Работы по ремонту ибп

Как выполнять техническое обслуживание ИБП?

ИБП является сложным и дорогостоящим электротехническим оборудованием, которому требуется периодическое обслуживание. Пренебрежение этим правилом может повлечь за собой серьезные проблемы для установленной системы электропитания: от сбоя в рабочих процессах до полного выхода её из строя.

В нашей статье мы подробно ответим на вопрос, зачем требуется выполнять техническое обслуживание ИБП, а также подробно расскажем о том, какие работы в него входят.

Содержание

Что такое техническое обслуживание ИБП и для чего оно необходимо?

Техническое обслуживание ИБП представляет собой комплекс работ, которые регулярно выполняются для того, чтобы поддерживать устройство в исправном состоянии и своевременно выявлять его возможные неисправности. Регулярное выполнение технического обслуживания ИБП позволяет предотвратить дорогостоящий ремонт изделия.

Каждый производитель ИБП определяет свой регламент обслуживания устройства и устанавливает его периодичность: как правило, оно проводится не реже одного раза в год. Есть производители, которые обязывают заказчиков регулярно проходить техобслуживание ИБП для сохранения гарантии. По результатам таких мероприятий за счет производителя выполняется своевременная замена вышедших из строя узлов.

Виды технического обслуживания ИБП

В зависимости от срока эксплуатации ИБП условно можно выделить два вида технического обслуживания:

Техническое обслуживание ИБП в гарантийный период

Информацию о правилах проведения технического обслуживания ИБП в гарантийный период можно прочитать в инструкции по эксплантации к изделию. Обычно в данный период накладываются ограничения на выполнение определенных видов работ, например, запрещается вскрытие опломбированных частей корпуса устройства и разрешается проводить только проверку и осмотр изделия, а также при необходимости чистить от пыли его вентиляционные отверстия.

Например, для ИБП «Штиль» рекомендуется проводить техническое обслуживание не реже одного раза в полгода. В гарантийный период пользователю, кроме проверки крепления подключенных кабелей и осмотра корпуса изделия на предмет отсутствия механических повреждений, коррозии и загрязнений, разрешается самостоятельно проверять соответствие индикации режимам работы устройства и при обнаружении засорений очищать поверхность ИБП и его вентиляционных отверстий от пыли. При возникновении неисправностей или ошибок в работе ИБП отправляется в сервисный центр завода-изготовителя, где инженеры выполняют необходимые технические работы.

О том, как выполняется ремонт источников бесперебойного питания производства «Штиль» можно прочитать в нашей статье «Ремонт источников бесперебойного питания».

Техническое обслуживание ИБП после гарантийного периода

По истечении гарантийного срока ИБП пользователь может провести его техническое обслуживание следующим образом:

• самостоятельно, если он обладает достаточными для этого знаниями и умениями;
• с помощью стороннего специалиста, который имеет для этого достаточно опыта;
• с помощью сервисного центра (например, пользователи ИБП производства «Штиль» по истечении гарантийного срока могут за свой счет отправить изделие в сервисный центр завода-изготовителя для прохождения технического обслуживания, где будет проведен полный комплекс необходимых работ).

Виды работ, входящих в техническое обслуживание ИБП

В периодическое техническое обслуживание ИБП входят несколько видов работ, о которых мы подробно расскажем ниже.

Визуальный осмотр

Техническое обслуживание ИБП обязательно должно начинаться с его визуального осмотра, благодаря которому можно определить состояние устройства: наличие пыли на его поверхности, механических повреждений основного блока, повреждений изоляции кабельных линий и др.

Очитка от пыли

Для обеспечения необходимого режима охлаждения ИБП требуется его периодическая очистка от пыли. Не будет лишним выполнять проверку работоспособности самих вентиляторов.

Пыль не только препятствует нормальному охлаждению устройства, из-за того, что пыль включает микроскопические частицы сажи и металлов при попадании в силовой модуль ИБП она может замкнуть токоведущие элементы, что приведет к короткому замыканию и выходу из строя основных узлов устройства.

