구형 개폐장치 시설의 유지보수를 위한 개보수

구형 개폐장치 설비의 핵심 부품을 더 이상 사용할 수 없는 경우, 어떻게 해야 합니까? 일반적으로 완전히 새로운 장치를 설계하는 것은 재정상 합리적인 방법이 아닐 수 있습니다. EPS GmbH의 솔루션은 신규 시설 또는 설계 구축에 소요되는 비용의 극히 일부로도 구현할 수 있습니다. 이 문제를 해결하고자, HARTING은 기존 기술의 특정 요건에 산업용 표준 커넥터를 도입하는 일에 협력해 왔습니다.

작동 수명이 최대 30년인 기계와 설비의 경우, 유지보수 및 수리가 매우 어려운 경우가 종종 발생합니다. 이 경우, 각 부품들은 단종되어 더 이상 구입할 수 없는 상황에 직면할 수 있습니다. 하지만, 이런 부품의 재고를 보관하는 것은 경제적이지 않을 뿐 아니라, 불가능하기도 합니다. 다수의 부품들이 더 이상 현재의 기술 요건을 충족하지 못하고, 석면, 수은 또는 PCB와 같은 문제가 있는 물질을 포함할 수도 있습니다.

새로운 장치의 설계 또는 구형 개폐장치 설비의 개보수?

"당사 고객의 발전소 중 한 곳에서, 구형 개폐장치 설비의 핵심 컴포넌트를 더 이상 사용할 수 없는 경우가 발생했습니다. 하지만, 기존 부품을 새로운 컴포넌트로 일대일 교체하는 것은 불가능했습니다. 이로 인해 공장 전체의 유지보수가 어려움에 처했습니다. "그래서 우리가 무엇을 할 수 있었을까요?" EPS(Energy Protection Services GmbH)의 전무이사인 베네딕트 홀트만(Benedikt Holtmann)은 초기 상황을 이렇게 설명합니다. EPS는 2013년부터 전기 에너지 및 전력 공급의 모든 측면에서 전세계 고객에게 서비스를 제공하면서 시장에서 활발한 활동을 펼치고 있습니다. EPS는 전력 공급 전략을 수립하고, 턴키 시공과 시운전을 관리하며, 설비의 유지보수도 담당하고 있습니다. 여기에는 UPS(무정전 전원공급장치), 정류기 및 인버터 시스템, 특수 요건에 부합하는 전원공급장치, 배터리 시스템 및 특수 장치 구축 등이 포함됩니다.

왼쪽의 EPS(Energy Protection Services GmbH)의 전무이사인 베네딕트 홀트만(Benedikt Holtmann)과 오른쪽의 HARTING 현장 서비스를 담당한 세일즈 엔지니어인 하인리히 쉬멧캄프(Heinrich Schmettkamp)는 함께 개보수 전략을 수립했습니다.
전기 테스트 및 내진 테스트를 통해, 지진진동 발생시에도 접점 체결부의 안전성이 보장됨을 확인할 수 있습니다. 또한 대전류에서 접점 핀 사이의 절연 안전성을 입증하는 것도 필요합니다.

EPS 고객의 발전소에서는, 새롭게 설계된 솔루션도 새로운 설비도 경제적인 선택으로 보이지 않았습니다. 이 문제는 특별히 제어 캐비닛의 19인치 랙과 관련이 있었습니다. 단종된 전자, 전기, 기계 부품이 포함된 푸쉬-인 유닛은 특별한 사이즈로 제작되어 있었습니다. 해당 인터페이스는 프레임에 부동 장착되어, 자체 정렬 방식으로 반대편에 블라인드 방식으로 삽입되어 있었습니다(블라인드메이트 커넥터). 따라서 푸쉬-인 랙 커넥터는 핵심 구성요소로서, 이를 위한 솔루션이 마련되어야 했습니다.

이전 제조업체도 구형 툴도 사용할 수 없었을 뿐 아니라, 새로 부품을 설계하는 것도 절대 불가능한 상황이었습니다. 그래서, 당사는 기술적으로 실현 가능하고 경제적으로 합리적인 전략을 찾고 있었습니다. 하지만, 우리는 그러한 특별한 솔루션에 대해 플러그 접점을 사용하는 것과 같은 특별한 전문성이 부족했습니다." EPS 전무이사는 이 문제에 대해 이렇게 말합니다.

Harting의 현장 서비스를 통해 구현 가능한 옵션에 대해 설명을 들을 수 있었습니다: "모듈식 산업용 커넥터 Han-Modular®는 이러한 요구조건에 매우 적합합니다. 필요에 따라 다양한 모듈을 결합하여 하나의 커넥터 내에서 신호, 데이터, 에너지 및 압축 공기를 전송할 수 있습니다. HARTING CS(맞춤형 솔루션)를 통해 맞춤형으로 적응가능한 솔루션을 제공하는 별도의 부서가 있습니다." HARTING 현장 서비스 영업 엔지니어 하인리히 쉬멧캄프(Heinrich Schmetkamp)의 설명입니다.

