Om de maximale betrouwbaarheid van de stroomtoevoer te garanderen voor de uiteindelijke assemblage, heeft Airbus uitgebreide herconditioneringsmaatregelen ingevoerd voor de laagspanningsdistributiesystemen van zijn succesvolle A320-vliegtuigmodellen. Op basis van de technologie van Eaton werd een bestaand systeem snel en met succes opgewaardeerd naar de modernste normen op het gebied van bewaking, veiligheid en personeelbescherming.
Locatie: Hamburg, Duitsland
Uitdaging: Modernisering van een bestaand laagspanningsverdeelsysteem voor betere systeembeschikbaarheid en veiligheid
Oplossing: Modan schakelsysteem, log- en visualisatiesysteem van BreakerVisu, IZM- en NZM-vermogensautomaten, SmartWire-DT-innovatieve communicatiesysteem, diagnosesystemen voor continue temperatuurmonitoring, Arcon-vlamboogbeschermingssysteem
Resultaat: Een zo goed als nieuw systeem voorzien van uitgebreide monitoringfuncties, verbonden met het controlesysteem, waarmee zelfs voor individuele onderbrekers gegevens kunnen worden onderzocht, onverwachte temperatuurpieken op kritieke punten snel worden gedetecteerd en in geval van een vlamboog, een snelle en betrouwbare afschakeling plaatsvindt.
Achtergrond
De Airbus-locatie in Hamburg-Finkenwerder is de grootste vestiging van de Europese vliegtuigbouwer in Duitsland. Op deze locatie vindt onder andere de eindassemblage van de A320-modellen plaats. De productie in de drie eindassemblagelijnen in Hamburg vindt 24 uur per dag, 7 dagen per week plaats om te kunnen voldoen aan de grote vraag naar deze succesvolle vliegtuigreeks. Maandelijks worden er op deze locatie meer dan twintig vliegtuigen gebouwd. De assemblagelijn bestaat uit vier werkstations die het vliegtuig via een lopende band in een paar dagen doorloopt. Op deze stations worden bijvoorbeeld de delen van de romp gemonteerd en de vleugels, verticale stabilisator, liften, motoren, landingsgestel en stoelen geïnstalleerd. In hal 9, die tot de eindassemblagelijn behoort, kunnen de individuele toevoerstations, indien nodig, worden verlaagd of verhoogd, zodat het vliegtuig in de hal tussen de werkplaatsen vrij kan worden verplaatst.
Uitdaging (Maximale systeembeschikbaarheid en persoonsveiligheid realiseren)
Voor de laagspanningsnetvoeding in hal 9 werd al jarenlang Eaton’s hoogwaardige Modan®-schakelapparatuur toegepast. In het kader van de herconditionering heeft Airbus besloten het bestaande systeem te upgraden om de beschikbaarheid van de elektriciteitsvoorziening te optimaliseren. Voor het onderhouds- en energieteam van Airbus betekende dit dat de technische systeembetrouwbaarheid moest worden gemaximaliseerd en dat het mogelijk moest zijn om het systeem en de componenten uitgebreid te monitoren met een koppeling naar het gebouwbeheersysteem. Bovendien moest personeel verregaand beschermd worden. Het volledige systeem vervangen was geen optie, omdat dit verschillende weken werk zou betekenen en de productie te lang zou stilliggen. Het bestaande systeem moest worden omgebouwd.
Oplossing ( Een complete retrofit-oplossing toepassen)
In dit project werkte de vliegtuigfabrikant samen met Eaton om een volledige oplossing te ontwikkelen, inclusief monitoring van de schakelapparatuur en voortdurende temperatuurbewaking van kritieke punten tot een vlamboogbeschermingssysteem. De IZM-vermogensautomaten uit de Moeller-serie van Eaton vormen de hoeksteen van deze oplossing. Deze beschikken over aansluitingen van 630 tot 4000 A met een elektronische activeringseenheid en geïntegreerde meetfunctie. Deze stroomonderbrekers kunnen bijvoorbeeld in geval van overstroom, te lage spanning of overbelasting gedetailleerde gegevens verzenden naar het log- en visualisatiesysteem BreakerVisu®. Alle bestaande NZM-vermogensautomaten werden in het monitoringssconcept opgenomen. Dankzij het intelligente SmartWire-DT®-verbinding- en communicatiesysteem werd het een eenvoudige klus. Via de directe aansluiting van BreakerVisu op het gebouwbeheersysteem kan het Airbus-team nu alle relevante voedingsgegevens in detail opvragen via een webgebaseerde visualisatie, zodat afwijkingen sneller kunnen worden ontdekt en fouten snel kunnen worden gecorrigeerd.
