Záložný zdroj UPS, ktorý zlyhá počas výpadku napájania, nie je problémom servisu: je to udalosť vyžadujúca prešetrovanie. Správcovia budov vyťahujú servisné záznamy, poisťovne prechádzajú protokolmi skúšok a otázka je vždy rovnaká: dodržiaval sa harmonogram údržby UPS naozaj?
BS 6266:2011 je hlavný britský usmernený dokument pre systémy UPS a núdzového napájania v IT zariadeniach a kritickej infraštruktúre. Rámec údržby v tomto štandarde sa však rovnako vzťahuje na každé pracovisko, kde je nepretržité napájanie nevyhnutné: dátové centrá, nemocnice, riadiace sály, vysielacie zariadenia, čerpacie stanice a priemyselné procesné prostredia. Tento článok vysvetľuje požiadavky BS 6266, ako zostaviť harmonogram údržby UPS, ktorý tieto požiadavky spĺňa, a čo musí preukazovať dokumentácia.
Čo BS 6266 pokrýva a čo nie
BS 6266:2011 je kódex správnej praxe, nie právny predpis. Poskytuje usmernenia k protipožiarnej ochrane zariadení elektronického vybavenia vrátane miestností UPS, akumulátorových miestností, dieselagregátov a automatických rozvádzačov záložného napájania. Nie je totožný s nariadeniami o elektrických zariadeniach ani s BS 7671 (Pravidlá IET pre elektrické inštalácie), ktoré ukladajú zákonné povinnosti.
V praxi je BS 6266 dokument, ktorý:
- Určuje, ako majú byť miestnosti UPS a skrine akumulátorov chránené pred požiarom
- Rieši požiadavky na vetranie pre batérie VRLA a ventilované olovené akumulátory
- Poskytuje usmernenia k testovaniu a údržbe systémov núdzového napájania
- Slúži ako referenčný dokument pre poisťovne, audítorov dátových centier (najmä tých, ktorí pracujú s klasifikáciami Tier) a normy správy zariadení
Pre servisné firmy UPS sú operačne najrelevantnejšie oddiely 8 a 9 BS 6266. Oddiel 8 pokrýva pravidelné prehliadky a skúšky; oddiel 9 rieši dokumentáciu. Podrobné porozumenie oboch odlišuje servisnú zmluvu, ktorá obstojí pri kontrole, od tej, ktorá vytvára zodpovednosť.
Harmonogram údržby UPS: požadované intervaly
Harmonogram údržby UPS v súlade s normami nie je jedna ročná návšteva. BS 6266 a doplňujúce usmernenia Britského inštitútu noriem v kombinácii s požiadavkami výrobcov UPS poukazujú na štvorstupeň harmonogram.
Týždenná vizuálna prehliadka
Zvyčajne ju vykonáva interný tím správy zariadení zákazníka, nie servisný dodávateľ, ale servisná zmluva by mala definovať jej rozsah a zodpovednosť:
- Displej stavu UPS: žiadne aktívne indikátory poruchy, alarmu ani premostenia
- Miestnosť alebo skriňa akumulátorov: žiadne viditeľné opuchnutie, úniky ani korózia na svorkách
- Vetranie: prívodné a odvodné cesty bez prekážok; žiadne neobvyklé pachyiklosíky (vodík z ventilovaných článkov má charakteristický zápach)
- Panel stavu agregátu: hladina paliva, hladina chladiva, indikátor nabitia akumulátora, žiadne chybové kódy
- Indikátor polohy ATS: potvrdenie, že normálne napájanie zásobuje záťaž
Týždenné kontroly zaberú maximálne 10-15 minút. Ich hodnota spočíva v odhalení upozornenia na nízku hladinu chladiva alebo UPS v premostovacom režime skôr, ako bude potrebná servisná návšteva.
