Przyrząd do pomiaru impedancji
akumulatorów Megger BITE 3 określa kondycję ogniw ołowiowo-kwasowych do
2000Ah poprzez dokonywanie pomiarów najważniejszych parametrów akumulatorów.
BITE 3 mierzy impedancję ogniwa, napięcie ogniwa, rezystancję połączeń między
ogniwami oraz prąd tętnienia. Oraz, po raz pierwszy w przyrządzie do badania
akumulatorów, BITE 3 mierzy prąd ładowania oraz zawartość harmonicznych tętnienia
prądu. Posiada również wbudowany analizator zawartości harmonicznych w celu
pokazania zawartości harmonicznych w tętniącym prądzie. Posiada firmware, który
może być uaktualniany poprzez Internet.
BITE 3 jest jednym z najłatwiejszych w
obsłudze przyrządów. Jego pomiary, łącznie z pomiarem temperatury, gęstości
elektrolitu oraz innymi danymi akumulatora, mogą stanowić najlepszą podstawę do
oceny ogólnej kondycji akumulatorów od elektrody do elektrody oraz w mniejszym
stopniu stanu ładowarki (poprzez pomiar tętnienia prądu i jego zawartości
harmonicznych). Megger zaleca, aby rejestrowanie wyników pomiarów wykonanych
przez BITE 3 było częścią corocznego przeglądu akumulatorów ołowiowo-kwasowych
zalewanych oraz kwartalnego dla akumulatorów VRLA (szczelnych).
W przeciwieństwie do badania poprzez cykl
rozładowania, które jest drogie, nieprzewidywalne i czasochłonne (ale dostarcza
dane o aktualnej pojemności), BITE 3 szybki, niezawodny i łatwy w
obsłudze.
Dzięki krótkiemu czasu pomiaru, jedna osoba może łatwo, szybko i precyzyjnie
zmierzyć ogniwo i parametry gałęzi ogniw bez wyłączania ich z pracy.
Co więcej, przyrząd jest gotowy do pomiaru akumulatorów po zaledwie czterech
naciśnięciach przycisków (pięciu jeżeli wliczymy przycisk zasilania). Procesor
BITE 3 pracuje w systemie operacyjnym Windows CE i może zgromadzić dane z ponad 1
miliona pomiarów ogniw w dowolnej konfiguracji gałęzi. Posiada
sterowanie poprzez, niezwykle łatwe w nawigowaniu, menu wyboru. Unikatowy ekran
analizy danych dostarcza natychmiastową odpowiedź o stanie impedancji
ogniwa (patrz rysunek 1, Raport z analizy akumulatora). Pierwszą częścią
raportu są wyniki numeryczne. Drugą częścią jest wykres odchylenia impedancji,
trzecia częścią jest wykres odchylenia impedancji, ale w rosnącej kolejności.
Wykres rosnącej impedancji grupuje najsłabsze ogniwa ze sobą dla łatwiejszej
analizy. Z opcjonalna drukarką, protokół ten może być drukowany przez operatora
i pozostawiony w miejscu pomiarów, jako dokument do późniejszej analizy.

Program zarządzaniem bazy danych "ProActiv"
Jako pierwszy tego rodzaju, ProActiv jest potężnym pakietem programowym, który
organizuje i analizuje dane akumulatorów w bazie danych MS Access. Używany
łącznie z BITE 3, ProActiv zarządza transmisją danych z BITE 3 i
organizuje je zgodnie z potrzebami operatora, następnie wyświetla zaimportowane
dane w niezwykle
użyteczny sposób. Jak tylko baza danych zostanie skonfigurowana według upodobań
i wyniki pomiarowe zostaną przesłane z BITE 3 do PC, program oznacza je
odpowiednio na
czerwono, żółto i zielono zgodnie z wprowadzonymi przez operatora wartościami
granicznymi wyników nieakceptowanych, na granicy akceptacji i akceptowanych. ProActiv pozwala użytkownikowi organizować i zarządzać
następującymi wynikami pomiarów
akumulatorów: napięcia, impedancje, rezystancje połączeń między celkami,
tętnienia prądu i gęstość elektrolitu. ProActiv jest przystosowany do
gromadzenia obrazów zdjęć termowizyjnych, schematów i wykresów łącznie z wynikami pomiarów
akumulatorów. Jest to potężne narzędzie do zarządzania bazą danych wyników badań
akumulatorów.
