Πώς ένα εργοστάσιο τροφίμων μείωσε το χρόνο διακοπής λειτουργίας κατά 45% με τα Soutya AC RCBO

Ένα εργοστάσιο επεξεργασίας τροφίμων στο Johor της Μαλαισίας, έχανε χιλιάδες δολάρια κάθε μήνα λόγω ηλεκτρικών οχλήσεων και του χρόνου διακοπής της παραγωγής που προκαλούσαν. Η εγκατάσταση αντικατέστησε την ξεπερασμένη χωριστή διάταξη MCB και RCCB με διακόπτες κυκλώματος υπολειπόμενου ρεύματος AC με προστασία υπερέντασης (RCBO) από τη Soutya. Το αποτέλεσμα: οι απρογραμμάτιστες διακοπές μειώθηκαν κατά 45% το πρώτο τρίμηνο και τα ταξίδια όχλησης μειώθηκαν περισσότερο από 90%.

Υπόβαθρο πελατών

Το εργοστάσιο απασχολεί 120 άτομα και λειτουργεί τρεις γραμμές παραγωγής για συσκευασμένες σάλτσες και ντρέσινγκ. Κάθε γραμμή λειτουργεί ένα μείγμα από ψυκτικές μονάδες, αναμικτήρες υψηλής διάτμησης και αυτοματοποιημένες μηχανές πλήρωσης. Το ηλεκτρικό σύστημα τραβάει ένα μέσο φορτίο 850 A σε δύο βασικούς πίνακες διανομής και μια τρίτη πλακέτα χειρίζεται HVAC και φωτισμό.

Η παραγωγή τροφίμων απαιτεί συνεχή λειτουργία. Μια διακοπή στη μέση μιας παρτίδας μπορεί να αλλοιώσει τα ωμά συστατικά και να αναγκάσει έναν πλήρη κύκλο καθαρισμού. Η εγκατάσταση λειτουργούσε για 12 χρόνια και η ηλεκτρική υποδομή είχε αυξηθεί αποσπασματικά καθώς προστέθηκε νέος εξοπλισμός.

Προκλήσεις και σημεία πόνου

Ο αρχικός σχεδιασμός χρησιμοποίησε θερμομαγνητικούς διακόπτες κυκλώματος (MCB) για προστασία από υπερένταση και ξεχωριστό διακόπτη κυκλώματος υπολειπόμενου ρεύματος (RCCB) στην κορυφή κάθε πλακέτας. Θεωρητικά, αυτή η στρώση παρέχει προστασία τόσο από υπερένταση όσο και από σφάλματα γείωσης. Στην πράξη δημιούργησε σοβαρά προβλήματα συντονισμού.

Οι μονάδες μεταβλητής ταχύτητας στους μίξερ παρήγαγαν μικρά ρεύματα διαρροής. Αυτά τα ρεύματα διαρροής συσσωρεύτηκαν στα κύρια RCCB, τα οποία ενεργοποιήθηκαν χωρίς προειδοποίηση. Κατά τη διάρκεια ενός τριμήνου, το εργοστάσιο κατέγραψε 14 απρογραμμάτιστες διακοπές ρεύματος. Κάθε διακοπή λειτουργίας διαρκούσε κατά μέσο όρο 40 λεπτά. Με εκτιμώμενο κόστος 18.000 $ ανά ώρα σε χαμένη παραγωγή και σπατάλη συστατικών, αυτά τα γεγονότα κοστίζουν περίπου 168.000 $ ανά τρίμηνο.

Η ομάδα συντήρησης προσπάθησε δύο επιδιορθώσεις. Πρώτον, αύξησαν τον βαθμό ευαισθησίας των RCCB από 30 mA σε 100 mA. Αυτό μείωσε τα ταξίδια όχλησης αλλά και αύξησε τον κίνδυνο ασφάλειας, επειδή ένα υπολειπόμενο ρεύμα 100 mA μπορεί να είναι επικίνδυνο. Δεύτερον, αντικατέστησαν τα παλαιότερα RCCB με νέες μονάδες από διαφορετικό κατασκευαστή, ελπίζοντας ότι θα βοηθούσε το καλύτερο εσωτερικό φιλτράρισμα. Δεν το έκανε. Τα ρεύματα διαρροής εξακολουθούσαν να υπάρχουν και τα νέα RCCB συμπεριφέρονταν με τον ίδιο τρόπο.

