Падение напряжения на сварочном кабеле
Мягкая дуга на длинном кабеле — не каприз аппарата, а вольты, потерянные по дороге. Ниже — сколько их пропадает при вашем токе, длине и сечении, и сколько из этого уходит в тепло.
Как это считается
Формула одна: ΔU = 2 · L · I · ρ / A, где L —
длина одной жилы в метрах, I — ток в амперах, A —
сечение в мм², а ρ — удельное сопротивление материала:
0,0175 для меди и 0,0282 для алюминия.
Двойка в формуле — это обратный путь. Ток возвращается по кабелю массы, значит проходит удвоенное расстояние от аппарата до изделия. Поэтому калькулятор спрашивает длину одной жилы, а не сумму обеих.
Мощность, теряемая в кабеле, — это P = ΔU · I. При 200 А
и падении 4 В выходит 800 Вт: столько греет кабель вместо того,
чтобы плавить металл. Отсюда и тёплый провод через час работы — это
не неисправность, это результат того же расчёта.
Этот калькулятор отвечает на вопрос «что теряет кабель, который у меня есть». Обратный вопрос — «какое сечение купить, чтобы уложиться в заданное падение» — считает калькулятор сечения кабеля. Формула и удельные сопротивления те же, поэтому результаты обоих всегда сходятся.
Сколько это много
| Падение | Что это значит на практике |
|---|---|
| до 2 В | В работе не замечается; кабель подобран с запасом |
| 2–4 В | Граница. Дуга ещё устойчива, но кабель заметно греется |
| больше 4 В | Дуга мягкая, поджиг трудный, электрод липнет на старте |
Это цеховая граница, а не требование нормы. Берётся она из простого сравнения: дуга покрытого электрода работает примерно при 25 В, значит 4 В, потерянные на кабеле, — это шестая часть напряжения, которого уже нет там, где оно нужно.
Что делать, если выходит много
Кабель толще работает прямо пропорционально: удвоение сечения делит падение пополам. Это единственный способ, который помогает всегда.
Путь короче действует так же сильно, а часто дешевле: придвинуть аппарат вдвое ближе — тот же эффект, что вдвое более толстый кабель. Смотанный в бухту излишек не только не укорачивает путь, но ещё и делает катушку, которая на переменном токе добавляет собственное сопротивление.
Зажим массы бывает большим виновником, чем сам кабель. Переходное сопротивление на ржавчине, краске или разболтанном зажиме не входит ни в какую формулу, а съедает больше, чем десять метров провода. Массу крепят к зачищенному металлу и как можно ближе к шву.
Алюминий вместо меди при том же сечении даёт падение на 60 % больше. Алюминиевый кабель бывает дешевле, но чтобы сравняться с медным, он должен быть на две ступени толще — и тогда выигрыш в цене исчезает.
Что дальше
Подбор сечения под заданное падение — калькулятор сечения кабеля. Сколько аппарат выдержит без перерыва — ПВ и цикл работы. Питание от генератора — генератор под аппарат. Почему мокрый кабель и плохая масса — это не только мягкая дуга — электробезопасность.
Частые вопросы
Сколько вольт можно потерять на кабеле?
В цеховой практике берут до 4 В при рабочем токе, а лучше меньше 2. Это не требование нормы, а граница, после которой дуга заметно меняется: при 25 В на дуге каждый потерянный вольт — это четыре процента меньше.
Почему длина умножается на два?
Потому что току надо вернуться. Цепь замыкается через обратный кабель, значит металл проводит на удвоенном расстоянии от аппарата до изделия. Калькулятор спрашивает длину одной жилы и удваивает сам — не складывайте оба кабеля руками.
Меняет ли результат удлинитель из нескольких кусков?
Меняет, и обычно в худшую сторону. Каждое соединение — это дополнительное переходное сопротивление, которое в формулу не входит; окислившийся или разболтанный разъём теряет больше, чем десять метров кабеля. Если дуга мягкая при правильном сечении, проверьте разъёмы и зажим массы.
Обновлено: