Como uma fábrica de alimentos reduziu o tempo de inatividade em 45% com os RCBOs Soutya AC

Uma fábrica de processamento de alimentos em Johor, na Malásia, perdia milhares de dólares todos os meses devido a interrupções elétricas e ao tempo de inatividade da produção que elas causavam. A instalação substituiu seu desatualizado arranjo separado de MCB e RCCB por disjuntores operados por corrente residual CA com proteção contra sobrecorrente (RCBOs) de Soutya. O resultado: o tempo de inatividade não planejado caiu 45% no primeiro trimestre e as viagens incômodas caíram mais de 90%.

Histórico do cliente

A fábrica emprega 120 pessoas e opera três linhas de produção de molhos e temperos embalados. Cada linha opera uma combinação de unidades de refrigeração, misturadores de alto cisalhamento e máquinas de envase automatizadas. O sistema elétrico consome uma carga média de 850 A em dois quadros de distribuição principais, e um terceiro quadro cuida de HVAC e iluminação.

A produção de alimentos requer operação contínua. Uma parada no meio de um lote pode estragar os ingredientes crus e forçar um ciclo de limpeza completo. A instalação estava em operação há 12 anos e a infraestrutura elétrica cresceu gradativamente à medida que novos equipamentos foram adicionados.

Desafios e pontos problemáticos

O projeto original usava disjuntores termomagnéticos em miniatura (MCBs) para proteção contra sobrecorrente e um disjuntor de corrente residual (RCCB) separado na parte superior de cada placa. Em teoria, essa camada fornece proteção contra sobrecorrente e falha à terra. Na prática, criou sérios problemas de coordenação.

Os acionamentos de velocidade variável nos misturadores geraram pequenas correntes de fuga. Essas correntes de fuga acumularam-se nos RCCBs principais, que desarmaram sem aviso prévio. Durante um período de três meses, a usina registrou 14 paradas elétricas não planejadas. Cada desligamento durou em média 40 minutos. Com um custo estimado de US$ 18.000 por hora em perda de produção e ingredientes desperdiçados, esses eventos custam cerca de US$ 168.000 por trimestre.

A equipe de manutenção tentou duas soluções. Primeiro, eles aumentaram a classificação de sensibilidade dos RCCBs de 30 mA para 100 mA. Isso reduziu os disparos incômodos, mas também aumentou o risco à segurança, porque uma corrente residual de 100 mA pode ser perigosa. Em segundo lugar, substituíram os RCCBs mais antigos por novas unidades de um fabricante diferente, esperando que uma melhor filtragem interna ajudasse. Isso não aconteceu. As correntes de fuga ainda estavam presentes e os novos RCCBs se comportaram da mesma forma.

Por que o disjuntor operado por corrente residual AC Soutya com proteção contra sobrecorrente?

O eletricista da planta avaliou três opções: manter o projeto MCB + RCCB em camadas, mudar para relés de corrente residual dedicados com TCs separados ou mudar para RCBOs individuais em cada circuito de saída. O empreiteiro comparou unidades de duas marcas globais e o disjuntor operado por corrente residual AC Soutya com proteção contra sobrecorrente.

Três fatores decidiram a escolha. Primeiro, o Soutya RCBO combina proteção de sobrecorrente termomagnética e detecção de corrente residual de 30 mA em um único módulo, eliminando totalmente o problema de coordenação. Em segundo lugar, as características de disparo da unidade estavam em conformidade com a IEC 60898-1 para proteção contra sobrecorrente e com os requisitos de desempenho de corrente residual da GB/T 6829-2017. Terceiro, a unidade Soutya ofereceu uma capacidade de interrupção de 6 kA a um preço aproximadamente 15% inferior às importações europeias comparáveis.

O empreiteiro também valorizou o layout padronizado dos terminais do produto, que simplificou a fiação do painel. O engenheiro da fábrica confirmou que o Soutya RCBO atendia a todos os requisitos de segurança locais e seria aceito pelo inspetor elétrico.

Processo de Implementação e Aplicação

O projeto de modernização durou quatro semanas. O empreiteiro começou com uma auditoria de carga total de todos os circuitos de saída, medindo as correntes reais de funcionamento e identificando quais circuitos tinham histórico de falhas. Essa auditoria formou a base para um cronograma de painel que atribuiu a cada circuito um RCBO com classificação correta.

Os próximos passos foram:

• Desenergizando cada quadro de distribuição e removendo os MCBs existentes e o RCCB a montante.
• Instalando os RCBOs Soutya em cada posição do circuito de saída.
• Adicionando blocos de terminais neutros individuais onde os painéis mais antigos não os possuíam, uma vez que cada RCBO requer uma conexão neutra dedicada para detecção de equilíbrio de núcleo.
• Testando cada circuito com um testador RCD portátil para verificar o tempo de disparo e o limite de corrente residual.
• Comissionamento das placas e registro dos parâmetros elétricos de base para comparação.

Uma dificuldade surgiu durante o trabalho. Vários painéis na linha de produção mais antiga foram conectados com neutros compartilhados em vários circuitos. Nessa configuração, um RCBO vê a soma das correntes de retorno e desarma. A solução foi retrabalhar quatro subcircuitos para dar a cada circuito protegido o seu próprio condutor neutro. Isso acrescentou dois dias ao cronograma, mas foi necessário para tornar a instalação funcional.

Resultados da aplicação e resultados quantificados

Dois meses após o comissionamento, os registros de manutenção da instalação mostraram:

• As viagens incômodas caíram 92%, de 14 por trimestre para 1–2 por trimestre.
• O tempo de inatividade não planejado caiu de 140 minutos por mês para 35 minutos por mês, uma melhoria de 75%.
• O custo trimestral total do tempo de inatividade elétrica caiu de US$ 168.000 para menos de US$ 40.000, economizando para a fábrica mais de US$ 128.000 por trimestre.
• Nenhum prazo de produção perdido durante o período de avaliação de dois meses, em comparação com três no trimestre anterior.

O projeto se pagou em menos de um mês. Como os RCBOs Soutya respondem às correntes residuais em 0,1 segundos, a planta também melhorou os níveis de segurança sem sacrificar o tempo de atividade. A equipe de manutenção agora gasta seu tempo em outras tarefas, em vez de redefinições e soluções de problemas.

Depoimento do cliente

O gerente elétrico e de manutenção da fábrica disse claramente: "Passamos de perseguir viagens fantasmas todas as semanas para um sistema que funciona. Os RCBOs Soutya nos dão a confiança de que todos os circuitos estão protegidos e permanecem on-line quando deveriam."

Lições e recomendações

Outras instalações com sistemas elétricos antigos podem tirar três lições deste projeto.

• Primeiro, os RCBOs individuais em cada circuito de saída valem o investimento. Eles isolam as falhas em um circuito, de modo que um único problema não desligue mais uma linha de produção inteira.
• Segundo, faça uma auditoria completa da carga antes de selecionar as classificações. O tempo extra gasto na medição das correntes reais evita erros dispendiosos e garante a coordenação.
• Terceiro, verifique o aterramento e a fiação neutra dentro dos painéis existentes. Neutros compartilhados são o motivo mais comum de falha na modernização do RCBO. Planeje o retrabalho no cronograma do projeto.

Se a equipe fizesse o projeto novamente, eles insistiriam para que o trabalho de religação neutra fosse feito durante uma janela de desligamento planejada. Nesse caso, a empreiteira concluiu a obra durante as janelas normais de manutenção, o que esticou o cronograma. Um desligamento dedicado seria uma abordagem mais limpa e rápida.

Referências

• GB/T 6829-2017. Disjuntores operados por corrente residual com ou sem proteção contra sobrecorrente para uso doméstico e similar (RCBOs).
• CEI 60898-1. Acessórios elétricos - Disjuntores para proteção contra sobrecorrente para instalações domésticas e similares - Parte 1: Disjuntores para corrente alternada. Operação.
• GB/T 16895.1-2020. Instalações eléctricas de baixa tensão - Parte 1: Princípios fundamentais, avaliação das características gerais, definições.