Γιατί λειτουργεί ο διακόπτης υπολειπόμενου ρεύματος Soutya AC με προστασία υπερέντασης;

Ο εργολάβος ηλεκτρικής ενέργειας του εργοστασίου αξιολόγησε τρεις επιλογές: διατήρηση του σχεδιασμού MCB + RCCB με στρώσεις, μετάβαση σε αποκλειστικά ρελέ υπολειπόμενου ρεύματος με ξεχωριστούς CT ή μετάβαση σε μεμονωμένα RCBO σε κάθε εξερχόμενο κύκλωμα. Ο ανάδοχος συνέκρινε μονάδες από δύο παγκόσμιες μάρκες και τον διακόπτη κυκλώματος υπολειπόμενου ρεύματος Soutya AC με προστασία υπερέντασης.

Τρεις παράγοντες αποφάσισαν την επιλογή. Πρώτον, το Soutya RCBO συνδυάζει θερμομαγνητική προστασία υπερέντασης και ανίχνευση υπολειπόμενου ρεύματος 30 mA σε μία μονάδα, εξαλείφοντας πλήρως το πρόβλημα συντονισμού. Δεύτερον, τα χαρακτηριστικά ενεργοποίησης της μονάδας συμμορφώνονταν τόσο με το IEC 60898-1 για προστασία από υπερένταση όσο και με τις απαιτήσεις απόδοσης υπολειπόμενου ρεύματος στο GB/T 6829-2017. Τρίτον, η μονάδα Soutya προσέφερε ικανότητα θραύσης 6 kA σε τιμή περίπου 15% χαμηλότερη από τις συγκρίσιμες ευρωπαϊκές εισαγωγές.

Ο ανάδοχος εκτίμησε επίσης την τυποποιημένη διάταξη ακροδεκτών του προϊόντος, η οποία απλοποίησε την καλωδίωση του πίνακα. Ο μηχανικός του εργοστασίου επιβεβαίωσε ότι το Soutya RCBO πληρούσε όλες τις τοπικές απαιτήσεις ασφάλειας και θα γινόταν αποδεκτό από τον ηλεκτρολόγο επιθεωρητή.

Διαδικασία Υλοποίησης και Εφαρμογής

Το έργο μετασκευής διήρκεσε τέσσερις εβδομάδες. Ο ανάδοχος ξεκίνησε με έλεγχο πλήρους φορτίου όλων των εξερχόμενων κυκλωμάτων, μετρώντας τα πραγματικά ρεύματα λειτουργίας και προσδιορίζοντας ποια κυκλώματα είχαν ιστορικά βιώσει ταξίδια. Αυτός ο έλεγχος αποτέλεσε τη βάση για ένα πρόγραμμα πίνακα που εκχωρούσε σε κάθε κύκλωμα ένα σωστά βαθμολογημένο RCBO.

Τα επόμενα βήματα ήταν:

• Απενεργοποίηση κάθε πλακέτας διανομής και αφαίρεση των υπαρχόντων MCB και του ανάντη RCCB.
• Εγκατάσταση των Soutya RCBO σε κάθε θέση εξερχόμενου κυκλώματος.
• Προσθήκη μεμονωμένων μπλοκ ουδέτερων ακροδεκτών όπου τα παλαιότερα πάνελ δεν τα είχαν, καθώς κάθε RCBO απαιτεί μια αποκλειστική ουδέτερη σύνδεση για ανίχνευση ισορροπίας πυρήνα.
• Δοκιμή κάθε κυκλώματος με φορητό ελεγκτή RCD για επαλήθευση του χρόνου ενεργοποίησης και του ουδού υπολειπόμενου ρεύματος.
• Θέση σε λειτουργία των σανίδων και καταγραφή βασικών ηλεκτρικών παραμέτρων για σύγκριση.

Μια δυσκολία εμφανίστηκε κατά τη διάρκεια της εργασίας. Αρκετά πάνελ στην παλαιότερη γραμμή παραγωγής είχαν συνδεθεί με κοινόχρηστους ουδέτερους σε πολλαπλά κυκλώματα. Σε αυτήν τη διαμόρφωση, ένα RCBO βλέπει το άθροισμα των ρευμάτων επιστροφής και θα απενεργοποιηθεί. Η λύση ήταν να επεξεργαστούν ξανά τέσσερα υποκυκλώματα για να δώσουν σε κάθε προστατευμένο κύκλωμα τον δικό του ουδέτερο αγωγό. Αυτό πρόσθεσε δύο ημέρες στο χρονοδιάγραμμα, αλλά ήταν απαραίτητο για να γίνει η εγκατάσταση λειτουργική.

