Hvordan et fødevareanlæg reducerede nedetiden med 45 % med Soutya AC RCBO'er

Et fødevareforarbejdningsanlæg i Johor, Malaysia, tabte tusindvis af dollars hver måned på grund af elektriske gener og den produktionsnedetid, de forårsagede. Anlægget erstattede dets forældede separate MCB- og RCCB-arrangement med AC Residual Current-drevne Circuit-Breakers med Overstrømsbeskyttelse (RCBO'er) fra Soutya. Resultatet: Uplanlagt nedetid faldt med 45 % i første kvartal, og generende ture faldt med mere end 90 %.

Kundens baggrund

Fabrikken beskæftiger 120 medarbejdere og driver tre produktionslinjer til emballerede saucer og dressinger. Hver linje kører en blanding af køleenheder, højforskydningsblandere og automatiserede påfyldningsmaskiner. Det elektriske system trækker en gennemsnitlig belastning på 850 A over to hovedfordelingstavler, og en tredje tavle håndterer HVAC og belysning.

Fødevareproduktion kræver kontinuerlig drift. Et stop midt i en batch kan ødelægge råvarer og fremtvinge en fuld rengøringscyklus. Anlægget havde været i drift i 12 år, og den elektriske infrastruktur var vokset stykkevis, efterhånden som nyt udstyr kom til.

Udfordringer og smertepunkter

Det originale design brugte termisk-magnetiske miniatureafbrydere (MCB'er) til overstrømsbeskyttelse og en separat fejlstrømsafbryder (RCCB) øverst på hvert kort. I teorien giver denne lagdeling både overstrøms- og jordfejlsbeskyttelse. I praksis skabte det alvorlige koordinationsproblemer.

Drev med variabel hastighed på mixerne genererede små lækstrømme. Disse lækstrømme akkumulerede på de vigtigste RCCB'er, som udløste uden varsel. I løbet af en tre-måneders periode registrerede anlægget 14 uplanlagte elektriske nedlukninger. Hver nedlukning varede i gennemsnit 40 minutter. Til en anslået pris på $18.000 i timen i tabt produktion og spildte ingredienser, koster disse begivenheder omkring $168.000 pr. kvartal.

Vedligeholdelsesteamet prøvede to rettelser. For det første øgede de følsomhedsvurderingen af ​​RCCB'erne fra 30 mA til 100 mA. Det reducerede generende ture, men øgede også sikkerhedsrisikoen, fordi en 100 mA fejlstrøm kan være farlig. For det andet erstattede de ældre RCCB'er med nye enheder fra en anden producent i håb om, at bedre intern filtrering ville hjælpe. Det gjorde den ikke. Lækstrømmene var stadig til stede, og de nye RCCB'er opførte sig på samme måde.

Hvorfor Soutya AC Reststrøm-drevet Circuit-Breaker med overstrømsbeskyttelse?

Anlæggets el-entreprenør vurderede tre muligheder: behold det lagdelte MCB + RCCB-design, flyt til dedikerede reststrømsrelæer med separate CT'er eller skift til individuelle RCBO'er på hvert udgående kredsløb. Entreprenøren sammenlignede enheder fra to globale mærker og Soutya AC Residual Current-drevne Circuit-Breaker med overstrømsbeskyttelse.

Tre faktorer afgjorde valget. For det første kombinerer Soutya RCBO termisk-magnetisk overstrømsbeskyttelse og 30 mA reststrømdetektion i et enkelt modul, hvilket helt eliminerer koordinationsproblemet. For det andet overholdt enhedens udløsningskarakteristika både IEC 60898-1 for overstrømsbeskyttelse og reststrømsydelseskravene i GB/T 6829-2017. For det tredje tilbød Soutya-enheden en brudkapacitet på 6 kA til et prispunkt, der var omkring 15 % lavere end sammenlignelig europæisk import.

Entreprenøren værdsatte også produktets standardiserede terminallayout, som forenklede panelledninger. Anlæggets ingeniør bekræftede, at Soutya RCBO opfyldte alle lokale sikkerhedskrav og ville blive accepteret af den elektriske inspektør.

