Aktualności i przegląd rynku

Z praktyki galwanizera - prąd w galwanizerni

Współczesne galwanizernie praktycznie w całości opierają się na energii elektrycznej. Często to, co jest oparte na prądzie elektrycznym: kable, prostowniki, w ogóle instalacja elektryczna, często budzi w nas odruch strachu przed nieznanym. Szczególnie wówczas, gdy coś zaczyna się dziać złego.

Duże zakłady mają swoich elektryków, a z kolei w małych galwanizerniach dobrze jest, gdy ktoś zna się na elektryce i jednocześnie posiada uprawnienia SEP. Niestety, w większości małych szczególnie rzemieślniczych zakładach galwanicznych, sami musimy borykać się z problemami elektrycznymi. Mimo iż osobiście posiadam ww. uprawnienia SEP do 1 kV nie stanowią one podstawy do rozwiązywania problemów elektrycznych w galwanizerni. Okazuje się, że wiedza i doświadczenie, którym musimy dysponować podczas obsługi urządzeń galwanicznych jest to dosyć wąska gałąź elektrotechniki. Niestety, w tym przypadku najbardziej efektywne jest własne doświadczenie, które nabywa się latami podczas pracy w galwanizerni.

Jednym z najważniejszych urządzeń galwanicznych są prostowniki. O ile dawniej był tylko jeden producent polski, to teraz dostawców jest wielu, są również prywatne małe firmy, które specjalizują się w dostarczaniu nowych, czy to modyfikacji starych prostowników. Bardzo często galwanizernie bazują na starych prostownikach galwanicznych chłodzonych olejowo i posiadających autotransformatory, np. typu GPA. Są to duże prostowniki o prądzie do 1500A, gdzie regulacja prądu odbywa się za pomocą autotransformatora. W swojej praktyce wykorzystujemy dwa rodzaje prostowników, gdzie prąd jest prostowany za pomocą mostków diodowych oraz jeszcze stare - selenowe. Muszę przyznać, że prostownik selenowy, który ma już 40 lat, spisuje się doskonale. Stosujemy go przy elektropolerowaniu i uzyskanie z niego prądu np. 600 A przy napięciu 15 V nie stwarza żadnego problemu. W tego typu prostownikach sterowanie prądem odbywa się za pomocą autotransformatora. Jest to jeden z bardziej wrażliwych elementów całego urządzenia. Możemy spotkać się z problemem, iż uległ nam uszkodzeniu jeden z rdzeni trójfazowego autotransformatora. Przy starych tego typu urządzeniach ciężko jest o zamienniki. W tej sytuacji możemy zlecić przerobienie go na sterowanie za pomocą tyrystorów, ważne jest nieuszkodzone uzwojenie wtórne. Są w Polsce firmy, które oferują tego typu usługi lub awaryjnie prostownik może pracować na dwóch fazach, ale podkreślam, jest to sytuacja awaryjna. Dla pokazania, jaka jest różnica różnicy w pracy pomiędzy prostownikiem ze sprawnym autotransformatorem a uszkodzonym zostały wykonane fotografie wykresów oscyloskopowych napięć uzyskiwanych w sprawnym prostowniku (fot. 1) i niesprawnym (z uszkodzonym jednym rdzeniem) – fot. 2. Wykres sinusoidy na fot. 1 jest „pełny”, w wykresie na fot. 2 natomiast brakuje części sinusoidy. Czym to skutkuje? Z prostownika z niesprawnym jednym rdzeniem nie możemy uzyskać pełnej mocy, co znacznie ogranicza nam wielkość pokrywanych detali, tzn. chcąc zachować np. zalecane natężenie prądu np. 5A/dm kw. musimy ograniczyć galwanizowaną powierzchnię. Z innym nietypowym efektem wynikającym z braku jednej fazy są kłopoty podczas chromowania. O tym problemie pisałem już w jednym z poprzednich numerów ”Lakiernictwa Przemysłowego”. Dla przypomnienia brak jednej fazy w prostowniku do chromowania skutkuje uzyskiwaniem brudnoszarych powłok. Ten efekt nie jest praktycznie poruszany w książkach o galwanizacji. Opis tego zjawiska znalazłem w jednej z niemieckich książek poświęconych galwanotechnice, teoria tam opisana całkowicie potwierdziła się w praktyce. Wydajność prostownika potrafi spaść do 15 proc. maksymalnej.

Jest jeszcze jeden problem przy tego typy prostownikach. Sporo starszych prostowników GPA jest sterowanych za pomocą silnika trójfazowego i uszkodzenie jednego uzwojenia autotransformatora powoduje, że przestaje działać sterowanie silnikiem suwaka od autotransformatora. Rzecz tutaj polega na tym, że silniki od sterowania suwaka są zasilane z odczepów autotransformatora. Ten silnik jest zasilany niższym napięciem. Uszkodzenie jednego rdzenia powoduje brak jednej fazy i silnik nie może działać. W tej sytuacji przełączenie na bezpośrednie zasilanie 3x400V spowoduje, że silnik zacznie pracować, ale będzie się bardzo grzał, łatwo go więc uszkodzić. Mało tego, podczas pracy prostownika z uszkodzonym rdzeniem transformatora zaczynamy wprowadzać do sieci energetycznej zakłócenia. Tym niemniej w sytuacji awaryjnej możemy się tak poratować. Podczas pracy z prostownikami starego typu o dużej mocy takich, jak np. GPA, mamy problem z wyświetlaniem wielkości natężenia prądu płynącego przez wannę. Oczywiście mówimy tutaj o małych natężeniach. W czym problem? Tego typu prostowniki są przewidziane do pracy przy dużych natężeniach prądu rzędu 1000A, takie też boczniki prądowe są zastosowane w tych urządzeniach. I w związku z tym na tablicach sterujących skala takiego prostownika w zakresie niskich wartości prądowych nie pozwala na dokładne ustalenie wartości płynącego prądu. Wychylenia wskazówki amperomierza są za mało precyzyjne. Małe galwanizernie często pracują przy niskich napięciach prądu rzędu kilku, kilkudziesięciu amper.