リテルヒューズのアーク放電リレー、致命的な損害から工場設備を守る

100 万ドル近い損害と数ヵ月ものダウンタイムを辛うじて回避した当社のお客様の事例をご紹介します。
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結果

$6000

investment in arc-flash relays

$1 million

saved in potential damage
and downtime losses

3 hours

for installation,
start to finish

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状況

オクラホマ州タルサにあるエヴァンズ・エンタープライズ社のティム・デスチャンプ氏は、炉制御室における電気的障害による重大な問題を解決・削減できるよう顧客と連携して取り組んでいました。以前のアーク放電分析では、3500 kVA トランスから供給を受けている 1 つの 480 ボルトキャビネットがアーク放電のハザードリスクカテゴリー 4 (HRC) を超えているとされていました。これは、作業者はキャビネットが開いている場合は近づくことができないということを意味していました。そのため、キャビネットへのドアは閉じられ、関連作業はすべて遠隔で行われていました。問題は、キャビネットと関連トランスが、従業員のアクセスできるところにあったということです。これは、明らかに許容できない危険な状況でした。

「このリレーがなかったら、$800,000 ~ $1,000,000 の費用がかかったことでしょう...」

デスチャンプ氏は、キャビネットまたはより低い所要 PPE で作業ができるようにするためには、HRC を低くする方法を見つける必要があると考えていました。彼は、既存のキャビネットに簡単に組み込めるリテルヒューズの PGR-8800 アーク放電リレーを選択しました。このデバイスは、発生しつつあるアーク放電を検知し、トリップ信号をブレーカーに 1 ms 以内に送ることによって入射エネルギーを低減することができます。デスチャンプ氏は、以前他のリレーメーカーで経験した耐久性とメンテナンスの問題を警戒しており、信頼性があり、かつメンテナンスが簡単なソリューションを探していました。

デスチャンプ氏は、キャビネットの制御セクションにリテルヒューズの PGR-8800 アーク放電リレーを、3 つの各電源コンパートメントに 2 個ずつのライトセンサーを取り付けました。リレーのトリップ出力は、メインブレーカーのシャントトリップ入力に接続しました。


火災における試用

取り付けは、とても良いタイミングで行われました。年月が経つにつれ、製造工程で使用された砂がキャビネット下のピット内のケーブルの周りに堆積し、結果としてケーブル絶縁が脆弱になっていました。何かが起こるのは時間の問題であり、実際に PGR-8800 の取り付けが行われてから 1 週間後、工場ではアーク放電事故が起こりました。PGR-8800 リレーを取り付けていなければ、この事故により施設には致命的な損害と長期間のダウンタイムが発生していたと考えられます。事故はキャビネット下の 1 つのケーブルの位相地絡故障から始まりました。アークはケーブルをたどり、それがより多くのエネルギーを引き出し、キャビネット、ひいては工場をも破壊する可能性がある 3 相故障へと発展する恐れがあるキャビネット内のメインバスへと進みました。これは、言うまでもなく通常近くにいる人々に影響を与えるものでした。

アークがキャビネットに到達すると、直接見通し線を持たないものも含め 6 つのライトセンサーすべてが明るいアーク放電光に反応しました。アーク放電リレーはすぐに反応し、1 ms 以内でメインブレーカーにトリップ信号を送りました。デスチャンプ氏は、各センサーがトリップ状態を示したことでこれを確認できました。PGR-8800 なしでは、メインブレーカーは致命的なアーク放電を阻止するほど速く反応することはできなかったでしょう。そうなる代わりに、損害は最小限で済み、親指サイズの金属のピースがバスバーから焼け落ちただけでした。キャビネットとその中のスイッチギアには、軽度の損害が発生しただけでした。

$1,000,000 を節約

「ダウンタイムや機器の入れ替えを考えると、このリレーがなければ $800,000 ~ $1,000,000 の費用がかかったことでしょう」とデスチャンプ氏は語ります。「納入、設置にかかるリードタイムに加えて、設置のために外壁に穴を開けなければならないところでした。」 デスチャンプ氏は、このサイズで 4000 アンペアの容量の電気機器のリードタイムを 10 ~ 24 週間と見積もりました。これは納入までであり、設置は含まれていません。

「他のリレーと比べて、取り付けがとても簡単でした」

また、スイッチギアを入れ替えるのにかかる実際の費用は、工場の全体の損失のほんの一部に過ぎません。その代わりに、エンドユーザーにかかった費用はいくつかの絶縁体とバスバーの一部を入れ替えるための $6000 のみでした。オクラホマ州タルサのエヴァンズ・エンタープライズ社は、幸運なことに 1970 年代の古い機器を入手でき、工場は 24 時間以内に復旧できました。事故の後すぐに、顧客はすべての大きな電気キャビネットにリテルヒューズの PGR-8800 アーク放電リレーを取付けるよう、デスチャンプ氏に要請しました。

まとめ

これは、たった数千ドルの最小限の投資が、損失、ダウンタイム、製造における損失の莫大な費用を節約する結果となった一例です。従業員の怪我や死亡のリスクについては触れるまでもありません。この顧客は幸運なタイミングで導入を行いましたが、重要な資産および従業員の安全性を保護するためには積極的な戦略が推奨されます。アーク放電リレーは、損害を最小化し、費用、時間を節約し命を守るアーク放電保護スキームに不可欠なコンポーネントです。 For more information on the PGR-8800 Arc-Flash Relay, visit Littelfuse.com/ArcFlash

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