Многополостная система питания сварочных установок при выполнении дуговой сварки одновременно на нескольких судах на плаву

 

итиетекним< с-и знатен А

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 180179 (21) 2714867/25-27 с присоединением заявки ¹ (53)hh. Кл

8 23 К 9/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 301ц80, Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 3Q1080 (53) УДК 621. 791.75..037(088.8) (72) Авторы изобретения

Э.Ф. Макаров и Н.Н. Трабо (71) Заявитель (54 ) МНОГОПОСТОВАЯ CHCTENA ПИТАНИЯ СВАРОЧНЫХ УСТАНОВОК

IPH ВЫПОЛНЕНИИ ДУГОВОЙ СВАРКИ ОДНОВРЕМЕННО

НА НЕСКОЛЬКИХ СУДАХ HA ПЛАВУ

Изобретение относится к области сварочного производства, а именно к многопостовым системам питания сварочных установок, и может быть применено в судостроении и судоремонте и 5 предназначено для электроснабжения установок дуговой сварки (ручной и автоматической) на судах на плаву от общего для них многопостового источника сварочного тока и снижения 1О стекающих с подводной части судов токов до безопасного уровня для обеспечения защиты корпусов от электрической коррозии в соответствии с требованиями OCT 5.9664-76. Система мо- 15 жет быть применена также для снижения токов утечки с металлических сооружений, расположенных в земле и воде, в процессе производства на них электродуговой сварки от общего ис- 2р точника сварочного тока.

Известна многопостовая система защиты от электрической коррозии су-. дов на плаву при выполнении на них ручной дуговой сварки по многопосто- 25 вой схеме, содержащая отдельно для каждого судна источники сварочного тока, балластные реостаты, сварочные электроды и провода, постоянно соединяющие корпуса судов с отрицательными полюсами соответствующих источников сварочного тока. При этом корпуса судов соединены с береговым заземляющим контуром и стоящими рядом судами дренажными проводами (11 .

Известная система не обеспечивает защиты от электрической коррозии одновременно достраиваемых и ремонтируемых на плаву судов при электроснабжении дуговой сварки на них от общего для этих судов источника сварочного тока, потому что в этом случае в результате проводимости воды значительная часть потребляемого на отдельном судне сварочного тока (до 30 и 10% соответственно на акваториях с морской и речной водой) может стекать с подводной части корпуса, а в условиях акваторий с морской водой сопротивление дренажных проводов становится сравнимо с сопротивлением растеканию тока с подводной части судов и эффективность дренирования тока снижается..В результате корпуса судов подвергаются повреждениям. электрической коррозией.

Известна многопостовая система питания сварочных установок при выполнении дуговой сварки одновременно н; нескольких судах на плаву, содер1 жащая общий ис тон !.:.:(()(.,и/сл 1(. установки дуговой св,т:.:!(и, . :с

ОДИН а КОВОГО COIIPOò1 i 2 (i 2 с! ".: .. "".= . ll. :

НЫЕ С ОтрнцатЕЛЬ(!ЫМ .-Олt .::;;.„11(астНИКа СнаРОЧНО) О !Î!(I.;. 3/Л. Т(. -„,:,-:., -"

НИтНЫЕ:КОНтаКтOPF Ц S; ii>-, .0>,=,—:. сэ, i(;.;; коммутации проводов в т:р->B (?:;=:.

Вай СнаРКИ С КОРПУСаМИ С„:До,/т), При этОМ чиcлО прОВ ДOт 000 и.п l" корпус каждого судна с ::p;:: ат-,.;,;: полюсом источника свара т:согo тзка, РаВ НО ЧИСЛУ yCTr2()0BO)(i-.)/, О "?r>rr с:В с на судне, катущки конт .;:. 000-.2 соединены параллельно балл.:.;;"(i остатам установок и отрицатя,!ь!!Ый полюс источника сварочнс;-

ЛЕН ЧЕРЕЗ ПУСКОВОЙ Рези()т(: -,.

