四、 必须有效解决晃动带来的影响。

　　海工UPS不仅在搬运、装卸过程会有倾斜和晃动，在UPS运行过程都有可能会产生晃动，无论是水平还是垂直方向都有可能产生较大幅度的晃动，如何减少晃动带来的影响?我们必须在UPS的整体结构上做提升，应该包括：

　　1、加强变压器、电感等器件的防震，所有螺丝必须加弹垫;

　　2、采用更加牢固框架柜体结构;

　　3、在垂直连接处采用软铜条(或叠片式绝缘软母排)连接，如直流母排与SCR或IGBT功率管的连接采用软铜条连接，内部连接线要有一定余量;

　　4、电路板接插件端子位置点胶处理，以防止脱落;

　　验证振动性能可根据IEC60068-2-6:2007(或GB/T2423.10-2008)要求，UPS在通电状态下做振动试验。验证在船舶振动的影响下，UPS能否正常工作。振动试验试验参数设置

　　试验方法

　　(1)将受试设备按实际使用状态安装在振动台上，并通电工作。

　　(2)按规定的频率范围和振幅，以不超过1oct /min扫频速率扫描，检查有无共振现象。

　　(3)如无明显共振点，则在30Hz下作90min耐振试验。

　　(4)在每一记录到在放大率Q≥2的共振频率上作90min耐振试验。如测得的几个共振频率较为接近，则可采用扫频试验来替代离散频率试验，持续时间为120min。扫频频率可限制在临界频率的0.8~1.2倍之间。

　　(5)试验应在三个互相垂直方向(垂、横、纵)依次进行上述试验。

　　五、 必须解决潮湿、盐雾、油雾、霉菌侵蚀对UPS设备带来的影响

　　海工UPS是应在海中，其环境对金属的腐蚀性要强于陆上，对应UPS设备内部板件(PCB电路板)、铜条线缆、螺钉螺帽等金属导体材料的必须采取防腐处理，否则内部器件一旦腐蚀随时可能引起故障。因此我们首先要解决的就是抗腐蚀，可采取的措施有：1、内部框架板金件更多采用抗腐蚀性更强的覆铝镍板;2、螺丝螺帽采用不锈钢材质;3、铜条等金属导通连接件进行镀镍处理;4、内部电路板正反2面喷涂三防漆，然后进行灌胶处理。

　　一般工业级UPS内部电路板都会进行三防(防锈、防潮、防尘)涂覆处理，海工UPS内部电路板在做三防漆涂覆处理的同时，最好再进行灌胶处理，灌胶的厚度大于2.5mm，这样才能够达到海工UPS应用要求。当然涂覆灌胶的同时必须考虑电路板的散热以及涂覆材料对电路板上元器件的影响，所以涂覆必须选择合适的材料和先进的涂覆工艺。

　　涂覆工艺可采用全自动可编程控制涂覆机进行涂覆或采用人工手工涂覆，手工涂覆有气泡、波浪、毛刷脱毛，精度无法控制，太浪费涂料、速度慢。涂覆机能够高效、精准涂覆，精确控制喷涂阀门能确保0.05mm厚度的三防涂覆效果均匀一致。涂覆机在PCB板上面需要贴片的位置预先点上一种特殊的胶，固化后再经过烤炉，涂覆是根据程序自动进行的。

　　知名涂敷材料有德国Bectron品牌电子三防漆材料，该三防漆是透明的改性醇酸树脂三防。涂覆后可根据IEC60654-4: 1987(工业过程测量和控制装置的工作条件 第4部分:腐蚀和侵蚀影响)的要求进行盐雾试验，试验内容如下：

　　(1) 试验溶液：质量百分比浓度为5 % ±1 %的氯化钠(化学纯以上)溶液， 其pH值在温度为20 ℃ ±2 ℃时为6.5 ～7.2 。

　　(2) 相对湿度：90% -95%。

　　(3) 温度：40℃ ±2℃。

　　(4) 试验周期：4个喷雾周期。每个周期连续喷雾时间2h，7天湿热贮存期。

　　(5) 在试验前应测量受试设备的绝缘电阻和进行功能试验。

　　(6) 受试设备按使用状态放入盐雾箱内，在15 ℃～ 35 ℃温度条件下连续喷雾2h，喷雾过程结束时，将受试设备按使用状态放入温度为40 ℃±2 ℃ ，相对湿度为90%～95 %的湿热箱内，历时7 天。

　　(7) 试验期间设备不运行，每个贮存周期的第7 天进行功能试验。

　　(8) 试验结束后，应将受试设备置于正常大气条件下恢复1 h～2 h，紧接着应进行绝缘电阻测量和性能试验。

　　试验结果应符合设备标准(技术条件) 的有关规定，且用肉眼检查金属表面应无明显变质和腐蚀。通过以上试验验证后涂覆完成，完成涂覆后对电路板进行灌胶处理，通过灌胶处理后UPS内部电路板如下：

　　2、 当某台UPS逆变器短路，由于共用电池，两台UPS的整流器是并接在一起的，则可能导致两台UPS同时故障。

　　3、 由于两台UPS的整流器并接在一起，每台UPS输出的直流电压会有压差，虽然UPS的控制系统可监测到并自动调节电压，保证两台UPS输出直流电压值相同，但是如果控制精度不够或控制失败，两台UPS整流器间产生环流，到一定值时，UPS整流器将自动关闭，导致故障。

　　不共用电池方案虽然也会有上述1和2的问题，但是损坏的只是单台UPS，而另一台UPS工作正常，保证并机系统的输出是不间断的，这也是用户采用“1+1”冗余并机带来系统可靠性的好处。而如果采用共用电池方案，无形中将冗余并联供电的两套独立UPS系统，通过电池连接为一体，变成了一套系统，这也就是花了并机系统的钱没有达到冗余并机的目的。

　　七、 海工动力电缆

　　船舶和海洋石油平台的电力电缆一般选择船用EPR绝缘电缆电缆，例如江苏上上品牌海工动力电缆类型为：CJPJ95/SC/NC-0.6/1kV(额定电压0.6/1kV交联聚乙烯绝缘低烟无卤聚烯烃内护套镀镍钢丝编织铠装低烟无卤交联聚烯烃外护套船用电力电缆，SC/NC型)，电缆结构示意图如下：

　　导体：镀锡圆铜丝,第2类导体;

　　耐火层：云母带(仅适用于NC型)

　　绝缘：交联聚乙烯;内护套：低烟无卤聚烯烃

　　铠装层：镀镍钢丝编织;外护套：低烟无卤交联聚烯烃

　　燃烧性能：阻燃电缆为IEC60332，耐火电缆为IEC60331;

　　船用电力电缆载流量的选择，导体最高额定工作温度未90℃，环境空气温度45℃，线缆选择参考标准为GB/T13029《船用电缆的选择和敷设》中第一部分《船舶低压电力系统电缆的选择和敷设》，其部分载流量表如下：

　　八、 设备柜体材质、结构及包装防护要求

　　船舶、海洋石油平台上电气设备柜体内部大部分采用覆铝镍板，采用框架结构，整柜要做防锈处理，喷涂防锈漆，螺丝螺栓就要采用不锈钢材质，内部连接铜条采用镀镍防锈处理。柜门中间位置要加强，以保证门的稳固，在晃动时不易发生形变。柜门加阻尼器，门开启后能够固定，防止由于晃动导致柜门不断摇摆。柜体顶部要防水顶盖，门缝要加密封条，仪表、显示屏必须防水处理，柜体IP防护等级必须高于IP23(防止直径大于12.5mm的固体外物侵入，防止与垂直的夹角小于60度的方向所喷洒的水侵入电器而造成损坏)。

