Pb-acid imersai i pentru cei NiCd. Msurarea impedanei trebuie efectuat cu prioritate naintea fi ecrui test de capacitate.n ce moment trebuie s ne oprim din schimbarea celulelor individu-ale i s schimbm ntregul acumulator?n grupurile mai scurte (cu mai puin de 40 celule/vase), trebuie nlocuit ntregul grup atunci cnd au fost nlocuite trei ... cinci uniti. n grupurile mai lungi, criteriul l reprezint un procentaj similar de nlocuire.Cum se poate prevedea cnd trebuie schimbat o celul?Dei nu exist o corelaie matematic perfect ntre ca-pacitatea acumulatorului i impedan (sau orice alt test al acumulatorului, cu excepia testului cu sarcin), rata de cretere a impedanei este un indicator puternic al sntii acumulatorului. Megger a descoperit c o cretere de 20% a impedanei pentru un acumulator Pb-acid imersat este corelat cu 80% din capacitatea acumulatorului. n cazul acumulatoarelor VRLA, creterea este mai aproape de 50% din impedana iniial a acumulatorului sau din valorile de baz ale fabricantului. Testarea capacitii duce la distrugerea acumulatorului?Sistemul acumulatorului este conceput pentru a furniza pe timpul duratei sale de via electricitate de rezerv n timpul penelor de curent. Efectuarea unui test de capacitate nu este nimic altceva dect simularea unei pene de curent, ntr-un mod controlat. Acumulatoarele pot fi descrcate n mod profund (descrcate la tensiunea de descrcare fi nal a fabri-cantului) de 100-1000 de ori n funcie de tipul acumulatoru-lui. Utilizarea a cteva din aceste cicluri pentru testare nu are un impact real asupra duratei de via a acumulatorului. Pe de alt parte, nu exist nici un motiv pentru a face teste mai frecvent dect recomand standardele existente.Se poate face testul de descrcare cu acumulatorul n sarcin?Da, putei efectua acest test on-line. Testerele Megger simt n mod automat i regleaz curentul de descrcare chiar i atunci cnd acumulatoarele sunt conectate la sarcina obinuit. Cei mai muli utilizatori aleg s efectueze un test de descrcare de 80% atunci cnd sunt conectai la sarcin, pentru a mai avea timp de rezerv la fi nalul testului.

Rezumat al tehnologiilor acumulatoarelorDup cum vedei, sunt multe de spus despre acumulatoare, care sunt dispozitive electro-chimice complexe. Este disponibil mai mult informaie ce intr n detaliu privind curbele Tafel i depo-larizarea, dar acestea depesc scopul acestei prezentri. n mod esenial, acumulatoarele au nevoie de ntreinere i de atenie pentru a benefi cia la maxim de ele, acesta fi ind motivul principal pentru care se cheltuiesc atia bani cu ele susinerea alimentrii unor echipamente importante n caz de avarie.


Prezentare general a echipamentelor MeggerMegger ofer soluii pentru a asigura performana siste-melor de acumulatoare cu linia sa extins de echipamente pentru testarea acumulatoarelor, cu microohmetre, aparate pentru testarea rezistenei de izolaie i multimetre.

n cele ce urmeaz se face o prezentare general a un-ora dintre echipamentele disponibile. Pentru mai multe informaii despre acestea i ca i despre celalte produse Megger, v rugm s ne contactai la 021 2309138. Vizitai website-ul nostru www.megger.com pentru cele mai recente tiri, echipamente i informaii.

Tester pentru impedanIndiferent dac testai un acumulator cu Pb-acid imersat, VRLA sau cu celule NiCd, Megger are echipamentul potrivit pentru cerinele de ntreinere ale acumulatorului. Produsele i accesoriile asociate furnizeaz date importante despre sntatea acumulatorului fr cheltuieli importante sau care s duc la reducerea capacitii rmase a acumulatorului.

ntreruperea funcionrii poate cauza un dezastru pen-tru instalaiile i echipamentul alimentat. n consecin, este foarte important s avem un sistem fi abil de alimen-tare de rezerv atunci cnd sursa de alimentare CA se defecteaz, plus c pot fi evitate ntreruperile costisitoare ale funcionrii. Testarea impedanei acumulatorului ajut la identifi carea celulelor slabe nainte de a provoca probleme i daune.

