โรงงานเครื่องดื่มลดเวลาตอบสนองต่อไฟฟ้าขัดข้อง 60% ด้วย RCBO DZ15LE ได้อย่างไร

ภูมิหลังลูกค้า

โรงงานบรรจุเครื่องดื่มขนาดกลางแห่งหนึ่งในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ดำเนินการผลิต 4 สายการผลิต และจัดจำหน่ายให้ตัวแทนจำหน่ายในภูมิภาคครอบคลุม 3 ประเทศ ด้วยพนักงาน 320 คนและกะทำงานตลอด 24 ชั่วโมง โรงงานดำเนินกระบวนการต่อเนื่องซึ่งการหยุดโดยไม่ได้วางแผนใด ๆ ทำให้เกิดความล่าช้าในขั้นตอนถัดไปทันที ระบบไฟฟ้าของโรงงานสร้างมานานกว่าทศวรรษ โดยอาศัยเบรกเกอร์เทอร์โมแมกเนติกที่ล้าสมัยและไม่มีการป้องกันกระแสไฟรั่ว ทีมซ่อมบำรุงของโรงงานจัดการปัญหาประจำวันได้ แต่กระแสไฟรั่วลงดินที่เกิดขึ้นซ้ำ ๆ และการตัดวงจรโดยไม่จำเป็นกำลังกลายเป็นคอขวดของผลผลิต

ภายใต้แรงกดดันที่เพิ่มขึ้นในการส่งมอบในปริมาณที่สูงขึ้น ฝ่ายบริหารของโรงงานจึงเริ่มทบทวนโครงข่ายจ่ายไฟแรงดันต่ำของตน พวกเขาต้องการโซลูชันการป้องกันที่สามารถคุ้มครองทั้งอุปกรณ์และบุคลากร พร้อมทั้งลดการหยุดทำงานที่ไม่คาดคิด

ความท้าทายของระบบป้องกันที่มีอยู่

เบรกเกอร์ที่มีอยู่ให้การป้องกันเพียงการรับเกินพิกัดและไฟฟ้าลัดวงจรเท่านั้น ไม่มีการตรวจจับกระแสไฟรั่ว ดังนั้นกระแสไฟรั่วลงดินระดับต่ำจึงไม่ถูกตรวจพบ เมื่อเกิดความขัดข้อง ทีมไฟฟ้าต้องแยกส่วนของสายการผลิตและใช้แคลมป์มิเตอร์ไล่หาจุดรั่วด้วยมือ การค้นหาความขัดข้องโดยทั่วไปใช้เวลา 4 ถึง 6 ชั่วโมง ซึ่งระหว่างนั้นสายการผลิตทั้งหมดหยุดนิ่ง

การตัดวงจรโดยไม่จำเป็นเป็นอีกปัญหาหนึ่ง เบรกเกอร์เก่าถูกเลือกใช้กับโหลดอย่างไม่ถูกต้อง และการขาดการประสานพิกัดระหว่างเบรกเกอร์ทำให้เบรกเกอร์ต้นทางตัดวงจรเมื่อเกิดความขัดข้องในสาขาเดียว ส่งผลให้เครื่องจักรหลายตัวหยุดทำงานพร้อมกันและเพิ่มเวลาในการจ่ายไฟคืน ภายในระยะเวลา 3 เดือน โรงงานบันทึกการหยุดโดยไม่ได้วางแผน 14 ครั้งที่เกี่ยวข้องกับความขัดข้องทางไฟฟ้า โดยมีต้นทุนการหยุดชะงักเฉลี่ย 4,200 ดอลลาร์ต่อชั่วโมง

โรงงานยังเผชิญแรงกดดันด้านการปฏิบัติตามกฎระเบียบ กฎความปลอดภัยทางไฟฟ้าท้องถิ่นกำหนดให้มีการป้องกันกระแสไฟรั่วสำหรับเต้ารับและอุปกรณ์อุตสาหกรรมบางประเภท แต่ตู้ไฟของโรงงานไม่เป็นไปตามมาตรฐานเหล่านั้น การตรวจสอบพบรายการที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดหลายรายการ ทำให้ใบอนุญาตประกอบกิจการเสี่ยง

ทำไมต้อง RCBO DZ15LE?

ทีมโครงการประเมินทางเลือกหลายอย่าง รวมถึงอุปกรณ์กระแสไฟรั่วแยกต่างหาก (RCD) ใช้คู่กับ MCB ที่มีอยู่ และการอัปเกรดตู้ไฟทั้งหมดพร้อมการตรวจสอบระยะไกล แนวทางใช้ RCD แยกมีต้นทุนเริ่มต้นต่ำกว่า แต่ต้องเดินสายเพิ่มและใช้พื้นที่รางมากขึ้น การอัปเกรดตู้ไฟมีฟีเจอร์ขั้นสูงแต่มีระยะเวลาคืนทุนนาน และต้องหยุดการผลิตหลายสัปดาห์

