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Warum die regelmäßige Wartung der USV wichtig ist
Bei der Wartung einer USV-Anlage sind mehrere Teststufen zu berücksichtigen. Führen Sie Sicht-, Wärme- und Belastungstests durch, um den Zustand der USV zu überprüfen.
Die Wartung der Stromversorgungsinfrastruktur eines Rechenzentrums ist für die Betriebskontinuität unerlässlich. Neben der regelmäßigen Überprüfung des Batteriezustands sollten Sie auch einen Wartungsplan für Backup-Stromversorgungsoptionen, wie zum Beispiel unterbrechungsfreie Stromversorgungen, entwickeln.
Diese Art von vorbeugendem Wartungsplan kann nicht nur die Höhe der unvorhergesehenen Ausgaben reduzieren, sondern auch sicherstellen, dass Ihr Rechenzentrum im Falle eines Notfalls oder unerwarteten Ausfalls weiterhin mit Strom versorgt wird.
Obwohl die Einzelheiten einer Checkliste für die Wartung von unterbrechungsfreien Stromversorgungen (USV) von Unternehmen zu Unternehmen unterschiedlich sind, gibt es einige Hauptbereiche, die Ihr Team im Rahmen des regulären Betriebs oder durch einen Dienstleister angehen sollten.
Visuelle Inspektion
Regelmäßige visuelle Inspektionen gehören zu den wichtigsten Maßnahmen, um die Funktionsfähigkeit und Zuverlässigkeit der USVs sicherzustellen. Sie können eine teilweise visuelle Inspektion durchführen und das Äußere des Geräts betrachten, aber eine umfassende Inspektion beinhaltet auch eine Untersuchung der internen Komponenten.
Dabei können Sie sich jedoch gefährlichen elektrischen Strömen aussetzen. Eine solche Inspektion sollte daher nur von qualifizierten Personen durchgeführt werden, zum Beispiel von einem Elektroingenieur, einem Betriebselektriker oder einer Fachkraft.
Achten Sie bei einer teilweisen Sichtprüfung auf Staub- oder Schmutzablagerungen. Staub kann die Entlüftungsöffnungen der Geräte verstopfen und zu einer Überhitzung der Geräte führen. Obwohl es sich bei Rechenzentren im Allgemeinen um saubere Umgebungen handelt, kommt es durch die Lüfter, die eine USV kühlen, zu einer natürlichen Staubansammlung an den Ansaugöffnungen, wie in Abbildung 1 dargestellt. Es ist wichtig, diesen Staub zu entfernen, um zu verhindern, dass der Luftstrom behindert wird, was zu einer Überhitzung führen könnte.

Die Inspektion sollte auch eine Überprüfung der Batterie umfassen. Achten Sie auf Anzeichen von Korrosion, Auslaufen oder Aufquellen, da das Anzeichen dafür sein können, dass die Batterien ausgetauscht werden müssen.
Sowohl die Wechselstrom-Eingangs- und Ausgangskondensatoren als auch die Gleichstrom-Filterkondensatoren sollten regelmäßig überprüft werden. Die Kondensatoren sollten sauber sein und keine Anzeichen von Rissen oder Schwellungen aufweisen.

Bei der Überprüfung der internen Batterieanschlüsse der USV ist es wichtig, die Batterien zu entfernen, um sie auf Anzeichen von Korrosion, Beschädigung oder abnormalen Verschleiß zu untersuchen.

