Пульсации в аккумуляторной системе — это переменная составляющая тока или напряжения, наложенная на постоянную. Среднее напряжение на дисплее выпрямителя может оставаться штатным, хотя через батарею уже проходит заметный переменный ток. Поэтому при необъяснимом нагреве или сбоях подключённой аппаратуры проверяют совместную работу батареи, зарядного устройства и нагрузки.
Почему показаний выпрямителя недостаточно
В резервной системе зарядное устройство питает нагрузку и поддерживает батарею в заряженном состоянии. Источниками переменной составляющей могут быть сам выпрямитель, недостаточная фильтрация и преобразователи в составе нагрузки. В техническом обзоре Eagle Eye Power Solutions отдельно разобраны пульсации от зарядного устройства и короткие выбросы от переключений силовой электроники. Это разные формы сигнала: одинаковое среднее значение ещё не означает одинаковое воздействие на батарею.
Различают пульсации напряжения на шинах и пульсации тока в батарейной ветви. Первая величина характеризует колебания напряжения в точке измерения. Вторая показывает, какой переменный ток проходит именно через аккумуляторную батарею. Ток на общем выходе выпрямителя распределяется между нагрузкой и батареей, поэтому его нельзя автоматически принимать за ток батареи.
Для обследования фиксируют схему соединений и место каждого замера. Если в одном протоколе указано напряжение на выходе зарядного устройства, а в другом — на выводах батареи, результаты относятся к разным точкам. Без этого уточнения сложно понять, изменилось ли состояние оборудования или только способ измерения. Другие задачи обследования описаны в материале о методах диагностики аккумуляторов.
Какие измерения включить в обследование
Измерения на действующих цепях постоянного тока выполняет подготовленный электротехнический персонал. Для осциллографа заранее проверяют допустимое напряжение входов, изоляцию и способ подключения пробника. Обычный заземлённый вход прибора нельзя подключать к произвольной точке батарейной цепи: схема заземления измерителя должна быть совместима с обследуемой установкой.
Ток и напряжение записывают раздельно
В протоколе нужны постоянная составляющая напряжения, переменная составляющая напряжения на выводах батареи и переменная составляющая тока в её ветви. Для каждой величины указывают единицу и способ оценки: действующее значение, амплитуду либо размах между максимумом и минимумом. Эти значения описывают сигнал по-разному. Процент без указания исходной величины и метода расчёта сравнивать с паспортным пределом нельзя.
Осциллограмма дополняет числовую запись: на ней видны форма сигнала, периодические колебания и отдельные выбросы. Сохраняют настройки прибора, масштаб времени и полосу измерения. Показание мультиметра зависит от того, какие частоты и формы сигнала он способен измерять; отсутствие заметных колебаний на дисплее само по себе не закрывает проверку.
Нужен режим, в котором получен результат
Рядом с осциллограммой записывают состояние батареи и зарядного устройства, состав включённой нагрузки, работающие преобразователи и температуру. Отдельно отмечают недавнее восстановление заряда после разряда. Измерение в этом режиме нельзя без пояснений сопоставлять с записью длительного поддерживающего заряда. Для повторной проверки сохраняют ту же точку подключения и настройки прибора.
Почему нельзя назначить общий предел для всех батарей
Допустимую переменную составляющую устанавливают для конкретного аккумулятора и режима работы. Переносить допуски одной серии на другую без согласования нельзя.
Обзор Eagle Eye посвящён стационарным свинцово-кислотным батареям. В нём описаны нагрев и микроциклирование при определённых пульсациях тока. Эти сведения объясняют, зачем исследуют форму сигнала, но не задают допустимый режим для никель-кадмиевой или литиевой батареи. Для каждой химии и конструкции требуется её собственная эксплуатационная документация.
Если на объекте установлены аккумуляторы Changhong, в запросе производителю указывают точное обозначение исполнения и состав батареи. Запрашивают допустимую переменную составляющую тока, условия её измерения и ограничения по напряжению. Названия химии недостаточно: открытый никель-кадмиевый аккумулятор и исполнение с рекомбинацией требуют проверки по своим инструкциям.
Для системы с литиевыми аккумуляторами дополнительно проверяют ограничения батарейного модуля и его системы управления. Наличие защиты не означает, что зарядное устройство совместимо с батареей во всех режимах. Требования к зарядной части, батарее и нагрузке сопоставляют ещё при проектировании аккумуляторной системы, включая режим восстановления после разряда.
Как искать причину и проверить результат ремонта
Обследование начинают с эксплуатационной истории: когда появились отклонения, менялись ли зарядное устройство или нагрузка, ремонтировался ли преобразователь. Затем проверяют фильтры и состояние оборудования по его руководству. Eagle Eye приводит пример выбросов тока, связанных с повреждёнными конденсаторами звена постоянного тока ИБП. По одному признаку нагрева такой диагноз поставить нельзя.
На действующем объекте нельзя произвольно отключать батарею, фильтры или потребителей ради сравнения осциллограмм. Переключения включают в согласованную программу работ с учётом резервирования и требований объекта. Если безопасно воспроизвести нужный режим сейчас невозможно, в протоколе прямо указывают, какой режим остался непроверенным.
После ремонта повторяют измерения в сопоставимых условиях. К протоколу прикладывают записи до и после работ, перечень заменённых компонентов и паспортный предел, с которым сравнивали результат. Отдельно проверяют, сохранились ли штатное питание нагрузки и нужный режим заряда. Одного уменьшения размаха на экране недостаточно для приёмки всей системы.
В экспертный анализ аккумуляторных систем у «Магистрали» входит оценка батарей, шкафов, зарядной части, защиты и режимов работы. Для подготовки обследования передают однолинейную схему, паспорта батареи и выпрямителя, описание нагрузки и имеющиеся осциллограммы. Если требуется замена оборудования, состав последующего монтажа аккумуляторной системы согласуют по проекту.
Вопросы эксплуатации
Нужно ли менять батарею сразу после обнаружения пульсаций?
Само измерение переменной составляющей не определяет остаточную ёмкость. Решение о замене принимают по результатам диагностики батареи и проверки источника пульсаций. В протоколе эти результаты записывают отдельно.
Можно ли считать исправный вентилятор признаком исправного фильтра?
Нет. Работа вентилятора относится к охлаждению, а состояние выходного фильтра проверяют отдельно. Внешнее отсутствие перегрева не заменяет электрические измерения.
Что запросить, если в паспорте выпрямителя указан только процент пульсаций?
Уточняют, относится ли значение к напряжению или току, как оно рассчитано и при каких нагрузке и подключении батареи получено. В ответе производителя должны быть условия, позволяющие повторить измерение.
