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

.бРитекУБА ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл. В 23 К 9/10 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54 ) МНОГОПОСТОВАЯ СИСТЕМА ПИТАНИЯ СВАРОЧНЫХ УСТАНОВОК ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ДУГОВОЙ СВАРКИ ОДНОВРЕМЕННО НА НЕСКОЛЬКИХ СУДАХ НА ПЛАВУ1Изобретение 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 1 О стекающих с подводной части судов токов до безопасного уровня для обеспечения защиты корпусов от электрической коррозии в соответствии с требованиями ОСТ 5.9664-76. Система мо 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 точника сварочного тока.Известна многопостовая система защиты от электрической коррозии судов на плаву при выполнении на них ручной дуговой сварки по многопосто 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 зашиты 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 потребляемего 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 на нескольких судах на плаву, содержащая Общий истсч,УСтаНОВКИ ДУГОВОЙ Свгг:( ООДИНаКОВОГО СОПРОТягг(:ггные с отрицательным с,гг,-г., гника сварочноо тока,;. 3.";. (.НнтНЫЕ:КОНтаКтОРЫ ЦЛЯ ав ОМ=,-и-,Гг;,;КОММУтаЦИИ ПРОВОЦОВ В Г:РЭг(1 г;.:Вай СваРКИ С КОРПУСаМИ г:УДО(1ПрИ ЭТОМ ЧИСЛО Праноцсв, СОЕ; ИЛг 3,КОРПУС КажДОГО СУЦНа С ОТР;: 1;.г,.,. Мполюсом источника сварочного тока,равно числу установок дуговой (,В:на судне г катгщки кОнте( Рооов Р,соединены параллельно балл, (;тгОСтатаМ УСтаНОВОК И ОТРИЦатгЗЛЬ 1(йПОЛЮС ИСТОЧНИКа Свггг 10 сг с) .гллен через пусковой рези(;т(,.Основной недостаток из.СИСТЕМЫ ЗаКЛЮЧаЕтСЯ В тОМг тоцессе сварки не Все 1 да обг гг:Згг г,аг",.СннжЕНИЕ така, СТО(СВ.;ГЕ Е (0.,:;0; ,части корпусов судов, до бел,- лспо оуровня Вследствие то.;О, то сва(-.НЫЕ ТОКИ ОТДЕЛЬНЫХ УСТсНОБОК 10;"1 ОВВ ЗавИСИМОг,ТИ От ТсСХ.о.ОГ,С(.ИХ РЕЖИМОВ МОГУТ Оазлслга.";,;,.: Н. "За, а КажцЫй ОттсгЬ и (1 Оно( П"КЛЮЧаЕМЫй ПРИ РЕбатн .го,"Гамагнитным контакторсм к .:.:орлу:,На ДЛЯ СОЕДИНгНИЯ ЕГО С Оган.:1 си гпОлюсом источника свар 011 огримеет постаяннОе СОпротнве:ЗУЛЬтатЕ таКОГО 1 ЕСО(0Л:.:.(:.:с :,Дения напри;(е 1 я;,е(. у ( р1(ажДого с.гпга и Оби. ОТРИ.;.НЫМ ПОЛЮСОгМ гстог 111(дВсгг.с с,(31 г) сг)ка неодинаково и Режц, (Ор 1 .ВОЗ 1 икаЕТ РаЗНОСТЬ П(3 Е.й л;ВЕЛИЧИНа КОтсрсй ЗаЗгГЗт тЬ 1 ЫХ ТОКОВ И МОЖЕТ 3 1(с.: Е:.гп; 0 РгЩатЬ ДОПУСТИРггугаг В (О" 13: Ст ЛИ:гбованиями ОСг 1 5. О 8 бг-г 1:;. Вс;е и. Гвг.чего кОР 11 Уса суДОВ .ТОцвгг.гаю г,гРическо.г коРРОзии, КР:.-.Рс( э0земление отрицатель с;,ТОЧНИКа СВВРг 0(1 НОГго го,с; ггегхВОЙ резистор Обу "л,;3:.;С КорПУСОВ (,гдов В;,1 г:; 1;г гсварки,УКаэанНЫЕ НЕДО=.;,хитемы не Обес(1 еч иваОТ 0(,т ., ,:(ективности заинты к(оп( 00:ЭЛЕКТРИЧССКОЙ КОРРО"Ии Кгах Л ГР".сварки, так и в моменты ее Целью изобретения явлгетс ние эФФективности задить. Каргу(.( е ДОВ От ЭЛЕКтРИЧЕСКой 1(ОРРОЗИисима от сварочных токов отд установок.Поставленная цель достигается что в Систему Введены дат гики от-:бляемого установками сварочного така с Фиксаторами достижения заданных знэе ний тока и формировател ре,(имов ргбо- ТЫ ЭЛЕКТрОМаГНИТНЫХ КОН"аК"Оровг,р ЭТОМ ДаТЧИКИ С (И(сатгоРНР ВКЛЮЧЕНЬ между положительным полюсом источника сварочного тока и коргусом кажцого; О, г,1 в(. В т ЕЛЯМ ОЦКЛгЧЕ гЫтоб 1; .( (. 0 ,г(Гс 1 НОВ К а(И Н а СУДНЕ СВ аО: -. с;г ггг(С.- . Ор(1,гос тже Н (яО , гссг;.Ннй 10 Ка 1,.нот 3 он В Ввг.г:1 г 1.л ( Фг 1 ром:.ггитггьгщ серсгс".г -ни(,:.,; с ус: анозленньми на нем ма.гни:о, П .1; гиге-,гг-,г,И Ко Та 1(та,;тг Кажг;й ИЗ.(Ото(Х 1( 1 СТРОЕН На ЗаМЫКаНИЕ От тОКРСО 1 Г Ио "д 3, ООТВС"С"1(гЮ 1010 зацСННО: уО г В Ы 01 Е11 г а т 3 с и 3 1 (1 То 1 ах и р и31 Ог В СОЛЛЕКТОРЫ .1 -ан.:,СТОПОВ ЬКЛЮг " )" 0 К г С гИКС 3 ТоНМ 1,.;О(;".1 Ижа НИЯ 3 аДан - ЛЬХ ЕГО Знг 1 ЧЕ;гс: .-1 ПстКЛЮ ЕЩЕ Ксатуггк К "ЕК троМаггсР 1 Х КОНТ актООВ К Док);УДИВ С ОТРИЦВТЕТ;ЬНЫМ ПОЛЮСОМ и: -. "гг(с г";ВасООЧНОГЗ ТОКа -гОНХОРИгг гг:1 т "г;В, -тс Г В -. г И -1, 0(,1 Г Лт,. 1 Гждч КОВГУСОг Кажд 0 О0 г;И " ЕЛ",ИЬМ ЛОЛЮССРг ИСТОЧН" ,( русач;(а;".ного судна и отрицатель; ,00;,4 .СТОН: г; Ка г; агЭОЧ 10. 0 То(ато(а З.Е(ТЭИг" 1.:. И(:тгл 1 нг;Ка гся сПан 1010 сов, : - : . - ,и,гз СОЛЕ:.ОИДОВ 8 И 9 С1 г .: а Х(1 ТГ.Г1( (ГотаСЭРО .:Г Ма ГНИ ТО -Оа.(3 ЯС.Рг(:е контакты .:,г.-1 8 е Ка 0.ый из НИХ гастРОЕН На Зажвн.аНИЕ От СВНРОЧОГга ТОКа В СОЛЕНО:цаХ 8 И 9, СоатВЕТС 1 ЬУЮЦЕГО 3 ада 1 НОМУ 3 сзс(-НИИ ЕГО (;ИК - гВИН. гЕЛчнссл ИЗггагЕНИЯ СварОЧНОГС . ОКг, с .:.р(сз КО(ОруВ НЕгзбс ОдО Е 1 0 Нецрг ",Ы 10 ги 1 ДОНУСТИМСй раЗНОСТИ ПО с.г; -., г;г- - . г;: ",г гргг Е И 07 ОВ Вт Э сдот Б е Ес."." Бт т. с требованиями ОС.Т5, 9 с б ттС, Прсзе(ЕчЕСХИ фикс ирОБ сБис,т-.тЕбтНЕМОГО Сварочного тттка Н:тддх на акваториях с могской водойЦЕЛЕСООб Раз НО ПРИНЯТЬ ЧЕРЕЗ Каж;1 ЬЕ100 А а нд. акваториях с Оечной Бо -.1 ой - т 1 ерез каждые 300С УЧЕТОМ ПРИНЯтсй БЕЛИтНЫ ИЗ -мен:ния сварочного тока, например100 А, магнитоуправляемые контакты1 2 - 1 5;тд СтраИВ дЮТ( я На лоос Е 11 Ет:1 ОЕзамыкдние при достижении сваг т,. ы(током в соленоидах 8 и 9 значении100 А, 200 А 300 А, 400 А и т.д.Магнитоуг 1 равляемые контакты 12-15СОЕЛИНЕНЫ С баЗБМИ СООтБЕтствонттет:т 1 санзисторот 1 16-19, (Оторые 1 ып о;1 тют функцию фор:,.ирователй ре 11:товработе эл ктроеагитных КОНТ 1 ктогОБКатушки электромагн 1 тнь"( конте(то о( - .2 О" 2 3 Бклочен 1 наГрузкс 1;1 х соо 11 ет -С 1 Е и 3 0Р с 1 3 т С ТОРО БКорпуса судов 5 и б соединены сотрицательным полюсом источника свдрочнОГО тОка 7 иускове 1 и Без "т 1,.-;тт;24 и 25, параллельно которт.1диоды бт и 27 тод(т.;тоттЕн 1 т(;.т т(тт(Э тркт(тОМдГЕ 1 ИТНЫХ 1 ЕЛЕ 8деН(3 тОрв 30 И 1 тат)От Н;тс -3 ЕтквуТЫЕ КОН, акты 3 И тОоттт-.СтВЕННО РЕЛЕ 28 И 9 ПОд тОЧЕЕ 1 О К т 0 -ложительному полюсу ис.:Очнв(-:,.