Проектирование судового резервного питания определяется автономностью, вписанной в международное право, и средой, которая сурово наказывает за небрежность. В настоящей статье разрабатываются герметичные никель-металлгидридные резервные модули для законных судовых применений, определённых в первой статье, — резервного радиоисточника GMDSS по главе IV/13 СОЛАС, переходных источников и аварийного освещения на батареях, а также нагрузок мостика/сигнализации, — и выполняется расчёт в той последовательности, которую ожидают судовой электротехник и инспектор классификационного общества. Статья начинается с таблицы нагрузок и нормированной автономности: радиоисточник должен одновременно питать определённый морским районом комплект VHF и MF/MF-HF/спутниковой связи в течение требуемого часа бедствия при номинальных 24 В, с пиками манипуляции передачи, наложенными на ток дежурного приёма; нагрузки аварийного освещения и переходные суммируются по их собственным длительностям. Эти энергии преобразуются в отдаваемую ёмкость после понижающих коэффициентов на температуру аккумуляторной или помещения, деградацию к концу срока службы и окно напряжения радиостанции или инвертора, а пиковый ток передачи проверяется отдельно, чтобы манипуляция не сбрасывала радиостанцию. Затем рассматривается монтаж: автоматическое подключение при потере питания, разделение и защита, чтобы резерв питал только предназначенные нагрузки, режим заряда, сохраняющий здоровье герметичных элементов в течение лет буферного заряда в качающемся, вибрирующем, насыщенном солью корпусе, а также контроль и аварийная сигнализация, подтверждающие готовность. Честно сравнивается герметичный NiMH с наливным свинцово-кислотным, клапанно-регулируемым свинцово-кислотным (VRLA) и никель-кадмиевым по правилам монтажа МЭК 60092, ЭМС МЭК 60533 и среде оборудования МЭК 60945, показывая, где герметичная, малообслуживаемая и безкадмиевая химия упрощает вентиляцию и содержание аккумуляторной, а где крупные традиционные батареи или обязательные первичные элементы спасательных средств остаются правильным нормативным выбором.
Расчёт радиоисточника строится на нагрузках и является одновременным: перечислить каждую радиостанцию, которую судно должно использовать для связи при бедствии по морскому району (VHF всегда; MF для A2; MF/HF и/или Inmarsat/спутник для A3/A4), взять ток приёма/дежурства и ток передачи при номинальном рабочем цикле и просуммировать их так, как они реально эксплуатировались бы в течение нормированной автономности, которую правила государства флага и руководства ИМО выражают в часах (привычная величина — минимум один час для определённого одновременного комплекта; конкретные значения устанавливает применимое правило и наличие аварийного источника).
Первый анимированный рисунок строит энергетический бюджет радиосвязи. Батарея должна также питать возможный заряд внутренних батарей радиостанции и нагрузку управления/индикации и должна отдавать пик передачи — в несколько раз выше тока приёма — без просадки шины 24 В ниже порога отключения радиостанции. Затем ёмкость понижается на температуру и конец срока службы. Резерв организуется так, чтобы подключаться автоматически, быть независимым от главного и аварийного источников и быть защищённым от разряда нерадионагрузками.
Энергия аварийного освещения — это интеграл подключённых аварийных светильников по требуемой длительности — 18 часов для грузового, 36 часов для пассажирского судна для аварийного источника, — при этом переходная батарея покрывает минуты до подключения аварийного генератора. Переход на светодиодные светильники резко снижает ватты на люкс, поэтому распределённые герметичные пакеты NiMH в автономных аварийных светильниках или локальных резервных боксах могут теперь покрывать значимое освещение путей эвакуации и мест посадки без центральной наливной батареи.
Переходные источники определяются скорее мощностью, чем энергией: они должны мгновенно питать критическое освещение и системы управления, а иногда проворачивать или поддерживать аварийный генератор в течение нескольких минут после длительного простоя. Расчёт отличает эту короткую задачу высокой готовности от долгой ровной осветительной ночи и часа радиосвязи и применяет те же понижения на холод/жару, конец срока службы и окно напряжения с надлежащими запасами для освидетельствования.
Резерв подключается к нагрузке через выделенную защищённую распределительную сеть с автоматическим переключением при потере нормального/аварийного питания, чёткой изоляцией и защитой от перегрузки по току и обратной полярности; резерв GMDSS остаётся электрически независимым, как требует правило. Заряд идёт от выделенного судового зарядного устройства с ограничением тока, температурной компенсацией и подходящим для герметичного NiMH режимом буферного/компенсирующего заряда, поскольку годы непрерывной зарядки в море иначе перегрели бы или высушили герметичные элементы.
