《電子技術應用》
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三重防護:一個沿海平臺的不間斷電源系統解決方案
摘要: 一個不間斷電源已經強制性地運用在了石油鉆塔上:出于安全的原因,信號照明必須在任何時候都能夠正常運作。為非洲海面上的沿海鉆塔而設計一個不間斷電源系統的任務,R. STAHL面臨著三大挑戰。這個不間斷電源系統不僅僅需要對爆燃性空氣具有保護措施,也必須適應在鉆塔位置上的過熱情況與海洋性氣候。
Abstract:
Key words :

  一個不間斷電源已經強制性地運用在了石油鉆塔上:出于安全的原因,信號照明必須在任何時候都能夠正常運作。為非洲海面上的沿海鉆塔而設計一個不間斷電源系統的任務,R. STAHL面臨著三大挑戰。這個不間斷電源系統不僅僅需要對爆燃性空氣具有保護措施,也必須適應在鉆塔位置上的過熱情況與海洋性氣候。

  完全斷電或主供電系統出現故障,例如頻率波動或雷擊引起的過電壓,必須被安全地橋接在石油鉆塔上。最重要的是,功能信號燈不僅對鉆井平臺的順利運作非常重要,也對附近所有的船舶和飛機安全保障是非常重要的。因此,航行燈在任何情況下必須保證不能熄滅。該平臺位于遠離非洲大西洋海岸和那些大洞穴,目前正在作為天然氣臨時貯存處來使用,通常依靠一個太陽能發電站來供給電能。平行地安裝了一個電池供電的緊急輸電網。除了供電設備之外,R. STAHL為不間斷電源系統解決方案從它的模塊化配套元件中裝配了更多的能量分布組件。

  極好的天氣, 惡劣的環境除了偶爾發生的爆燃性空氣(例如區域1),熱帶氣候和海洋空氣必須加以考慮。平臺上的溫度經常超過35攝氏度,有時會達到50攝氏度的峰值。在這樣的溫度環境下,不間斷電源電池充電器的工作過程會產生大量的功率損耗,需要一些特殊的措施。為了防止熱度過高,R. STAHL在最大可用的雙向性硅鋼片機箱中安裝了蓄x電池充電器,具有的一些特殊功能確保了散熱:通過一項專利冷卻臺技術,熱量是直接從保護性外殼上疏散。散熱片被連接到機箱的側面,為方便在維修過程中安心使用雙向性硅鋼片設備。

  特殊性能產生波動一個用于危險區域具有運動監控功能的不銹鋼風扇,被安裝在外殼的上面,便于熱量的消散。風扇在極端環境條件下也能改進后在區域1使用。強制冷卻被一個智能控制系統所控制和監測:風扇的工作狀態是依靠目前周圍的溫度進行了調整的。由于這些措施,1000瓦特的最大功率損失可以得到補償,此外在外殼表面消散的熱量也沒有了。電池充電所產生的相當大數量的廢氣熱能因此被釋放到自然環境中而不會影響充電器的操作。

  如同其他所有的R. STAHL不間斷電源解決方案一樣,區域1所必需的防爆裝置是由一種特殊的功能所確保的,其在市場上是獨一無二的:一個綜合的Ex不間斷電源防護監視器功能的蓄電池充電器及電池,也被安裝在Ex區域內,根據ATEX指令并依據國際電工委員會60079 ff,而能夠得到安全操作。

  用雙電源保證持續照明為了確保照明的連續供電,R. STAHL安裝了一個區別于標準電源和緊急輸電網的具有安全并聯饋電的配電盤。照明配電盤特設計有兩個互鎖設備的輸入端。此外,每根輸出線都獨立地對接地故障進行監視。所有功能都可以從外部被激活,每根輸出線的狀況都是由位置手柄來明確指示的。通過安裝雙向性硅鋼片防火外殼(Ex d)和增加連接房間安全(Ex e)外殼的一個組合,R. STAHL是能夠在沿海平臺上的極限空間內安裝,而實現非常緊湊、重量優化的系統。耐海水的雙向性硅鋼片外殼的所有外部金屬零件是由SS316不銹鋼做成的。這種材料在海上環境中使用而不需要做進一步的表面處理。

  100%在危險區域的進程安全:模塊化的不間斷電源解決方案細節不間斷電源解決方案組件的范圍包括蓄電池充電器,各種防爆再充電電池(鉛凝膠,鎳鎘,鎳氫電池),充電監測技術,包括報警信號器,直流電源經銷商和為了各種性能等級可達到3000 VA的逆變器。此外,R. STAHL提供了一個大范圍系列的防爆罩,例如GUBox系列的特性是Ex e連接房間。R. STAHL還提供了用戶特定防爆要求的模塊。

三重防護

  圖示 1:R. STAHL提供的防爆不間斷電源系統在沿海平臺上用一個蓄電池裝置確保了發生故障時能夠安全供電

三重防護

  圖示2:由于環境溫度非常高,防爆外殼裝配了一個散熱片和一個風扇

三重防護

  圖示3: Ex 不間斷電源防護裝置確保了充電器和電池監測,這是在Ex區域1中明確必需的

三重防護

  圖示4:具有安全并聯饋電的經銷商解決方案確保了照明的連續供電,也能適用于危險區域

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