Działy

Mapa strony →

PL

Kalkulator przekroju przewodu spawalniczego

Zbyt cienki albo zbyt długi przewód gasi łuk skuteczniej niż słaba sieć: napięcie ginie po drodze i do łuku dochodzi już nie to, co pokazuje spawarka. Kalkulator dobiera przekrój i pokazuje rzeczywisty spadek.

Obliczenie uwzględnia oba przewody — zasilający i powrotny
Zwykle przyjmuje się 4 V
Spadek napięcia w miedzianym kablu spawalniczym przy 200 A i 20 m dla przekrojów 16, 35 i 70 mm²
Kabel nie bywa „trochę za cienki”: przy łuku 25 V strata ośmiu woltów to jedna trzecia napięcia.

Pobierz schemat: SVG · PNG

Wzór

S = 2 · ρ · L · I / ΔU

  • S — przekrój żyły, mm²
  • ρ — rezystywność: miedź 0,0175, aluminium 0,0282 Ω·mm²/m
  • L — długość przewodu w jedną stronę, m
  • I — prąd spawania, A
  • ΔU — dopuszczalny spadek napięcia, zwykle 4 V

Dwójka w liczniku bierze się stąd, że prąd przechodzi całą drogę dwa razy: przewodem do uchwytu i z powrotem przewodem masy. O przewodzie masy zapomina się najczęściej, a bierze on udział w stratach dokładnie tak samo.

Gotowa tabela dla przewodu miedzianego

Przekrój w mm² przy spadku napięcia nie większym niż 4 V.

Prąd, A10 m20 m30 m40 m50 m
1001625353550
1501635507070
2002535707095
25025507095120
300357095120150
4005070120150185

Miedź, sumaryczna długość jednej żyły. Wartości dobrane tak, by spadek napięcia nie przekroczył 4 V; przy krótkich odcinkach obowiązuje dolna granica z obciążalności długotrwałej.

Przewód zwinięty w krąg grzeje się mocniej

Pozostawiony w zwoju przewód działa jak cewka i gorzej oddaje ciepło. Przy długiej pracy na dużym prądzie krąg trzeba rozwinąć — inaczej izolacja odpuszcza na długo przed obliczeniowym limitem nagrzewania.

Grubość przewodu, średnica i przekrój kabla — co wpisać

W sklepie i na hali mówi się „gruby kabel”, ale kalkulator przekroju kabla potrzebuje przekroju żyły w mm² — tego, co stoi w oznaczeniu przewodu (np. 25, 35, 50). Średnica zewnętrzna z izolacją nic nie mówi: dwa przewody o tej samej grubości w dłoni mogą mieć różną żyłę. Jeśli znasz tylko średnicę samej miedzi, przekrój to S = π · d² / 4; w drugą stronę żyła 35 mm² ma ok. 6,7 mm średnicy, a 50 mm² — ok. 8,0 mm. Wynik kalkulatora zaokrąglaj zawsze w górę, do najbliższego przekroju z tabeli.

Co jeszcze sprawdzić

  • Styki. Utleniona końcówka albo rozluźnione złącze szybkie dają większy spadek niż dziesięć metrów przewodu. Grzejące się złącze to objaw wprost.
  • Zacisk masy. Stawia się go na oczyszczonym metalu jak najbliżej spoiny. Przez zgorzelinę i farbę prąd idzie źle, a punkt styku się wypala.
  • Przedłużanie przewodu. Skrętka na taśmę to dodatkowa rezystancja i zagrożenie pożarowe; potrzebne są złącza o właściwym przekroju.
  • Sieć zasilająca. Jeśli napięcie siada na wejściu, przewód spawalniczy nie ma z tym nic wspólnego — sprawdź przekrój i długość przewodu zasilającego oraz zabezpieczenie.

Trzy przykłady z liczbami

Wszystkie liczy ten sam wzór co kalkulator: miedź, dopuszczalny spadek 4 V, długość w jedną stronę (przewód do uchwytu i przewód masy tej samej długości).

Garaż: 150 A, 10 m

S = 2·0,0175·10·150 / 4 = 13,1 mm², najbliższy znormalizowany przekrój to 16 mm². Spadek na nim wynosi ok. 3,3 V, a straty ok. 490 W — tyle ciepła oddają oba przewody przy ciągłym łuku. Tabela podaje dla tej pary również 16 mm².

Budowa: 200 A, 30 m

S = 2·0,0175·30·200 / 4 = 52,5 mm², więc 70 mm² i spadek ok. 3,0 V. Typowy błąd na budowie to przewód 35 mm² „bo był”: spadek rośnie do ok. 6,0 V, a w miedzi ginie ok. 1,2 kW. Przy łuku MMA ok. 28 V (umowne napięcie z EN 60974-1 dla 200 A) to ponad jedna piąta napięcia.

Hala: 300 A, 40 m

S = 2·0,0175·40·300 / 4 = 105 mm², czyli 120 mm² i spadek ok. 3,5 V. Taki przewód waży dużo i źle się go przenosi, dlatego w praktyce taniej jest przestawić źródło bliżej stanowiska albo prowadzić do niego zasilanie, a nie przewód spawalniczy. Z aluminium ten sam przypadek wymagałby 185 mm² (ρ = 0,0282).

