Neste artigo discutimos a monitorização e manutenção de baterias industriais e sua substituição. As baterias são de grande importância na indústria, uma vez que são utilizadas para assegurar que o equipamento eléctrico crítico está sempre ligado. Quando falamos das aplicações destas baterias, englobamos subestações eléctricas (protecção e controlo de relé), serviços de emergência UPS (sistemas telefónicos) e inúmeras aplicações industriais para protecção e controlo. Muitos dos sistemas eléctricos críticos são suportados por baterias para evitar a sua falha. Por esta razão é essencial testar que estes sistemas de bateria funcionam correctamente e que o seu estado é óptimo. Testando os sistemas de baterias asseguramos que o equipamento é adequadamente apoiado, uma vez que prevemos o seu esgotamento e evitamos falhas inesperadas (uma vez que as baterias são mecanismos químicos complexos com múltiplos componentes).
Falhas de bateria Cada tipo de bateria industrial tem vários tipos de falhas, algumas devidas à utilização e outras que ocorrem naturalmente. Por exemplo, nas baterias de chumbo-ácido, os tipos mais comuns de falhas estão relacionados com:
Sulfatação de placas: este é um problema de passagem eléctrica, é o processo de conversão de material de placas activas em sulfato de chumbo inactivo. É devido a configurações de baixa tensão ou recarga incompleta após uma falha de energia. A sulfatação resulta em impedância mais alta e capacidade de bateria mais baixa. Corrosão positiva da grelha: falha esperada uma vez que as grelhas são ligas que se transformam em ferrugem com o tempo, crescendo na placa, acabando por abrir a tampa no final da vida útil da bateria. A impedância aumenta à medida que a capacidade diminui. Sedimento incorporado: uma função do número de ciclos que a bateria dura, chamada polimento e definida como o destacamento do material activo das placas transformando-se em sulfato de chumbo. Corrosão do condutor superior: ligação entre as placas e os terminais, difícil de detectar mesmo com uma inspecção visual. Os tipos mais comuns de falhas nas baterias de chumbo ácido (VRLA) devem-se a:
- Secagem (perda de compressão)
- Sulfatação da placa
- Calções macios e duros
- Fugas no terminal
- Fuga térmica
- Corrosão positiva da grelha
Manutenção de baterias industriais A manutenção e as condições ambientais aumentam ou diminuem os riscos de falha prematura da bateria. Existem várias teorias e níveis de ambição relativamente à manutenção e ensaio de baterias industriais que explicamos no seguinte artigo: Como testar uma bateria.
Por exemplo, só se pode substituir as pilhas quando falham ou se esgotam, substituí-las após um certo tempo ou fazer um bom plano de manutenção, incluindo inspecções e testes de impedância e capacidade, uma vez que isto irá encontrar degradações e falhas antes de se tornarem irreversíveis. Obviamente, esta última metodologia tem custos de manutenção mais elevados, mas garante a fiabilidade necessária num sistema de salvaguarda. Em relação às normas mais conhecidas destacamos: IEEE 450 para chumbo-ácido inundado e IEEE 1188 para chumbo-ácido selado, que incluem inspecções em condições normais de flutuação (mensal, trimestral, semestral e anual) e testes de capacidade ou teste de descarga (na instalação ou teste de aceitação, nos primeiros anos de serviço, periodicamente a intervalos não superiores a 25% da vida útil esperada e anualmente quando as baterias apresentam sinais de degradação ou excedem 85% da vida útil da bateria). Tanto as normas IEEE450 como IEE 1188 recomendam a substituição da bateria se a sua capacidade for inferior a 80% da declarada pelo fabricante, sendo o tempo máximo de um ano.
Para mais informações ver também o seguinte artigo: Manutenção de baterias industriais.
Teste a sua bateria A melhor maneira de testar a sua bateria é realizar testes intervalados. Medir a capacidade e impedância quando a bateria é nova (teste de aceitação para estabelecer os valores de referência da bateria) e repetir esta medição de 2 em 2 anos, em células inundadas realizar um teste de impedância e de 4 em 4 anos em VRLA, teste de capacidade a cada 25% da vida útil esperada e anualmente quando perto de 85% da sua vida útil, teste de capacidade a cada mudança significativa de impedância e finalmente seguir as práticas estabelecidas nas normas do IEE para medições de temperatura, tensão, gravidade, etc.
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