电焊机安全技术

电焊机相关知识

电焊机的一次线一般不超过5米，电焊机应尽量靠近开关箱。一次线在和电焊机连接处应有防护罩防治以外触电。

电焊机的二次侧长度一般不应超过30米，最好不要有接头。实在无法避免应采用压接方式，并有可靠的绝缘防护层，并不能接近易燃物。二次线侧应等长，不得借用金属管道、钢管、轨道及结构钢筋作为回路线。一、二次线的线径应满足负荷要求，不得采用铝芯导线。

施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005》第9．5．2条交流弧焊机变压器的一次侧电源线长度不应大于5m，其电源进线处必须设置防护罩。

第9．5，4 条电焊机械的二次线应采用防水橡皮护套铜芯软电缆，电缆长度不应大于30m，不得采用金属构件或结构钢筋代替二次线的地线。

规范规定电焊机的一次线不大于5米，二次线不大于30米是从安全的角度考虑的。另外规范笫8．1．3条规定每台用电设备必须有各自专用的开关箱，严禁用同一个开关箱直接控制1台及1台以上用电设备(含插座)。所以，电焊机也有专用的开关箱，电焊机的一次线不大于5米，主要是防止一旦有什么情况发生可以及时方便地关闭电源开关，二次线不大于30米主要是防止焊把线过长，中途破损，又不在操作人员视线下，一旦出现问题如火灾，跨步电压触电，短路等使事态扩大。

电焊机安全知识

1．电焊机进场应经有关部门组织进行检查验收并记录存在问题及改正结果，确认合格。

2．按照电气的规定，设备外壳应做保护接零（接地），开关箱内装设漏电保护器。

3．关于电焊机二次侧安装空载降压保护装置问题。

（1）交流电焊机实际上就是一台焊接变压器，由于一次线圈与二次线圈相互绝缘，所以一次侧加装漏电保护器后，并未减轻二次侧电的触电危险。

（2）二次侧具有低电压，大电流的特点，以满足焊接工作的需要。二次侧的工作电压只有20多伏，但为了引弧的需要，其空载电压一般为45~80V（高于安全电压），所以要求电焊工人戴帆布手套、穿胶底鞋，防止电弧熄灭和换焊条时，发生触电事故。

（3）由于作业条件的变化管理上存在问题，空载电压引起的触电死亡事故屡有发生，规定强制要求弧焊变压器加装防触电装置，由于此种装置能把空载电压降到安全电压以下（一般低于24V），因此完全能防止此类事件发生。

（4）两种保护装置：

空载降压保护装置，当弧焊变压器处于空载状态时，可使其电压降到安全电压值以下，当启动焊接时，焊机空载电压恢复正常。不但保障了作业人员的安全，同时由于切断了空载时焊机的供电电源，降低了空载损耗，起到了节约电能的作用。

防触电保护装置，是将电焊机输入端加装漏电保护和输出端加装空载降压保护合二而一采用一种保护装置，对电焊机的输入端和输出端的过电压、过载、短路和防触电具有保护功能，同时也具有空载节电的效果。

4．电焊机的一次侧与二次侧比较，一次侧电压高危险性大，如果一次线过长（拖地）容易损坏或机械损伤发生危险，所以一次线安装的长度以尽量不拖地为准（一般不超过5m），焊机尽量靠近开关箱，一次线外最好穿管保护和焊机接线柱连接后，上方应设防护罩防止意外碰触。

5．焊把线长度一般不应超过30m并不准有接头。接头处往往由于包扎达不到电缆原有的防潮、抗拉、防机械、损伤等性能，所以接头处不但有触电的危险，同时由于电流大，接头处过热，接近易燃物容易引起火灾。

