Réaménagement pour l'entretien des anciennes installations de commutation
Que peut-on faire si les composants critiques d'une ancienne installation de commutation ne sont plus disponibles ? Normalement, il ne serait pas logique, d'un point de vue financier, de concevoir une pièce entièrement nouvelle. La solution d'EPS GmbH n'a nécessité qu'une fraction des coûts d'une nouvelle installation ou d'une nouvelle conception. Pour cette problématique, HARTING a collaboré pour adapter un connecteur industriel standard aux exigences spécifiques de l'ancienne technologie.
Pour les machines et les équipements dont la durée de vie peut atteindre 30 ans, l'entretien et le service peuvent représenter un grand défi. Les composants ont été arrêtés et ne sont plus disponibles. Stocker de tels composants n'est pas économique et souvent impossible. De nombreux composants ne répondent plus aux exigences techniques actuelles et peuvent contenir des substances problématiques telles que l'amiante, le mercure ou les PCB.
Concevoir une nouvelle pièce ou rénover l'ancienne installation de commutation ?
dans l'une des centrales électriques de notre client, les composants critiques d'une installation de commutation historiquement ancienne n'étaient plus disponibles. Il n'était pas possible de remplacer une à une les anciennes pièces par de nouveaux composants. Cela a mis en danger la maintenance de l'ensemble de la centrale. benedikt Holtmann, directeur général d'EPS Energy Protection Services GmbH, décrit la situation initiale. EPS est actif sur le marché depuis 2013 - au service de clients internationaux dans tous les aspects de l'énergie électrique et de l'approvisionnement en électricité. EPS élabore des stratégies d'approvisionnement en énergie, se charge de la construction et de la mise en service clés en main, et assure même la maintenance des installations. Il s'agit notamment des alimentations sans interruption (ASI), des systèmes de redressement et d'onduleurs, des alimentations avec des exigences particulières, des systèmes de batteries et de la construction de leurs dispositifs spéciaux.
Des tests électriques et un test de résistance aux séismes garantissent que les contacts ne se desserrent pas, même en cas de vibrations sismiques. Il était également nécessaire de prouver la sécurité de l'isolation entre les broches de contact sous des courants élevés.
Dans la centrale électrique du client EPS, il semblait que ni une solution nouvellement conçue ni une nouvelle installation ne seraient économiques. Ce problème particulier concernait un rack de 19 pouces dans une armoire de commande. Cet appareil à enficher, dont les composants électroniques, électriques et mécaniques ont été abandonnés, avait une taille particulière. Les interfaces étaient montées de manière flottante dans un cadre et étaient insérées en aveugle dans le côté opposé de manière auto-alignée (connecteur aveugle). Les connecteurs de rack à enficher étaient donc les composants clés pour lesquels il fallait trouver une solution.
ni l'ancien fabricant ni les anciens outils n'étaient disponibles et il était hors de question de concevoir une nouvelle pièce. C'est pourquoi nous étions à la recherche d'une stratégie techniquement réalisable et économiquement justifiable. Cependant, nous ne disposions pas de l'expertise nécessaire pour utiliser les contacts des fiches pour une solution aussi particulière " ; explique le directeur général de l'EPS à propos de ce problème.
Benedikt Holtmann, directeur général d'EPS Energy Protection Services GmbH (à gauche), et Heinrich Schmettkamp, ingénieur commercial du service extérieur de HARTING (à droite), ont élaboré ensemble la stratégie de modernisation.
Le service extérieur de Harting nous a expliqué les options possibles : « Le connecteur industriel modulaire Han-Modular® est bien adapté à de telles exigences. Il peut combiner différents modules, selon les besoins, pour transmettre des signaux, des données, de l'énergie et de l'air comprimé au sein d'un même connecteur. Avec les solutions personnalisées HARTING, nous disposons d'une division distincte qui peut procéder à des adaptations personnalisées " ; explique Heinrich Schmettkamp, ingénieur commercial pour le service de terrain HARTING.
Conception d'un connecteur sur mesure
Notre objectif était d'adapter le connecteur industriel standard Han-Modular® aux exigences de l'ancienne installation de commutation. Grâce à l'unité d'insertion de 19 pouces, au roulement flottant et à la technologie aveugle, la conception et les dimensions étaient déjà stipulées dans des limites très étroites. Les exigences de performance telles que la capacité de transport du courant et la résistance mécanique des contacts de la fiche devaient également être respectées.
