Tyfoon- en overstromingsseizoen: ontwerp en herstel van telecomback-upstroom in Zuidoost-Azië

Artikel

10 april 2018

Luzon en de Visayas hebben gemiddeld zo'n twintig tropische cyclonen per jaar; centraal Vietnam, het Chao Phraya-bekken en de oostkust van Maleisië hebben elk hun eigen overstromingskalender. Storingen kunnen uren tot dagen duren, en een ondergelopen batterij herstelt nooit. Dit artikel behandelt de installatiehoogte, kastbescherming, pre-positionering van reserveonderdelen en het echte knelpunt in de herstelsnelheid.

De uitvalcurve van het tyfoonseizoen

De gevarenkaart van Zuidoost-Azië bestaat niet uit één kaart, maar uit vier lagen. De Filippijnen liggen in het centrum van de tyfoongordel in het westelijke deel van de Stille Oceaan: Luzon en de Visayas hebben gemiddeld zo'n twintig tropische cyclonen per jaar, waarvan vijf tot acht met zware tyfoonsterkte, en een enkele passage kan een provincie drie tot zeven dagen zonder elektriciteit laten zitten. Langs de Da Nang, Quang Nam en Quang Ngai corridor in centraal Vietnam loopt het seizoen van september tot november, waar tyfonen en orografische lift extreme regenval en plotselinge overstromingen veroorzaken die de transmissielijnen langs snelwegen uitschakelen. Het lagere Chao Phraya-bekken van Thailand rond Ayutthaya en Pathum Thani is laag en vlak; Door de langdurige overstroming van 2011 kwamen industrieterreinen en basisstations samen onder water te staan, en het duurde bijna twee maanden voordat ze zich terugtrokken. De oostkuststaten Kelantan en Terengganu van Maleisië hebben te maken met herhaaldelijke wijdverbreide storingen tijdens de noordoostelijke moesson van november tot februari. Deze vier gevaren hebben precies één eigenschap gemeen: de uitvalduur verschuift van uren naar dagen, en een back-up die voor vier uur is ontworpen, is tegen de eerste middag uitgeput.

Hoe overstromingen een batterij vernietigen

Waterschade aan een loodzuuraccu gebeurt in lagen en is voor het grootste deel onomkeerbaar. De eerste laag is de behuizing en de aansluitingen: zodra water het aansluitgebied bereikt, vormen de palen en verbindingsbanden een elektrolytische cel. Binnen enkele dagen treedt er ernstige corrosie op en neemt de contactweerstand toe totdat de batterij geen ontlaadstroom meer kan dragen. De tweede is de elektrolyt: zelfs een afgesloten batterij die dagenlang ondergedompeld is, zal water opnemen via de porositeit van de behuizing en de ontluchtingsklep, waardoor het zuur wordt verdund en het soortelijk gewicht wordt verlaagd, waardoor de capaciteit afneemt. De derde is interne kortsluiting: modderig overstromingswater vervoert slib en geleidende ionen, en zodra het positieve en negatieve platen in de cel overbrugt, ontlaadt de batterij zichzelf tot nul en kan deze niet meer worden opgeladen. Het meest over het hoofd gezien is de vierde: batterijen die ondergedompeld waren maar op dat moment nog steeds ontladen, vallen drie tot zes maanden later in een cluster uit, omdat er al corrosie heeft plaatsgevonden en het omslagpunt simpelweg nog niet heeft bereikt. De beslissing om na de overstroming te blijven of te vervangen kan dus niet berusten op nullastspanning; het vereist een capaciteitsontladingstest en alles onder de 80% van het vermogen moet worden vervangen.

Installatiehoogte en kastontwerp

De meeste rampenbestendigheid wordt bepaald in de tekenfase. Ten eerste de installatiehoogte: de onderkant van de accubank moet minstens 0,5 meter boven het hoogste geregistreerde overstromingsniveau liggen – en op locaties langs rivieren in de Filippijnen en centraal Vietnam betekent dat vaak 1,2 meter of meer. Indien de vloermontage niet verhoogd kan worden, kunt u overstappen op wandgemonteerde accubakken of de bank op een betonnen sokkel plaatsen. Ten tweede, kastbescherming: minimaal IP55, dubbele pakkingen aan de deurranden en een labyrint-afvoerpad bij de luchtinlaat, zodat door de wind aangedreven regen niet direct naar binnen kan dringen. Ten derde, drainage: plaats afvoergaten in de kastvloer die schuin naar buiten lopen, en til de plint minimaal 200 mm boven het maaiveld op om te voorkomen dat het oppervlak wegloopt. Ten vierde, corrosie: kustgebieden – waar dan ook op de Filippijnen, de Vietnamese kust, de oostkust van Maleisië – dragen een hoge zoute mist met zich mee, dus behuizingen, bouten en aardingsstaven moeten worden gespecificeerd in corrosieklasse C4 of C5, anders faalt de structuur voordat de elektronica dat doet. Geen van deze vier is duur, maar als je er één weglaat, wordt het hele terrein na de volgende tyfoon opnieuw opgebouwd.

