Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 11/2016 vyšlo tiskem
7. 11. 2016. V elektronické verzi na webu od 1. 12. 2016. 

Téma: Rozváděče a rozváděčová technika; Točivé stroje a výkonová elektronika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu

Aktuality

Svítící fasáda FEL ČVUT nabídne veřejnosti interaktivní program s názvem Creative Colours of FEL Dne 13. prosince v 16.30 hodin se v pražských Dejvicích veřejnosti představí interaktivní…

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Více aktualit

Kontroly a zkoušení svařovacích zařízení (4. část – dokončení)

Ing. Leoš Koupý, ILLKO, s. r. o.
 

4. Technické požadavky na měřicí zařízení

 
Svařovací zařízení jsou svým charakterem elektrické spotřebiče, je tedy přirozené, že pro ověřování jejich bezpečnosti se používa­jí víceméně stejné postupy jako pro kontrolu ostatních spotřebičů. Popis měřicích metod a požadavky na měřicí zařízení obecně upra­vují jednotlivé části skupiny norem ČSN EN 61557 (Elektrická bezpečnost v nízkonapě­ťových rozvodných sítích se střídavým na­pětím do 1 kV a se stejnosměrným napětím do 1,5 kV – Zařízení ke zkoušení, měření nebo sledování činnosti prostředků ochrany), a proto se na ně odkazuje i norma určená pro kontroly svářeček. Ty měřicí postupy, které nejsou obecně upraveny normami řady ČSN EN 61557, potom norma pro kontroly sváře­ček podrobně popisuje a technické požadav­ky na měřicí zařízení pro tato měření přebírá z normy ČSN EN 60974-1 ed. 3 (Zařízení pro obloukové svařování – Část 1: Zdroje svařo­vacího proudu určené pro konstrukci a typové zkoušky zdrojů svařovacího proudu).
 
Z uvedeného vyplývá, že značnou část měření při kontrolách svářeček lze vykonat měřicími přístroji určenými k revizím elek­trických spotřebičů a ručního nářadí. Tyto měřicí přístroje jsou značně rozšířené, a pro­to kontrolní technici jistě přivítají možnost jejich využití i pro kontroly svářeček. Pře­sto měření svářeček vykazují jisté odlišnos­ti, což vede výrobce měřicí techniky ke kon­strukci doplňků rozšiřujících použitelnost přístrojů pro revize spotřebičů i na svářečky nebo k výrobě speciálních přístrojů určených k měření svářeček.
 
Popišme si tedy požadavky ČSN EN 60974-4 (Zařízení pro obloukové svařová­ní – Část 4: Kontrola a zkoušení svařovacích zařízení v provozu) na technické parametry měřidla a uvažme, která měření lze vykoná­vat přístroji určenými k revizím běžných spo­třebičů a kdy je třeba použít speciální měři­cí zařízení.
 

4.1 Odpor ochranného obvodu a izolační odpor


Dvě základní měření vykonávaná při kon­trolách a revizích jakýchkoliv zařízení cha­rakteru elektrických spotřebičů jsou z hle­diska technických parametrů měřicího za­řízení upravena normami ČSN EN 61557-4 ed. 2 (Elektrická bezpečnost v nízkonapěťo­vých rozvodných sítích se střídavým napě­tím do 1 000 V a se stejnosměrným napětím do 1 500 V – Zařízení ke zkoušení, měření nebo sledování činnosti prostředků ochra­ny – Část 4: Odpor vodičů uzemnění, ochran­ného pospojování a vyrovnání potenciálu) pro měření malých odporů, v tomto případě odporu ochranného ob­vodu, a ČSN EN 61557-2 ed. 2 (Elektrická bezpeč­nost v nízkonapěťových rozvodných sítích se stří­davým napětím do 1 000 V a se stejnosměrným napě­tím do 1 500 V – Zařízení ke zkoušení, měření nebo sledování činnosti pro­středků ochrany – Část 2: Izolační odpor) pro měře­ní izolačních odporů. Ja­kékoliv nepříliš historic­ké měřicí přístroje urče­né k měření spotřebičů by tedy měly vyhovovat i pro měření spojitosti ochranného obvodu a izo­lačního odporu svářeček.
 
Je třeba ovšem upozornit na skutečnost, že zdroje měřicího napětí pro měření izolač­ního odporu mohou u ně­kterých měřicích přístro­jů mít výstupní napětí na­prázdno značně vyšší než požadovaných 500 V DC, které teprve při zatíže­ní měřicím proudem kle­sá ke jmenovitému napě­tí. A toto vysoké napětí již může být pro elektronické obvody některých svařo­vacích zdrojů nebezpečné. Proto lze doporučit, aby si uživatel ověřil, jaké je sku­tečné výstupní napětí mě­řicího zdroje naprázdno. Dosahuje-li toto napětí asi 550 V a více, je lépe tako­výto měřič izolačního od­poru pro měření svářeček s elektronickými obvody nepoužívat.
 

4.2 Unikající proud

 

4.2.1 Primární unikají­cí proud

Jak bylo již popsá­no, lze primární unikající proud měřit buď metodou přímého měření proudu protékajícího ochranným vodičem, nebo meto­dou měření rozdílu prou­dů v pracovních vodičích zkoušené svářečky. Tyto dvě měřicí metody se liší způsobem snímání unikajícího proudu, nicméně v obou případech musí být měřicí zařízení zkonstruováno tak, aby jeho parametry byly totožné s elektric­kým obvodem nakresleným v normě. Obvod má za úkol odfiltrovat harmonické frekven­ce unikajícího proudu s hodnotami většími než asi 1 kHz, aby bylo možné u svařovacích zařízení vybavených elektronikou dosáhnout různými měřicími zaříze­ními shodných výsledků.
 