Verlassen Sie sich bei einer visuellen USV-Wartungsinspektion nicht nur auf Ihre Augen. Sie sollten auch auf ungewöhnliche Geräusche achten. Bei einer USV, die eine surrendes Geräusch von sich gibt, könnte beispielsweise ein Transformator defekt sein. Achten Sie auf Anzeichen dafür, dass die Lüfter nicht reibungslos laufen. Schleifende Geräusche oder Schmutzpartikel, die sich in einem Lüfter verfangen haben, weisen auf Probleme hin, die sofort behoben werden müssen.
Achten Sie auch auf abnormale Gerüche. Der Geruch von brennendem (oder auch nur heißem) Kunststoff könnte beispielsweise darauf hinweisen, dass die USV überlastet ist oder nicht ausreichend gekühlt wird. Auch undichte Batterien neigen dazu, einen deutlichen Geruch abzugeben.
Thermische Scans
Eine weitere wichtige Aufgabe im Rahmen der USV-Wartung ist ein thermischer Scan, bei dem die Temperatur der Umgebung der USV überprüft wird, um sicherzustellen, dass sie innerhalb der Betriebsspezifikationen des Herstellers liegt. Thermische Scans sollten mindestens vierteljährlich durchgeführt werden, um Überhitzung und potenzielle Probleme frühzeitig zu erkennen. In kritischen Umgebungen oder bei älteren USV-Systemen kann eine monatliche Überprüfung sinnvoll sein. Eine regelmäßige Analyse der Wärmebilder hilft dabei, ineffiziente Kühlprozesse zu identifizieren und eine optimale Betriebstemperatur sicherzustellen.
Eine Möglichkeit zur Überprüfung der USV-Temperatur ist die Verwendung eines berührungslosen Infrarotthermometers, um die Oberflächentemperatur des Gehäuses zu messen. Wenn die USVs lüftergekühlt sind, können Sie auch ein Thermometer verwenden, um die Temperatur der Luft, die aus den Geräten austritt, zu überprüfen (siehe Abbildung 4).

Wenn Ihr Unternehmen viele USVs zu überprüfen hat, ist der Einsatz einer Wärmebildkamera möglicherweise effizienter. Eine Wärmebildkamera erzeugt ein wärmebasiertes Bild, mit dem sich thermische Anomalien in Ihren USV-Systemen leicht aufspüren lassen.
Eine Wärmebildkamera ist vergleichbar mit einem berührungslosen Infrarotthermometer, nur dass sie nicht die Temperatur an einem einzigen Punkt misst, sondern Tausende von Temperaturmessungen vornimmt. Diese Messungen werden grafisch so aufgezeichnet, dass sie ein Bild ergeben. Anhand dieses Bildes können die Inspektoren etwaige thermische Schwankungen erkennen.
Die meisten Wärmebildkameras messen den wärmsten und den kältesten Punkt innerhalb des Bildes. Dem wärmsten Punkt wird eine bestimmte Farbe zugewiesen, in der Regel Rot, und dem kältesten Punkt eine andere Farbe, beispielsweise Blau. Alle anderen Temperaturen werden in anderen Farben oder Schattierungen aufgezeichnet.
Um dieses Konzept zu verstehen, schauen Sie sich Abbildung 5 an. In dieser Abbildung befinden sich die USVs am unteren Ende des Racks, unter einigen Servern. Da die Server heißer sind als die USVs, hat die Wärmebildkamera die Server erfasst. Die USV-Bilder auf dem Foto sind nicht sehr detailliert. Die USVs scheinen alle die gleiche Farbe zu haben, was bedeutet, dass die Kamera davon ausgeht, dass sie die gleiche Temperatur haben.

Sehen Sie sich im Gegensatz dazu Abbildung 6 an. Hier hat die Wärmebildkamera eine Nahaufnahme der USVs gemacht. Während die USVs in der Tat eine ähnliche Temperatur aufweisen, können Sie bei genauer Betrachtung der Abbildung die Wärme erkennen, die von einigen der Ansauglüfter ausgeht.

Eine unerwartete Wärmeentwicklung deutet darauf hin, dass ein Kühlungsproblem oder ein Problem mit der USV selbst vorliegt.
Untersuchen Sie die Abluftventilatoren auf der Rückseite der USV, wie in Abbildung 7 dargestellt. Das ist normalerweise der heißeste Bereich der USV. Wenn einer der Ventilatoren deutlich kühler ist als die anderen, wird die heiße Luft nicht richtig aus der USV abgeleitet.

