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 трансформаторам 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 61000312.
Электромагнитная совместимость
Немного истории. Начиная с 2004 года, требования к техническим устройствам, подключаемым к сетям общего пользования, в Европейском Сообществе регулируется нормативом EN 61000312: Электромагнитная совместимость. Часть 312. 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 51317.3.122006, имеются также аналоги в ряде стран бывшего СССР, например, в Белоруссии СТБ IEC 610003122009.
До настоящего времени EN 61000312 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 61000312 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 инверторной 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
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.
Просто ищите зеленые лейблы!
Максим Макаров
Директор по продажам
(Россия, компания Selco s.r.l.)
m.makarov@selcoweld.com
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. 1113.
2. Д.Р. Замыслов. Уходящий век трансформаторов? –
М.: журнал «Электро» №11(154) 2006, с. 100 103
"