Údržba starých rozvoden dodatečnou instalací nových komponentů

Co dělat, když kritické komponenty ve staré rozvodně už nejsou k dispozici? Z finančního hlediska obvykle nemá smysl navrhovat zcela nový díl. Řešení společnosti EPS GmbH si vyžádalo pouze zlomek nákladů na novou rozvodnu nebo vývoj nové součásti. Ve spolupráci se společností HARTING za tímto účelem přizpůsobila standardní průmyslový konektor specifickým požadavkům staré techniky.

U strojů a zařízení s životností až 30 let může údržba a servis představovat velkou výzvu. Výroba některých komponentů byla mezitím ukončena a nejsou k sehnání. Vytvářet si jejich zásoby není hospodárné a často ani možné. Mnohé komponenty už nesplňují současné technické požadavky a mohou obsahovat problematické látky, jako jsou azbest, rtuť nebo polychlorované bifenyly.

Vyvinout nový díl, nebo dovybavit starou rozvodnu?

„Pro starou rozvodnu v jedné z elektráren našeho zákazníka už nebylo možné sehnat určité kritické komponenty. Staré díly se tak nedaly 1:1 nahradit novými. Ohrožena tak byla údržba celého závodu. Co s tím?“ popisuje situaci Benedikt Holtmann, jednatel společnosti EPS Energy Protection Services GmbH. Společnost EPS působí na trhu od roku 2013 a mezinárodním zákazníkům poskytuje služby související se všemi aspekty elektrické energie a její dodávky. Vytváří strategie dodávek elektrické energie, zajišťuje výstavbu na klíč a uvedení do provozu, a dokonce i údržbu různých zařízení. Patří mezi ně zdroje nepřerušovaného napájení (UPS), systémy usměrňovačů a střídačů, napájecí zdroje se speciálními požadavky, bateriové systémy a vlastní konstrukce speciálních zařízení.

V elektrárně zákazníka EPS se návrh nového řešení ani výstavba nové rozvodny nejevily jako hospodárné. Konkrétní problém se týkal 19palcového zásuvného modulu v rozváděči. Tato zásuvný modul obsahující elektronické, elektrické a mechanické součásti, které se už nevyrábějí, má speciální geometrii. Rozhraní byla v rámu uložena plovoucím způsobem a do protikusu byla zapojena naslepo s využitím samočinného vystředění (tzv. blind mate konektory). Klíčovými součástmi, pro které bylo třeba najít řešení, byly tudíž konektory zásuvného modulu.

„Původní výrobce ani staré nástroje nebyly k dispozici a navrhovat nový díl nepřipadalo v úvahu. Proto jsme hledali technicky proveditelnou a ekonomicky odůvodnitelnou strategii. Pro použití zásuvných kontaktů v takovém speciálním řešení nám ale chyběly speciální odborné znalosti,“ říká k problému jednatel společnosti EPS.

Možná řešení nám vysvětlili servisní pracovníci společnosti Harting: „Pro tyto požadavky se velmi dobře hodí průmyslový konektor Han-Modular^®. V jednom konektoru lze podle potřeby kombinovat různé moduly pro přenos signálů, dat, energie a stlačeného vzduchu. Kromě toho máme speciální divizi HARTING Customised Solutions, která dokáže provádět úpravy na míru,“ vysvětluje Heinrich Schmettkamp, obchodní inženýr ze společnosti HARTING.

Projektování individuálně přizpůsobeného konektoru

Naším cílem bylo přizpůsobit standardní průmyslový konektor Han-Modular^® tak, aby splňoval požadavky staré rozvodny. Zásuvný 19palcový modul, plovoucí uložení a naslepo připojované (blind mate) konektory definovaly relativně úzké meze pro návrh a rozměry. Také bylo nutné dodržet výkonnostní požadavky, jako jsou proudová zatížitelnost a mechanická pevnost zásuvných kontaktů.

