Typowy problem rozwiązania zasilania zewnętrznego opartego na szafie zewnętrznej IP55
Richard Wang 29 kwietnia 2022 r
Przedmowa
W tym artykule przedstawiono głównie problemy spowodowane budową rozwiązania zasilania zewnętrznego z szafą zewnętrzną IP55. I w oparciu o te problemy, w jaki sposób konstruujemy nasze rozwiązania, aby uniknąć tych problemów.
1. Wyzwania, jakie stawiają obszary o trudnym środowisku, stojące przed rozwiązaniami zasilania zewnętrznego
1.1. Obszar przybrzeżny i wyspy
Na całym świecie istnieje wiele regionów z dużymi wybrzeżami i wyspami. Na tych obszarach nieuchronnie konieczne będzie wdrożenie niektórych rozwiązań w zakresie zasilania zewnętrznego. Na przykład zasilacz kamery CCTV i system zasilania awaryjnego nadzoru wideo. Innym przykładem jest rozwiązanie RRU Power Backup Solution dla stacji bazowych 4G. Zwykle większość klientów będzie używać kabiny zewnętrznej IP55 do realizacji tego rodzaju rozwiązania zasilania zewnętrznego z punktu widzenia kosztów.
Największym problemem w rejonie wybrzeża jest połączenie wysokiej wilgotności i słonego powietrza, które może powodować szybką rdzę metalu. Rdza ta może stanowić poważne wyzwanie dla trwałości i stabilności sprzętu.
Źródło: www.ise.fraunhofer.de
badanie przeprowadzone przez Fraunhofer-ISEbadania pokazują, że chlorki (sole) osadzają się w ilości do 1500 mg na metr. Słone powietrze powoduje najpierw korozję zewnętrznej obudowy rozwiązania zasilającego. Jednocześnie, ponieważ szafa zewnętrzna IP55 jest powszechnie używana, system zasilania i urządzenia sieciowe wewnątrz szafy zewnętrznej również ulegną stopniowej erozji.
1.2. Obszar dżungli
Edgeware wdrożyło także rozwiązania zasilania zewnętrznego w wielu obszarach dżungli. Głównym problemem na obszarze Dżungli jest oddalenie i niedostępność, co utrudnia konserwację. Ogólna wilgotność w obszarze Dżungli jest wysoka, szczególnie w porze deszczowej, wilgotność sięga 90% lub więcej. Ze względu na dobrą ekologię w obszarze Dżungli żyje wiele owadów i zwierząt. Jeśli rozwiązanie zasilania zewnętrznego opiera się na szafie zewnętrznej IP55, istnieje pewne prawdopodobieństwo inwazji owadów i zwierząt.
Źródło: Rainforests.mongabay.com
1.3 Obszar pustynny
Na świecie istnieje również wiele obszarów pustynnych, które są szeroko rozpowszechnione w krajach rozwijających się. Największym problemem na obszarach pustynnych jest uszkodzenie rozwiązań zasilania zewnętrznego przez piasek. Na tych obszarach jest zwykle dużo piasku i pyłu. W przypadku burzy piaskowej problem się pogłębi. Największym problemem szafy zewnętrznej IP55 jest to, że nie jest to system całkowicie zamknięty, więc piasek i kurz mogą łatwo przedostać się do zewnętrznego systemu zasilania i wpłynąć na stabilność systemu.
Na świecie istnieje również wiele obszarów pustynnych, które są szeroko rozpowszechnione w krajach rozwijających się. Największym problemem na obszarach pustynnych jest uszkodzenie rozwiązań zasilania zewnętrznego przez piasek. Na tych obszarach jest zwykle dużo piasku i pyłu. W przypadku burzy piaskowej problem się pogłębi. Największym problemem szafy zewnętrznej IP55 jest to, że nie jest to system całkowicie zamknięty, więc piasek i kurz mogą łatwo przedostać się do zewnętrznego systemu zasilania i wpłynąć na stabilność systemu.