　　船舶、海洋石油平台建设周期长，建设方需要购买的设备多，一些设备到达现场后无法及时安装，很多时候是直接堆放在建设工地一角，户外无遮挡，日晒雨淋，因此必须对UPS设备有必要的防护措施。首先，设备用木托板面上必须采用防潮处理，可用一层塑料膜覆盖木托板，防止设备底部渗水。UPS在出厂时除一般的保护膜缠绕防护外，还必须把设备由上往下套工业塑料袋进行密封处理，包括设备底部，均需要做特殊密封处理。

　　UPS设备柜体设计可承受自身重量的吊环，通过专业软件建立相应的模型，做应力分析，评估设备能够满足在上船舶、海洋平台的吊装作业使用。

　　九、 UPS持证要求

　　海洋船舶、海洋平台建造完成后要入级，主要九大船级社，中国船级社(CCS)、美国船级社(ABS)、法国船级社(BV)、挪威船级社(DNV)、英国劳氏船级社(LR)、德国劳氏船级社(GL)、韩国船级社(KR)、意大利船级社(RINA)、日本海事协会(ClassNK)，UPS交付时需要提交由船级社出具的《船用产品证书》，即第三方检验机构(船级社)签发的检验证书，证书内容需包括：

　　1)设备名称、产品编号、设备位号等基本设备标识;

　　2)设备型号规格、关键部件、特性数据等基本技术参数;

　　3)设计审核/批准和工厂检验内容及产品符合性描述。

　　同时提交产品符合证书，该证书至少包括如下内容：

　　1)设备名称、设备位号、产品编号等基本设备标识;

　　2)设备型号规格(尺寸)、关键部件、特性数据等基本技术参数;

　　3)设备按认可的规范、标准和供货合同设计/制造/检验的符合性描述。

　　十、 关于电源设备的维护维修要求

　　由于船舶是航行在海洋之中，停靠在全世界各地港口码头，海上油气田平台分布在海洋之中，当设备故障时可能远离大陆，要赶赴客户设备现场不是那么容易。这就要求UPS设备提供商的售后服务网络覆盖足够广，而且服务网点要有专业的维修工程师和用户机型的备品备件，能够快速响应，快速判断故障原因，及时维修好故障设备。

　　建立一支具有电气基本知识和操作技能的技术人员，能够对UPS做日常维护保养工作，在UPS发生异常或故障时能够通过电话等方式进行指导操作，第一次时间回复正常供电，这也是非常有必要的。

　　国外UPS品牌在中国国内直属的服务网点非常有限，大部分只有在北、上、广有其售后服务中心，其他地方有由其经销商进行技术服务，即使有厂家服务中心的其备品备件在国内也是不完整的，关键电路板、核心器件还是在国外，维修的时间长。国外品牌技术支持服务，其服务管理模式也是让很多用户难受，其服务收费高昂，若UPS要更换核心电路板，其维修成本可能要高于更换整机的成本。另外，国外UPS品牌授权的经销商技术服务工程师的专业能力有限，厂家对经销商的培训有限，经销商的业务难以建立完善的备品备件库，而且大部分技术资料、核心技术对国内经销商是保密的，其技术开放程度是有限的。因此厂家售后服务水平和能力也是用户非常关注的一点。

　　目前能够真正应用于船舶、海洋石油平台的UPS品牌并不多，其UPS产品在中、大功率段通过中国船级社认证CCS型式认可的，有完善的服务网点，在船舶、海洋石油平台有成熟应用的目前有科华恒盛等少数几家，其中科华恒盛的FR-UK31DL系列属于海工类UPS。

　　作者简介：

　　吕伟升，男，38岁，本科。

　　厦门科华恒盛股份有限公司 工业&交通高级售前技术经理。

　　参与实施中海油涠洲12-2\12-1W\11-2B\11-4NB平台，文昌WC9-2等海洋石油平台UPS项目及多艘国内海洋船舶UPS应用项目。

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