Hur en livsmedelsanläggning minskade stilleståndstiden med 45 % med Soutya AC RCBO

En livsmedelsbearbetningsanläggning i Johor, Malaysia, förlorade tusentals dollar varje månad på grund av elektriska olägenheter och de produktionsstopp som de orsakade. Anläggningen ersatte sin föråldrade separata MCB- och RCCB-arrangemang med AC Residual Current-drivna kretsbrytare med överströmsskydd (RCBO) från Soutya. Resultatet: oplanerade stillestånd minskade med 45 % under det första kvartalet, och störande resor minskade med mer än 90 %.

Kundens bakgrund

Fabriken sysselsätter 120 personer och driver tre produktionslinjer för förpackade såser och dressingar. Varje linje kör en blandning av kylenheter, högskjuvningsblandare och automatiserade fyllningsmaskiner. Det elektriska systemet drar en genomsnittlig belastning på 850 A över två huvudfördelningstavlor, och en tredje krets hanterar VVS och belysning.

Livsmedelsproduktion kräver kontinuerlig drift. Ett stopp i mitten av en sats kan förstöra råvarorna och tvinga fram en fullständig rengöringscykel. Anläggningen hade varit i drift i 12 år, och den elektriska infrastrukturen hade vuxit bitvis i takt med att ny utrustning tillkom.

Utmaningar och smärtpunkter

Den ursprungliga designen använde termisk-magnetiska miniatyrbrytare (MCB) för överströmsskydd och en separat jordfelsbrytare (RCCB) överst på varje kort. I teorin ger den skiktningen både överströms- och jordfelsskydd. I praktiken skapade det allvarliga samordningsproblem.

Drev med variabel hastighet på blandarna genererade små läckströmmar. Dessa läckströmmar ackumulerades på de viktigaste jordfelsbrytarna, som löste ut utan förvarning. Under en tremånadersperiod registrerade anläggningen 14 oplanerade elavbrott. Varje avstängning varade i genomsnitt 40 minuter. Till en uppskattad kostnad på 18 000 USD per timme i förlorad produktion och bortkastade ingredienser, kostar dessa evenemang ungefär 168 000 USD per kvartal.

Underhållsteamet försökte två korrigeringar. Först ökade de känslighetsklassificeringen för RCCB från 30 mA till 100 mA. Det minskade störande resor men ökade också säkerhetsrisken, eftersom en 100 mA jordfelsström kan vara farlig. För det andra ersatte de äldre RCCB med nya enheter från en annan tillverkare, i hopp om att bättre intern filtrering skulle hjälpa. Det gjorde den inte. Läckströmmarna fanns fortfarande och de nya RCCB:erna betedde sig på samma sätt.

Varför Soutya AC jordfelsbrytare med överströmsskydd?

Anläggningens elentreprenör utvärderade tre alternativ: behålla den skiktade MCB + RCCB-designen, flytta till dedikerade restströmsreläer med separata CT:er eller byta till individuella RCBO:er på varje utgående krets. Entreprenören jämförde enheter från två globala varumärken och Soutya AC Residual Current-styrda kretsbrytare med överströmsskydd.

Tre faktorer avgjorde valet. För det första kombinerar Soutya RCBO termiskt-magnetiskt överströmsskydd och 30 mA restströmsdetektering i en enda modul, vilket eliminerar koordinationsproblemet helt. För det andra överensstämde enhetens utlösningsegenskaper med både IEC 60898-1 för överströmsskydd och kraven på jordfelsströmprestanda i GB/T 6829-2017. För det tredje erbjöd Soutya-enheten en brytkapacitet på 6 kA till en prispunkt som var ungefär 15 % lägre än jämförbar europeisk import.

Entreprenören uppskattade också produktens standardiserade terminallayout, vilket förenklade panelledningar. Anläggningens ingenjör bekräftade att Soutya RCBO uppfyllde alla lokala säkerhetskrav och skulle accepteras av elinspektören.

