Stasjonære industribatterier

Vi forhandler industribatterier fra Enersys. I Norge har vi samlet et konkurransedyktig

produktsortiment med produkter av svært god kvalitet. I samarbeide med importøren kan vi

yte rask og kyndig bistand på anlegget.

Typisk VR batteri til mindre installasjoner som alarm og mindre UPS anlegg	VR batteri til profersjonelle UPS og Tele installasjoner	Åpent stasjonært batteri til installasjoner i egne batterirom

Generelt for all tekst nedenfor:

I de følgende punkter er det en del råd, tips, HMS forslag, kalkyler m.v. Informasjonen på denne side er ment som veiledende informasjon til kunde basert på vår erfaring. Det tas intet ansvar økonomisk eller på annen måte ved bruk av informasjonen direkte eller indirekte på denne siden.

Innledning

Vi leverer batterier fra noen få til mange hundre Ah. Ventilregulerte batterier har tatt over en stor andel av de batterianleggene også innenfor kraftverk og annen industri som tradisjonelt har brukt åpne stasjonære batterier i egne batterirom. Begge typer batterier har fordeler og ulemper. Pris er ofte en en svært viktig faktor. Pris pr. Ah gir ofte valget, men ved korte utladetider som ved UPS drift vil det det ikke være Ah tallet som er avgjørende men høybelastbarheten til batteriet.

Det er viktig å tenke gennom bruksområde og ønsket kvalitet/levetid man søker før man bestemmerseg for type. Som oftest får man den kvalitet man betaler for ved valg av batteri. Man skal heller ikke glemme at batteriet er det svakeste leddet i et reservekraftsanlegg, og ved feil eller manglende back-up var det som oftest batteriet som sviktet.

Det skilles i dag stort sett på to typer. VR batterier og åpne stasjonære batterier. VR batterier er i dag i alt hovedsak AGM batterier. Her er elektrolytten sugd opp i et slags trekkpapir som sitter rundt platene og batteriet har herav ikke flytende syre. Tidligere også kalt "starved" eller sulteforet. En annen klasse av ventilregulerte batterier (VR) er gele-batterier. Disse har vist seg å ha svært god kvalitet, men er i dag nesten borte fra markedet siden det var stort sett i norden disse batteriene ble levert. De finnes fortsatt som enkeltceller med høyere kapasitet, men er ofte svært kostbare. I Mange spesifikasjoner står det i dag gelebatterier, mens man egentlig mener VR batterier. VR batterier med AGM teknikk har i dag en levetid og kvalitet som kan sammenligne seg med de opprinnelige gele-batteriene og har en vesentlig lavere pris.

Eurobat har satt normer for nominell levetid for de forskjellige typer batterier. Denn kvalifiseringen gjør det lettere for kunden å vurdere typer opp mot hverandre, Det man skal være klar over at det er et teoretisk estimat basert på bl.a platetykkelser og syrestyrker. Forutsetningen er hele tiden ideelle driftsforhold som f.eks. stabil temperatur 20 grader C.

Generelle driftsforhold for blybatterier.

Bly-Batterier er er både en elektrisk og kjemisk komponent. I mange installasjoner har batteriet en "lav status" noe det absolutt ikke bør ha hvis man skal opprettholde den sikkerhet
man ønsker. Temperaturen i rommet er ofte et forhold det tas lite hensyn til. Lave temperaturer vinterstid og høye temperaturer sommertid er et dårlig utgangspunkt. Nå har de fleste moderne likerettere temperaturkompensert ladespenning for å besørge mest mulig optimal livslengde på batteriet, men det er ikke tilstrekkelig til å motvirke de kjemiske prosesser som pågår, uansett produsent.

Levetid

EUROBAT har klassifisert VR-batterier i grupper som gjør det enklere for kunden å vurdere typer opp mot hverandre. Kravene er definert i IEC 60896-2.
3-5 år, 6-9 år, 10-12 år og 12 år+
Noen vil sikkert si at grensene er noe flytende i mellomsjiktet. Trenden de siste år har vært
At man benytter mindre kapasitet pr. blokk og flere parallelle grener. Dette gir en økonomisk gevinst på kort sikt med kortere livslengde og hyppigere batteriskifte.
Alle blybatterier forkorter sin estimerte levetid med 5% pr. grad C over 20 grader. Dvs. at
ved 30 grader i rommet er levetiden halvert. I tillegg øker risikoen for termisk "run away"
slik at sannsyneligheten for akutt feil øker. Den tapte levetiden får man ikke igjen. Ved lavere
temperaturer er det det noe økt levetid, men til gjengjeld taper man kapasitet som følge av
lav temperatur. Temperaturkompensert ladespenning settes som oftest til 3mV pr. celle
omvendt proporsjonalt med temperaturen.
Antall cycler, dvs. opp og utladinger er også en levtidsbegrensende faktor, men er sjeldent
Særlig relevant på stasjonære anlegg siden man aldri kommer opp mot de antall cycler batteriet tåler i sin levetid.

