Ang Midwest Flexible Packaging ay isang mid-sized na tagagawa na nakabase sa Ohio, na gumagamit ng 320 tao. Gumagawa ang kumpanya ng mga multilayer na pelikula at pouch para sa industriya ng pagkain at medikal. Ang pasilidad nito ay nagpapatakbo ng 12 high-speed extrusion lines, 8 printing presses, at dose-dosenang mga auxiliary na motor at drive. Ang planta ay tumatakbo 24/7, na may dalawang naka-iskedyul na mga bintana ng pagpapanatili bawat taon.

Ang kumpanya ay nasa ilalim ng presyon upang mapabuti ang pagganap sa oras na paghahatid. Ang mga customer ay humihingi ng mas mahigpit na mga oras ng lead, at anumang hindi inaasahang paghinto ng linya ay nakaapekto sa kita. Sa taon bago ang proyekto, ang hindi naka-iskedyul na downtime ay may average na 84 na oras, 2% ng taunang kapasidad ng produksyon.

Mga Hamon at Pain Point

Ang pangunahing sanhi ng karamihan sa mga hindi planadong paghinto ay mga electrical surges. Ang planta ay nakaupo sa dulo ng isang rural distribution feeder, at ang mga boltahe na spike mula sa lightning at utility switching ay karaniwan. Sa loob ng pasilidad, ang madalas na pagsisimula ng malalaking motor sa mga compressor at chiller ay nakabuo din ng mga switching transient na naglalakbay sa network ng kuryente.

Ang mga pag-alon na ito ay hindi palaging nag-trip breaker kaagad. Sa halip, unti-unti nilang sinisira ang mga sensitibong bahagi. Sa loob ng 12 buwan, pinalitan ng planta ang pitong PLC power supply, apat na variable frequency drive, at higit sa isang dosenang HMI touch panel. Ang bawat pagkabigo ay nangangahulugan ng paghinto ng produksyon na tumatagal ng 2 hanggang 6 na oras habang ang mga technician ay nag-diagnose ng pagkakamali at nag-install ng kapalit. Ang kabuuang gastos sa direktang pagkukumpuni ay umabot sa $38,000, na may karagdagang $120,000 sa nawalang margin ng produksyon.

Sinubukan muna ng engineering team na mag-install ng murang surge-protection outlet sa mga indibidwal na workstation. Pinoprotektahan ng diskarteng iyon ang mga kagamitan lamang na nakasaksak sa mga saksakan na iyon. Ang mga hardwired machine, tulad ng mga extrusion drive at print registration sensor, ay nanatiling nakalantad. Ang isang pagtatangka na gumamit ng mga sistema ng proteksyon ng kidlat sa buong gusali ay hindi natugunan ang mga internal switching transients, na hindi nagmula sa labas ng gusali.

Bakit ang Soutya AC 230V Surge Protective Device?

Sinuri ng electrical engineering manager ng planta ang tatlong opsyon: isang motor-generator isolation system, isang building-wide uninterruptible power supply, at isang coordinated surge protective device solution. Ang unang dalawa ay napresyuhan sa $80,000 at $150,000 ayon sa pagkakabanggit, na may mahabang oras ng lead at mataas na patuloy na gastos sa pagpapanatili.

Ang Soutya AC 230V surge protective device, sa kabaligtaran, ay nag-aalok ng Type 2 na proteksyon gaya ng tinukoy ng IEC 61643-11, at sumunod ito sa UL 1449. Ang rating ng proteksyon ng boltahe ng unit ay sapat na mababa upang maprotektahan ang PLC at mga input ng drive, at nagtatampok ito ng thermal disconnect na pumipigil sa hindi na maibabalik na pinsala pagkatapos ng matinding surge. Ang kabuuang halaga para sa anim na unit, na sumasaklaw sa pangunahing switchboard at limang sub-panel, ay $2,400 kasama ang mga breaker at mounting hardware. Pinahahalagahan din ng engineering team ang visual status indicator, na ginawang simple ang field inspection.

Proseso ng Pagpapatupad

Ang proyekto ay tumagal ng dalawang linggo mula sa disenyo hanggang sa pagkomisyon. Isang lisensiyadong electrical contractor, na nagtatrabaho sa maintenance team ng planta, ang nakumpleto ang pag-install sa loob ng tatlong araw.

