Spannungsfall am Schweißkabel
Ein weicher Lichtbogen an langer Leitung ist keine Laune des Geräts, sondern sind unterwegs verlorene Volt. Unten steht, wie viele bei Ihrem Strom, Ihrer Länge und Ihrem Querschnitt verloren gehen — und wie viel davon zu Wärme wird.
Wie gerechnet wird
Eine Formel: ΔU = 2 · L · I · ρ / A, mit L als
Länge einer Leitung in Metern, I als Strom in Ampere,
A als Querschnitt in mm² und ρ als spezifischem
Widerstand: 0,0175 für Kupfer, 0,0282 für Aluminium.
Die Zwei in der Formel ist der Rückweg. Der Strom kommt über die Werkstückleitung zurück, legt also die doppelte Entfernung vom Gerät zum Bauteil zurück. Deshalb fragt der Rechner nach einer Leitung und nicht nach der Summe beider.
Die im Kabel verlorene Leistung ist P = ΔU · I. Bei 200 A
und 4 V Fall sind das 800 W — so viel heizt das Kabel, statt Metall
zu schmelzen. Daher die warme Leitung nach einer Stunde Arbeit: kein Defekt,
sondern das Ergebnis dieser Rechnung.
Dieser Rechner beantwortet „was kostet mich das Kabel, das ich habe“. Die umgekehrte Frage — „welchen Querschnitt brauche ich, um unter einem bestimmten Fall zu bleiben“ — beantwortet der Rechner für den Kabelquerschnitt. Formel und Widerstandswerte sind dieselben, deshalb stimmen beide immer überein.
Was zu viel ist
| Fall | Was das in der Praxis heißt |
|---|---|
| bis 2 V | Beim Schweißen nicht zu merken; die Leitung hat Reserve |
| 2–4 V | Grenzbereich. Der Bogen hält noch, das Kabel wird spürbar warm |
| über 4 V | Weicher Bogen, schlechtes Zünden, Kleben beim Ansetzen |
Diese Stufen sind Werkstattpraxis, keine Norm. Sie folgen aus einem einfachen Vergleich: der Lichtbogen an der Stabelektrode arbeitet mit etwa 25 V, vier verlorene Volt sind also ein Sechstel davon.
Was tun, wenn es zu viel wird
Ein dickeres Kabel wirkt direkt proportional: doppelter Querschnitt, halber Fall. Das ist die einzige Maßnahme, die immer hilft.
Ein kürzerer Weg wirkt genauso stark und ist oft billiger: das Gerät auf die halbe Entfernung heranzuholen bringt so viel wie doppelter Querschnitt. Überschüssiges, zum Ring aufgewickeltes Kabel verkürzt nichts und bildet bei Wechselstrom zusätzlich eine Spule.
Die Masseklemme ist häufig schuldiger als das Kabel. Der Übergangswiderstand über Rost, Farbe oder eine lose Klemme steht in keiner Formel und frisst mehr als zehn Meter Leitung. Die Klemme gehört auf blankes Metall und so nah wie möglich an die Naht.
Aluminium statt Kupfer ergibt beim gleichen Querschnitt 60 % mehr Fall. Aluminiumkabel ist billiger, muss aber zwei Stufen dicker sein, um mit Kupfer gleichzuziehen — und damit ist der Preisvorteil weg.
Wie es weitergeht
Querschnitt für einen vorgegebenen Fall — Rechner für den Kabelquerschnitt. Wie lange das Gerät ohne Pause durchhält — Einschaltdauer. Betrieb am Stromerzeuger — Stromerzeuger fürs Schweißen. Warum nasse Leitung und schlechte Masse mehr sind als ein weicher Bogen — elektrische Sicherheit.
Häufige Fragen
Wie viel Spannung darf die Leitung verlieren?
In der Werkstattpraxis gelten bis 4 V beim Arbeitsstrom als Obergrenze, unter 2 V ist besser. Das ist keine Normforderung, sondern die Grenze, ab der sich der Lichtbogen merklich ändert: bei rund 25 V am Bogen sind vier Volt ein Sechstel der Spannung, die dort fehlt, wo sie gebraucht wird.
Warum wird die Länge verdoppelt?
Weil der Strom zurück muss. Der Kreis schließt sich über die Werkstückleitung, der Strom legt also die doppelte Entfernung vom Gerät zum Bauteil zurück. Der Rechner fragt nach der Länge einer Leitung und verdoppelt selbst — beide Leitungen bitte nicht von Hand addieren.
Ändern zusammengesteckte Verlängerungen das Ergebnis?
Ja, und meist zum Schlechteren. Jede Kupplung bringt einen Übergangswiderstand mit, den diese Formel nicht kennt; eine angelaufene oder lockere Steckverbindung kostet mehr als zehn Meter Leitung. Wirkt der Lichtbogen trotz richtigem Querschnitt weich, prüfen Sie zuerst Kupplungen und Masseklemme.
Aktualisiert: