Come uno stabilimento alimentare ha ridotto i tempi di inattività del 45% con gli RCBO AC di Soutya

Uno stabilimento di lavorazione alimentare a Johor, in Malesia, perdeva migliaia di dollari ogni mese a causa dei viaggi causati dai problemi elettrici e dei tempi di fermo della produzione che causavano. L'impianto ha sostituito la sua obsoleta disposizione separata MCB e RCCB con interruttori automatici a corrente residua CA con protezione da sovracorrente (RCBO) di Soutya. Il risultato: i tempi di inattività non pianificati sono diminuiti del 45% nel primo trimestre e i viaggi fastidiosi sono diminuiti di oltre il 90%.

Sfondo del cliente

Lo stabilimento impiega 120 persone e gestisce tre linee di produzione di salse e condimenti confezionati. Ogni linea utilizza un mix di unità di refrigerazione, miscelatori ad alta azione di taglio e macchine riempitrici automatizzate. L'impianto elettrico assorbe un carico medio di 850 A attraverso due quadri di distribuzione principali e un terzo quadro gestisce l'HVAC e l'illuminazione.

La produzione alimentare richiede un funzionamento continuo. Un'interruzione nel mezzo di un lotto può rovinare le materie prime e forzare un ciclo di pulizia completo. L'impianto era in funzione da 12 anni e l'infrastruttura elettrica era diventata frammentaria con l'aggiunta di nuove apparecchiature.

Sfide e punti dolenti

Il progetto originale utilizzava interruttori magnetotermici miniaturizzati (MCB) per la protezione da sovracorrente e un interruttore automatico differenziale separato (RCCB) nella parte superiore di ciascuna scheda. In teoria, tale stratificazione fornisce protezione sia da sovracorrente che da guasto a terra. In pratica, ha creato seri problemi di coordinamento.

Gli azionamenti a velocità variabile sui miscelatori generavano piccole correnti di dispersione. Quelle correnti di dispersione si sono accumulate sugli interruttori differenziali principali, che sono intervenuti senza preavviso. Nel corso di un periodo di tre mesi, l'impianto ha registrato 14 interruzioni elettriche non pianificate. Ogni spegnimento è durato in media 40 minuti. Con un costo stimato di 18.000 dollari l’ora in termini di perdita di produzione e sprechi di ingredienti, questi eventi costano circa 168.000 dollari al trimestre.

Il team di manutenzione ha provato due soluzioni. Innanzitutto, hanno aumentato il livello di sensibilità degli interruttori differenziali da 30 mA a 100 mA. Ciò ha ridotto i fastidiosi interventi ma ha anche aumentato il rischio per la sicurezza, perché una corrente residua di 100 mA può essere pericolosa. In secondo luogo, hanno sostituito gli interruttori differenziali più vecchi con nuove unità di un produttore diverso, sperando che un migliore filtraggio interno potesse essere d'aiuto. Non è stato così. Le correnti di dispersione erano ancora presenti e i nuovi interruttori differenziali si comportavano allo stesso modo.

Perché l'interruttore automatico a corrente residua CA Soutya con protezione da sovracorrente?

L'appaltatore elettrico dell'impianto ha valutato tre opzioni: mantenere il design a strati MCB + RCCB, passare a relè di corrente residua dedicati con TA separati o passare a RCBO individuali su ogni circuito in uscita. L'appaltatore ha confrontato le unità di due marchi globali e l'interruttore automatico a corrente residua CA di Soutya con protezione da sovracorrente.

Tre fattori hanno deciso la scelta. Innanzitutto, l'RCBO Soutya combina la protezione da sovracorrente magnetotermica e il rilevamento della corrente residua da 30 mA in un unico modulo, eliminando completamente il problema del coordinamento. In secondo luogo, le caratteristiche di intervento dell'unità erano conformi sia alla norma IEC 60898-1 per la protezione da sovracorrente sia ai requisiti prestazionali relativi alla corrente residua in GB/T 6829-2017. In terzo luogo, l'unità di Soutya offriva un potere di interruzione di 6 kA ad un prezzo inferiore di circa il 15% rispetto alle importazioni europee comparabili.

L'appaltatore ha inoltre apprezzato la disposizione dei terminali standardizzata del prodotto, che ha semplificato il cablaggio del pannello. L'ingegnere dell'impianto ha confermato che l'RCBO di Soutya soddisfaceva tutti i requisiti di sicurezza locali e sarebbe stato accettato dall'ispettore elettrico.

