โรงงานแปรรูปอาหารลดเวลาหยุดชะงักทางไฟฟ้าลง 90% ด้วย RCBO SC65LE-63 ได้อย่างไร

ภูมิหลังลูกค้า

โรงงานแปรรูปอาหารระดับภูมิภาคแห่งหนึ่งที่มีพนักงาน 200 คน ดำเนินการสายการผลิตสองสาย ห้องเก็บความเย็น และอาคารบรรจุภัณฑ์ โรงงานเดินเครื่องวันละ 16 ชั่วโมง สัปดาห์ละหกวัน ผลิตเนื้อสัตว์และผลิตภัณฑ์นมบรรจุหีบห่อส่งให้ซูเปอร์มาร์เก็ตและร้านอาหารในท้องถิ่น เนื่องจากการใช้น้ำและไอน้ำจำนวนมากในการทำความสะอาด สถานที่แห่งนี้จึงมีความเสี่ยงสูงต่อกระแสไฟรั่วลงดิน ระบบไฟฟ้ายังจ่ายไฟให้ตัวขับความเร็วปรับได้ (VSD) หลายตัวสำหรับสายพานลำเลียงและเครื่องผสม ซึ่งเพิ่มความซับซ้อนให้กับการป้องกันวงจรอีกระดับหนึ่ง

ความท้าทายและจุดที่เป็นปัญหา

ระบบจ่ายไฟเดิมของโรงงานอาศัยเครื่องตัดวงจรไฟรั่ว (RCCB) แบบรวมศูนย์ที่ตู้ย่อยแต่ละตู้ โดยมีเบรกเกอร์ขนาดเล็ก (MCB) แยกต่างหากสำหรับแต่ละวงจรขาออก การตั้งค่าเช่นนี้ก่อให้เกิดปัญหาต่อเนื่องสองประการ:

• การตัดไฟทั้งโซน: การเกิดไฟรั่วลงดินเพียงจุดเดียวในวงจรใดก็ตาม เช่น สายมอเตอร์ที่เปียกชื้นหรือขดลวดทำความร้อนที่เสียหาย จะทำให้ RCCB แบบรวมศูนย์ตัดวงจรและตัดไฟทั้งสายการผลิต การตัดวงจรแต่ละครั้งทำให้หยุดทำงานนานถึง 45 นาที ขณะที่ทีมบำรุงรักษาต้องตามหาวงจรที่ผิดพลาดและรีเซ็ตเบรกเกอร์
• การตัดไฟโดยไม่จำเป็น: RCCB แบบรวมศูนย์ถูกตั้งไว้ที่ 300 mA เพื่อหลีกเลี่ยงการตัดวงจรจากกระแสไฟรั่วตามธรรมชาติของ VSD และการเดินสายไฟระยะไกล ค่าเกณฑ์ที่สูงนี้ทำให้ระบบไม่สามารถป้องกันบุคคลได้อย่างเพียงพอในพื้นที่เปียกชื้น และเกิดการตัดวงจรโดยไม่แจ้งเตือนเนื่องจากกระแสไฟรั่วชั่วขณะที่พุ่งสูงจากการสตาร์ทอุปกรณ์

ผู้จัดการฝ่ายซ่อมบำรุงรายงานว่ามีการหยุดเดินเครื่องโดยไม่ได้วางแผนเฉลี่ยสี่ครั้งต่อเดือน แต่ละครั้งนานถึงหนึ่งชั่วโมง เวลาการผลิตที่สูญเสียไป เมื่อรวมกับค่าแรงในการรีเซ็ตและผลิตภัณฑ์ที่เสียหายเป็นครั้งคราว ทำให้บริษัทต้องเสียค่าใช้จ่ายที่ไม่จำเป็นราว 4,000 ดอลลาร์ต่อเดือน นอกจากนี้ ความไวที่ไม่เพียงพอของ RCCB ยังทำให้พนักงานเสี่ยงต่อไฟฟ้าช็อตมากขึ้นในพื้นที่ฉีดล้าง

ทำไมต้อง RCBO SC65LE-63?

