Защо ме хваща ток при TIG заваряване
Изолацията на ръкохватката не помага, защото проблемът рядко е в горелката
Преди време под едно мое видео се появи коментар, който заслужава повече от два реда отговор. Човекът пише, че при TIG заваряване на определени заварки го хваща ток. Сервизът вече е отварял ръкохватката и е слагал допълнителна изолация. Без ефект.
Този сценарий се повтаря в почти всяка работилница, а решението почти никога не е там, където го търсят. Ако допълнителната изолация не е променила нищо, значи токът не идва отвън към ръката ти. Ти самият си станал част от веригата.
Какво всъщност се случва
Между волфрама и детайла стои напрежение на празен ход. При повечето инвертори то е между 60 и 80 волта, при AC режим и повече. Това напрежение седи там постоянно, докато апаратът е включен, независимо дали гори дъга.
Докато си сух и стоиш на изолиран под, това напрежение не намира път през теб. Съпротивлението на сухата кожа е достатъчно високо, за да не потече ток, който да усетиш. Достатъчно е обаче едно от двете условия да отпадне и цифрите се променят драстично.
Code:
Сухa кожа и ръкавица:
U = 65 V, R ≈ 50 000 Ω
I = 65 / 50 000 = 0,0013 A = 1,3 mA -> не се усеща
Изпотена ръка, влажна дреха, метален под:
U = 65 V, R ≈ 1 500 Ω
I = 65 / 1 500 = 0,043 A = 43 mA -> над прага на пусканеРазликата е трийсет пъти. Същият апарат, същата горелка, същите настройки. Променило се е само тялото и позата.
Точно затова се случва на определени заварки. В определени пози опираш с ръка, лакът или гръб в детайла или в масата и едновременно с това имаш втори контакт към земя. Тогава ставаш мост.
Шест места, където се крие причината
1. Влага и пот
Най-честата причина и първата, която трябва да елиминираш. Лятото, дълга сесия, изпотени ръкавици, мокра тениска на гърба, който опира в детайла. Кожното съпротивление пада, а с него и прагът, при който усещаш нещо.
Тест: суха ръкавица, суха дреха, гумена постелка под краката, десет минути работа. Ако усещането изчезне, вече знаеш отговора. Кожените ръкавици за TIG са тънки нарочно, но тънко и мокро е лоша комбинация.
2. Масата
Клемата на обратния кабел трябва да седи на чист метал. Не върху боя, не върху ръжда, не върху окисел, не върху цинк. И възможно най-близо до заваръчната зона.
Провери три неща:
- Челюстите на клемата дали са чисти и дали пружината още държи
- Мястото, където кабелът влиза в клемата, за окисление и прегорели жила
- Сечението на кабела дали отговаря на тока, с който работиш
Лоша маса означава пад на напрежение и потенциал там, където не го искаш. Освен това дъгата пали трудно, а това обикновено е първият симптом, който хората забелязват, без да го свържат с щипането.
3. Заземяването на контакта
Тук вече става сериозно. Всеки инвертор има входен EMI филтър с кондензатори между фазата, нулата и корпуса. Тези кондензатори са проектирани да отвеждат високочестотния шум към защитния проводник.
Ако PE проводникът липсва или е прекъснат, този шум и част от мрежовото напрежение остават на корпуса. Тогава корпусът виси на около половината мрежово напрежение през тези кондензатори. Токът е малък, ограничен от капацитета, но усещането е много характерно. Не е удар, а бръмчащо, лепкаво щипане, което идва от всяка метална част на системата.
Ако описанието ти звучи познато, това е първото място, което да провериш. Тествай контакта с индикатор за инсталация. Провери и дали дефектнотоковата защита реално се задейства с тестовия бутон.
4. Двоен път към земя
Ситуацията се получава, когато детайлът има собствена връзка към земя, независима от обратния кабел. Класически случаи:
- Заваръчна маса, завинтена към стоманената конструкция на халето
- Автомобил, на който едновременно виси зарядно или бустер
- Тръбопровод или конструкция, свързана със сградна инсталация
- Втори апарат, включен на същия детайл от друг колега
При две точки на заземяване се появява разлика в потенциалите между тях. Част от тока тръгва по паразитния път вместо през обратния кабел. Ти минаваш по средата на тази разлика.