Processo di implementazione e applicazione

Il progetto di retrofit è durato quattro settimane. L'appaltatore ha iniziato con un audit a pieno carico di tutti i circuiti in uscita, misurando le correnti di funzionamento effettive e identificando quali circuiti avevano storicamente subito interruzioni. Tale audit ha costituito la base per un programma di panel che ha assegnato a ciascun circuito un RCBO correttamente classificato.

I passi successivi sono stati:

• Togliere tensione a ciascun quadro di distribuzione e rimuovere gli MCB esistenti e l'RCCB a monte.
• Installazione degli RCBO Soutya in ciascuna posizione del circuito in uscita.
• Aggiunta di morsettiere neutre individuali laddove i pannelli più vecchi ne erano sprovvisti, poiché ciascun RCBO richiede una connessione neutra dedicata per il rilevamento del bilanciamento del nucleo.
• Testare ogni circuito con un tester RCD portatile per verificare il tempo di intervento e la soglia di corrente residua.
• Messa in servizio delle schede e registrazione dei parametri elettrici di base per il confronto.

Durante il lavoro è emersa una difficoltà. Diversi pannelli della vecchia linea di produzione erano stati cablati con neutri condivisi su più circuiti. In quella configurazione, un RCBO vede la somma delle correnti di ritorno e scatterà. La soluzione era rielaborare quattro sottocircuiti per fornire a ciascun circuito protetto il proprio conduttore neutro. Ciò ha aggiunto due giorni al programma, ma era necessario per rendere funzionale l'installazione.

Risultati delle applicazioni e risultati quantificati

Due mesi dopo la messa in servizio, i registri di manutenzione della struttura mostravano:

• I viaggi molesti sono diminuiti del 92%, da 14 a trimestre a 1-2 a trimestre.
• I tempi di inattività non pianificati sono scesi da 140 minuti al mese a 35 minuti al mese, con un miglioramento del 75%.
• Il costo trimestrale totale dei tempi di inattività elettrica è sceso da 168.000 dollari a meno di 40.000 dollari, facendo risparmiare all'impianto più di 128.000 dollari a trimestre.
• Nessuna scadenza di produzione mancata durante il periodo di valutazione di due mesi, rispetto ai tre del trimestre precedente.

Il progetto si è ripagato da solo in meno di un mese. Poiché gli RCBO Soutya rispondono alle correnti residue entro 0,1 secondi, l'impianto ha anche migliorato i livelli di sicurezza senza sacrificare i tempi di attività. Il team di manutenzione ora dedica il proprio tempo ad altre attività invece che al ripristino e alla risoluzione dei problemi.

Testimonianza del cliente

Il responsabile elettrico e della manutenzione dell'impianto lo ha detto chiaramente: "Siamo passati dalla ricerca di viaggi fantasma ogni settimana a un sistema che funziona. Gli RCBO di Soutya ci danno la certezza che ogni circuito è protetto e rimangono online quando dovrebbero."

Lezioni e raccomandazioni

Altre strutture con impianti elettrici obsoleti possono trarre tre lezioni da questo progetto.

• Innanzitutto, i singoli RCBO su ogni circuito in uscita valgono l'investimento. Isolano i guasti in un circuito, quindi un singolo problema non interrompe più l'intera linea di produzione.
• In secondo luogo, eseguire un controllo approfondito del carico prima di selezionare le valutazioni. Il tempo extra impiegato per misurare le correnti effettive previene errori costosi e garantisce il coordinamento.
• In terzo luogo, controllare la messa a terra e il cablaggio neutro all'interno dei pannelli esistenti. I neutrali condivisi sono il motivo più comune per cui un retrofit RCBO fallisce. Pianificare le rilavorazioni nella pianificazione del progetto.

Se il team dovesse rifare il progetto, insisterebbe affinché il lavoro di ricablaggio neutro venga eseguito durante una finestra di chiusura pianificata. In questo caso, l’appaltatore ha completato i lavori durante i normali periodi di manutenzione, allungando così i tempi. Un arresto dedicato sarebbe un approccio più pulito e più rapido.

Riferimenti

• GB/T6829-2017. Interruttori differenziali con o senza protezione da sovracorrente per usi domestici e similari (RCBO).
• CEI 60898-1. Accessori elettrici - Interruttori automatici per protezione da sovracorrente per impianti domestici e similari - Parte 1: Interruttori automatici per c.a. Operazione.
• GB/T16895.1-2020. Impianti elettrici a bassa tensione - Parte 1: Principi fondamentali, valutazione delle caratteristiche generali, definizioni.