Annons

Advokater, experter och kompetens

Det har varit lite glest med bidrag ”Från Periferin” den senaste tiden. Orsaken är att jag hade ett antal oavslutade ”cases” runt om i Europa och passade på att göra en rundtur medan coronaläget verkade ha lugnat ner sig ett tag.

Det blev ungefär 600 ”dieselmil” och tog två veckor. Det visade sig vara välbetänkt eftersom läget har förvärrats de senaste veckorna och risken att bli kvar i karantän i ett eller flera länder nu är så stor att det vore närmast idiotiskt att göra motsvarande resa idag. Men det var inte detta det skulle handla om, det var om vad som kan hända när en expert utses av en advokat som, utan eget kunnande, tar ”expertens” ord för goda.

Kvällstidningarna hänvisar till Forskare och Experter och ifrågasätter sällan det de säger. Experten är expert – så där finns inget som kan ifrågasättas. Och forskaren forskar – alltså vet han allt om sitt område. Visst är det så. Eller?

Vad betyder egentligen ”Expert”?
Ordet är nära släkt med experiment och kommer från latinets experiri som betyder prova eller undersöka/testa. Så, var och en som provat eller testat något och tycker sig veta att exempelvis en sten faller när man släpper den, eller att en smörgås hamnar med smörsidan ner, kan kalla sig expert.

Det finns också experter som arbetat med en viss teknik eller frågeställning i många år och som har en stor samlad erfarenhet från sitt område. Det är dem man avser när man använder ordet expert. Men, det finns inga formella krav på vilken nivå av expertis som krävs. Och det finns inga ”expertexamina”.

Det där förstår kvällspressen inte (heller) utan godtar i stort sett alla som säger sig vara experter.

Med ordet forskare är det samma sak. Vanligen är en forskare en doktorand på en forskningsavdelning på en industri eller ett universitet och i en vilsen journalists ögon duger vem som helst som vistas i en sådan miljö. Det är som det brukar heta i engelska komedier: ”Anyone with spats will do”.

Farligt när experter utses av okunniga advokater
I den komplicerade och ofta svåröverskådliga periferin, som är temat för dessa betraktelser, uppstår ganska ofta behov av att reda ut om en anläggning är korrekt utförd eller ej. I ett tämligen färskt case handlade det om att elmotorers lager havererade inom ett eller ett par år. Antalet motorer var stort och anläggningens tillgänglighet blev låg.

Kärandesidan satte till en expert och hans rapport var inte nådig. Han hade hittat så många brott mot vad han ansåg vara god praxis och så många fall av felaktig dimensionering och val av ledarareor att den välrenommerade installationsfirman i praktiken var dömd på förhand. Till och med matande elnät och dess förment höga distorsion dömdes, på felaktiga grunder, ut av experten. Svarandesidan bad mig titta igenom rapporten för att se vad som kunde göras. Resten av den här krönikan utgörs av utdrag ur rapporten och resultaten av mätningar som gjordes vid ett par besök på plats.

De inledande kommentarerna visar ungefär hur fortsättningen kommer att bli och det generella intrycket vid genomläsning av rapporten är att författaren har missförstått ämnet. Det talas mycket om störningsnivå och motorisolation och knappast alls om det egentliga problemet med lagerskador. Någon mätrapport i egentlig mening är detta inte. De mätresultat som visas kallas ”stickprov” och endast en siffra, ofullständig dessutom, som har med lagerströmmar att göra, presenteras.

Om skribenten verkligen haft för avsikt att förklara vad som händer i lagren eller på ett seriöst sätt påpeka felaktigheter i installationen så hade en mera komplett och koncentrerad framställning varit önskvärd i stället för den kåserande ton med mängder av ovidkommande ”upplysningar” som karaktäriserar texten.

Beträffande frekvensomriktare och lagerskador i motorer
Experten presenterar följande som grund för sitt yttrande:

Detta har INGET med lagerskador att göra. Det handlar, som tydligt framgår av texten, om isolationen i motorns statorlindningar där snabba spänningsflanker med overshoot dels ger överspänning och bidrar till ojämn spänningsfördelning som leder till accelererad åldring av lindningarna men inte påverkar lagrens gångtid, vilket är temat för utredningen. Några rapporter om isolationsproblem i motorerna föreligger inte. Mycket intressant är att konstatera att ABB i 10.5 säger att ”If the nominal voltage of the supply network is max. 500 V, no special insulation or filters are required”. Nominell spänning är 400 V varav följer att inga filter behövs.

Experten säger vidare:

”…de kapacitivt kopplade lagerspänningarna gav upphov till höga transienta spänningar över lagren och då det oisolerade lagret har en mycket lägre genombrottsspänning över lagrets oljefilm skedde överslagen där och förstörde lagren.”