Jak czytać tabelę i dlaczego czasem różni się od kalkulatora

Wiersz to prąd spawania, kolumna — długość jednej żyły. Komórka pokazuje najmniejszy przekrój, przy którym spadek nie przekracza 4 V. Na krótkich odcinkach działa drugi limit: minimalny przekrój ze względu na nagrzewanie. Dla 100 A i 10 m wzór daje 8,75 mm², kalkulator zaokrągla do 10 mm², a tabela pokazuje 16 mm², bo taki jest dolny próg dla tego prądu. Progi przyjęte w tabeli: 16 mm² dla 100–150 A, 25 mm² dla 200–250 A, 35 mm² dla 300 A i 50 mm² dla 400 A.

Wniosek praktyczny: gdy kalkulator i tabela się różnią, bierz większą wartość. Kalkulator pilnuje napięcia, tabela dodatkowo pilnuje temperatury.

Spadek napięcia i nagrzewanie — dwa różne problemy

Spadek napięcia rośnie z długością i dotyczy jakości łuku. Nagrzewanie zależy od prądu i cyklu pracy i dotyczy izolacji. Długi przewód może być chłodny, a mimo to „zjadać” łuk; krótki cienki przewód nie zabierze wielu woltów, ale przy długim spawaniu na dużym prądzie się przegrzeje. Dlatego przewód dobiera się pod oba warunki naraz.

Dla półautomatu liczba waży jeszcze więcej. Kalkulator prędkości drutu przyjmuje dla MAG w mieszance napięcie ok. 14 + 0,05·I, czyli ok. 24 V przy 200 A. Te same 4 V spadku to tu około jednej szóstej napięcia łuku: łuk robi się krótszy, rośnie rozprysk i zmienia się przenoszenie metalu. Pomaga przewód masy o tym samym przekroju co przewód prądowy i krótki przewód pośredni do podajnika.

Złącza, końcówki i zacisk masy — ukryte miliomy

Opór przewodu jest mały: 10 m miedzi 35 mm² to ok. 5 mΩ. Tyle samo potrafi mieć jedno zaśniedziałe złącze albo źle zaciśnięta końcówka. Każdy 1 mΩ przy 200 A to 0,2 V spadku i 40 W ciepła w jednym punkcie — dlatego złe złącze czuć ręką po kilku minutach pracy.

  • Końcówki zaprasowane, nie przykręcone na gołym drucie. Przekrój końcówki musi odpowiadać przekrojowi przewodu.
  • Złącze szybkie dokręcone do końca. Luźne złącze iskrzy i wypala gniazdo w spawarce.
  • Zacisk masy na czystym metalu, blisko spoiny. Prąd płynący przez pół konstrukcji to dodatkowa droga i dodatkowy opór.

Typowe błędy

  • Liczenie tylko przewodu z uchwytem. Masa przewodzi ten sam prąd i traci tyle samo.
  • Cieńszy przewód masy „bo to tylko masa”. Przekrój masy nie powinien być mniejszy niż przewodu prądowego.
  • Łączenie odcinków skrętką i taśmą. To opór i ryzyko pożaru; do przedłużania są złącza.
  • Mylenie przewodu spawalniczego z zasilającym. Za wybijanie bezpiecznika odpowiada strona sieciowa — o niej w artykule spawarka wybija bezpiecznik.

Jeśli masz już przewód i chcesz wiedzieć, ile traci, odwróć zadanie: kalkulator spadku napięcia liczy wolty i waty dla znanego przekroju. Objawy za dużego spadku — przyklejanie się elektrody i miękki łuk — opisuje artykuł elektroda się przykleja.

Częste pytania

Jaki przekrój przewodu potrzeba na 200 A przy 20 m?

Przy dopuszczalnym spadku 4 V i żyle miedzianej obliczenie daje 35 mm². Przy 40 m potrzeba już 70 mm². Długość liczy się w jedną stronę, ale do wzoru wchodzi podwojona — prąd płynie do elementu i wraca przewodem masy.

Dlaczego przy długim przewodzie spawarka „nie ciągnie”?

Spadek napięcia na przewodzie odejmuje się od napięcia łuku. Tracąc 6–8 V, dostajesz miękki łuk, przyklejanie elektrody i brak przetopu, choć na wyświetlaczu stoi właściwy prąd. Pomaga nie mocniejsza spawarka, tylko grubszy przewód.

Czy można użyć przewodu aluminiowego?

Można, ale przekrój trzeba zwiększyć mniej więcej 1,6 raza: rezystywność aluminium to 0,0282 wobec 0,0175 miedzi. Do tego aluminium gorzej znosi zginanie i wymaga specjalnych końcówek — do przewodu przenośnego to zły wybór.

Czy przewód masy musi mieć ten sam przekrój co przewód z uchwytem?

Tak. Przez masę płynie dokładnie ten sam prąd, więc traci ona tyle samo woltów na metr. Cieńsza masa podnosi spadek całego obwodu i grzeje się szybciej niż przewód prądowy. Kalkulator zakłada oba przewody tej samej długości i przekroju.

Jak długi może być przewód spawalniczy?

Nie ma sztywnej granicy — jest dopuszczalny spadek. Przy 200 A i limicie 4 V przekrój 35 mm² wystarcza na ok. 20 m w jedną stronę, a 70 mm² na ok. 40 m. Dłużej — grubszy przewód albo źródło bliżej stanowiska.

Ile watów traci przewód spawalniczy?

Straty to spadek napięcia razy prąd. Przy 150 A i 10 m przewodu 16 mm² spadek wynosi ok. 3,3 V, czyli ok. 490 W ciepła w obu przewodach. Przy 200 A, 30 m i 35 mm² — ok. 6 V i ok. 1,2 kW.

Autor: , spawacz i ślusarz konstrukcji stalowych Aktualizacja: