電焊設(shè)備保護接地技術(shù)研究

陳曉宇

【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新，電焊設(shè)備技術(shù)被廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域。電焊機是一種常用的機械加工裝置，其使用環(huán)境與工作原理都具有特殊性，在工作狀態(tài)中容易引發(fā)火災(zāi)、觸電等各類安全事故，嚴(yán)重威脅人們的生命財產(chǎn)安全。對此，相關(guān)工作人員要充分發(fā)揮電焊設(shè)備保護接地技術(shù)的作用，有效保障電焊設(shè)備操作使用過程的安全可靠性，避免發(fā)生各種安全事故，影響生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)順利開展。文章分析與探討電焊設(shè)備保護接地技術(shù)，旨在為同行提供科學(xué)參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】電焊設(shè)備;保護接地技術(shù);應(yīng)用

【中圖分類號】TG434;X934 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）09-0136-02

0 引言

在工業(yè)生產(chǎn)加工活動中，電焊設(shè)備是各種金屬材料加工與材料成型領(lǐng)域的核心設(shè)備，電焊設(shè)備的操作使用需要消耗大量電力，這樣才能幫助工作人員完成焊接操作任務(wù)。由于焊接設(shè)備依靠電力運行，在這個過程中容易發(fā)生火災(zāi)、電擊等安全事故，從而威脅到操作人員的生命安全。保護接地技術(shù)作為防止電焊設(shè)備間接接觸電機最基礎(chǔ)的安全措施，需要相關(guān)工作人員熟練掌握，并依據(jù)實際情況合理運用，杜絕出現(xiàn)違規(guī)操作，影響電焊設(shè)備的正常安全使用。

1 電焊設(shè)備易發(fā)生的主要觸電事故分析

工作人員在操作使用電焊設(shè)備過程中容易發(fā)生直接接觸電擊和間接接觸電擊兩種觸電事故。不同觸電事故發(fā)生的原因各異，工作人員要結(jié)合觸電事故發(fā)生原因，采取有效防范措施。

1.1 直接接觸電擊事故原因

直接接觸電擊事故產(chǎn)生的原因主要包括以下內(nèi)容：①電焊設(shè)備操作人員在實際操作過程中身體某個部位直接接觸到電焊條或者焊鉗帶電部分，并且該設(shè)備操控人員的腳或者身體其他部位對地面無絕緣。②當(dāng)電焊設(shè)備操作人員在進(jìn)行接線或者調(diào)節(jié)電焊設(shè)備時，身體某個部位直接接觸到接線柱、極板等帶電體。③當(dāng)電焊設(shè)備操作人員登高進(jìn)行焊接操作時，身體部位觸及或靠近高壓電網(wǎng)路[1]。這些原因都導(dǎo)致直接接觸電擊安全事故發(fā)生，威脅工作人員的生命安全。因此，管理部門必須加強對現(xiàn)場工作人員的監(jiān)督管理工作，嚴(yán)格督促每個操作人員按照規(guī)章制度辦事，認(rèn)真做好電焊設(shè)備保護接地技術(shù)的應(yīng)用工作，充分保障自身安全，有效發(fā)揮電焊設(shè)備的運用價值。

1.2 間接接觸電擊事故原因

間接接觸電擊事故產(chǎn)生的原因主要包括以下內(nèi)容：①電焊設(shè)備本身存在漏電問題，操作人員觸碰到電焊設(shè)備的帶電外殼。導(dǎo)致電焊設(shè)備漏電的原因通常是電焊設(shè)備長期處于潮濕工作環(huán)境，致使電焊設(shè)備絕緣損壞。此外，電焊設(shè)備的長期運行或短路也會造成設(shè)備絕緣損壞，操作人員對電焊設(shè)備操作方法不妥當(dāng)，未能滿足相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。②操作人員錯將220 V變壓器接到380 V電源上，電焊設(shè)備變壓器一次、二次繞組之間的絕緣出現(xiàn)損壞，造成操作人員發(fā)生間接接觸電擊事故。操作人員身體接觸到二次回路或者裸導(dǎo)體。③操作人員使用生產(chǎn)廠房中的管道、軌道或其他金屬物進(jìn)行搭接作業(yè)，并以此作為焊接回路。④現(xiàn)場工作人員觸及破損電源開關(guān)、絕緣損壞的電纜、膠木閘盒等。

2 電焊設(shè)備保護接地技術(shù)的實踐應(yīng)用

2.1 機殼保護接地分析

無論是在三相四線制電源系統(tǒng)中，還是在三相五線制電源系統(tǒng)中，技術(shù)人員通過對電焊設(shè)備合理采用保護接零措施，能夠充分保障電焊設(shè)備使用的安全可靠性。當(dāng)工作人員將電焊機設(shè)備接入三相四線制供電系統(tǒng)中，如果設(shè)備機殼本身沒有設(shè)置保護接地裝置，某種外界因素致使其中一相帶電部分觸及電焊機設(shè)備外殼部分，現(xiàn)場工作人員身體部位一旦接觸到電焊機設(shè)備的帶電外殼，將會導(dǎo)致人體電流Ip與電力變壓器的工作接地形成回路。人體電流大小的計算公式：Ip=U/Rp+RN。在該公式中，U指相電壓，數(shù)值為220 V;Rp指人體電阻，單位為Ω;RN指電力變壓器工作接地電阻，單位為Ω。假設(shè)人體電阻為1 kΩ，電力變壓器工作接地電阻為4 Ω，通過將該數(shù)值代入公式可以得到人體電流數(shù)值為220 mA。220 mA的電流將會造成對人體極大的生命危險[2]，這個數(shù)值電流不會引起斷路器脫扣機構(gòu)動作，導(dǎo)致含電設(shè)備長期處于觸電危險狀態(tài)。

