Ограничитель напряжения холостого хода сварочного трансформатора

Савин А. Ограничитель напряжения холостого хода сварочного трансформатора // Охрана труда. 2002. №1. C.34-35

Электросварочная аппаратура принадлежит к оборудованию повышенной опасности, так как при ее эксплуатации не исключается прикосновение сварщика к рабочему электроду аппарата. В случае работы во влажных местах с электродами под напряжением 60-80 В даже во время холостого хода сварочного трансформатора это может привести к несчастному случаю. В соответствии с требованиями п. 7.14 ДСТУ 2456-94 ?Зварювання дугове і електрошлакове?, п. 2.4 ГОСТ 12.2.007.8-75 ?Устройства электросварочные и для плазменной обработки. Требования безопасности? и п. 1.1.13(г) ПУЭ оборудование для ручной дуговой сварки с источником переменного тока необходимо обеспечивать ограничителями напряжения холостого хода. Также, ввиду роста количества травм, случившихся при использовании сварочных трансформаторов, Госнадзорохрантруда письмом от 16.12.97 г. № 08-6/5063 запретил с 1 марта 1998 г. эксплуатацию оборудования для ручной дуговой сварки с источником переменного тока без ограничителей напряжения холостого хода.

Поэтому во исполнение этих требований ОАО ?ЭЛМИС? (Киев) наладило выпуск ограничителей напряжения холостого хода сварочных трансформаторов различных модификаций.

Трансформаторный ограничитель напряжения холостого хода (ТОН) обеспечивает автоматическое снижение напряжения на электродах электросварочного аппарата с 60~80 В до 6-12 В после угасания дуги. При соприкосновении рабочего электрода со сварочной поверхностью ограничитель автоматически восстанавливает рабочее (повышенное) напряжение на электродах для стойкого зажигания дуги и выполнения сварки.

Ограничитель напряжения холостого хода отвечает всем требованиям, выдвигаемым к подобным защитным аппаратам. Он обеспечивает: проверку исправности самого защитного устройства ? ТОН-2А; прекращение работы сварочного трансформатора при потере работоспособности ТОН; ограничение напряжения на вторичной обмотке сварочного трансформатора во время холостого хода до безопасного уровня с фиксированной (не более 1 с) выдержкой времени после размыкания сварной цепи; стойкое зажигание сварочной дуги в начале сварки; сигнализацию в аварийных ситуациях в случае, если напряжение холостого хода сварочного трансформатора более 12 В при разъединенных электродах, или когда есть нарушение целостности сварочной цепи (обратного проводника изделие ? сварочный трансформатор).

ТОН позволяет снизить расход электроэнергии при холостом ходе сварочного трансформатора и повысить cos f.

Ограничитель напряжения холостого хода дополнительно может быть оснащен стабилизатором сварочной дуги, который значительно расширяет функциональные возможности сварочного трансформатора. Стабилизатор сварочной дуги обеспечивает: аргонно-дуговую сварку алюминия и его сплавов плавящимися электродами на переменном токе; сварку плавящимися электродами, предназначенными как для переменного, так и для постоянного тока; стойкое зажигание сварочной дуги в неблагоприятных условиях (наличие на поверхности изделия шлака, ржавчины, окалины); повышенное качество сварного шва; уменьшение разбрызгивания металла при сварке.

По своим эксплуатационным показателям сварочный трансформатор переменного тока, оснащенный ограничителем напряжения холостого хода и стабилизатором дуги, практически отвечает аналогичным показателям более дорогих источников постоянного тока.

Ограничитель напряжения холостого хода сварочного трансформатора (см. рисунок) содержит такие основные элементы:

силовой ключ коммутации первичной обмотки трансформатора симистор VS1, который отключает сварочный трансформатор от сети питания на период разрыва сварной цепи;

автомат защиты QF1 с независимым разъединителем, который обеспечивает защиту электрооборудования в случае выхода из строя ограничителя напряжения или сварочного трансформатора;

датчик тока Т2 тороидального типа, контролирующего наличие сварной цепи;

систему управления силовым ключом VS1 и автоматом защиты QF1, выполненную на плате А1. Плата содержит генератор импульсов, который обеспечивает совместно с датчиком тока Т2 контроль сварной цепи и стойкое зажигание дуги в начале сварки;

силовой трансформатор ТІ, который обеспечивает питание схемы управления;

элементы световой (НІ) и звуковой (В1) сигнализации неисправного состояния ограничителя напряжения, а также проверки его рабочего состояния S1.

Применение сварочных трансформаторов вместе с ограничителями напряжения холостого хода существенно улучшает условия труда персонала, особенно если сварочные работы выполняются на сравнительно большом удалении от места расположения сварочных трансформаторов.

Например, при строительстве и реконструкции зданий сварочные работы часто выполняются на лесах, на крышах, то есть в условиях, когда персоналу трудно делать частые включения/отключения сварочных трансформаторов. В таких условиях сварочные трансформаторы намного дольше работают на холостом ходу и потребляют значительное количество электроэнергии только вследствие неудобства их отключения. В случае установления ограничителя напряжения холостого хода необходимость в оперативном отключении сварочного трансформатора отпадает. Достаточно только ?разорвать? сварную цепь, закрепить рабочий электрод, и можно вести подготовку к сварочным работам. На время проведения подготовительных работ (замена электродов, перестановка свариваемых изделий) в сварочном трансформаторе будет отсутствовать ток холостого хода индуктивного происхождения, который вызывает значительные потери мощности на первичной обмотке трансформатора и кабеля питания.

То есть установка ТОН является энергосберегающей мерой, так как при существующих ценах на электроэнергию экономия средств в год будет довольно значительной.

В зависимости от требований устройства ограничения напряжения холостого хода могут поставляться в трех модификациях и выполнять следующие функции: ограничение напряжения холостого хода (ТОН-2А), ограничение напряжения холостого хода и стабилизация сварочной дуги (ТОН-2СД), только стабилизация сварочной дуги (СД).

По договоренности с заказчиком изделия могут поставляться также отдельными узлами (платы, устройства) и монтироваться в силовые шкафы и панели.

В ОАО ?ЭЛМИС? создана сеть дистрибьюторов по продаже и наладке ограничителей холостого хода сварочных трансформаторов.