Spadek napięcia na przewodzie spawalniczym
Miękki łuk przy długim przewodzie to nie kaprys spawarki, tylko wolty zgubione po drodze. Poniżej ile ich ginie przy twoim prądzie, długości i przekroju — i ile z tego idzie w ciepło.
Jak to się liczy
Wzór jest jeden: ΔU = 2 · L · I · ρ / A, gdzie L
to długość jednej żyły w metrach, I — prąd w amperach,
A — przekrój w mm², a ρ — rezystywność materiału:
0,0175 dla miedzi i 0,0282 dla aluminium.
Dwójka we wzorze to droga powrotna. Prąd wraca przewodem masowym, więc płynie przez dwukrotność odległości od spawarki do przedmiotu. Dlatego kalkulator pyta o długość jednej żyły, a nie o sumę obu.
Moc tracona w przewodzie to P = ΔU · I. Przy 200 A
i spadku 4 V to 800 W — tyle grzeje się kabel, zamiast topić metal.
Stąd bierze się ciepły przewód po godzinie pracy: to nie usterka, to wynik
tego rachunku.
Ten kalkulator odpowiada na pytanie „co gubi kabel, który mam”. Odwrotne pytanie — „jaki przekrój kupić, żeby zmieścić się w danym spadku” — liczy kalkulator przekroju przewodu. Wzór i rezystywności są te same, więc wyniki obu zawsze się zgadzają.
Ile to jest dużo
| Spadek | Co to znaczy w praktyce |
|---|---|
| do 2 V | Nie do zauważenia przy pracy; przewód dobrany z zapasem |
| 2–4 V | Granica. Łuk jeszcze stabilny, ale przewód wyraźnie się grzeje |
| powyżej 4 V | Łuk miękki, trudne zajarzenie, elektroda przykleja się przy starcie |
To rozgraniczenie warsztatowe, a nie wymaganie normy. Bierze się z prostego porównania: łuk elektrody otulonej pracuje przy mniej więcej 25 V, więc 4 V zgubione na kablu to szósta część napięcia, którego już nie ma w miejscu, gdzie jest potrzebne.
Co robić, gdy wychodzi za dużo
Grubszy przewód działa wprost proporcjonalnie: podwojenie przekroju połowi spadek. To jedyny sposób, który zawsze pomaga.
Krótsza droga działa tak samo mocno, a często jest tańsza: przysunięcie spawarki o połowę odległości daje ten sam efekt co dwukrotnie grubszy kabel. Zwinięty w krąg nadmiar przewodu nie tylko nie skraca drogi, ale jeszcze robi cewkę, która przy prądzie przemiennym dodaje własną przeszkodę.
Zacisk masy bywa większym winowajcą niż sam przewód. Rezystancja przejścia na rdzy, farbie albo luźnym zacisku nie mieści się w żadnym wzorze, a potrafi zjeść więcej niż dziesięć metrów kabla. Masę mocuje się do oczyszczonego metalu i jak najbliżej spoiny.
Aluminium zamiast miedzi daje przy tym samym przekroju o 60 % większy spadek. Kabel aluminiowy bywa tańszy, ale żeby dorównać miedzianemu, musi być o dwa stopnie grubszy — i wtedy przewaga ceny znika.
Co dalej
Dobór przekroju pod zadany spadek — kalkulator przekroju przewodu. Ile spawarka wytrzyma bez przerwy — cykl pracy. Zasilanie z generatora — agregat pod spawarkę. Dlaczego mokry przewód i zła masa to nie tylko miękki łuk — bezpieczeństwo elektryczne.
Częste pytania
Ile wolt wolno stracić na przewodzie?
W praktyce warsztatowej przyjmuje się do 4 V przy prądzie roboczym, a najlepiej poniżej 2. Nie jest to wymaganie normy, tylko granica, po przekroczeniu której łuk zaczyna się wyraźnie zmieniać: przy 25 V na łuku każdy stracony wolt to cztery procent mniej.
Dlaczego długość mnoży się przez dwa?
Bo prąd musi wrócić. Obwód zamyka się przez przewód masowy, więc metal przewodzi na dwukrotności odległości od spawarki do przedmiotu. Kalkulator pyta o długość jednej żyły i sam podwaja — nie sumuj obu przewodów ręcznie.
Czy przedłużacz z kilku kabli zmienia wynik?
Zmienia, i zwykle na gorsze. Każde złącze to dodatkowa rezystancja przejścia, która nie mieści się w tym wzorze; zaśniedziała albo luźna wtyczka potrafi zgubić więcej niż dziesięć metrów przewodu. Jeśli łuk jest miękki mimo poprawnego przekroju, sprawdź złącza i zacisk masy.
Aktualizacja: