Kesintisiz Güç Kaynakları Nedir? Bakımları Nasıl Olmalıdır?

Kategori : Genel, Güncel - Etiketler :, , , , , , - Tarih : 22 Temmuz 2013

945 defa okundu
FaceBook ta paylaş

Yard. Doç. Dr. Vehbi Bölat – Tunçmatik A.Ş

Endüstriyel ve ticari kurum ve kuruluşların yaygın şekilde kullandığı bir güç koruması çözümü olan Kesintisiz Güç Kaynakları‘nın (KGK, UPS) en az kendi teknik yapısı ve işlevi kadar önemli olan bir diğer konu, koruyucu bakım ve teknik servisin önemi nedir?

KGK sistemleri için koruyucu periyodik bakımın önemi

Ticari ve sanayi kuruluşlarında, arızalanmaları veya kendilerinden beklenen işlevi yerine getir(e)memeleri halinde büyük mali kayıplara neden olacak olan pahalı ve hassas elektronik cihaz ve sistemler çoğunlukla KGK’lar üzerinden beslenirler. KGK’lar bu tür sistemler için vazgeçilmez güç koruma çözümleridir.

KGK terminolojisinde pahallı ve hassas olan söz konusu elektronik cihazlar kritik yük olarak adlandırılır. Üretimin aksaması sonucunda belki de KGK yatırımının çok üstüne çıkacak olan bu parasal kayıplar, çalışmakta olan bir KGK’nın sürekliliğini ve güvenilirliğini zorunlu kılar. Bir KGK’nın ne denli sürekli ve güvenilir olduğunun sayısal göstergesi, beslendiği şebeke ile kendi güç yapısının belirlediği önemli bir kavram olan İki Arıza Arasındaki Ortalama Süre (MTBF, Mean Time Between Failures) değeridir. Saat cinsinden verilen bu değer ne kadar yüksek ise KGK cihazı/sistemi o denli güvenilirdir.

Önemli bir güç elektroniği uygulaması olan KGK’nın güç yapısında endüktans, kondansatör gibi pasif devre elemanları ve yarıiletken güç elemanlarının oluşturduğu güç kontrol devreleri yer alır. Şebeke geriliminin etkin değerinin (220V/faz) ve frekansının (50Hz) öngörülen çalışma değer aralığında ve kalitede olmaması veya şebeke geriliminin hiç olmaması halinde pahallı kritik yükler KGK üzerinden regüle edilmiş, kararlı ve ideale yakın bir gerilim ile beslenmeye devam eder.

Önceki sayfada da vurgulandığı üzere KGK cihazlarının sürekliliği ve güvenilirliği esastır. Oldukça kritik öneme sahip olan KGK’lar koruyucu periyodik bakım ile koruma altına alınabilir. KGK periyodik bakımı; evinizdeki kombi cihazınıza veya arabanıza uygulattığınız bakımdan farklı değildir. Üretim yapan bir fabrikanın, üretimine ara verip uyguladığı bakım sürecine benzer. Bakım esnasında KGK cihazı kritik yükleri üzerinden beslemez, yapısında yer alan bypass hattı üzerinden şebekeden besler. Periyodik bakım, KGK cihazının çalışması sırasında beklenmedik ve istenmeyen fonksiyonel bozukluklar yaşamaması, ya da tümüyle devreden çıkmaması için olası riskleri ortadan kaldıran önceden alınmış bir tedbir şeklidir.

Satıcı veya üretici firma ile cihaz kullanıcısı arasında imzalanan bakım sözleşmesi esaslarına bağlı gerçekleştirilen periyodik bakımlar genel itibariyle parça garantili ve parça garantisiz olmak üzere iki kısma ayrılır. Parça garantili bakım sözleşmelerinde; sözleşme süresi boyunca ortaya çıkacak KGK arızalarında herhangi bir KGK bileşeninin değişmesi gerekirse, bu değişim bedelsiz olarak sunulur. Yedek parça stoku geniş olan satıcı firmalar için bu yükümlülük kolaylıkla yerine getirilebilir. Öte yandan parça garantisiz imzalanan bakım sözleşmelerinde KGK cihazının sadece yıl içinde belli sıklıkta (genellikle 4 kez) bakımı gerçekleştirilir; arızalanan bir KGK bileşeninin değişimi ise sorunlu parçanın bedelinin ödenmesi ile mümkündür.

Pahallı bir yatırım olan KGK’lar için periyodik bakım, kullanıcılar tarafından genellikle gereksiz veya üzerinde yeterince durulmayan bir harcama kalemi olarak görülür. Genel yaklaşım KGK cihazı arızalandığında bu harcamanın yapılması yönündedir! Yüksek riskler taşıyan bu yaklaşım uzun sürebilecek, maliyeti yüksek üretim ve veri kayıplarına neden olabilir.

