Retrofitting para manutenção de instalações de comutadores antigos
O que pode ser feito se componentes críticos em uma antiga instalação de um conjunto de manobra não estiverem mais disponíveis? Normally, it would not make financial sense to design a completely new part. EPS GmbH's solution required only a fraction of the costs of a new facility or a new design. Para este problema, a HARTING cooperou para adaptar um conector industrial padrão às exigências específicas da antiga tecnologia.
Para máquinas e instalações com vida útil de até 30 anos, a manutenção e o serviço podem representar um grande desafio. Os componentes foram descontinuados e não estão mais disponíveis. O armazenamento de tais componentes não é econômico e muitas vezes não é possível. Muitos componentes não atendem mais aos requisitos técnicos atuais e podem conter substâncias problemáticas como o amianto, o mercúrio ou PCBs.
Projetar uma nova peça ou modernizar as antigas instalações de dispositivos de manobra?
"Em uma das usinas de energia de nosso cliente, os componentes críticos em uma instalação de painel de distribuição historicamente antiga não estavam mais disponíveis. Não foi possível uma substituição individual das peças antigas por componentes novos. Isto pôs em perigo a manutenção de toda a planta. benedikt Holtmann, diretor administrativo da EPS Energy Protection Services GmbH, descreve a situação inicial. A EPS está ativa no mercado desde 2013 – atendendo clientes internacionais em todos os aspectos de energia elétrica e fornecimento de energia. A EPS cria estratégias de fornecimento de energia, cuida da construção e comissionamento chave na mão e até mesmo mantém as instalações. Estes incluem fontes de alimentação ininterrupta (UPS), sistemas retificadores e inversores, fontes de alimentação com requisitos especiais, sistemas de baterias e construção de seus dispositivos especiais.
Testes elétricos e um teste de resistência a terremotos garantem que os contatos não se soltem mesmo quando há vibrações sísmicas. Também foi necessário provar a segurança do isolamento entre os pinos de contato sob altas correntes.
Na usina de energia do cliente da EPS, parecia que nem uma solução recém-projetada nem uma nova instalação seriam econômicas. Esta questão específica dizia respeito a um rack de 19 polegadas em um quadro de comando. Esta unidade push-in com componentes eletrônicos, elétricos e mecânicos descontinuados tinha um tamanho especial. As interfaces foram montadas flutuando em uma estrutura e foram inseridas cegamente no lado oposto de forma autoalinhante (conector cego). Os conectores push-in do rack eram, portanto, os componentes-chaves para os quais uma solução tinha de ser encontrada.
nem o fabricante antigo nem as ferramentas antigas estavam disponíveis e uma peça recém-projetada estava fora de questão. É por isso que estávamos buscando uma estratégia tecnicamente viável e economicamente justificável. No entanto, não tínhamos o conhecimento especializado para usar contatos de plugue para uma solução tão especial", diz o diretor administrativo da EPS sobre o problema.
Benedikt Holtmann, Diretor Geral da EPS Energy Protection Services GmbH (à esquerda), e Heinrich Schmettkamp, Engenheiro de Vendas do serviço de campo da HARTING (à direita), criaram o retrofit juntos.
HARTING's field service explained the possible options to us: "The modular industrial connector
Planejamento de projeto para um conector personalizado
Nosso objetivo era adaptar o conector industrial padrão Han-Modular® para atender às exigências das antigas instalações de manobra. Com a unidade push-in de 19 polegadas, o apoio flutuante e a tecnologia blind-mate, o design e as dimensões já estavam estipulados dentro de limites muito estreitos. Requisitos de desempenho como capacidade de carga de corrente e resistência mecânica dos contatos do plugue também tiveram que ser observados.
Ao adaptar um conector industrial padronizado à unidade push-in para a antiga instalação de dispositivo de manobra, os custos poderiam ser limitados a uma fração dos custos de uma nova instalação ou de uma peça de um novo projeto.