2. Dlaczego szafa zewnętrzna IP55 nie jest najlepszym wyborem do budowy rozwiązania zasilania zewnętrznego?
2.1 Typowa architektura szaf zewnętrznych IP55
Powyższe zdjęcie przedstawia typowe rozwiązanie zasilania zewnętrznego oparte na obudowie zewnętrznej IP55. Kilka typowych projektów tego typu szaf zewnętrznych IP55:
(1) Do budowy szaf zewnętrznych zwykle używa się stali ocynkowanej.
(2) Jako metodę chłodzenia powszechnie stosuje się wentylator lub klimatyzator.
Projekty te doskonale sprawdzają się w ogólnych obszarach ochrony środowiska. Będzie to jednak duży problem w trudnym środowisku. Na przykład obszar przybrzeżny, obszar dżungli i obszar pustynny, o których wspominaliśmy wcześniej. Analizujemy te regiony pod kątem następujących wyzwań:
- Wysoka wilgotność
- Wysoka temperatura
- Wysoce słone powietrze
- Owady i zwierzęta
- Piasek i kurz
2.2 Korozja stali ocynkowanej w trudnych warunkach
Stal ocynkowana może teoretycznie zapewnić dobrą warstwę ochronną stali, aby uniknąć szybkiej korozji stali. W specjalnych obszarach, takich jak dżungla i obszary przybrzeżne, ze względu na łupkowe powietrze i wyjątkowo wysoką wilgotność, ten efekt ochronny jest bardzo słaby.
Powyższe dwa zdjęcia przedstawiają zewnętrzne rozwiązanie do zasilania energią słoneczną zbudowane przez Edgeware w Ameryce Środkowej w oparciu o obudowę zewnętrzną IP55. Ta szafka zewnętrzna IP55 była używana dopiero przez dwa lata. Ze względu na dużą wilgotność i opady deszczu w okolicy najważniejsze jest, aby po burzy wystąpiło silne światło słoneczne, co bezpośrednio prowadzi do ogólnej korozji szafki zewnętrznej. Szczególnie niebezpieczne jest przerdzewienie górnej części szafki, powodując wyciek wody.
2.3 Szafka zewnętrzna IP55 nie blokuje kurzu i owadów, które mogą mieć wpływ na niezawodność systemu
IP55 teoretycznie może w pewnym stopniu blokować wnikanie pyłu z zewnątrz. Dotyczy to jednak tylko obszarów ogólnych. W przypadku obszarów specjalnych, takich jak lasy deszczowe i pustynie, o których wspominaliśmy wcześniej, to nie wystarczy, ponieważ warunki zewnętrzne są zbyt trudne.
Powyższe zdjęcie przedstawia miejsce rozmieszczone przez naszego klienta na obszarze lasu deszczowego, na którym widać zwłoki owadów i kurz wewnątrz szafki zewnętrznej. Te rzeczy w połączeniu z dużą wilgotnością powietrza mogą mieć ogromny wpływ na funkcjonalność i niezawodność urządzenia.
2.4 Konsekwencje powyższych problemów dla rozwiązań zasilania zewnętrznego
Edgeware zawsze podkreślał w rozmowach z klientami, że projektując i wdrażając rozwiązanie zasilania zewnętrznego, szczególnie w specjalnych obszarach o trudnym środowisku, należy wziąć pod uwagę równowagę OPEX i CAPEX. OPEX nie może gwałtownie wzrosnąć tylko po to, by zaoszczędzić CAPEX. Kiedy rozwiązanie zasilania zewnętrznego oparte na szafie zewnętrznej IP55 zostanie wdrożone w odległych obszarach, wystąpienie powyższych problemów nieuchronnie znacznie zwiększy liczbę i prawdopodobieństwo wizyt na stacji. Koszt utrzymania odległej lokalizacji jest bardzo wysoki, dlatego musimy maksymalnie obniżyć koszty utrzymania tej lokalizacji.
3.Summary
Trudne środowiska wymagają specjalnych reakcji, dlatego zachęcamy klientów do wdrażania serii Edge Span firmy Edgeware w tych specjalnych obszarach. Ponieważ rdzeń tego systemu jest odlany z aluminiowej obudowy, nie ma problemu z rdzewieniem, a cały system osiąga poziom ochrony IP65, aby całkowicie chronić system.