Posiadanie takiego narzędzia staje się nawet
ważniejsze, gdy rozważamy następującą sytuację: badanie akumulatorów jest
krytyczne w celu upewnienia się, czy system akumulatorów ma wystarczającą rezerwę
energii w awaryjnej sytuacji i zapewni działanie urządzeń takich, jak: awaryjne oświetlenie, systemy UPS,
systemy sterowania, urządzenia rozdzielni, przekaźniki ochronne i systemy
procesów ciągłych. Niesprawność systemów akumulatorowych w szpitalach,
instalacjach przemysłowych itp. może spowodować uszkodzenie pracujących w nim
urządzeń. ProActiv pomaga użytkownikowi zapobiec awarii systemów
akumulatorowych, zaplanować wydatki na przyszłe wymiany akumulatorów oraz
zaplanować harmonogram tych wymian.
BITE 3 w połączeniu z programem ProActiv oferuje
najbardziej rozbudowany system analizy danych w celu zapewnienia pewności i
niezawodności oceny stanu akumulatorów w sieci DC. Łącznie stanowią
najsilniejsze narzędzie, dostępne na dzisiejszym rynku, do analizy kondycji akumulatorów.
Rysunek 1. Raport z analizy akumulatora
Zastosowania
Wiadomo, że impedancja zależy od
pojemności akumulatora, w związku z tym stawiane jest pytanie, kiedy użytkownik powinien wymienić
akumulator. Patrz rysunek 2. Ostatnie badania przeprowadzone przez EPRI (Stationary
Battery Monitoring by Internal Ohmic Measurements) i inne organizacje wskazują,
że gdy impedancja akumulatora wzrasta o około 50% od wartości początkowej,
ogniwo jest zdegradowane do poniżej około 70% swojej pojemności. BITE 3 i
ProActive pozwalają użytkownikowi rejestrować tendencję zmian i wprowadzać wartości
odniesienia dla celów porównawczych i podjęcia decyzji w terenie lub w
biurze. Zarówno wykres BITE 3 odchylenia impedancji, jak i wykres tendencji
zmian impedancji tworzony w
ProActive wyraźnie ujawniają stan ogniwa, co pomaga użytkownikowi zdecydować,
jaka akcja powinna być podjęta w celu zapewnienia niezawodności w oparciu o
kryteria zdefiniowane przez użytkownika.
Impedancja wewnętrzna akumulatora rośnie wraz ze
zmniejszaniem się jego pojemności z powodu różnorodnych czynników takich, jak
wiek, temperatura otoczenia, historia rozładowania, itp. BITE 3 mierzy
wewnętrzną impedancję i napięcie DC ołowiowo-kwasowych akumulatorów dla
pojemności do 2000Ah. Mierzy również rezystancję połączeń wewnętrznych między
ogniwami, prąd ładowania, tętnienie prądu i zawartość harmonicznych w tętniącym
prądzie w celu dostarczenia dużo lepszej oceny niż inne jednofunkcyjne przyrządy.
Poprzez pomiar impedancji znajdujemy problemy w ścieżce elektrycznej spowodowane zasiarczeniem
płyt, erozją uszczelnienia, wysychaniem (stratą szczelności), pogorszeniem
jakości wewnątrz celkowych spawów i połączeń. Dane te pozwalają użytkownikowi
określić potrzeby konserwacyjne takie, jak:
- Wymianę ogniw w oparciu o kryterium trendu
zmian
impedancji
- Wymiana łączników między ogniwami
- Czyszczenie i/lub uszczelnienie połączeń
między celkowych
- Skrócenie czasu między konserwacjami
- Ocenę prądu ładowania i wpływu
tętnienia prądu
Typowe instalacje, które mogą być badane przy
użyciu BITE 3:
- Elektrownie
- Stacje rozdzielcze - przesyłowe, przemysłowe
- Obiekty telekomunikacyjne
- Systemy UPS
- Linie kolejowe - sygnalizacyjne i
komunikacyjne
- Zasilania lotnisk
- Obiekty militarne
Zalety
- Automatyczne obliczanie impedancji i
gromadzenie wyników podczas inspekcji w terenie, w celu
umożliwienia podjęcia natychmiastowej decyzji.
- Złącze szeregowe do transmisji zgromadzonych
danych do PC w celu analizy programem ProActiv.
- Pomiar ogniw ołowiowo-kwasowych do 2000Ah
pozwala na badanie szerokiego zakresu akumulatorów.