Met Eaton’s diagnosesysteem voor temperatuurmonitoring kan de temperatuur van kritieke delen van de schakelapparatuur voor het eerst ook continu worden gecontroleerd. Volgens de gangbare praktijk en industriële normen heeft Airbus regelmatig thermografische inspecties uit, maar deze aanpak biedt slechts een momentopname van een systeem onder belasting. Bovendien kunnen verborgen delen van de schakelapparatuur die niet gemakkelijk toegankelijk zijn - zoals de aansluitingen achter de hoofdschakelpanelen - niet op deze manier worden geïnspecteerd en bewaakt.
Eaton’s nieuwe oplossing is gebaseerd op een controleapparaat (diagnostische controller), autonome temperatuursensoren om alle railsystemen en aansluitpunten te controleren, alsook veelzijdige temperatuursensoren voor de bewaking van alle andere meetpunten De temperatuurwaarden worden met regelmatige intervallen (ongeveer om de 10 minuten) draadloos naar de controller verzonden. Deze draadloze verbinding zorgt voor een gemakkelijkere installatie en houdt het gebied rond de rails vrij van andere geleiders. Voor dit project werden in de schakelapparatuur voor hal 9 bijna 80 temperatuursensoren geïnstalleerd.
Eaton heeft onder andere de thermische drempelwaarde in de controller opgeslagen voor zijn Modan-schakelapparatuur Het thermische gedrag van het systeem werd in een aantal tests geanalyseerd en dienovereenkomstig in mathematische bewerkingen in kaart gebracht. In geval van afwijkingen geeft het systeem een waarschuwing over de huidige fout of activeert het een alarm als bepaalde drempelwaarden zijn overschreden. Deze berichten gaan via BreakerVisu naar het controlesysteem bij Airbus, zodat een fout kan worden gecorrigeerd voordat er een kritieke situatie ontstaat.
Om de netstroomdistributie-eenheid te verbeteren op het vlak van veiligheid van werknemers, en gezien de goede ervaringen van Airbus met Eaton´s Arcon®-vlamboogbeschermingssysteem op een andere locatie, werd het systeem ook hier geretrofit met dit vlamboogbeschermingssysteem. Dankzij de nieuwe puntsensoren duurde het ombouwen slechts enkele uren.
Resultaat (Maximale betrouwbaarheid en zo goed als nieuw)
Na de succesvolle implementatie was Airbus tevreden over het resultaat van het project. Het concept dat samen met Eaton is ontwikkeld, bleek efficiënt te zijn en biedt het diepgaande, gedetailleerde inzicht in het systeem waar het onderhouds- en energieteam op wachtte. De laagspanningsverdeelsysteem voor hal 9 is nu volledig up-to-date met de nieuwste technologie. De implementatie duurde slechts één weekend dankzij goede voorbereidingen en de nauwe samenwerking met de productieteams. De schakelapparatuur werd op een vrijdag om tien uur 's avonds in oktober 2015 uitgeschakeld en was zondag om zes uur 's avonds weer bedrijfsklaar, zodat de productie maandag op tijd kon beginnen. Na het ombouwen werd het systeem opnieuw geïnspecteerd en gecertificeerd met een garantie van 36 maanden, waardoor het nu weer zo goed als nieuw is. Op basis van deze ervaring overweegt Airbus nu om het concept uit te breiden naar andere hallen op de locatie Finkenwerder.