교류 아크 용접기의 규격

 

1 . 교류 아크 용접기의 규격

 용접기의 용량과 규격, 특성은 표  3-8과 같다.

              

             표 3 - 8, 교류 용접기의 규격(KSC 9602)

종 류	정격 2차 전류[A]	정격 사용률 (%)	정격부하전압		최고2차 무부하 전압[V]	2차전류		사용되는 용접봉의 지름
			전압강하 [V]	리액턴스 [V]		최대치 [A]	최소치 [A]
AW200	200	40	30	0	85이하	200이상 220이하	35이하	2.0~4.0
AW300	300	40	35	0	85이하	300이상 330이하	60이하	2.6~6.0
AW400	400	40	40	0	85이하	400이상 440이하	80이하	3.2~8.0
AW500	500	60	40	12	95이하	500이상 550이하	100이하	4.0~8.0

 

가. 사용률(duty cycle)과 허용 사용률

 용접현장에서 아크를 발생하는 시간보다 쉬는 시간이 많다. 이 쉬는 시간을 휴식시간 이라 하며, 아크가 발생하고 있는 시간을 아크시간 이라 할때 사용률은 다음과 같다.

 

                  사용률[%] =   {아크 발생시간} over {아크 발생시간+휴식시간} x 100

 사용률은 10분을 기준으로 한다. 실제 용접 작업에서는 정격 2차 전류보다 낮은 전류로서 용접을 하는 경우가 많은데, 이 경우에는 정격 사용률 이상으로 작업을 할 수 있다. 이 때의 허용 사용률은 다음과 같다.

 

                 허용 사용률[%] = {(전격 2차전류)²} over {(실제의 용접전류)²}  x 정격 사용률[%]

나. 역률과 효율

 용접기로서 입력, 즉 전원 입력에 대하여 아크의 입력과 2차측 내부손실의 합의 비율을 역률(power factor)이라 하고, 아크쪽의 입력과 내부손실과의 합에 대하여 아크쪽의 입력 비율을 효율(efficiency)이라 하며, 역률과 효율 계산은 다음과 같이 한다.

 

 역률[%} = {소비 전력[㎾]} over {전원 입력[㎾]}  x 100 = {(아크 전압)×(아크 전류)+내부손실} over {2차 무부하 전압×아크 전류}  x 100

 

 효율[%] = {출력[㎾]} over {입력[㎾]} x 100 = {아크 전압×아크 전류} over {(아크 전압×아크 전류)+내부손실}  x 100

2. 교류 아크용접기의 부속장치

가. 전격 방지 장치

 교류 용접기는 무부하 전압이 비교적 높기 때문에 작업자를 감전으로부터 보호하기 위하여 전격 2차 부부하 전압을 20 ~ 30[V]이하로 유지하고, 용접이 시작되는 순간에 작동 릴레이가 잗동하여 용접이 가능하도록 되어 있다. 아크를 끊음과 동시에 자동적으로 2차 부부하 전압은 25[V]이하로 유지된다.

                 그림 3 - 9 전격방지기 배선도

나. 원격제어장치

 용접기에서 떨어져 작업을 할 때 작업 위치에서 전류를 조정할 수 있는 장치를 원격제어장치(remote control equipment0라 하는데 대표적으로 가포화 리액터형이 있다.

다. 핫 스타트 장치

 아크가 발생하는 초기에 용접봉과 모재가 냉각되어 있어 입열이 부족하여 아크가 불안정하고 용입이 충분하지 못하기 때문에 아크 초기만 용접 전류를 특별히 크게 하는 장치로 다음과 같은 장점이 있다.

 ① 아크 발생을 쉽게 한다. 

② 기포 발생을 방지한다. 

③ 비드 모양을 개선하고 아크 초기의 용입을 좋게 한다. ④ 무부하 전압을 70V이하로 저하할 수 있고, 전격위험이 적다.

라. 고주파 발생 장치

 교류 아크 용접기의 아크 안정을 확보하기 위하여 상용 주파의 아크 전류 외에 고전압(2,000 ~ 3,000V)DML 고주파전류(300~1,000Kc : 약전류)를 중첩시키는 방식이며 라디오나 TV등에 방해를 주는 결점도 있으나 다음과 같은 장점이 있다.

① 아크 손실이 적어 용접이 쉽다.

 ② 아크 발생 초기에 용접봉을 모재에 접촉시키지 않아도 아크 발생이 된다. 

③ 무부하 전압을 낮게 할 수 있다. 전격의 위험이 적고 전원 입력을 적게 할 수 있으므로 역률이 개선된다.

마. 용접기로서 구비해야 할 조건은 다음과 같은 것이 있다.

① 구조 및 취급방법이 간단해야 한다.

② 전류 조정이 용이하고 용접 중 일정한 전류가 흘러야 하며 용접 중 전류 값이 너무 크     게 변하지 않아야 한다.

③ 단락이 되었을 때 흐르는 전류가 너무 높지 말아야 한다.

④ 필요 이상으로 무부하 전압이 높지 말아야 하며, 견고하고 용접기의 미절연 부분이 없어     야 하며, 위험성이 적어야 한다.

⑤ 아크 발생이 용이한 정도의 무부하 전압이 유지되어야 한다.

⑥ 사용 중에 온도 상승이 적어야 한다.

⑦ 역률 및 효율이 좋와야 한다.

 용접기의 기능 유지는 작업 전.후 보수와 점검이 이루어져야 하며, 전기 접속부 및 케이블 파손 여부등의 확인, 그 외에 회전부위의 윤활이 충분한가 등 주기적으로 청소 및 점검이 이루어져야 한다.

3. 용접기의 보수 및 점검

① 습기, 먼지가 없고 환기가 잘되는 곳에 설치 한다.

② 정격 사용률에 맞게 사용된다.

③ 전류의 변동은 손잡이(탭) 부분을 회전하며 전류를 조정하지 않는다.

④ 2차측 단자의 한 쪽과 용접기 케이스는 반드시 접지한다.

⑤ 2차측 케이블이 길어지면 전압이 강하므로 가능한 지름이 큰 케이블을 사용한다.

⑥ 가동부분, 냉각 팬을 정기적으로 점검하고 주유한다.(회전부, 베러일, 축등)

⑦ 탭 전환부의 전기적 접속부는 자주 샌드 페이퍼 등으로 잘 닦아준다.

⑧ 용접케이블 등의 파손된 부분은 절연테이프로 감아준다

⑨ 1차측 탭은 1차측의 전류, 전압을 조절하는 것이므로 2차윽의 무부하 전압을 높이거나      용접전류를 높이는데 사용해서는 안된다.

 용접기는 이상의 주의사항 이외에 다음과 같은 장소에 용접기를 설치해서는 안 된다.

① 옥외에서 비바람이 치는 장소 ② 수증기 또는 습도가 높은 곳 ③ 휘발성 기름이나 가스가 있는 장소 ④ 먼지가 많이 나는 장소 ⑤ 유해한 부식성 가스가 존재하는 장소 ⑥ 폭발성 가스가 존재하는 장소 ⑦ 진동이나 충격을 받는장소 ⑧ 주의 온도가 -10℃ 이하의 장소