Безопасная эксплуатация источников

Требования безопасности и эргономики к конструкции источников

При конструировании и изготовлении источников учитывают поло­жения Системы стандартов безопасности труда (ССБТ), а также ГОСТ РМЭК 60974-1-2004 «Источники питания для сварки. Требования безопас­ности», идентичного стандарту Международной электротехнической ко­миссии IEC 60974-1:1998 подобного названия. По этому стандарту вход­ные цепи источников рассчитывают на подключение к сети переменного тока напряжением не более 1000 В, обычно — на 380 В. Бытовые источни­ки обычно подключают к сети 220 В. Если источник работает в среде без повышенной опасности поражения электрическим током, то напряжение холостого хода не должно превышать 113 В пикового значения. Напри­мер, для источника переменного тока это соответствует 80 В действую­щего (среднеквадратичного) значения. Если источник переменного тока предназначен для работы в среде с повышенной опасностью, то его на­пряжение холостого хода ограничивается 48 В действующего значения. Напряжение холостого хода при механизированной сварке может дости­гать 141 В пикового значения (для переменного тока 100 В действующего значения). Для специальных способов, например, плазменной резки до­пускается напряжение 500 В. Подключение источника к сети выполня­ется на доске зажимов, выполненной из прочного изоляционного матери­ала. Провода питающего кабеля присоединяются к стальным зажимам гайками или болтами с шайбами, а сам кабель дополнительно крепится к корпусу. Доска имеет надпись «сеть» и закрывается крышкой с помо­щью винтов. Если у источника предусмотрена возможность подключения к разным сетям питания, например, 220 В и 3 х 380 В, то зажимы марки­руются, чтобы предотвратить путаницу. Если источник укомплектован постоянно подключенным кабелем, то его длина не должна превышать 2 м, а провода снабжаются маркировкой, в частности провод для подклю­чения к нейтрали сети может быть полосатым желто-зеленым.

Устройства для включения-выключения питания (контактор, авто­матический выключатель) должны переключать все фазные провода и да­вать видимую информацию о включенном состоянии (положение рукоят­ки, сигнальная лампа и т. д.). Не должно быть гальванической связи вход­ной и сварочной цепей — их связь осуществляется только через транс­форматор. Не допускается внутреннего соединения сварочной цепи с за­землением, корпусом и другими металлическими деталями. Внутренние провода должны иметь двойную изоляцию (основную и дополнительную на случай повреждения основной) или усиленную основную изоляцию и соответствующее расчетным токам сечение. Провода закрепляют, чтобы избежать их разматывания и касания друг друга и корпуса. Подвижные катушки и шунты, а также неизолированные провода сварочных цепей располагают с достаточным воздушным зазором от остальных частей.

Подключение сварочных проводов к источнику выполняется с помо­щью быстродействующих байонетных разъемов или винтовым соединением на доске зажимов, отдельной от доски зажимов входной це­пи. Разъемы и зажимы маркируются знаками « —» и «+» или символами электрододержателя (горелки) и струбцины (детали). Корпус источника должен иметь болт на защищенном от коррозии участке с символом ® или надписью «Земля» (РЕ — point of earthing) для крепления внешнего защитного провода (заземления).

Если корпус источника выполнен в форме шкафа, то он должен иметь электрическую блокировку дверей или запираться на замок. Конструк­цией осциллятора предусматривается блокировка, исключающая его ра­боту при снятом кожухе, и не допускается непосредственный контакт цепей высокой и низкой частоты. Если в составе источника имеются кон­денсаторы, то при выключении источника необходимо предусмотреть их автоматический разряд ниже 60 В в течение 1 с.

Источники, как и другие виды электротехнических изделий, по спо­собу защиты человека относят к одному из пяти классов: 0, 0I,I, II и III. Классу 0 соответствуют источники, имеющие по крайней мере рабочую (основную) изоляцию и не имеющие заземления. Таковы, например, агре­гаты с двигателями внутреннего сгорания. Большая часть источников от­носится к классам 0I и I, они имеют по крайней мере рабочую изоляцию и болт для заземления. Бытовые источники соответствуют классу II, в них предусматривается двойная изоляция, поскольку бытовая сеть обычно не имеет линии заземления.

Кожух источника должен обеспечивать защиту сварщика от прикос­новения к токоведущим и вращающимся частям, а также защиту источ­ника от попадания внутрь него воды и твердых тел. По этим признакам устанавливается степень защиты IP (index protection) источника. Боль­шинство источников имеют степень защиты IP 22. Это означает, что ко­жух защищает от попадания внутрь источника пальцев и твердых тел диаметром более 12 мм, а также от капель воды, падающих под углом до 15° к вертикали.