- Badania "on-line" nie wymagające postoju i
wprowadzające mniejsze ryzyko przy badaniu akumulatorów w porównaniu do badań
poprzez rozładowanie oraz innych technik.
- Magazynuje ponad 1 milion wyników pomiarów
akumulatorów w dowolnej konfiguracji gałęzi. Nie ma konieczności
zatrzymania pomiarów, transmisji danych, kasowania pamięci i kontynuowania
pomiarów.
- Uaktualnianie firmware oraz programu ProActiv
jest szybkie i proste dzięki możliwości wykonania tego przez Internet.
- Nie są wymagane umiejętności programowania.
ProActiv jest prosty w obsłudze, funkcjonalna baza danych jest w stanie
zmagazynować tak dużo informacji i wyników, jak dużo zmieści posiadany twardy
dysk (lub sieć).
- ProActiv ma możliwość importowania obrazów
takich, jak obrazy z kamer termowizyjnych, schematy lub fotografie. Pomaga to w
dokumentowaniu wizualnej inspekcji, konfiguracji gałęzi ogniw, instalacji
lub innych aspektów systemów akumulatorów. Obrazy i wyniki są gromadzone
łącznie, zapewniając wygodny i łatwy dostęp.
Procedura pomiarowa
BITE 3, za pośrednictwem podłączonych do zacisków ogniwa przewodów
pomiarowych, mierzy wartość napięcia oraz prąd sygnału AC. Przepływ prądu AC w
badanym
ogniwie jest wymuszany przez przyrząd. Akumulator w czasie pomiaru jest cały
czas w stanie "on-line". Podczas pomiaru, impedancja jest
obliczana z prawa Ohma, wyświetlana na ekranie LCD oraz magazynowana. BITE 3
również mierzy,
wyświetla na ekranie i rejestruje: napięcie DC, rezystancję połączeń wewnętrznych, prąd
ładowania i jego tętnienia. Pomiary prądu ładowania i jego tętnienia są
wykonywane oddzielnie na początku pomiaru. Procedura ta wynika z prawa Kirchhoffa, ponieważ prąd jest
taki sam dla całej gałęzi połączonych szeregowo akumulatorów.
Łączenie wszystkich wyników razem pomaga w określeniu ogólnej
kondycji całego łańcucha od elektrody do elektrody oraz w mniejszym stopniu
stanu ładowarki (poprzez pomiar tętnienia prądu oraz jego zawartości
harmonicznych).
Innowacyjna, chroniona patentem technika
pomiarowa jest wykorzystana w ten sposób, że nie jest konieczny cęgowy
przetwornik pomiaru prądu. Wiadomo, że najlepszą metoda pomiaru prądu jest
pomiar z wykorzystaniem bocznika. Ponieważ akumulatory są łączone wieloma mostkami,
wystarczy
określić rezystancję jednego z mostków i może być on używany, jako bocznik do wyznaczenia
prądu ładowania oraz jego tętnienia. Najpierw, po podłączeniu przewodów
pomiarowych do mostka, przyrząd wymusza przepływ prądu i mierzy spadek napięcia na mostku w
celu obliczenia rezystancji mostka. Następnie, przyrząd mierzy ponownie napięcie
na mostku już bez
obecności prądu wymuszanego przez przyrząd. Wykonywane jest matematyczne
obliczenie w celu wyznaczenia prądu ładowania i jego tętnienia. Rezystancji
połączenia między ogniwami jest wcześniej uzyskaną rezystancją mostka. Opcjonalna przystawka
cęgowa do pomiaru prądu może być
używana dla krótkich gałęzi w konfiguracjach równoległych w celu zmierzenia
"prądu ucieczki". Inne techniki nie mierzą tego prądu i mogą przecenić kondycję
akumulatorów w tych typach konfiguracji. Poprzez użycie przystawki do pomiaru
aktualnego prądu w badanym ogniwie, uzyskiwane są lepsze rezultaty.
ProActiv może importować nagłówek z
informacją o gałęzi akumulatorów (z wartościami odniesienia i granicznymi) z BITE 3
łącznie z najnowszymi wynikami (nawet, gdy były zmierzone innym BITE). Patrz
rysunek 3. Następnie używając menu, należy po prostu przejść do właściwego miejsca
pomiarów i
gałęzi, następnie rozpocząć zbieranie wyników. Po zakończeniu, zamknąć pomiar i
kontynuować następną gałąź. Na zakończenie badań po prostu przetransmitować
dane do PC do dalszej analizy wyników i długoterminowych tendencji zmian. Uniwersalność
przyrządu pozwala na dodawanie komentarzy o gałęziach akumulatorów. Komentarze
będą transmitowane łącznie z wynikami badań akumulatorów. Dodatkowe komentarze o miejscu
pomiarów, poszczególnych gałęziach i/lub ogniwach takie, jak temperatura
otoczenia i ogniw mogą być wprowadzone poprzez klawiaturę przyrządu.
