Wie Halbleiterfabriken die Ausfallzeiten von Kompressoren mit ausziehbaren Mittelspannungs-Sanftanlaufgeräten reduzieren

Wenn Ausfallzeiten keine Option sind

In der Halbleiterfertigung kommt es auf jede Minute an. Versorgungssysteme wie Kompressoren, Kältemaschinen und HLK-Anlagen laufen ununterbrochen, um die präzisen Bedingungen aufrechtzuerhalten, die die Produktionsanlagen erfordern. Wenn eines dieser Systeme ausfällt, bleiben die Auswirkungen nicht auf den lokalen Bereich beschränkt. Sie wirken sich auf die gesamte Fabrik aus.

Die Frage, die sich die meisten Anlageningenieure nie stellen können, lautet: Wenn wir diese Anlagen warten oder austauschen müssen, wie schnell können wir den Betrieb wieder aufnehmen?

Bei einem unserer Kunden, einem Halbleiterhersteller, der Kompressoren mit Mittelspannung betreibt, führte diese Frage zu einer Entscheidung, die die Sichtweise des Unternehmens auf seine gesamte elektrische Infrastruktur grundlegend veränderte.

Die Herausforderung:

Wartung eines Kompressors, der sich nicht ohne Weiteres abschalten lässt

Kompressoren in Halbleiterfabriken versorgen pneumatische Steuerungen, Automatisierungssysteme und prozessunterstützende Anlagen mit sauberer, trockener Druckluft. In den meisten Fabriken versorgt ein einziges Kompressorsystem mehrere Anlagen in verschiedenen Produktionsbereichen. Diese gegenseitige Abhängigkeit birgt eine ganz eigene Anfälligkeit.

Als es an der Zeit war, den Anlasser zu warten oder auszutauschen, führte der herkömmliche Ansatz – ein fest installierter Anlasser – zu einem schwerwiegenden Betriebsproblem. Ein Austausch bedeutete:

• Längere Stillstandszeiten – Demontage von Schalttafeln und Trennen von Stromanschlüssen, die nicht für eine schnelle Trennung ausgelegt waren
• Komplexe Abschaltverfahren – Abstimmung zwischen Elektro-, Mechanik- und Prozessteams, bevor überhaupt etwas angefasst werden konnte
• Längere Wiederherstellungszeit – jede zusätzliche Stunde im Stillstand wirkte sich direkt auf die Produktionsausbeute aus

Die Lösung:

Herausnehmbarer Mittelspannungs-Sanftanlasser

Um dieses Problem zu beheben, wurde in der Anlage ein ausziehbarer Mittelspannungs-Sanftanlasser installiert, genauer gesagt ein 11-kV-, 140-A-System auf Basis der HRVS-DN-Plattform von Solcon in einem metallverkleideten Gehäuse mit vollständig ausziehbarem IP00-Chassis.

Das Hauptmerkmal ist die mechanische Einfachheit unter Druck. Das HRVS-DN-Chassis lässt sich physisch aus dem Gehäuse herausziehen, ohne dass die umgebende Schalttafel demontiert oder die Hauptstromanschlüsse getrennt werden müssen. Bei Wartungsarbeiten wird das Gerät herausgeschoben. Das Ersatzgerät wird eingeschoben. Die Schalttafel bleibt intakt.

So sieht das in der Praxis aus

Wartungsteams müssen nicht mehr die Abschaltung eines gesamten Schaltfelds koordinieren, um den Starter zu warten. Ein geschulter Techniker kann das Gehäuse herausnehmen, die Arbeiten durchführen oder ein Ersatzgerät einbauen und den Betrieb wiederherstellen – ohne die für herkömmliche fest installierte Starter erforderliche, mehrere Teams umfassende Abschaltung.

Bei einem Kompressor, der mehrere Produktionsbereiche versorgt, ist dieser Unterschied in der Wiederherstellungszeit nicht unerheblich. Er macht den Unterschied zwischen einem kontrollierten Wartungsfenster und einer ungeplanten Beeinträchtigung der Produktion aus.

Wichtige technische Merkmale

• IP00-Ausziehgehäuse – Ermöglicht das vollständige Herausziehen und Austauschen des Sanftanlaufgeräts, ohne das Gehäuse, die Schalttafel oder die Stromanschlüsse zu beeinträchtigen
• 11 kV Nennspannung (Betriebsbereich 2,3–13,8 kV) – Ausgelegt für große Kompressormotoren im Mittelspannungsbereich, mit geregeltem Hochlauf zur Begrenzung des Einschaltstroms und der mechanischen Belastung
• Metallverkleidetes Gehäuse – Bietet Fehlerbegrenzung und Personenschutz gemäß den IEC-Normen – unverzichtbar für Fabrikumgebungen
• Erweitertes Motorschutzpaket – Integrierter Überlast-, Phasenausfall-, thermischer und Stromunsymmetrieschutz verringert das Risiko ungeplanter Ausfälle zwischen den geplanten Wartungsintervallen

Die vollständigen technischen Daten finden Sie auf der Produktseite des HRVS-DN.

Was das bedeutet

Für den Halbleiterbetrieb

Der Wert eines ausbaubaren Designs wird im Normalbetrieb nicht sichtbar. Er zeigt sich erst, wenn etwas geändert werden muss – sei es im Rahmen eines geplanten Wartungszyklus, bei einem unerwarteten Bauteilausfall oder bei einer zukünftigen Aufrüstung.

Für Halbleiterfabriken, die die Betriebszeit als zentrale Produktionskennzahl betrachten, stellen vorhersehbare, schnelle und begrenzte Wartungsverfahren einen messbaren betrieblichen Vorteil dar. Sie verkürzen das Risikozeitfenster, verringern den Koordinationsaufwand und verhindern, dass die elektrische Infrastruktur der Anlage zu einer Variablen wird, die die Produktionsverfügbarkeit einschränkt.

Verwandte Lösungen

• HRVS-DN Mittelspannungs-Sanftanlasser – 2,3 kV–13,8 kV, für Kompressoren, Lüfter, Pumpen und Prozessanwendungen
• Mittelspannungs-Sanftanlasser DRIVESTART – IGBT-basiertes Präzisionsanlaufen
• MPS3000 Motorschutzrelais – Erweiterter Schutz für Mittelspannungsmotoren
• Schaltanlagensystem SWGR – Typgeprüfte metallgekapselte Schaltanlagegemäß IEC 62271-200
• Support- und Wartungsdienstleistungen – Service, Überholung und Modernisierung

Fazit

Ein ausziehbarer Mittelspannungs-Softstarter verändert nicht die Funktion der Anlage. Er verändert vielmehr, was geschieht, wenn die Anlage gewartet werden muss.

Für Halbleiterfabriken, in denen Kompressoren im Dauerbetrieb laufen, in denen sich Ausfallzeiten kumulieren und in denen jeder Wartungsvorgang ein Betriebsrisiko darstellt – über diesen Unterschied sollte man bereits in der Spezifikationsphase sorgfältig nachdenken, lange bevor der erste Serviceeinsatz ansteht.

#Mittelspannungs-Sanftanlasser