Comment une usine moyenne a réduit les arrêts de 40 % avec le MCCB SINGI SWMLE-100

Contexte du client

Un fabricant d'électronique de taille moyenne dans l'est de la Chine exploite 15 lignes de production d'ensembles de cartes de circuits imprimés. Avec 300 employés et un planning de production 24/7, l'installation consomme 2 500 A de courant de pointe. L'usine repose sur un système de distribution de 480 V avec des disjoncteurs à boîtier moulé (MCCB) vieillissants de deux marques différentes installés sur 15 ans. Au cours des deux dernières années, les temps d'arrêt imprévus dus à des défaillances de disjoncteurs avaient augmenté de 60 %, affectant les engagements de livraison envers de grands clients des secteurs de l'automobile et de l'électronique grand public.

Défis et points de douleur

Les disjoncteurs existants présentaient deux problèmes récurrents. Premièrement, des déclenchements intempestifs survenaient 3 à 4 fois par semaine au démarrage des robots d'assemblage entraînés par moteur, alors même que le courant nominal restait dans les limites. Deuxièmement, lorsqu'un véritable court-circuit s'est produit sur une ligne de convoyage, deux des disjoncteurs n'ont pas déclenché, provoquant une défaillance en cascade qui a mis hors service une zone entière pendant 12 heures. Les registres de maintenance indiquaient que 40 % des arrêts électriques de l'usine étaient liés à une mauvaise coordination des disjoncteurs ou à des défaillances de composants. Le coût annuel de la production perdue et des réparations d'urgence dépassait 120 000 USD.

Pourquoi choisir le SWMLE-100 de SINGI

L'ingénieur électricien de l'usine a évalué des solutions de remplacement issues de trois marques de MCCB. Le SWMLE-100 de SINGI s'est démarqué pour trois raisons. Premièrement, sa capacité de coupure de 65 kA à 480 V CA dépassait de 30 % le courant de défaut maximal du système existant, laissant une marge de sécurité. Deuxièmement, le SWMLE-100 offre des réglages de déclenchement thermique et magnétique ajustables, permettant un réglage fin des courants d'appel des gros moteurs sans sacrifier la protection contre les courts-circuits. Troisièmement, son encombrement compact (la version à quatre pôles occupe le même espace de tableau qu'une unité à trois pôles de la concurrence) a simplifié la mise à niveau sans recâblage. Après un test comparatif sur une zone de production pendant deux semaines, l'équipe a décidé de remplacer les 48 disjoncteurs de dérivation par des unités SWMLE-100.

Processus de mise en œuvre et d'application

Le projet de rénovation a duré plus de 10 semaines. Premièrement, l’étude de charge de l’usine a été réalisée afin d’identifier les circuits critiques. Deuxièmement, chaque SWMLE-100 a été configuré avec des réglages de déclenchement adaptés à la charge spécifique : retard thermique à 110 % de la FLA pour les moteurs, déclenchement magnétique à 8x In pour les départs. Troisièmement, l’installation a été réalisée par phases, zone par zone – une zone par week-end – afin de maintenir la production en fonctionnement. Un défi typique a été la coordination de l’analyse du risque d’arc électrique : le temps de coupure plus rapide du SWMLE-100 réduisait l’énergie incidente, ce qui nécessitait de recalculer les limites de l’arc électrique. Cela a été résolu en utilisant le logiciel de courbes de déclenchement de SINGI ainsi que les équations IEEE 1584.

Résultats d'application et résultats quantifiés

Après 6 mois d'exploitation, l'usine a enregistré les améliorations suivantes :

• Le temps d’arrêt non planifié dû aux problèmes de disjoncteurs est passé de 8,5 heures par mois à 3,1 heures – soit une réduction de 64 %.
• Les déclenchements intempestifs sur les démarreurs de moteur ont diminué de 90 %, passant de 12 par mois à 1.
• Les coûts de maintenance annuels sont passés de 22 000 $ à 8 500 $, car aucune intervention d’urgence n’a été nécessaire.
• Le coût total de la rénovation (disjoncteurs, main-d’œuvre, étude d’arc électrique) a été de 14 000 $, amorti en moins de 8 mois rien que par la réduction du temps d’arrêt.

Le débit de production global a augmenté de 8 %, car les arrêts de ligne dus à des problèmes électriques ne perturbaient plus le rythme.

Témoignage client

"Le SWMLE-100 nous a apporté la fiabilité dont nous avions besoin sans modifier la disposition de notre tableau. Le déclenchement réglable nous a évité de recâbler les circuits moteur. Nous prévoyons également de prescrire des disjoncteurs SINGI pour notre nouvelle usine." – Responsable électrique de l'usine

Leçons et recommandations

1. Évaluer la flexibilité de la courbe de déclenchement : Les disjoncteurs à déclenchement fixe peuvent provoquer des déclenchements intempestifs dans les environnements à charges mixtes. Les réglages thermiques et magnétiques réglables du SWMLE-100 ont rendu la coordination simple.
2. Prévoir un recalcul de l'arc électrique : Des disjoncteurs à coupure plus rapide réduisent l’énergie incidente, mais nécessitent une étude d’arc électrique actualisée. Prévoyez un budget pour cela durant le projet.
3. Un déploiement par phases préserve le chiffre d'affaires : Une installation zone par zone a évité un arrêt complet. Chaque zone réalisée le week-end a coûté moins de 500 $ en heures supplémentaires, bien moins qu’un arrêt total de l’usine.

Références du secteur

• UL 489. Disjoncteurs à boîtier moulé, interrupteurs à boîtier moulé et enveloppes de disjoncteurs [S]. 2021.
• IEC 60947-2. Appareillage de connexion et de commande à basse tension - Partie 2 : Disjoncteurs [S]. 2019.