맞춤형 커넥터에 대한 프로젝트 기획

당사의 목표는 표준 Han-Modular® 산업용 커넥터를 구형 개폐장치 설비의 요구사항에 맞게 조정하는 것이었습니다. 19인치 푸시-인 유닛과 플로팅 베어링을 사용했을 뿐 아니라 블라인드-메이트 기술(blind-mate technology)이 적용되어, 설계 및 치수는 이미 선택의 폭이 매우 좁은 상태였습니다. 전류 흐름 용량 및 플러그 접점의 기계적 강도와 같은 성능 요건도 준수해야 했습니다.

표준화된 산업용 커넥터를 구형 개폐장치용 푸쉬-인 유닛에 적용함으로써, 비용은 신규 설비 또는 새로 설계된 부품 비용의 일부 만으로도 해결할 수 있었습니다.

구현 단계에는 영업 부서와의 사전 논의, HARTING의 프로젝트 엔지니어링 부서와의 기술 요구사항 확인, 프로젝트 기획 전문가에 의한 초기 전략수립, 그 후 CAD 시공, 그리고 마지막으로 시제품이 포함된 파일럿 시리즈 제작 등이 포함되었습니다. 그런 다음 시제품은 기계적 호환성에 대해 기존 공장에서 현장 테스트를 거쳤습니다. 몇 번의 조정 후, 해당 솔루션은 마침내 시리즈 생산을 위한 준비를 마쳤습니다. 이후, 전기 테스트 및 내진 테스트를 거칩니다. "이러한 테스트를 통해, 지진진동 발생시에도 접점 체결부의 안전성이 보장됨을 확인할 수 있습니다. 또한, 대전류에서 접점 핀들 간에 절연 안전성을 입증하는 것도 필요합니다." 베네딕트 홀트만(Benedikt Holtmann)이 품질 테스트 요건에 대해 이렇게 요약합니다.

이후, 적절한 변형 버전의 커넥터 제품들이 정의되었습니다. 24개의 제어 접점은 기계적으로는 변경되지 않으면서 서로 다른 전기적 배치, 색상 및 라벨을 나타낼 수 있어야 합니다. 초기에는 100개의 푸쉬-인 모듈이 구형 개폐장치 설비용으로 제작되었으며, 3년 내에 수백 개의 유닛이 배송될 계획입니다.

EPS 전무이사는 이러한 산업용 커넥터의 개조는 비록 소규모 시리즈 제작에 불과하지만 상업적으로도 성공적이었다고 강조합니다. 대량 생산자의 정상적인 작동 절차에서는 거의 가능하지 않았을 것입니다. 구형 개폐장치 설비용 커넥터의 프로젝트 개발은 HARTING의 별도 사업부에 의해 수행되었습니다.

HARTING 맞춤형 솔루션

HARTING 맞춤형 솔루션(HCS)은 자동화, 철도, 기계 공학, 로봇 및 풍력 에너지 부문에 대한 맞춤형 솔루션을 개발하고 있습니다. 일반적으로 이들 프로젝트에서는 프로젝트별 케이블 조립을 다룹니다. 사용자는 더 이상 구성요소에 대한 스케줄링 및 품질 관리에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 따라서 설비 설치 및 초기 시운전 동안 귀중한 시간을 절약할 수 있습니다. 또한 준비된 케이블을 설치할 때 숙련된 케이블 조립 인력이 더 이상 필요하지 않습니다.

HCS는 또한 주파수 변환기용 기성 키트 및 센서 케이블 등 고객별 시스템 케이블링에 초점을 맞추고 있습니다. 또한 HCS는 새로 설계되는 맞춤형 커넥터(예: 의료 기술, 내산 및 내유성 모터 케이블링 또는 전원 공급 및 배전을 위한 특수 하우징 포함)를 담당하는 연락 거점이기도 합니다.

기술적으로 완벽할 뿐 아니라 경제적 이점까지

EPS GmbH의 전무이사는 몇 가지 이유로 이 프로젝트가 매우 성공적이었다고 생각합니다. "이번 개보수를 통해 우리는 기존 시설의 운영 수명을 20년 더 연장할 수 있었습니다. 커넥터는 적절한 기술 방식으로 교체되었으며, 그 품질이 우수합니다. 케이블링에 필요한 설치 노력이 절감되고, 설비 다운타임이 최소화되었습니다." 시설 개보수는 기존 적용범위에 의해 부분적으로 지원되기 때문에, 독일 기술검사협회(TüV)와 같은 기관의 추가 비용이 많이 소요되는 승인이 필요하지 않습니다. 추가 교육도 필요없습니다(운영 인력에 대한 작업 변경 사항이 없기 때문). 또한, 구형 부품이 교체되고 문서작업 요구사항도 줄어들기 때문에 시설의 안전성이 보장됩니다. 또한, 전무이사는 HARTING과의 성공적인 협업에 대해 강조합니다. "동료애를 느낄 수 있는 매우 전문적이고 즐거운 경험이었습니다."

하지만, 결론적으로 결정을 좌우한 것은 경제적 요인이었습니다: "구형 개폐장치 설비에 산업용 표준 커넥터를 도입함으로써, 새로운 부품 설계나 새로운 설비 구축에 소요되는 비용의 극히 일부만으로 비용을 제한할 수 있었습니다." 베네딕트 홀트만은 이렇게 설명하고 있습니다. 여기서, EPS가 비교적 젊은 기업으로서 예산 범위 내에서, 형식과 기능 면에서, 기술적 고난이도의 개보수 프로젝트를 성공적으로 구현했다는 점도 중요한 의미를 가집니다.