บริษัทพิจารณาแนวทางทางเลือกสองแนวทาง แนวทางแรกคือติดตั้ง RCCB และ MCB แยกกันสำหรับทุกวงจร ซึ่งต้องใช้ตู้ไฟขนาดใหญ่ขึ้นและเดินสายใหม่ครั้งใหญ่ แนวทางที่สองคือเปลี่ยน MCB เป็นรุ่นคุณภาพสูงขึ้นและคง RCCB ส่วนกลางเดิมไว้ แต่แนวทางนี้ไม่ได้แก้ปัญหาการแยกวงจร

หลังจากเปรียบเทียบเครื่องตัดวงจรไฟรั่วพร้อมการป้องกันกระแสเกินพิกัด (RCBO) หลายแบรนด์ ทีมงานได้เลือก SINGI SC65LE-63 การตัดสินใจนี้ตั้งอยู่บนปัจจัยสำคัญสามประการ:

• การป้องกันแบบรวมในโมดูลเดียว: SC65LE-63 ให้ทั้งการป้องกันกระแสเกินพิกัดและการป้องกันไฟรั่วลงดินในหน่วยเดียวที่มีความกว้าง 18 mm ทำให้บริษัทสามารถเปลี่ยน MCB แต่ละตัวเป็น RCBO ได้โดยไม่ต้องอัปเกรดตู้จ่ายไฟ
• ความไวกระแสไฟรั่วที่เลือกได้: ผลิตภัณฑ์มีให้เลือกในความไว 30 mA และ 100 mA หน่วย 30 mA ให้การป้องกันไฟดูดได้จริงในพื้นที่ล้างทำความสะอาด ส่วนหน่วย 100 mA สามารถใช้ในวงจร VSD เพื่อป้องกันการตัดวงจรโดยไม่จำเป็น
• ความสามารถในการตัดกระแสสูงและการเป็นไปตามมาตรฐาน: ด้วยความสามารถในการตัดกระแส 6 kA SC65LE-63 ตอบโจทย์ข้อกำหนดด้านไฟฟ้าลัดวงจรของโรงงาน โดยออกแบบให้สอดคล้องกับ GB/T 6829-2017 และ IEC 60898-1 ทำให้ทีมวิศวกรรมมั่นใจในความน่าเชื่อถือและสมรรถนะ

กระบวนการนำไปใช้

โครงการดำเนินการในช่วงหยุดซ่อมบำรุงตามแผนเป็นเวลาสองสัปดาห์ โดยมีขั้นตอนสำคัญดังนี้:

1. การตรวจสอบวงจร: ผู้รับเหมาไฟฟ้าได้ทำแผนผังวงจรปลายทางทั้ง 86 วงจรในโรงงาน โดยบันทึกประเภทของโหลด ความยาวสายไฟ และระดับไฟรั่วโดยทั่วไป
2. การจัดเรียงตู้ไฟใหม่: MCB ขาออกแต่ละตัวถูกถอดออกและเปลี่ยนเป็น RCBO รุ่น SC65LE-63 ที่สอดคล้องกัน ส่วน RCCB แบบรวมศูนย์ยังคงไว้เป็นตัวสำรอง แต่ตั้งไว้ที่ 300 mA เพื่อความปลอดภัยเพิ่มเติม
3. การทดสอบวงจร: ก่อนจ่ายไฟคืน ทุกวงจรได้รับการทดสอบด้วยเครื่องวัดความต้านทานฉนวนโดยเฉพาะและอุปกรณ์ทดสอบกระแสไฟรั่ว การทดสอบนี้ตรวจพบฉนวนที่อ่อนแอในแนวเดินสายเก่าสองจุด ซึ่งเปลี่ยนใหม่ระหว่างช่วงหยุดซ่อม
4. การทดสอบเดินระบบ: โรงงานได้รับการจ่ายไฟทีละวงจร และ RCBO แต่ละตัวได้รับการทดสอบการตัดวงจรโดยใช้ปุ่มทดสอบในตัวรวมทั้งเครื่องทดสอบ RCD ภายนอก

