UPS バックアップ バッテリの稼働時間が、設置後に計算値よりも短いのはなぜですか? 

直接的な答え: UPS バックアップ バッテリの実行時間は、実際の設置環境がサイジングの想定と一致しなくなった場合、計算値よりも短くなります。バッテリー容量自体が不十分であると判断する前に、測定されたワットとVA、力率、バッテリー放電率、温度、充電状態、保管および経年劣化履歴、充電器の状態、ストリングの不均衡、ケーブル電圧降下、UPS損失、および低電圧カットオフを診断します。

このトラブルシューティング プロセスは、試運転後の短いランタイムを調査している施設エンジニア、データセンター オペレーター、通信メンテナンス チーム、病院、産業プラント、システム インテグレーター、ディストリビューター、および OEM バイヤーを対象としています。 USYTU は、重要負荷アプリケーション向けに UPS システムと蓄電池を提供しています。このトピックの最初の製品リファレンスは、 電池製品カテゴリーただし、診断はすぐにバッテリーを交換するのではなく、測定された動作証拠から始める必要があります。

実際に現場ではどのような症状が出ているのでしょうか？

「実行時間が短すぎる」という場合は、さまざまな障害を表すことができます。メンテナンス チームは、最初に、元のサイジング計算と実際のイベントの間で何が変わったかを記録する必要があります。

業界の最初の教訓は単純です。バッテリーを交換することから始めないでください。元の実行時の約束と、それが達成されると想定されていた正確な条件を再構築することから始めます。

ステップ 1: 元のランタイム計算を再構築する

購入者は、承認された計算、見積書、バッテリースケジュール、UPS モデル、テスト条件、および受け入れ要件を確認する必要があります。元の実行時間が異なる負荷、温度、バッテリーモデル、カットオフ電圧、または放電率の仮定に基づいていた場合、たとえオペレーターがより長い結果を期待していたとしても、設置されたシステムは実際の設計と一貫して動作している可能性があります。

元の仮定を記録します。

• 保護負荷（ワット単位）
• VA での保護された負荷
• 計算に使用する力率
• UPSのモデルと動作モード
• バッテリーのモデルとユニットまたはストリングの数
• バッテリーの定格電圧と記載容量
• バッテリーの選択に使用される放電期間
• 温度ベース
• 退院終了またはカットオフ基準
• プロジェクトで必要な場合は、経年劣化または設計マージン
• 補助負荷が含まれるか除外される

購入者のよくある間違いは、「30 分」などの最終的な答えだけを保持し、その背後にある前提を失ってしまうことです。これらの前提がなければ、インストール後のトラブルシューティングは当て推量になってしまいます。

ステップ 2: 実際の負荷をワットと VA で測定する

実行時間は、UPS が実際にサポートしている負荷と調整する必要があります。接続された機器のスケジュールは、試運転後にデバイスの追加、削除、再構成、または負荷が異なるため、実際の動作負荷と異なる場合があります。

UPS の選択とバッテリの放電は実際の電気負荷と保護される機器の力率に影響されるため、ワットと VA の両方を確認してください。 UPS のフロント パネルにオペレータが「正常」と考える割合が表示されている場合でも、負荷の変化後に実行時の問題が発生することがあります。

メンテナンス記録には以下の情報が記録されている必要があります。

• 制御された実行時間テスト中に測定されたワット数
• 同期間のVA測定値
• 力率
• イベント中のピークまたは変化する負荷
• 実際に UPS 出力に接続されている負荷はどれですか
• 試運転後に追加された重要でない負荷
• 承認された計算方法に関連する UPS の内部および補助消費量

もう 1 つの隠れたコストは「静かな負荷の増加」です。さまざまな部門によって行われた小さな追加は、バッテリーバンクがサポートするように設計されていない負荷に対して判断されるまで蓄積される可能性があります。

ステップ 3: Ah の乗算の代わりに正確なバッテリー放電データを使用する

アンペア時容量は、すべての放電率で使用可能なエネルギー量が一定ではありません。意図した実行時間と終了電圧条件には、正確なバッテリー モデルの公開された放電データを使用する必要があります。