Эргономические требования относятся, в частности, к наружной окраске источников. Принято окрашивать источники в немаркие ней­тральные цвета — серый, стальной, темно-зеленый. Источники повы­шенного напряжения, например, для плазменной резки, для привлече­ния внимания, наоборот, окрашивают в яркий цвет — желтый или крас­ный. Крупные фирмы, как правило, пользуются своей гаммой цветов, позволяющей выделить их оборудование среди прочих. Приборы и орга­ны управления источников располагают на высоте от 600 до 1800 мм от пола на передней вертикальной или горизонтальной поверхности. Кноп­ка «аварийный стоп» выполняется в виде красного грибка диаметром не менее 40 мм, удобной для нажатия формы. Источники для механизиро­ванной сварки снабжаются пультом дистанционного управления.

Меры безопасности при эксплуатации источников

Условия безопасной работы сварщика изложены в ГОСТ 12.3.003-75 «Работы электросварочные. Общие требования безопасности», а также в «Правилах устройства электроустановок». В них указываются требо­вания к производственным помещениям, к организации рабочих мест, к размещению и подключению источников, а также к персоналу.

В соответствии с «Правилами технической эксплуатации электро­установок потребителей» сварщики относятся к группе II по электро­безопасности персонала, обслуживающего электроустановки. Для лиц с группой II обязательны элементарное техническое знакомство с электро­установками, отчетливое представление об опасности электрического то­ка, знание основных мер предосторожности при работе, практические навыки оказания первой помощи пострадавшим. К работам по эксплуа­тации и обслуживанию источников сварщик допускается после инструк­тажа на конкретном оборудовании и проверки знаний. Работы, связан­ные с подключением и ремонтом источников, сварщику запрещены. Этим занимается электромонтер с более высокой III группой по электробезопас­ности. Для этой специальности, в дополнение к вышеперечисленным для группы II требованиям, обязательны знакомство с устройством и обслу­живанием электроустановок, знание правил допуска к работе и специаль­ных правил безопасности при подключении и ремонте электроустановок.

Одной из причин электротравматизма при сварке является пораже­ние сварщика высоким входным напряжением сети. В частности, высо­кий потенциал может появиться на кожухе или в сварочной цепи при по­вреждении изоляции входной цепи. В этом случае при одновременном ка­сании земли и кожуха тело сварщика окажется включенным в цепь с вы­сокой разностью потенциалов. Такую ситуацию и должно предотвратить заземление. Внешний защитный провод соединяет кожух с землей, поэто­му разность потенциалов между ними близка к нулю даже при описанной аварийной ситуации. Обязательно также заземление зажима сварочной цепи, соединенного со свариваемым изделием. Не допускается последова­тельное включение в защитный провод кожухов нескольких источников. Недопустимо также использование сварочного провода, подключаемого к изделию, в качестве защитного, так же как и использование для за­земления металлоконструкций зданий и трубопроводов. Иногда вместо заземления используется защитное зануление, т. е. соединение кожуха с нулевым проводом питающей трехфазной сети. В этом случае при по­падании высокого напряжения на кожух образуется цепь короткого за­мыкания «фаза-кожух-нулевой провод», что приводит к срабатыванию защиты и отключению источника от сети.

В процессе эксплуатации исправного источника возможно поражение сварщика низким (сварочным) напряжением, типично поражение напря­жением холостого хода. Специальные меры принимаются при эксплуа­тации источника в средах с повышенной опасностью поражения электри­ческим током. Такими считают места: сырые, в частности при работе на открытом воздухе, где вероятно выпадение атмосферных осадков; влаж­ные, где относительная влажность длительное время превышает 75 %; горячие, где пот и влажность снижают как сопротивление кожи сварщи­ка, так и изолирующие свойства сварочных принадлежностей; стеснен­ные, поскольку из-за ограниченной свободы движения сварщик может касаться токоведущих деталей незащищенными участками тела, напри­мер, при сварке внутри металлических сосудов. У таких источников, как отмечено выше, ограничивают напряжение холостого хода, или их ком­плектуют специальными устройствами снижения напряжения холостого хода. Это дает право на маркирование источника символом S (safety — безопасно). Сравнительно высокое напряжение холостого хода до 141 В источников для механизированной сварки по окончании сварки должно автоматически сниматься. При плазменной резке допускается еще более высокое напряжение: при ручной резке до 180 В, при полуавтоматиче­ской — до 300 В, при автоматической — до 500 В. Но это разрешение сопровождается дополнительными ограничениями — отключение источ­ника при снятом плазмотроне, невозможность касания сопла в процессе резки, уменьшение напряжения ниже 68 В по окончании процесса и т. д.