台風と洪水期: 東南アジアにおける通信バックアップ電力の設計と復旧

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2018年4月10日

ルソン島とビサヤ諸島では、平均して年間約 20 回の熱帯低気圧が発生します。ベトナム中部、チャオプラヤ盆地、マレーシア東海岸にはそれぞれ独自の洪水カレンダーがあります。停電は数時間から数日にも及び、浸水したバッテリーは決して回復しません。この記事では、設置高さ、キャビネットの保護、スペアの事前配置、復元速度の実際のボトルネックについて説明します。

台風シーズンの停電曲線

東南アジアのハザードマップは1枚の地図ではなく、4層に重ねて作られています。フィリピンは西太平洋の台風ベルトの中心に位置しており、ルソン島とビサヤ諸島では平均して年間約 20 個の熱帯低気圧が発生し、そのうち 5 ～ 8 個は猛烈な台風の強さで発生し、1 回通過するだけで 3 ～ 7 日間系統電力が供給されない州になる可能性があります。ベトナム中部のダナン、クアンナム、クアンガイ回廊に沿ってシーズンは9月から11月まで続き、台風と地形リフトにより極端な降雨と鉄砲水が発生し、高速道路の脇を走っている送電線が寸断されます。アユタヤとパトゥムターニー周辺のタイのチャオプラヤー下流域は低くて平らです。 2011 年の長期にわたる洪水では工業団地と基地局が一緒に水没し、水が引くまでに 2 か月近くかかりました。マレーシアの東海岸のクランタン州とトレンガヌ州では、11月から2月の北東モンスーン期間中に広範囲にわたる停電が繰り返し発生している。これら 4 つの危険は、まさに 1 つの特性を共有しています。つまり、停止期間が数時間から数日に変化し、4 時間設計されたバックアップは最初の午後までに使い果たされてしまいます。

浸水によりバッテリーが破壊される仕組み

鉛蓄電池への水による損傷は層状に発生し、そのほとんどは修復できません。最初の層はケースと端子です。端子部分に水が到達すると、ポストと接続ストラップが電解槽を形成し、数日以内に深刻な腐食が発生し、バッテリーが放電電流を流せなくなるまで接触抵抗が上昇します。 2 つ目は電解液です。密閉されたバッテリーを数日間浸しておいても、ケースの多孔性や通気バルブから水分が吸収され、酸が薄まり比重が低下するため、容量が低下します。 3 つ目は内部短絡です。濁った洪水はシルトと導電性イオンを運び、セル内のプラスとマイナスのプレートを橋渡しすると、バッテリーは自己放電してゼロになり、再充電できなくなります。最も見落とされているのは 4 番目です。水没していたが、その時点ではまだ放電していたバッテリーが、3 ～ 6 か月後にクラスターで故障します。これは、腐食がすでに発生していて、単に転換点に達していないためです。したがって、洪水後の維持または交換の決定は、開路電圧に依存することはできません。容量放電テストが必要で、定格の 80% を下回るものは交換する必要があります。

設置高さとキャビネットの設計

防災性のほとんどは図面の段階で決まります。まず、設置高さです。バッテリーバンクの底部は、記録された最高洪水レベルより少なくとも 0.5 メートル上に位置する必要があります。フィリピンやベトナム中部の川沿いの場所では、多くの場合、1.2 メートル以上を意味します。床置きの高さを高くできない場合は、壁掛けバッテリーボックスに切り替えるか、バンクをコンクリート台座の上に設置してください。第二に、キャビネットの保護: 少なくとも IP55、ドアの端には二重ガスケットシールが施され、吸気口には迷路状の排水路が設けられているため、風による雨が直接侵入することはありません。第三に、排水: キャビネットの床に外側に傾斜した排水穴を取り付け、台座を地面から少なくとも 200 mm 高くして、表面流出の逆流を防ぎます。第 4 に、腐食: フィリピン、ベトナム海岸、マレーシアの東海岸のどこでも、海岸沿いの場所では塩霧が多く発生するため、エンクロージャ、ボルト、接地棒は C4 または C5 腐食クラスに指定されている必要があり、そうしないと電子機器が故障する前に構造が故障します。これら 4 つはどれも高価ではありませんが、1 つを省略すると、次の台風の後にサイト全体が再建されます。