ความท้าทายสำคัญประการหนึ่งเกิดขึ้นเมื่อจ่ายไฟให้วงจร VSD วงจรแรก กระแสไฟรั่วตามธรรมชาติจากฟิลเตอร์ของมอเตอร์มีค่ามากพอที่จะทำให้ RCBO ขนาด 30 mA ตัดวงจร ทางแก้คือติดตั้งอุปกรณ์ที่มีความไว 100 mA เฉพาะกับวงจร VSD ทั้งสี่วงจร โดยคงการป้องกัน 30 mA ไว้สำหรับเต้ารับ ไฟส่องสว่าง และพื้นที่ฉีดล้าง การประนีประนอมนี้ช่วยรักษาความปลอดภัยส่วนบุคคลโดยไม่ต้องแลกกับความน่าเชื่อถือในการใช้งาน

ผลลัพธ์ที่วัดผลได้

ในช่วงหกเดือนแรกหลังการเปลี่ยนระบบ โรงงานพบการปรับปรุงที่ชัดเจน:

• เวลาหยุดทำงานโดยไม่วางแผนลดลงจากเฉลี่ยสี่ชั่วโมงต่อเดือนเหลือน้อยกว่า 15 นาที นี่คิดเป็นการลดลง 90% ของการดับไฟที่เกิดจากกระแสไฟรั่วลงดินหรือการรับเกินพิกัด
• ค่าบำรุงรักษาระบบไฟฟ้าลดลง 18,000 ดอลลาร์ต่อปี การลดลงนี้มาจากแรงงานในการหาสาเหตุที่น้อยลง จำนวนการเรียกช่างฉุกเฉินที่ลดลง และอุบัติการณ์ของอุปกรณ์สวิตช์เกียร์ที่เสียหายที่ต่ำลง
• ความสูญเสียผลิตภัณฑ์จากไฟฟ้าดับลดลง 75% ก่อนการอัปเกรด การตัดวงจรเพียงครั้งเดียวอาจหยุดกระบวนการพาสเจอร์ไรซ์และทำให้ต้องทิ้งผลิตภัณฑ์ทั้งล็อต ด้วย RCBO เฉพาะวงจร จึงต้องรีสตาร์ทเฉพาะอุปกรณ์ที่ได้รับผลกระทบเท่านั้น
• ความปลอดภัยของพนักงานดีขึ้น RCBO ขนาด 30 mA ที่ติดตั้งบนเต้ารับและสถานีล้างมือทั้งหมดให้ระดับการป้องกันโดยตรงที่เคยขาดหายไป

ผลลัพธ์โดยรวมคือโครงสร้างพื้นฐานทางไฟฟ้าที่มีความยืดหยุ่นมากขึ้น ซึ่งสนับสนุนเป้าหมายของโรงงานในการลดต้นทุนการผลิตและตอบโจทย์ข้อกำหนดการตรวจประเมินความปลอดภัยอาหารที่เข้มงวดยิ่งขึ้น

เสียงจากลูกค้า

ผู้จัดการฝ่ายบำรุงรักษาที่นำโครงการกล่าวว่า:

"การเปลี่ยนมาใช้ RCBO รุ่น SC65LE-63 เป็นการตัดสินใจที่ดีที่สุดที่เราทำกับระบบไฟฟ้าของเรา เราไม่จำเป็นต้องหยุดสายการผลิตทั้งหมดเพราะความผิดพลาดเล็ก ๆ เพียงจุดเดียวอีกต่อไป และไฟแสดงสถานะแบบดูง่ายบนอุปกรณ์แต่ละตัวช่วยให้เราระบุวงจรที่ต้องดูแลได้อย่างแม่นยำ การติดตั้งก็ตรงไปตรงมา และผลิตภัณฑ์ก็ทำงานได้อย่างไร้ที่ติ"