Kommentar: Isoleringen sitter på lagrets utsida och påverkar inte på något sätt oljefilmens genombrottsspänning. Detta är antingen ett missförstånd eller en slarvig formulering.

Experten ägnar sig sedan åt ett annat icke-problem:

Några siffror ges inte – citatet slutar här.

Men Experten fyller på med: ”Vi kan generellt konstatera att problematiken med lagerskador och andra problem med frekvensomriktardrifter har varit väl kända under lång tid. Det är nog ingen som professionellt arbetar med frekvensomriktardrifter mot bl.a. industrin som inte är medvetna om problematiken med lagerskador!”

Här överskattar skribenten det faktiska sakläget. Jag har vid många tillfällen fått kommentaren att lagerskador till nittio procent orsakas av felaktigt montage eller dålig uppriktning. Samt hört den felaktiga uppfattningen att lagren numera är av undermålig (kinesisk) kvalitet och att det är det som orsakar de lagerhaverier som blivit allt vanligare.

Experten fortsätter: ”… parallellkoppling av motorer ökar kapacitanserna, (grundläggande ellära). Allt detta vet vi sedan lång tid tillbaka. Parallellkopplade motorer som drivs av frekvensomriktare har vi haft sedan förra årtusendet. Det är en vanlig driftskonfiguration inom industrin…”

Kommentar: ”Grundläggande ellära” säger inte alls att detta orsakar ökad kapacitiv koppling. Den ökade kapacitansen gäller statorlindningarnas totala kapacitans mot jord och påverkar, i likhet med den externa lagerisolationen, ingenting i den interna kopplingen mellan statorlindning och rotor. De nämnda parallellkopplade motorerna (i rullbanor) har undertecknad, i förbigående sagt, ”återutrett” något år senare. Problemet var inte lagerskador utan utlösta termiska skydd och problem med isolation i äldre motorers statorlindning. Rapporter är tillgängliga för den som har intresse.

Efter en förvirrad utläggning om att automatisk motorigenkänning inte fungerar vid vektorstyrning, vilket inte är tillämpligt i detta fall där endast skalärstyrning (U/f) förekommer, döms även den använda kabeln ut eftersom den kan orsaka högfrekventa störningar (EMI) i anläggningen. Det är återigen inte något som man haft/har problem med och inte heller kommenterats av besiktningsmannen vid slutbesiktning av anläggningen.

Experten ägnar sedan drygt fyra sidor åt att konstatera att den ”olämpliga” kabeln vittnar om installatörens brist på branschkunnande och att denne inte heller äger ”nödig kännedom” om hur frekvensomriktare ska monteras och anslutas. Han avslutar med följande närmast äreröriga yttrande: ”Detta tyder på att utförare inte har den kompetens som bl.a Elsäkerhetsverket ställer på professionella aktörer”.

Undertecknads kommentar till detta är: ”Detta är en mycket vittgående och allvarlig slutsats som är grundad på synnerligen svaga argument. Många direkt felaktiga. Om skribenten anser att hans uppfattning är korrekt så är det också hans skyldighet att anmäla saken så att ESV får tillfälle att utreda den. Det är endast om han inte har behörighet att arbeta med systemspänningar upp till 1000 V som han kan undandra sig den skyldigheten”. Det kan tyckas vara ett hårt krav på Experten – men en mild västanfläkt i jämförelse med vad han utan grund själv levererar. Det kan i detta sammanhang vara värt att påpeka att han i egenskap av expert inte bara ska vara tekniskt kompetent utan också objektiv. Där verkar det vara mera så att han till varje pris vill uppfylla sin uppdragsgivares önskan. Någon objektivitet finns inte i hans rapport.

I finalen görs en så stor mängd misstag att man kan tro att Experten försöker sig på ett dåligt skämt

Expertens tolkning av sina egna mätningar:

”Vänstra bilden visar en huvudspänning med viss distorsion.
Högra bilden visar övertonsmätning av huvudspänning. Här är THDf 2,7% samt för högsta övertonen, som var 5 övertonen, 2,4%. Maximalt tillåten övertonsnivå anges till totalt 4% samt maximalt 3% för enskild överton. Jag antar att max-värdena avser nivåer uppmätta på matande huvudställverks lågspänningsskena. Vi ligger nära max-värdena, men då mätningen har utförts i lastände av utgående kabel innebär det att vi får en viss förhöjning av övertonsnivåerna pga spänningsfall i kabel”.