Чтобы предотвратить загрязнение внутренних узлов ИБП необходимо поддерживать чистоту в помещении, особенно там, где присутствует повышенная запыленность.

Проверка работы аккумуляторов

Аккумуляторная батарея в составе ИБП имеет свойство постепенного снижения рабочих параметров. На деградацию аккумуляторов влияют множество факторов, в том числе и температура окружающей среды. Поэтому необходимо периодически проверять состояние батарей ИБП, чтобы своевременно выполнять их замену. Как правило, отслеживать их работу можно во внутреннем меню настроек ИБП.

Например, во всех моделях ИБП «Штиль» есть специальный функционал, который позволяет протестировать работу аккумуляторов: определять фактическое время автономной работы системы при реальной нагрузке и другие параметры батарей. Тест предполагает 10-секундное принудительное питание нагрузки от аккумуляторов, за счет чего оценивается их общее состояние: уровень заряда, температура, время автономии и др.

Проверка журнала событий

Практически все модели современных ИБП имеют во внутреннем меню журнал событий, в котором хранится вся информация о возникавших авариях и ошибках (например, связанных с включением/выключением устройства, переключением в разные режимы работы и другими параметрами работы).

Проверка и анализ журнала позволит своевременно выявить проблемы в работе ИБП, а также заранее принять необходимые меры, чтобы избежать серьезных неисправностей в будущем.

Проверка температурного режима и качества воздуха

Если ИБП установлен в помещении загородного дома без центрального отопления, важно проверять температурный режим и влажность. Как известно, приемлемая температура в помещении для ИБП составляет 25° С. Её повышение или понижение будет влиять на аккумуляторные батареи источника бесперебойного питания не в лучшую сторону, ускоряя их износ.

Нельзя забывать о влажности помещения: она должна составлять не более 80% без конденсата. Также важно отслеживать возможные протечки от работы кондиционера или от труб ХВС и ГВС, если они проходят рядом с ИБП, так как в этом случае есть риск попадания воды внутрь устройства.

При использовании ИБП на предприятиях, кроме проверки температуры и влажности помещения, необходимо также отслеживать качество воздуха: при его ухудшении токопроводящая пыль внутри устройства будет накапливаться гораздо быстрее, что может вызвать короткое замыкание.

Проверка режимов работы

Как правило, каждая модель ИБП имеет несколько режимов работы: сетевой (online), автономный (battery mode), ECO и байпас (bypass). При выполнении данной проверки необходимо определить корректность перехода ИБП в каждый из этих режимов, между режимами, а также возвращение изделия в прежнее состояние. Каждое переключение должно сопровождаться соответствующей индикацией на корпусе устройства.

Выполнение контрольных измерений

При выполнении техобслуживания ИБП также важно измерить входящие и исходящие параметры устройства во всех режимах его работы (в автономии, в ECO/байпас и при работе от сети), а именно: напряжение и частоту, рабочую температуру и ток.

Важно понять, насколько точно ИБП отображает все эти параметры. Выявление отклонений и их устранение путем калибровки позволит избежать ложных или неправильных срабатываний во время работы устройства в будущем.

Проверка системы индикации и сигнализации

Данная процедура необходима для того, чтобы выявить некорректную работу кнопок панели управления, светодиодной индикации, ЖК-дисплея, а также звуковой сигнализации ИБП.

Техническое обслуживание ИБП в режиме сервисного байпаса

Как правило, в однофазных и трехфазных ИБП с большой выходной мощностью, применяемых для автономного электроснабжения критичных к питанию нагрузок, например, телекоммуникационной техники, систем связи или торгового оборудования, предусмотрен сервисный байпас, который служит для проведения технического обслуживания или ремонта ИБП без обесточивания ответственных электроприборов.

За счет данного функционала пользователем вручную (с помощью специальной кнопки или механического рубильника на корпусе) выполняется безразрывное переключение нагрузки на питание от входной сети в обход электронной схемы ИБП. В зависимости от модели устройства могут иметь встроенный сервисный байпас и/или возможность подключения внешнего байпаса в виде отдельного блока (модуля или шкафа).