Б-,рОЧ НО ГО ТОКаИ 3 д ряжвт 1 Ы ДО "1(5 тт;(НИ 51 ЭТОГО ИСТОЧНИКа д ЧЕРЕЗ НСО,"1 д. -НО рс;ЗОМК 1 уТЬЕ КОТБКТЫ 34 И 3 -Гт: -клточены пэраллельно кдттдкд 1 еле629. тсра,г 1 ь 10 разом(нуте,е т(рита( т36 и 37 реле 28 тт 29 поткптт.11: дплельнс мдгнитоуправляем:-31 ;". ах"НЫМ Нд ЗаМЫКаНИЕ От СтдаБОЧКОГО100 Ат проходяБего Б соленоидах 8.ПБОЗОДа 38-11 ОДИНаКОБОГО -От;ОО-.ления соединены с Отрицдт 3 ьньт.; и:СОМ ИСТОЧН 1 Ка СБ,РОЧ НОГО ТОт(а 1 и Е(."СрЕДСТБОМ КОНтстКТОБ 42 - 45 ЭЛЕН ро.1-.сам судов 5 и б,( 11 С 1 ЕМс рабОТаЕТ СЛЕДу(ищи.1 С;рг,Зт "ПРИ ттаЧс 1 ЛЕ СБЭРКИ Нд. ОЛЕЕСй 113 сварочных уст анОБОК нд. суднеНапр- мер на установке 1 на судне 5, ток от положительного полюса источника сварочного тока 7 к отрицательному проходит по цепи соленоид 8 с ферромагнитным сердечником 10 - установка 1 - корпус судна 5 - пусковои резистор 24 - диод 26 - каЕушка электромд.гнитного реле 28, Под дейст Бием тока Б катушке реле 28 замыкаются его нормально разомкнутые контакты 34 и 36. Контакт 34 подключает параллельно катушке реле 28 заряженный,то напряжения источника тока 7 конленсатор 30, контакт 36 шунтирует МагИОтт 1 рБВЛ 51 ЕМЬ 1 й КОНТакт 2 И 110 ца ет напряжение на базу транзистора 16 Транзистор 16 открывается и через катушку электрОмаГнитнОГО контактОра 20 проходит ток, под действием которсго Замыкается его контакт 42 и подклют,ает провод 38 к корпусу судна 5.Конденсатор 30 разряжается на катушку реле 28 и обеспечивает удержание его контактов 34 и 36 на периодпереходных процессов при замыканииконтактов 42 и шунтировании ими пускового резистора 24, а диод 26 препятствует разряду конденсатора 30замкнутые контакты 42 и пусковойт;.Зистос 24Под действием установившегося сва, 0:ного тока, протекающего в соленоиде 8 сферромагнитным сердечником 10, возникает магнитное поле,:ол действием которого замыкаютсяи удеоживаются Б замкнутом положенииустановленные на ферромагнитном серде нике 10 магнитоуправляемые контак.ь: 12, настроееные на замыкание отС.Гос НОГО ТОКа Б 100 А.1 р 1 УБЕЛИЧЕНИИ СВаРочного тока нас.,дне 5 до 200 А, которое может бытьсвязано как с изменением режима сварКИ На УСТ 3.НОБКЕ 1 ТаК И БКЛЮЧЕНИЕМЭб;:.тт., устанадки 2 и других не поаннь;х на чертеже установок на суде 5 Од действием магнитного поляЗЕЛИЧтдн:ОГО СЬаРОЧНОГО тОКа ЗаМЫают:я следую.тие настроенные на этомагнитотпсавляемые контакты 13,сдох р:",е подводят напряжение к базетвднзистора 17. Транзистор 17 открыв, через катушку электромагнитого контактора 21 проходит ток и-"(- т- е " онтакт 43, который"Одкп.:1 ет еще один провод 39 к кор 1";,; ."т 1Таким же образом с дальнейшим уве. в,Нчением сварочного тока на каждые100 А к корпусу судна 5 подключаютсяГ:.е (ете покззаны) провода между(О пусом судна 5 и отрицательным полюсом источника сварочного тока 7.При снижении сварочного тока налт е " магнитное поле в соленоиде 8.:.Иже у.01 ьшается,В момент, когда магнитное полестановится меньше поля удержания, например,;агнитоуправляемого контакта13 Б замкнутом положении последнийразеыкается, При этом отключается наг;ряжение от базы транзистора 17, которыц закрывается. В результате токБ катуке электромагнитного контактора 21 прекращается, размыкается контакт 43 и провод 39 отключается откорпуса судна 5. С прекращением сварки на судне 5 ток в соленоиде 8 такжепрекращается, магнитное поле исчезает, магнитоуправляемый контакт 12размыкается, закрывается транзистор16, ток Б катушке электромагнитногоконтактора 20 прекращается,его замкнутый контакт 42 размыкается и провод38 отключается от корпуса судна 5,Таким же порядком в зависимостиот потребляемого сварочного тока,1. Богорад И,Я, Электрокоррозиясудов. Л.,Судпромгиз, 1956, с.14, 2. Авторское свидетельство СССР Р 441122, кл, В 23 К 9/10, 1973(прототип),проходящего через соленоид 9, подключаются и отключаются провода 40 и 41 к корпусу судна 6, а также к другим (не показаны) судам, подключенным к источнику 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 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 2 О 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 А) 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 изобретения1. Многопостовая система питания сварочных установок при выполнении дуговой сварки одновременно на нескольких судах на плаву, содержащаяобщий источник сварочного тока, отрицательный полюс которого подключенк корпусам судов через провода одинакового сопротивления при помощиэлектромагнитных контакторов, а также установки для дуговой сварки,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью повышения эффективности защитыкорпусов судов от электрической коррозии независимо от сварочных токовотдельных установок, в нее введеныдатчики потребляемого установкамисварочного тока с фиксаторами достижения заданных значений тОка и формирователи режимов работы электромагнитных контакторов, подключенныек катушкам последних, при этом датчики с фиксаторами включены междуположительным полюсом источника сварочного тока и корпусом каждого судна,2, Многопостовая система по п,1,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что каждый датчик потребляемого на суднесварочного тока с фиксаторами достижения заданных значений тока выполненв виде соленоида с Ферромагнитнымсердечником, на котором установленымагнитоуправляемые контакты, каждыйиз которых настроен на замыкание оттока соленоида, соответствующего заданному значению тока.3. Многопостовая система по п.1,о т л и ч а ю щ а я с я тем, чтоформирователи режимов работы электромагнитных контакторов выполнены натранзисторах, при этом в коллекторытранзисторов включены катушки кон-такторов, а базы транзисторов черезсоответствующие магнитоуправляемыеконтакты подключены к положительномуполюсу источника сварочного тока. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе774846Составитель Г,чайковскийРедактор Н,Суханова Техред С.Мигунова корректор Г, НазароваЗаказ 7615/18 Тираж 1160 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, )У, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4