KGK’larda oluşabilecek problemler ve riskler

Güç kapasitesinden bağımsız olarak KGK’larınızın düzenli periyodik bakımları yapılmazsa, kritik yüklerinizin güç koruması için satın almış olduğunuz güç kaynağının bizzat kendisi artık risk kaynağı olmaya başlayacaktır! Uzman elemanların kontrolünde gerçekleştirilecek koruyucu bakımlar işletmenizi, bakım maliyetinin üstünde olacak daha ağır maliyetlerden koruyacaktır.

Temel olarak KGK’larda çalışma koşullarına ve zamana bağlı ortaya çıkabilecek sorunlar iki kategoride sınıflandırılabilir: 1- Hareketli bileşenlerde oluşabilecek sorunlar, 2- Hareketsiz bileşenlerde oluşabilecek sorunlar.

1. Hareketli bileşenlerde oluşabilecek sorunlar

KGK’larda arızalanma riski olan hareketli parçalara sahip bileşenler soğutma fanları, güç devre kesicileri, kontaktörler ve rölelerdir.

Fanlar KGK cihazının çalışması sırasında açığa çıkan ısı enerjisini, cihazın içinden yerleştirildiği ortama transfer eder. Özellikle yarıiletken güç elemanlarının anahtarlanması ile oluşan güç kaybı, açığa çıkan toplam ısı enerjisinin önemli bir kısmını oluşturur. KGK’ların güvenilir çalışma ortam sıcaklığı 40oC’ nin altında olmalıdır. Fanlar, cihaz içindeki ısınan havayı havalandırma menfezleri üzerinden dışarı üfleyerek çalışma sıcaklığını güvenilir değerlerde tutmaya çalışırlar.

Fanların belli çalışma süresinden sonra yavaş dönmeye başlaması veya hiç dönmemesi ısınmış havanın dış ortama etkin şekilde transferini önleyecektir. Böyle bir sorunda KGK cihazınız sürekli aşırı sıcaklık alarmı verecek ve ayarlanmış bir sürenin sonunda kritik yükünüz KGK yerine, transfer edildiği elektrik güç kalitesi açısından hayli riskli olan bypass kaynağından (şebeke) beslenmeye başlayacaktır. Fanların bakımı ve gerektiğinde değişimi bu sorunun yaşanma ihtimalini azaltacaktır. Bazı KGK’larda yer alan fanlar yük yüzdesine göre hız kontrollüdür. Düşük yük altında (örn. 100kVA’lık KGK’nın 50kVA yüklenmesi) çalışan böyle bir KGK’nın fanı daha düşük hızlarda (örneğin 1500 d/d yerine 750 d/d) dönerek mekanik yıpranmaları ve akustik gürültü seviyelerini önemli ölçüde azaltır.

Şebeke, yük ve akü bağlantısını sağlayan güç devre kesicileri/kontaktörler ile genellikle kontrol ve izleme amacıyla kullanılan röleler hareketli kontaklara sahiptir. Bu kontakların sürekli açma kapama yapmaları zamanla aşınmalarına ve artan temas direnci nedeniyle, üzerlerinden akım geçtiğinde arkların oluşmasına neden olabilir. KGK cihazının performansını düşürecek bu problemler yangın ve can güvenliği ile ilgili riskleri de beraberinde getirir. Bu elemanların kontrol edilmesi periyodik bakımın mutlaka bir parçası olmalı, bahsedilen sorunlar oluşmadan önce gerekli tedbirler hızla alınmalıdır.

2. Hareketsiz bileşenlerde oluşabilecek sorunlar

Bu kategoride dikkate alınabilecek KGK bileşenleri aküler, elektronik kartlar, kondansatörler, elektromagnetik elemanlar (endüktans ve transformatörler) ve diyot, tristör ve transistor türevi yarıiletken güç elemanlarıdır.

KGK’larda yaygın olarak bakım gerektirmeyen VRLA tipi kurşun-asit aküler kullanılır. Her ne kadar bakımsız olarak nitelendirilseler de bu aküler için minimum düzeyde bir bakım gerekir. Akü bağlantılarının sağlam olması, akü kutup başlarının temiz olması, Ah kapasitelerinin elektrik kesintisi esnasında öngörülen destek süresini sağlaması KGK sisteminde yer alan aküler için esastır. Bu hususlarda yaşanacak bir problem elektrik kesintisi sırasında kritik yükün beklenmedik şekilde devre dışı kalmasına neden olacaktır. Seri bağlı akülerin oluşturduğu akü grubu içindeki arızalı tek bir akü bile tüm akü sistemini olumsuz yönde etkileyecek ve akünün destek süresini önemli ölçüde kısaltabilecektir.