Mesačná kontrola batérií
Oddiel 8.3 BS 6266 vyžaduje, aby stav batérií bol sledovaný v intervaloch zodpovedajúcich typu batérie a usmerneniu výrobcu. Pre väčšinu inštalácií VRLA (olovené akumulátory s ventilovým regulovaním) to znamená mesačnú elektrickú kontrolu:
- Meranie napätia série pri náboji: porovnať s očakávanou hodnotou (zvyčajne 2,25-2,30 V na článok pre VRLA pri 20 degC)
- Kontrola napätia jednotlivých pilotných článkov (článok s odčítaním viac ako plus alebo mínus 0,05 V od priemeru je indikátorom poruchy)
- Teplota okolia akumulátorovej miestnosti: batérie VRLA strácajú kapacitu pri zvýšených teplotách; každých 10 degC nad 20 degC približne o polovicu znižuje očakávanú životnosť
- Vizuálna kontrola deformácií puzdra, korózie svoriek a únikov elektrolytu
V inštaláciách so systémami monitorovania batérií (BMS) mesačná kontrola spočíva v prehľade údajov monitorovacieho systému, nie v ručnom meraní každého článku. Samotný monitorovací systém však vyžaduje ročnú kalibráciu, a to sa často opomína.
Štvrťročná záťažová skúška
Záťažová skúška je jedinou spoľahlivou metódou potvrdenia, že agregát alebo UPS skutočne unesie menovitú záťaž po požadovanú dobu. Ročná funkčná skúška pri zaťažení zariadenia nestačí na overenie kapacity: skutočný dopyt môže byť oveľa nižší ako menovitá kapacita a trvanie skúšky môže byť príliš krátke na identifikáciu hraničných článkov alebo zhoršujúceho sa agregátu pri trvalej záťaži.
Štvrťročný harmonogram pre dieselagregáty by mal zahŕňať:
- Chod bez záťaže: minimálne 10-15 minút na kontrolu teplôt, tlaku oleja, hladiny chladiva a stavu výfukového systému
- Záťažová skúška pri 100% menovitej záťaže minimálne 30 minút (BS 6266 odporúča skúšanie pri plnej menovitej záťaži; IEC 62040-3 používa ekvivalentný prístup vybijacej skúšky pre UPS)
- Overenie spotreby paliva: porovnať skutočnú spotrebu počas skúšky s menovitou hodnotou; výrazná odchýlka naznačuje problémy s vstrekovačmi alebo regulátorom
Pre systémy UPS by štvrťročné skúšky mali zahŕňať:
- Úplné premostenie siete a prepnutie na menič: potvrdenie, že čas prepnutia spĺňa špecifikáciu (zvyčajne menej ako 10 ms pre online dvojitú konverziu, menej ako 20 ms pre line-interactive)
- Vybijacie skúšky batérií do 80% hĺbky vybíjania (DoD): 30-60 minút v závislosti od kapacity batérie a záťaže
- Overenie času nabíjania: potvrdenie, že usmerňovač vráti batériu na 95% nabitia v čase stanovenom v projektovom riešení systému (zvyčajne 10-12 hodín pre VRLA)
Výsledky štvrťročných skúšok musia byť zaznamenané so skutočne nameranými hodnotami, nie zaškrtávacími políčkami "prešlo/neprešlo". Výsledok "skúška prešla" audítorovi nič nehovorí o dostupnom margine.
