Temporada de tifones e inundaciones: diseño y recuperación de energía de respaldo para telecomunicaciones en el sudeste asiático

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10 de abril de 2018

Luzón y las Visayas promedian alrededor de veinte ciclones tropicales al año; El centro de Vietnam, la cuenca del Chao Phraya y la costa este de Malasia tienen cada uno su propio calendario de inundaciones. Los apagones duran desde horas hasta días y una batería descargada nunca se recupera. Este artículo cubre la altura de instalación, la protección del gabinete, el preposicionamiento de repuestos y el verdadero cuello de botella en la velocidad de restauración.

La curva de apagones de la temporada de tifones

El mapa de peligros del Sudeste Asiático no es un solo mapa, sino cuatro capas juntas. Filipinas se encuentra en el centro del cinturón de tifones del Pacífico occidental: Luzón y las Visayas tienen un promedio de veinte ciclones tropicales al año, de cinco a ocho de ellos con fuerza de tifón severa, y un solo paso puede dejar a una provincia sin red eléctrica durante tres a siete días. A lo largo del corredor Da Nang, Quang Nam y Quang Ngai, en el centro de Vietnam, la temporada se extiende de septiembre a noviembre, donde los tifones más el levantamiento orográfico producen lluvias extremas e inundaciones repentinas que destruyen las líneas de transmisión que corren al lado de las carreteras. La cuenca baja del Chao Phraya de Tailandia, alrededor de Ayutthaya y Pathum Thani, es baja y plana; la prolongada inundación de 2011 sumergió polígonos industriales y estaciones base juntas, y tardó casi dos meses en retroceder. Los estados de Kelantan y Terengganu, en la costa este de Malasia, sufren repetidos apagones generalizados durante el monzón del noreste, de noviembre a febrero. Estos cuatro peligros comparten exactamente una propiedad: la duración de la interrupción cambia de horas a días, y una copia de seguridad diseñada para cuatro horas se agota la primera tarde.

Cómo las inundaciones destruyen una batería

El daño causado por el agua a una batería de plomo-ácido ocurre en capas y la mayor parte es irreversible. La primera capa es la caja y los terminales: una vez que el agua llega al área de los terminales, los postes y las correas de conexión forman una celda electrolítica, aparece una corrosión severa en unos días y la resistencia de contacto aumenta hasta que la batería ya no puede transportar corriente de descarga. El segundo es el electrolito: incluso una batería sellada sumergida durante días absorberá agua a través de la porosidad de la carcasa y la válvula de ventilación, diluyendo el ácido y reduciendo la gravedad específica, por lo que la capacidad se desvanece. El tercero es el cortocircuito interno: el agua fangosa de la inundación transporta sedimentos e iones conductores, y una vez que une las placas positiva y negativa dentro de la celda, la batería se autodescarga a cero y no se recarga. El cuarto problema que más se pasa por alto: las baterías que estaban sumergidas pero aún descargadas en ese momento fallan en grupo entre tres y seis meses después, porque la corrosión ya se ha producido y simplemente no ha llegado al punto de inflexión. Por lo tanto, la decisión de mantener o reemplazar después de la inundación no puede basarse en el voltaje del circuito abierto; requiere una prueba de descarga de capacidad y todo lo que esté por debajo del 80 % de la capacidad nominal debe reemplazarse.

Altura de instalación y diseño del gabinete

La mayor parte de la resiliencia ante desastres se decide en la etapa de dibujo. Primero, la altura de instalación: la parte inferior del banco de baterías debe estar al menos a 0,5 m por encima del nivel de inundación más alto registrado, y en sitios ribereños en Filipinas y Vietnam central eso a menudo significa 1,2 mo más. Cuando no se pueda elevar el montaje en el piso, cambie a cajas de baterías montadas en la pared o coloque el banco sobre un pedestal de concreto. En segundo lugar, protección del gabinete: al menos IP55, sellos de junta doble en los bordes de las puertas y un camino de drenaje laberíntico en la entrada de aire para que la lluvia impulsada por el viento no pueda entrar directamente. En tercer lugar, drenaje: coloque orificios de drenaje en el piso del gabinete inclinados hacia afuera y levante el zócalo al menos 200 mm por encima del nivel del suelo para evitar que el escurrimiento de la superficie retroceda. Cuarto, la corrosión: los sitios costeros (en cualquier lugar de Filipinas, la costa vietnamita o la costa este de Malasia) contienen una alta niebla salina, por lo que los gabinetes, los pernos y las barras de conexión a tierra deben especificarse para la clase de corrosión C4 o C5, o la estructura fallará antes que los componentes electrónicos. Ninguno de estos cuatro es caro, pero si se omite uno, todo el sitio será reconstruido después del próximo tifón.

