Safety first

Bordenbouw is een discipline die ze bij ATS tot in de puntjes beheersen. De ervaring en expertise zitten verdeeld over zes vestigingen over heel België. In Kruisem ligt de focus op projectmatige bordenbouw. In een recent project etaleerde het team nogmaals zijn kunnen met een uitdagende retrofit van een verouderde installatie op een zeer beperkte ruimte. Alles beantwoordt nu aan de laatste stand van techniek, extra ingebouwde veiligheden incluis. Bovendien tekende ATS voor een Belgische primeur met de installatie van een arc flash systeem.

Een laagspanningsbord vormt het hart van elke fabriek. Van hieruit worden de nodige elektrische vermogens immers verdeeld naar de verschillende machines en productielijnen. In sectoren waar elke minimale verstoring van het productieproces een enorme impact kent, is het belangrijk om de bedrijfszekerheid van de stroomverdeling te garanderen. Voor een Belgisch bedrijf actief in petrochemie was het cruciaal dat bij de revamp van hun laagspanningsbord alle mogelijke veiligheids- en voorzorgsmaatregelen genomen werden om zowel de risico’s op uitval te minimaliseren als de persoonsveiligheid te maximaliseren. Parallel aan de revamp van het laagspanningsbord nam ATS ook de volledige vernieuwing van een van de achterliggende MCC’s (motor control centers) voor zijn rekening. Het MCC werd uitgerust met een slim motor management systeem zodat de aansturing van motoren in het productieproces veilig en betrouwbaar kan blijven verlopen.

Slechts één week voor ombouw

“Bij een retrofit draait het om het vervangen van een verouderde installatie door een volledig nieuwe installatie die voorzien is van de nieuwste technieken. Het ontwerp van de nieuwe installatie sluit daarbij zo nauw mogelijk aan bij dat van de bestaande installatie. Dit minimaliseert aanpassingen en maakt het ombouwen en heraansluiten van de bestaande kabels zo efficiënt en soepel mogelijk. Het uitgangspunt is de ombouwtijd van oud naar nieuw zo kort mogelijk te houden”, legt accountmanager Electrical Panels A.T.S. nv Anthony Mertens uit. Een stelregel die hier des te belangrijker was omwille van de beperkte tijdspanne: de volledige ombouw van het oude naar het nieuwe bord moest op een week geklaard zijn. “De grote uitdaging in dit project bestond erin om binnen dezelfde footprint eenzelfde installatie op te bouwen maar dan met veel meer oog voor veiligheid in alle betekenissen van het woord, wat als groot gevolg heeft dat er veel meer componenten, compartimentering, … aan te pas komen. Zoiets verwezenlijken is niet eenvoudig in een installatie die reeds goed gevuld is.”

Geïsoleerde barenstellen

Het ging om een 25 jaar oude installatie. ATS koos op basis van het huidige ontwerp voor het Siemens Sivacon S8 ALSB om zo nieuwe functionaliteiten te geven die 100% compatibel zijn met de bestaande situatie. “Een vlamboog wil je te allen tijde vermijden. Een van de mogelijkheden om het risico op een vlamboog zo laag mogelijk te houden is het isoleren van de koperen barenstellen. Dit gebeurt door elke fase afzonderlijk in te tapen met een isolerende tape. Deze tape zorgt voor een hoge graad van isolatie tussen de fasen, wat de kans op het ontstaan van een vlamboog door kortsluiting tot een minimum beperkt”, licht Hendrik Merckx toe.

Uitrijdbare eenheden

Wat ook veranderde ten opzichte van de oude borden, is de keuze voor uitrijdbare eenheden. “Op die manier kan je de schakelaars of lades uit het bord rijden, zelfs als het verdeelbord onder spanning staat, zonder gereedschap en zonder veiligheidsrisico’s. Dit zal de bedrijfszekerheid ten goede komen”, voorspelt Merckx. “Van elke type schuif, houdt de klant er eentje op voorraad. Ze kunnen die bij uitval dan meteen vervangen en de volledige schuif opsturen voor herstelling. Aan de zijde van de klant werden dus ook de nodige maatregelen genomen om een bedrijfszekere installatie te hebben.” Er waren nog details in het ontwerp van ATS om redundantie in te bouwen. Zo voeden twee afzonderlijke transformatoren het bord. Als er een wegvalt, door panne of voor onderhoud, dan kan de andere transformator het bord nog volledig voeden via een koppelschakelaar.

