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半導體工廠電源問題的解決方案-智能MCC控制中心和帶有接地保護的EOCR電機保護器！

今年對大韓民國的出口額比去年同期增長了約17％，在總出口比例中，旗艦產品半導體的出口占總出口比重的27.5％，繼續保持上升趨勢。隨著第四次工業革命時代的到來，正在給現代社會的帶來重大變革，被視為關鍵組成部分的半導體的重要性日益提高，在出口增長的同時，也逐漸成為韓國的一大財源。盡管預由于Corona 19事件，半導體市場也會陷入停頓，但它可以通過家庭和遠程工作滿足PC和數據中心服務器的需求，從而保持自己的地位。隨著時代潮流的快速發展，人們強調了對半導體市場的關注，并在正確的位置部署必要的技術和解決方案。

問題1、不同的配電盤導致維護成本增加

   在半導體工廠中，現在備受矚目的焦點是“配電盤標準化”。“配電盤”（通常稱為“蟾蜍屋”），它引入外部電源并進行配電，如果沒有配電盤，則所有插座和開關都必須直接連接至外部電線，從而使其更加復雜。在這種情況下，如果發生漏電或過電流，則檢查連接的電線很麻煩，在工廠建筑物中，有數百個配電板，用于許多設備和電動機。更大的問題是，成百上千的配電盤在形狀和結構上都是不同的，并且是由不同的制造商生產的，因此維護工廠需要大量的時間和成本，并且由于沒有標準，就連供應過程都很困難。

問題二、設備因接地故障導致停機

   半導體工廠中的另一個問題是“接地故障檢測”。首先，超過設定范圍的電流流動，或者沒有負載狀態下的過電流和欠電流現象會導致電機過熱，并且由于電機繼續在無電流的狀態下運行，因此會導致磨損和損壞。 此時，可能會出現“接地故障”，導致電流異常暴露，并且會發生各種類型的故障，例如包括接地故障，反相和電流不平衡在內的缺相，以及電源異常等。可能引起其他設備的聯鎖反應，因此需要對其進行集中管理。

施耐德電氣為“配電板標準化”和“接地故障檢測功能”提供了單獨的解決方案，這已成為半導體行業中的熱門話題。施耐德電氣致力于根據智能工廠和工業4.0時代的趨勢開發具有數字通信功能的電源產品， “ Smart MCC（電機控制中心） ”可以提供軟件和支持技術。其他產品和設備，如與當前系統有關的過電流，缺相或接地故障等異常情況，正在應用“ EOCR：電子式過電流繼電器（智能電動機保護繼電器） ”。

什么是智能MCC

電動機是所有建筑物和工業場所中消耗最多電能的設備之一，并且必須安裝MCC配電盤，以向這些電動機分配和供應電能。施耐德電氣提供“ Smart MCC（電機控制中心）”作為“配電盤標準化”的解決方案，在此“ Smart MCC（電機控制中心）”中，提供了一個大型系統，稱為“ iPMCC（智能電源和電機控制中心）”。它分為“ iPCC”和“ iMCC”。“ iPCC”是指經過認證的面板，包括具有IoT功能的電氣設備和組成該面板的通信網絡，是指用于檢查電能質量和配置智能配電系統的面板。“ iMCC”是指“電動機管理面板”，它是用來通過監視電動機狀態和穩定性的電動機控制面板，用于電機控制和負載管理。

在典型MCC單線圖中，主電源從ACB斷路器的次級側分支，并向每個MCC單元供電。一個MCC單元，它由MCCB，MC，EOCR組成，并且根據電動機的額定值和每個負載的啟動特性來選擇和配置每個設備。施耐德電氣可以將MCC類的單元與各種產品組合在一起，其功能和價格根據設備的類型而有所不同，但最重要的是，設備提供的數據級別也有所不同。
   換句話說，“智能MCC”不是簡單的數據（例如電流，電壓，功率和功率因數），而是從主ACB開始提供給MCC面板的電能的質量，根據負載操作，控制狀態和過去的跳閘歷史記錄，MCC面板。有關維護的信息，每個設備都應提供自己的壽命管理數據。另外，在MCC面板配置中，除了諸如MCCB，MC，EOCR之類的設備之外，還需要用于啟動和停止的外部繼電器電路，并且電動機的啟動方法根據這些外部繼電器的配置而變化。

目前使用的方式通常由設備（如PLC）控制，方法是將外部繼電器電路的ON / OFF開關與單獨的繼電器觸點連接以進行遠程控制。但是現在物聯網化EOCR的電力通信端口已經發展成邏輯EOCR類型，允許直接進行監控和控制，或者將繼電器電路（例如繼電器電路和Y-D電路）內置到程序中。一設備控制器為例，MC和EOCR一體式，在沒有與電機啟動相關的外部繼電器電路的情況下，利用通信進行直接控制和監測是設備應用的趨勢。

如果將設備和外部電路安裝在一個單元中，然后組合在一起，則可以配置MCC面板，而傳統的MCC控制盤需要的數據是與電動機驅動相關的控制指令、電機狀態、電流和功率數據。通過識別繼電器電路MC的狀態，間接檢查電動機的狀態，并通過4?20mA確認電流或功率。 從維護的角度來看，這種配置被認為是不利的，因為單元越多，所涉及的電纜就越多，并且系統從根本上變得復雜，例如在更換系統時超出了PLC和DCS的管理成本。如果以常規方式進行配置，則需要更多的電纜來獲取每個設備的信息，需要升級PLC，并且需要大容量的存儲器。
  但是， “SMartMCC”的優勢在于，通過采用安全認證的將電力與通信線纜分開的結構模塊化單元，使盤內設備變得物聯網化和智能化，從而獲得大量可靠的高*數據。該通信裝置直接連接到網絡，使得該裝置可以從相同的網絡內的任何地方進行訪問。例如，IoT EOCR可以全*判斷內部存儲器的輸出狀態，MC的接觸狀態以及流經電動機的實時電流數據，以了解電動機的啟動和狀態，并檢查各種類型中重復出現的故障可以調整負載和電氣系統并應對其他事故。

此外，智能MCC有一半是電力分析工具PME或工具PSO進行電氣管理，以便在額外安裝的高壓繼電器，溫度控制系統中以及功率因數和諧波改進的系統中不使用MCC斷路器或EOCR的情況下可以監測 sag、Swell等電力質量數據。 通過補償功率因數和諧波，可以預防和分析電氣事故，最終延長電氣設備和設備的壽命，甚至延長能源管理的壽命。電氣事故受電機負載影響較大，不找到原因，或者簡單的更換元件時，事故可能再次發生，PME分析系統可確定哪個負載下的電氣質量事件來確定事故的發生位置。

總之，智能MCC系統應在面板結構發生事故的情況下為管理人員提供安全，并且電源線和通信線應分開。另外，需要在面板內部進行溫度管理和電弧保護，并且建議IOT設備具有內置的通信端口并直接連接到網絡，以便可以將大量數據傳輸到上部位系統。此外，默認情況下，系統中顯示的數據是由物聯網設備檢測和生成的，并且管理軟件必須對數據進行管理，以便可以將其顯示為便于管理員檢查和分析的圖像或圖形，并協助做出最終決定。

智能電機保護繼電器-EOCR

當發生與電流系統有關的異常現象（如過電流，缺相或接地故障）時， 保護繼電器負責防止問題蔓延到其他產品或設備。施耐德電氣的主要功能是提前提前迅速發現問題并發出警報或阻止發生異常的部分。施耐德電氣使用“智能電動機保護繼電器（EOCR）”來解決與接地故障相關的問題在生產線上進行檢測。施耐德電氣推出的包括EOCR PFZ在內的EOCR產品陣容是包括智能工廠在內的各種工業工廠中使用的關鍵組件，到2019年，訂單和生產量已超過1000萬臺。
   在這些EOCR產品系列中，去年誕生的“ EOCR PFZ”可以通過總諧波失真測量和保護功能進行實時分析，并且電動機保護的負載電流設置范圍已擴大到100A。通過第16位的諧波（THD）分析功能和數字低通濾波器設置功能，還可以防止由于諧波和高頻而引起的電容性泄漏電流和接地故障保護功能的故障。發生接地故障時，可以將EOCR中記錄的波形以及事故的日期和時間記錄在專用軟件中，以分析事故原因，并可以保存和分析信息。
   此外，與傳統的峰值電壓測量方法不同，通過True-RMS測量可將錯誤率提高到1％，從而可以測量準確的電流。它保證了在更敏*的環境中運行以保護工業現場泄漏電流引起的電擊，火災和設備，并且可以將最小檢測電流設置為30mA，并且在檢測泄漏電流時可以在30mSec之內運行。此處內置零序電流互感器（ZCT），以減少安裝所需空間和接線工作，并且可以通過LED顯示屏檢查操作，停止和通信狀態，或者通過內置RTC（實時時鐘），記錄我可以確認的事故歷史記錄時間。

從三個方面可以看出“ EOCR PFZ”的優勢：操作、保護和記錄。首先，在操作方面，現有產品系列中用于保護電動機的負載電流的設置范圍為0.5?60A，而新型“ EOCR PFZ”是“寬范圍”產品的擴展，擴展了應用范圍范圍為0.5?100A。在保護方面，實時將每臺所連接電動機的電源溫度記錄在圖表中，并且當電動機的電源部分發生短路現象時，它會執行保護功能通過及時阻止它。“ EOCR PFZ”引入了一種真有效值測量方法，該方法使用平方和根連續測量電流波形的平均值，而不是僅測量應用于現有產品的電流波形高點的峰值電壓測量方法。
  通過將先進的測量方法引入“ EOCR PFZ”，True-RMS測量值顯示值為3.76 Amp /％/℃，約為平均測量值（6.35Amp /％/℃）的兩倍。真有效值（True-RMS）測量方法可縮小誤差范圍和誤差率，以幫助準確地測量電流，因此在電流泄漏可能引起電擊或起火的敏環境中穩定運行。此外，由于它具有內置的“視頻電流互感器（ZCT，零電流互感器）”，因此它可以執行重要的功能，即通過檢測三相電動機中電流的不平衡何時發生，從而提供預報警。 “視頻電流互感器”，也可以縮短過程和接線時間。
   最后，就保護所必需的記錄而言，安裝了RTC（實時時鐘）和LED顯示屏，它們作為產品內置的實時時鐘執行故障時標功能。此外，“ EOCR PFZ”通過測量和分析“ Total Harmonics Distortion”（總諧波失真）實時測量和分析信息，“ Total Harmonics Distortion”是指示諧波失真的嚴重程度，諧波的諧波量是電能的整數倍。現有頻率，提供要提供的功能。此時，“ EOCR PFZ”不僅起到保護諧波的作用，還起到保護由高頻引起的漏電流和接地故障的作用，并且當打開“數字低通濾波器”功能時，僅具有諧波電流的純漏電流或去除噪音組件如果出現問題，可以快速防止設備故障。
   此外，“ EOCR PFZ”可以通過內置的溫度和濕度傳感器測量電動機周圍的振動和流動，它包括一個視覺計數器，該計數器記錄電動機的運行次數；一個專用軟件，用于記錄電動機的波形。當發生接地故障時，您可以在專用軟件的記錄中檢查并分析預先記錄的波形和事故發生的時間。內置的LED顯示屏使客戶可以檢查“ EOCR PFZ”的各種記錄，并分別以綠色和橙色顯示正常運行狀態（電源）和異常狀態（故障）。因此，通過此顯示，客戶可以輕松查看電機或設備的運行和停止以及通訊狀態。

'EOCR PFZ'隨附有'EOCR-MS'，這是一種遠程監視軟件，可以收集電動機負載數據，并支持有助于應用IoT技術的實時以太網通信。這款新的EOCR產品是穩定可靠的產品，可進一步彌補現有缺陷并增強其優勢，施耐德電氣正在針對半導體工廠，工業4.0和智能工廠環境進行產品研發，并有望穩步擴展和擴大規模。出口到全球市場。
隨著工業物聯網（IIoT）的普及和行業數字化趨勢的加快，配備了滿足智能工廠和工業4.0時代趨勢的數字通信功能的電源產品正引起人們的關注。施耐德電氣的EOCR產品陣容和針對第四次工業革命而優化的'Smart MCC'以及半導體工廠正在不斷研究和合作，施耐德電氣總部目前與國內EOCR研發中心有著持續的發展和合作關系。施耐德電氣的電動機電機保護繼電器是電動機保護數字化轉型時代的關鍵產品，它支持實時通信以應用物聯網（IoT）技術，并具有內置的溫度/濕度傳感器和模擬輸出滿足客戶的多樣化需求，可以應用于環境并監控狀況。
引進施耐德電氣智能電動機保護繼電器的公司可以實時檢查設備和設施的工作電流，統一使用保護繼電器和數字儀器，并使用半導體工廠和智能工廠提供的所有交直流電動機。所有三相電路的系統電壓都可以得到保護，從而確保了維護和維修過程的便利性。此外，施耐德電氣產品線不僅廣泛用于石油化工，電子，半導體和水泥等制造業，而且還廣泛用于天然氣，水和污水處理等各種行業，包括港口，辦公樓和住宅設施在內的社會基礎設施例如學校和醫院。