Ročný komplexný servis
Ročný servis je momento, keď servisný technik podrobne vyšetruje všetko, čo týždenné a mesačné kontroly sledujú z diaľky. Pre zariadenie UPS a agregátov kompletný ročný servis zahŕňa:
UPS:
- Vnútorná prehliadka: kondenzátory na vydutie, zberné lišty na sledovanie, chladiace ventilátory na opotrebovanie ložísk
- Kontrola a aktualizácia verzií firmvéru a softvéru
- Kalibrácia meracích obvodov napätia a prúdu
- Termovízia všetkých vysokoprúdových spojení (uvoľnená prípojnica pri menovitom prúde generuje dostatok tepla na spôsobenie požiaru; BS 6266 sa výslovne zaoberá týmto rizikom)
- Skúška impedancie batérií na každom článku alebo bloku: porovnať so základnou hodnotou nameranou pri uvedení do prevádzky alebo poslednej výmene. Nárast impedancie o viac ako 20-25% nad základnú hodnotu sa zvyčajne považuje za podnet na plánovanie výmeny
Dieselagregát:
- Výmena oleja, palivového filtra, vzduchového filtra a chladiva
- Záťažová skúška na 110% menovitej záložnej kapacity počas 60 minút
- Čistenie paliva (fuel polishing): nafta skladovaná vo veľkých nádržiach degraduje; mikrobiálna kontaminácia (obsah FAME v naftevej EN 590 urýchľuje tento proces), prienik vody a hromadenie kalov spôsobujú zanesenie vstrekovačov. Správny interval pre kritický agregát je čistenie paliva každých 12 mesiacov alebo po akomkoľvek neúspešnom rozbore vzorky paliva
- Prehliadka výfukového systému: pružné spoje, stav izolácie a kontrola protitlaku
- Kalibrácia regulátora a AVR (automatického regulátora napätia)
ATS (automatický spínač záložného napájania):
- Stav kontaktov: oblúk pri spínaní spôsobuje jamky; kontakty s nárastom impedancie viac ako 15% nad základnú hodnotu by mali byť označené na výmenu
- Skúška času prepnutia: meranie skutočného uplynulého času od výpadku siete po spínanie ATS; overenie oproti požiadavkám projektu zariadenia (zvyčajne 10-15 sekúnd pre nekritické záťaže, menej ako 1 sekunda pre niektoré medicínske a dátové centrové aplikácie)
- Skúška spätného prepnutia: potvrdenie, že ATS sa správne vráti k normálnemu napájaniu pri obnovení siete bez prekmitu alebo nestability
- Čistenie a mazanie kontaktora podľa harmonogramu výrobcu
Systémy DRUPS: dodatočné úvahy
Dieselové rotačné záložné zdroje (DRUPS) kombinujú zotrvačníkový zásobník energie s dieselovým motorom na spoločnom hriadeli. Stále častejšie sa objavujú v dátových centrách a priemyselných zariadeniach, kde tradičná akumulátorová miestnosť nie je žiaduca.
Harmonogram údržby DRUPS sa od kombinácie statického UPS so sieťovým generátorom líši niekoľkými spôsobmi:
- Prehliadka ložísk zotrvačníka: každých 3 000-5 000 prevádzkových hodín podľa výrobcu (zvyčajne každých 12-24 mesiacov); porucha ložísk DRUPS nie je postupnou degradáciou, ale náhlou stratou energetického zásobníka
- Prehliadka spojky a hriadeľa: mechanické spojenie medzi zotrvačníkom a dieselovým motorom je nutné ročne kontrolovať na opotrebovanie; hodnoty krútiaceho momentu spojky treba overovať oproti projektovej špecifikácii
- Skúška trvania prechodového deja: zotrvačník poskytuje premostovacie napájanie na 10-15 sekúnd (dostatočne dlho na naštartovanie dieselového motora a dosiahnutie pracových otáčok); táto skúška sa musí vykonávať pri plnom menovitom zaťažení, nie pri zredukovanom
- Analýza oleja: DRUPS s kvapalinové ložiskami vyžadujú analýzu viskozity a kontaminácie oleja aspoň raz ročne; výsledky mimo tolerancie vyžadujú vypustenie a doplnenie
BS 6266 vo svojom súčasnom vydaní systémy DRUPS konkrétne nerieši, ale všeobecné princípy skúšania v oddiele 8 sa uplatňujú. Výrobcovia DRUPS (Piller, Hitec Power, Kinolt) vydávajú vlastné servisné príručky, ktoré sa musia dodržiavať popri norme.
