Údržba starých rozvoden dodatečnou instalací nových komponentů
Co dělat, když kritické komponenty ve staré rozvodně už nejsou k dispozici? Za normálních okolností by nemělo finanční smysl navrhovat zcela nový díl. Řešení společnosti EPS GmbH si vyžádalo pouze zlomek nákladů na nové zařízení nebo nový design. 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.
Navrhnout nový díl nebo modernizovat staré rozvaděče?
V jedné z elektráren našeho zákazníka již nebyly k dispozici kritické komponenty v historicky starém rozvodném zařízení. Staré díly se tak nedaly 1:1 nahradit novými. Ohrožena tak byla údržba celého závodu. Co jsme tedy mohli udělat?" Benedikt Holtmann, jednatel společnosti EPS Energy Protection Services GmbH, popisuje výchozí situaci. Společnost EPS působí na trhu od roku 2013 a poskytuje služby mezinárodním zákazníkům ve všech aspektech dodávek elektrické energie a napájení. 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.
Elektrické zkoušky a test odolnosti proti zemětřesení zajišťují, že se kontakty neuvolní ani při seismických otřesech. Rovněž bylo nutné prokázat bezpečnou izolaci mezi kontaktními kolíky při vysokých proudech.
V elektrárně zákazníka EPS se zdálo, že nově navržené řešení ani nové zařízení nebudou ekonomické. 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.
Starý výrobce ani staré nástroje nebyly k dispozici a nově navržený díl nepřipadal v úvahu. Proto jsme hledali technicky proveditelnou a ekonomicky odůvodnitelnou strategii. Chyběly nám však speciální odborné znalosti pro použití zástrčkových kontaktů pro takové speciální řešení," říká k problému generální ředitel EPS.
Benedikt Holtmann, jednatel společnosti EPS Energy Protection Services GmbH (vlevo), a Heinrich Schmettkamp, obchodní inženýr pro terénní služby HARTING (vpravo), společně vymysleli modernizaci.
Provozní servis společnosti HARTING nám vysvětlil možné varianty: Modulární průmyslový konektor Han-Modular® je pro takové požadavky velmi vhodný. V jednom konektoru lze podle potřeby kombinovat různé moduly pro přenos signálů, dat, energie a stlačeného vzduchu. V rámci HARTING Customised Solutions máme samostatnou divizi, která může provádět úpravy na míru," vysvětluje Heinrich Schmettkamp, obchodní inženýr pro provozní služby 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.
Přizpůsobením standardizovaného průmyslového konektoru zásuvnému modulu staré rozvodny se náklady snížily na zlomek ceny nového zařízení nebo nově navrženého dílu.
Fáze realizace zahrnovaly předběžná jednání s obchodním oddělením, vyjasnění technických požadavků s projektovým oddělením společnosti HARTING, počáteční strategie odborníků na plánování projektu, poté konstrukci CAD 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 testy zajišťují, že se kontakty neuvolní ani při seismických vibracích. Bylo také nutné prokázat bezpečnost izolace 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.
Přizpůsobením standardního průmyslového konektoru pro zasunutí starého rozvaděče se nám podařilo omezit náklady na zlomek nákladů na nový systém nebo nový vývoj.
Benedikt Holtmann
EPS Energy Protection Services GmbH
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 Řešení na míru
Vyvíjí řešení na míru pro odvětví 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, a to hned z několika důvodů: "Tato rekonstrukce nám umožnila prodloužit provozní životnost staré rozvodny o dalších 20 let. Konektory se vyměňují technicky správným způsobem. Kvalita je na vysoké úrovni. Náročnost instalace kabeláže je nízká a doba odstávky zařízení je minimální." Vzhledem k tomu, že modernizace zařízení je částečně pokryta stávajícím krytím, nejsou nutná žádná další nákladná schválení ze strany úřadů, jako je německý úřad pro technickou kontrolu (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. Generální ředitel rovněž vyzdvihuje vynikající spolupráci se společností HARTING: Byla velmi profesionální, kolegiální a příjemná.
Nakonec je však rozhodující obchodní faktor: Přizpůsobením standardního průmyslového konektoru pro zasunutí do starého rozvodného zařízení jsme byli schopni omezit náklady na zlomek toho, co by činily u nově navrženého dílu nebo nového 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.