Tozlu ve nemli ortamlarda çalışan KGK’ların elektronik kartların üzerinde yer alan devre elemanları çalışma değeri toleranslarını yitirebilir; kartlar üzerinde nemin neden olabileceği oksitlenmeler ve kısa devreler ortaya çıkabilir. Toz, elemanların üstünü kaplayarak aşırı ısınmasına, katalog değerinin değişmesine ve nihayetinde zarar görmesine neden olabilir. İletken yolların iletkenliğini ve devre elemanlarının değerini olumsuz yönde etkileyecek nem ve toz gibi unsurlar bakım esnasında tespit edilmeli ve gerekli tedbirler alınmalıdır.

Yarıiletken elemanların güç ve kontrol kablo bağlantılarının gevşek olması bu elemanların beklenmedik şekilde çalışmalarına veya hiç çalışamamalarına yol açabilir. Bakım esnasında, cihaza fonksiyonel testler uygulanmadan önce güç ve kontrol kablo bağlantıları dikkatle kontrol edilmeli, bağlantıların sağlamlığından ve doğruluğundan emin olduktan sonra cihaza enerji verilmelidir.

KGK çalışmasında arızalanabilecek diğer hareketsiz bileşenler filtre kondansatörleri, endüktans ve transformatördür. Kondansatörler sıcaklıktan, anma gerilim/akım değerlerinin üstündeki değerlerde çalışmaktan etkilenirler. Harmonik içeren akım ve/veya gerilim uygulanan kondansatör zamanla sızıntı yapmaya başlar ve hızla filtre karakteristiğini yitirir. Benzer etkilere maruz kalan magnetik elemanlarda da izolasyon kayıpları ortaya çıkar, beklenmedik harmonik bileşenler nedeniyle bobinin veya transformatörün empedans değeri değişir. Çalışma performansını olumsuz yönde etkileyecek bu durumların mevcut olup olmadığı periyodik bakım sırasında araştırılır.

KGK’ ların temel yapı taşları güç yarıiletken elemanlarıdır. Bu elemanların uygun şekilde çalışmamaları giriş, akü ve çıkış gerilim/akım dalga şekillerinde kendini gerilim/akım dengesizliği, dalga şekli deformasyonu şeklinde gösterir. Fonksiyonel bakım testleri sırasında, varsa bu uygunsuzluklar tespit edilir.

KGK cihazının kendisi dışında çevresel koşullar, şebeke ve yük özellikleri de bakım sürecinde incelenir; performansı etkileyebilecek çevresel koşullar, şebeke-KGK-yük uyumsuzluğu varsa kullanıcı bu konularda uyarılır.

Teknik servisin önemi

Yazının buraya kadar olan kısmında KGK için düzenli koruyucu periyodik bakımın önemi vurgulanmıştır. Şüphesiz ki bu denli gelişmiş, ileri teknoloji barındıran ve karmaşık bir yapıya sahip olan KGK cihazının bakımı deneyimli ve eğitilmiş uzman bir eleman tarafından gerçekleştirilmelidir. Bu hizmet 7/24 kapsamında sağlanmalı; cihaz arızası durumunda gerekli olan yedek parça süratle temin edilebilmelidir. Bu noktada satıcı firmanın güvenilirliği ve sektördeki yeri önem kazanmaktadır.

İçerik olarak basit ve anlaşılır bir üslupta yazılmasına dikkat edilen bu makale ile ilgili her türlü düşünce, soru ve önerinizi www.vehbibolatdanismanlik.com adresindeki iletişim bilgilerini kullanarak makalenin yazarına gönderebilirsiniz. Özet olarak; güçten bağımsız, düşük veya yüksek güçte bir KGK satın alma aşamasındaysanız, cihazın teknik özelliklerinin dışında göz ardı etmemeniz gereken önemli bir hususun da güç korumasının sürekliliğine katkıda bulunan koruyucu periyodik bakım olduğunu ve bu hizmetin de ancak deneyimli, eğitilmiş elemanlara sahip, stok sorunu yaşamayan üretici ve yetkili satıcı firmalar tarafından verilebileceğini asla ve lütfen unutmayın.

Makalenin yazarı hakkında: Yrd. Doç. Dr. Vehbi BÖLAT, güç elektroniği alanında 20 yıldan uzun süre çalışmış olup uzmanlık alanlarıyla ilgili danışmanlık, eğitim ve ölçüm hizmetleri vermektedir; özel bir üniversitede öğretim üyeliği yapmaktadır.

KGK satışı ve pazarlaması konusunda uzun yıllardır sektörde faaliyet gösteren TUNÇMATİK A.Ş. (www.tuncmatik.com) firmasında teknik danışmanlık görevini yürütmektedir. Uzmanlık alanları Güç Elektroniği, Elektrik Makineleri, Kesintisiz Güç Kaynakları, Fotovoltaik Sistemler, Motor Hız Kontrolu, Elektrik Güç Kalitesi ve Analizi’dir.

KAYNAK: CHIP

Yorum Yaz

Yorum yapmak için üye girişi yapmanız lazım.

Facebook Sayfamızı Beğen

Menü