Призначення і будова зварювальних трансформаторів

Призначення і будова зварювальних трансформаторів

Категорія: Технічні науки

Зварювальний  трансформатор перетворить перемінний струм однієї напруги в перемінний струм іншої напруги тієї ж  частоти і служить для харчування зварювальної дуги. Трансформатор має сталевий сердечник (магнитопровод) і дві ізольовані обмотки Обметка, підключена до мережі, називається первинної, а обмотка, підключена до електродотримача і виріб, що зварюється, вторинної. Для надійного запалювання дуги вторинна напруга зварювальних трансформаторів повинне бути не менш 60—65 В; напруга дуги при ручному зварюванні звичайно не перевищує 20—30 В.

Одним з найбільш розповсюджених джерел харчування перемінного струму є зварювальний трансформатор ТСК-500. У нижній частині сердечника знаходиться первинна обмотка , що складається з двох котушок, розташованих на двох стрижнях. Котушки первинної обмотки закріплені нерухомо. Вторинна обмотка , що також складається з двох котушок, розташована на значній відстані від первинної. Котушки як первинної, так і вторинної обмоток з'єднана паралельно Вторинна обмотка — рухлива і може переміщатися по сердечнику за допомогою гвинта , з яким вона зв'язана, і рукоятки 6, що знаходиться на кришці кожуха трансформатора.

Регулювання зварювального струму виробляється зміною відстані між первинною і  вторинною обмотками. При обертанні  рукоятки б по годинній стрілці вторинна обмотка наближається до первинного, магнітний потік розсіювання  й індуктивний опір зменшуються, зварювальний струм зростає. При обертанні рукоятки проти вартовий стрілки вторинна обмотка віддаляється від первинної, магнітний потік розсіювання росте (індуктивний опір збільшується) і зварювальний струм зменшується Межі регулювання зварювального струму— 165—650 А. Послідовне з'єднання котушок первинної і вторинної обмоток дозволяє одержувати малі зварювальні струми з межами регулювання 40—165 А.

Електрозварювальні  роботи слід виконувати згідно з вимогами "Правил техники безопасности й  производственной санитарии при злектросварочньїх работах", затверджених Мінхіммашем СРСР 08.07.85, та Правил пожежної безпеки в Україні.

Електрозварювальне  обладнання має відповідати вимогам ГОСТ 12.2.007.8 та ПВЕ.

До  електрозварювальних робіт допускаються робітники, не молодші 18 років, які пройшли медичний огляд, спеціальну підготовку та перевірку теоретичних знань і практичних навиків, знань інструкцій з охорони праці і мають кваліфікаційне посвідчення з записом про допуск на виконання цих робіт, спеціальне навчання (пожежно-технічний мінімум) та щорічну перевірку знань з одержанням спеціального посвідчення згідно з вимога ми Правил пожежної безпеки в Україні.

Порядок організації та проведення інструктажів, навчання та перевірки знань з пожежного мінімуму, встановлено Типовим положенням про спеціальне навчання, інструктажі та перевірку знань з питань пожежної безпеки на підприємствах і в установах та організаціях України, затвердженим наказом МВС України від 17.11.94 №628, зареєстрованим в Мін'юсті України 22.12.94 за №307/517.

Електрозварювальники  повинні мати II групу з електробезпеки. Електрозварювальники, яким надано право самостійного підключення зварювального обладнання до електромереж, повинні мати III групу з електробезпеки.

Підготовка  електрозварювальників має про водитись у спеціалізованих професійно-технічних училищах, на курсах зі зварювання, на підприємствах чи в учбових комбінатах.

Атестація зварювальників на право виконання  зварювальних робіт під час виготовлення, монтажу та ремонту об'єктів, що підлягають реєстрації в Держнаглядохоронпраці, має проводитись відповідно до Правил атестації зварників, затверджених наказом Держнаглядохоронпраці України 19.04.96 №61, зареєстрованих в Мін'юсті України 31.05.96 за № 262/1287.

Для електрозварювальних  установок та зварювальних постів, призначених для постійних електрозварювальних робіт у будовах поза збірно-зварювальни ми цехами та ділянками, мають бути передбачені спеціальні вентильовані приміщення зі стінами із негорючих матеріалів.