บทเรียนและคำแนะนำ

สำหรับโรงงานอุตสาหกรรมและพาณิชย์ที่ต้องพึ่งพาการดำเนินงานอย่างต่อเนื่อง ประสบการณ์จากโรงงานอาหารแห่งนี้มอบข้อสรุปที่เป็นประโยชน์สามประการ:

• แยกการป้องกันในระดับวงจร แม้ RCCB แบบรวมศูนย์จะเป็นแนวป้องกันสำรอง แต่ไม่ควรเป็นเพียงการป้องกันกระแสไฟรั่วอย่างเดียวในโครงข่ายแรงดันต่ำสมัยใหม่ RCBO แยกตามวงจรอย่าง SC65LE-63 ช่วยจำกัดขอบเขตผลกระทบของความผิดพลาดทางไฟฟ้า
• วัดกระแสไฟรั่วก่อนเลือกความไว อุปกรณ์อย่าง VSD และมอเตอร์มีกระแสไฟรั่วโดยธรรมชาติ การสำรวจกระแสไฟรั่วอย่างเหมาะสมจะช่วยกำหนดว่าจุดใดจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ 30 mA และจุดใดอุปกรณ์ 100 mA เหมาะสมกว่า
• วางแผนการตัดไฟอย่างเป็นระบบระหว่างการปรับปรุง การเปลี่ยนเบรกเกอร์ทุกตัวในตู้ไม่ใช่ภารกิจที่ควรรีบเร่ง การกำหนดช่วงเวลาหยุดซ่อมที่ชัดเจน พร้อมการระบุและทดสอบวงจรอย่างรอบคอบ ช่วยป้องกันความผิดพลาดและทำให้การเปลี่ยนผ่านราบรื่น

หากต้องทำโครงการซ้ำอีกครั้ง บริษัทจะพิจารณาเพิ่มการตรวจสอบระยะไกลให้กับ RCBO และบันทึกประวัติความผิดพลาดลงในซอฟต์แวร์ซ่อมบำรุงของโรงงาน ทำให้ระบบโปร่งใสยิ่งขึ้น สำหรับการดำเนินงานอื่น ๆ ที่มีความท้าทายคล้ายกัน การอัปเกรดเป็นเครื่องตัดวงจรกระแสไฟรั่วที่มีการป้องกันกระแสเกินถือเป็นก้าวที่พิสูจน์แล้วว่าได้ผลในการลดเวลาหยุดทำงานและเพิ่มความปลอดภัย

เอกสารอ้างอิง

มาตรฐานต่อไปนี้มีความเกี่ยวข้องกับการออกแบบ การทดสอบ และการใช้งานเครื่องตัดวงจรไฟรั่วพร้อมการป้องกันกระแสเกินพิกัด (RCBO) อย่าง SC65LE-63:

• GB/T 6829-2017 เครื่องตัดวงจรที่ทำงานด้วยกระแสไฟรั่ว มีหรือไม่มีการป้องกันกระแสเกิน สำหรับใช้ในบ้านเรือนและการใช้งานที่คล้ายกัน (RCBO) [S]. 2017.
• IEC 60898-1. อุปกรณ์ไฟฟ้า — เบรกเกอร์สำหรับการป้องกันกระแสเกินพิกัดสำหรับที่พักอาศัยและงานติดตั้งที่คล้ายคลึง — ส่วนที่ 1: เบรกเกอร์สำหรับการทำงานในกระแสสลับ [S]. 2019.
• GB/T 10963.1-2020. อุปกรณ์ไฟฟ้า — เบรกเกอร์สำหรับการป้องกันกระแสเกินพิกัดสำหรับที่พักอาศัยและงานติดตั้งที่คล้ายคลึง — ส่วนที่ 1: เบรกเกอร์สำหรับการทำงานในกระแสสลับ [S]. 2020.