Zasilacze awaryjne UPS (ang. Uninterruptible Power Supply - Nieprzerywalne Zasilanie Energii) powszechnie są stosowane w domach i firmach do podtrzymania pracy komputerów stacjonarnych w przypadku przerw w dostawie energii elektrycznej. Jednak coraz częściej zasilacze UPS stosowane są także do podtrzymania zasilania wielu innych urządzeń elektronicznych i elektrycznych. Pracując na co dzień przy takim sprzęcie trzeba zdawać sobie sprawę z niebezpieczeństwa jakie nam grozi jego używanie.
W wielu jednostkach tego typu stosowane są wentylatory, co sprawia, że UPS działa jak odkurzacz. Brak przeglądów często powoduje zanieczyszczenie kanałów wentylacyjnych, w skutek czego następuje zwiększenie temperatury pracy, a tym samym skrócenie żywotności akumulatorów. Podniesienie temperatury pracy otoczenia akumulatorów tylko o 8°C powoduje skrócenie ich żywotności o połowę!
Wprawdzie akumulatory żelowe stosowane w większości tego typu urządzeń charakteryzują się solidnymi obudowami, ale nieprawidłowo działający układ ładowania może doprowadzić do uszkodzenia akumulatorów. O ile prawidłowo działający akumulator jest zupełnie bezpieczny, to już uszkodzony, którego obudowa jest rozszczelniona jak na poniższych zdjęciach, to źródło szkodliwych zarówno dla naszego zdrowia, jak i UPS-a oparów. Wydobywają się one z wnętrza baterii.
Czy zasilacze UPS są bezpieczne?
Należy pamiętać, że wszystkie akumulatory ołowiowo-kwasowe wydzielają gaz podczas ładowania i pracy konserwującej. Tradycyjne baterie zalewane wydzielają całość powstających gazów do atmosfery. W bateriach szczelnych z zaworami tzw. VRLA, z jakimi mamy do czynienia w UPS-ach, większość gazów ulega wewnętrznej rekombinacji. W porównaniu do tradycyjnej baterii o podobnej pojemności, bateria UPS-a wydziela do 1 proc. objętości gazu. Dlatego też podczas normalnych warunków eksploatacji nie zachodzi potrzeba dodatkowego wentylowania pomieszczeń. Tym niemniej ze względu na niewielkie gazowanie nie wolno ładować, ani używać baterii w szczelnym pomieszczeniu czy obudowie.
Szkodliwy kwas groźny dla zdrowia
Kwas siarkowy jest szkodliwy dla zdrowia. Działa żrąco i drażniąco na wszystkie tkanki. Działając na skórę powoduje martwicę tkanek połączoną z dotkliwym bólem. Krople kwasu są szczególnie niebezpieczne dla oczu. Wdychając opary kwasu siarkowego jesteśmy narażeni na oparzenia chemiczne błon śluzowych nosa, gardła oraz dalszych odcinków układu oddechowego wraz z możliwym obrzękiem płuc, a w konsekwencji śmiercią. Nie należy dotykać uszkodzonych akumulatorów.
Zagrożenie wybuchem!
Podczas ładowania i eksploatacji akumulatorów wytwarza się też wysoce palny gazowy wodór, mogący eksplodować na skutek pojawienia się iskry w zamkniętym pomieszczeniu. Aby uniknąć ryzyka pożaru i eksplozji należy zasilacz UPS, w którym znajdują się akumulatory trzymać w pomieszczeniach z odpowiednią cyrkulacją powietrza, z dala od źródeł iskrzenia mogących spowodować zapłon mieszanki wybuchowej.
Nowoczesne akumulatory jakie występują na rynku mają szczelną konstrukcję, nie wymagającą uzupełniania elektrolitu, są niewylewne i mają regulowane zaworem ciśnienie wewnętrzne 2,5 psi. Ale trzeba pamiętać, że gwarancję bezpieczeństwa zapewnia jedynie sprawny układ ładowania akumulatorów znajdujący się w zasilaczu UPS.
- Niejednokrotnie wykonując naprawy zasilaczy UPS spotkaliśmy się z przypadkami, kiedy akumulatory były do tego stopnia spuchnięte, że mieliśmy problemy aby wydostać je z urządzenia. Niejednokrotnie wiązało się to też z koniecznością rozbierania czy roznitowania urządzenia aby dokonać demontażu akumulatorów. Spuchnięte i rozszczelnione akumulatory zdarzają się zarówno w małych jednostkach domowego i biurowego użytku (widoczne na poniższych zdjęciach - red.), jak i średnich czy dużych UPS-ach zapewniających podtrzymanie pracy całych budynków, powiedział w rozmowie z Wirtualna Polską Daniel Łącki - ekspert z Europejskiego Centrum Serwisowego A&D Serwis.