У приміщенні для електрозварювальних установок слід передбачити достатні за шириною проходи, які забезпечують зручність та безпеку виконання зварювальних робіт та доставки виробів до місця зварювання та назад, але не менше 0,8 м.

Площа окремого приміщення для електрозварювальних установок має бути не менше 10 м2, причому площа , вільна від обладнання та матеріалів, має бути не менше 3 м2 для кожного зварювального поста. Стіни кабіни мають бути заввишки 2 м, зазор між стінкою і підлогою 50 мм, ця щілина має бути огороджена сіткою з негорючого матеріалу з розміром чарунок не більше 1,0 мм х 1,0 мм, а під час зварювання у середовищі захисних газів 300 мм.

Проходи між однопостовими джерелами  зварювального струму, перетворювальними установками зва рювання (різання, наплавлення) мають бути шириною не менше 0,8 м, між багатопостовими не менше 1,5 м, відстань від одного та багатопостових джерел зварювального струму до стіни має бути не менше 0,5 м.

Проходи між групами зварювальних трансформаторів  повинні мати ширину не менше 1 м. Відстань між зварювальними трансформаторами, які стоять в одній групі, має бути не менше 0,1 м, між зварювальним трансформатором та ацетиленовим генератором — не менше 3 м.

Забороняється встановлення зварювального трансформатора над регулятором струму. Регулятор зварювального струму може розміщуватись поряд із зварювальним трансформатором або над ним.

Приєднання  зварювальних установок до електричної мережі провадиться тільки через комутаційні апарати.

Забороняється безпосереднє живлення зварю вальної дуги від силової, освітлювальної та контактної мереж.

Схема приєднання декількох джерел зварю вального струму під час роботи на одну зварювальну дугу має унеможливлювати виникнення між виробами та електродом напруги, що перевищує найбільшу напругу холостого ходу одного із джерел зварювального струму.

Напруга холостого ходу джерел струму для  дугового зварювання в разі нормальної напруги мережі не повинна перевищувати:

80 В  ефективного значення для джерел  змінного струму ручного дугового  та напівавтоматичного зварювання;

140 В  ефективного значення для джерел  змінного струму автоматичного зварювання;

100 В  середнього значення — для  джерел постійного струму.

Одно  та багатопостові зварювальні установки повинні бути захищені запобіжниками чи автоматичними вимикачами з боку живильної мережі. Установки для ручного зварювання повинні бути оснащені покажчиком значення зварювального струму (амперметром або шкалою на регуляторі струму). Багатопостові зварю вальні агрегати крім захисту з боку живильної мережі повинні також мати і автоматичний вимикач чи контактор (для підключення джерела струму до розподільчої цехової мережі) у загальному проводі зварювального кола та запобіжника на кожному проводі до зварювального поста.

Для запобігання  займанню електропроводів та зварювального обладнання слід правильно добирати переріз кабелів за значенням струму, ізоляцію кабелів за робочою напругою та плавкі вставки запобіжників за гранично допустимим струмом.

Приєднання  до мережі живлення та відключення від неї зварювальних установок повинні виконувати електротехнічні працівники підприємства, які експлуатують цю електромережу.

Пересувні джерела зварювального струму на час їх пересування мають бути відключені від мережі.

Електрозварювальну  установку на весь час роботи слід заземлити мідним проводом перерізом не менше 6 мм2 або сталевим прутом (смужкою) перерізом не менше 12 мм2. Заземлення здійснюється через спеціальний болт, що має бути на корпусі установки.

Крім  заземлення основного електрозварювального обладнання у зварювальних установках слід безпосередньо заземлювати той затискач вторинної обмотки зварювального трансформатора, до якого приєднується провідник, що йде до виробу (зворотний дріт).

Забороняється використання нульового робочого чи фазного проводу двожильного живильного кабелю для заземлення зварювального трансформатора.

Заземлення  електрозварювальних установок  слід виконувати до їх підключення до мережі і зберігати до відключення від мережі.

Для живлення однофазного зварювального трансформатора слід застосовувати трижильний гнучкий шланговий кабель, третю жилу якого слід приєднати до заземлювального болта корпуса зварювального трансформатора та до заземлювальної шини пункту живлення.

Для живлення трифазного трансформатора слід застосовувати чотирьохжильний кабель, четверта жила якого використовується для заземлення.