ОсНОВнОЙ нядс>статc>l н - |

СИСТЯМЫ ЗаКЛЮЧается В ТС!с! (;То

ЦЕССЕ СВаРКИ НЯ ВСЕгДа об .l- - . -., =-т тСНИжЕНсИЕ тока, C TO)(210(((- Г-. С т!С ",:;. ": части карп сов с(/дон,,ло .- .-:.=:": 01, 0 уровня Вследствие TOI .,:-(то 0>ва)з(-::НЫЕ ТОКИ ОТДЯЛЬНЫХ 1/Стс)НОВОК

B ЗаВИСИМОСТИ OT TBХ .-1ОЛОГ!* r" (ЗКH>(РЯ.

ЖИМОВ МОГ>(т раз.т(т(1(с("" (.с.. .:

Эа т а КажДЬ)й OTтте,тТТ с)13Й т(т>0 r„:,Отс „1((>, (- ° ключаемый при раба,:- ?1c.ст(1 магнитным конта!(Tc ром, .:.:.орлу:,.

F)il ДЛЯ СОЯ()„ ТBr21!H>1 Ят 0 :, (.(>И;:,.> — с, т

ПОЛЮСОМ ИСТО =-Н ИК 2 Св ат;;01-1)ОГО 1 Л

ИМЯЯ I 11GI т(1ЯНТ)ОЯ ((>ПР;; ((В>т(. i

ЗУЛЬтатЕ таКОГО ИЯ;-.;,(2! .-.:. -(с т-.:"., ДЕНИЯ Нац „->Я>!(т 1?ПЯ М .".:;,".,У К(:Р21, ., "

1(аждого 01/H а и об!(1:-;., О.-r(p;;i-;..

НЫМ ПОЛЮСО)) "Cтос И!(2 ВЯТЗ(..:. 01 0 1">

Ка НЕОДИпаКОНО H МЕ:.(Д: т;ОРП /(Bo31)икает ра;ность —.:.-, :-.н величина которот) Завис!! т

Ь)ЫХ ТОКОВ И (сот(ЯТ 3!(;; "1(": 0) 1,-.0 .1;. Г (()атЬ ДОПУСТ )МУЮТ В ССсЗ :.:Стст .И--: =. .С

5QB8.НИЯМИ OC) 5. (>rOТ)(, — / (> . т- С:(Е тотнт.

ЧЕГО КОРПУСа СУДОВ О((: :. ст)Га!0: С

РИЧЕСКОЙ КОРРОЗИИ, т(Р:-;-;.- Э; О, —:

ЗЕМЛЕНИЯ атРИЦатЯЛЬНС-сс

ТОЧ НИК а CB а ро((НО ("С " О.. ;.; .;.= т>, ВОЙ резистор 3 . >ус (2 с ".îðïóñîâ судов В 1-мс-:; сварки. с/Кс13сганст(тс " Br2! Îr2" с ". "" с!

ТЕМЫ НЕ 0() e(.. 11 ЯЧ И В а со; i i 0 r . т; фективносTH за(1)иты корпус():

ЭЛЕКТт>ИЧЯ.- КО. 1 1(OPP03)IH КСс 2 ПР(СВаРКИ r ТаК И В МОМЯИТЫ С ;- .

Целью изобретения Явля(BТ(-.: ние эффективности за(дить кс>рп:: (. сс .

ДОВ OT ЭЛЯКТРИЧЕCi(C>F(>(OP)>031(н сима от сварочных токов оT/B установок.