Kommentarer till detta: EMC igen! Inget som har något med lagerskador att göra. Men i sammanhanget kan det vara intressant att påpeka att den gamla Elverksföreningens sedan länge inaktuella rekommendationer här nyttjas som standard. De nya gränsvärdena (i EMC-direktivet) anger 8% THDu och det är långt ifrån uppmätta värden. Experten anger helt korrekt att man borde mäta på växelströmsfördelningens skensystem (PCC), vilket också framgår av EMC-direktivet. Frågan är då varför detta inte gjordes? Hade man inte tillträde till elrummet vid denna expertutredning? Mycket märkligt.

Ytterligare en grov miss är att mätningen inte alls visar huvudspänning, som Experten säger. Mätningen är gjord mellan fas och nolla/PE och innehåller därför alla triplener. Vid mätning mellan faserna, dvs huvudspänning, vilket är det normala vid distorsionsmätning så försvinner alla triplener och sant värde på THDu blir då mycket lägre än den redovisade siffran. Troligen mellan 1 och 2%, vilket är långt under även Elverksföreningens krav på 4% THDu. Här bör en ny mätning göras, gärna av någon som vet hur mätning på ett trefasnät ska göras. Skribenten anser att just denna fråga är viktig och den utgör en stor del av hans grund för inkompetensförklaring av installatören. I och med att mätningen gjorts på fel sätt faller även den – kvar finns faktiskt ingen substans. Varken vad gäller THD, eller att kabelvalet skulle vara orsak till lagerskadorna.

Detta var alltså en stickprovsmätning. Var redovisas de kompletta mätningarna?

Sammanfattning av denna farsartade Expertutredning
Och slutligen, det som hela tiden varit ett så tungt vägande skäl till inkompetensförklaringen av installatören: De filter, som påstås inte vara monterade, är faktiskt monterade. Men de utnyttjar samma ”foot-print” som omriktarna och om detta förlett Experten att tro att de inte monterats så är det inte roligt längre utan tragiskt. Att filtren är monterade och anslutna är mycket lätt att se om man följer utgående kabel från omriktarna. Till detta kan läggas att alla argument för inkompetensförklaringen visade sig vara rena blindskott med lös ammunition och med en skytt som skjutit sig i foten
ett osannolikt antal gånger.

Ett citat från förra århundradet känns aktuellt: ”Låt inte klåparen lura dig – låt Experten göra det!”

Gunnar Skogsgurra Englund
GKE Elektronik AB

Kommentarer välkomna

12 Responses to “Advokater, experter och kompetens”

  1. Så vad är/var orsaken till lagerskadorna?
    Om de nu var onormalt höga?

  2. Lagerskador orsakas i allt högre grad av att rotorns kapacitans laddas ur genom den vanligen isolerande oljefilmen i lagren.
    Det finns (minst) tre olika anledningar till att rotorn har spänning i förhållande till lagrets ytterring.
    Fenomenet började visa sig redan i gamla likströmsdrifter med tyristorströmriktare och har tilltagit i och med att frekvensomriktarna gjorde entré för några decennier sedan. Snabba switchtransistorer i PWM-omriktarna förvärrade problemet och de nya IE3 och IE4 motorerna har gjort saken ännu värre. Olika motorstorlekar har olika dominerande felmekanismer. Det finns ganska mycket skrivet om detta på nätet. Googla Lagerströmmar, EDM, GKE så dyker det upp en del att läsa.

  3. Låt en expert utreda !

  4. Den egentliga orsaken är att det ibland uppstår spänning mellan innerring och ytterring på lagret. När spänningen blir mer än ca 5 V kan den bryta igenom oljefilmen och ladda ur kapacitansen mellan rotor och stator så det blir en liten gnistskada (typ EDM) i kulor och lagerbanor.
    Spänningar upp till 70 V kan förekomma på stora fjärkylpumpar. Hög spänning och hög kapacitans ger då snabba lagerhaverier. Någon månad har förekommit. I mildare fall kan lagren hålla ett eller ett par år. Men även det är kort gångtid i jämförelse med de hundratals timmar man kan räkna med hos ett lager med L10=50 000 h.

    Fenomenet kallas Lagerström och fanns redan tidigare. Men det har accelererat de senaste decennierna. Likströmsmotorer med tyristorströmriktare hade sina problem med EDM, men det var inte så ofta det förekom. Frekvensomriktarna med snabba PWM-flanker förvärrade situationen och lagerströmmar blev ett problem i massor av installationer.

    De nya IE3 och IE4-motorerna är, med sin slankare byggform och mindre luftgap, extra illa utsatta och det dyker ständigt upp exempel på installationer där man ”vunnit några procents verkningsgrad och förlorat mängder med motorer”. Haverierna ger låg tillgänglighet och minskad produktion är ofta den största kostnaden.