Rysunek 2. Wzrost impedancji porównany z pomiarem
poprzez rozładowanie
Analiza danych
Połączenie przyrządu BITE 3 z programem ProActiv jest zaawansowaną, nowoczesną
funkcją, która
zapewnia, że każdy ma dostęp do najnowszych informacji i wyników, które stanowią
podstawę do decyzji. Nie tylko dostarczają kryteria do natychmiastowej wymiany,
ale również pozwalają na planowanie wydatków na wymianę całych gałęzi, co może się teraz stać
częścią procesu planowania finansowego.
ProActiv ma możliwość transmisji danych o obiekcie i
gałęziach ogniw, jak również pozwala uaktualniać firmware dla BITE 3. Dane
transmitowane do BITE 3 dają dostęp do ostatnich danych dla
badanych łańcuchów ogniw podczas nadchodzących tygodni lub miesięcy.
Mając zaimportowane dane, lepsza analiza może być
prosto wykonana poprzez porównanie aktualnych wyników z poprzednimi. Ogniwa,
które zmieniły się więcej niż o kilka procent sugerują, że wymagane są dalsze
badania.
Interpretacja w terenie
Wyniki impedancji dla indywidualnych ogniw mogą być użyte do porównania w
stosunku do
średniej z całej gałęzi ogniw. Indywidualne ogniwa z odchyleniami powyżej ±15% dla
akumulatorów zalewanych i ±35% dla VRLA (Valve Regulated Lead Acid - akumulatory
szczelne nie wymagające dolewania wody) zazwyczaj wskazują na problem z tym ogniwem. Raport z
analizy akumulatorów wyraźnie wskazuje, które ogniwa są najsłabsze, gdy
porównamy je ze średnią całej gałęzi i z innymi ogniwami w gałęzi. Typowe jest
to, że
jedno lub dwa słabe ogniwa mogą spowodować wyłączenie całej gałęzi z pracy.
Poprzez porównywanie każdego ogniwa ze średnią całej gałęzi jest możliwe
określenie, które ogniwo jest najsłabsze w gałęzi oraz o ile słabsze.
Jeżeli poprzednie dane były zaimportowane do
ProActiv, wtedy porównanie aktualnych wyników każdego ogniwa z jego poprzednimi wynikami (%C) może
dostarczyć cenne dodatkowe informacje o każdym ogniwie. Raport z analizy akumulatorów
dostarcza tak dużą ilości informacji, jak tylko jest to
możliwe. Na postawie tego raportu można podjąć decyzje w terenie, decyzję która
zapewni, że gałąź prawidłowo wytrzyma przewidywane obciążenie.
Analiza tendencji
Wyniki impedancji mogą być użyte do obserwacji tendencji w celu określenia
kryteriów wymiany. Wartość impedancji ogniwa akumulatora powinna być
rejestrowana i porównywana z poprzednimi wynikami w celu określenia pozycji
danego ogniwa na krzywej impedancji w funkcji czasu życia akumulatora. Na
podstawie
doświadczeń wiemy, że odchylenia ±20% od wartości bazowej dla ogniw zalewanych
ołowiowo-kwasowych i ±50% dla ogniw VRLA (szczelnych), wskazują na znaczące
pogorszenie kondycji akumulatora. Megger
posiada bazę danych wartości impedancji niektórych producentów w zależności od typów
i wielkości akumulatorów. BITE 3, z wprowadzonymi wartościami
impedancji odniesienia, może być używany jako narzędzie do określenia tendencji
już w miejscu pomiarów. Analiza tendencji jest najlepszą dostępną metodą do
poznania kondycji akumulatorów.
Konfigurowanie bazy danych ProActiv
Istnieją trzy podstawowe kroki konfiguracji programu ProActiv:
- Wprowadzenie danych producenta akumulatorów, modelu,
miejsca, dane łańcucha ogniw obejmujące wartość impedancji odniesienia oraz
wartości graniczne.