The implementation stages included preliminary discussions with the sales department, clarifying the technical requirements with HARTING's project engineering department, initial strategies of the project planning experts, then a CAD construction, and finally a pilot series with prototypes. A compatibilidade mecânica dos protótipos foi então testada no local, na antiga fábrica. Após alguns ajustes, a solução estava finalmente pronta para a produção em série. Seguiram-se testes elétricos e um teste de resistência a terremotos. "Esses testes garantem que os contatos não se soltem mesmo quando há vibrações sísmicas. It was also necessary to prove the safety of the insulation between the contact pins under high currents," summarises Benedikt Holtmann concerning the requirements for the quality tests.
As variantes desejadas foram então definidas para o conector. Os 24 contatos de controle precisam ter diferentes atribuições elétricas, cores e etiquetas, enquanto permanecem inalterados mecanicamente. Inicialmente, 100 módulos push-in foram fabricados para as antigas instalações de dispositivos de manobra. Várias centenas de unidades devem ser entregues dentro de três anos.
Ao adaptar um conector industrial padrão para inserir o quadro antigo, conseguimos limitar os custos a uma fração dos custos de um novo sistema ou de um novo desenvolvimento.
Benedikt Holtmann
EPS Energy Protection Services GmbH
O diretor administrativo da EPS enfatiza que esta adaptação de um conector industrial também tem tido sucesso comercial, embora seja apenas uma pequena produção em série. Isto dificilmente teria sido possível nos procedimentos normais de operação de um produtor em massa. O desenvolvimento do projeto do conector para as antigas instalações de dispositivos de manobra foi implementado por uma divisão selecionada na HARTING.
Soluções Customizadas HARTING
HARTING customised solutions desenvolve soluções personalizadas para os setores de automação, ferrovias, engenharia mecânica, robótica e energia eólica. Os projetos típicos tratam da montagem de cabos específicos do projeto. Os usuários não têm mais que se preocupar com a programação e controle de qualidade dos componentes. Assim, eles podem economizar tempo valioso durante a instalação e comissionamento inicial de suas instalações. Além disso, não há mais necessidade de pessoal especializado em montagem de fiação ao instalar os cabos preparados.
As Soluções Customizadas HARTING também se concentram no cabeamento de sistemas específicos do cliente, incluindo kits prontos para conversores de freqüência e cabeamento de sensores. As Soluções Customizadas HARTING são também o ponto de contato para conectores personalizados de um novo projeto (por exemplo, para tecnologia médica, para cabeamento de motor resistente a ácido e óleo ou com carcaças especiais para fornecimento e distribuição de potência).
Tecnicamente perfeito e economicamente vantajoso
O diretor administrativo da EPS GmbH considera este projeto para as antigas instalações de manobra muito bem-sucedido por vários motivos: "Esta renovação permitiu-nos prolongar a vida útil operacional das antigas instalações por mais 20 anos.
Os conectores são substituídos de uma forma técnica adequada A qualidade é elevada. O esforço de instalação necessário para o cabeamento é baixo e o tempo de inatividade da instalação é minimizado.” Uma vez que a modernização da instalação é parcialmente coberta pela cobertura existente, não são necessárias mais aprovações dispendiosas por parte de autoridades como a Agência Alemã de Inspeção Técnica (TÜV).
Não há necessidade de treinamento adicional (já que não há mudanças operacionais para o pessoal de operações). Além disso, a segurança da instalação é garantida porque os componentes antigos são substituídos e as exigências de documentação são baixas. O diretor administrativo também enfatiza a excelente cooperação com a HARTING: "Foi muito profissional, colegial e agradável."
In the end, however, it is the commercial factor which is decisive: "By adapting a standard industrial connector for inserting into the old switchgear facility, we were able to limit the costs to a fraction of what they would be for a newly designed part or a new facility," explains Benedikt Holtmann. Para ele, também é importante que a EPS, como empresa relativamente jovem, tenha implementado com sucesso um projeto de retroajuste tão tecnicamente exigente, na forma, função e dentro do orçamento.