假設(shè)工廠工作人員已經(jīng)對電焊機設(shè)備外殼有效設(shè)置了獨立的接地系統(tǒng)，那么可以得出以下公式：UE=（RA/RN+RA）U、UPEN=U-UE=（RN/RN+RA）U。通過該公式可知，UPEN電壓達(dá)到110 V時，電焊機裝置外殼在擁有110 V電壓的過程中會使其他電氣設(shè)備受影響，產(chǎn)生110 V電壓，給工作人員的生命安全埋下隱患。為了消除這種安全隱患，技術(shù)人員可以采取以下電焊設(shè)備保護接零措施。

在三相四線制供電系統(tǒng)中，技術(shù)人員不能直接對電焊機設(shè)備的外殼部分實施保護接地，無法有效防范電擊安全事故。因此，技術(shù)人員可以通過將電焊機設(shè)備外殼與電源系統(tǒng)保護零線展開有效連接操作，這樣即使點焊機設(shè)備出現(xiàn)電氣故障，如其中一相帶電部分解除到裝置外殼，則會形成單相短路。如出現(xiàn)短路情況，短路電流會引發(fā)電路熔斷器或斷路器等保護裝置啟動，確保短時間內(nèi)快速進(jìn)行電源脫離操作，保護故障電焊機裝置安全，避免潛在電擊隱患長期存在，威脅到現(xiàn)場工作人員的生命安全。

2.2 二次側(cè)保護接地分析

工作人員在操作電焊機設(shè)備過程中，容易遇到電焊機內(nèi)部安全故障。例如，目前市場上廣泛使用的弧焊整流器等電焊機，由于受到一次繞組絕緣擊穿問題導(dǎo)致電源電電壓直接附加到二次側(cè)電路，造成電焊機設(shè)備上的焊鉗、二次側(cè)接線端子及焊件等不同部位均攜帶危險電壓，一旦工作人員觸及這些部位就會引發(fā)嚴(yán)重的電擊事故，造成人員傷亡事故。技術(shù)人員要想有效杜絕這種安全事故的發(fā)生，可以通過科學(xué)采用電焊機二次側(cè)實時保護接地或接零技術(shù)[3]。

技術(shù)人員要在三相三線制供電系統(tǒng)中將二次側(cè)與焊件相互連接的一端有效設(shè)置保護接地，值得注意的是實際接地電阻值不能超過4 Ω;而在三相四線制供電系統(tǒng)中，技術(shù)人員需要把二次側(cè)與焊件相互連接的一端有效設(shè)置保護接零;在三相五線制供電系統(tǒng)中，技術(shù)人員需要把二次側(cè)與焊件相互連接的一端有效設(shè)置保護接零，即利用專門導(dǎo)線連通電源保護線PE;在照明系統(tǒng)中，技術(shù)人員需要把電焊機設(shè)備二次側(cè)與焊件相互連接的一端有效設(shè)置保護接零，同時接入保護線PE，如果沒有保護線PE，則需要額外接入保護中性線PEN。技術(shù)人員要想充分保障電焊機設(shè)備的保護接地安全可靠性，可以使用導(dǎo)線將電焊機的機殼與二次側(cè)接焊件一端緊密聯(lián)系在一起，嚴(yán)格按照供電系統(tǒng)電源的實際制式，合理選用最佳的保護接地或接零方案。

2.3 電焊設(shè)備保護并聯(lián)接地方式

在電焊設(shè)備保護接地技術(shù)應(yīng)用過程中，技術(shù)人員要杜絕同時將多臺電焊機設(shè)備串聯(lián)到接地干線或接地系統(tǒng)上，并且不能直接采用電焊機設(shè)備機身或者電焊機設(shè)備某個部分充當(dāng)保護接地導(dǎo)體而直接參與到保護接地線路中。不同電焊機之間的保護接地要合理采用并聯(lián)接地方式，保證每臺電焊機設(shè)備都具備單獨的接地導(dǎo)體與接地系統(tǒng)或接地干線進(jìn)行相互有效連接[4]。電焊機設(shè)備保護并聯(lián)接地技術(shù)的應(yīng)用能夠充分保障電焊設(shè)備使用安全可靠性。如果技術(shù)人員對多臺電焊機設(shè)備進(jìn)行串聯(lián)接地，一旦其中某臺電焊機設(shè)備產(chǎn)生保護接地線路故障，就會導(dǎo)致其他電焊機設(shè)備失去安全保護接地作用，留下極大的安全隱患，威脅到工作人員的生命安全。

3 結(jié)語

綜上所述，電焊設(shè)備的使用存在各種安全隱患問題，技術(shù)人員在采用保護接地技術(shù)時，要結(jié)合實際情況合理發(fā)揮不同保護接地技術(shù)的作用，并且規(guī)范自身操作，保障自身安全，避免發(fā)生電焊設(shè)備損壞、引起火災(zāi)等安全事故，造成人員傷亡和企業(yè)財產(chǎn)損失。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]王水成.電焊設(shè)備保護接地技術(shù)分析探討[J].防雷與接地，2015（3）：142-143.

[2]王俊鵬.淺談電焊設(shè)備觸電事故的預(yù)防[J].技術(shù)研究，2016（2）：24-26.

[3]張應(yīng)立，張莉.焊接安全與衛(wèi)生技術(shù)[J].北京：中國電力出版社，2017（2）：75-78.

[4]王水成.電焊設(shè)備保護接地禁忌分析[J].建筑電氣，2013（1）：58-59.