En adaptant un connecteur industriel standardisé à l'unité d'insertion de l'ancienne installation de commutation, les coûts pourraient être limités à une fraction des coûts d'une nouvelle installation ou d'une pièce nouvellement conçue.
Les étapes de mise en œuvre comprenaient des entretiens préliminaires avec le service commercial, la clarification des exigences techniques avec le service d'ingénierie de projet de HARTING, les stratégies initiales des experts en planification de projet, puis une construction CAO, et enfin une série pilote avec des prototypes. Les prototypes ont ensuite été testés sur place dans l'ancienne usine pour vérifier leur compatibilité mécanique. Après quelques adaptations, la solution était enfin prête pour la production en série. Des tests électriques et un test de résistance aux tremblements de terre ont suivi. "Ces tests garantissent que les contacts ne se détachent pas, même en cas de vibrations sismiques. Il était également nécessaire de prouver la sécurité de l'isolation entre les broches de contact sous des courants élevés », résume Benedikt Holtmann concernant les exigences des tests de qualité.
Les variantes souhaitées ont ensuite été définies pour le connecteur. Les 24 contacts de commande doivent avoir des attributions électriques, des couleurs et des étiquettes différentes, tout en restant mécaniquement inchangés. Au départ, 100 modules enfichables ont été fabriqués pour l'ancienne installation de commutation. Plusieurs centaines d'appareils seront livrées dans les trois ans.
En adaptant un connecteur industriel standard pour insérer l'ancien appareillage, nous avons pu limiter les coûts à une fraction des coûts d'un nouveau système ou d'un nouveau développement.
Benedikt Holtmann
EPS Energy Protection Services GmbH
Le directeur général d'EPS souligne que cette adaptation d'un connecteur industriel a également été un succès commercial, bien qu'il ne s'agisse que d'une production en petite série. Cela n'aurait guère été possible dans le cadre des procédures opérationnelles normales d'un producteur de masse. Le développement du projet de connecteur pour l'ancienne installation de commutation a été mis en œuvre par une division distincte de HARTING.
Solutions personnalisées HARTING
HCS se concentre également sur le câblage de systèmes spécifiques aux clients, notamment les kits prêts à l'emploi pour les convertisseurs de fréquence et le câblage de capteurs. HCS est également le point de contact pour les connecteurs personnalisés de conception nouvelle (par exemple, pour la technologie médicale, pour le câblage de moteurs résistant à l'acide et à l'huile ou avec des boîtiers spéciaux pour l'alimentation et la distribution électrique).
Techniquement parfait et économiquement avantageux
Le directeur général d'EPS GmbH considère que ce projet concernant l'ancienne installation de commutation est une grande réussite pour plusieurs raisons : « Cette rénovation nous a permis de prolonger de 20 ans la durée de vie de l'ancienne installation. Les connecteurs sont remplacés d'une manière techniquement correcte. La qualité est haut de gamme. Étant donné que la modernisation de l'installation est partiellement couverte par la couverture existante, aucune autre approbation coûteuse par des autorités telles que l'agence allemande de contrôle technique (TÜV) n'est requise. Aucun besoin de formation supplémentaire (puisqu'il n'y a pas de changement de fonctionnement pour le personnel d'exploitation). En outre, la sécurité de l'installation est assurée car les anciens composants sont remplacés et les exigences en matière de documentation sont faibles. Le directeur général souligne également l'excellente coopération avec HARTING : "Ce fut très professionnel, collégial et agréable." ;
Mais au final, c'est le facteur commercial qui est décisif : « En adaptant un connecteur industriel standard pour l'insérer dans l'ancienne installation de commutation, nous avons pu limiter les coûts à une fraction de ce qu'ils seraient pour une pièce nouvellement conçue ou une nouvelle installation », explique Benedikt Holtmann. Pour lui, il est également important que EPS, en tant que société relativement jeune, ait réussi à mettre en œuvre un projet de rénovation aussi exigeant sur le plan technique - dans la forme, la fonction et le budget.