6．用电《规范》规定“容量大于5.5kW的动力电路应采用自动开关电器”，电焊机一般容量都比较大，不应采用手动开关，防止发生事故。

7．露天使用的焊机应该设置在地势较高平整的地方并有防雨措施。

1 前言

电焊机在运行过程中由于自身发生故障、外部因素影响或使用不当等原因，

可能导致人员触电、引发火灾等事故。所以，

电焊作业对于操作者及其周围人员和设施的安全是具有重大危害的因素，

被国家确定为特种作业。下面针对电焊作业的危害因素，

对电焊机保护接地技术进行探讨。

2 电焊机保护接地原理

2．1 电焊机的电击危险部位

就焊接作业中的电击伤害而言，

主要危险因素可以归结为以下两点。

其一是电焊机机壳带有危险电压。主要原因有：电焊机内部绝缘存在先天性缺陷（

主要指修理缺陷）、过载性老化、过电压击穿等；

电焊机遭水淹或严重受潮、腐蚀性介质的侵蚀；

电焊机遭受剧烈振动或机械冲击；

电焊机的内部或外部发生动力电源接线端子通过某些导电性物质（如金属丝、带、屑及类似导体）

与机壳或铁芯搭接；

带有危险电压的电力线导体或其他带电体与机壳或承载电焊机的金属车架等相碰。

其二是电焊机二次回路（包括焊钳、焊件、焊接电缆、电焊机输出接线端子在内的整个焊接回路）

带有危险电压。主要原因有：

电焊机内部一次侧与二次侧之间的绝缘损坏，

如先天性缺陷（主要指修理缺陷）、过载性老化、过电压击穿等；电焊机遭水淹或严重受潮、腐蚀性介质的侵蚀；

电焊机遭受剧烈振动或机械冲击；

带有危险电压的电力线导体或其他带电体与二次回路导体相碰等。总之，

电焊机可能发生电击危险的部位，

主要集中在机壳和二次回路。因此，

必须对这些危险因素采取措施进行有效的防范，

以保障作业人员和设备的安全。以下就电焊机保护接地技术的原理及其应用进行分析与探讨。

2.2 电焊机接地前的安全状况分析

以下有关电焊机保护接地的讨论均以三相三线中性点不接地的供电系统为例，

进行原理分析和保护接地的实施。

电焊机接入电源之后，

假如没有采取保护接地措施，

如果电焊机产生了机壳或二次回路带有危险电压的故障现象（如某一相线与机壳相碰），

如果此时有人误触机壳或二次回路，

就可能发生电击事故。故障电流从电源经人体和电网对地的绝缘阻抗后回到电源。这时，

电焊机机壳或二次回路上对地的电压UE由下式决定：

由（1）

式可以看出，

正常情况下电网对地绝缘良好，Z 可以被近似地视为无穷大，

则电焊机机壳或二次回路对地电压极低，

对于人体不足以构成伤害；当电网对地绝缘遭到破坏或急剧下降时，电焊机机壳或二次回路对地电压急剧上升，

可升至危险程度并趋向电源电压，

这对于人体而言，

显然是极其危险的。

2.3 电焊机接地后的安全状况分析

如果电焊机采取了可靠的保护接地措施，

而接地电阻很小，

从电焊机接地支路和人体接地支路所构成的等效电路分析，

接地电阻与人体电阻处于并联关系，

形成两条电流通路，

即流经接地体的电流和流经人体的电流，

这两路电流的分配关系可表示为：

从（2）式可以看出，

接地电阻RE越小，

流过人体的电流IP也越小。因此，

只要把RE

控制在适度的范围之内，

就能保障人身安全。本来人体电阻就远远大于接地电阻，

故流过人体的电流远远小于流过接地体的电流。流过接地体的电流等效于将电焊机接地部位与大地的零电位几乎拉到了一起，

使电焊机接地部位对地电压急速降至接近于地电位。如此之低的电位引起的人体电流无疑将是微乎其微的，

远不足以对人体构成伤害。

3 电焊机保护接地的实施

3.1 电焊机保护接地线路的装设