Поставленная цель достигается что в Систему введены дат (вин )(ОT;.-:0ляемого установками сварочног0 ТQ." u c фиксаторами достижения заданных 3. 2 = ний тока и формироватял)(р(-.>1((ямов р:"= :îТЫ ЭЛЯКТРОМаГНИТН()Х КОН "1 аК" OPOI >Рl(ЭТОМ Д<АТЧИК И С (1>И)(С ат(1ра)с1(1 Б К!т От-: Е НЬ

МЕЖДУ ПОЛО>КИТЯЛЬНЫ) ПОЛ 0СОМ ИСТОЧ;-Ит(а

СнаРОЧНОГО тОКа И КОРПУСОМ 1(ажДОТ вЂ” 0

:" 0, (,! ((>(. Тз ;-)I 311 lO!(F.,7ò(rl l Я т)Ы г\ ii g! i" i с(> 0,(С 1 а НОВ К НМИ Н 3 Суд НЯ СB il : 0 О. :.: с ".. ((с .-;".Орат lи,т10с т) iжя н!.?I:

?(1 1, и.."х >Па;, с B;-,)с гсзк а;-,-ь т(т!!.)ян в Вт)— ." тз .2 ;! 0" ))отта) !?Yl ТНЬК"1 СЯРДЯЧ и ((т(:., С сс 103ЛЯ Н НЬМ .. Н 2 НЯМ М2.I Ни:0 /П >а.".:. !(01 Т-)ссн КО !T2 1(Т2 МИ К а>К(/ ЫТЙ И:3 .«3-; 01-1;..Х Нл, ТРОЯН На:- а>/с"-"КаB;Я От тоК=

00 ) .- ..тсс) !(Ла, СООTB 0" С" B . Ю 1)е l 0 3 а Дс! Н 10. /

, 0 )О с ВЫ(.о. l!(Энтс! Н2 т)0(=F!ЗИСТ01 аХ, Прн .= 101((В .: 0:тл(BKтарЫ -)с : . )с НОТ рОВ 21()110

". СЗ К с(!!y )(()2! ОР(зi 11).,i.,0(;"lol)!(:. ?. сня 3 ЕДан

:;,,);((2 0 3 На . (2!)!2:.r, H (тодкд)0 — ? P.FFF(0 Kc,TÓ— .0;("ПP:(Bт>(>!с1с() !- -Г, *.?F i (КОНТ а?-.ТO1!00R К

ГОГ(> --;/т-, -:1 C 0 0(>ÈЦЯТЯТ!ЬB= Ì ПОЛЮСОМ т),1001(Н(,,, OK/ .с О(;:.., И(° .. ° г:с с1 тт>,-,:-,;-тон Н --,ат Н .;1(,;О("б.i>?Я>1()т с на (уд(."r(3 сзарОч г Л Л > .(Я, ?С- ж(ТТ/,;Он((уо(М Ка !)IO 0 r-, Нтт" "> !))=И;:-1)м ЛОЛ!0ССМ И ТОЧН"(С -. -У(O(1 Ка:ДОГO СУДНа И OТРИЦНТЕ/ò.ÜЛС.Т?:.:(",.:;,т; . то )1?ИКа <1! à)0011?10).-0! Тот(2- - i . —:. с> ;: Л .Я(СИЯ 0,(а ЗЛЕКT!!H— ") 1 >:. ".(: (сЗ i НV" сса С.-: с(PОЧ)! 0 Го с 0 ! «2: -.. с:,(! i 110 - 1)Cб/:./(С:?с;ОГО

:::;(а.! .: с)::. ЯГО ЗнаЧЕ )нй, )1()ПОЛ— .))н,r! «Оля (!01!ДОЗ 8 И 9 С

;:сРПО;i I-и;-. -::-.-,:,i ССРДЕ-: Н."-:КДМИ 1С И ! На —.(C.i . ()l)l ii(y rта)НСВЛ(2!il МаГHY TO;(1!с02>сттй(2(ссс-.!Я КОНТ ЯКТЬ) l: 2 — 1 >, К2с>КДый H3

НИХ с? ЯС P0(3) На за свп . ;-.НИЯ От СВ2.РОЧ;)ог2 то(а В с -;!-.,"-.ноидах 8 и 9, соответСТЬ "/!0(ЦЯГО 3 ад(а(1 НОМУ 3 НВЧ(- :H!0 ЯГО фИК

;.ЛЦИИ -(ЯЛНЧИНа ИЗМЯ)?rBB?HB СваРО-:.НОГС

-(стк- (ч::"сз(-::3 кOT зРУ)0 ..—.- Об;(O,BHìo с го неп:;".=;,:,-i ((>1;и(до "/0 TH))cй ра-зности (к>-.