集中型と分散型: どちらがより早く復元できるか

災害後の復旧速度は、作業員の規模よりもバックアップ アーキテクチャによって大きく左右されます。集中バックアップ (200 ～ 3,000Ah の GFM シリーズなど、機器室にある大型 2V セル) は単価が低く、集中監視が容易ですが、単一の障害が広範囲に影響を与えるため、交換には吊り上げ装置が必要であり、道路が寸断された地域では、多くの場合 3 日以上待つ必要があります。分散バックアップ (キャビネットごとに独立した 12V フロント端子ストリング) は、ポイントあたりの容量が小さく、障害分離が優れています。単一のモノブロックの重量は 30 ～ 60kg で、レンチ 1 つを持って 2 人で交換できるため、バイクチームが修復を行うことができます。フィリピンの島嶼部やベトナムの中央高地では、分散型アーキテクチャは通常、集中型アーキテクチャの 2 倍以上の速さでサービスを復旧します。実際的な答えはハイブリッドです。つまり、コア サイトで集中化されたキャパシティ、エッジ サイトで分散された交換可能性、単一サイトで 2 時間以内に全文字列を交換するという設計目標が設定されています。これは、どのキャパシティの数値よりも災害の現実にはるかに近い指標です。

スペアの事前位置決めとドリル

回復力は最終的に 2 つの単純な疑問に帰着します。予備はどこにあるのか、そして乗組員は実際に交換できるのかということです。スペアの場合は、数量よりも場所が重要です。危険ゾーンごとに前方倉庫を設定し、それぞれが車で 4 時間の半径をカバーし、そのゾーン内のサイト数の 5% ～ 8% を在庫します。また、台風の後はサイトでセルを照合する時間が誰もないため、個々のモノブロックではなく完全なストリングとして在庫します。倉庫には、接続ストラップ、端子カバー、絶縁ツール、容量テスターも保管する必要があります。現場データによると、修復現場で不足していることが最も多いのはバッテリーではなく、ストラップとトルク レンチです。訓練は、送電網なし、道路なし、ネットワークなしのシナリオに基づいて設計する必要があります。現場自体が連絡が取れていないことを想定し、紙の現場リストとメカニカルキーを持って作業員を派遣し、現場の発電機から充電して弦の完全な交換を完了します。すべてストップウォッチを使用して行われます。各モンスーンの季節の前に 1 回実行し、実際の時間を目標 2 時間と比較します。その差が来年の作業リストになります。真剣に掘削を行うオペレーターは通常、72 時間以内にサイトの 90% 以上を復旧します。そうでない人は、最初の 1 週間は混乱に負ける傾向があります。

台風発生後の最初の 1 週間: 復旧の順序

災害後の復旧は、すべての現場を一度に修復することではありません。厳密な順序に従っているため、順序を間違えると総回復時間が長くなります。最優先事項は送信アグリゲーション ポイントとコア ノードです。これらに障害が発生すると、電力が回復しても数十のダウンストリーム サイトがバックホールできないため、それらを修復しても何も達成されません。 2 番目に優先されるのは、緊急通信と企業の専用回線を伝送するサイトです。通常、政府は災害発生後、まずこれらの復旧を要求しますが、遅延するとコンプライアンスへのさらなるプレッシャーが生じます。 3 番目の優先事項は、トラフィックが集中する人口密集地をカバーするマクロ サイトです。郊外と田舎のサイトが 4 番目に続きます。この命令はシーズン終了後に緊急会議で決定されるのではなく、シーズン前にリストとして修正され、復旧作業員、発電機の派遣、予備倉庫に発行されるべきである。もう 1 つ見逃されがちなステップは、電力と送信のシーケンスです。多くの作業員は、最初に発電機に接続し、その後バックホールがダウンしていることに気づき、電力を無駄にします。発電機を起動するかどうかを決定する前に、バックホール リンクのステータスを確認してください。最後に、到着時間、復旧時間、各サイトで何が交換され、何が残っているかをすべて記録し、その場で撮影して報告します。その記録は、保険請求の基礎となると同時に、次の訓練への入力となります。 1 週目で注文と記録を正しく作成し、その後の 3 週間はただ実行するだけです。 View Telecom Backup Power Selection