Cómo una planta de alimentos redujo el tiempo de inactividad en un 45 % con los RCBO de Soutya AC

Una planta procesadora de alimentos en Johor, Malasia, estaba perdiendo miles de dólares cada mes debido a los molestos viajes eléctricos y el tiempo de inactividad de la producción que causaban. La instalación reemplazó su anticuado arreglo MCB y RCCB separados por disyuntores operados con corriente residual de CA con protección contra sobrecorriente (RCBO) de Soutya. El resultado: el tiempo de inactividad no planificado se redujo en un 45 % en el primer trimestre y los viajes molestos disminuyeron en más del 90 %.

Antecedentes del cliente

La planta emplea a 120 personas y opera tres líneas de producción de salsas y aderezos envasados. Cada línea ejecuta una combinación de unidades de refrigeración, mezcladores de alto cizallamiento y máquinas llenadoras automatizadas. El sistema eléctrico consume una carga promedio de 850 A en dos tableros de distribución principales, y un tercer tablero maneja HVAC e iluminación.

La producción de alimentos requiere un funcionamiento continuo. Una parada en medio de un lote puede estropear los ingredientes crudos y forzar un ciclo de limpieza completo. La instalación había estado en funcionamiento durante 12 años y la infraestructura eléctrica había crecido poco a poco a medida que se agregaban nuevos equipos.

Desafíos y puntos débiles

El diseño original utilizaba disyuntores en miniatura termomagnéticos (MCB) para protección contra sobrecorriente y un disyuntor de corriente residual (RCCB) separado en la parte superior de cada placa. En teoría, esa estratificación proporciona protección tanto contra sobrecorriente como contra fallas a tierra. En la práctica, creó serios problemas de coordinación.

Los variadores de velocidad de los mezcladores generaron pequeñas corrientes de fuga. Esas corrientes de fuga se acumularon en los RCCB principales, que se dispararon sin previo aviso. Durante un período de tres meses, la planta registró 14 cortes eléctricos no planificados. Cada parada duró una media de 40 minutos. Con un costo estimado de 18.000 dólares por hora en producción perdida e ingredientes desperdiciados, esos eventos cuestan aproximadamente 168.000 dólares por trimestre.

El equipo de mantenimiento intentó dos soluciones. Primero, aumentaron el índice de sensibilidad de los RCCB de 30 mA a 100 mA. Eso redujo los disparos molestos pero también aumentó el riesgo de seguridad, porque una corriente residual de 100 mA puede ser peligrosa. En segundo lugar, reemplazaron los RCCB más antiguos con unidades nuevas de un fabricante diferente, con la esperanza de que un mejor filtrado interno ayudaría. No fue así. Las corrientes de fuga todavía estaban presentes y los nuevos RCCB se comportaron de la misma manera.

¿Por qué el disyuntor de corriente residual de CA Soutya con protección contra sobrecorriente?

El contratista eléctrico de la planta evaluó tres opciones: mantener el diseño de MCB + RCCB en capas, pasar a relés de corriente residual dedicados con CT separados o cambiar a RCBO individuales en cada circuito de salida. El contratista comparó unidades de dos marcas globales y el disyuntor de corriente residual de CA con protección contra sobrecorriente de Soutya.

Tres factores decidieron la elección. En primer lugar, el RCBO de Soutya combina protección contra sobrecorriente termomagnética y detección de corriente residual de 30 mA en un solo módulo, eliminando por completo el problema de coordinación. En segundo lugar, las características de disparo de la unidad cumplieron tanto con IEC 60898-1 para protección contra sobrecorriente como con los requisitos de rendimiento de corriente residual en GB/T 6829-2017. En tercer lugar, la unidad de Soutya ofrecía una capacidad de corte de 6 kA a un precio aproximadamente un 15 % más bajo que las importaciones europeas comparables.

El contratista también valoró la disposición estandarizada de los terminales del producto, que simplificó el cableado del panel. El ingeniero de la planta confirmó que el RCBO de Soutya cumplía con todos los requisitos de seguridad locales y sería aceptado por el inspector eléctrico.