4B compartimentering

Daar hield het niet bij op om tot een veilige, betrouwbare werking te komen. Merckx: “Een tweede methode om een zo hoog mogelijke bescherming van mens en installatie te realiseren, is het compartimenteren van het bord. In deze situatie werd gekozen voor de hoogste graad van compartimentering, met name 4B. Dat geeft aan dat het barenstel volledig in een eigen geïsoleerde ‘box’ is opgesteld, net als het schakelmateriaal een eigen box heeft en de aansluitvlaggen.

Geïntegreerde vlamboogbeveiliging

Tot nu toe ging het om technische zaken die in veel projecten terugkeren en die een specialist als ATS goed in de vingers heeft om tot veilige en betrouwbare installaties te komen. Voor dit project werd echter nog een stapje verder gegaan met de integratie van een arc flash systeem. Dit dient als bijkomende maatregel voor het geval er na het intapen van het barenstel alsnog een vlamboog zou plaatsvinden. Het systeem detecteert korstluitstromen en lichtflitsen. Mertens: “De elektronische beveiligingen in de vermogenschakelaars zullen, afhankelijk van de instellingen, een kortsluiting onderbreken na 30 tot 50 milliseconden. Wanneer een arc flash systeem wordt toegevoegd, kan de totale reactiesnelheid nog verder worden verkort.”

Verkorte uitschakeltijd zorgt voor meer vrijheid

Deze oplossing reageert binnen 5 tot 10 milliseconden van zodra een lichtflits en de bijbehorende stroomstijging worden gedetecteerd. Vervolgens activeert het systeem direct de uitschakeling van de schakelaar. “De verkorte uitschakeltijd lijkt misschien minimaal, maar de toepassing van een arc flash systeem kan aanzienlijk bijdragen aan het verminderen van schade en het verhogen van de veiligheid van het personeel, door de blootstellingsduur aan de vlambogen sterk te verkorten. Het gaat om compacte borden, met heel veel koper en plexiglas in aanwezig. Dan moet je maken dat de lichtsensoren op de juiste positie zitten, zodat elke vlamboog die zich kan voordoen in het bord gedetecteerd wordt”, verduidelijkt Mertens.

Moderne communicatie voor meer analysemogelijkheden

En uiteraard kreeg de installatie alle snufjes mee die je in een moderne productie-omgeving mag verwachten. “In het verleden werd vooral gebruik gemaakt van meetspoelen op tactische plaatsen op de barenstellen. Deze werden dan uitgelezen op analoge meters of netanalysators op het verdeelbord. Daar was hier te weinig plaats voor en bovendien is er nu slimmere technologie beschikbaar. De communicatie, metingen, schakelstanden, … zijn de dag van vandaag geïntegreerd in slimme vermogensschakelaars. Die zijn aangesloten op een netwerk zodat de gebruiker de stroom en de spanningen kan uitlezen en zelfs van op afstand in- en uitschakelen. Dit geeft meer analysemogelijkheden. De klant wil hier nog niet meteen mee aan de slag gaan. Maar door alles al te voorzien, leveren we een future proof installatie af”, vertelt Mertens.  

Geslaagde denkoefening

“Het was een technisch zeer uitdagend project. Een eerste installatie van dit kaliber, ook voor deze klant”, vat Merckx het samen. “Maar het mooie was dat we elkaar gevonden hebben om die denkoefening samen te maken om tot de best mogelijke oplossing te komen.” Eind 2024 begon de race tegen de klok, maar de sleutel zat hem in de goede voorbereiding. “Sinds de opstart van het project stonden we in wekelijks overleg met de klant. Het laagspanningsbord bestaat uit negen aparte cellen, 8 meter in totaal. We hebben ze cel per cel binnengebracht en dan onderling gekoppeld en ter plaatse getest. Er was geen marge voor fouten. Maar we zijn ruim voor onze deadline in onze missie geslaagd”, besluit Mertens.