Abschnitt 7.5 - 7.5 Lichtbogen-Schweißeinrichtungen
Elektrische Schweißstromquellen stellen für den Schweißvorgang geeignete niedrige Spannungen und hohe Ströme zur Verfügung, die auch sicherheitstechnisch zu berücksichtigen sind; dadurch sind zusätzliche Prüfschritte erforderlich.
Wegen der verschiedenartigen technischen Ausführungen der Lichtbogen-Schweißeinrichtungen (Transformator, rotierender Umformer, Inverter-Technik) sind für die sicherheitstechnischen Prüfungen spezielle Kenntnisse über den Aufbau und die Arbeitsweise erforderlich.
Prüfgrundlagen für Lichtbogen-Schweißeinrichtungen sind in der Norm VDE 0544-4 enthalten. Das Messen der Leerlaufspannung und des sekundärseitigen Berührungsstroms ist danach mit besonderen Prüfschaltungen durchzuführen. Der Grenzwert für den sekundärseitigen Berührungsstrom beträgt dabei 10 mA.
Folgende Isolationswiderstandsmessungen sind nach innerer Reinigung der Schweißstromquelle durchzuführen:
Tabelle 7.1
| Netzstromkreis (kurzgeschlossene Primärseite) | gegen | Schutzleiter Körper * | 2,5 MΩ |
|---|---|---|---|
| Netzstromkreis (kurzgeschlossene Primärseite) | gegen | Schweißstromkreis (kurzgeschlossene Sekundärseite) | 5,0 MΩ |
| Schweißstromkreis (kurzgeschlossene Sekundärseite) | gegen | Schutzleiter Körper * | 2,5 MΩ |
einschließlich berührbarer leitfähiger Teile, die nicht mit dem Schutzleiter verbunden sind | |||
Isolationswiderstandsmessung Primär gegen PE
Isolationswiderstandsmessung Primär gegen Sekundär
Isolationswiderstandsmessung Sekundär gegen PE
Außerdem sollten vorhandene Steuer- und Hilfsstromkreise entsprechend ihrer Verbindung zu den verschiedenen Stromkreisen in die Prüfung einbezogen werden. Es gelten die genannten Grenzwerte.
Prüfgeräte, die speziell für das Prüfen von Lichtbogenschweißeinrichtungen ausgelegt sind, sollten es ermöglichen, alle zum Prüfen notwendigen Sonden-/Messleitungen vor dem Start des Prüfvorgangs anzuschließen. Die Beschaltung der Sonden wird von dem Prüfgerät entsprechend dem gewählten Prüfprogramm gesteuert. Somit kann die Prüfung praktikabel und vereinfacht ablaufen.
Diese Verbindungen sind:
Prüfsteckdose zum Netzstecker des Prüflings (Schuko, CEE u. a.) für die Messungen:
Schutzleiterwiderstand "PE ⟷ Körper",
Isolationswiderstand "Netzeingang ⟷ Körper",
Isolationswiderstand "Netzeingang ⟷ Sekundär",
Schutzleiterstrom und
Funktionsprobe.
eine Sondenleitung zum Anschluss an den Körper des Prüflings für die Messungen:
Schutzleiterwiderstand,
Isolationswiderstände gegen Körper.
eine weitere Sondenleitung zum Anschluss an "berührbare leitfähige Teile, die nicht mit dem Schutzleiter verbunden sind", zum Messen von:
Isolationswiderstand,
Berührungsstrom.
außerdem zwei Sondenleitungen zu den Hin- und Rückleitern der Schweißstromausgänge für die Messungen:
Isolationswiderstand Primär ⟷ Sekundär,
Isolationswiderstand Sekundär ⟷ Körper,
Berührungsstrom Sekundär ⟷ Schutzleiter (PE),
Leerlaufspannung.
Weiterhin muss berücksichtigt werden, dass die Prüfspannung unter Umständen nicht alle Bauteile erreicht und eventuell zusätzliche Maßnahmen notwendig sind, um eine vollwertige Messung durchführen zu können. Im Primärkreis sind gegebenenfalls zwischen den Außenleitern und dem PE geschaltete Baugruppen enthalten, die das Schweißgerät gegen Überspannungsspitzen schützen sollen. Diese bewirken bei der Messung des Isolationswiderstandes einen niedrigen Messwert, der einer Klärung bedarf.
In ähnlicher Weise sind auf der Sekundärseite am Schweißstromausgang bei einigen Geräten Bauteile, wie RC-Glieder oder Varistoren gegen den Körper geschaltet und bewirken ebenfalls einen "schlechten Isolationswiderstand". In jedem Fall ist hier vom Hersteller eine Information zur Vorgehensweise erforderlich, um die Ergebnisse richtig bewerten zu können. Deshalb sollte grundsätzlich die Betriebsanleitung oder die Prüfanweisung des Herstellers berücksichtigt oder dieser dazu befragt werden.
Prüfgerät (vorgesehen für das Prüfen von Schweißstromquellen nach VDE 0544-4). Die Ablaufsteuerung der Prüfschritte, die Messwertaufnahme und die Dokumentation erfolgt durch PC oder Notebook.
Die Regeln 100-500 und 100-501 "Betreiben von Arbeitsmitteln" Kapitel 2.26 "Schweißen, Schneiden und verwandte Verfahren" enthalten im Abschnitt 3.27.1 "Regelmäßige Prüfungen" Empfehlungen hinsichtlich der Prüffristen.
Wegen der typischerweise hohen Beanspruchung werden folgende Prüfungen beschrieben und Prüffristen empfohlen:
Vierteljährlich:
(ohne Öffnen der Schweißeinrichtung)
Sichtprüfung auf ordnungsgemäßen Zustand,
Prüfung der Schutzmaßnahmen gegen elektrischen Schlag auf Wirksamkeit (Schutzleiterprüfung),
Prüfung des Isoliervermögens der Primärseite (Isolationswiderstand oder eine geeignete Ableitstrommessung),
Funktionsprüfung sicherheitstechnischer Einrichtungen.
Jährlich:
Umfassende Prüfung, zusätzlich zur vierteljährlichen Prüfung
(nach Öffnen und innerer Reinigung der Schweißeinrichtung)
Sichtprüfung der geöffneten Steckverbindungen und -vorrichtungen; im Besonderen, um thermische Einwirkungen auf den PE-Leiter durch vagabundierende Schweißströme zu erkennen,
Isolationsprüfung von Eingangs- und Ausgangsstromkreis gegen Körper und beider Stromkreise gegeneinander,
Ableitstrommessungen (primär- und sekundärseitig mit einer besonderen Prüfschaltung),
Leerlaufspannungsmessung auf der Sekundärseite mit einer geeigneten Prüfschaltung zur Feststellung des Scheitelwertes.
Außerdem sind der Instandhaltungsplan und die Empfehlungen des Herstellers zu beachten. Muster zur Dokumentation der Prüfungen sind in Abschnitt 10.3 und in der Norm VDE 0544-4 enthalten.