? Я -.:::, - ч ";.;:. l", . ((ОРТ! С а(,)H с/ OB B (г т :;», т т

А<» г 3 соответс."?В!"»: с требованиями ОС .Т

5 .. »с» 6» 4» ": С Пр»3.»< l !»(»3 JKH ф К И».>ОВ с(е(Е -;((- "»- 6i т.гЯЕМОГО С?3 аоОЧНΠ—,О ОКа (- а СУ— дах на акваториях с могэской Водой

ЦЕЛЕСООб Раз НО ПPI! Е! Ят Ь ЧЕРO 3 К с(ж(IH;3

1 00 Е» г сз На. ВКВатОРИЯХ С СЕЧЕ<ой Вс дой — г(ер(3 Kgi(

C УЧЕТОМ ПРИНЯтсй ВЕЛИ (т(НЫ ИЗ— мен ния сварочного тока, например

100 А, магнитоуправляемые контакты

1 2- ) 5»за стра ив аю I c(I на порт(в» ге?; (! i3n замыкание при достиже": (H свар -:. ым током В соленоидах 8 и 9 =-H3»leHI(и

100 А, 200 й, 300 тг,, 400 ?((-: т.;l,. (4агнитoyr! pàâ JIÿåìi.-!å контаi< T(.! 1..2-15

СОЕДИЕ(Е (3(! <. » ñ 3 а((!» СОСТ 3<3 ТС Т Ь(»». (C тг)гстНЗ ИС ТОрОЕЗ 1 б-1 9, КОТ:",(»Е (Е ВЫ((3

Ют ФУНКЦИЮ фОР:. ИРОВаТЕЛЕЙ (3Е3((ГХ»ОВ работь(электромагнитных к о?(так тог>ОВ, Катушки злектромагн((тнь".х (<унт=.."<тот?(3=:

2 0 - 2 3 (3кл(3-(вне»! ((аттгpу3 к»!:.н; сoo В»31—

CT3CHHQ Ерг(HOHСТорОВ 16 — 1 9, КОрп уГа гудов .. и 6 (е, н " г - c отрицательным полюсом источника сзарочно ГО то(< а 7 и т скове>(ми ре 3 . "р (: (24 и 25, параллель (o котор см ди()д?3 2 6 г! 2 7 г(()д(< т" 3»г e(((- г»,=(",»,i;;,. i элек трОмаГнитны3< реле 2 ii дев< а т ((рь 30 0и > 1 гтг »зю » и;» °,> г. °,,, 3; (,гк нуч (зе Ko H Г -»K T(> 3 2 3 cnoт- <»

СтВЕННО РЕЛЕ 28 И ? 9 ПОдт .i»,IHeH ;:К Г(О—

ЛОЖИ>" ЕЛ»ЬЕ(ОМУ ПОЛIICN ИС. О HН <.: В

РОЧНО 0 ТОКа. Г И ЗаРЯЯЕт(Ы ДО "г»Г Гт;< ния 3 To? o источника а I

НО рС»ЗОМК((уТЬЕ KQI(T

КЛЮ Ip Hbl ПараЛЛЕЛЬНО Кат»»т(!Ка \ p3J(e ° 6

2 9 . г! г: p;;(3 JI L г- o q 3 О (Ее< и у -, ы.--, i< О н» т а i;,;;:;

3> Е и 7»3е Ji»3 28 т(2 " ?;От(;< л-(>(г.;:

: алл=-льне магнитоуправляем-.».;;;". ах-.

»ГЬ (Ет(== 3 с!»Кгык а?(И»3 От СВаг>осl Ho (- 3(а

1 0 0»с», > I(pQXQII?I(il» Г.-, в CQHе НО V ах 8.

Провода 38-41 OTI!.на;<ОВО(О -::-".(3.3-: ления соедт(нены с отрицательны.; и;; .

СОМ ИСТО»ЧН((ка С ЗГРОЧ НОГО ТОКа И Гг< -

СрЕДС ТВОМ К ОНтс»К ТОБ 4 2 4 5 ЭХтЕК ро -:. сам судов > и б, (((С 1 ЕМс? ра(ОT а

ПРИ г» ачс!. (Е С В а Pi

c3Bp0»Iных ус» анОВОк на судне напр(! мер на установке 1 на судне 5, тon от положительного полюса ((сточ(3(<ка сварочного тока 7 к отри:(aTe>- ному проходит по цепи: соленоид 8 с ферромагнитным сердечником 10 — уcTàновка 1 — корпус судна 5 — пусковой резистор 24 — дио„ вЂ” катушка электромагнитного реле 28. Под дейст

Вием тока в катушке реле 28 замыкаются его нормально разомкнутые KQHтакты 34 и 36. Контакт 34 подключает параллельно катушке реле 28 заряженный,ето напряжения источника тока 7

»<ОнденсаTQp 30. контакт 36 шунт(p(eT маг ни 1 О»уг(равл>(е(»»>.»(!.(кОнтакт . 2 и ?(Ода ет напряжение на базу транзистора 16

Тра (3HCTop 16 оòêðûâàåòñÿ и через

1< ат шК s 31(в КТрОМаГН ИТНОГО KQHT3K Top?I

20 проходит ток, под действием которсго замыкается его контакт 42 и подклю:(,ает провод 38 к корпусу судна 5.

Конденсатор 30 разряжается на катушку реле 28 и обеспечивает удержание его контактов 34 и 36 на период переходных процессов при замыкании контактов 42 и шунтировании ими пускового резистора 24, а диод 26 препе(тст?(ует разряду конденсатора 30 замкнутые контакты 42 и пусковой .:-.= 3 (Clop 24.

Под действием установившегося сва, Q:iHÎ -î oтока, протекающего в соленоиде 8 с ферромагнитным сердечнихо..»! 10, Возникает магнитное поле, -.О дейсrâèåM которого замыкаются

УДЕ»ЗжИВаЮТСЯ В заМКНУТОМ ПОЛОЖЕНИИ установленные е(а ферромагнитном серп=-;нике 10 магнитоуправляемые контакi2, е(астроег(ные на замыкание от с =(»со нОГQ тTока 5 100 е»..

При увеличении сварочного тока на

С.;.Д -»3 "= =:О 200 г", КОтсрОЕ МОжЕт бЫтЬ ,-Вяза-:..-; как с изменением режима сварки на. установке 1 так и Включением .. †.†.б;:.:т, устан(.ваки 2 и других не по:,=-за е-;ых на чертеже установок на суддействием магнитного поля ..—.О»лич<3 !ного сь арочного тока замы:-(ают=я следующие настроенные на это

Маг(:"::;тоуП»С;-.ВляЕМЫЕ КОНтахтЫ 13, г=,т(р.-(е подводят напряжение к базе

-ер?I(33Hcтора 17 . Транзистор 17 откры.-=-, .я, чере=. катушку электромагнит::.О -o контактора 21 проходит ток и

3;,(...-»к=.ет.-.я его контакт 43, который

:.(3.."(-:- .".чает еще один провод 39 к кор(г»"" (»;!(!»

Таким <е Q5p=-зом с дальнейшим увевЂ,::.-,Чснием сварочного тока на каждые :.00 < K корпусу судна 5 подключаются ! еге пока»заны) провода между кгг пусом судна 5 и отрицательным по3(юсом источника сварочного тока 7.

При с IèHæåHI(è сварочного тока на магн".THoå поле в соленоиде 8 ге(кж у;.<Оньшается.

