Los sistemas de baterías de reserva son fundamentales para garantizar que las operaciones esenciales siguen su curso en caso de cortes en el suministro eléctrico.
Instalaciones como centros de datos, hospitales, aeropuertos, servicios públicos, instalaciones de petróleo y gas, o ferrocarriles no pueden funcionar sin una alimentación de reserva con una fiabilidad del 100 %. Incluso las fábricas y los comercios más normales tienen sistemas de alimentación de reserva para sus sistemas de emergencia, alarmas y controles, iluminación de emergencia y sistemas de control de vapor y prevención de incendios.
La mayoría de los sistemas de alimentación de reserva utilizan un sistema de alimentación ininterrumpida (SAI) y varias baterías en serie. El SAI asegura la alimentación del sistema de control digital (DCS) para mantener el control de las operaciones de la planta hasta que puedan apagarse todos los sistemas con seguridad o hasta que el generador auxiliar arranque.
Aunque la mayoría de baterías utilizadas en los SAI actuales no requieren mantenimiento, siguen siendo susceptibles al deterioro por corrosión, cortocircuitos internos, sulfatación, secado y fallo en el sellado. Este artículo resume las prácticas recomendadas para mantener estos “bancos de baterías” en buen estado y garantizar que estén listos en caso de avería eléctrica.
Los dos principales indicadores del estado de conservación de una batería son:
Uno: Resistencia interna de la batería
La resistencia interna es una prueba de la vida de la batería, y no una prueba de su capacidad. La resistencia de la batería se mantiene relativamente constante hasta que se acerca el final de la vida de la batería. En ese punto, se incrementa la resistencia interna y se reduce la capacidad de la batería. Medir y realizar un seguimiento de este valor ayuda a identificar cuándo es preciso sustituir una batería.
Utilice exclusivamente un analizador de baterías especializado diseñado para medir la resistencia de las baterías mientras la batería esté en servicio. Lea la caída de tensión en la corriente de carga (conductancia) o la impedancia de CA. Ambos resultados estarán en ohmios. Una única medida en ohmios tiene poco valor sin contexto. Es recomendable registrar los valores en ohmios durante meses y años para poder comparar cada vez los valores obtenidos con los valores anteriores y crear una línea base de comparación.
Dos: Pruebas de descarga
Las pruebas de descarga son la forma definitiva de averiguar la verdadera capacidad disponible de una batería, pero su ejecución puede ser complicada.
En las pruebas de descarga, la batería se conecta a una carga y se descarga a lo largo de un período específico de tiempo. Durante este período de prueba, se regula la corriente para que su valor sea constante mientras se mide la tensión a intervalos regulares.
Se miden los valores de la corriente de descarga, la duración de la prueba y la capacidad de la batería en amperios hora, y se comparan con las especificaciones del fabricante.
Por ejemplo, una batería de 12V 100 Ah (Amperios-hora) puede requerir una corriente de descarga de 12A para un período de ocho horas. Normalmente, se considera que una batería de 12V está descargada cuando su tensión entre terminales es de 10,5V.
Las baterías no admiten cargas críticas durante e inmediatamente después de una prueba de descarga.
Transfiera las cargas críticas a un banco de baterías diferente hasta que se haya completado la prueba, y después reconecte una carga temporal de un valor equivalente a las baterías que desea verificar. Además, antes de llevar a cabo la prueba, prepare un sistema de refrigeración para compensar el incremento de la temperatura ambiente. Cuando las baterías grandes se descargan, liberan una cantidad significativa de energía en forma de calor.
Principales indicadores de fallo de las baterías
Una batería en buen estado debería mantener una capacidad por encima del 90 % del valor nominal del fabricante; la mayoría de fabricantes recomiendan sustituir la batería si el valor desciende por debajo del 80 %. Cuando realice las pruebas de las baterías, busque los siguientes indicadores de fallo:
- Reducción de la capacidad de más del 10 % en comparación con la referencia inicial o la medida anterior.
- Aumento del 20 % o más de la resistencia interna en comparación con la referencia inicial o la medida anterior.
- Temperaturas elevadas continuas en comparación con la referencia y las especificaciones del fabricante
- Degradación del estado de la chapa.
Cómo realizar las pruebas normalizadas en las baterías
Antes de realizar las pruebas, es importante asegurarse de que lleva el equipo de protección personal (PPE) adecuado.
Tensión de flotación
1. Mida mensualmente la tensión de una celda individual o de la cadena con un multímetro digital o un analizador de baterías, como los analizadores de baterías de la serie 500 de Fluke.
Salida del cargador
1. Mida mensualmente la tensión en los terminales de salida del cargador con un multímetro digital o un analizador de baterías, como los analizadores de baterías de la serie 500 de Fluke.
2. Observe los amperios de salida en el indicador de corriente del cargador o utilice unas pinzas amperimétricas de corriente continua apropiadas, como las pinzas Amprobe LH41A. Mida la tensión cada mes.
Corriente de flotación CC
1. Consulte las especificaciones del fabricante donde encontrará los valores aproximados de las corrientes de flotación previstas.
2. Utilice pinzas amperimétricas de tensión CC apropiadas, como las pinzas Amprobe LH41A, para medir mensualmente la corriente de flotación prevista.
Valores óhmicos de la impedancia interna
1. Utilice un analizador de baterías, por ejemplo de la serie BT500, para medir trimestralmente los valores óhmicos de la batería.
2. Establezca los valores de referencia y mantenga una base de datos de la batería. La familia de analizadores de baterías de la serie 500 de Fluke incluye un software de gestión de baterías para PC y una herramienta de generación de informes que le ayudarán a mantener su base de datos.
