Размещение и подключение

Категория размещения источников питания учитывается при конструировании их кожухов и оболочек. Сварочные агрегаты, имеющие категорию размещения 1, могут эксплуатироваться на открытом воздухе, поскольку имеют собственную крышу и капот, защищающие их от дождя и снега. Сварочные трансформаторы, допускающие категорию размещения 2, могут работать под навесом. При этом они подвержены колебаниям температуры и влажности воздуха, но защищены от воздействия осадков. Большинство остальных источников (трансформаторы, выпрямители, преобразователи) изготавливаются по категории размещения 3, т.е. могут работать в закрытых помещениях (цехах) без регулирования климатических условий. Четвертая категория размещения (в помещениях с регулируемым климатом) рекомендуется только для источников с водяным охлаждением.

В сварочном цехе источники располагаются в отдельном помещении (машинном зале) или непосредственно у рабочих мест. В машинном зале улучшаются условия эксплуатации, обслуживания и ремонта, особенно многопостовых источников, но при этом увеличиваются расход сварочных кабелей и потери энергии. При размещении источников в цехе их устанавливают вблизи стен или колонн, чтобы не занимать производственную площадь. Сварочные источники не нуждаются в фундаменте и устанавливаются прямо на полу.

По условиям безопасности и для удобства обслуживания при размещении оборудования между отдельными источниками необходимо оставлять требуемые проходы и располагать их на определенном расстоянии от стен. К примеру, проходы между трансформаторами для автоматической сварки, сварочными преобразователями и агрегатами, должны быть не менее 0,8 м, расстояния между стоящими рядом выпрямителями и трансформаторами для ручной сварки – не менее 0,1 м, а между источником питания и стеной – не менее 0,5 м. Если преобразователь установлен возле стены, расстояние от него до стены должно быть не менее 0,3 м.

Питание сварочного оборудования осуществляется от цеховой силовой трехфазной сети. Подвод тока от подстанции к цеховым распределительным шкафам выполняется тремя одиночными проводами или трех-, четырехжильными кабелями на изоляторах по стене цеха или в трубах и траншеях по полу. При расчете нагрузки цеховой силовой сети сначала определяют среднюю кажущуюся мощность сварочного поста.

. (7.1)

Затем рассчитывают суммарную мощность S_Σ потребителей с учетом их количества n и коэффициента одновременности k_o:

. (7.2)

При равномерной загрузке трех фаз находят расчетный ток

, (7.3)

по которому и выбирают сечение проводов по их допустимому нагреву. Сечение провода должно быть проверено по экономической плотности среднего тока в час максимума нагрузки:

. (7.4)

Для одиночного алюминиевого провода с резиновой или пластмассовой изоляцией плотность тока не должна превышать 1,2–1,6 А/мм², а для медного провода – 2–3 А/мм². Для кабелей с алюминиевыми жилами, имеющих резиновую или пластмассовую изоляцию, экономическая плотность тока – 1,6–1,9 А/мм², а с медными жилами – 2,7–3,5 А/мм².

Монтаж источников питания на посту сварки иллюстрируется рис. 7.5. От распределительного шкафа к посту сварки питание подается кабелем 1 или проводами, проложенными по стене или в трубах по полу. Сечение провода рассчитывается по соотношению (7.4) или выбирается из справочников по величине расчетного тока. Расчетный ток для однофазного источника принимается в зависимости от номинальной мощности S_н по соотношению , а для трехфазного – .

Рис. 7.5. Оборудование поста сварки

На стене вблизи источника устанавливается закрытый рубильник 2 с трубчатыми плавкими предохранителями. Предохранители выбираются по номинальному току источника с целью его защиты от перегрузок и коротких замыканий. Вместо рубильника возможна установка автоматического выключателя 3, его тепловые элементы рассчитывают также на номинальный ток источника, а электромагнитный быстродействующий расцепитель для защиты только от коротких замыканий – не более чем с 4,5-кратным запасом. Для подвода тока от распределительного щита к источнику питания 2 служат провода 4, заключенные в стальные трубы. Во избежание увеличения индуктивного сопротивления и потерь электроэнергии два провода при однофазной и три провода при трехфазной проводке следует помещать в одну стальную трубу. При подключении переносных и передвижных источников допускается использование гибкого трех-, четырехжильного кабеля 14 длиной не более 15 м. Выбор сечения проводов (табл. 33) определяется по условиям допустимого падения напряжений, которое не должно превышать 5 %.