Cykly výmeny batérií
Oddiel 8.4 BS 6266 vyžaduje, aby výmena batérií bola plánovaná na základe testovacích dát, nie pevného kalendárneho intervalu. V praxi však plánovanie výmeny v nasledovných intervaloch je v súlade so zámerom normy a usmerneniami výrobcov:
| Typ batérie | Navrhovaná životnosť (pri 20 degC) | Plánovaný spúšťač výmeny |
|---|---|---|
| VRLA AGM | 10 rokov | Impedancia nad 25% základnej hodnoty alebo kapacita pod 80% pri vybijacej skúške |
| VRLA gélová | 12 rokov | Rovnaké kritériá ako AGM |
| Ventilovaný olovený (OPzS) | 15-20 rokov | Kapacita pod 80% pri vybijacej skúške alebo odchýlka napätia článkov |
| Lítium-iónový (LFP, NMC) | 10-15 rokov | Počítadlo cyklov a pokles kapacity podľa údajov BMS |
Spúšťač výmeny je testovaním riadený. Batériový blok testujúci sa na 95% kapacity v 9. roku nepotrebuje okamžitú výmenu. Blok testujúci sa na 78% kapacity v 6. roku po teplotnom incidente alebo po období bez teplotnej kontroly potrebuje. Dokumentovanie testovacích dát je to, čo z toho robí obhájiteľný záver.
Požiadavky na dokumentáciu podľa BS 6266
Oddiel 9 BS 6266 určuje, čo musí byť zaznamenané a uchované. Požiadavky sú prísnejšie, ako väčšina servisných firiem uplatňuje.
Čo musí byť zaznamenané po každej návšteve:
- Dátum a čas návštevy
- Meno a kvalifikácia zasahujúceho technika
- Identifikácia zariadenia: sériové číslo UPS, ID batériového bloku, ID agregátu, referencia ATS
- Typ vykonanej skúšky a podmienky skúšky (úroveň záťaže, teplota okolia)
- Namerané hodnoty pre každý parameter skúšky: nie "prešlo", ale skutočné napätie, impedancia, čas prepnutia alebo percentuálna kapacita
- Akékoľvek zistené poruchy, opísané konkrétne ("článok 14 v sérii B vykazuje impedanciu 3,2 mohm oproti základnej hodnote 2,1 mohm")
- Odporúčané nápravné opatrenia s klasifikáciou priority
- Akékoľvek odložené práce a dôvod odloženia
Čo musí byť uchované:
- Kompletná história servisu počas celej životnosti zariadenia
- Výsledky základnej skúšky batérií z uvedenia do prevádzky
- Všetky výsledky vybijacej skúšky s údajmi o záťaži a teplote okolia
- Certifikáty analýzy paliva
- Záznamy o kalibrácii použitého skúšobného vybavenia (merače izolačného odporu, analyzátory impedancie batérií, analyzátory výkonu)
Kde musia byť záznamy uchovávané:
Oddiel 9.2 BS 6266 vyžaduje, aby záznam o údržbe bol k dispozícii na pracovisku. Pre prevádzky na viacerých lokalitách to vytvára okamžitý problém: technik, ktorý prišiel minulý týždeň, by nemal byť jedinou osobou, ktorá vie, čo ukázali výsledky skúšok.
Prevádzková realita pre firmy servisujúce viaceré zariadenia s agregátmi a UPS je taká, že papierové záznamy alebo záznamy vedené jednotlivými technikmi vytvárajú medzery v súlade s normami. Keď audítor alebo poisťovňa požiada o históriu servisu konkrétneho UPS, záznam musí byť vyhľadateľný podľa ID zariadenia, nie podľa čísla servisnej zákazky alebo systému archivácie technika.
Temapp uchováva servisné záznamy pri jednotlivom zariadení (blok UPS, agregát, ATS, batériový blok) tak, že keď audítor požiada o úplnú históriu skúšok konkrétneho zariadenia, môže byť exportovaná priamo. Technici odovzdávajú výsledky skúšok vrátane nameraných hodnôt, nie zaškrtávacie políčka, z mobilnej aplikácie v čase výkonu servisu, čo odstraňuje medzeru medzi tým, čo bolo namerané, a tým, čo záznamy ukazujú.
