電焊機的危險性與對策

王傳武 江蘇省徐州機電工程高等職業學校

電焊機的危險性與對策

王傳武 江蘇省徐州機電工程高等職業學校

就生產中廣泛應用的焊條電弧焊造成的觸電工傷事故，指出了焊接電源的危險性，分析了焊接觸電傷亡事故的主要危險因素，并提出了兩個方面的技術應對措施：焊機保護性接地與接零；焊機的空載自動斷電保護裝置。介紹了電焊機設置保護性與接零裝置的必要性、基本原理及其指導性操作方法等，指出了電焊機保護性接地與接零操作的技術關鍵點和安全措施、注意事項等，論述了設置焊機空載自動斷電保護裝置的必要性和要求。

電焊觸電事故；焊接電源的危險性；保護性接地與接零；焊機空載自動斷電保護裝置

electric shock; danger of welding power supply; protective grounding; no-load power-off device of power supply

1 電焊的觸電事故

焊條電弧焊在生產的設備制造、安裝和檢修工藝中得到了廣泛應用，該工種人數眾多，工傷事故也較嚴重。其中，對焊接電源的危險性認識不足，導致操作失誤，是發生觸電事故的主要原因。

（1）焊接電源直接與220/380V電力網絡連接，人體一旦接觸到這部分電器線路（如焊機的插座、開關或破損的電源線等），就很可能造成傷亡事故。某廠有位焊工，因焊接工作地點距離插座較遠，便將長電源線拖在地面，并通過鐵門。關門時，鐵門擠破電源線的絕緣皮而帶電，致使該焊工遭電擊身亡。事故原因是焊機的電源線太長并且拖在地面上，違反安全規定（電纜廠不得超過2～3米），電纜的橡膠絕緣被鐵門擠破，造成漏電，焊工觸電死亡。

（2）焊機空載電壓大多超過安全電壓（60～90V），由于電壓不是很高，容易忽視；另外，這與部分電氣線路接觸的機會較多（如焊鉗、焊件、工作臺和電纜等），因此它是焊接觸電傷亡事故的主要危險因素。某廠一名女焊工在狹小空間內施焊，因氣溫高且通風不良，身上大量出汗，帆布工作服和皮手套已濕透，在更換焊條時手觸及焊鉗口，痙攣后仰跌倒，焊鉗落在頸部未能擺脫，造成觸電，搶救無效而死亡。事故原因是焊機的空載電壓已超過安全電壓，在焊工渾身出汗，工作服、皮手套和鞋襪濕透等不利條件下，一旦觸及焊鉗口，通過人體的電流可達40毫安以上，造成電擊死亡。其次是觸電后，未能及時發現，電流通過人體的持續時間較長，使心臟、肺部等受到嚴重損傷，以致搶救無效。

（3）焊機由于經常性的長時間或超負荷運行，粉塵和蒸汽的腐蝕及室外工作時受風吹、日曬、雨淋等，絕緣層易老化變質；焊接無保護性接地或接零裝置等情況下，都容易出現焊機漏電的現象，導致發生觸電事故。某廠有臺焊機發生故障，有電工進行檢修。電工在檢修時將焊機的地線拆除，經檢查后認為焊機已消除故障，未接地線即離去。焊工隨后合閘操作，在調節焊接電流時，剛抓住搖把就發生觸電，經搶救無效死亡。事故原因是焊機雖經電工檢修，但外殼漏電現象并未排除。而焊工未檢查焊機是否接地就合閘操作，造成電擊死亡。

（4）焊工帶電操作機會多，如更換焊條、調節焊接電流、整理工件等，通常都是帶電進行。某焊工在狹窄地溝里（80厘米×80厘米）焊200米暖氣管道，在彎焊條時觸電，經搶救無效死亡。事故原因是該焊工的皮手套已磨破，加上地溝里潮濕，鞋襪濕透，人體電阻大大下降，死于焊機的空載電壓（70V）。

2 電焊保護性接地與接零

以上觸電事故充分說明焊機焊機接地與接零的必要性。

（1）焊機保護性接地是用導線將電焊機外殼與大地連接起來，當外殼漏電時，外殼對地形成一條良好的電流通道，當人體碰到外殼時，相對電壓就大大降低，從而達到防止觸電的目的。在電源為三相三線制或單相制系統時，電焊機外殼和二次繞組引出線的一端，應安放保護接地線。

