Jak zakład spożywczy skrócił przestoje o 45% dzięki RCBO Soutya AC

Zakład przetwórstwa spożywczego w Johor w Malezji tracił co miesiąc tysiące dolarów z powodu uciążliwych awarii elektrycznych i spowodowanych przez nie przestojów w produkcji. W obiekcie wymieniono przestarzałe, oddzielne układy MCB i RCCB na wyłączniki różnicowoprądowe prądu przemiennego z zabezpieczeniem nadprądowym (RCBO) firmy Soutya. Rezultat: nieplanowane przestoje spadły w pierwszym kwartale o 45%, a uciążliwe wyjazdy spadły o ponad 90%.

Tło klienta

Zakład zatrudnia 120 osób i posiada trzy linie produkcyjne do konfekcjonowanych sosów i dressingów. Na każdej linii znajdują się agregaty chłodnicze, mieszalniki szybkoobrotowe i automatyczne maszyny do napełniania. Układ elektryczny pobiera średnie obciążenie 850 A na dwie główne tablice rozdzielcze, a trzecia tablica obsługuje HVAC i oświetlenie.

Produkcja żywności wymaga ciągłej pracy. Przerwa w środku partii może zepsuć surowce i wymusić pełny cykl czyszczenia. Obiekt działał przez 12 lat, a infrastruktura elektryczna stawała się coraz bardziej fragmentaryczna w miarę dodawania nowego sprzętu.

Wyzwania i bolesne punkty

W oryginalnym projekcie zastosowano miniaturowe wyłączniki termomagnetyczne (MCB) do zabezpieczenia nadprądowego oraz oddzielny wyłącznik różnicowoprądowy (RCCB) na górze każdej płytki. Teoretycznie to warstwowanie zapewnia zarówno ochronę nadprądową, jak i ziemnozwarciową. W praktyce stwarzało to poważne problemy z koordynacją.

Napędy o zmiennej prędkości w mieszadłach generowały niewielkie prądy upływowe. Te prądy upływowe zgromadziły się na głównych wyłącznikach RCCB, które zadziałały bez ostrzeżenia. W ciągu trzech miesięcy w zakładzie zanotowano 14 nieplanowanych wyłączeń prądu. Każde wyłączenie trwało średnio 40 minut. Przy szacunkowym koszcie utraconej produkcji i zmarnowanych składników wynoszącym 18 000 dolarów na godzinę, zdarzenia te kosztują około 168 000 dolarów na kwartał.

Zespół konserwacyjny wypróbował dwie poprawki. Po pierwsze, zwiększyli czułość wyłączników RCCB z 30 mA do 100 mA. Zmniejszyło to liczbę uciążliwych wyłączeń, ale także zwiększyło ryzyko bezpieczeństwa, ponieważ prąd różnicowy 100 mA może być niebezpieczny. Po drugie, wymienili starsze wyłączniki różnicowoprądowe na nowe jednostki innego producenta, mając nadzieję, że pomocne będzie lepsze filtrowanie wewnętrzne. Tak się nie stało. Prądy upływowe nadal występowały, a nowe wyłączniki RCCB zachowywały się w ten sam sposób.

Dlaczego wyłącznik różnicowoprądowy Soutya AC z zabezpieczeniem nadprądowym?

Wykonawca instalacji elektrycznych ocenił trzy opcje: utrzymanie warstwowej konstrukcji MCB + RCCB, przejście na dedykowane przekaźniki różnicowoprądowe z oddzielnymi przekładnikami prądowymi lub przejście na indywidualne wyłączniki różnicowoprądowe w każdym obwodzie wyjściowym. Wykonawca porównał jednostki dwóch światowych marek oraz wyłącznik różnicowoprądowy Soutya AC z zabezpieczeniem nadprądowym.

O wyborze zadecydowały trzy czynniki. Po pierwsze, Soutya RCBO łączy termomagnetyczne zabezpieczenie nadprądowe i wykrywanie prądu różnicowego 30 mA w jednym module, całkowicie eliminując problem koordynacji. Po drugie, charakterystyka wyzwalania urządzenia była zgodna zarówno z normą IEC 60898-1 dotyczącą zabezpieczenia nadprądowego, jak i wymaganiami dotyczącymi działania prądu różnicowego określonymi w normie GB/T 6829-2017. Po trzecie, jednostka Soutya oferowała zdolność wyłączania 6 kA w cenie o około 15% niższej niż porównywalne produkty importowane z Europy.

Wykonawca docenił także ujednolicony układ zacisków produktu, który uprościł okablowanie panelu. Inżynier zakładu potwierdził, że Soutya RCBO spełnia wszystkie lokalne wymogi bezpieczeństwa i zostanie zaakceptowany przez inspektora ds. instalacji elektrycznych.