5. AC режим, HF и VRD
Ако щипането се появява предимно при алуминий, това е донякъде закономерно. При AC режим напрежението на празен ход е по-високо, а високочестотната стабилизация работи през цялото време на заваряване, не само при палене.
Проверù дали апаратът има VRD, тоест функция за намаляване на напрежението на празен ход. Ако има, включи я за работа на DC. VRD сваля напрежението в паузите до безопасни стойности и дъгата пак пали нормално.
Ако работиш DC и все пак имаш HF палене, огледай изолацията на горелката отвън по цялата дължина. Високата честота намира и най-малката пукнатина.
6. Кабели и водно охлаждане
Механичните дефекти са последни в списъка, но ги има. Мястото, където кабелният пакет излиза от апарата, се пречупва хиляди пъти и изолацията там се уморява. Същото важи за входа в ръкохватката.
При водна горелка има допълнителен капан. Ако някой е долял обикновена вода от чешмата вместо охлаждаща течност, вътре имаш проводник, който минава през цялата горелка. Дестилирана вода с антифриз, нищо друго.
Измерването, което отнема десет минути
Вместо да гадаеш, вземи мултиметър на променливо напрежение и направи три измервания. Апаратът е включен в мрежата, но дъгата не гори.
- Между корпуса на апарата и защитния контакт на близък контакт. Очаквана стойност: около нула.
- Между детайла и защитния контакт. Очаквана стойност: около нула.
- Между двата края на голям детайл или между детайла и масата. Очаквана стойност: около нула.
Всичко над няколко волта означава проблем и вече знаеш в коя посока да ровиш. Ако измерването по точка 1 или 2 покаже десетки волтове, това е дефект в инсталацията, не в апарата.
Измерването по точка 3 показва разлика в потенциалите и потвърждава сценария с двойния път към земя.
Кога да спреш работа
Ако между корпуса на апарата и земя измериш десетки волтове, спри и не работи, докато инсталацията не бъде оправена. Това вече не е неприятно щипане, а е въпрос на време и малко повече пот.
Заваръчното напрежение на празен ход рядко убива само по себе си. Проблемът е вторичен. Трепването на ръката с горелка на 200 ампера, докато си на стълба или в тясно пространство, е причинило повече наранявания от самия ток.
Бърз чеклист
- Сухи ръкавици, суха дреха, изолирана обувка и постелка под краката
- Клема за маса на чист метал, близо до заварката, здрав кабел
- Проверено заземяване на контакта и работеща дефектнотокова защита
- Един път към земя, не два. Изключено зарядно, свободна маса
- VRD включен, ако апаратът го предлага
- Огледан кабелен пакет по цялата дължина, особено при излизане от апарата
- Дестилирана вода с антифриз при водно охлаждане
Работи отгоре надолу. В повечето работилници отговорът е в първите три точки, а до шеста рядко се стига.
Ключови думи: TIG заваряване, хваща ток, напрежение на празен ход, OCV, VRD, заземяване, PE проводник, разлика в потенциалите, EMI филтър, аргонова заварка, безопасност при заваряване, дефектнотокова защита
Източници: EN 60974-1 (изисквания към заваръчни източници на ток), IEC 60479-1 (действие на тока върху човешкото тяло), техническа документация на производители на TIG инвертори, собствен опит от работилницата.
toni@dtgarage:~$ whoami
Тони Ангелчовски | Ексклузивно за DTGaraGe
toni@dtgarage:~$ cat LICENSE
Копирането и републикуването без разрешение не е позволено.
toni@dtgarage:~$ ./support.sh
Подкрепи DTGaraGe и независимото техническо съдържание
toni@dtgarage:~$ █
Тони Ангелчовски | Ексклузивно за DTGaraGe
toni@dtgarage:~$ cat LICENSE
Копирането и републикуването без разрешение не е позволено.toni@dtgarage:~$ ./support.sh
Подкрепи DTGaraGe и независимото техническо съдържаниеtoni@dtgarage:~$ █