Potentialutjämning: Hon stoppar blixtarna på bryggeriet

Vem fixar elproblemen när ölpallar skjuter gnistor, robotar havererar och personalen får stötar?
”Jag gick direkt till chefen och sa: henne ska vi anlita”.

Att drickapallen är statiskt uppladdad är lätt att märka även utan mätinstrument. Det är bara att kavla upp tröjärmen och gå närmare. Håret på underarmen börjar resa sig – och pang så smäller det till.

– Visst får man ett adrenalinpåslag? Det är inte farligt, men rejält obehagligt, säger linjeteknikern Peter Andrésen när Elinstallatörens utsända hojtar till och studsar baklänges.

Slösar du också tid på onödig skyddsutjämning?

Vi står vid en av packningsrobotarna i Carlsbergs enorma lagerlokal utanför Falkenberg. Öl, cider, mineralvatten och läsk kommer farande på löpande band. Automatiska plockningsrobotar kör runt i gångarna och samlar ihop flaskor och burkar på pallar, allt efter kundernas beställningar. Sedan packas pallarna in i plast inför transporten. Och det är här problemen med statisk elektricitet uppstår. Packningsrobotarna sträcker en plastfolie och virar den varv efter varv runt pallen. Snabbt går det, och för varje varv ökar det elektriska fältet.

”Visst får man ett adrenalinpåslag? Det är inte farligt, men rejält obehagligt.”
Peter Andrésen, linjetekniker Carlsberg

När det färdigplastade paketet glider ut ur robotcellen är fältet så högt att personalen kan få otrevliga stötar. Även elektronik kan drabbas. Vid flera tillfällen har PLC:er gått sönder, vilket får robotar att tvärnita och flödet i bryggeriet sinkas. Bärbar elektronik tar också skada. Det blev Peter Andrésen varse när han vid ett tillfälle stod och pratade med en maskinoperatör och råkade lägga ifrån sig datorn på en pall.

– Den tvärdog direkt, och it-avdelningen lyckades aldrig få liv i den igen, säger han.

Statisk elektricitet uppstår vid friktion mellan ytor. Laddningen tar sig ingenstans utan hamnar i ett statiskt tillstånd. Men naturen strävar efter jämvikt, och när elektroner hoppar till något med en lägre potential – exempelvis en arm eller en dator – uppstår en gnista. Att få bukt på problemet handlar mycket om att se till att omgivningen har samma potential.

Quiz: Har du koll på potentialutjämning?

Carlsberg har därför låtit en lokal elfirma ansluta stativ, IO-moduler och andra metalprylar till jord. Man har även testat olika ”MacGyver-lösningar”, som Peter Andresén kallar dem efter tv-serien med den påhittiga huvudpersonen. Men PLC:er slås fortfarande ut ibland, och varje gång måste underhållstekniker tillkallas för att återstarta roboten. Dessutom tar robotarnas servomotorer stryk av de snabba inbromsningarna. Och stötarna är fortfarande obehagliga för personalen.

”Många företag som kör fast inom potentialutjämning tar inte in hjälp över huvud taget.”

Cecilia Axelsson, Potentiale i Wermland

Under våren har Peter Andrésen därför googlat efter en bättre lösning. I den vevan började aviseringar om potentialutjämning att dyka upp i hans dator och mobiltelefon. Däribland artikeln ”Slösar du också tid på onödig skyddsutjämning?”, som publicerades i Elinstallatören i april. Där reder potentialutjämningsexperten Cecilia Axelsson ut de vanligaste missuppfattningarna på området. Hon är civilingenjör inom elkraft och driver Potentiale i Wermland, ett konsultföretag som erbjuder tjänster inom elsäkerhet i allmänhet och potentialutjämning i synnerhet.

– Jag gick direkt till chefen och sa ”henne ska vi anlita”, säger Peter Andrésen.

Chefen nappade, och i början av maj gjorde Cecilia Axelsson sitt första besök i bryggeriet tillsammans med Johan Rungberg, som är elektriker och konsult på företaget Elsäkert.

– Johan kan det praktiska, och jag det teoretiska. Det är en lyckad kombination i det här uppdraget som innebär en hel del felsökande och huvudbry, säger Cecilia Axelsson.

