Электроустановки стройплощадок - Требования к сварочным установкам

На строительных площадках сварка производится преимущественно электродами диаметром 4-5 мм при сварочных токах до 300 а с короткими швами и достаточно большими паузами.
В связи с этим широкое использование на строительстве  варочных трансформаторов общепромышленного исполнения ни номинальные токи 500 а не может быть оправдано. Недоиспользование мощности таких трансформаторов приводит к снижению коэффициента мощности электроустановок стройплощадок. Кроме того, вследствие больших веса и габаритов их обычно устанавливают у входов в строящийся объект, а не на лестничных площадках и крышах.
Мощность и тип трансформатора должны соответствовать нагрузке. При выборе сварочной установки предпочтение следует отдавать установке, работающей на переменном токе, если не встречаются возражения со стороны технологов в части повышенного качества сварного соединения.
Напряжение сварочной установки должно быть достаточным для легкого зажигания и устойчивого горения дуги.
Сварочную установку следует использовать по определенному режиму. Режимом сварки называется совокупность основных характеристик сварочного процесса, обеспечивающая получение сварных швов заданных режимов и форм. 

Все маховички, рукоятки и другие части, к которым сварщик прикасается в процессе сварки, должны быть выполнены из изоляционного материала или надежно изолированы от корпуса трансформатора.
Сопротивление изоляции обмоток относительно корпуса должно быть не менее: для первичной — 1 Мом, а для вторичной — 0,5 Мом. В случае снижения сопротивления изоляции обмоток их надо просушить теплым воздухом (температура не должна превышать 100°С).

Рис. 2. Инвентарный подключательный пункт сварочного трансформатора

Степень изоляции должна проверяться не реже 1 раза в три месяца, а при автоматической сварке под слоем флюса — 1 раз в месяц и выдерживать напряжение 2 кВ в течение 5 мин.
В соответствии со строительными нормами и правилами [26] сварочные установки должны присоединяться к сети только с помощью закрытых пусковых аппаратов. Это требование можно легко обеспечить при оснащении сварочных трансформаторов подключательными пунктами (рис. 2).
Такой пункт способствует выполнению трех задач: рациональному использованию электроэнергии за счет соблюдения строгого режима сварочного тока и выключения вручную сварочного трансформатора в период длительных холостых ходов, повышению условий электробезопасности, а также повышению качества сварных соединений.
У выпускаемых промышленностью сварочных трансформаторов различных типов токоуказательные механизмы кинематически связаны с системой регулирования сварочного тока. Шкала токоуказательного механизма градуирована при номинальном напряжении питающей сети и при 30 в номинального рабочего напряжения сварки. Точность показаний шкалы при этом находится в пределах + 7,5%.
Действительное значение сварочного тока зависит от величины напряжения в питающей сети и от длины дуги. В сетях строительных площадок встречаются большие потери напряжения (в пределах 15—20%) и, следовательно, первичное напряжение на зажимах сварочных трансформаторов значительно ниже номинального, различны и длины дуги, поддерживаемые сварщиком при сварке деталей в различных условиях.

Таким образом, токоуказательные механизмы сварочных трансформаторов показывают только сугубо ориентировочные (в условиях строительных площадок) значения сварочных токов. Точную величину тока можно установить только по амперметру.

Серьезное внимание должно обращаться на выбор электродов. Диаметр электрода в значительной мере предопредели  характеристику режима дуговой сварки и обычно указывается в проекте в зависимости от толщины свариваемых деталей. Зная диаметр электрода, определяют величину сварочного тока, обеспечивающего устойчивое горение дуги (чрезмерное увеличение тока вызывает растрескивание и осыпание покрытия, возрастают потери на разбрызгивание, снижается устойчивость дуги и ухудшается форма шва).
Величина сварочного тока, соответствующая диаметру электродов, обычно указывается на упаковке. При отсутствии данных ориентировочная величина сварочного тока может быть определена по формуле
(19)
где К — эмпирический коэффициент, значения которого в зависимости от диаметра электрода следующие:

Электроды должны удовлетворять требованиям ГОСТа.
Электроды характеризуются типом и маркой. Каждому типу электродов соответствует несколько марок, характеризуемых составом покрытия, маркой сварочной проволоки техническими свойствами и свойствами наплавленного металла. Типы и марки электродов должны отвечать требованию равнопрочности сварного соединения и основного металла.
Каждая марка электродов должна иметь паспорт, полностью отражающий свойства этой марки. Производительность электродов характеризуется коэффициентом наплавки. Сварка вертикальных, горизонтальных и потолочных швов должна производиться электродом диаметром не выше 4 При сварке многослойных швов первый слой (корневой) должен быть выполнен электродом диаметром не выше 3 мм.
Специальные технические требования предъявляются к покрытиям электродов. Они должны быть прочными, плотными, без трещин, вздутий и комков неразмешанных компонентов, влагостойкими и не иметь признаков разрушения после пребывания в воде с температурой 15—25° С в течение 24 ч. Сварочные электроды должны транспортироваться в условиях, исключающих их механическое повреждение и переувлажнение, и храниться в сухих отапливаемых помещениях с температурой воздуха не менее +18° С. На рабочих местах электроды хранятся в специальных закрытых ящиках (пеналах), в условиях, исключающих механическое повреждение покрытия и попадание атмосферных осадков.
Повышению качества сварных соединений способствует применение прокаленных и просушенных электродов. На рис. 1 показана печь для прокалки электродов и сушки индукционного нагрева, разработанная и изготовленная в стройтресте № 3 ГЛС. 

Емкость ее — три пачки электродов заводской упаковки. Температура в печи поднимается до 200° С через 30 мин после включения. Электроэнергия поступает от сети однофазного тока напряжением 220 в; потребляемая мощность 2,5 кВт.
Установка дуговой сварки должна быть снабжена электрододержателями с рукоятками и козырьками из диэлектрического теплоизолирующего и огнестойкого материала для зашиты рук от токоведущей части, электрической дуги и брызг металла. Сварочные провода должны присоединяться к электрододержателю за пределами рукоятки, около места крепления электрода.
В процессе сварки электрододержатели быстро приходят в негодность, изнашиваются и подлежат замене.
На Архангельском судоремонтном заводе с целью обеспечения большой стойкости электрододержателей их рукоятки изолируют стекловолокном на основе эпоксидной смолы ЭД-6 или клея БФ-2.
Срок годности электрододержателей с такими рукоятками увеличился; рукоятки стали гладкими, удобными, отвечающими всем требованиям техники безопасности.
Электрододержатели пассатижного типа разработаны Вильнюсским филиалом ВНИИЭСО и серийно выпускаются промышленностью. Эти электрододержатели предназначены для ручной дуговой сварки плавящимися электродами. Они полностью изолированы, надежны в эксплуатации благодаря применению термостойких и механически прочных материалов. Отсутствие выступающих частей над рукояткой электрододержателя способствует хорошему обзору сварочной зоны.
Технические данные электрододержателей пассатижного типа приведены в табл. 7.
Таблица 7

При использовании на строительном объекте нескольких сварочных трансформаторов они должны присоединяться к сети с равномерным распределением нагрузки по всем трем фазам.
Параллельная работа сварочных трансформаторов при питании от трехфазной сети допускается при обязательном присоединении их только к одинаковым фазам, иначе появится

сильный гул магнитной системы, а во вторичной цепи — уравнительный ток большой величины.
После присоединения первичных обмоток к сети необходимо проверить вольтметром совпадение выводов различных трансформаторов и лишь тогда соединить тс выводы, между которыми напряжение равно пулю.
Необходимость в параллельной работе сварочных трансформаторов появляется, когда необходимо вести сварку электродами большого диаметра.
Каждая электросварочная установка должна устанавливаться возможно ближе к месту сварки в помещении или под навесом из несгораемого материала для защиты от повреждений, загрязнений, от дождя и снега и иметь техническую документацию, из которой ясна электрическая схема, назначение приборов и аппаратов. Сварщик должен хорошо разбираться в этой документации.
Перед началом сварочных работ сварщик обязан:
произвести внешний осмотр сварочной установки и убедиться в исправности ее;
проверить правильность схемы соединений соответственно маркировок установки, исправность пускового аппарата (подключательного пункта), проводов, электрододержателя, убедиться, что электрододержатель выполнен по техническим условиям и исправен, плотно обжимает электрод и не касается металлической заземленной поверхности;
убедиться в исправности заземляющего (зануляющего) проводника;
принять меры предосторожности — подготовить соответствующие средства защиты от поражения электрическим током, повреждения кожи лица и рук брызгами расплавленного металла, повреждения глаз, кожи лица и рук лучами электрической дуги, подготовить необходимое количество электродов;
при необходимости выполнения сварки внутри закрытого резервуара или другой емкости предусмотреть надежную вентиляцию рабочего места и освещение лампами на напряжение не выше 12 в.
Возможные неисправности сварочных трансформаторов и причины их возникновения.