Deconectarea acumulatorului pentru testare consum timp i adaug riscuri la proces. Acest lucru nu mai este necesar cu opiunile de testare on-line ale familiei Megger de echipa-mente pentru acumulatoare. Msurtorile repetitive ajut la reducerea timpilor mori.

BITE 3

Determin starea bateriilor Pb-acid de pn la 2000 Ah

Testare On-line cu evaluare Trece/Avertizare/Defect

Msoar impedana, rezistena conexiunilor dintre celule, tensiunea celulelor

Sistem de operare Windows CE cu peste 32 MB de memorie

Msoar curentul de meninere i riplulBITE 3 este un instrument compact care funcioneaz cu baterii, avnd ncorporate instrumente puternice pentru analiza intern a datelor. Este primul instrument de acest fel, n sensul c ProActiv poate descrca toate datele precedente pentru a furniza cea mai bun analiz a datelor la faa locului precum nici un alt instrument de acest gen nu o face. Prin meniuri se navigheaz uor, aparatul avnd un ecran LCD cu iluminare. Afi area datelor include aranjamentul numeric normal, dar include i dou afi aje grafi ce, pentru a ajuta la analizarea celulelor slabe.


BITE 2 i BITE2P

Determin starea acumulatoarelor Pb-acid i NiCd de pn la 7000 Ah

Indicaie Trece/Avertizare/Defect

Testare On-line

Instrument robust, de ncredere

Imprimant intern (BITE 2P)Echipamentul pentru testarea impedanei acumulatorului BITE2P i BITE 2 injecteaz un curent de testare prin ban-cul acumulatorului n timp ce acesta este meninut on-line, apoi msoar impedana, tensiunea celulelor i rezistena conexiunii dintre acestea. Ele msoar i riplul curentului, care indic starea alimentatorului. Instrumentele ajut la evaluarea strrii ntregului grup de la un electrod terminal la cellalt electrod terminal i chiar a alimentatorului.

ProActiv - Soft de management al bazelor de date de acumulatoare

Organizeaz i gestioneaz datele despre acumulatoare

Efectueaz analiza evoluiei datelor

Ajut utilizatorul n gestionarea acumulatoarelor multiple

Tiprete rapoarte de bazPrimul produs de aces tip, ProActiv, este un software de ges-tionare a bazelor de date cu acumulatoare, uor de utilizat, puternic i nou, conceput pentru a analiza fi ecare acumula-tor individual dintr-un sistem de acumulatoare.

Testarea acumulatorului este foarte important pentru a ne asigura c sistemul furnizeaz electricitate n cazuri de

urgen i n repaus, pentru a alimenta dispozitive precum iluminatul de urgen, sistemele UPS, comenzile de operare, componentele de comutaie, releele de protecie i sistemele de proces continuu. Defectarea sistemului acumulatorului n locaii precum serviciile publice, spitalele sau unitile de producie poate duce la defectarea operaional a dispozi-tivelor conectate la el. ProActiv ajut utilizatorul n evita-rea defectrii acumulatorului, n crearea bugetului pentru nlocuirile viitoare ale celulelor i bancului i la planifi carea nlocuirii acumulatorului ntr-un mod sistematic.

ProActiv utilizeaz un format standard de baze de date MS Access. El permite utilizatorului s organizeze i s ges-tioneze datele acumulatorului precum tensiunile, impedana, rezistena conexiunii dintre celule, riplul, greutatea specifi c, termografi ile IR ca i a altor date.

Accesoriile BITE

Cresc posibilitile de operarea ale seriei BITE

Linie complet de accesorii diverse

Concepute pentru situaii unice

Deosebite pentru instalaii personalizateMegger ofer o gam complet de accesorii pentru a spori posibilitile liniei BITE. Exist extensii de cablu, unturi pentru calibrare, etc. Cu toate c exist multe accesorii, evalum n mod continuu dispozitive adiionale, pe msur ce apare interesul pentru ele.

RopeCT este un clete de curent fl exibil utilizat pentru msurarea curenilor n sistemele mari de acumulatoare. Exist cu dou lungimi: 60 cm i 90 cm pentru diametre de 20 cm i respectiv 30 cm. Este conceput special pentru BITE 2, BITE2P i EBITE.

Cletii miniaturali se utilizeaz pt. msurarea curenilor pe conductoare subiri sau n mnunchiuri.

Transformatorul de curent pentru BITE 3 este util la msurarea curentului n sistemele de acumulatoare zgomotoase i pentru msurarea curentului de fug n bancurile de acumulatoare paralele. Alte instrumente nu msoar curentul i pot da valori ohmice interne eronate.


Extensii cu iluminare pentru sonde, ce se pot monta pe receptor i pe sondele BITE 3, BITE 2 i BITE 2P. Sunt ideale pentru msurarea acumulatoarelor n dulapuri i n locuri cu acces limitat. Cu aceste extensii, acumulatoarele nu trebuie s fi e scoase off -line pentru a le msura un dispozitiv ce ne ajut s economisim timp i bani.

BITE 3 ofer seturi de cabluri alternative pentru msurarea diverselor acumulatoare mici, a acumulatoarelor cu borne lamelare i a celor cu hamuri. Ele ajut la msurarea impedanei acumulatoarelor la care accesul este greoi.

Hidrometru digital pentru msurarea greutii specifi ce i a temperaturii pentru fi ecare celul i pentru calcularea greutii specifi ce compensate cu temperatura, pentru a economisi timp. Dispozitiv portabil ce poate memora pn la 256 de celule pe banc din pn la opt bancuri. Nu trebuie s mai luai niciodat notie pe hrtie. Este mai sigur dect hidrometrele cu balon ntruct nu permite stropirea cu acid.


Testarea capacitiiTORKEL 820/840/860

Acumulatoarele pot fi testate n serviciu

Unitatea se regleaz pentru a aduce curenii de sarcin n parametrii de test

Alarme setabile de ctre utilizator i puncte de oprire/nchidere pentru a evita descrcarea exagerat

Acumulatoarele din centralele electrice ca i cele din staiile de transformare trebuie s ofere echipamentelor pe care le asigur tensiunea de back-up n cazul unei avarii. Din pcate, capacitatea acestor acumulatoare poate s scad semnifi ca-tiv dintr-un numr de motive, chiar nainte de a ajunge la limita duratei lor de via. Din aceast cauz este important s verifi cm acumulatoarele la intervale regulate, iar unica metod sigur de a msura capacitatea acumulatorului este de a face un test cu descrcare.

Instrumentele TORKEL se utilizeaz pentru teste de descrcare. Testele se pot face la curent constant, la tensiune constant, cu rezisten constant sau n conformitate cu profi lele de sarcin preselectate. Pentru capaciti de descrcare suplimentare sunt disponibile uniti adiionale de sarcin.

TORKEL 820 poate descrca acumulatoare din domeniul 12 ... 48 V cu cureni de pn la 270 A.

TORKEL 840 este utilizat pentru sisteme de acumulatoare din doemniul 12 ... 250 V.

TORKEL 860 este conceput pentru utilizatori care cltoresc mult de la o locaie la alta, pentru a ntreine sisteme de acumulatoare cu tensiuni diferite. El are o capacitate de descrcare excelent, plus un domeniu larg de tensiune i o portabilitate ridicat. TORKEL 860 este utilizat pentru sisteme de la 12 la 480 V.

Accesorii TORKELTORKEL Win este un soft cu funcii de raportare i care poate fi utilizat i pentru a telecomanda unitatea TORKEL.

TXL830/850/870 sunt uniti suplimentare de sarcin pentru a permite cureni de sarcin mai mari. mpreun, TORKEL i unitile suplimentare TXL formeaz un sistem care poate descrca acumulatori cu cureni de pn la civa kA.

BVM este un dispozitiv de msurare a tensiunii, care este utilizat pentru testarea capacitii bancurilor industriale de acumulatoare de dimensiuni mari. BVM este conceput modular, un dispozitiv BVM este utilizat pentru fi ecare acumulator din bancul care trebuie testat


BGFT

BGL

BGFT

Echipament pentru localizarea punerilor la pmntExist dou instrumente pentru localizarea defectelor cu punere la pmnt: Locato

Documents

Megger - Ghid Pentru Testarea Acumulatoarelor