Så undviker du rostangrepp vid skyddsutjämning i lagård

Vid det första besöket gjorde duon mätningar som visade att resistansen mellan pallen och robotarmen ökar när plasten viras runt. Precis som de misstänkte:  jordreferensen förloras under inplastningen och pallen får förhöjd potential. 

De testade sedan att linda en kopparlina runt en pall och ansluta linan ordentligt mot jord innan robotarmen kom farande med plastfolien. När den pallen plastades in uppstod inga gnistor. Och den blev inte nämnvärt statiskt uppladdad, utan behöll samma potential som roboten. Jättebra, men att linda in varenda pall i skyddsledare är inget alternativ för Carlsberg. Cecilia Axelsson och Johan Rungberg måste ta reda på var jordreferensen går förlorad för att kunna föreslå en långsiktig lösning.

Deras misstankar föll ganska snabbt på robotarmens släpring. Kanske tappar den kontakten med jord vid rotationen? För att undersöka saken bad de Carlsberg att plocka isär och rengöra släpringen på en av de fem packningsrobotarna.

Elinstallatören hänger med på ett återbesök några veckor senare för att se om åtgärden har fått önskad effekt. Vi börjar med att kavla upp ärmarna och kan konstatera att det är helt smärtfritt att nudda en pall som har plastats av den rengjorda roboten. Här verkar det inte finnas någon statisk elektricitet. Cecilia Axelsson är nöjd.

– Nu ska vi göra en mätning för att bekräfta resultatet, säger hon.

Här behöver inte hästarna oroa sig för bristande potentialutjämning

Peter Andrésen tar på sig klättersele och klättrar upp för ett fästa en mätprob i robotarmen. Sedan får roboten snurra igång.  Mycket riktigt, resistansen ökar inte alls i samma utsträckning när folien lindas runt. Cecilia Axelsson rekommenderar Carlsberg en lösning: byt till kapslade släpringar så att ingen smuts kommer in och förstör kontakten.

När duon ändå är på plats tar de en titt på ytterligare ett potentialproblem. I en annan ände av lagerlokalen packas inkommande pallar upp manuellt. Även här uppstår statisk elektricitet som ger personalen stötar när de drar av plastfolien. Stötarna är inte lika starka som vid packningsrobotarna, men ändå obehagliga. Cecilia och Johan testar att låta en vanlig kopparlina som hänger ner från taket komma i kontakt med burkarna i pallen. Voilà – därmed var även den statiska uppladdningen borta.

– Personalen var minst sagt skeptisk när vi bad dem att vidröra pallen, men de blev mycket lättade när de märkte att stötarna hade försvunnit, säger Cecilia Axelsson.

Nu håller hon tummarna för att åtgärderna räcker. En utmaning i den här typen av industri är att luftfuktigheten är väldigt låg, vilket ökar sannolikheten för statisk uppladdning. Många företag måste därför investera i befuktningsanläggningar, men det ska förhoppningsvis inte behövas på Carlsberg.

För Cecilias del återstår bara att skriva en rapport. Under hösten ska hon och Johan även hålla utbildningar i elsäkerhet för Carlsbergs personal.

 Är det något som sticker ut med det här uppdraget?
– Carlsberg kunde snabbt svara på våra frågor om anläggningen, och det bidrog till att det gick fort att hitta en lösning. Ofta rör det sig om komplexa problem där många faktorer påverkar, och det är inte alltid kunden är så insatt i sin anläggning. Många företag som kör fast inom potentialutjämning tar inte in hjälp över huvud taget, säger Cecilia Axelsson.

Varför inte?
– Det är svårt att säga. Ibland rör det sig om okunskap och att driftstoppen inte är tillräckligt många, än så länge. Men i takt med att processer blir allt mer automatiserade så kommer även problem med statisk elektricitet att öka, säger Cecilia Axelsson.

 Experten: ”Ljusbågsrisker en bortglömd fara”

Fakta: Statisk elektricitet

• Statisk elektricitet uppstår vid friktion mellan olika ytor.
• Torr luft ökar den statiska elektriciteten.
• En tumregel är att en gnista kan hoppa 1 mm vid 1 kV potentialskillnad i torr luft med normalt lufttryck.
• Urladdningen kan vara obehaglig, men är inte direkt skadlig för människan. Elektronik är mycket känsligare.
• En vanlig ballong som blivit statiskt uppladdad, kan böja en vattenstråles bana. Testa själv!