Przyczyny uszkodzeń UPS-ów
- Wielokrotnie takie akumulatory były pęknięte, wydostające się opary oprócz opisanych szkodliwości doprowadzały do korozji metalowych części zasilacza i niszczenia układów elektronicznych. W większości przypadków za takie efekty odpowiedzialne są nieprawidłowo działające układy ładowania, które w konsekwencji doprowadzały do przeładowania i spuchnięcia, a nawet pęknięcia akumulatora. Spotkaliśmy się jednak z przypadkami, w których pomimo sprawnie działającego urządzenia akumulatory były również spuchnięte i popękane. Za ten stan rzeczy odpowiedzialny był niskiej jakości akumulator. Dotyczyło to w większości przypadków akumulatorów nierenomowanych producentów. Nieprawidłowo działający zawór regulujący ciśnienie wewnętrzne doprowadzał do nagromadzenia się gazów wewnątrz obudowy akumulatora i w konsekwencji powodował jego rozsadzenie i w wielu przypadkach pęknięcie (jak na przykładowym poniższym zdjęciu z lewej strony - red.) - dodaje Daniel Łącki.
- Sami niejednokrotnie podczas prac serwisowych odczuwaliśmy skutki działania kwasu który wydobywał się z uszkodzonego akumulatora w postaci podrażnienia dróg oddechowych i skóry. Jak widać na zdjęciach, pod plastikową obudową najpopularniejszego akumulatora 1. V 7,5 Ah znajdują się gumowe korki. Po ich zdjęciu widoczne są krople szkodliwego kwasu - ostrzega ekspert.
Dla bezpieczeństwa nie zaleca się dokonywać wymiany akumulatorów we własnym zakresie. Przy tego rodzaju, wydawałoby się błahych i prostych czynnościach, należy zachować szczególną ostrożność. Zetknięcie kwasu ze skórą spowoduje jej podrażnienie, natomiast z odzieżą, przy kolejnych jej praniach zacznie się ujawniać pierwotne działanie kwasu w postaci dziur w materiale. Ponadto większość zasilaczy UPS wymaga przeprowadzenia procesu kalibracji w celu jego poprawnego działania. Brak przeprowadzenia procesu kalibracji wiąże się z nieprawidłową pracą UPS-a, skróceniem żywotności akumulatorów lub w skrajnych przypadkach ich uszkodzeniem.
Żywotność akumulatorów
Na rynku dostępne są akumulatory standardowe oraz z 5. 12 a nawet 15-letnią żywotnością deklarowaną przez producenta. Trzeba jednak pamiętać, że specyfika budowy akumulatora oraz obliczenia żywotności podane przez producentów bazują na temperaturze pracy 20°C. Każde przekroczenie temperatury bazowej 20°C o 8°C skraca trwale żywotność akumulatora o 50 proc. Oznacza to, że akumulator eksploatowany w temperaturze 28°C zachowa 50 proc. a w 36°C jedynie 25 proc. deklarowanej żywotności. Pamiętajmy również, że większość zasilaczy UPS ma akumulatory umieszczone wewnątrz urządzenia wraz z elektroniką, która również powoduje podwyższenie temperatury pracy akumulatora. To w rzeczywistości oznacza, że do temperatury w panującej w pomieszczeniu należy dodać od 3 do 8°C w zależności od modelu urządzenia.
Praca w niskich temperaturach powoduje z kolei zmniejszenie pojemności akumulatora, a co za tym idzie, skrócenie czasu podtrzymania zasilania awaryjnego. W temperaturze 0°C deklarowana pojemność maleje o 1. proc., natomiast w temperaturach -10 i -20°C wynosi odpowiednio 75 proc. i 65 proc. deklarowanej pojemności. Podsumowując, praca w wysokich temperaturach skraca trwale żywotność niszcząc akumulator. Praca w niskich temperaturach nie niszczy akumulatora, zmniejsza jedynie jego pojemność, (czas podtrzymania) lecz tylko w czasie pracy w niskiej temperaturze.
Ten błąd spowoduje zniszczenie akumulatora
Bardzo istotną sprawą jest niedoprowadzanie do rozładowania akumulatora poniżej wartości 10,5 V dla akumulatora 1. V oraz 5,25 V dla akumulatora 6 V z uwagi na powstanie nieodwracalnych uszkodzeń. Przeładowanie akumulatora również jest dla niego niekorzystne. Przekroczenie napięcia ładowania które powinno zawierać się w zakresie 13,5 V do 13,8 V dla najpopularniejszych akumulatorów 12 V, spowoduje nadmierne wydzielanie się gazów i ich trwałe uszkodzenie.
Jeśli z UPS-a nie będziemy korzystać przez dłuższy czas (na przykład kilka miesięcy) i zamierzamy odłączyć go od zasilania, dobrze jest odłączyć również w pełni naładowany akumulator. Większość urządzeń pobiera w stanie spoczynku niewielki prąd, co w połączeniu z tak zwanym "samorozładowaniem" akumulatora, które wynosi 3 proc. pojemności znamionowej przy 20°C miesięcznie może doprowadzić do głębokiego rozładowania i nieodwracalnych uszkodzeń z powodu ich trwałego zasiarczenia. Są producenci, którzy zadbali o możliwość szybkiego odłączenia akumulatora. Są to łatwo dostępne klemy i złącza lub rewizje, umożliwiające szybki dostęp do akumulatorów. W innych przypadkach należy rozkręcić zasilacz UPS w celu wypięcia przewodu z akumulatora, jak na poniższych zdjęciach. Tam gdzie nie ma takich możliwości, poprawnie wyłączmy urządzenie i przynajmniej raz na 2-3 miesiące podłączmy do zasilania sieciowego w celu doładowania akumulatora.
Źródło: A&D Serwis, SW, WP.PL
sw/gb/sw