Centralizado versus distribuido: quién restaura más rápido

La velocidad de restauración posterior a un desastre depende mucho más de la arquitectura de respaldo que del tamaño del equipo. El respaldo centralizado (grandes celdas de 2 V en una sala de equipos, como la serie GFM de 200 a 3000 Ah) tiene un costo unitario más bajo y es fácil de monitorear de manera centralizada, pero una sola falla tiene un gran impacto y el reemplazo necesita equipo de elevación, lo que en un área con caminos cortados a menudo significa esperar tres días o más. El respaldo distribuido (una cadena de terminales frontales independientes de 12 V por gabinete) tiene una pequeña capacidad por punto y un buen aislamiento de fallas; un solo monobloque pesa entre 30 y 60 kg y dos personas con una llave pueden cambiarlo, por lo que la restauración puede ser realizada por equipos de motociclistas. En las provincias insulares de Filipinas y las tierras altas centrales de Vietnam, la arquitectura distribuida normalmente restablece el servicio más del doble de rápido que la centralizada. La respuesta práctica es un híbrido: capacidad centralizada en los sitios centrales, reemplazabilidad distribuida en los sitios periféricos, con un objetivo de diseño de reemplazo completo de la cadena en dos horas en cualquier sitio, un indicador mucho más cercano a la realidad del desastre que cualquier cifra de capacidad.

Repuestos Preposicionamiento y Taladros

En última instancia, la resiliencia se reduce a dos preguntas sencillas: ¿dónde están los repuestos? y ¿puede la tripulación realmente hacer el cambio? En el caso de los repuestos, la ubicación importa más que la cantidad. Establezca almacenes por zona de peligro, cada uno de los cuales cubra un radio de cuatro horas en automóvil, abastecidos entre el 5% y el 8% del conteo del sitio en esa zona, y abastecidos como cadenas completas, no como monobloques individuales, porque nadie tiene tiempo para hacer coincidir las celdas en el sitio después de un tifón. El almacén también debe contener correas de conexión, tapas de terminales, herramientas aisladas y un probador de capacidad; Los datos de campo muestran que el elemento que con mayor frecuencia falta en un sitio de restauración no es la batería sino la correa y la llave dinamométrica. Los simulacros deben diseñarse en torno a un escenario sin red, sin caminos y sin red: asumir que el sitio en sí está fuera de contacto, enviar al equipo con una lista de sitios en papel y una llave mecánica, recargar desde un generador en el sitio y completar un reemplazo completo de la cadena, todo contra un cronómetro. Ejecútelo una vez antes de cada temporada de monzones y compare el tiempo real con el objetivo de dos horas; el intervalo es la lista de trabajo del próximo año. Los operadores que perforan seriamente normalmente restauran más del 90% de los sitios en 72 horas; los que no suelen perder la primera semana por la confusión.

La primera semana después de un tifón: orden de restauración

La restauración después de un desastre no consiste en reparar todos los sitios a la vez; sigue un orden estricto y equivocarse multiplica el tiempo total de recuperación. La primera prioridad son los puntos de agregación de transmisión y los nodos centrales, porque cuando fallan, las docenas de sitios posteriores no pueden realizar el backhaul incluso con la energía restaurada; repararlos no logra nada. La segunda prioridad son los sitios que transportan comunicaciones de emergencia y líneas privadas empresariales, que los gobiernos normalmente exigen que se restablezcan primero después de un desastre, y la demora genera una presión adicional para el cumplimiento. La tercera prioridad son los sitios macro que cubren una población densa y donde se concentra el tráfico. Los sitios suburbanos y rurales ocupan el cuarto lugar. Esta orden debería fijarse como una lista antes de la temporada y enviarse a los equipos de restauración, despacho de generadores y almacenes de repuestos, en lugar de decidirse en una reunión de emergencia posterior. Otro paso que habitualmente se omite es la secuenciación de energía versus transmisión: muchas cuadrillas conectan el generador primero y luego descubren que el backhaul no funciona, desperdiciando energía. Confirme el estado del enlace de retorno antes de decidir si iniciar el generador. Finalmente, registre todo: hora de llegada, hora de restauración, lo que se reemplazó y lo que queda pendiente en cada sitio, capturado en el lugar y reportado. Ese registro es tanto la base para un reclamo de seguro como el insumo para el siguiente simulacro. Obtenga la orden y los registros correctamente en la primera semana y las siguientes tres semanas son simplemente ejecución. View Telecom Backup Power Selection