전기용접기설비의 분류 및 특성

전기용접기설비의 분류 및 특성

 

 

1. 전기용접기설비의 개요

전기용접기는 용접의 원리, 용접방법 등에 따라 다양하게 분류되지만 전기적인 관점으로는 크게 아크용접기와 저항용접기로 구분한다.

 

2. 전기용접기설비의 분류

1) 저항용접

용접하는 모재의 접촉부에 전류를 통하여 여기에서 발생하는 저항열에 의해서 가열하고 압력을 가해 접착하는 용접이다.

2) 유도용접

용접부분을 유도가열방식으로 가열해서 용접하는 방식으로 주로 전봉관(電縫管)의 제조에 응용된다.

3) 아크용접

용접하려는 금속모재와 용접용전극(용접봉 또는 전극 와이어)과의 사이에서 발생한 아크열에 의해 금속을 가열해서 용융 접착시키는 것이다.

 

3. 전기용접기설비의 특성

용접기부하가 대용량의 경우에는 전기사업자의 플리커 및 고조파발생 제한여부를 검토하여야 하며, 또한 부하 불평형을 방지가힉 위한 변압기 결선방식의 적용여부를 검토하여야 한다.

 

1) 교류 아크용접기의 특성

교류아크용접기는 누설리액턴스가 큰 리케이지 형 절연변압기로서, 아크용접기는 역률이 매우 나쁘며(보통 40~50%) 사용상태가 단속적(정격사용률 20% 정도)이므로 역률개선 및 용접기 사용률을 고려한 설비의 합리화가 고려되어야 한다.

2) 직류 아크용접기의 특성

직류 아크용접기는 보통 3상 전원에서 변압기를 통해 정류하여 사용하므로 교류방식에 비해 전원측에 주는 영향이 작고 또한 직류아크는 교류아크에 비해 안정하므로 소전류의 용접에 적합하고, 고품질의 용접이 가능하다.

3) 저항 용접기의 특성

저항발열을 이용하여 용접부를 가열하고 압력을 가하는 방식으로 단상교류로서 수백~수마A 까지의 대용량의 것으로 다양하며, 따라서 전원용량도 수백KVA를 요하는 경우도 있다.따라서 대형의 저항 용접기는 전원에 전압의 불평형이나 플리커의 영향이 발생된다.

 

4. 설계 시공시 고려사항

1. 분기회로 및 간선

저항용접기 및 아크용접기에 공급하는 분기회로 및 간선은 용접기의 단속부하전류에 의한 등가열량과 동등이상의 전류용량을 가지는 전선,개폐기,과전류차단기를 사용하여야 한다. 이 경우 단속부하전류에 의한 전압강하가 다른 부하에 장해를 주지 아니하도록 충분한 주의를 하여야 한다. 또한 100KVA 이상의 대용량의 용접변압기는 전압강하제한 및 용접품질의 확보를 위해 용접기에서 30m 이내에 설치하는 것이 합리적이다.

 

▶ 단속적으로 열적으로 등가한 연속전류는 다음의 식으로 구할 수 있다. 

 

2. 아크용접기는 절연변압기를 사용하고 1차측의 대지전압은 300V 이하일 것.

 

3. 개폐기 및 과전류 차단기

아크용접기의 용접변압기 1차측전로에는 용접변압기 가까운 곳으로서 쉽게 개폐할 수 있도록 개폐기를 설치하여야 한다. 또한 용접기는 감전보호를 위해 누전차단기(고감도형으로서 오동작방지대책이 있는 것 또는 중감도형)를 설치하는 것이 바람직하다.

 

4. 용접기의 감전방지장치

- 1차측에서의 감전방지장치

감전보호를 위해 누전차단기(고 감도형으로서 오 동작방지대책이 있는 것 또는 중감도형)를 설치하고 용접기 외함을 3종 접지한다.

- 2차측에서의 감전방지장치

교류 아크용접기의 2차측 무 부하전압의 크기는 일반적으로 70~100V 정도이다. 따라서 용접 아크발생 이외의 무부하 전압이 작업자에게 위험을 주지 아니하도록 자동전격방지장치를 설치한다.

 

5. 아크용접기의 2차측 전선

5-1. 종류

용접용케이블 또는 캡타이어케이블(1종/비닐 제외) 단, 접지측(귀선측)전선은 1종캡타이어케이블 또는 비닐캡타이어케이블 또는 견고하며 전기적으로 안전하게 접속된 철골 등을 사용할 수 있다. 이 경우 철골 단면적은 전선 단면적의 10배 이상이어야 한다.

5-2. 전선의 굵기

전선은 용접시 흐르는 전선을 안전하게 흘릴 수 있는 굵기의 것일 것. 이 경우 다음[표]에 따를 수 있다

[표] 아크용접기의 2차측전선의 굵기(정격 사용률이 50% 인 경우)

6. 피 용접재 등의 접지

피용접재 또는 이와 전기적으로 접속되는 기기,선반 등의 금속체에는 제3종 접지공사를 할 것.

 

5. 용접물의 비파괴 시험

· 용접부의 외관검사

· 磁氣검사

· X선 또는 γ선 투과시험

· 초음파 탐상기에 의한 시험