USYTUの 蓄電池 12-250AH 定格電圧は 12V、定格容量は 20 時間レートで 250Ah と記載されています。付属のデータベースの製品データには、25°C で 3 時間レートで 187.5Ah、1 時間レートで 137.5Ah と記載されています。これらの図は、単純な 12V × 250Ah のエネルギー計算を高レート UPS 放電の最終ランタイム モデルとして使用すべきではない理由を示しています。

2番目の参考資料は、 蓄電池 12-120AH、25℃で20時間レートで12Vおよび120Ah、3時間レートで90Ah、1時間レートで66Ahと記載されています。購入者は、実行時間を確認する際に、完全なモデル固有の放電情報とプロジェクトの実際の電流または電力需要を使用する必要があります。

これは、この記事の中で最も重要な技術調達ポイントの 1 つです。公称電圧と Ah ラベルが類似している 2 つのバッテリーであっても、放電曲線、内部抵抗、温度、使用年数、カットオフ条件が異なる場合、異なる実行時間の計算が必要になる可能性があります。

ステップ 4: 温度とサイジング基準を調整する

バッテリーの性能と耐用年数は温度に依存するため、テスト温度を記録し、サプライヤーのデータやプロジェクトの計算で使用される条件と比較する必要があります。バッテリー室がサイジングの基準よりも大幅に低温または高温であると、異なる実行時間結果や異なる経時変化が生じる可能性があります。

購入者は、バッテリーメーカーの正確なデータまたは承認されたプロジェクト方法によってサポートされていない限り、普遍的な補正係数を適用することを避けるべきです。代わりに、次のように記録します。

• バッテリー周囲温度
• 承認された手順で要求されている場合の代表的なバッテリーユニット温度
• 最近の HVAC または室温の異常
• 設置前の保管温度
• テスト前にバッテリーが意図した動作条件に達することが許可されたかどうか

メンテナンスの間違いの 1 つは、部屋の HVAC 障害後にテストを行い、その結果を使用して環境の変化を考慮せずにバッテリー バンクを非難することです。

ステップ5: 充電状態と充電履歴を確認する

バッテリーバンクは、必要な充電状態に達していない場合、計算された実行時間を提供できません。これは、最近の停止、不完全な充電期間、承認されたバッテリ要件と一致しない充電器設定、充電器の故障、または試運転前に長期間保管された設置後に発生する可能性があります。

実行時の調査については、以下を確認してください。

• 最後の放電イベントからの時間
• テスト前の充電期間
• UPS または充電器のアラーム履歴
• 承認されたバッテリー仕様に対する充電器の設定
• 承認されたメンテナンス手順に基づいて収集された個々のユニットまたは文字列の測定値
• 保管日と試運転日
• 電池は弦の残りの部分とは別に交換されます

購入者のよくある間違いは、ランタイム テストを繰り返し実行する間隔が近すぎることです。 2 回目のテストで新たな欠陥が判明したためではなく、バッテリ バンクが完全に回復していないため、2 回目のテストが短くなる可能性があります。

ステップ 6: 弦のバランス、接続、電圧降下を確認する

UPS バッテリ バンクには、複数の直列接続されたユニットが含まれており、並列ストリングも含まれる場合があります。 1 台のユニットが弱い、接続が異常である、ケーブルの問題、またはストリングの不均衡により、残りのバッテリ容量が完全に使用される前に UPS が低電圧カットオフに達する可能性があります。

UPS バッテリ システムには危険な DC エネルギーが含まれる可能性があるため、これらのチェックは、承認されたサイトおよび製造元の手順に従って資格のある担当者のみが実行する必要があります。診断の目標は、追加のリスクを生じさせることなく、異常な電圧動作と過剰な損失を特定することです。