При проведении технического обслуживания ИБП с использованием встроенного сервисного байпаса будет накладываться ряд ограничений, так как при переключении устройства в данный режим работы некоторые элементы ИБП будут оставаться под напряжением. Поэтому в основном можно будет осуществлять только визуальный осмотр внутренних компонентов устройства и их продувку от пыли, следуя инструкции по эксплуатации к ИБП и соблюдая правила технической безопасности.

При наличии внешнего блока можно осуществлять техническое обслуживание ИБП без ограничений, так как такой сервисный байпас позволяет полностью обесточить источник питания без отключения нагрузки. Например, российский производитель ГК «Штиль» выпускает широкую номенклатуру модулей и шкафов внешнего байпаса, которые совместно используются с однофазными и трехфазными ИБП различной мощности. Более подробно о них можно узнать в разделе «Модули и шкафы внешнего байпаса».

Источник

Конструкция и ремонт источников бесперебойного питания фирмы АРС (часть 2)

УСТРОЙСТВО ИБП КЛАССА OFF-LINE

К ИБП класса Off-line фирмы АРС относятся модели Back-UPS. ИБП этого класса отличаются низкой стоимостью и предназначены для защиты персональных компьютеров, рабочих станций, сетевого оборудования, торговых и кассовых терминалов. Мощность выпускаемых моделей Back-UPS от 250 до 1250 ВА. Основные технические данные наиболее распространенных моделей ИБП представлены в табл.1.

Таблица 1. Основные технические данные ИБп класса Back-UPS

Модель	BK250I	BK400I	BK600I
Номинальное входное напряжение, В	220…240
Номинальная частота сети, Гц	50
Энергия поглощаемых выбросов, Дж	320
Пиковый ток выбросов, А	6500
Пропущенные в нормальном режиме значения выбросов напряжения по тесту IEEE 587 Cat. A 6kVA, %	5
Максимальные габариты (В х Ш х Г), мм	168x119x361
Вес, кг	5,4	9,5	11,3

Индекс «I» (International) в названиях моделей ИБп означает, что модели рассчитаны на входное напряжение 230 В, В устройствах установлены герметичные свинцовые не обслуживаемые аккумуляторы со сроком службы 3…5 лет по стандарту Euro Bat. Все модели оснащены фильтрами-ограничителями, подавляющими скачки и высокочастотные помехи сетевого напряжения. Устройства подают соответствующие звуковые сигналы при пропадании входного напряжения, разрядке аккумуляторов и перегрузке. Пороговое значение напряжения сети, ниже которого ИБп переходит на работу от аккумуляторов, устанавливается переключателями на задней панели устройства. Модели BK400I и BK600I имеют интерфейсный порт, подключаемый к компьютеру или серверу для автоматического самостоятельного закрытия системы, тестовый переключатель и выключатель звукового сигнала.

Структурная схема ИБП Back-UPS 250I, 400I и 600I показана на рис. 1. Сетевое напряжение поступает на входной многоступенчатый фильтр через прерыватель цепи. Прерыватель цепи выполнен в виде автоматического выключателя на задней панели ИБП. В случае значительной перегрузки он отключает устройство от сети, при этом контактный столбик выключателя выталкивается вверх. Чтобы включить ИБП после перегрузки, необходимо вернуть в исходное положение контактный столбик выключателя. Во входном фильтре-ограничителе электромагнитных и радиочастотных помех используются LC-звенья и металлооксидные варисторы. При работе в нормальном режиме контакты 3 и 5 реле RY1 замкнуты, и ИБП передает в нагрузку напряжение электросети, фильтруя высокочастотные помехи. Зарядный ток поступает непрерывно, пока в сети есть напряжение. Если входное напряжение падает ниже установленной величины или вообще исчезает, а также если оно сильно зашумлено, контакты 3 и 4 реле замыкаются, и ИБП переключается на работу от инвертора, который преобразует постоянное напряжение аккумуляторов в переменное. Время переключения составляет около 5 мс, что вполне приемлемо для современных импульсных блоков питания компьютеров. Форма сигнала на нагрузке — прямоугольные импульсы положительной и отрицательной полярности с частотой 50 Гц, длительностью 5 мс, амплитудой 300 В, эффективным напряжением 225 В. На холостом ходу длительность импульсов сокращается, и эффективное выходное напряжение падает до 208 В. В отличие от моделей Smart-UPS, в Back-UPS нет микропроцессора, для управления устройством используются компараторы и логические микросхемы.