Schéma zapojení je uve­deno na obr. 15. Frekvenč­ní charakteristiku obvo­du (červená křivka) a její srovnání s charakteristikou měřicího obvodu použitého v přístrojích Revex (zelená křivka) lze vidět na obr. 16. Je zřejmé, že obě charak­teristiky jsou téměř totož­né, přestože přístroje Re­vex jsou navrženy podle požadavků přílohy D nor­my ČSN 33 1600 ed. 2 (Re­vize a kontroly elektrické­ho ručního nářadí během používání) pro revize elek­trických spotřebičů. Z toho plyne pro revizní techniky potěšitelná skutečnost, že požadavky norem na mě­ření unikajícího proudu při revizích elektrických spo­třebičů i při kontrolách svá­řeček jsou v podstatě shod­né, a lze tedy k oběma mě­řením použít stejný měřicí přístroj, splňuje-li ovšem požadavky ČSN 33 1600 ed. 2, příloha D.
 

­4.2.2 Unikající proud svařovacího obvodu

Měřicí obvod pro snímání unikajícího prou­du svařovacího obvodu musí mít parametry shodné s obvodem znázorněným na schématu uvedeném v normě. Parametry obvodu simulu­jí odpor těla člověka dotýkajícího se zkoumané části svařovacího zařízení a vezme-li se v úva­hu povolená tolerance vstupního odporu, lze k měření použít přístroj, který měří dotykový proud elektrických spotřebičů v souladu s po­žadavky ČSN 33 1600 ed. 2. Vždyť v podsta­tě se u svařovacího obvodu jedná také o mě­ření proudu tekoucího z izolované části elek­trického spotřebiče nespojené s obvodem PE.
 

4.3 Napětí svařovacího obvodu

 
Jak bylo již uvedeno v kapitole 2.5, nelze k měření výstupního napětí svařovacího ob­vodu použít libovolný voltmetr, protože nor­ma ČSN EN 60974-4 stanovuje takové poža­davky na měřicí zařízení, které nelze prostým voltmetrem zajistit.
 
Měřicí zařízení pro vykonávání zkoušek musí splňovat tyto požadavky:
 
1. Pro měření napětí U0 musí být použit pří­stroj měřící skutečnou efektivní hodnotu napětí (TRMS – True Root-Mean-Squa­re) s přesností měření minimálně ±5 %. Při měření musí být svařovací obvod zatížen proudem tekoucím přes zatěžovací rezis­tor 5 kΩ.
 
2. Při měření vrcholové hodnoty napětí musí být svařovací obvod zatěžován postupně rostoucím proudem tekoucím přes proměn­ný zatěžovací rezistor 0,2 až 5 kΩ. Měří se maximální vrcholová hodnota napětí, kte­rá se při postupném proudovém zatížení na svařovacím obvodu vyskytne, přičemž se vyloučí impulzy, které nejsou nebezpečné. Tyto parametry měření zabezpečí obvod znázorněný v normě, který je slo­žen z proměnného rezistoru dimenzované­ho na průtok dostatečně velkého proudu, z filtru odstraňujícího krátké napěťové pul­zy a z vrcholového detektoru zabezpečují­cího zachycení maximální hodnoty napětí vyskytující se v průběhu zkoušky. Schéma obvodu je zobrazeno na obr. 18.
 

5. Závěr

 
Ustanovení normy ČSN EN 60974-4 tý­kající se měření při kontrole jsou v souladu s normami řady ČSN EN 61557 a tam, kde kontrola svařovacího zařízení vyžaduje spe­cifický postup odlišný od postupů vykoná­vaných při kontrolách a revizích jiných elek­trických zařízení, přebírá požadavky z nor­my ČSN EN 60974-1 určené ke konstrukci svářeček. Vzhledem k tomu, že svářečka je svým charakterem elektrický spotřebič, je zřejmé, že měřicí metody sloužící ke kontrole její elektrické bezpečnosti musí být v podsta­tě shodné s metodami používanými při revi­zích ostatních elektrických spotřebičů. Proto nepřekvapí, že jednotlivá ustanovení normy ČSN EN 60974-4, především co se měře­ní týká, jsou velmi podobná částem normy ČSN 33 1600 ed. 2 popisující revize elek­trických spotřebičů.
 
Z uvedených skutečností je zřejmé, že pro kontroly svářeček se sice nabízí použi­tí přístrojů určených k revizím elektrických spotřebičů, ovšem tyto nemusí vždy splňo­vat ustanovení ČSN EN 60974-4 týkající se parametrů měřicích obvodů. Proto je vhodné orientovat se na přístroje, u kterých výrob­ce výslovně deklaruje možnost jejich použití i pro měření svářeček.

Norma ČSN EN 60974-4 poměrně po­drobně upravuje oblast zkoušení bezpečnosti provozu svařovacích zařízení, a to nejen v ob­lasti měření, ale podrobně jsou v ní rozepsá­ny i jednotlivé kroky při vykonávání vizuál­ní prohlídky a zkoušky chodu. Předpokládám tedy, že kontroly a zkoušení svařovacích zaří­zení nebudou technikům, kteří se touto pro­blematikou zabývají, činit větší obtíže a ne­zbývá, než jim závěrem popřát mnoho úspě­chů v jejich práci.
 
Obr. 15. Vstupní filtr zařízení pro měření unikajícího proudu
Obr. 16. Frekvenční charakteristika měřicího obvodu
Obr. 17. Zapojení obvodu pro měření unikajícího proudu svařo­vacího obvodu
Obr. 18. Zapojení obvodu pro měření napětí svařovacího obvodu