Перевірка електробезпеки обладнання для дугового зварювання

Тестування обладнання для дугового зварювання включає в себе проведення необхідних випробувань даного обладнання відповідно до сучасних вимог і стандартів. 01.01.2018 року вступив в силу спеціальний стандарт VDE 0544-4 / ДСТУ EN 60974-10:2016, в якому розписані всі вимоги до випробувань.

У зв'язку з підвищеним потенційним ризиком отримання травм, випробування джерел зварювального струму під час ремонту електроустаткування повинно виконуватися фахівцем, максимально знайомим зі зварюванням, різкою і пов'язаними з ними процесами. Процедура випробувань згідно згаданого вище стандарту наступна:

• На старті проводиться візуальний огляд;
• Проводиться тестування опору захисного провідника;
• Проводиться тестування опору ізоляції або струму витоку;
• Проводиться випробування напруги холостого ходу;
• Проводиться функціональний тест;
• Документування результатів вимірювань.

Огляд обладнання проводиться для визначення зовнішніх видимих дефектів і його придатності до умов експлуатації. При цьому особливу увагу варто приділити таким моментам:

• Пошкодженням і дефектам пальника або електродотримача, клем повернення зварювального струму;
• Пошкодженням і дефектам виконавчих механізмів і індикаторів;
• Пошкодженням і дефектам електромережі;
• Пошкодженням і дефектам корпусу;
• Пошкодженням і дефектам зварювального кола;
• Іншим ознакам неправильної експлуатації.

Вимірювання опору захисного провідника (перевірка цілісності ланцюга)

Метою вимірювання опору захисного провідника є перевірка правильності з'єднання між точкою з'єднання захисного провідника на пристрої та будь-якою доступною для дотику частиною корпусу, підключеною до захисного провідника, яка може виявитися під напругою в разі несправності. Щоб оцінити цілісність захисного проводу необхідно використовувати відповідний випробувальний зонд, переміщуючи його по всій довжині (площі) корпусу під час вимірювання. Якщо під час руху спостерігаються зміни опору, слід припустити, що захисний провід пошкоджений чи немає належного з'єднання. Особливу увагу слід приділяти точкам кріплення, кабельним уведенням і штекерним контактам.

Для кабелів довжиною до 5 м опір захисного провідника не повинен перевищувати граничного значення 0,3 Ом. Для більш довгих кабелів граничне значення може бути збільшено на 0,1 Ом на кожні 7,5 м додаткової довжини до максимального значення 1 Ом. Хоча поперечний переріз з'єднання захисного провідника не враховується в стандарті, його слід враховувати, зокрема, для сполучних кабелів з великим поперечним перерізом, як того вимагає стандарт VDE 0701-0702.

Граничне значення в 1 Ом неприйнятне для підключених навантажень >32 A, так як автоматичні вимикачі в мережі більше не спрацьовують протягом встановленого часу і таким чином становлять небезпеку в разі несправності. Можливо, що обрив або інша несправність захисного провідника не можуть бути визначені, незважаючи на правильне застосування методу вимірювання, тому що місце пошкодження перекривається паралельним з'єднанням. Це можливо, якщо тестований пристрій (частина, поєднана з проводом захисного заземлення) має заземлюючий контакт зі своїм оточенням і крім того, вимірювальна система підключена до проводу захисного заземлення системи живлення. Якщо таке з'єднання присутнє у випробувальному пристрої, але воно не розпізнає або не приймає до уваги паралельні з'єднання, то тестований пристрій повинен бути ізольованим від землі і відключеним від заземлених систем під час вимірювання. Тільки тоді можна визначити точний стан захисного провідника.

Вимірювання опору ізоляції

Основна мета вимірювання опору ізоляції - оцінка стану ізоляції і шляхів витоку струму. Однак така оцінка неможлива в повній мірі для електрообладнання з перемикаючими елементами, які можуть активуватися тільки при подачі напруги. Під час вимірювання опору ізоляції перемикаючі елементи, розташовані за перемикаючими контактами, не спрацьовують і отже не можуть бути виявлені під час вимірювання.

Під час випробування необхідно стежити за тим, щоб випробуваний пристрій був надійно відключений від мережі живлення. Під час тесту всі перемикачі, регулятори та інші елементи повинні бути замкнуті, щоб повністю визначити ізоляцію всіх активних частин. Пальники відключаються під час тесту.