Принципиальная схема ИБП Back-UPS 250I, 400I и 600I практически полностью приведена на рис. 2-4. Многозвенный фильтр подавления помех электросети состоит из варисторов MOV2, MOV5, дросселей L1 и L2, конденсаторов С38 и С40 (рис. 2). Трансформатор Т1 (рис. 3) является датчиком входного напряжения.

Его выходное напряжение используется для зарядки аккумуляторов (в этой цепи используются D4…D8, IC1, R9…R11, С3 и VR1) и анализа сетевого напряжения.

Если оно пропадает, то схема на элементах IC2…IC4 и IC7 подключает мощный инвертор, работающий от аккумулятора. Команда ACFAIL включения инвертора формируется микросхемами IC3 и IC4. Схема, состоящая из компаратора IC4 (выводы 6, 7, 1 ) и электронного ключа IC6 (выводы 10, 11, 12), разрешает работу инвертора сигналом лог. «1», поступающим на выводы 1 и 13 IC2.

Делитель, состоящий из резисторов R55, R122, R1 23 и переключателя SW1 (выводы 2, 7 и 3, 6), расположенного на тыловой стороне ИБП, определяет напряжение сети, ниже которого ИБП переключается на батарейное питание. Заводская установка этого напряжения 196 В. В районах, характеризующихся частыми колебаниями напряжения сети, приводящими к частым переключениям ИБП на батарейное питание, пороговое напряжение должно быть установлено на более низкий уровень. Точная настройка порогового напряжения выполняется резистором VR2.

Во время работы от батареи микросхема IC7 формирует импульсы возбуждения инвертора PUSHPL1 и PUSHPL2. В одном плече инвертора установлены мощные полевые транзисторы Q4…Q6 и Q36, в другом -Q1…Q3 и Q37. Своими коллекторами транзисторы нагружены на выходной трансформатор. На вторичной обмотке выходного трансформатора формируется импульсное напряжение с эффективным значением 225 В и частотой 50 Гц, которое используется для питания подключенного к ИБП оборудования. Длительность импульсов регулируется переменным резистором VR3, а частота — резистором VR4 (рис. 3). Включение и выключение инвертора синхронизируется с напряжением сети схемой на элементах IC3 (выводы 3…6), IC6 (выводы 3…5, 6, 8, 9) и IC5 (выводы 1…3 и 11…13). Схема на элементах SW1 (выводы 1 и 8), IC5 (выводы 4…В и 8…10), IC2 (выводы 8…10), IC3 (выводы 1 и 2), IC10 (выводы 12 и 13), D30, D31, D18, Q9, BZ1 (рис. 4) включает звуковой сигнал, предупреждающий пользователя о проблемах с электропитанием. Во время работы от батареи ИБП каждые 5 с издает одиночный звуковой сигнал, указывающий на необходимость сохранения файлов пользователя, т.к. емкость аккумуляторов ограничена. При работе от батареи ИБП осуществляет контроль за ее емкостью и за определенное время до ее разряда подает непрерывный звуковой сигнал. Если выводы 4 и 5 переключателя SW1 разомкнуты, то это время составляет 2 минуты, если замкнуты — 5 минут. Для отключения звукового сигнала надо замкнуть выводы 1 и 8 переключателя SW1.

Все модели Back-UPS, за исключением BK250I, имеют двунаправленный коммуникационный порт для связи с ПК. Программное обеспечение Power Chute Plus позволяет компьютеру осуществлять как текущий контроль ИБП, так и безопасное автоматическое закрытие операционной системы (Novell, Netware, Windows NT, IBM OS/2, Lan Server, Scounix и UnixWare, Windows 95/98), сохраняя файлы пользователя. На рис. 4 этот порт обозначен как J14. Назначение его выводов:

1 — UPS SHUTDOWN. ИБП выключается, если на этом выводе появляется лог. «1» в течение 0,5 с.