Čistenie paliva: prehliadaná položka údržby
Čistenie paliva je položka, ktorá sa v harmonogramoch údržby záložných generátorov vynecháva najčastejšie, a zároveň tá, ktorá s najväčšou pravdepodobnosťou spôsobí poruchu generátora práve vtedy, keď je naozaj potrebný.
Motorová nafta EN 590 obsahuje až 7% metylesterov mastných kyselín (FAME). FAME absorbuje vodu a podporuje mikrobiálny rast. V nádržiach na hromadné skladovanie paliva, ktoré sa dopĺňajú len zriedka (ako je typické pre záložné generátory), sa kontaminácia vrství na rozhraní palivo-voda.
Generátor, ktorý prejde každou funkčnou aj záťažovou skúškou, môže napriek tomu spoľahlivo nenaštartovať, ak palivo v nádrži degradovalo. Príznaky sú nenápadné až do momentu, keď nenápadné byť prestanú: mierne zvýšená frekvencia výmeny palivových filtrov, občasný nerovnomerný chod počas skúšok bez záťaže, a potom zlyhanie udržania záťaže počas skutočného výpadku napájania.
BS 6266 neurčuje konkrétny interval čistenia paliva, ale väčšina špecialistov na údržbu generátorov sa zosúlaďuje s usmerneniami Standby and Emergency Power Association (SEPA): odber vzoriek paliva a analýza aspoň raz ročne, pričom čistenie spúšťa akákoľvek vzorka ukazujúca mikrobiálnu kontamináciu, obsah vody nad 200 ppm alebo počet častíc mimo triedy ISO 4406 16/14/11 pre kritickú aplikáciu generátora.
Pre pracoviská, kde sa generátor skúša mesačne a spotreba paliva udržiava obeh v nádrži, môže ročné čistenie stačiť. Pre zriedka používané záložné generátory alebo pracoviská vo vlhkých klimatických podmienkach je vhodnejšia polročná analýza.
Bežné nedostatky pri auditoch
Keď poisťovne a audítori zariadení prehodnocujú záznamy údržby núdzového napájania, štyri nedostatky sa opakujú najčastejšie.
Žiadne výsledky záťažovej skúšky, len záznamy o spustení. Generátor, ktorý bol naštartovaný a bežal 20 minút bez záťaže, nebol testovaný. Protokol skúšky musí ukazovať priloženú záťaž, percentuálnu hodnotu menovitej kapacity, trvanie a namerané výsledky.
Záznamy o batériách bez nameraných hodnôt. Servisné správy ukazujúce "batérie skontrolované, uspokojivé" nedokazujú, že boli vykonané merania impedancie. Bez základných údajov a údajov o trende nie je možné posúdiť stav batérií.
ATS bez skúšky času prepnutia. Funkcia ATS sa skúša pri uvedení do prevádzky a potom sa často neskúša znova. Čas prepnutia sa môže meniť s opotrebovaním kontaktov. Pracovisko špecifikujúce prepnutie do 1 sekundy, ktoré v skutočnosti funguje so 4-sekundovým oneskorením pri opotrebovaných kontaktoch, to nezistí, kým to nebude dôležité.
Žiadne záznamy o vzorkách paliva. Čistenie paliva sa zvyčajne zazmluvňuje oddelene od servisu UPS a generátora. Výsledkom je, že nikto nie je jasne zodpovedný a analýza paliva sa jednoducho nevykonáva, kým porucha neodhalí, že je nevyhnutná.
Tieto medzery nie sú obscúrnymi technickými detailmi súladu s normami. Sú to predvídateľné body zlyhania každého programu údržby, ktorý zaobchádza so systémom núdzového napájania ako s nižšou prioritou ako so systémami, ktoré chráni.
Často kladené otázky
Platí BS 6266 aj mimo Spojeného kráľovstva?