Gecentraliseerd versus gedistribueerd: wie herstelt sneller

De herstelsnelheid na een ramp wordt veel meer bepaald door de back-uparchitectuur dan door de omvang van de bemanning. Gecentraliseerde back-up – grote 2V-cellen in een apparatuurruimte, zoals de GFM-serie met 200–3.000 Ah – heeft lagere kosten per eenheid en is gemakkelijk centraal te monitoren, maar een enkele storing heeft grote gevolgen en er is vervanging nodig voor hefapparatuur, wat in een gebied met afgesloten wegen vaak betekent dat je drie dagen of langer moet wachten. Gedistribueerde back-up – een onafhankelijke 12V-string aan de voorkant per kast – heeft een kleine capaciteit per punt en een goede foutisolatie; een enkel monoblok weegt 30 tot 60 kg en twee mensen met één sleutel kunnen het verwisselen, zodat de restauratie kan worden uitgevoerd door motorteams. In de Filippijnse eilandprovincies en de centrale hooglanden van Vietnam herstelt gedistribueerde architectuur de dienstverlening doorgaans ruim twee keer zo snel als gecentraliseerde architectuur. Het praktische antwoord is een hybride: gecentraliseerde capaciteit op kernlocaties, gedistribueerde vervangbaarheid op randlocaties, met een ontwerpdoel van volledige vervanging van de strings binnen twee uur op elke afzonderlijke locatie – een indicator die veel dichter bij de rampenrealiteit ligt dan welk capaciteitscijfer dan ook.

Reserveonderdelen voorpositionering en boren

Veerkracht komt uiteindelijk neer op twee duidelijke vragen: waar zijn de reserveonderdelen en kan de bemanning de ruil daadwerkelijk uitvoeren? Bij reserveonderdelen is de locatie belangrijker dan de hoeveelheid. Stel magazijnen in per gevarenzone, elk met een straal van vier uur rijden, bevoorraad op 5% tot 8% van het aantal locaties in die zone – en bevoorraad als complete reeksen, niet als individuele monoblokken, omdat niemand tijd heeft om cellen ter plaatse te matchen na een tyfoon. In het magazijn moeten ook verbindingsbanden, klemmenafdekkingen, geïsoleerd gereedschap en een capaciteitstester aanwezig zijn; Uit veldgegevens blijkt dat het item dat het vaakst ontbreekt op een restauratielocatie niet de batterij is, maar de riem en de momentsleutel. Boren moeten worden ontworpen rond een scenario zonder elektriciteitsnet, zonder wegen en zonder netwerk: ga ervan uit dat de locatie zelf geen contact heeft, stuur de bemanning op pad met een papieren locatielijst en een mechanische sleutel, laad op via een generator ter plaatse en voltooi een volledige vervanging van de snaren, allemaal tegen een stopwatch. Voer het één keer uit vóór elk moessonseizoen en vergelijk de werkelijke tijd met het doel van twee uur; het gat is de werklijst van volgend jaar. Exploitanten die serieus boren, herstellen doorgaans meer dan 90% van de locaties binnen 72 uur; degenen die niet de neiging hebben de eerste week door verwarring te verliezen.

De eerste week na een tyfoon: Orde van herstel

Herstel na een ramp is geen kwestie van het in één keer repareren van elke locatie; het volgt een strikte volgorde, en als de volgorde verkeerd is, wordt de totale hersteltijd vermenigvuldigd. De eerste prioriteit zijn transmissieaggregatiepunten en kernknooppunten, want als deze uitvallen, kunnen de tientallen stroomafwaartse locaties niet meer terughalen, zelfs niet als de stroom is hersteld – het repareren ervan levert niets op. De tweede prioriteit zijn locaties waar noodcommunicatie en particuliere bedrijfslijnen aanwezig zijn, die overheden doorgaans eerst na een ramp moeten herstellen, waarbij vertraging extra nalevingsdruk met zich meebrengt. De derde prioriteit zijn macrolocaties die een dichte bevolkingsdichtheid bestrijken en waar het verkeer zich concentreert. Voorstedelijke en landelijke locaties komen op de vierde plaats. Deze volgorde moet vóór het seizoen in de vorm van een lijst worden vastgelegd en aan de restauratieploegen, de generatoren en de magazijnen voor reserveonderdelen worden verstrekt, in plaats van achteraf in een spoedvergadering te worden besloten. Een andere routinematig gemiste stap is de volgorde van de voeding versus de transmissie: veel bemanningen sluiten eerst de generator aan en ontdekken dan dat de backhaul uitvalt, waardoor de stroom wordt verspild. Controleer de status van de backhaulverbinding voordat u beslist of u de generator wilt starten. Tenslotte legt u alles vast: aankomsttijd, hersteltijd, wat er is vervangen en wat er nog openstaat per locatie, ter plekke vastgelegd en teruggekoppeld. Dat record is zowel de basis voor een verzekeringsclaim als de input voor de volgende oefening. Ontvang de bestelling en de administratie in week één en de volgende drie weken zijn eenvoudigweg uitvoering. View Telecom Backup Power Selection