淺析電焊機的保護接地技術

張云然

【摘要】電焊機是一種常見的將電能轉換為熱能對金屬進行焊接的熔接設備，利用電弧熱將沿著焊縫運動的焊條前端與工件熔化，形成焊接點。在實際使用中，電焊機接地保護是保證安全生產的重要措施，而且應該根據電源系統的不同采取合理的接地保護技術。本文對電焊機接地保護中的技術要點做簡要分析，希望能起到拋磚引玉的效果。

【關鍵詞】電焊機 接地保護 技術淺析

【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）01-0238-02

一、引言

隨著我國經濟建設的不斷發展，建筑施工領域金屬焊接工作大量存在于建筑施工階段，而電焊機正是一種利用電能轉換為熱能對金屬進行加熱焊接的熔接設備，由于其體積小、移動方便、價格適中，已成為金屬焊接施工現場最常見、使用頻率最高的焊接施工工具。盡管電焊機在金屬焊接施工中作用不可忽視，但必須對其進行合理而可靠的接地保護，防止因人為操作不當、防護措施不到位、檢測維修不及時而導致引發觸電和火災事故的發生，給建筑施工人員的生命財產安全造成不可挽回損失。因此，本文從電焊機接地保護的原理入手，分析了在三相四線制和三相三線制下的電焊機接地保護的技術要領，供同行業者參考。

二、電焊機工作原理簡介

電焊機的工作原理是利用電弧熱將沿焊縫間隙運動的焊條前端和工件局部熔化，形成焊縫連接。而通過通電產生的電弧是電焊機的電源，它將電能轉換成熱能對金屬進行加熱焊接，因而，穩定的電源是保證焊接工作的必備條件。我們知道，在電焊機內有變壓器，但該變壓器比普通變壓器多了一個活動的鐵芯，它的主要作用是調節線圈電流大小。其一次側線圈的電壓為380V，由于線圈的感應作用，一次側線圈在通電以后，便會在二次側產生空載電壓，為了能夠使得產生電弧并引燃電弧使其在短時間內產生大量熱量燃燒，一般要求空載電壓不能低于60V，此外，為了保證電焊機安全工作，空載電壓最大不能超出80V，這樣當開始進行焊接工作時，由于電流的增大，產生電壓降，可以使得工作電壓維持在30V以內。因而，交流電焊機的工作特性是呈“陡降型”曲線變化趨勢，這種特性的優點在于能調節電流，滿足不同焊接厚度和金屬材料的焊接要求。由于在實際施工現場，工作環境多變，存在諸多不安全因素，特別是在引弧之前和更換焊條時，對操作人員的威脅很大，因此，在掌握上述電焊機工作原理之后，需要對電焊機進行接地保護，從而最大限度的對工作人員進行保護，減少因操作不當引起的傷亡和損失。

三、電焊機接地保護的實施

1.不同電源制式下的電焊機接地保護規則

（1）三相四線制

三相四線制中，電源的中性線與保護接地線是不分開的，中性線帶電， 保護線不帶電，電焊機在此電源系統中使用時， 應將其機殼和二次側與焊件相接的一端連接到電源的保護線上， 構成保護接零， 但不得連接中性線， 也不得連接獨立的接地系統。

（2）三相三線制

在三相三線制時，任何帶電部分嚴禁直接接地 ， 電源系統對地應保持良好的絕緣狀態。因此， 電焊機在此電源系統中使用時， 應將其機殼和二次側與焊件相接的一端連接到獨立的接地系統，這是必須要保證的一點。

2.接地系統的技術要點

（1）接地電阻要求

接地電阻選擇電焊機接地保護的重要一環，在具體選擇接地電阻時，應該根據電氣設備的接地保護要求和電焊機的實際功率、以及電網接線方式來選擇。就電焊機接地保護電阻來說，確定其接地電阻大小的標準是發生漏電事故時所允許的對地電壓。由于中性線不接地，因而當故障電流沒有直接返回電源時，只能通過另外的非故障導體對地分布電容和對地絕緣電阻返回電網系統。在正常情況下，線路對地絕緣電阻為數百千歐姆至數百兆歐姆，近似等于無窮大，因而，故障電流對地所表現的分布電容的向量和一般很小，所以可以限定電焊機的接地保護電阻不超過4歐姆。這種情況下，即使線路對地絕緣性能遭到破壞，不大于 4歐姆的保護接地電阻也足以確保電焊機機殼及二次回路上的對地電壓不超過 25 V。經大量工程實踐證明這是安全可靠的，完全滿足施工工地等工作環境比較惡劣場合的安全要求。

（2）接地保護線路要求

用于電焊機的接地系統的接地線通常應選用銅芯絕緣導線， 截面積不得小于6平方毫米，此外，導線中間不得有接頭，在該導線上也不準裝設開關或熔斷器， 以確保其接觸良好。

在電焊機的接地保護中，重點是要對機殼和二次回路進行接地保護。一般的在電焊機的機殼上設有專門的固定螺栓，需要將螺栓固定牢固。需要注意的是，在振動作業場所，需要加裝彈簧墊圈、 防松螺帽等防松動措施。但是在二次側設有一組接線端子，供連接焊鉗電纜和焊件電纜之用。在進行保護接地線安裝時，采用銅芯絕緣導線將機殼與二次側連接焊件電纜的接線端子相連，在用導線將其中一端接在螺栓上，另一端接到干線上，特別需要注意的是，接地線的所有連接部位不得出現污跡或者銹跡等，若有這樣的銹跡存在，會無形中使得接觸電阻增大，在接地保護時務必去除干凈。

（3）接地體要求

關于接地體的要求，首先可以盡量利用自然接地體，例如埋入地下的金屬管道，或者大型金屬柱樁等鋼筋結構，都可以作為接地體使用，但是需要注意的是，無論是接地體的掩埋還是接地線的鋪設，都要考慮防雷接地網的距離，防止因雷電反擊和雷電感應作用對電焊機及相關設備和人員造成傷害。

（4）降阻技術措施

降阻措施是在接地體和接地線路鋪設完成后進行，如果接地電阻達不到接地保護要求，則需要進行降阻技術處理。一般來說，常用的方法有澆水、更換土壤從而降低土壤的電阻率，此外還可以添加降阻劑，強制改變土壤的電阻率，例如在砂石，巖石等土質較堅硬的地方，采用降阻劑降阻效果很好。

四、結束語

電焊機的接地保護工作是關乎操作人員人身安全的重要保護措施，同樣也是安全生產的重要保證。在實際生產中，要根據不同的施工現場，合理運用接地保護技術，只要運用得當， 安全效果是可以得到保證的。對于不同形式的供電電源系統，需要采取不同的保護接地措施，因此，在電焊機接地保護措施上，應當具體問題具體分析，不能一概而論。本文僅對其基本技術進行了探討，關于電焊機及安全保護工作還有許多方面，限于篇幅要求這里不再詳細論述。

參考文獻：

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