Retrofit para el mantenimiento de instalaciones eléctricas antiguas

¿Qué se puede hacer si los componentes críticos de una instalación eléctrica antigua ya no están disponibles? Normalmente, no tendría sentido financiero diseñar una pieza completamente nueva. La solución de EPS GmbH solo requirió una fracción de los costes de una nueva instalación o un nuevo diseño. Para estas situaciones, HARTING ha colaborado en la adaptación de un conector industrial normalizado a los requisitos específicos de la tecnología antigua.

En el caso de máquinas e instalaciones con una vida útil de hasta 30 años, el mantenimiento y las reparaciones pueden plantear un gran desafío. Los componentes han sido descatalogados y ya no están disponibles. El almacenamiento de un inventario de estos componentes no resulta económico y, a menudo, es inviable. Muchos componentes ya no cumplen los requisitos técnicos actuales y pueden contener sustancias problemáticas como amianto, mercurio o placas de circuitos impresos.

¿Diseñar una nueva pieza o retrofit de la instalación eléctrica?

"En una de las centrales eléctricas de nuestro cliente, los componentes críticos de una instalación eléctrica históricamente antigua ya no estaban disponibles. No era posible sustituir las piezas antiguas por componentes nuevos correspondientes. Esto puso en peligro el mantenimiento de toda la planta. En este caso, ¿qué podíamos hacer?" Benedikt Holtmann, director gerente de EPS Energy Protection Services GmbH, describe la situación inicial. EPS está presente en el mercado desde 2013, prestando servicio a clientes internacionales en todos los aspectos de la energía eléctrica y el suministro de potencia. EPS crea estrategias de suministro de potencia, se encarga de la construcción y la puesta en servicio llave en mano, e incluso realiza el mantenimiento de las instalaciones. Se incluyen sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI), sistemas rectificadores e inversores, suministros de potencia con requisitos especiales, sistemas de baterías y construcción de sus dispositivos especiales.

Benedikt Holtmann, director gerente de EPS Energy Protection Services GmbH (izquierda), y Heinrich Schmettkamp, ingeniero de ventas del servicio técnico de campo de HARTING (derecha), idearon juntos la estrategia de retrofitting.
Las pruebas eléctricas y una prueba de resistencia sísmica aseguran que los contactos no se aflojen aunque ocurran vibraciones sísmicas. También era necesario probar la seguridad del aislamiento entre los contactos sometidos a altas corrientes.

En la central eléctrica del cliente de EPS, parecía que no resultaría económica ni una solución de nuevo diseño ni una nueva instalación. Este problema en particular afectaba a un rack de 19 pulgadas en un armario de control. Esta unidad de encaje a presión con componentes electrónicos, eléctricos y mecánicos descatalogados presentaba un tamaño especial. Las interfaces se montaban de forma flotante en un bastidor y se insertaban a ciegas en el lado opuesto con alineación automática (conector de conexión ciega). Por lo tanto, los conectores de encaje a presión del rack eran los componentes clave para los que resultaba necesario encontrar una solución.

"Ni el antiguo fabricante ni las antiguas herramientas estaban disponibles y el uso de una pieza de nuevo diseño estaba descartado. Por este motivo, buscamos una estrategia técnicamente viable y económicamente justificable. Sin embargo, carecíamos de los conocimientos necesarios para utilizar contactos de clavija para una solución tan especial", explica el director gerente de EPS sobre el problema.

El servicio técnico de campo de Harting nos explicó las posibles opciones: "El conector industrial modular Han-Modular® se adapta correctamente a estos requisitos. Puede combinar diferentes módulos, según sea necesario, para transmitir señales, datos, energía y aire comprimido dentro de un mismo conector. Con Soluciones Personalizadas de HARTING, disponemos de una división independiente que puede realizar adaptaciones personalizadas", explica Heinrich Schmettkamp, ingeniero de ventas del servicio técnico de campo de HARTING.

Planificación del proyecto de un conector personalizado

Nuestra meta consistía en adaptar el conector industrial Han-Modular® normalizado a los requisitos de la instalación eléctrica antigua. Con la unidad de encaje a presión de 19 pulgadas, el apoyo flotante y la tecnología de conexión ciega, el diseño y las dimensiones ya estaban definidos dentro de unos límites muy acotados. También había que respetar los requisitos de rendimiento, como la capacidad de transporte de corriente y la resistencia mecánica de los contactos de clavija.