Lagring

Batterier må betraktes som en ferskvare og produsentene sier vanligvis maks lagringstid fra 3-12 mnd avhengig av type. Høy temperatur øker selvutladingen og er derfor ugunstig ved lagring. Dersom man lagrer batterier kan man foreta stikkprøver ved å måle tomgangsspenningen over blokkene. 80% restkapasitet anses som kritisk verdi hvor batteriet absolutt bør settes til opplading. Denne restverdien gir typisk 2,08V/celle. Dvs. at for et 12V-batteri skal tomgangsspenningen ikke underskride 12,48VDC. Ved 12V, altså 2V/c er batteriet 100% utladet. For åpne stasjonære batterier kan man foreta syremålinger for bedre kartlegging av status, men på VR batterier er ikke dette mulig.
Ved opplading av et stasjonært batteri, enten det er etter en utlading eller en lagringstid er det viktig at alle blokkene står seriekoblet slik batteriet skal stå i anlegget slik at alle celler får
Samme ladestrøm for å i størst mulig grad unngå ujevne celler.
Dette er en av grunnene til at "tapping" av spenning på et anlegg annet sted en av den totale
Systemspenning ikke må skje. Her må det benyttes DC/DC konvertere får å få andre spenninger som man ønsker.

Når et batteri står utladet sulfaterer platene, dvs det legger seg et grått belegg på platene
med høy elektrisk motstand. Dette gir et direkte kapasitetstap som man neppe får tilbake ved cycling. For stasjonære batterier er det vanlig å betrakte "end of life" som 80% restkapasitet. Noe kapasitet tapes år for år under normale driftsforhold. Når man begynner
å lade på et sulfatskadet batteri ser man ofte at spenningen "spretter" pent opp, men ved nærmere ettersyn får man ikke ladet inn strøm og man får ikke kapasiteten tilbake.
Et slik batteri kan betraktes som defekt.

Tekniske vurderinger

Batteristørrelse

Valg av batterikapasitet kan man gjøre ut fra følgende vurderinger:

• Valg av type batteri. Ventilregulert høybelastbart batteri til f.eks. UPS eller et åpent batteri med høyere indre motstand og bedre egnet til lange utladetider. Velg så tidlig som mulig i prossessen.

• Kvantifiser lasten (W eller A) som er tiltenkt i dag og i overskuelig fremtid.

• Bestem krav til reservetid (min. ev. timer).

Kapasiteten på stasjonære blybatterier er "standardisert" til 10 timers utlading og sluttspenning 1,80V/c og ved 20grader C.

100Ah er da underforstått ved utlading over 10 timer til sluttspenning 1,80V/c og ved 20 grader C.

For bruk til f.eks. UPS, hvor stipulert utladetid er f.eks. 10 min. kan man ikke benytte denne regnemetoden, men utladetabellen til batteriet. Grunnen er at batteriet har store tap om man skal "tømme" det på så kort tid, og ti-timers kapsiteten vil ofte være bare 50-60% av hva man kan ta ut ved 10 timers utlading. Dette gjør at det for denne type drift er fullt forsvarlig å benytte lavere sluttverdier på spenningen, f.eks. 1,65V/c.Man skal være klar over at denne type drift er en "tøff" driftsform for batteriet og gir neppe full uttelling mht til levetid.

Dersom utladetiden avviker fra 10 timer er det tryggest å benytte utladetabellene til batteriprodusenten. Dersom man kun har tilgang til strøm-tabeller så vær obs på at dette som oftest er konstant strøm. Dersom man tar effektbehovet og dividerer på sluttspenning (1,80V/c) får man en høyere strøm enn gjennomsnittet og gir en sikkerhetsmargin avhengig av tiden, som helt eller delvis dekker opp for aldring av batteriet.

Ved å bruke effektabeller blir foholdet over ivaretatt og man bør dividere på 0,8 for sikre 20% sikkerhetsmargin for aldring gjennom hele levetiden, hvis det er et krav at man skal ha 100% av stipulert kapasitetsbehov gjnneom levetiden.

Likeretterstørrelse

De fleste blybatterier angir maks 25% av kapasiteten i ladestrøm. Dvs. for et 100Ah batteri bør man begrense ladestrømmen til 25A. 5% eller 5A anses som nedre grense hvis man ikke aksepterer svært lange oppladetider. Innladet strøm fra en konstantspenningslikeretter avtar tilnærmet eksponensielt etterhvert som spenningen på et utladet batteri øker og gjennomsnittelig ladestrøm blir vesentlig lavere enn tilgjenglig likeretterstrøm. Å garantere oppladetid er derfor komplisert, men av samme grunn er ikke maksverdien nevnt her kritisk. Konstant strømlading er vesentlig enklere å beregne slike forhold ut fra, men disse benyttes normalt kun til traksjonsdrift (truck-batterier). Her slipper man spenningen fritt og lar programmert strøm være konstant.

