Що таке ТВ та ТН зварювальних апаратів

Часто запитують: що таке ТВ чи ТН зварювального апарату? Про режим роботи ТВ і ТН часто забувають зварювальники-початківці. Цього робити не можна.

У чому відмінність ТВ від ТН і що це таке
Великі літери ТВ позначають тривалість вмикання, а ТН - тривалість навантаження відповідно. У параметрах зварювальних апаратів вказується їх ТВ або ТН у відсотках, на яке необхідно звертати увагу при покупці. Воно може бути 35, 40, 60, 80 і навіть 100%. Що це за значення і в чому їх відмінність, а також який вплив на зварювання, розглянемо далі.

Що таке ТВ та як його розрахувати
ТВ або "тривалість вмикання" зварювального апарату. Це коли живлення на клеми подається тільки після вмикання кнопки (на пальнику), а без цього інверторний блок не має навантаження.

Оцінити ТВ можна за такою формулою:

Де:

t – час горіння дуги

t_вим – час вимкнення джерела від мережі

T_цТВ – тривалість одного повного циклу роботи (зварювання+вимкнення джерела)

Що таке ТН та як його розрахувати
ТН або "тривалість навантаження". Вона відноситься до зварювального обладнання, що працює на холостому ходу відразу після вмикання. А навантаження виникає при замиканні полюсів (електроду та виробу з підключеною масою).

Оцінити ТН можна за такою формулою:

Де:

t – час горіння дуги

t_х – час роботи джерела на холостому ходу

T_цТН – тривалість одного повного циклу роботи (зварювання + робота на холостому ході)

У чому відмінність
Якщо говорити технічною мовою, то поняття тривалості включення (ТВ) може бути тільки у напівавтоматів та апаратів для аргонового зварювання, у яких електрична дуга на кінці пальника спалахує після натискання на кнопку. При відпусканні кнопки увімкнення припиняється.

У них напруга утримується на вході силової частини, а на клемах її немає. Якщо просто торкнутися дротом виробу, підключеного до маси, нічого не буде. Тому тут виробники вказують на тривалість саме включення.
Але якщо не вдаватися до технічних нюансів, то більшість продавців під ТВ та ТН розуміють одне й те саме — скільки апарат зможе варити без зупинки. І їм не важливо, як він запускає дугу і що перебуває під напругою після включення обладнання в мережу.

Поняття тривалості навантаження (ТН) відноситься до зварювальних трансформаторів, інверторів РДЗ та апаратів для аргонодугового зварювання без високочастотного запалювання. Напруга на клемах виникає відразу після включення тумблера на корпусі. Тому тривалість включення становить 100%. А ось навантаження виникає при замиканні полюсів (електрод стосується виробу) та збудження дуги. Після відриву електрода апарат знову переходить на холостий хід, залишаючись увімкненим і тримаючи напругу на виході силової частини.

Як встановлюється ТВ/ТН
Для визначення тривалості навантаження у будь-яких видів зварювальних апаратів використовують методику, прописану в ГОСТ Р МЕК 60974-1-2012. Згідно з документом, випробування проводяться за температурою навколишнього повітря +40° С протягом 10 хвилин. Обладнання підключається в мережу, збуджується електрична дуга і засікається час, скільки апарат зможе варити безперервно протягом 10 хвилин, доки сам не відключиться через перегрівання.
Але деякі недобросовісні виробники вказують ТН або ТВ зварювальних апаратів завищеним. Так виходить, оскільки випробування проводять із порушеннями, наприклад, за температури +20° С, а не +40° С, як цього вимагає ГОСТ. В результаті в характеристиках прописується значення "ТВ 40%", але насправді параметри апарату складають ТВ 20%, адже при підвищенні температури навколишнього повітря він перегріватиметься швидше.

Наскільки важливо значення ТВ/ТН
Розглянувши суть понять ТВ і ТН, а також їх відмінності, розберемося з якими характеристиками вибрати зварювальний апарат. Якщо тривалого зварювання не передбачається, моделі з ТВ 80-100% виявляться невиправданими, оскільки їх потенціал не буде використаний повною мірою. І навпаки, для тривалих робіт та зварювання товстого металу апарати з невеликим ТВ постійно перегріватимуться, доведеться чекати, поки вони охолонуть, що розтягне час виконання завдання.
Виходячи з цього можна відзначити, що:

 - короткочасне зварювання труб, листів заліза завтовшки 1.5-3 мм легко проводиться побутовими інверторами з ТН 30-40%;

 - для майстерні купіть зварювальний апарат з ТВ 60%, щоб не чекати, поки він охолоне, якщо знадобиться тривале зварювання;

 - на виробництво беруть зварювальне обладнання із ТВ 80-100%, щоб не гальмувався процес випуску виробів.

Чи можна збільшити ТН/ТВ апарату
Збільшити час тривалості навантаження зварювального апарату можна за допомогою установки водяного охолодження. Це можливо у разі напівавтомата або інвертора TIG. Потрібно купити пальник з каналами для рідинного охолодження та зовнішній блок. В останньому передбачено:

- розширювальний бак;
- антифриз;
- циркуляційний насос (помпа);
- радіатор;
- вентилятор.

Помпа запускає переміщення охолоджувальної рідини каналами пальника. Тепло від сопла та кабелю передається в радіатор та видмухується у зовнішнє середовище. Завдяки цьому тривалість зварювання на максимальному струмі збільшується.

У всіх видів зварювального обладнання можна продовжити ТН, знизивши зварювальний струм, якщо це дозволяє товщина металу, що з'єднується. Наприклад, у моделей на 160 А з ТВ 40%, тривалість навантаження буде близько 60-80%, якщо встановити силу струму 100 А. Тоді вдасться варити довше без перегріву.