ここで、「バッテリーの品質」と「設置の品質」を分離する必要があります。サプライヤーは、現場のケーブル配線によって引き起こされる実行時間の損失を責められるべきではありません。また、設置業者は、ケーブル サイズを変更することによってバッテリーの欠陥を解決することを期待されるべきではありません。

ステップ 7: UPS の低電圧カットオフとインバーター損失の仮定を確認する

UPS は、その制御ロジックが定義された低電圧または保護条件に達すると、バッテリーの使用を停止します。実行時の計算で、設置されている UPS とは異なる終了電圧基準が使用された場合、計算結果と測定結果は異なります。

購入者は以下を確認する必要があります。

• 設計計算で使用される低電圧カットオフまたは放電終了基準
• 引用された構成の実際の UPS 設定または制御動作
• バッテリ放電データが同じ終止電圧条件を使用しているかどうか
• 計算方法に含まれるUPS変換損失
• 使用可能なバッテリ電力を変化させるディレーティングまたは動作条件

よくある調達ミスは、2 つの定義に互換性があるかどうかを確認せずに、あるサプライヤーのバッテリ放電テーブルと別のサプライヤーの UPS カットオフの仮定を組み合わせることです。

購入者はバッテリーの問題とサイズの問題をどのように区別できるでしょうか?

代表的な短期間のインシデントはどのようなものですか?

シナリオ: 通信機器室は、UPS のバックアップ時間が当初の試運転目標よりも大幅に短縮されたと報告しています。これは代表的なトラブルシューティング シナリオであり、USYTU の顧客事例ではありません。

事業背景: このサイトは当初、定義された UPS 負荷とバッテリー バンクを使用して運用されました。翌年にかけて、いくつかの小規模プロジェクトでネットワーク機器が追加されました。元のランタイム計算はメンテナンス ファイルに残りますが、現在のロード スケジュールは更新されていません。

問題: 制御された停止テスト中に、UPS が予想よりも早くバッテリ残量低下によるシャットダウンに達しました。メンテナンスチームは、バンクが劣化していると考えられるため、すべてのバッテリーを交換することを提案します。

原因: チームは観察された実行時間を当初の目標と比較していますが、現在のワット数とVAの測定、正確なバッテリーの放電率のチェック、または再充電履歴の確認は行っていません。負荷を測定すると、試運転負荷よりも高くなります。元の計算も、正確な短期間の放電データではなく、公称 Ah に依存していました。

解決策: サイトでは、元のサイジング基準を再構築し、現在の負荷を測定し、バッテリーのモデルとストリング構成を確認し、温度と充電履歴を確認し、承認された手順に基づいて管理されたテストを実行します。修正された計算は、交換注文が発行される前に測定結果と比較されます。

購入者の決定値: このサイトでは、実際の実行時間が古い計算と一致しなくなったという理由だけで、バッテリー バンク全体の交換を避けています。調達の決定は、測定された負荷、モデル固有の排出性能、およびバンクの状態に基づいて行われます。追加の容量が必要な場合は、元の構成を繰り返すのではなく、現在の負荷と予測される負荷に合わせて新しい見積もりの​​サイズが調整されます。

制御された実行時間または容量テストはどのように文書化されるべきですか?

重要な負荷が保護された状態を維持し、現場の電気および安全手順が遵守されるように、管理されたテストを計画する必要があります。この記事は、UPS メーカーの試運転手順やメンテナンス手順に代わるものではありません。テストの価値は、サプライヤーまたはサービス チームが計算を再現するのに十分な証拠を収集することで生まれます。

記録:

• テストの日付と理由
• UPSの機種と動作条件
• バッテリーのモデル、取り付け日、文字列の構成
• 測定されたワット数、VA、力率
• バッテリーと室温
• テスト前の充電状態と再充電履歴
• 承認された手順に基づく開始電圧および関連する文字列/単位の観察
• 経過時間
• アラームシーケンスと実際のカットオフポイント
• テスト後の再充電動作
• 異常なバッテリー、ケーブル、コネクタ、または UPS の表示

設置された銀行のトラブルシューティングではなく、まだサイジング段階にある購入者向けに、USYTU の既存のガイド UPS ランタイムの計算式、例、およびバッテリーのサイジング 初期計算をサポートできます。この記事での設置システムの診断は、理論的な計算がすでに行われた後に開始されます。

UPS またはバッテリーのサプライヤーにどのような証拠を送信する必要がありますか?