Элементы с низким саморазрядом и правильно управляемое зарядное устройство поддерживают резерв действительно полным в течение долгих рейсов и периодов простоя в порту, а сигнализация зарядного тока и неисправности на мостике или в центральном посту управления удовлетворяют требованиям готовности СОЛАС. Номинальная архитектура 24 В соответствует судовой практике радиосвязи и управления; предохранители и сечение кабелей следуют правилам монтажа серии МЭК 60092.
Морские резервные модули должны выдерживать условия среды МЭК 60092/60945: продолжительную вибрацию и удар, работу при заданных углах крена и дифферента, влажное тепло, сухое тепло и холод, а также коррозию в соляном тумане. Конструкция использует зафиксированные элементы, антивибрационное крепление, сварные или зафиксированные межэлементные соединения, коррозионностойкий крепёж и конформно покрытые или герметичные корпуса, подходящие для помещения, с клеммами, защищёнными от проливов и перемычек.
Отсутствие свободного электролита в герметичном NiMH устраняет риск пролива кислоты при сильной качке и необходимость проверки уровня и доливки электролита на движущемся судне — реальное преимущество в обслуживании и безопасности по сравнению с наливным свинцово-кислотным и NiCd. Тепловое размещение по-прежнему важно: резервные пакеты располагают вдали от прямого тепла машин и в температурном диапазоне, использованном для расчёта ёмкости, с проверкой как экстремума холодного пуска, так и горячего буфера.
Наливной свинцово-кислотный давно питает крупные аварийные и радиобатареи при низкой первоначальной стоимости, но требует выделенной вентилируемой аккумуляторной или шкафа, обслуживания электролита и поддонов для проливов, плохо переносит холод и страдает от расслоения/сульфатации, а также тяжёл. VRLA снижает обслуживание, но остаётся слабым на холоде, может высохнуть при длительном буфере и жаре и по-прежнему содержит серную кислоту. Наливной никель-кадмий — это надёжный премиальный выбор: отличная терпимость к экстремальным температурам и злоупотреблениям и долгий срок службы, — но он требует доливки, выделяет газы и содержит кадмий при ужесточающихся экологических правилах.
Второй анимированный рисунок оценивает химии по осям, важным для распределённого судового резерва: герметичность/без обслуживания, удержание заряда для мгновенной готовности, отдача на холоде, бремя вентиляции и экологическое соответствие. Герметичный NiMH повторяет значительную часть резервной терпимости NiCd, будучи герметичным и безкадмиевым, и избегает недостатков свинцово-кислотных по обслуживанию и холоду, что делает его наилучшим для компактных, распределённых, малообслуживаемых резервных модулей, а не для замены самых крупных центральных батарей.
Резервная батарея является частью регулируемой системы безопасности, поэтому проектное досье фиксирует расчёт нагрузок и автономность, допущения о понижении, схему автоматического подключения и заряда, конструкцию под среду и стандарты элементов, а также определяет точную нормативную область, отличая установленный на судне резерв GMDSS и аварийное освещение (которые батарея может обслуживать при одобрении флага/класса) от первичных элементов двусторонних УКВ и EPIRB спасательных средств (которые она обслуживать не может).
Заключительная статья описывает кампанию типового одобрения и освидетельствований: правила СОЛАС и эксплуатационные стандарты ИМО, МЭК 60945 для около-радиооборудования, МЭК 60092 и МЭК 60533 для монтажа и ЭМС, знак-колесо MED там, где применимо, аккумуляторные доказательства МЭК 61951-2 / МЭК 62133-2 / UN 38.3, а также периодические осмотры и учения, сохраняющие достоверность резерва в течение всего срока службы судна.
Weijiang Power разрабатывает и производит герметичные никель-металлгидридные элементы и согласованные промышленные пакеты для удалённого, автономного и связанного с безопасностью оборудования и поддерживает партнёров OEM файлами характеристик МЭК 61951-2, доказательствами безопасности МЭК 62133-2, характеризацией импульсных нагрузок, испытаниями в широком температурном диапазоне и совместной валидацией зарядного устройства и пакета. Сообщите нам ваш рабочий цикл, пиковый ток, температурный диапазон, целевую автономность и стандарты, которым должно соответствовать ваше изделие; наши инженеры зададут комбинацию элемента и пакета, защищающую время работы, надёжность и срок службы. Обзор ассортимента — на странице продуктов.
