Сберегая сварочные киловатты

Форма кривой тока и потребляемая мощность, 28В/200А, 3х400В
Рис. 1 Форма кривой тока и
потребляемая мощность, 28В/200А, 3х400В

В современном мире в условиях сокращения запасов возобновляемых ресурсов все большее значение придается вопросу рационального и разумного их использования, а также экономии энергии, иными словами популярному сегодня понятию — энергоэффективность. Помимо чисто экономического фактора немаловажным является аспект все возрастающего беспокойства об охране окружающей среды, примером которого может служить Киотский протокол об ограничении выбросов парниковых газов.

В сегменте рынка сварочного оборудования до настоящего времени вопросам энергоэффективности уделялось весьма незначительное внимание. Если говорить о развитии отрасли в России, то на многих крупных предприятиях продолжают преобладать многопостовые системы или морально устаревшие выпрямители с крайне низким кпд. В то же время, как показывает практика [1], даже внедрение простейших конверторов дает ощутимый экономический эффект.

Между тем в странах Европейского Сообщества за последнее десятилетие на смену трансформаторов постепенно приходит поколение инверторных систем, имеющих помимо всего прочего, более низкое потребление энергии [2]. С целью дальнейшего стимулирования развития технических решений повышения эффективности, в Европе с 1 декабря 2010 года было введено обязательное соответствие сварочного оборудования нормативу EN 61000-3-12.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ SELCO

Немного истории. Начиная с 2004 года, требования к техническим устройствам, подключаемым к сетям общего пользования, в Европейском Сообществе регулируется нормативом EN 61000-3-12: Электромагнитная совместимость. Часть 3-12. Нормы для гармонических составляющих тока, создаваемых оборудованием, подключаемым к низковольтным системам общего пользования, с номинальным током более 16 А и менее (равным) 75 А в одной фазе.

Если говорить о нормативе, то его основное назначение — это обезопасить компании, которые являются поставщиками электрической энергии, от подключения к низковольтным сетям общего пользования оборудования и технических устройств, способных привести к созданию помех на линии, то есть обеспечить их электромагнитную совместимость в точке общего доступа.

Данный норматив не распространяется на технические устройства, подключаемые через распределительные системы.

В России, в порядке приведения государственных стандартов к Европейским нормам, существует соответствующий ГОСТ 51317.3.12-2006, имеются также аналоги в ряде стран бывшего СССР, например, в Белоруссии СТБ IEC 61000-3-12-2009.

До настоящего времени EN 61000-3-12 не распространялся на сварочное оборудование, однако с 1 декабря 2010 года он становится обязательным к применению для любого сварочного оборудования, попадающего под диапазон от 16 до 75 А на фазу. Иными словами, если у потребителя не будет собственного распределительного устройства, то использование сварочного оборудования, которое не отвечает указанному нормативу, будет запрещено.

ВЕСЬ СЕКРЕТ В КОЭФФИЦИЕНТЕ МОЩНОСТИ

Известно, что эффективность определяется кпд, или в частном случае сварочного оборудования коэффициентом мощности, который представляет собой отношение энергии, направленной в сварку (потребляемой активной мощности) к общей энергии, полученной из питающей сети:

КМ = P/S

Поскольку для обеспечения сварочного оборудования соответствию EN 61000-3-12 существует практически единственное решение — установка блока коррекции коэффициента мощности (PFC), то таким образом попутно решается задача снижения энергозатрат и повышения эффективности.

На рисунке 1 представлены экспериментальные данные одного европейского производителя, показывающие влияние различных технологий изготовления сварочного аппарата на форму кривой тока и потребляемую мощность. Хорошо

видно, что при переходе от тиристорной технологии к инвер-торной достигается снижение потребляемой мощности на 20%. При этом при использовании технологии инвертора с активной коррекцией коэффициента мощности, называемой Green@Wave, удается достигнуть снижения потребляемой мощности почти на 50%.

СО СВАРКОЙ В ЗЕЛЕНОЕ БУДУЩЕЕ

Зеленый лейбл
Рис.2 Green@wave

При производстве энергии, как известно, побочным негативным продуктом, загрязняющим окружающую среду, являются различные оксиды азота и углерода. Таким образом, экономия энергии оказывает также существенное влияние на снижение загрязнения.

Учитывая этот «зеленый» аспект энергоэффективности ряд ведущих производителей сварочного оборудования, желая подчеркнуть свою обеспокоенность проблемой охраны окружающей среды, стали размещать на аппаратах, оснащенных системой коррекции коэффициента мощности (PFC), зеленые лейблы (рис. 2) (Green@wave, Green Initiative, Energy Savings и т.п.).

Можно резонно возразить, что для России обязательное применение европейского норматива еще не скоро возымеет действие. Тем не менее, поскольку курс на энергоэффективность заявлен как одна из стратегических программ развития страны, очевидно, что рано или поздно данное требование доберется и до нас. А тем, кто беспокоится об охране окружающей среды и хочет снизить свои затраты при сварке на электроэнергию уже сегодня данная информация будет полезной.

Автор статьи Максим Макаров Директор по продажам
(Россия, компания Selco s.r.l.)

Используемая литература:

  1. Ю. В. Аввакумов, Н. В. Мельник, В. В. Мансуров, А. Е. Беляев. Опыт внедрения сварочных конверторов на ПО «СЕВМАШ». — Спб.: журнал «Мир сварки» №   3 2008, с. 11-13.
  2. Д.Р. Замыслов. Уходящий век трансформаторов? -М.: журнал «Электро» №   11 (154) 2006, с. 100 — 103.

Selco 

01.07.2010, 3043 просмотра.