Implementerings- och ansökningsprocess

Ombyggnadsprojektet pågick under fyra veckor. Entreprenören började med en fulllastrevision av alla utgående kretsar, mätte faktiska löpströmmar och identifierade vilka kretsar som historiskt har upplevt resor. Den granskningen låg till grund för ett panelschema som tilldelade varje krets en korrekt klassad RCBO.

Nästa steg var:

• Koppla ur strömmen till varje distributionskort och ta bort befintliga MCB och uppströms RCCB.
• Installation av Soutya RCBO i varje utgående kretsposition.
• Lägga till individuella neutrala plintar där äldre paneler saknade dem, eftersom varje RCBO kräver en dedikerad neutral anslutning för kärnbalansavkänning.
• Testar varje krets med en bärbar RCD-testare för att verifiera utlösningstid och restströmströskel.
• Driftsättning av korten och loggning av baslinje elektriska parametrar för jämförelse.

En svårighet dök upp under arbetets gång. Flera paneler på den äldre produktionslinjen hade kopplats med delade nollpunkter över flera kretsar. I den konfigurationen ser en RCBO summan av returströmmar och kommer att lösa ut. Lösningen var att omarbeta fyra underkretsar för att ge varje skyddad krets en egen nollledare. Det lade till två dagar till schemat men var nödvändigt för att installationen skulle fungera.

Ansökningsresultat och kvantifierade resultat

Två månader efter driftsättning visade anläggningens underhållsloggar:

• Olägenhetsresorna minskade med 92 %, från 14 per kvartal till 1–2 per kvartal.
• Oplanerade driftstopp minskade från 140 minuter per månad till 35 minuter per månad, en förbättring med 75 %.
• Den totala kvartalskostnaden för elavbrott sjönk från 168 000 USD till under 40 000 USD, vilket sparade anläggningen mer än 128 000 USD per kvartal.
• Inga missade produktionsdeadlines under den två månader långa utvärderingsperioden, jämfört med tre under föregående kvartal.

Projektet betalade sig på mindre än en månad. Eftersom Soutya RCBO reagerar på restströmmar inom 0,1 sekunder, förbättrade anläggningen även säkerhetsnivåerna utan att offra drifttiden. Underhållsteamet lägger nu sin tid på andra uppgifter istället för återställningar och felsökning.

Kundrekommendation

Anläggningens el- och underhållschef uttryckte det tydligt: ​​"Vi gick från att jaga fantomresor varje vecka till ett system som fungerar. Soutya RCBO:arna ger oss förtroende för att varje krets är skyddad och att de är online när de borde."

Lektioner och rekommendationer

Andra anläggningar med åldrande elektriska system kan ta tre lärdomar från detta projekt.

• För det första är individuella RCBOs på varje utgående krets värda investeringen. De isolerar fel till en krets, så ett enda problem stänger inte längre en hel produktionslinje.
• För det andra, gör en grundlig belastningsrevision innan du väljer betyg. Den extra tid som går åt till att mäta faktiska strömmar förhindrar kostsamma misstag och säkerställer koordination.
• För det tredje, kontrollera jordningen och neutralledningarna inuti befintliga paneler. Delade neutraler är den vanligaste orsaken till att en eftermontering av RCBO misslyckas. Planera för omarbetning i projektschemat.

Om teamet skulle göra om projektet skulle de insistera på att det neutrala omkopplingsarbetet skulle göras under ett planerat avstängningsfönster. I detta fall slutförde entreprenören arbetet under normala underhållsfönster, vilket tänjde på tidsplanen. En dedikerad avstängning skulle vara ett renare och snabbare tillvägagångssätt.

Referenser

• GB/T 6829-2017. Jordfelsbrytare med eller utan överströmsskydd för hushållsbruk och liknande (RCBO).
• IEC 60898-1. Elektriska tillbehör - Effektbrytare för överströmsskydd för hushållsinstallationer och liknande installationer - Del 1: Effektbrytare för växelström. Drift.
• GB/T 16895.1-2020. Elektriska lågspänningsinstallationer - Del 1: Grundläggande principer, bedömning av allmänna egenskaper, definitioner.