• Hakbang 1 – Mag-load ng pag-aaral:Ang koponan ay nag-mapa sa lahat ng mga circuit at natukoy ang limang mga panel ng pamamahagi na nagpapakain sa pinaka-kritikal na kagamitan sa produksyon.
• Hakbang 2 – Pag-mount ng panel:Ang bawat Soutya SPD ay naka-mount sa loob ng kani-kanilang panel, na may maikli, tuwid na mga lead upang mabawasan ang impedance.
• Hakbang 3 – Koordinasyon:Na-verify ng mga installer na ang kasalukuyang kapasidad ng surge ng SPD ay lumampas sa kinakalkula na pinakamasamang antas ng surge sa bawat punto.
• Hakbang 4 – Pagsubok:Pagkatapos ng pagpapasigla, kinumpirma ng mga indicator ng status ang normal na operasyon, at ang koponan ay nagtala ng mga antas ng baseline na boltahe sa bawat panel.
• Hakbang 5 – Pagsasanay:Nakatanggap ang staff ng maintenance ng 30 minutong session sa pagbabasa ng window ng status at pagpapalit ng device pagkatapos ng isang malaking surge event.

Isang hamon ang lumitaw sa panahon ng pag-install: ang pangunahing switchboard ay may limitadong espasyo sa loob. Nalutas ito ng kontratista sa pamamagitan ng paggamit ng surface-mount enclosure na katabi ng panel, na pinapanatili ang haba ng conductor na wala pang 10 pulgada habang natutugunan pa rin ang mga rekomendasyon ng manufacturer.

Mga Resulta ng Application at Na-quantified na Resulta

Sa sumunod na 12 buwan, nasubaybayan ng planta ang 41% na pagbawas sa hindi nakaiskedyul na downtime. Ang mga kabiguan ng surge na nauugnay sa kagamitan ay bumaba mula sa 23 insidente hanggang 9. Ang kabuuang halaga ng pag-aayos, kabilang ang mga piyesa at paggawa ng kontratista, ay bumaba mula $38,000 hanggang $16,000.

Tumaas ng 3.2% ang output ng produksyon dahil mas matagal ang mga linya nang walang pagkaantala. Nakamit ng planta ng packaging ang isang on-time na rate ng paghahatid na 98.5%, mula sa 94.1% noong nakaraang taon. Iniulat din ng tagapamahala ng planta na ang anim na Soutya device ay nagbayad para sa kanilang sarili sa loob ng 3 buwan, batay sa mga iniiwasang gastos sa pagkumpuni at downtime lamang.

Ang mga surge protection device ay hindi walang maintenance. Noong Enero, ang isang yunit malapit sa isang malaking air compressor ay nagpakita ng isang tinatangay na thermal fuse pagkatapos ng isang serye ng mga panloob na boltahe swells. Ang halaga ng kapalit ay $180, at ang downtime para sa swap na iyon ay 20 minuto lamang — isang maliit na kaganapan kumpara sa mga oras na nawala bago.

Boses ng Customer

"Kami ay nag-aalinlangan na ang isang $450 surge protector ay maaaring malutas ang isang problema na ang aming lumang UPS equipment ay hindi maaaring.

Mga Aral at Pananaw

Maaaring makatulong ang tatlong takeaway sa iba pang mga halaman na may mga katulad na isyu:

• Mag-coordinate ng proteksyon sa bawat antas.Ang isang solong surge protector sa pangunahing panel ay hindi sapat. Mag-install ng Type 2 device sa mga sub-panel na nagpapakain ng mga sensitibong electronics.
• Regular na suriin ang indicator ng katayuan.Maaaring mag-activate ang thermal disconnect nang walang nakikitang panlabas na kaganapan. Magdagdag ng buwanang patrol upang siyasatin ang mga window ng indicator.
• Plano para sa kapalit.Ang mga surge protective device ay bumababa pagkatapos ng paulit-ulit na lumilipas. Magtabi ng ekstrang unit sa istante, at badyet para sa pagpapalit tuwing 3 hanggang 5 taon.

Kung uulitin ang proyekto, mag-i-install ang engineering team ng mga monitoring device na nagla-log ng mga kaganapan sa surge sa isang central system. Magbibigay iyon ng mas malinaw na data sa dalas at kalubhaan ng surge, na tumutulong na bigyang-katwiran ang karagdagang proteksyon sa hinaharap.

Mga sanggunian

IEC 61643-11:2011. Low-voltage surge protective device — Part 11: Mga SPD na konektado sa mga low-voltage power system. 

UL 1449. Standard para sa Surge Protective Device.