电焊机二次侧防触电措施大同
时间：2022/09/09 13:37:21 编辑：
电焊机二次侧防触电措施
电焊机二次侧防触电措施 2012： 1 引言 电焊机是现代工业生产中最常用的设备之一。 焊接操作速度快，可以瞬间将同种金属材料永久性连接，焊接后焊缝具有很高的密闭性和强度。因此，电焊工艺广泛应用于航空航天、船舶、汽车、建筑、容器制造等的各个工业领域。 电焊作业属于特种作业。在使用电焊机的过程中，由于工作电压高又有高达7000℃的电弧，除了会产生高温电弧伤人之外，还容易产生焊机触电伤人事故。我单位前几年因电焊机作业发生多起伤人事故，引起单位领导的高度重视，经过笔者大量查阅相关资料，对触电事故进行了详细分析，最终找到了触电事故发生的原因，并采取了有效的防范措施。 2 电焊机二次电压危害分析 国家规定交流电焊机的二次电压不得超过85 V，直流电焊机不得超过90 V，所以人们就误以为电焊机二次电压是低电压，是安全电压，不会伤人，其实不然。 2.1二次侧空载时的触电危害分析 空载时，直流焊机电压为55-90V，交流焊机为60-80V，而我国制定的安全电压最高等级为42V。焊机的空载电压高于安全电压，这是二次线最主要的不安全因素。但由于电压不是很高，而往往被人忽视，尤其使焊工焊接触电危险性比较大。 根据计算，当焊机空载电压为70V时，人在潮湿地点操作，且防护用品穿戴不规范，此时的人体电阻值R约为1600Ω左右，若焊工手一旦接触钳口，通过人体的电流为： 研究证明，通过人体的电流达到或超过摆脱电流（一般男为16mA，女为10mA），人体就不能自主摆脱带电体，会感到异常痛苦。如时间过长，则可能昏迷甚至死亡。通过人体的电流达到或超过30mA时，数秒至数分钟就会致人死亡。50mA的电流通过人体的时间达1s，就可能发生室颤，使人死亡。 2.2焊接时二次侧触电危害分析 一般电焊机电弧引燃后，要维持电弧所需的工作电压为16 V～35V，虽然在安全电压范围内，但由于电焊机输出电压与输出电流之间存在一个陡降的外特性关系，即在焊接引弧时，输出的电压即二次电压较高，而电流较小；当电弧稳定时，输出电压迅速降低，而输出的电流急剧增大。也就是说，在焊接条件形成时，电焊机输出的电源是低电压高电流。输出电压的大小是由电弧长度（即负载电阻）决定的，电弧长输出的电压就高，电弧短输出的电压就低，焊条与焊件相碰短路时，电压趋于零，而电流最大。 一般情况下，交流电焊机在电弧形成后它的输出电压只有30 V左右，似乎在安全电压范围内，但此时它的输出电流很大，通常大于100A。因此，在焊接作业中，二次侧电压的危害极大。 2.3其他因素分析 焊接作业常处在恶劣的工作环境中。如在金属构件上、管道内或潮湿环境中作业，极易发生触电事故；若在高温环境下作业，大量的汗水会使电焊工的衣服湿透，此时人体的电阻也变得较低。可见安全电压并不是绝对的。 3 二次触电形成原因分析 发生二次触电的原因是多方面的，但都是由于生产中的不安全因素导致人与地形成导电回路。这些不安全因素主要有： 3.1电焊机二次绕组绝缘损坏，二次接线柱绝缘不良，致使电焊机外壳带电，而电焊机未接地、接零或漏电保护器出现问题，电源无法断开，电焊机外壳长时间带电。 3.2二次输出端接线柱无防护罩、二次电缆线裸露、电焊钳绝缘不合格而出现漏电现象。 3.3电焊机一次侧线路老化、绝缘损坏漏电，使焊机外壳带电，如果二次侧线路也老化、绝缘损坏与焊机外壳连接时，致使一次电压窜入二次。 3.4利用厂房的金属结构、管道、轨道、天车吊钩或其他金属物搭接作为焊接回路等。 由于上述设备和环境危险因素的存在，在焊工产生失误或在正常操作的情况下其他人员触及不正常带电体会出现下列现象：人的手或身体接触漏电的电焊机外壳、二次线和焊钳等的漏电部分、焊条和焊钳的正常带电部分，而另一只手、脚或身体的某部位又和工件、金属导电体或潮湿的地点接触，就会形成电流回路，造成触电。 4 预防措施 要防止电焊机二次电压触电事故的发生，首先应加强电焊工和电焊设备的管理。焊接作业人员必须取得焊接操作证书，穿戴齐全防护用品，严格按照焊接操作规范作业。电焊机必须选用合格的产品，具备必要的保护装置。电焊机的接线柱端口必须有良好的防护罩。电焊机的电缆必须绝缘良好，不能有裸露现象。 要防止电焊机二次电压触电伤人事故的发生，主要对策一是保证焊机焊把线与人体、接地三者之间不构成导电回路；二是保证焊机焊把线或接地回线与人体、大地、变压器接地之间不形成导电回路。对于利用变压器进行独立供电的小型焊接作业，第二条回路极易形成。因此为保证焊接安全作业，可以采取以下防范措施： 4.1焊接操作规范要求电焊机一次侧必须装设漏电保护器，但对焊机二次侧起不到漏电保护作用，所以二次侧必须装设二次空载降压触电保护器(弧焊机防触电装置)。对电焊机二次进行降压处理（安全空载电压小于24V），防触电装置内装有检测用电流互感器，当焊机处于空载状态时，防触电装置内控制电路将电压自动调整至安全电压，使焊机处于低压空载状态，起到防触电作用；一旦焊机处于负载状态（焊条与焊件接触产生短路电流）时，电流互感器产生信号，此信号经电子电路放大，驱动控制装置动作，使装置内的交流接触器吸合，对焊机正常供电，焊机可正常工作，使二次电压达到引弧电压的要求。弧焊机防触电装置工作原理详见附图。 4.2采取焊件接地或接零保护措施。在与大地隔离或接地不良的焊接件上焊接作业时，如锅炉压力容器、架空钢梁等，应防止焊接件与大地之间形成“手—脚”或“脚—脚”的跨步电压触电。这种条件下，应采取专门措施，即人体与导体间的隔离防护，如在脚下放置木板或橡胶等绝缘件，并做好个体防护，或者对焊件采取接地接零措施；但在焊接件与焊机二次回路上不得同时存在接地或接零线。否则，一旦焊机二次回路线接触不良时，就可能有很大的焊接电流通过接地或接零线，以致将地线或零线熔断使人体安全受到威胁。 4.3确保焊机二次线圈或接地回线系统良好。当利用系统管道、厂房的金属构架、轨道或其它金属物搭接作为焊接接地回线时必须确保焊机二次线圈或接地回线系统良好，否则，行人触及接地回线系统也有可能造成触电事故。对于交流焊机而言，千万不可误认为接地回线永远是没有电位，因为交流焊机两输出端点是等电位的，若接地回线接地不良时，接地回线的电位是始终存在的。应该指出的是，具有易燃易爆性能的化工管道系统不得用作接地回线。 5 结束语 由于二次电压触电问题已得到人们重视，笔者提出二次电压触电防范措施后，我单位采用电焊机加装二次空载降压触电保护器，并在每次焊接作业前，都有电气专业人员检查焊件及焊机的接地保护情况，已杜绝了二次电压触电事故的发生，保证了操作人员及他人的人身安全。