（2）焊機保護性接零是用導線將電焊機外殼與零線干線相連接，一旦電氣設備因絕緣損壞而外殼帶電時，絕緣破損的這一相就與零線短路，產生的強大電流使該相保險絲熔斷，切斷該相電源、外殼帶電現象立刻終止，從而達到人身設備安全的目的。這種安全裝置叫保護接零。

3 電焊保護性接地與接零的安全要求

（1）接地電阻。根據有關安全規程（GB9448-99“焊接與切割安全”國家標準）的規定，焊機接地裝置的接地電阻不得大于4Ω。某廠安全檢查時，發現有臺電焊機沒有接地裝置。檢查人員找到電焊工，提出存在的這個隱患應及時解決。但這位焊工卻說，電焊機的四個輪子接觸水泥地，就是接地了。經實地測定表明，鐵輪子觸地的接地電阻為300Ω。如此大的接地電阻一旦觸電是無法保證人身安全的。

（2）接地體。焊機的接地裝置可用打入地里深度不小于1m，接地電阻小于4Ω的銅棒或無縫鋼管作接地極。自來水管道等自然接地極電阻超過4Ω時，應采用人工接地極。否則除可能發生觸電危險外，還可能引起火災事故。例如，某廠的焊工在電焊時，選用車間的避雷針為接地極。由于避雷針日久陳舊，其接地電阻很大，結果高溫引燃了車間的木結構，燒毀了車間。又如，某廠的焊工選用新安裝的脫附罐作為接地極（罐里有2t多活性炭）。電焊時由于導線連接處的局部加熱，引燃了罐里的活性炭，結果將2t多活性炭全部燒光。

（3）接地或接零的部位。所有交流、旋轉式直流電焊機和焊接整流器的外殼，均必須裝設保護性接地或接零裝置，弧焊變壓器的二次側線圈與焊件相接的一端也必須接地（或接零）。當一次側線圈與二次側線圈的絕緣擊穿，高壓竄到二次側回路時，這種接地（或接零）裝置就能保證焊工及其助手的安全。

（4）不得同時存在的接地或接零。必須指出，焊機二次側線圈的一端接地或接零時，焊件不應接地或接零。否則，一旦二次側回路接觸不良，大的焊接工作電流可能將接地線或接零線熔斷，不但使人身安全受到威脅，而且易引起火災。為此規定：凡是在有接地會接零裝置的焊件上（如機床的部件）進行焊接時，應將焊件的接地線（或接零線）暫時拆除，焊完后再恢復。在焊接與大地緊密相連的焊件（如自來水管路、房屋的金屬立柱等）時，如果焊件的接地電阻小于4Ω，則應將焊機二次側線圈一端的接地線或接零線暫時解開，焊完后再恢復。總之，變壓器二次側與焊件不應同時存在接地或接零裝置。

（5）所有電焊設備的接地（或接零）線，不得串聯接入接地體或零線干線。

（6）接線順序。連接接地線或接零線時，應首先將導線接到接地體上或零線干線上，然后將另一端接到電焊設備外殼上。拆除接地線或接零線的順序則恰好與之相反，應先將接地（或接零）線從設備外殼上拆下，然后再解除與接地體或接零線干線的連接，不得顛倒順序。

4 焊機的空載自動斷電保護裝置

為保證焊工在更換焊條等帶電時操作的安全，還應當安裝焊機空載自動斷電保護裝置，電弧熄滅后，焊機二次回路處于安全電壓（12～20V）狀態。

根據GB9448-1999《焊接與切割安全》國家規定，焊機一般都應該裝設空載自動斷電保護裝置，還特別規定：凡在高空、水下、容器管道內或船艙等處的焊接作業，焊機必須安裝空載自動斷電保護裝置。

[1]焊接與切割安全.GB9448-1999

[2]郭莉鴻.安全用電.2007年2月

[3]張光先.焊機原理與設計.2008年5月

[4]胡繩蓀.現代弧焊電源及其控制.2008年7月

[5]張永吉.電焊機維修技術.2009年8月

[6]王建勛.弧焊電源. 2010年3月

Based on the electric shocks in SMAW in the Construction,this paper points out the dangers and reasons of electric welding operations.Then suggests two kinds of technical measurements, that are protective grounding and no-load power-off device of power supply.The main part is about the necessities, operating principles and instructions. Meanwhile it tells the key points and safety methods in protective grounding and no-load power-off device control.The last part is mainly About the importance and requirements of no-load power-off device.

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.12.074