Граничні значення опору ізоляції:

• Ланцюги живлення: 2,5 МОм;
• Мережевий контур від зварювального контуру або дотичних поверхонь класу ІІ: 5 МОм;
• Зварювальні ланцюги: 2,5 МОм.

Щоб мати можливість оцінити небезпеку під час роботи, струми витоку повинні вимірюватися в робочому стані, а не при випробуванні ізоляції.

Вимірювання струму витоку

Можливі 2 види струмів витоку, що виникають в електрообладнанні:

• Струм, що протікає в землю через користувача при його дотику до провідної частини, яка не з'єднана з проводом захисного заземлення - струм дотику. Цей струм не повинен перевищувати 0,5 мА за винятком струму дотику, що протікає від зварювального кола до землі, який не повинен перевищувати 10 мА. Вимірювання необхідно проводити прямим методом;
• Струм, що протікає в захисному провіднику для пристроїв класу захисту I. Становить небезпеку для користувача тільки в разі обриву захисного провідника, оскільки струм дотику називається струмом захисного провідника. Сила струму не повинна перевищувати 10 мА за винятком постійно підключених пристроїв з посиленим захисним провідником. У цьому випадку струм може становити до 5% від споживаного фазного струму. Вимірювання може бути виконане відповідно до методу диференційного струму або прямим методом.

Устаткування для дугового зварювання часто оснащене нелінійними компонентами або деталями, тому будь-які струми витоку також містять частки з частотами вище 50 Гц. Ці струми мають менший вплив на людей при протіканні через них, ніж такий же великий струм з частотою 50 Гц, тому допустимі вищі граничні значення для захисного провідника і струму дотику ніж ті, які вказані в стандартах - на основі струмів з частотою 50 Гц. Більшість випробувального устаткування враховує це використовуючи однополюсний фільтр низьких частот з частотою зрізу прибл. 1 кГц.

Вимірювання струму захисного провідника трифазних пристроїв зазвичай виконується за допомогою перехідників, так як випробувальні пристрої зазвичай мають однофазне випробувальне гніздо. В ідеалі метод вимірювання - прямий або метод диференційного струму - можна налаштувати на адаптері за допомогою перемикача.

Вимірювання струму витоку в зварювальному ланцюзі зазвичай виконується шляхом вимірювання постійного струму. Слід зазначити, що сигнали високої частоти або високої напруги, що надходять на зварювальні виходи, необхідно відключити під час випробування, інакше можна пошкодити вимірювальну систему.

Рисунок 1: Трифазний адаптер AT16-DI

Тестування виходів напруги дотику

Зазвичай вимірюється пікове значення напруги холостого ходу U₀. Якщо на табличці виробником вказано U_R (занижена напруга холостого ходу) або U_S (напруга холостого ходу, що комутується), ці напруги теж вимірюються. Однак на обладнанні для плазмового зварювання проведення вимірювань не потрібне.

З міркувань безпеки та для захисту використовуваних вимірювальних пристроїв, пристрої запалювання і стабілізації не повинні приводитися в дію або мають бути зняті і перекриті для перевірки.

Функціональне тестування

Функціональна перевірка обладнання для дугового зварювання включає в себе наступні етапи:

• Перевірку пристроїв вмикання / вимикання мережі;
• Тестування функції світлових сигналів та індикаторів;
• Тестування функції пристроїв зниження напруги;
• Тестування функції газового соленоїдного клапана.

Документування вимірювань

Всі проведені тести мають бути ретельно задокументовані. Документація повинна містити як мінімум наступну інформацію:

• Позначення випробуваного зварювального устаткування;
• Результати тесту;
• Підпис, ім'я та прізвище технічного фахівця, установа;
• Позначення випробувального устаткування.

До пристрою має бути прикріплено етикетку, яка вказує, що він пройшов випробування. На етикетці має бути вказана дата поточного випробування або дата наступного випробування.

Вимірювальне та випробувальне обладнання

Вимірювальне та випробувальне обладнання, що застосовується, повинно бути сконструйоване відповідно до міжнародних стандартів на продукцію IEC 61010-1-2014 / ДСТУ EN 61010-1:2014 і (частково) IЕС 61557-2-2013 / ДСТУ EN 61557-2:2014. Ці стандарти визначають вимоги до безпеки, точності, методам вимірювання і умов впливу.

Вимірювальні прилади, що використовуються для випробувань зварювального обладнання, в обов'язковому порядку підлягають регулярній повірці та калібруванню.