Таблица 33

Рекомендуемые сечения проводов для подключения сварочных установок

Тип источника	Сварочный ток, А	Сечение проводов (мм2) при напряжении
		220 В		380 В
		медных	алюминиевых	медных	алюминиевых
Выпрямители	до 300	16	35	10	16
Выпрямители, преобразователи	до 500	25	50	16	25
Трансформаторы	до 500	35	70	25	35
Выпрямители	до 1 000	70	120	35	70
Выпрямители, трансформаторы	до 2 000	-	-	70	150

Примечание. Для передвижных источников тока длина кабеля данного сечения должна быть не более 15 м.

Сварочный ток от источника питания подводится к рабочему месту гибким проводом марки ПРГД (табл. 34). Нормы нагрузки сварочных проводов и кабелей приведены в табл. 35 и 36.

Подача сварочного тока к электрододержателю 8 и столу сварщика 7 выполняется гибким силовым кабелем 9 марки КОП или КОГ2 длиной до 15 м, кабель КОГ2 имеет 2–4 жилы для подключения цепей управления. Сечение кабеля принимается по табл. 36 с учетом повторно-кратковременного режима работы сварочного поста. Этот кабель имеет медные жилы, скрученные из тонких проволок, пластмассовую или резиновую изоляцию толщиной 0,6–1,4 мм, а также наружную защитную оболочку толщиной 1,2–1,6 мм. Он допускает многократные перегибы и механические нагрузки на растяжение и раздавливание, он не возгорается при контакте с каплями расплавленного металла. Кабель должен иметь медный или алюминиевый наконечник, припаянный или запрессованный на медных жилах. Соединение кусков кабеля выполняется специальными муфтами, допускается также болтовое 10, сварное и паяное соединение. Переносные и передвижные источники иногда комплектуются быстродействующими разъемами 13, в этом случае кабель вставляется в гнездо на источнике и при вращении надежно закрепляется (см. рис. 3.21). Обратный провод 11, соединяющий источник со столом сварщика, может выполняться в виде голой шины – медной, алюминиевой или стальной — достаточного сечения. Не допускается использовать в качестве обратного провода металлические конструкции, трубопроводы и заземляющие шины.

Таблица 34

Сравнительные характеристики проводов для электрической дуговой сварки

Марка провода	Конструктивное исполнение	Число жил		Сечение основных жил, мм2	Условия эксплуатации
		основных	управляющих
АПРГДО	С алюминиевыми жилами и резиновой изоляционно-защитной оболочкой	1		35... 185	Не подвергаются значительным механическим воздействиям
ПРГДО	С медными жилами и резиновой изоляционно-защитной оболочкой	1	2	16...70 25...150	Не подвергаются значительным механическим воздействиям
		1	4	25...150	Применяются с жилами управления для дистанционного регулирования
ПРГД	С медными жилами и резиновой изоляцией в резиновой оболочке	1	-	16...150	Подвергаются ударным нагрузкам, трению о металлические конструкции и абразив

Таблица 35

Максимальные токовые нагрузки сварочных проводов

Сечение провода, мм2	16	25	35	50	70	95	120	150
Сила тока, А	100	140	175	225	280	335	400	460

Таблица 36

Максимальные токовые нагрузки на кабели КОГ1 и КОГ2

Сечение жилы, мм	16	25	35	50	70	95	120	150
Сила тока, А	195	248	301	372	454	533	608	687

Для того чтобы избежать поражения рабочих напряжением 220 или 380 В при случайных пробоях изоляции первичной обмотки трансформатора или обмоток электродвигателя преобразователя, заземляются корпусы источников питания и клемма источника, от которой к изделию проведен сварочный кабель. Сечение заземляющего провода 5 должно быть не менее 6 мм² для медного и 12 мм² для стального провода.

Заземляются также металлический корпус рубильника 2. Заземляющий провод надежно крепится к цеховой шине заземления 6.