  5. Det var proppstopp på nätet. Så när mitt första svar verkade ha försvunnit i cybernetern skrev jag ett till. Som också försvann i samma eter.

    Och nu dyker båda upp! Det var inte meningen. Men på något sätt kompletterar de varandra hyfsat bra.

  6. Tillfälligt så kör vi manuellt godkännande av kommentarer, medans spamfiltret ändras. Ha det bra, Gunnar!

  7. Som lekman på motorområdet så dristar jag mig till att ställa den här troligen dumma frågan:

    Om det nu är problem med att små spänningar byggs upp på rotorn och laddas ur via lagren, skulle man då inte kunna lösa det genom att ha en kolborste som ligger an mot någon slät och härdad del av motoraxeln och kortsluter denna spänning? En sådan kolborste borde kunna hålla oändligt mycket längre än motsvarande i t.ex. en allströmsmotor eftersom den kommer att jobba med så liten ström och mot en slät yta. Så det borde inte leda till kort livslängd eller täta serviceintervall.

  8. Heja Per!
    Jag anar att du redan vet svaret. En kolborste är exakt vad man använder för mindre motorer. Den är effektiv när kopplingen mellan lindning och rotor är kapacitiv (dvs vid mindre motorer, från FHP till några tiotals kW).
    Problem kan uppstå när fett/olja tränger ut på axeln och isolerar jordningsborsten från axeln. Det händer ganska ofta och då kan en axiellt placerad borste med en ”avkastare” mellan lager och axelände vara en lösning. Borstar med silvergrafit är effektiva.

    Vid högre effekter fungerar inte jordningsborstar. Kopplingsmekanismen är då induktiv och det medför ett antal problem med jordningsborstar. Där ger common-modefilter bättre resultat.

  9. Tack för svaret! Nej, jag visste inte, utan frågade av intresse. Har alla små motorer (upp till några kW) idag en sådan borste, eller är det något man speciellt måste säkerställa när man väljer motor eller installerar en VFD på en existerande maskin?

    Jag monterade förresten en VFD på min träsvarv (modell gissningsvis ca 1990) för ca ett år sedan och den fungerar väldigt bra såvitt jag kan bedöma, men jag kanske borde försöka jorda motoraxeln via någon liten fjädrande anordning för att minska risken att lagren drabbas av EDM-sjuka?

  10. Njae, jag tror inte att det behövs. Det är i processindustri som kör 24/7 som problemen uppstår. Och i stora köpcentra, hotell och liknande där ventilationen är igång dygnet runt.

    Så, även om det kan vara trevligt med hantverk så tror jag ändå inte att du kör svarven fullt så intensivt.

    Jag ser att det blev ett grovt fel i ett av mina tidigare kommentarer, det ska förstås vara hundratuentals timmar och inte hundratals timmar.

    Häng dit ett skop och titta på axelns spänning mot svarven (eller jord) så kan du se hur spänningen ser ut. Genomslagen är mycket branta så du behöver ungefär 1 us/div för att se dem. Inga speciella kontaktdon behövs – en oisolerad mejsel duger bra.

  11. Jag mätte lite som du föreslog, men lyckades inte hitta något sätt att trigga som bara fångar eventuella genomslag. Nedan finns en länk till en sida med några vågformer. Jag såg inget som jag tror är ett genomslag, utan gissar att det som syns är koppling från VFD-drivningens normala vågformer, även om jag inte riktigt förstår alla delar av vågformerna

    Hmm. De avklingande spänningarna är vid närmare eftertanke kanske fall då mejseln studsat och tappat kontakten med axeln.

    Här är länken till några bilder:

    http://axotron.eu/photo/svarv/

  12. Um Entschuldigung, som tysken säger. Det har varit lite annat att pyssla med. Men nu har det lättat. Svar på dina frågor:

    Det du ser till vänster är den kapacitivt kopplade rotorspänningen. Typiskt för små maskiner. Där ser man inga genomslag. Till höger (området med korta, ”vassa” spänningstransienter) har du genomslag. Med 100 us/div ser man inte hur de faktiskt ser ut. 1 eller 0,5 us/div fungerar bättre. Sätt triggen på fallande flank och nivån på en eller två volt och höj tills du fångar de högsta topparna. Med single sweep kan du fånga ett enskilt event och studera det i detalj.

    Dålig kontakt med axeln ser du inte ut att ha. Om du vill lägga lite jobb på just den biten så funkar också en bit avisolerad (på mitten där den ligger an mot axeln) 1,5 mm2 bra. Utan risk för dålig kontakt. Knyt fast den ena änden och spänn andra änden med gummisnodd. Se upp med rotationsriktningen så du inte drar av gummisnodden.

Leave a Reply