Uten krav til gjennoppladingstid setter vi ofte som et forslag eller "tommeltottregel" tilgjenglig strøm til batteri til 10% av kapasiteten. I tillegg kommer laststrøm som skal forsyne lasten kontinuerlig parallelt med at batteriet lades, og i tillegg en sikkerhetsmargin.

Som et eksempel, og et godt anslag dersom det ikke settes spesifikke krav fra kunden : eks:

Batteri: 600Ah

Last 15A til DC last og 5 A til veksleretter, totalt 20A.

Likeretter: 10% av 600+20A= 80A. Sikkerhtsmargin: anslagsvis 20%, dvs ca 100A likeretter.

En likeretter i området 75-110A vil passe bra. Her må man "akseptere?" et visst slingringsmonn avhengig av tilbyders likerettermodul-ytelser.

Et forslag til HMS ved oppkobling av batterianlegg

De følgende punkter er veiledende og fritar ikke for ytterligere å foreta sikkerhetsmessige tiltak for den aktuelle situasjon. Tilsidesett ikke egne/bedriftens egen sikkerhetsinstruks, men tilpass punktene som et tillegg.

1. Gi melding om arbeidet som skal skje til alle berørte i god tid slik at de er oppmerksomme på at de i perioden ikke har backup batteri og slik at annen nødvendig sikkerhetslagring/backup blir tatt.
2. Les og sett deg inn i vedlikeholds og sikkerhetsinstruk som følger anlegget fra importør.
3. Arbeide aldri alene i batterirom. Minst to personer skal være tilstede med godkjent førstehjelpskurs/kunnskaper. Sett aldri lærlinger eller ufaglærte til denne denne type arbeide uten kyndig parallell bistand. Vurder hvorvidt ufaglært person i det hele tatt skal få montere på anlegget selv med kyndig bistand på siden. Det er som oftest nok av andre oppgaver i forbindelse med et slikt anlegg. Her er ingen "bryter" man kan slå av inntil arbeidet er ferdig!
4. Legg ut batterisikringer mot likeretter/UPS og last. Lasten kan forsynes direkte fra likeretter, men batteriet skal være koblet ut.
5. Ved seriekobling av f.eks. 12V blokker adderes spenningen raskt opp. Spennigen blir raskt livsfarlig. på 110-220 og opp til 450V UPS batterier blir konsekvensene store for peronell og materiell ved feiling. Seriekoble blokkene i grupper slik at spenningen ikke bygger seg opp for høyt. Dvs. arbeide med tilstrekkelig mange brudd i seriegrenen.
6. Kortslutningsfaren er alltid overhengende ved arbeide på batteri. De fleste batterier leverer mange tusen Ampere ved kortslutning og det er ingen angrefrist. I tillegg sveiser ofte punktet og store energimengder tømmes. Bruk alltid vernebriller uansett batteritype, isolert verktøy (gjerne med momenttildragning) og iso-hansker. Ingen behagelig arbeidssituasjon, men personsikkerheten må gå i første rekke.
7. Ha altid tilgjengelig øyeskylleflaske/spring med egnet kran hvis det er batterier med flytende syre. (åpne batterier).
8. Når batteriet er ferdig gruppert, mål ut gruppene at tomgangsspenningene er korrekte. Start arbeidet med å sammenkoble bruddene i seriekretsene. Før siste mellomforbinding legges inn måles det ut at man har korrekt tomgangsspenning. Denne kan typisk være antall blokker (n) ganger 6 ved 12V-blokker ganger 2,16(V/c). dvs. antall celler ganger 2,16. Istedet for siste mellomforbinding legges inn en meget tynn leder provosorisk, <0,1mm2 og mål ut endepunktene pluss og minus at tomgangsspennigen er korrekt. For et 220V batteri bestående av 18stk 12V blokker skal vi måle: 18x6x2,16= ca 233V Avviket må ikke være mange volt uten uten nærmere underøkelse av koblinger. Når korrekt spenning er målt fjernes den provosoriske mellomforbindingen og kablene termineres til avsikringsboks. Den siste mellomforbindingen kan så monteres.
9. Vurder tilkoblingen. Som oftest er det lurt at likeretterer er PÅ ved innsetting av sikringer fordi differansen på ladespenning og tomgangsspenning bare er noen Volt. Dersom likeretter er AV ved innlegging av sikringer får man store innkoblingsstrømmer mot interne kondensatorer som gir gnist og kan få interne sikringer i likeretter eller i avsikringsboks til å gå.
10. Koble inn batterisikringen når vi er sikre på polaritet og spenningsdifferanse er OK.
    

Ved ulykke som følge av elektrisk strøm/batteri. Nødvendig førstehjelp. Oppsøk alltid lege snarest mulig. Ved eksponering av syre i øyne må det skylles helt frem til lege. Ved eksponering mot hud spyl lenge med vann og kommuniser med lege. Ved elektrisk sjokk skal lege alltid oppsøkes. Selv små brannskader kan medføre skade på muskelvev siden proteiner har lavt kokepunkt. Oppsøk lege og følge bedriftens rutiner for arbeidsulykker.