EO529

Tecnologia ELETTRONICA OGGI 529 - ottobre 2025 66 Le E-PSU sono integrate all’interno dell’apparecchiatura finale pres- surizzata e non sono esposte ad alta pressione né a contatto con l’e- lemento liquido. Le E-PSU sono più vicine agli alimentatori industriali, ma con un’affidabilità estremamente elevata e funzionalità dedicate alle esigenze degli operatori sottomarini. E-PSU in sintesi I progettisti di elettronica di potenza che si occupano di alimentatori sottomarini spesso descrivono il loro lavoro come: “Progettare un ali- mentatore altamente robusto con estrema affidabilità e intelligenza per uno degli ambienti più ostili della terra, dove il fallimento non è un’op- zione”. Questa è una buona sintesi delle sfide che i progettisti devono affrontare quando sviluppano soluzioni di alimentazione che saranno utilizzate in mari profondi, dove la maggior parte delle volte l’uomo non può accedere se non con l’uso di ROV. La gamma di applicazioni sottomarine è ampia e, a seconda del segmento a cui si rivolge l’alimentatore, si applicano standard e best practice diversi, ma per tutti esiste un approccio comune che prevede l’esecuzione di un’analisi dei rischi per valutare correttamente la tecno- logia e la sicurezza operativa. In collaborazione con il produttore dell’apparecchiatura, il calcolo del carico elettrico è uno dei primi compiti da considerare durante la pro- gettazione del sistema di alimentazione elettrica. Gli ingegneri devo- no stimare il carico elettrico richiesto da tutti gli elementi sottomarini che consumeranno elettricità, in modo da poter scegliere un’alimenta- zione adeguata. Ogni carico locale può essere classificato in diverse categorie, ad esempio vitale, essenziale e non essenziale: Vitale: la perdita di energia metterà a rischio la sicurezza del persona- le o causerà gravi danni alla piattaforma/nave/attrezzatura di fondo? Essenziale: la perdita di energia elettrica causerà un degrado o la per- dita della produzione di petrolio/gas o, nel caso di cavi transcontinen- tali, delle comunicazioni? Non essenziale: la perdita non ha alcun effetto sulla sicurezza o sulla produzione? A seconda dell’apparecchiatura finale e del livello di rischio, possono essere prese in considerazione diverse tecnologie, come una soluzio- ne di alimentazione ridondante, un bilanciamento automatico del ca- rico o una risorsa di alimentazione di emergenza che passa agli UPS. In tutti i casi gli alimentatori devono essere in grado di comunicare con il sistema di monitoraggio centrale, dove, grazie all’ultima evoluzione del controllo digitale e degli algoritmi predittivi, si raggiungono elevati livelli di sicurezza operativa. Poiché alcune parti delle apparecchiatu- re sottomarine per petrolio e gas passano da un funzionamento com- pletamente idraulico a uno ibrido, ad esempio le valvole motorizzate che vengono monitorate e controllate elettronicamente, gli alimentatori devono essere integrati nel cilindro pressurizzato. Inoltre, quando si progettano alimentatori per cavi di trasmissione, ad esempio ripetitori di segnale, poiché lo spazio è critico, i progettisti devono considerare il volume disponibile per modellare l’alimentatore in modo da adattarlo all’applicazione finale. A causa della capacità e dell’elevato livello di integrazione, un altro punto importante da tenere in considerazione quando si progetta un alimentatore per il funzionamento sottomarino è la compatibilità elet- tromagnetica all’interno del sistema incorporato. Durante la progetta- zione dell’apparecchiatura finale vengono eseguiti approfonditi test di interoperabilità, che talvolta possono richiedere l’adozione di una to- pologia diversa, ad esempio multifase con sfasamento attivo per ridur- re le interferenze EMI. Nelle applicazioni sottomarine è ovvio che la durata e l’affidabilità sono molto importanti. Gli alimentatori devono essere progettati con un elevato margine di sicurezza e con la minor quantità possibile di stress - elettrico e termico - su ogni componente. La selezione dei com- In alto, alimentatore progettato per essere inserito nel cilindro pressurizzato. Sopra, alimentatore progettato con un elevato margine di sicurezza e affidabilità (Picture credits: PRBX/VB120-5)