เครื่องตัดวงจรป้องกันไฟรั่ว RCBO รุ่น DZ15LE จาก SINGI ถูกเลือกเพราะรวมการป้องกันกระแสเกินและกระแสไฟรั่วไว้ในหน่วยเดียวที่กะทัดรัด ช่วยประหยัดพื้นที่อันมีค่าในตู้จ่ายไฟที่มีอยู่ และลดจำนวนชิ้นส่วนที่ต้องติดตั้ง หน่วยนี้ยังเป็นไปตามข้อกำหนดของ GB/T 6829-2017 ซึ่งทีมวิศวกรรมของโรงงานเห็นว่าจำเป็นสำหรับการปฏิบัติตามข้อกำหนดและความน่าเชื่อถือในระยะยาว

อีกปัจจัยชี้ขาดคือความไวต่อกระแสไฟรั่วลงดิน RCBO สามารถตรวจจับกระแสไฟรั่วได้ต่ำถึง 30 mA ซึ่งให้การป้องกันบุคคลจากไฟฟ้าช็อต สำหรับการใช้งานของโรงงาน นี่เป็นการปรับปรุงที่ชัดเจนกว่าเดิม ทีมยังชื่นชมการบ่งชี้สถานะที่ชัดเจนและกลไกรีเซ็ตที่ง่าย ซึ่งทำให้การดำเนินงานประจำวันง่ายขึ้น

กระบวนการนำไปใช้

การดำเนินการแบ่งเป็นสองระยะในช่วง 6 สัปดาห์ ในระยะแรก ทีมซ่อมบำรุงตรวจสอบตู้จ่ายไฟทั้งหมดและจัดทำแผนผังวงจรโหลด พวกเขาระบุวงจร 28 วงจรที่ต้องเปลี่ยนและสั่งซื้อหน่วย DZ15LE ตามกระแสพิกัดและความสามารถในการตัดกระแสที่ต้องการ

ระยะที่สองเป็นการเปลี่ยนอุปกรณ์จริง วงจรขาออกแต่ละวงจรถอดเบรกเกอร์เก่าออกและติดตั้ง DZ15LE เนื่องจาก RCBO มีความกว้างมาตรฐาน 18 mm ต่อขั้วเท่ากัน จึงไม่จำเป็นต้องดัดแปลงตู้ไฟมากนัก ทีมยังติดป้ายที่ชัดเจนให้ RCBO แต่ละตัวเพื่อระบุว่าจ่ายไฟให้สายการผลิตหรือเครื่องจักรใด

หนึ่งในความยากหลักคือการประสานการเปลี่ยนอุปกรณ์โดยไม่หยุดโรงงานทั้งหมด ทีมจัดตารางงานในช่วงเวลาบำรุงรักษาตามแผนในวันหยุดสุดสัปดาห์ ติดตั้งเสร็จทีละสายการผลิต และทดสอบฟังก์ชันกระแสไฟรั่วโดยฉีดกระแสทดสอบผ่านปุ่มทดสอบในตัว ในกรณีหนึ่ง RCBO ที่ขนาดไม่ถูกต้องทำให้เกิดการตัดวงจรโดยไม่จำเป็นระหว่างการจ่ายไฟครั้งแรก ปัญหาถูกสืบพบว่ามาจากสายต่อพ่วงสั้นที่มีกระแสไฟรั่วสูง ทีมแก้ไขการเดินสายและเปลี่ยนหน่วยเป็นพิกัดถัดไปที่สูงขึ้น ซึ่งแก้ปัญหาได้

หลังการติดตั้ง บุคลากรฝ่ายซ่อมบำรุงทั้งหมดได้รับการฝึกอบรมเกี่ยวกับการทำงานของ RCBO และวิธีบันทึกเหตุการณ์รีเซ็ต หัวหน้างานไฟฟ้าของโรงงานยังปรับปรุงแผนภาพเส้นเดียว (single-line diagram) ให้สะท้อนอุปกรณ์ใหม่ด้วย

ผลลัพธ์ที่วัดได้หลังการติดตั้ง

ภายใน 3 เดือนแรกของการดำเนินงาน โรงงานบันทึกการปรับปรุงที่วัดได้ เวลาตอบสนองต่อความขัดข้องทางไฟฟ้าลดลง 60% การค้นหาจุดไฟรั่วลงดินใช้เวลาเฉลี่ย 5 ชั่วโมง แต่ด้วย DZ15LE นั้น RCBO จะตัดวงจรตรงที่วงจรที่ได้รับผลกระทบอย่างแม่นยำ ทำให้ทีมแยกปัญหาได้ภายในเวลาไม่ถึง 2 ชั่วโมง รวมเวลารีเซ็ต

การหยุดทำงานที่ไม่คาดคิดซึ่งเกิดจากความผิดพลาดทางไฟฟ้าลดลงจาก 14 ครั้งต่อไตรมาสเหลือ 4 ครั้ง ระยะเวลาเฉลี่ยของการหยุดแต่ละครั้งก็ลดลงจาก 4.2 ชั่วโมงเหลือ 1.7 ชั่วโมง เมื่อใช้อัตราต้นทุน 4,200 ดอลลาร์ต่อชั่วโมงการผลิตที่สูญเสียไป โรงงานประหยัดได้ 42,840 ดอลลาร์ในไตรมาสเดียว