Proceso de implementación y solicitud

El proyecto de modernización duró cuatro semanas. El contratista comenzó con una auditoría de carga completa de todos los circuitos salientes, midiendo las corrientes de funcionamiento reales e identificando qué circuitos históricamente habían experimentado disparos. Esa auditoría formó la base para un cronograma del panel que asignó a cada circuito un RCBO correctamente clasificado.

Los siguientes pasos fueron:

• Desenergizar cada tablero de distribución y retirar los MCB existentes y el RCCB aguas arriba.
• Instalación de los RCBO de Soutya en cada posición del circuito de salida.
• Agregar bloques de terminales neutrales individuales donde los paneles más antiguos carecían de ellos, ya que cada RCBO requiere una conexión neutral dedicada para la detección del equilibrio del núcleo.
• Probando cada circuito con un probador RCD portátil para verificar el tiempo de disparo y el umbral de corriente residual.
• Puesta en marcha de las placas y registro de los parámetros eléctricos de referencia para comparar.

Una dificultad surgió durante el trabajo. Varios paneles de la línea de producción más antigua habían sido cableados con neutros compartidos en múltiples circuitos. En esa configuración, un RCBO ve la suma de las corrientes de retorno y se disparará. La solución fue reelaborar cuatro subcircuitos para darle a cada circuito protegido su propio conductor neutro. Eso añadió dos días al cronograma, pero fue necesario para que la instalación fuera funcional.

Resultados de la aplicación y resultados cuantificados

Dos meses después de la puesta en servicio, los registros de mantenimiento de la instalación mostraban:

• Los viajes molestos disminuyeron un 92%, de 14 por trimestre a 1 o 2 por trimestre.
• El tiempo de inactividad no planificado se redujo de 140 minutos por mes a 35 minutos por mes, una mejora del 75 %.
• El costo total trimestral del tiempo de inactividad eléctrica cayó de $168 000 a menos de $40 000, lo que ahorró a la planta más de $128 000 por trimestre.
• No se incumplieron plazos de producción durante el período de evaluación de dos meses, en comparación con tres en el trimestre anterior.

El proyecto se amortizó en menos de un mes. Debido a que los RCBO de Soutya responden a las corrientes residuales en 0,1 segundos, la planta también mejoró los niveles de seguridad sin sacrificar el tiempo de actividad. El equipo de mantenimiento ahora dedica su tiempo a otras tareas en lugar de restablecer y solucionar problemas.

Testimonio del cliente

El director eléctrico y de mantenimiento de la planta lo expresó claramente: "Pasamos de perseguir disparos fantasma cada semana a un sistema que funciona. Los RCBO de Soutya nos dan la confianza de que todos los circuitos están protegidos y permanecen en línea cuando deben".

Lecciones y recomendaciones

Otras instalaciones con sistemas eléctricos obsoletos pueden aprender tres lecciones de este proyecto.

• En primer lugar, vale la pena invertir en RCBO individuales en cada circuito de salida. Aíslan las fallas en un circuito, de modo que un solo problema ya no detenga toda una línea de producción.
• En segundo lugar, realice una auditoría de carga exhaustiva antes de seleccionar las calificaciones. El tiempo adicional dedicado a medir las corrientes reales evita errores costosos y garantiza la coordinación.
• En tercer lugar, verifique la conexión a tierra y el cableado neutro dentro de los paneles existentes. Los neutrales compartidos son la razón más común por la que falla una modernización de RCBO. Planifique el retrabajo en el cronograma del proyecto.

Si el equipo volviera a realizar el proyecto, insistirían en que el trabajo de recableado neutro se realizara durante un período de cierre planificado. En este caso, el contratista completó el trabajo durante los períodos de mantenimiento normales, lo que alargó el cronograma. Un cierre exclusivo sería un enfoque más limpio y rápido.

Referencias

• GB/T 6829-2017. Disyuntores accionados por corriente residual con o sin protección contra sobrecorriente para usos domésticos y similares (RCBO).
• CEI 60898-1. Accesorios eléctricos - Disyuntores para protección contra sobrecorriente en instalaciones domésticas y similares - Parte 1: Disyuntores para corriente alterna Operación.
• GB/T 16895.1-2020. Instalaciones eléctricas de baja tensión - Parte 1: Principios fundamentales, valoración de características generales, definiciones.