Proces wdrażania i stosowania

Projekt modernizacji trwał cztery tygodnie. Wykonawca rozpoczął od audytu pełnego obciążenia wszystkich obwodów odpływowych, pomiaru rzeczywistych prądów roboczych i określenia, które obwody miały w przeszłości awarie. Audyt ten stał się podstawą harmonogramu panelu, w którym każdemu obwodowi przydzielono odpowiednio znamionowy RCBO.

Kolejnymi krokami były:

• Odłączenie zasilania każdej tablicy rozdzielczej i usunięcie istniejących wyłączników nadprądowych i wyłącznika różnicowoprądowego znajdującego się powyżej.
• Instalowanie wyłączników RCBO Soutya w każdym położeniu obwodu odpływowego.
• Dodanie indywidualnych listew zacisków neutralnych tam, gdzie ich brakowało w starszych panelach, ponieważ każdy RCBO wymaga dedykowanego połączenia neutralnego do wykrywania równowagi rdzenia.
• Testowanie każdego obwodu za pomocą przenośnego testera RCD w celu sprawdzenia czasu zadziałania i progu prądu różnicowego.
• Uruchomienie płytek i rejestracja podstawowych parametrów elektrycznych w celu porównania.

Podczas pracy pojawiła się jedna trudność. Kilka paneli na starszej linii produkcyjnej zostało podłączonych do wspólnych przewodów neutralnych w wielu obwodach. W tej konfiguracji RCBO widzi sumę prądów powrotnych i wyłącza się. Rozwiązaniem było przerobienie czterech podobwodów, aby każdy chroniony obwód miał własny przewód neutralny. Wydłużyło to harmonogram o dwa dni, ale było konieczne, aby instalacja działała.

Wyniki stosowania i wyniki ilościowe

Dwa miesiące po uruchomieniu dzienniki konserwacji obiektu wykazały:

• Liczba uciążliwych wyjazdów spadła o 92%, z 14 na kwartał do 1–2 na kwartał.
• Nieplanowane przestoje spadły ze 140 minut miesięcznie do 35 minut miesięcznie, co stanowi poprawę o 75%.
• Całkowity kwartalny koszt przestojów w dostawie prądu spadł z 168 000 dolarów do poniżej 40 000 dolarów, co pozwoliło zakładowi zaoszczędzić ponad 128 000 dolarów na kwartał.
• W ciągu dwumiesięcznego okresu próbnego nie dotrzymano żadnych terminów produkcyjnych w porównaniu do trzech w poprzednim kwartale.

Projekt zwrócił się w niecały miesiąc. Ponieważ wyłączniki różnicowoprądowe Soutya reagują na prądy różnicowe w ciągu 0,1 sekundy, zakład poprawił także poziom bezpieczeństwa bez poświęcania czasu pracy. Zespół konserwacyjny spędza teraz czas na innych zadaniach, zamiast resetować i rozwiązywać problemy.

Opinia klienta

Kierownik ds. elektryki i konserwacji w zakładzie ujął to jasno: „Przeszliśmy od cotygodniowej gonitwy za fantomowymi podróżami do systemu, który działa. Zasilacze RCBO Soutya dają nam pewność, że każdy obwód jest chroniony i pozostają online wtedy, kiedy powinny”.

Lekcje i zalecenia

Inne obiekty ze starzejącymi się systemami elektrycznymi mogą wyciągnąć trzy wnioski z tego projektu.

• Po pierwsze, warto zainwestować w indywidualne RCBO na każdym obwodzie wychodzącym. Izolują awarie jednego obwodu, więc pojedyncza usterka nie powoduje już wyłączenia całej linii produkcyjnej.
• Po drugie, przed wybraniem ocen wykonaj dokładny audyt obciążenia. Dodatkowy czas poświęcony na pomiar rzeczywistych prądów zapobiega kosztownym błędom i zapewnia koordynację.
• Po trzecie, sprawdź przewody uziemiające i neutralne wewnątrz istniejących paneli. Wspólne neutralne są najczęstszą przyczyną niepowodzenia modernizacji RCBO. Zaplanuj przeróbki w harmonogramie projektu.

Gdyby zespół miał ponownie wykonać projekt, nalegałby, aby prace związane z podłączeniem przewodu neutralnego zostały wykonane w zaplanowanym okresie przestoju. W tym przypadku wykonawca zakończył prace w normalnych oknach konserwacyjnych, co wydłużyło harmonogram. Dedykowane zamknięcie byłoby czystszym i szybszym podejściem.

Referencje

• GB/T 6829-2017. Wyłączniki różnicowoprądowe z zabezpieczeniem nadprądowym lub bez, do użytku domowego i podobnego (RCBO).
• IEC 60898-1. Akcesoria elektryczne - Wyłączniki do zabezpieczeń nadprądowych w instalacjach domowych i podobnych - Część 1: Wyłączniki do instalacji prądu przemiennego Działanie.
• GB/T 16895.1-2020. Instalacje elektryczne niskiego napięcia - Część 1: Podstawowe zasady, ocena ogólnych charakterystyk, definicje.