Parallelbetrieb von Schweißanlagen und Unterwassertechnik

Anleitung zur Parallelschaltung von zwei Schweißanlagen

Wenn Sie zwei Schweißmaschinen parallel betreiben möchten, benötigen Sie einen Parallelschalter mit einer Kapazität von mindestens 300 Ampere. Hierzu ist die Verwendung eines zweipoligen Sicherheitsschalters erforderlich. Die Einstellung von zwei variablen Power-Maschinen für den Parallelbetrieb erfolgt in zwei Phasen:

• a. Jede Maschine muss so eingestellt werden, dass sie die gleiche Strommenge liefert. Im Parallelbetrieb sendet jede Maschine die Hälfte des Gesamtstroms.
• b. Die Leerlaufspannungen beider Maschinen sollten identisch sein, um ein Umpolen zu vermeiden, falls die Spannung einer Maschine abfällt.

Verfahren zur Parallelschaltung von Schweißmaschinen

Es müssen in der Regel folgende Verfahren implementiert werden:

• a. Bringen Sie beide Maschinen in die gleiche Polarität.
• b. Installieren Sie vorübergehend ein Voltmeter und einen Schalter.
• c. Verbinden Sie die Anschlüsse jeder Maschine mit dem zweipoligen Parallelschalter (300 A Kapazität). Das Kabel muss einen Querschnitt von mindestens 50 mm² (1/0) aufweisen.
• d. Schließen Sie das Elektrodenhalterkabel und das Massekabel an und isolieren Sie beide Leiter.
• e. Stellen Sie Maschinen gleicher Leistung auf den gleichen Stromwert ein; bei unterschiedlichen Maschinen erfolgt die Einstellung proportional zur Leistung. Die Summe des zugeführten Stroms muss dem für die Arbeit benötigten Wert entsprechen.
• f. Öffnen Sie den Seitenschalter und nehmen Sie beide Generatoren in Betrieb. Stellen Sie sicher, dass die Leerlaufspannungen identisch sind. Bei motorbetriebenen Schweißgeräten mit Kupplung ist darauf zu achten, dass die Kupplung nicht am Parallelbetrieb beteiligt ist.
• g. Schließen Sie den vorläufigen Schalter. Wenn das Voltmeter Null anzeigt, sind die Generatoren bereit für den Parallelbetrieb.
• h. Entfernen Sie das Voltmeter und den temporären Schalter nach der Spannungsprüfung.

Abschlusstest des Parallelbetriebs

Schließen Sie den Parallelschalter und führen Sie folgende Tests durch:

• a. Wenn sich die Leerlaufspannung nach dem Schließen des Schalters nicht ändert, sind die Maschinen korrekt parallel geschaltet. Das Amperemeter sollte im Leerlauf annähernd Null anzeigen.
• b. Zeigt das Amperemeter über 25 Ampere ohne Last an, ist die Parallelschaltung fehlerhaft.
• c. Öffnen Sie den Schalter und kontrollieren Sie die Schaltungen und Spannungen.
• d. Bei korrektem Anschluss gibt es kaum Unterschiede im Lichtbogen zwischen Einzel- und Parallelbetrieb.
• e. Verbinden Sie das Erdungskabel mit dem Werkstück.
• f. Führen Sie die Schweiß- oder Schneidarbeiten durch, ohne die Ausgangskapazität eines einzelnen Generators zu überschreiten.

Bestimmung der Polarität eines Generators

Falls die Polarität am Gerät nicht angezeigt wird, kann sie wie folgt ermittelt werden:

• a. Schalten Sie die Stromversorgung aus.
• b. Verbinden Sie Erdungskabel und Zugentlastung mit den Klemmen des Gerätes.
• c. Legen Sie die Spitzen zweier Elektroden in einen Behälter mit Salzwasser.
• d. Stellen Sie sicher, dass der Bediener sicher vom Netz getrennt ist.
• e. Halten Sie die Elektroden ca. 5 cm voneinander entfernt und schalten Sie den Strom ein: An der negativen Elektrode bilden sich Blasen, an der positiven praktisch keine.
• f. Die Polarität ist korrekt, wenn die Blasen von der Elektrode in Richtung des Elektrodenhalters aufsteigen. Andernfalls müssen die Kabel vertauscht werden.

Im Allgemeinen werden Unterwasser-Schweiß- und Schneidarbeiten mit negativer Polarität durchgeführt (Elektrode am Minuspol).

Amperemeter in der Schweißtechnik

Amperemeter sind Geräte zur Messung der Stromstärke. Besonders nützlich sind Zangenamperemeter, die den Stromfluss ohne Auftrennen des Stromkreises messen. Dies ist beim Unterwasserschweißen essenziell, um die benötigte Kraft präzise voreinzustellen. So wird vermieden, dass der Schiffsrumpf durch übermäßigen Strom durchstochen wird oder die Elektroden bei zu wenig Strom versagen.

Elektrische Kabel für Unterwasserarbeiten

Für das Unterwasserschneiden und -schweißen werden Kupferleiter mit Gummibeschichtung verwendet. Gängige Querschnitte und Längen sind:

• 1/0 (50 mm²): Extra-flexibel, ideal für den Anschluss an Brenner oder Halter.
• 2/0 (70 mm²): Geringer Widerstand, geeignet für größere Distanzen.
• 3/0 (95 mm²): Für sehr lange Leitungswege.
• Verfügbare Längen: 50, 100, 200 und 300 Meter.

Die Wahl des Kabels hängt von der Art der Arbeit ab. Bei Kabellängen über 91 Metern (300 Fuß) sollte mindestens der Querschnitt 2/0 verwendet werden. Bei über 120 Metern ist 3/0 oder die Parallelschaltung mehrerer 1/0- oder 2/0-Kabel ratsam, um den Widerstand zu verringern.

Elektroden für das Unterwasserschweißen

Keramische Rohrelektroden werden zunehmend durch modernere Typen ersetzt:

• Stahlrohr-Elektroden: Bestehen aus einem Stahlrohr mit Flussmittelmantel und einer Bohrung für den Schneidsauerstoff.
• Exotherme Elektroden: Bestehen aus Stäben in einem kupferbeschichteten Stahlrohr. Sie ermöglichen das Schneiden ohne Lichtbogen, sobald der Sauerstoff fließt.

Früher wurden herkömmliche Elektroden mit wasserfester Beschichtung genutzt. Heute gibt es spezialisierte Handelsmarken für Unterwasserelektroden, die sehr zufriedenstellende Ergebnisse liefern.