在2.1 节中已经分析得出电焊机的电击危险部位分别是机壳和二次回路，因此，必须对这两个部位进行保护接地。在电焊机的机壳上通常专门设有固定接地螺栓，而电焊机的二次侧设有一组接线端子，供连接焊钳电缆和焊件电缆之用。实施保护接地时，采用铜芯绝缘导线将机壳与二次侧连接焊件电缆的接线端子连通，再用相同的导线将其一端接在机壳的接地螺栓上，另一端接到接地干线，没有装设接地干线时，就直接接到独立接地系统的接线端子上。接地线路的所有连接部位不得有锈迹或污物，以确保接触电阻最小化。螺帽或螺栓必须具有足够的紧固程度。在有振动的作业场所，应采用弹簧垫圈、防松螺帽等防松动措施。

3.2 多台电焊机保护接地线路的装设

如果在同一作业场所有若干台电焊机投入使用，务必要注意保护接地线路的连接问题。正确的做法是：首先将各台电焊机按照3 .

1 节所述的方法逐个地单独连接构成相对独立的保护接地单元，然后将各保护接地单元分别连接到接地干线上，没有接地干线时，就直接汇集到独立接地系统的接线端子上，使各台电焊机的保护接地单元之间形成并联关系。严禁在接地支线上串联两台或更多的电焊机保护接地单元，避免因某个单元设备的检修或意外损坏而使保护接地系统开断，影响保护接地的可靠性。

3.3 电焊机保护接地电阻的确定

接地电阻的大小是根据电气设备保护接地要求、电网运行方式、大地土壤的电阻率等条件决定的。就电焊机的保护接地而言，其接地电阻应根据事故状态下允许的对地电压来确定。由于中性线不接地配电系统内发生第一次接地故障时，故障电流没有直接返回电源的通路，而只能通过另外两个非故障相导体对地分布电容和对地绝缘电阻返回电源。在正常情况下，线路对地绝缘电阻应为数百千Ω 至数百兆Ω 之间，可近似地视作无穷大。因此，故障电流可视为两个对地分布电容电流的相量和，其值通常甚小，故限定电焊机的保护接地电阻不超过4Ω，即能将故障时对地电压限制在安全范围以内。即使线路对地绝缘遭到破坏或急剧下降，不大于4Ω 的保护接地电阻也足以确保电焊机机壳及二次回路上的对地电压不超过25 V。经大量工程实践证明这是安全可靠的，完全满足施工工地等工作环境比较恶劣场合的安全要求。

4 接地线和接地体

4.1 接地线的装设要求

对于上述讨论中所使用的保护接地线，从安全可靠的角度考虑，必须有足够的截面，当与相线使用相同材料时，其截面不应小于下表的规定。就每台电焊机而言，尽管其容量规格并不大，但保护接地线的截面积也不应低于6 mm2 （包括电焊机本身连接机壳与二次侧之间的导线），这样既能保证良好的导电性和相当的机械强度，也能够有效抵御短路电流的冲击和机械损伤。

此外，严格禁止在电焊机保护接地线的任何部位串联装设断路器、刀开关和熔断器等任何电器，并要求保护接地线使用整根的，最好不要有接头，以确保保护接地线的连续性。

4.2 关于接地体

关于接地体的设计和施工，可参照有关电气设计规范进行。如果作业现场存在可以利用的自然接地体，如埋入地下具有较大尺寸的金属管道（内有易燃、易爆气体或液体的管道、暖气管道等除外）、金属构件，在水中或与大地之间具有良好接触状态的金属柱、桩，大型建筑基础中的钢筋网络等，都可以作为接地体使用。

无论是接地体的埋设还是接地线的敷设，都要考虑距防雷接地网的距离，以防止因雷电反击和雷电感应作用对电焊机及相关设备和人员造成伤害。

5 结束语

保护接地是防止间接接触电击最基本的措施，只要运用得当，安全效果应当能够得到保证。对于不同形式的供电电源系统，需要采取不同的保护接地措施。因此，在电焊机防范间接接触电击的技

术与方法上，应当具体问题具体分析，不能一概而论。

电焊机安全检查表