Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 12/2017 vyšlo
tiskem 6. 12. 2017. V elektronické verzi na webu od 5. 1. 2018. 

Téma: Měření, měřicí přístroje a technika; Zkušebnictví a diagnostika

Hlavní článek
Meranie točivých strojov s použitím metódy SFRA
Aplikační možnosti ultrakapacitorů a akumulátorů LiFePO4 v trolejbusové síti Dopravního podniku města Brna

Aktuality

Temelín dosáhl nejvyšší roční výroby Elektřinu, která by českým domácnostem vystačila na téměř 12 měsíců, vyrobila od začátku…

MONETA Money Bank se jako první firma v ČR rozhodla zcela přejít na elektromobily MONETA Money Bank se jako první společnost v České republice oficiálně rozhodla, že do…

ŠKODA AUTO bude od roku 2020 v Mladé Boleslavi vyrábět vozy s čistě elektrickým pohonem ŠKODA AUTO bude vozy s čistě elektrickým pohonem vyrábět v závodě v Mladé Boleslavi. Již…

Největší českou techniku povede i nadále stávající rektor Petr Štěpánek Akademický senát VUT v Brně na dnešním zasedání zvolil kandidáta na funkci rektora pro…

44. Krajský aktiv revizních techniků v Brně Moravský svaz elektrotechniků Vás zve 21. listopadu na 44. KART v Brně.

Soutěž o nejlepší realizovaný projekt KNX instalace Spolek KNX národní skupina České republiky, z. s. vyhlásil soutěž o nejlepší projekt…

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