偏远工厂中的浪涌事件：如何保护控制柜？
偏远工厂中的浪涌事件：如何保护控制柜？
在偏远工业场所，如沙漠井场、山区泵站、海上卫星模块、化工罐区或独立工艺撬装装置中，设备长期面对一个持续且不可预测的威胁——电气浪涌。 雷击、开关操作、超长电缆线路或不稳定的本地电网，都可能引发浪涌。在危险区域内，浪涌不仅会损坏设备，更可能破坏防爆完整性，引发危险故障。 以下内容从工程角度出发，介绍如何识别并降低偏远防爆装置中的浪涌风险。
与使用传统I/O设备相比，使用远程I/O设备节约不少成本。如果你看一下CAPEX（资本支出），也就是说，工厂开始生产之前所产生的成本，光所需的组件和工作步骤就减少了许多。包括电缆、I/O卡、隔离器、布线、连接、机柜、接线柜和接线盒。规划、调试和纠错/修改的支出也较低，这往往是有着最大节省潜力的地方。重要的是，控制室占用的空间也减少。同样重要的是，安装的总重量减少了，这对船舶和平台来说尤其是一个关键因素。
不仅如此，由于缩短了投产时间，OPEX（运营支出）也大幅减少，而远程I/O的模块化热插拔概念使得在维护工作中可以缩短或者完全避免系统断电。集成的报警和警告通常甚至可以防止计划外的系统停机，削减了极端情况下的成本支出。还应指出的是，它还能帮助改善工艺控制，因为高质量的数字通信增加了诊断流程的次数和质量。帮助提高了产品质量。
用四种情况来说明传统布线和远程I/O系统IS1+在危险区域应用中的成本差异。我们的计算结果是基于欧洲或北美的标准时薪之上进行的。
情况1：信号数量极低
我们假设有16个I/O信号，距离为130米（现场仪表和接线盒之间30米，接线盒和控制室之间100米），不包括仪表传统布线的CAPEX成本为120,000欧元，而远程I/O的CAPEX成本为100,000欧元。这相当于节省了17%。
结论: 即使是只有两个I/O模块非常小的远程I/O，也比传统设备更经济。
情况2：信号数量中等
在这种情况下，我们假设有300个I/O信号，距离为230米（现场设备与接线盒之间30米，接线盒与控制室之间200米），预留20%备用。远程I/O在这里可以减少四分之一的成本。传统隔离栅的成本为177万欧元，而远程I/O隔离器的成本为132万欧元。
结论: 远程I/O离现场仪表越近，离控制室越远，节省的费用就越多。
情况3：信号数量高
这个例子的计算是基于1000个I/O信号，距离为230米（本例中现场仪表和接线盒之间为30米，接线盒和控制室之间为200米），备用20%。在这种情况下，远程I/O也能减少四分之一的成本。传统设备的成本为584万欧元，而远程I/O设备的成本为434万欧元。
结论: 这只是一个指导值，但在所有情况下，使用远程I/O可以减少约25%的成本。
情况4：信号数量高且通信距离远
现在，如果我们以1000个I/O信号、1000米的距离和20%的备用量为基础进行计算，差异就更大了。使用传统的隔离栅，成本为1975万欧元，而IS1+远程I/O的成本则下降到514万欧元。尽管由于距离的原因，这里使用了光纤。
结论: 远程I/O在涉及远距离的应用中（如油库）可以节省大量的资金。