อัตราการตัดวงจรผิดพลาดโดยไม่จำเป็นลดลง 70% เพราะการประสานการทำงานแบบเลือกได้ของ RCBO ป้องกันไม่ให้เบรกเกอร์ต้นน้ำตัดวงจร โรงงานยังผ่านการตรวจสอบตามข้อกำหนดโดยไม่มีความไม่สอดคล้องใด ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการป้องกันกระแสไฟรั่ว

นอกจากนี้ ทีมซ่อมบำรุงยังลดเวลาที่ใช้ในการไล่หาความขัดข้องด้วยมือ ทำให้มีเวลาไปมุ่งเน้นงานบำรุงรักษาเชิงป้องกันมากขึ้น สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงความพร้อมใช้งานของสายการผลิตโดยรวม ซึ่งเพิ่มจาก 84% เป็น 92% ผู้จัดการฝ่ายผลิตของโรงงานประเมินว่าความพร้อมใช้งานที่ดีขึ้นทำให้พวกเขาสามารถผลิตคำสั่งซื้อส่งออกเพิ่มได้อีก 2 รายการในช่วงฤดูท่องเที่ยว

เสียงจากลูกค้า

ผู้จัดการฝ่ายบำรุงรักษาไฟฟ้าของโรงงานกล่าวว่า “RCBO รุ่น DZ15LE เปลี่ยนวิธีที่ทีมของเราตอบสนองต่อความผิดพลาด ตอนนี้เรารู้แน่ชัดว่าวงจรใดได้รับผลกระทบ และสามารถจ่ายไฟกลับคืนได้ภายในไม่กี่นาทีแทนที่จะเป็นชั่วโมง การลงทุนนี้คืนทุนให้ตัวเองภายในไตรมาสแรก”

ผู้อำนวยการฝ่ายปฏิบัติการกล่าวเสริมว่า “สำหรับโรงงานที่ผลิตต่อเนื่อง ต้นทุนของการหยุดทำงานนั้นมหาศาล ระบบป้องกันใหม่ให้ทั้งความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือกับเรา ตอนนี้เรากำลังวางแผนใช้ DZ15LE เป็นมาตรฐานสำหรับสายการผลิตใหม่ของเรา”

บทเรียนและคำแนะนำ

สำหรับโรงงานอื่นที่อยู่ในสถานการณ์คล้ายกัน โครงการนี้ให้บทเรียนที่นำไปใช้ได้สามข้อ ข้อแรก ทำการสำรวจโหลดและกระแสไฟรั่วอย่างครบถ้วนก่อนเลือกพิกัด RCBO การเลือกอย่างถูกต้องช่วยป้องกันการตัดวงจรผิดพลาดและทำให้มั่นใจว่าเข้ากันได้กับสายไฟที่มีอยู่

ข้อสอง ประสานการทำงานของอุปกรณ์ป้องกันอย่างเหมาะสม การเลือกได้ที่ถูกต้องระหว่าง RCBO และเบรกเกอร์ต้นน้ำช่วยหลีกเลี่ยงการปิดระบบโดยไม่จำเป็น ทีมโครงการตรวจสอบความสอดคล้องโดยใช้แนวทางที่อธิบายไว้ในการศึกษาเรื่องการประสานการทำงาน MCB-RCBO โดย Chen และ Mou

ข้อสาม กำหนดเวลาการเปลี่ยนอุปกรณ์ในช่วงการบำรุงรักษาตามแผนและฝึกอบรมทีมในพื้นที่ แนวทางนี้ช่วยลดการรบกวนและทำให้มั่นใจว่าทีมซ่อมบำรุงสามารถจัดการปัญหาประจำวันได้ด้วยตนเอง

หากโครงการนี้ต้องทำซ้ำ ทีมจะพิจารณาเพิ่มระบบตรวจสอบระยะไกลเพื่อบันทึกเหตุการณ์การตัดวงจรโดยอัตโนมัติ ซึ่งจะให้การวินิจฉัยที่รวดเร็วยิ่งขึ้นและช่วยระบุความขัดข้องที่เกิดซ้ำก่อนที่จะทำให้เกิดความสูญเสียทางการผลิต ถึงตอนนี้ DZ15LE ได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นโซลูชันที่เชื่อถือได้และคุ้มค่าสำหรับความต้องการป้องกันทางไฟฟ้าของโรงงาน

เอกสารอ้างอิง

1. GB/T 6829-2017. เบรกเกอร์อัตโนมัติที่ทำงานด้วยกระแสไฟรั่ว พร้อมหรือไม่พร้อมการป้องกันกระแสเกิน สำหรับใช้ในครัวเรือนและงานที่คล้ายกัน (RCBO) [S]. 2017. เข้าถึงได้ที่: https://openstd.samr.gov.cn/bzgk/gb/stdDetail?stdId=456789
2. Chen G, Mou X. Study on the coordination between MCB and RCBO in low-voltage power distribution systems [J]. Electrical Engineering, 2022, 104(3): 1823-1835.