- Wprowadzanie danych z poprzednich importów z
BITE, ręcznie lub bezpośrednio z BITE 3
- Wykonanie analizy danych
ProActiv jest konfigurowany przez wprowadzanie
danych producentów akumulatorów oraz modeli i typów akumulatorów
używanych w sieciach DC. Opcjonalnie, mogą być wprowadzone inne informacje
takie, jak nazwiska sprzedawców, numery zamówień lub nazwiska wsparcia
technicznego. Mogą być wprowadzone obszerne informacje odnośnie modelu
zawierające: typ modelu, wielkości, typ ładowarki, wartość impedancji odniesienia,
jak również wartości procentowe progów ostrzeżenia lub braku akceptacji. Mogą
być również ustawione granice dla
innych parametrów: górna i dolna granica
napięcia ładowania oraz granice gęstości elektrolitu.
Rysunek 3. Ekran importu z BITE 3 do ProActiv
Wszystkie informacje o indywidualnych ogniwach
mogą być konfigurowane pod własną nazwą na obiekcie, numerem ID w gałęzi, modelem
akumulatora, datą instalacji oraz informacją o ładowaniu. Jeżeli ogniwo wymaga
wymiany, ale nie jest dostępny ten sam model, ProActiv pozwala na wymianę, na
innego producenta lub inny model. ProActiv zachowuje ścieżkę informacyjną na poziomie ogniwa i dane
te są widoczne, gdy przeglądamy informacje o danej
gałęzi. W przypadkach, gdzie jest ogromna liczba zainstalowanych
akumulatorów i jakaś gałąź jest wymieniana, wtedy niektóre z lepszych akumulatorów mogą być
użyte w innych gałęziach w celu wymiany najsłabszych ogniw. ProActiv pozwala
użytkownikowi na utrzymywanie informacji o trasach tych przesunięć.
Wprowadzanie danych
Wprowadzanie danych jest łatwe przy użyciu modułu asystenta wprowadzania danych
poprzez bezpośredni import
wyników pomiarów z BITE, wprowadzanie ręczne lub poprzez przeglądanie pliku.
Podczas importu z BITE 3, ProActiv może automatycznie tworzyć miejsce i gałąź
dla nowego obiektu, który nie był wcześniej konfigurowany w ProActiv. Fotografie
cyfrowe oraz obrazy termowizyjne mogą być importowane również do dokumentu
ProActiv opisującego kondycję akumulatora.
Wykonywanie analizy danych
Ostatnim krokiem jest analiza. Analiza jest wykonywana w oparciu o dane cyfrowe
oraz wykresy. Użytkownik może porównać akumulatory w sieci DC, wykonane w oparciu
o zdefiniowane granice dla każdego parametru. Wykresy mogą być drukowane lub
zapisane jako bitmapa w celu wyeksportowania do innych programów dla pisania
protokołów. Może być wydrukowany raport podsumowujący, podający listę danych
wszystkich ogniw i stanu każdego ogniwa. Wykres pokazany na rysunku 4 czytelnie
pokazuje, stan których akumulatorów jest akceptowany (zielone), na granicy
akceptacji (żółte) i nieakceptowany (czerwone). Jest możliwe wybranie wykresu
dla jednego akumulatora i zweryfikowanie jego historii pomiarów.
Rysunek 4. Wykres wzrostu impedancji z granicami
akceptacji.
Akcesoria
BITE 3 osiada wiele akcesoriów podnoszących jego
uniwersalność. Jest kilka przewodów pomiarowych, drukarka, sonda z
podświetleniem i przystawka
prądowa.
Zestaw przewodów pomiarowych zawiera:
- Zestaw przewodów pomiarowych AMP/Burndy dla
małych akumulatorów telekomunikacyjnych
- Szybko rozłączany zestaw przewodów dla
systemów ELU, systemów ochrony, itd.
- Zestaw przewodów z krokodylkami Kelvina dla
innych typów akumulatorów.
Przystawka prądowa CT służy do pomiaru prądu
upływności w krótkich gałęziach o konfiguracji równoległej. Przedłużająca sonda
z podświetleniem jest idealna do pomiarów w ciemnych pomieszczeniach.
Przedłużacz eliminuje potrzebę wyłączenia akumulatora z linii, pozwala na
badanie podczas godzin normalnej pracy, oszczędzając czas i pieniądze. Tak, jak
dla poprzednich BITE, jest to praca dla jednej osoby, ponieważ akumulatory nie
muszą być wynoszone z akumulatorowni.
Dane techniczne
Przyrząd BITE 3
- Zakres i rozdzielczości pomiaru impedancji