Fáze realizace zahrnovaly předběžná jednání s prodejním oddělením, vyjasnění technických požadavků s oddělením projektového vývoje společnosti HARTING, prvotní návrhy koncepce vytvořené odborníky na projektování, poté konstrukci v CAD systému a nakonec pilotní sérii s prototypy. Následně byly přímo ve staré rozvodně otestovány prototypy z hlediska mechanické kompatibility. Po několika úpravách bylo řešení konečně připraveno k sériové výrobě. Následovaly elektrické zkoušky a test odolnosti proti zemětřesení. „Tyto zkoušky zajišťují, že se kontakty neuvolní ani při seismických otřesech. Rovněž bylo nutné prokázat bezpečnou izolaci mezi kontaktními kolíky při vysokých proudech,“ shrnuje Benedikt Holtmann požadavky na zkoušky kvality.

Poté byly ještě definovány požadované varianty konektoru. Celkem 24 ovládacích kontaktů musí mít různá elektrická obsazení, barvy a popisy, mechanicky ale zůstávají beze změny. V prvním kole bylo pro starou rozvodnu vyrobeno 100 zásuvných modulů. Během tří let bude dodáno několik set dalších.

Jednatel společnosti EPS zdůrazňuje, že tato úprava průmyslového konektoru byla úspěšná i z obchodního hlediska, přestože se jedná pouze o malosériovou výrobu. To by při běžných provozních postupech velkovýrobce bylo možné jen stěží. Projektování konektoru pro starou rozvodnu realizovala samostatná divize společnosti HARTING.

HARTING Customised Solutions

Divize HARTING Customised Solutions (HCS) vyvíjí řešení na míru pro oblasti automatizace, železnice, strojírenství, robotiky a větrné energie. Typické projekty se zabývají osazováním kabelů podle specifických požadavků konkrétní situace. Uživatelé se tak už nemusí starat o dispozici a kontrolu kvality komponentů. Díky tomu ušetří cenný čas při instalaci a prvním uvádění zařízení do provozu. Při instalaci připravených kabelů navíc nejsou potřeba odborní pracovníci, kteří by je museli opatřovat konektory.

Divize HCS se také zaměřuje na systémovou kabeláž podle individuálních požadavků zákazníka, včetně hotových sad pro frekvenční měniče a kabeláž snímačů. Přijímá také zakázky týkající se návrhu nových konektorů na míru (například pro zdravotnickou techniku, kabeláž motorů odolnou proti kyselinám a olejům nebo se speciálními pouzdry pro přívod a rozvod energie).

Technicky dokonalé a ekonomicky výhodné

Jednatel společnosti EPS GmbH považuje tento projekt pro starou rozvodnu za velmi úspěšný z několika důvodů: „Renovace nám umožnila prodloužit provozní životnost starého zařízení o dalších 20 let. Konektory se vyměňují technicky správným způsobem. Kvalita je špičková. Instalace kabeláže je nenáročná a rovněž se minimalizují prostoje zařízení.“ Vzhledem k tomu, že na dovybavení zařízení se částečně vztahují dosavadní schválení, není zapotřebí žádné další náročné schvalování různými orgány, například německého úřadu pro technickou inspekci TÜV. Nutné není ani žádné školení, protože pro pracovníky se obsluha zařízení nijak nemění. Nahrazení starých komponentů novými kromě toho zajišťuje bezpečnost zařízení a nízké jsou i nároky na dokumentaci. Jednatel rovněž vyzdvihuje vynikající spolupráci se společností HARTING: „Byla velmi profesionální, kolegiální a příjemná.“

V konečném důsledku byla ale rozhodujícím faktorem ekonomická stránka: „Přizpůsobením standardního průmyslového konektoru zásuvnému modulu staré rozvodny se nám podařilo snížit náklady na malý zlomek potenciálních nákladů na návrh nového dílu nebo úplně nové zařízení,“ vysvětluje Benedikt Holtmann. Důležité pro něj také je, že relativně mladá společnost EPS úspěšně realizovala tak technicky náročný projekt modernizace – se správnou formou a funkcí i v mezích rozpočtu.