Last- und Lastbanktests
Lasttests sind für die USV-Wartung unerlässlich. Mit einem Lasttest wird überprüft, ob die USV in der Lage ist, die Hardware Ihres Rechenzentrums bei einem Stromausfall mit Strom zu versorgen, und wie viel Strom die Stromversorgung liefern kann. Lasttests erfordern eine sorgfältige Planung, damit sie die Produktionsauslastung nicht gefährden.
Es gibt verschiedene Arten von Lasttests, von denen einige spezielle Kenntnisse erfordern und nur von einem qualifizierten Techniker durchgeführt werden sollten. Lasttests können mehr als nur einen Batterie-Rundown beinhalten. Zu den üblichen Lasttests gehören stationäre Lasttests, Oberschwingungsanalysen und Lasttests mit transientem Verhalten.
Obwohl sie ähnliche Namen haben, handelt es sich bei einem Lasttest und einem Lastbanktest um unterschiedliche Verfahren.
Wie bei einem Lasttest wird auch bei einem Lastbanktest die Fähigkeit der USV überprüft, eine vorher festgelegte Menge an Dauerleistung zu liefern. Bei diesen Tests wird spezielle Hardware, sogenannte Lastbänke, zum Testen der USV-Batterien verwendet. Diese Bänke liefern verschiedene Leistungsstufen, um die USV zu testen. Lastbanktests analysieren nicht die Gesamtfähigkeit des Geräts, die Hardware des Rechenzentrums zu versorgen.
Eine wichtige Überlegung bei Lastbanktests ist, dass Lastbänke mit Heizelementen vergleichbar sind. Daher müssen Sie bei der Durchführung von Lastbanktests die Brandsicherheit im Auge behalten und sich von Alarmanlagen oder Sprinklern fernhalten.
Wenn Sie entweder einen Lasttest oder einen Lastbanktest durchführen, müssen Sie unbedingt sicherstellen, dass die USV-Batterien während des Tests vollständig geladen sind. Andernfalls sind die Testergebnisse ungültig.
Alarmüberprüfung und USV-Kalibrierung
Überprüfen Sie regelmäßig, ob jede USV ordnungsgemäß mit Ihrer Überwachungssoftware kommuniziert. Überprüfen Sie außerdem das Alarmprotokoll jeder USV auf Anzeichen für ein abnormales Verhalten der USV.
Ein geschulter Techniker sollte sich regelmäßig vergewissern, dass die USV-Einheiten richtig kalibriert sind. Eine nicht korrekt kalibrierte USV kann einen Überspannungsalarm auslösen, auch wenn die unterstützte Last innerhalb des Leistungsbereichs des Geräts liegt. Das kann auch dazu führen, dass das Gerät falsche Laufzeitdaten anzeigt, was die Planung der erforderlichen Wartung erschwert.
So wichtig eine ordnungsgemäße USV-Wartung auch sein mag, sie ist kein Ersatz für den Aktualisierungszyklus der Hardware. USV-Batterien haben, auch wenn sie nicht benutzt werden, eine begrenzte Lebensdauer. Daher sollten USV-Batterien regelmäßig gemäß den Empfehlungen des Herstellers ausgetaucht werden. Wichtig ist hierbei ein fachgerechter Austausch und wenn möglich ein Recycling der Batterie nach geltenden Umweltvorschriften. Der Einsatz von langlebigeren Lithium-Ionen-Batterien kann helfen, den ökologischen Fußabdruck zu reduzieren. Zudem sollte darauf geachtet werden, energieeffiziente USV-Systeme mit intelligentem Lastmanagement zu verwenden, um den Stromverbrauch zu minimieren.
Wartungssysteme
Wenn Sie ein modernes USV-System nutzen, ist eine Ausstattung mit IoT-Technologie möglich. Das gewährleistet eine kontinuierliche Überwachung und Datenanalyse in Echtzeit, da Sensoren dauerhaft Parameter wie Temperatur, Spannung und Zustand der Batterie aufnehmen. Anomalien werden frühzeitig erkannt, ebenso wie der Wartungsbedarf, wodurch Ausfälle vermieden werden.
Eine andere Möglichkeit sind automatisierte Wartungssysteme. Diese nutzen künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen, um den Zustand der USV vorherzusagen und so Wartungen effizienter zu planen. Historische Daten werden analysiert, um Muster zu erkennen und so individuell Maßnahmen vorzuschlagen.