2 — AC FAIL. При переходе на питание от батарей ИБП генерирует на этом выводе лог. «1».

3 — СС AC FAIL. При переходе на питание от батарей ИБП формирует на этом выводе лог. «0». Выход с открытым коллектором.

4, 9 — DB-9 GROUND. Общий провод для ввода/вывода сигналов. Вывод имеет сопротивление 20 Ом относительно общего провода ИБП.

5 — СС LOW BATTERY. В случае разряда батареи ИБП формирует на этом выводе лог. «0». Выход с открытым коллектором.

6 — ОС AC FAIL При переходе на питание от батарей ИБП формирует на этом выводе лог. «1». Выход с открытым коллектором.

7, 8 — не подключены.

Выходы с открытым коллектором могут подключаться к ТТЛ-схемам. Их нагрузочная способность до 50 мА, 40 В. Если к ним нужно подключить реле, то обмотку следует зашунтировать диодом.

Обычный «нуль-модемный» кабель для связи с этим портом не подходит, соответствующий интерфейсный кабель RS-232 с 9-штырьковым разъемом поставляется в комплекте с программным обеспечением.

КАЛИБРОВКА И РЕМОНТ ИБП

Установка частоты выходного напряжения

Для установки частоты выходного напряжения подключить на выход ИБП осциллограф или частотомер. Включить ИБП в режим работы от батареи. Измеряя частоту на выходе ИБП, регулировкой резистора VR4 установить 50 ± 0,6 Гц.

Установка значения выходного напряжения

Включить ИБП в режим работы от батареи без нагрузки. Подключить на выход ИБП вольтметр для измерения эффективного значения напряжения. Регулировкой резистора VR3 установить напряжение на выходе ИБП 208 ± 2 В.

Установка порогового напряжения

Переключатели 2 и 3, расположенные на тыловой стороне ИБП, установить в положение OFF. Подключить ИБП к трансформатору типа ЛАТР с плавной регулировкой выходного напряжения. На выходе ЛАТРа установить напряжение 196 В. Повернуть резистор VR2 против часовой стрелки до упора, затем медленно поворачивать резистор VR2 по часовой стрелке до тех пор, пока ИБП не перейдет на батарейное питание.

Установка напряжения заряда

Установить на входе ИБП напряжение 230 В. Отсоединить красный провод, идущий к положительному выводу аккумулятора. Используя цифровой вольтметр, регулировкой резистора VR1 установить на этом проводе напряжение 13,76 ± 0,2 В относительно общей точки схемы, затем восстановить соединение с аккумулятором.

Типовые неисправности

Типовые неисправности и методы их устранения приведены в табл. 2, а в табл. 3 — аналоги наиболее часто выходящих из строя компонентов.