Αποτελέσματα εφαρμογής και ποσοτικοποιημένα αποτελέσματα

Δύο μήνες μετά τη θέση σε λειτουργία, τα αρχεία καταγραφής συντήρησης της εγκατάστασης έδειξαν:

• Τα ταξίδια όχλησης μειώθηκαν κατά 92%, από 14 ανά τρίμηνο σε 1–2 ανά τρίμηνο.
• Ο μη προγραμματισμένος χρόνος διακοπής μειώθηκε από 140 λεπτά το μήνα σε 35 λεπτά το μήνα, βελτίωση 75%.
• Το συνολικό τριμηνιαίο κόστος της διακοπής ηλεκτρικής ενέργειας μειώθηκε από 168.000 $ σε κάτω από $40.000, εξοικονομώντας το εργοστάσιο περισσότερα από 128.000 $ ανά τρίμηνο.
• Δεν χάθηκαν προθεσμίες παραγωγής κατά τη δίμηνη περίοδο αξιολόγησης, σε σύγκριση με τρεις το προηγούμενο τρίμηνο.

Το έργο εξοφλήθηκε σε λιγότερο από ένα μήνα. Επειδή τα Soutya RCBO ανταποκρίνονται στα υπολειπόμενα ρεύματα μέσα σε 0,1 δευτερόλεπτα, η μονάδα βελτίωσε επίσης τα επίπεδα ασφάλειας χωρίς να θυσιάζει το χρόνο λειτουργίας. Η ομάδα συντήρησης ξοδεύει τώρα τον χρόνο της σε άλλες εργασίες αντί για επαναφορά και αντιμετώπιση προβλημάτων.

Μαρτυρία πελάτη

Ο διευθυντής ηλεκτρικών και συντήρησης του εργοστασίου το είπε ξεκάθαρα: "Από το να κυνηγάμε ταξίδια φάντασμα κάθε εβδομάδα σε ένα σύστημα που λειτουργεί. Τα Soutya RCBO μας δίνουν τη σιγουριά ότι κάθε κύκλωμα προστατεύεται και παραμένουν στο διαδίκτυο όταν πρέπει."

Μαθήματα και συστάσεις

Άλλες εγκαταστάσεις με παλιά ηλεκτρικά συστήματα μπορούν να λάβουν τρία μαθήματα από αυτό το έργο.

• Πρώτον, μεμονωμένα RCBO σε κάθε εξερχόμενο κύκλωμα αξίζουν την επένδυση. Απομονώνουν τις βλάβες σε ένα κύκλωμα, επομένως ένα μόνο πρόβλημα δεν κλείνει πλέον ολόκληρη τη γραμμή παραγωγής.
• Δεύτερον, κάντε έναν ενδελεχή έλεγχο φορτίου πριν επιλέξετε αξιολογήσεις. Ο επιπλέον χρόνος που δαπανάται για τη μέτρηση των πραγματικών ρευμάτων αποτρέπει δαπανηρά λάθη και διασφαλίζει τον συντονισμό.
• Τρίτον, ελέγξτε τη γείωση και την ουδέτερη καλωδίωση μέσα στα υπάρχοντα πάνελ. Τα κοινόχρηστα ουδέτερα είναι ο πιο συνηθισμένος λόγος για τον οποίο αποτυγχάνει μια μετασκευή RCBO. Σχεδιάστε για εκ νέου εργασία στο χρονοδιάγραμμα του έργου.

Εάν η ομάδα επαναλάμβανε το έργο, θα επέμενε να γίνει η ουδέτερη εργασία επανακαλωδίωσης κατά τη διάρκεια ενός προγραμματισμένου παραθύρου διακοπής λειτουργίας. Σε αυτή την περίπτωση, ο ανάδοχος ολοκλήρωσε τις εργασίες κατά τη διάρκεια κανονικών παραθύρων συντήρησης, γεγονός που επέκτεινε το χρονοδιάγραμμα. Μια αποκλειστική διακοπή λειτουργίας θα ήταν μια πιο καθαρή και ταχύτερη προσέγγιση.

Αναφορές

• GB/T 6829-2017. Διακόπτες κυκλώματος υπολειπόμενου ρεύματος με ή χωρίς προστασία υπερέντασης για οικιακές και παρόμοιες χρήσεις (RCBO).
• IEC 60898-1. Ηλεκτρικά εξαρτήματα - Διακόπτες για προστασία από υπερένταση για οικιακές και παρόμοιες εγκαταστάσεις - Μέρος 1: Διακόπτες κυκλώματος για A.C. Λειτουργία.
• GB/T 16895.1-2020. Ηλεκτρικές εγκαταστάσεις χαμηλής τάσης - Μέρος 1: Θεμελιώδεις αρχές, εκτίμηση γενικών χαρακτηριστικών, ορισμοί.