Заземлювальну шину пункту живлення слід з'єднати з  нульовим захисним проводом живильної  лінії в установках з глухозаземленою нейтраллю або заземлювачем в установках з ізольованою нейтраллю.

Затискач (полюс) зварювального трансформатора повинен бути приєднаний до деталі, що зварюється, за допомогою заземлювального проводу заземлювальним болтом на корпусі зварювального трансформатора згідно з рисунком 6.1.

Рис. 1. Схема підключення зварювального  трансформатора

1 пункт  живлення; 2 зварювальний трансформатор; 3 регулятор; 4 електродотримач; 5 — шланговий одножильний дріт; 6 заземлювальний болт; 7 живильний шланговий трижильний кабель із заземлювальною жилою; 8 нульовий дріт мережі.

Зварювальні кабелі слід з'єднувати опресову вання зварюванням або паянням.

Підключення кабелю до зварювального обладнання слід здійснювати опресованими чи припаяними кабельними наконечниками.

Довжина первинного кола між пунктом жив лення і пересувною зварювальною установкою має бути не більше 10 м.

Як  зворотний провід, який з'єднує вироби, що зварюються, з джерелом зварювального струму, можуть використовуватися сталеві, алюмінієві або мідні шини будь-якого профілю, зварювальні плити, стелажі та сама зварювальна конструкція (металоконструкції та знепа-рені і зневоджені трубопроводи в межах котлів і турбін, на яких провадять зварювальні роботи) за умови, що їх переріз забезпечує безпечне (за умов нагрівання) протікання зварювального струму.

З'єднання  окремих елементів, які застосовуються як зворотний провід, слід виконувати болтами, струбцинами або затискачами.

Забороняється використовувати як зворотний провід внутрішні залізничні рельси, мережі заземлення чи за-нулення, а також  проводи та шини первинної комутації розподільчих пристроїв, металеві конструкції будівель, комунікацій та технологічне обладнання.

Зварювання  слід проводити із застосуванням  двох проводів.

Використання  заземлювальних провідників розподільчих пристроїв як зворотнього проводу для зварювальних установок може призвести до відгалужування струму на металеві оболонки розташованих поблизу контрольних кабелів, їх пошкодження та помилкової роботи релейного захисту. Помилкова робота релейного захисту може бути спричинена також появою різниці потенціалів між заземленими точками кіл релейного захисту під час роботи зварювальних установок.

У разі застосування пересувних джерел зварювального струму та виконанні робіт в пожежонебезпечних приміщеннях зворотний провід слід ізолювати також, як і прямий.

Забороняється подавати напругу до виробу, який зварюється, через систему послідовно з'єднаних  металевих стрижнів, рейок чи будь-яких інших предметів.

Якщо  зварювальний виріб не має електричного контакту із заземленим столом, то заземленню підлягає безпосередньо цей виріб.

Перед початком електрозварювальних робіт  необхідно зовнішнім оглядом  перевірити справність ізоляції зварювальних проводів та електродотримачів, а також надійність з'єднання усіх контактів.

Проводи, підключені до зварювальних апаратів, розподільчих щитів та іншого обладнання, а також у місцях зварювальних робіт, повинні бути надійно ізольовані, а в необхідних місцяхзахищені від дії високої температури, механічних пошкоджень та хімічної дії.

У разі пошкодження ізоляції проводів їх слід замінити або помістити в резиновий шланг.

Допускається  ізоляція пошкоджених ділянок дротів методом вулканізації з використанням  сирої гуми.

Відстань  від зварювальних проводів до гарячих трубопроводів та балонів з киснем має бути не менше 0,5 м, до балонів та трубопроводів з пальними га зами — не менше 1 м.

Забороняється користування електродотримачами, у яких порушена ізоляція держаків. Держаки електродотримачів мають бути виготовлені із негорючого діелектричного та теплоізоляційного матеріалу.

Забороняється застосування саморобних електродотримачів. Електродотримачі повинні відповідати ГОСТ 14651.

Струмовідні частини електродотримача мають  бути ізольовані, крім того, має бути забезпечений за хист від випадкового дотику до них рук зварювальника чи виробу, що зварюється.

Різниця температур зовнішньої поверхні руків'я  і навколишнього повітря на ділянці, що охоплюється рукою зварювальника за номінального режиму роботи електродотримача, має бути не більше 40 °С.