BS 6266 je britská norma a nemá formálnu platnosť mimo Spojeného kráľovstva. V medzinárodnom meradle sa však široko používa ako referenčný dokument správcov zariadení a prevádzkovateľov dátových centier, najmä na trhoch, kde neexistuje lokálne vypracovaný ekvivalentný štandard. Pracoviská fungujúce podľa ISO/IEC 27001, certifikácie Tier (Uptime Institute) alebo EN 50600 (infraštruktúra dátových centier) zistia, že princípy údržby BS 6266 sú vo všeobecnosti v súlade s týmito rámcami. Intervaly skúšok a požiadavky na dokumentáciu v tomto článku sú praktické bez ohľadu na konkrétnu normu platnú na vašom trhu.
Ako často by mali byť vymieňané batérie UPS?
Výmena by mala byť riadená testovacími dátami, nie pevným harmonogramom. Batérie VRLA majú návrhovanú životnosť 10 rokov pri 20 degC okolia, ale merania impedancie pri každom ročnom servise poskytujú včasné varovanie pred degradáciou. Spúšťačom výmeny je zvyčajne nárast impedancie o viac ako 20-25% nad základnú hodnotu z uvedenia do prevádzky alebo vybijacie skúška ukazujúca kapacitu pod 80% menovitej. Každá z týchto podmienok by mala iniciovať plánovanie výmeny. Čakanie na zlyhanie batérie počas vybijacej skúšky nie je prijateľným prístupom pre kritickú napájaciu inštaláciu.
Aký je rozdiel medzi funkčnou skúškou a záťažovou skúškou?
Funkčná skúška potvrdzuje, že generátor naštartuje, prepne záťaž a beží. Nepotvrzuje, že generátor dokáže udržiavať svoju menovitú záťaž po požadovanú dobu. Záťažová skúška aplikuje kontrolované elektrické zaťaženie, zvyčajne pri 75-100% menovitej kapacity, počas stanoveného obdobia. Výrobcovia generátorov a usmernenia BS 6266 vyžadujú záťažové skúšky, pretože skutočná záťaž na mnohých zariadeniach je výrazne nižšia ako menovitá kapacita, čo znamená, že generátor nikdy nezažije menovité podmienky počas funkčných skúšok.
Čo zahŕňa čistenie paliva?
Čistenie paliva je postup, pri ktorom sa skladovaná nafta recirkuluje cez sériu filtračných a separačných fáz, aby sa odstránili pevné nečistoty, emulgovaná voda a mikrobiálny rast. Nenahrádza degradované palivo; motorová nafta s výrazne zvýšenou kyslosťou alebo oxidovanými uhľovodíkmi vyžaduje likvidáciu a výmenu. Čistenie je najefektívnejšie ako preventívne opatrenie, keď sa vykoná ešte pred tým, ako kontaminácia je vážna. Výstupom čistiaceho procesu by mala byť analytická správa vzorky paliva pred a po, ktorá sa stáva súčasťou záznamu o údržbe pracoviska.
Kto nesie zodpovednosť, ak ATS neprepne počas výpadku napájania?
Zodpovednosť závisí od toho, čo ukazujú záznamy údržby. Ak mal ATS naplánovaný ročný servis a nebol ošetrovaný, alebo ak predchádzajúci servis identifikoval degradáciu kontaktov bez vykonania nápravných opatrení, servisný dodávateľ nesie značné riziko. Najlepšou ochranou je zdokumentovaná história servisu preukazujúca, že ATS bol testovaný za správnych podmienok v požadovanom intervale so zaznamenanými nameranými časmi prepnutia. Dokumentárna stopa preukazujúca, že porucha bola identifikovaná a písomne oznámená, ale zákazník odložil opravu, presúva zodpovednosť na zákazníka.
Súvisiace čítanie: Softvér FSM pre kritickú infraštruktúru, Ako automatizovať dokumentáciu súladu s normami, Správa servisných zmlúv pre údržbárske firmy