В момент, когда магнитное поле становится меньше поля удержания, например, .! г(((iтоуправляемого контакта

13 =, замкнутом положении последний ра=-. -,.-lêàåòcÿ. При этом отключается наг(ряжение от базы транзистора 17, которыц закрывается. В результате ток

В ка-.у."ке электромагнитного контактора 21 прекращается, размыкается контакт 43 39 От корпуса судна 5. (. прекращением сварки на судне 5 ток в соленоиде 8 также прекра(яается, магнитное поле исчезаеТ, магнитоуправляемый контакт 12 размыкается, закрывается транзистор

16, ток в катушке электромагнитного контактора 20 прекращается,его замкнутый контакт 42 размыкается и провод

38 отключается от корпуса судна 5. г

Таким же порядком в зависимости от потребляемого сварочного тока, 774846 проходящего через соленоид 9, подключаются и отключаются провода 40 и 41 к корпусу судна 6, а также к другим (не показаны) судам, подключенным к йсточнику сварочного тока 7.

В результате в процессе сварки число проводов, подключенных между корпусом каждого судна и отрицательным полюсом источника сварочного тока, находится в зависимости от потребляемого на каждом судне сварочного тока, а это способствует выравниванию потен- циалов судов и снижению разности потенциалов между ними до допустимой величины.

Техническая эффективность предлагаемой системы электроснабжения вид- 15 на. иэ сравнения возникающей между одними и теми же судами разности потенциалов при работе на них 1-3 постов ручной дуговой сварки в производственных условиях на акватории с речной водой. Как показала практика при постоянном соединении корпуса каждого из двух судов с отрицательным шинопроводом тремя одинаковыми проводками длиной 20 м и сечением 25

75 мм разность потенциалов между корпусами достигает 450-550 мВ.

При коммутации этих же проводов в зависимости от числа работающих сварочных постов разность потенциалов достигает 80-180 мВ, а при коммутации по предлагаемой системе (через 300 A) разность потенциалов изменялась в пределах 40 — 80 мВ, что соотвегствует требованиям

ОСТ 5.9664-76 для речной пресной 35 воды.

Экономический эффект складывается из увеличения междокового периода судов и снижения затрат на ремонт подводной части корпусов из-за повышения надежности защиты их от электрической коррозии. По предварительному расчету экономический эффект достигает 6000 рублей в год на одно судно водоизмещением 1500-3000 т и объемом сварочных работ на плаву около 3000 нормочасов.

Формула изобретения

1. Многопостовая система питания сварочных установок при выполнении дуговой сварки одновременно на нескольких судах на плаву, содержащая общий источник сварочного тока, отрицательный полюс которого подключен к корпусам судов через провода одинакового сопротивления при помощи электромагнитных контакторов, а также установки для дуговой сварки, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности защиты корпусов судов от электрической коррозии независимо от сварочных токов отдельных установок, в нее введены датчики потребляемого установками сварочного тока с фиксаторами достижения заданных значений тОка и формирователи режимов работы электромагнитных контакторов, подключенные к катушкам последних, при этом датчики с фиксаторами включены между положительным полюсом источника сварочного тока и корпусом каждого судна.

2. Многопостовая система по п.1, отличающаяся тем, что каждый датчик потребляемого на судне сварочного тока с Фиксаторами достижения заданных значений тока выполнен в виде соленоида с ферромагнитным сердечником, на котором установлены магнитоуправляемые контакты, каждый из которых настроен на замыкание от тока соленоида, соответствующего заданному значению тока.

3. Иногопостовая система по п.1, отличающаяся тем, что формирователи режимов работы электромагнитных контакторов выполнены на транзисторах, при этом в коллекторы транзисторов включены катушки кон- такторов, а базы транзисторов через соответствующие магнитоуправляемые контакты подключены к положительному полюсу источника сварочного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Богорад И.Я. Электрокоррозия судов. Л.,Судпромгиз, 1956, с.14.

2. Авторское свидетельство СССР

9 441122, кл. В 23 К 9/10, 1973 (прототип) .

774846

Составитель Г.чайковский

Редактор Н.Суханова Техред С.Мигунова корректор Г. Назарова

Заказ 7615/18 Тираж 1160 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, >Х-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4