Gracias a la adaptación de un conector industrial normalizado a la unidad de encaje a presión de la instalación de aparamenta antigua, los costes pudieron limitarse a una fracción de los costes de una instalación nueva o de una pieza de nuevo diseño.

Las etapas de implementación incluyeron conversaciones preliminares con el departamento de ventas, la aclaración de los requisitos técnicos con el departamento de ingeniería de proyectos de HARTING, las estrategias iniciales de los expertos en planificación de proyectos, posteriormente una construcción CAD y, por último, una serie piloto con prototipos. A continuación, los prototipos se probaron in situ en la antigua central para comprobar su compatibilidad mecánica. Tras algunos ajustes, la solución estaba finalmente lista para la producción en serie. A continuación, se realizaron pruebas eléctricas y una prueba de resistencia sísmica. "Estas pruebas aseguran que los contactos no se aflojen aunque ocurran vibraciones sísmicas. También era necesario probar la seguridad del aislamiento entre los contactos sometidos a altas corrientes", resume Benedikt Holtmann en relación con los requisitos de las pruebas de calidad.

A continuación, se definieron las variantes deseadas para el conector. Los 24 contactos de control requieren diferentes asignaciones eléctricas, colores y etiquetas, mientras que permanecen sin cambios mecánicos. Inicialmente, se fabricaron 100 módulos de encaje a presión para la instalación eléctrica antigua. Se entregarán varios cientos de unidades en un plazo de tres años.

El director gerente de EPS subraya que esta adaptación de un conector industrial también ha tenido éxito comercial, aunque se trate de una producción de pequeñas series. Esto difícilmente habría sido posible en los procedimientos operativos normales de un fabricante a gran escala. El desarrollo del proyecto del conector para la instalación eléctrica antigua fue realizado por una división independiente de HARTING.

Soluciones Personalizadas de HARTING

Soluciones Personalizadas de HARTING (HCS) desarrolla soluciones personalizadas para los sectores de automatización, ferroviario, ingeniería mecánica, robótica y energía eólica. Los proyectos más habituales se ocupan del montaje de cables específicos para cada proyecto. Los usuarios ya no tienen que preocuparse por la programación y el control de calidad de los componentes. De esta manera, pueden ahorrar un tiempo valioso durante la instalación y la puesta en servicio inicial de sus instalaciones. Además, ya no es necesario contar con personal cualificado para el montaje de los cables preparados.

HCS también se centra en el cableado de sistemas específicos para el cliente, incluyendo kits preparados para convertidores de frecuencia y cableado de sensores. HCS también representa el punto de contacto para conectores de nuevo diseño personalizados (por ejemplo, para tecnología médica, para cableado de motores resistentes a los ácidos y al aceite o con bases especiales para el suministro y la distribución de potencia).

Técnicamente impecable y económicamente ventajoso

El director gerente de EPS GmbH considera que este proyecto para la instalación eléctricas antigua ha supuesto un gran éxito por varias razones: "Esta renovación nos ha permitido prolongar la vida útil de la antigua instalación otros 20 años. Los conectores se sustituyen correctamente desde el punto de vista técnico. La calidad es alta. El esfuerzo de instalación requerido para el cableado es bajo y el tiempo de inactividad de las instalaciones es mínimo". Dado que el retrofitting de la instalación está parcialmente cubierta por la homologación existente, no son necesarias otras costosas homologaciones por parte de organismos como la Agencia Alemana de Inspección Técnica (TÜV). No existe la necesidad de formación adicional (ya que no se incorporan cambios en el funcionamiento para el personal de operaciones). Además, la seguridad de la instalación está garantizada porque se sustituyen los componentes antiguos y los requisitos de documentación son bajos. El director gerente también destaca la excelente colaboración con HARTING: "Fue muy profesional, colaborativa y agradable".

Al final, sin embargo, es el factor comercial el que resulta decisivo: "Al adaptar un conector industrial normalizado para insertarlo en la instalación eléctrica antigua, conseguimos limitar los costes a una fracción de lo que supondría una pieza de nuevo diseño o una instalación nueva", explica Benedikt Holtmann. Para él, también es importante que EPS, siendo una empresa relativamente joven, haya llevado a cabo con éxito un proyecto de retrofit tan exigente desde el punto de vista técnico, tanto en la forma como en la función, y dentro del presupuesto.