Падіння напруги на зварювальному кабелі
М’яка дуга на довгому кабелі — не примха апарата, а вольти, загублені дорогою. Нижче — скільки їх зникає за вашого струму, довжини й перерізу і скільки з цього йде в тепло.
Як це рахується
Формула одна: ΔU = 2 · L · I · ρ / A, де L —
довжина однієї жили в метрах, I — струм в амперах,
A — переріз у мм², а ρ — питомий опір матеріалу:
0,0175 для міді й 0,0282 для алюмінію.
Двійка у формулі — це зворотний шлях. Струм повертається кабелем маси, отже проходить подвоєну відстань від апарата до виробу. Тому калькулятор питає довжину однієї жили, а не суму обох.
Потужність, що втрачається в кабелі, — це P = ΔU · I.
За 200 А й падіння 4 В виходить 800 Вт: стільки гріє кабель
замість того, щоб плавити метал. Звідси й теплий провід через годину роботи —
це не несправність, це результат того самого рахунку.
Цей калькулятор відповідає на питання «що втрачає кабель, який у мене є». Зворотне питання — «який переріз купити, щоб укластися в задане падіння» — рахує калькулятор перерізу кабелю. Формула й питомі опори ті самі, тому результати обох завжди сходяться.
Скільки це багато
| Падіння | Що це означає на практиці |
|---|---|
| до 2 В | У роботі не помічається; кабель дібрано із запасом |
| 2–4 В | Межа. Дуга ще стійка, але кабель помітно гріється |
| понад 4 В | Дуга м’яка, підпал важкий, електрод липне на старті |
Це цехова межа, а не вимога норми. Береться вона з простого порівняння: дуга покритого електрода працює приблизно за 25 В, отже 4 В, загублені на кабелі, — це шоста частина напруги, якої вже немає там, де вона потрібна.
Що робити, якщо виходить забагато
Товщий кабель діє прямо пропорційно: подвоєння перерізу ділить падіння навпіл. Це єдиний спосіб, який допомагає завжди.
Коротший шлях діє так само сильно, а часто дешевше: присунути апарат удвічі ближче — той самий ефект, що вдвічі товщий кабель. Змотаний у бухту надлишок не тільки не вкорочує шлях, а ще й робить котушку, яка на змінному струмі додає власний опір.
Затискач маси буває більшим винуватцем, ніж сам кабель. Перехідний опір на іржі, фарбі чи розхитаному затискачі не входить у жодну формулу, а з’їдає більше, ніж десять метрів проводу. Масу кріплять до зачищеного металу і якомога ближче до шва.
Алюміній замість міді за того самого перерізу дає падіння на 60 % більше. Алюмінієвий кабель буває дешевший, але щоб зрівнятися з мідним, він має бути на два ступені товщий — і тоді виграш у ціні зникає.
Що далі
Добір перерізу під задане падіння — калькулятор перерізу кабелю. Скільки апарат витримає без перерви — цикл роботи. Живлення від генератора — генератор під апарат. Чому мокрий кабель і погана маса — це не лише м’яка дуга — електробезпека.
Часті питання
Скільки вольтів можна втратити на кабелі?
У цеховій практиці беруть до 4 В за робочого струму, а краще менше 2. Це не вимога норми, а межа, після якої дуга помітно змінюється: за 25 В на дузі кожен втрачений вольт — це на чотири відсотки менше.
Чому довжина множиться на два?
Бо струмові треба повернутися. Коло замикається зворотним кабелем, отже метал проводить на подвоєній відстані від апарата до виробу. Калькулятор питає довжину однієї жили й подвоює сам — не складайте обидва кабелі руками.
Чи змінює результат подовжувач із кількох шматків?
Змінює, і зазвичай на гірше. Кожне з’єднання — це додатковий перехідний опір, якого у формулі немає; окислений або розхитаний роз’єм втрачає більше, ніж десять метрів кабелю. Якщо дуга м’яка за правильного перерізу, перевірте роз’єми та затискач маси.
Оновлено: