Airbus optimiza la disponibilidad de los equipos de baja tensión con la tecnología de Eaton

Para garantizar la máxima fiabilidad de suministro en el montaje final, Airbus ha implementado amplias medidas de reacondicionamiento para el cuadro general de baja tensión que alimenta el área de fabricación de los aviones A320. Basándose en la tecnología de Eaton, se ha actualizado un sistema ya existente, que se ha adaptado con éxito a los estándares más avanzados en términos de monitorización, seguridad y protección del personal.

• Ubicación: Hamburgo, Alemania
• Objetivo: Modernización de uno de los Cuadros Generales de baja tensión existente para conseguir una mayor disponibilidad y seguridad del sistema.
• Solución: Envolventes Modan, sistema de gestión energética BreakerVisu, interruptores IZM y NZM, sistema de cableado SmartWire-DT, sistemas de diagnóstico para la monitorización continua de la temperatura y sistema de protección contra Arcos eléctricos Arcon.
• Resultados: Cuadro eléctrico renovado y equipado con una amplia funcionalidad de monitorización conectado al sistema de control, lo que permite examinar los datos incluso de los interruptores individuales. Los picos de temperatura inesperados en puntos críticos se notifican de forma temprana y la desconexión es rápida y fiable en caso de un arco eléctrico.

El centro de Airbus en Hamburgo-Finkenwerder es la instalación alemana de mayor tamaño del fabricante de aeronaves europeo. Entre otras cosas, en este centro tiene lugar el montaje final de la familia de productos A320. La producción en las tres líneas de montaje final de Hamburgo está operativa en todo momento para responder a la gran demanda de esta exitosa gama de aviones. Cada mes, se construyen veinte aviones en este centro. La línea de montaje comprende cuatro estaciones de construcción, por donde la aeronave pasa como si se tratara de una cinta transportadora. En estas estaciones, por ejemplo, se montan las partes del fuselaje y se instalan las alas, el estabilizador vertical, los elevadores, los motores, el tren de aterrizaje y los asientos. En la sala 9, que pertenece a la línea de montaje final, se pueden elevar o bajar las estaciones de alimentación según sea necesario, de modo que el avión se pueda mover libremente por la sala entre las estaciones de construcción.

Reto (Garantizar la disponibilidad del sistema y la seguridad del personal)

El cuadro de alimentación principal de baja tensión de la sala 9 ha utilizado los equipos de alta calidad Modan® de Eaton durante muchos años. Como parte de los esfuerzos de reacondicionamiento, Airbus decidió actualizar el sistema existente para optimizar la disponibilidad del suministro. Para el equipo de mantenimiento y de energía de Airbus esto supuso garantizar la máxima fiabilidad del sistema técnico y la posibilidad de una amplia función de monitorización del sistema y de los componentes con una conexión con el sistema de gestión del edificio, además de una protección del personal optimizada. La sustitución de todo el sistema no era una opción porque eso habría supuesto semanas de trabajo y tiempo de inactividad en producción. Se tenía que actualizar el sistema existente.

Solución (Modernización de un conjunto completo)

En el contexto de un proyecto, el fabricante de aeronaves trabajó con Eaton para desarrollar una solución completa, que incluía la monitorización de la aparamenta y una monitorización continua de la temperatura en los puntos críticos además de incluir un sistema de protección contra arcos eléctricos. Los interruptores IZM de la serie Moeller conforman la piedra angular de esta solución, proporcionando salidas de 630 a 4000 A con una unidad de disparo electrónico y la función de medición integrada. Estos interruptores permiten transmitir datos detallados al sistema de registro y visualización BreakerVisu® en caso de sobreintensidad, caídas de tensión o sobrecarga, por ejemplo. Todos los interruptores NZM existentes se han integrado en la red de monitorización. Este proceso fue sencillo gracias a la conexión inteligente SmartWire-DT® y al sistema de comunicación. La conexión directa del BreakerVisu al sistema de gestión energética hace que ahora el personal de Airbus puede consultar todos los datos eléctricos del cuadro relevantes de forma detallada a través de la visualización basada en el acceso web, lo que permite identificar cualquier desviación con mayor rapidez y solucionar los errores inmediatamente.

El sistema de diagnóstico de Eaton para la monitorización de la temperatura también permite monitorizar de forma continua la temperatura de áreas críticas del cuadro eléctrico. Siguiendo la reglamentación establecida, Airbus realizaba imágenes térmicas a intervalos regulares, pero este procedimiento solo proporciona una instantánea puntual de la situación de los equipos. Además, los puntos ocultos del cuadro eléctrico a los que no se puede acceder fácilmente, como las conexiones situadas detrás de la aparamenta eléctrica, no se pueden monitorizar de esta forma.

La nueva solución de Eaton se basa en un dispositivo de control (controlador de diagnóstico) y sensores de temperatura autónomos para monitorizar el embarrado general y los puntos de conexión, así como en sensores de temperatura ambiente para la monitorización del resto de puntos de medición. Los valores de temperatura se transmiten de forma inalámbrica al controlador en intervalos regulares (aproximadamente cada 10 minutos). La conexión inalámbrica simplifica la instalación y mantiene el área del embarrado libre de conductores. Como parte del proyecto, se instalaron cerca de 80 sensores de temperatura en el Cuadro Eléctrico de la sala 9.

Entre otras cosas, Eaton ha parametrizado los niveles máximos de temperatura para el sistema Modan en el controlador. El comportamiento térmico del sistema se analizó en numerosas pruebas y se desarrolló en operaciones matemáticas en consecuencia. En caso de desviaciones, el sistema genera una advertencia acerca del error o dispara una alarma si se superan ciertos umbrales. Estos mensajes se envían a través de BreakerVisu al sistema de control de Airbus, para que puedan corregir los errores antes de que se produzca una situación crítica.

Para mejorar el Cuadro Eléctrico principal en términos de seguridad del personal, y puesto que Airbus ya había tenido buenas experiencias con el sistema de protección contra arcos eléctricos Arcon® de Eaton en otro centro, el equipo a remodelar también se adecuó con el sistema de protección contra arcos eléctricos. La modernización se completó en poco tiempo gracias a los nuevos sensores de punto.

Resultados (Máxima fiabilidad y tan bueno como nuevo)

Una vez finalizada la implantación, Airbus confirmó que el equipo ahora sí que cumplía las expectativas acordadas. Se ha demostrado que el proyecto que se desarrolló en colaboración con Eaton es eficiente y proporciona una monitorización detallada y en profundidad del Cuadro Eléctrico que el equipo de mantenimiento y energía esperaba. El equipo de baja tensión de la sala 9 está ahora totalmente modernizado en términos de tecnología. La implementación se realizó en tan solo un fin de semana gracias a la preparación y la estrecha colaboración con los equipos de producción.

Los circuitos se desconectaron a las 22 h de un viernes de octubre de 2015 y ya estaban preparados de nuevo para el funcionamiento a las 18 h del domingo, por lo que se pudo iniciar la producción el lunes puntualmente. Después de la modernización, el sistema se volvió a inspeccionar y certificar con una garantía de 36 meses, como si fuera nuevo. Basándose en esta experiencia, Airbus se está planteando ahora extender esta remodelación a más salas del centro de Airbus de Finkenwerder – Hamburgo.