Implementering og ansøgningsproces

Eftermonteringsprojektet løb over fire uger. Entreprenøren begyndte med en fuld belastningsaudit af alle udgående kredsløb, måling af faktiske kørestrømme og identifikation af, hvilke kredsløb der historisk havde oplevet trips. Denne revision dannede grundlaget for en panelplan, der tildelte hvert kredsløb en korrekt klassificeret RCBO.

De næste trin var:

• Afbrydelse af strømforsyningen til hver fordelingstavle og fjernelse af de eksisterende MCB'er og opstrøms RCCB.
• Installation af Soutya RCBO'er i hver udgående kredsløbsposition.
• Tilføjelse af individuelle neutrale klemrækker, hvor ældre paneler manglede dem, da hver RCBO kræver en dedikeret neutral forbindelse til kernebalanceføling.
• Test af hvert kredsløb med en bærbar RCD-tester for at verificere udløsningstid og reststrømstærskel.
• Idriftsættelse af tavlerne og logning af baseline elektriske parametre til sammenligning.

En vanskelighed dukkede op under arbejdet. Flere paneler på den ældre produktionslinje var blevet forbundet med delte neutrale på tværs af flere kredsløb. I den konfiguration ser en RCBO summen af ​​returstrømme og vil trippe. Løsningen var at omarbejde fire underkredsløb for at give hvert beskyttet kredsløb sin egen nulleder. Det tilføjede to dage til tidsplanen, men var nødvendigt for at gøre installationen funktionel.

Ansøgningsresultater og kvantificerede resultater

To måneder efter idriftsættelse viste anlæggets vedligeholdelseslogfiler:

• Generelle ture faldt med 92 %, fra 14 pr. kvartal til 1-2 pr. kvartal.
• Uplanlagt nedetid faldt fra 140 minutter om måneden til 35 minutter om måneden, en forbedring på 75 %.
• De samlede kvartalsvise omkostninger til elektrisk nedetid faldt fra $168.000 til under $40.000, hvilket sparer anlægget mere end $128.000 pr. kvartal.
• Ingen manglende produktionsdeadlines i løbet af den to-måneders evalueringsperiode, sammenlignet med tre i det foregående kvartal.

Projektet betalte sig tilbage på mindre end en måned. Fordi Soutya RCBO'erne reagerer på reststrømme inden for 0,1 sekunder, forbedrede anlægget også sikkerhedsniveauet uden at ofre oppetid. Vedligeholdelsesteamet bruger nu sin tid på andre opgaver i stedet for nulstillinger og fejlfinding.

Kundeudtalelse

Anlæggets el- og vedligeholdelseschef udtrykte det klart: "Vi gik fra at jagte fantomture hver uge til et system, der virker. Soutya RCBO'erne giver os tillid til, at hvert kredsløb er beskyttet, og de forbliver online, når de skal."

Lektioner og anbefalinger

Andre faciliteter med aldrende elektriske systemer kan tage tre lektioner fra dette projekt.

• For det første er individuelle RCBO'er på hvert udgående kredsløb investeringen værd. De isolerer fejl til ét kredsløb, så et enkelt problem lukker ikke længere en hel produktionslinje.
• For det andet, lav en grundig belastningsrevision, før du vælger vurderinger. Den ekstra tid, der bruges på at måle faktiske strømme, forhindrer dyre fejl og sikrer koordinering.
• For det tredje skal du kontrollere jording og neutrale ledninger inde i eksisterende paneler. Delte neutrale er den mest almindelige årsag til, at en RCBO-eftermontering mislykkes. Planlæg omarbejde i projektplanen.

Hvis teamet skulle udføre projektet igen, ville de insistere på, at det neutrale omledningsarbejde blev udført under et planlagt nedlukningsvindue. I dette tilfælde afsluttede entreprenøren arbejdet under normale vedligeholdelsesvinduer, hvilket strakte tidsplanen. En dedikeret nedlukning ville være en renere og hurtigere tilgang.

Referencer

• GB/T 6829-2017. Fejlstrømsafbrydere med eller uden overstrømsbeskyttelse til husholdningsbrug og lignende (RCBO'er).
• IEC 60898-1. Elektrisk tilbehør - Afbrydere til overstrømsbeskyttelse til husholdnings- og lignende installationer - Del 1: Afbrydere til a.c. Operation.
• GB/T 16895.1-2020. Elektriske lavspændingsinstallationer - Del 1: Grundlæggende principper, vurdering af generelle karakteristika, definitioner.