Таблица 2. Типовые неисправности ИБП Back-UPS 250I, 400I и 600I

Проявление дефекта	Возможная причина	Метод отыскания и устранения дефекта
Запах дыма, ИБП не работает	Неисправен входной фильтр	Проверить исправность компонентов MOV2, MOV5, L1, L2, С38, С40, а также проводники платы, соединяющие их
ИБП не включается. Индикатор не светится	Отключен автомат защиты на входе (прерыватель цепи) ИБП	Уменьшить нагрузку ИБП, отключив часть аппаратуры, и затем включить автомат защиты, нажав контактный столбик автомата защиты
	Неисправны батареи аккумуляторов	Заменить аккумуляторы
	Неправильно подключены аккумуляторы	Проверить правильность подключения аккумуляторных батарей
	Неисправен инвертор	Проверить исправность инвертора. Для этого отключить ИБП от сети переменного тока, отсоединить аккумуляторы и разрядить емкость С3 резистором 100 Ом, прозвонить омметром каналы «сток-исток» мощных полевых транзисторов Q1…Q6, Q37, Q36. Если сопротивление составляет несколько Ом или меньше, то транзисторы заменить. Проверить резисторы в затворах R1 …R3, R6…R8, R147, R148. Проверить исправность транзисторов Q30, Q31 и диодов D36…D38 и D41. Проверить предохранители F1 и F2
		Заменить микросхему IC2
При включении ИБП отключает нагрузку	Неисправен трансформатор Т1	Проверить исправность обмоток трансформатора Т1. Проверить дорожки на плате, соединяющие обмотки Т1. Проверить предохранитель F3
ИБП работает от аккумуляторов несмотря на то, что есть напряжение в сети	Напряжение в электросети очень низкое или искажено	Проверить входное напряжение с помощью индикатора или измерительного прибора. Если это допустимо для нагрузки, уменьшить чувствительность ИБП, т.е. изменить границу срабатывания при помощи переключателей, расположенных на задней стенке устройства
ИБП включается, но напряжение в нагрузку не поступает	Неисправно реле RY1	Проверить исправность реле RY1 и транзистора Q10 (BUZ71). Проверить исправность IC4 и IC3 и напряжение питания на их выводах
		Проверить дорожки на плате, соединяющие контакты реле
ИБП жужжит и/или отключает нагрузку, не обеспечивая ожидаемого времени резервного электропитания	Неисправен инвертор или один из его элементов	См. подпункт «Неисправен инвертор»
ИБП не обеспечивает ожидаемого времени резервного электропитания	Аккумуляторные батареи разряжены или потеряли емкость	Зарядите аккумуляторные батареи. Они требуют перезарядки после продолжительных отключений сетевого питания. Кроме того, батареи быстро стареют при частом использовании или при эксплуатации в условиях высокой температуры. Если приближается конец срока службы батарей, то целесообразно их заменить, даже если еще не подается тревожный звуковой сигнал замены аккумуляторных батарей. Емкость заряженной батареи проверить автомобильной лампой дальнего света 12 В, 150 Вт
	ИБП перегружен	Уменьшить количество потребителей на выходе ИБП
После замены аккумуляторов ИБП не включается	Неправильное подключение аккумуляторных батарей при их замене	Проверьте правильность подключения аккумуляторных батарей
При включении ИБП издает громкий тональный сигнал, иногда с понижающимся тоном	Неисправны или сильно разряжены аккумуляторные батареи	Зарядить аккумуляторные батареи в течение не менее четырех часов. Если после перезарядки проблема не исчезнет, следует заменить аккумуляторные батареи
Аккумуляторные батареи не заряжаются	Неисправен диод D8	Проверить исправность D8. Его обратный ток не должен превышать 10 мкА
	Напряжение заряда ниже необходимого уровня	Откалибровать напряжение заряда аккумулятора

Таблица 3. Аналоги для замены неисправных компонентов

Схемное обозначение	Неисправный компонент	Возможная замена
IC1	LM317T	LM117H, LM117K
IC2	CD4001	К561ЛЕ5
IC3, IC10	74С14	Составляется из двух микросхем К561ТЛ1, выводы которых соединить согласно цоколевке на микросхему
IC4	LM339	К1401СА1
IC5	CD4011	К561ЛА7
IC6	CD4066	К561КТ3
D4…D8, D47, D25…D28	1N4005	1N4006, 1N4007, BY126, BY127, BY133, BY134, 1N5618… 1N5622, 1N4937
Q10	BUZ71	BUZ10, 2SK673, 2SK971, BUK442…BUK450, BUK543…BUK550
Q22	IRF743	IRF742, MTP10N35, MTP10N40, 2SK554, 2SK555
Q8, Q21, Q35, Q31, Q12, Q9, Q27, Q28, Q32, Q33	PN2222	2N2222, BS540, BS541, BSW61…BSW 64, 2N4014
Q11, Q29, Q25, Q26, Q24	PN2907	2N2907, 2N4026…2N4029
Q1…Q6, Q36, Q37	IRFZ42	BUZ11, BUZ12, PRFZ42

Источник: Журнал «Ремонт электронной техники»

Источник