不必要なバッテリー交換を引き起こす購入者のどのような間違いがありますか?

• 保護対象機器が拡張された後、元の設計負荷を使用します。
• 正確な放電率データを使用せずに、公称 Ah から稼働時間を計算します。
• 銀行が必要なリチャージを完了する前のテスト。
• 室温および長期保管履歴は無視します。
• 1 つのストリングまたはユニットが早期にカットオフに達したため、バンク全体を交換します。
• 同じ Ah ラベルが付いたすべての 12V バッテリーが交換可能であると仮定します。
• カットオフ条件と放電条件を調整せずに、さまざまなサプライヤーからのバッテリーと UPS の想定を混合する。
• 管理されたテストを記録しないと、サプライヤーは評価するための証拠を得ることができなくなります。

よくある質問

実際の UPS 実行時間が Ah の計算より短いのはなぜですか?

定格 Ah は通常、定められた放電条件の下で記載されるためです。 UPS 負荷によりバッテリの放電が非常に早くなる場合があり、実際の実行時間は温度、カットオフ、UPS 損失、充電状態、バッテリ状態、実際の負荷にも依存します。

設置後の稼働時間が短い場合は電池を交換したほうがよいでしょうか?

サイズの仮定と設置条件を確認する前に確認してください。まず、現在の負荷、正確な放電データ、充電状態、温度、ストリングの動作、電圧降下、カットオフを確認してください。根本的な原因は、バッテリーの故障ではなく、サイズや設置にある可能性があります。

なぜワットとVAの両方が重要なのでしょうか?

これらは、電気負荷のさまざまな側面を説明します。 UPS は皮相電力要件をサポートする必要がありますが、バッテリの稼働時間は UPS から引き出される実電力とその変換損失に関係します。診断中に両方を測定します。

250Ah バッテリーは常に 120Ah バッテリーの 2 倍の稼働時間を提供できますか?

いいえ。稼働時間は、正確なバッテリーのモデル、放電率、終了電圧、温度、使用年数、システム電圧、ストリング構成、UPS の効率および負荷によって異なります。 Ah 比だけではなく、モデル固有の放電データを比較してください。

室温が低いと UPS バッテリの稼働時間が短くなる可能性がありますか?

はい、温度が変化すると、バッテリー出力がサイジング基準と異なる場合があります。一般的な温度係数の代わりに、正確なメーカー データまたは承認されたプロジェクト修正方法を使用してください。

複数の停止が近くなると実行時間が悪化するのはなぜですか?

バンクはイベント間で必要な充電状態に回復していない可能性があります。バッテリー容量を判断する前に、充電器の機能、再充電時間、停止の頻度、および充電器のアラームを確認してください。

稼働時間が短いことについてサプライヤーに問い合わせる場合、何を送ればよいですか?

元の計算、UPS およびバッテリーのモデル、ストリング構成、現在のワット/VA/力率、温度、設置および保管履歴、充電履歴、管理されたテスト記録、アラーム、カットオフポイント、数量、目的地、および必要な実行時間を送信します。

ランタイム診断またはバッテリーのサイズ変更レビューをリクエストする

元の実行時間の計算、現在のワット数と VA、力率、UPS モデル、バッテリーのモデルとストリング構成、設置日、室温、最近の停止と再充電の履歴、管理されたテストの結果、アラームと遮断情報、必要な実行時間、数量、目的地、および配達目標を準備します。 USYTU を通じて提出してください お問い合わせ・お見積りページ. チームは、利用可能なバッテリー構成を確認し、測定された負荷とモデル固有の放電データを比較し、不足している診断情報を特定し、前提条件と除外事項を明記した交換またはサイズ変更の見積もりを作成できます。