电焊设备保护接地技术研究

陈晓宇

【摘 要】随着科学技术不断创新，电焊设备技术被广泛应用在各个领域。电焊机是一种常用的机械加工装置，其使用环境与工作原理都具有特殊性，在工作状态中容易引发火灾、触电等各类安全事故，严重威胁人们的生命财产安全。对此，相关工作人员要充分发挥电焊设备保护接地技术的作用，有效保障电焊设备操作使用过程的安全可靠性，避免发生各种安全事故，影响生产加工环节顺利开展。文章分析与探讨电焊设备保护接地技术，旨在为同行提供科学参考依据。

【关键词】电焊设备;保护接地技术;应用

【中图分类号】TG434;X934 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2019）09-0136-02

0 引言

在工业生产加工活动中，电焊设备是各种金属材料加工与材料成型领域的核心设备，电焊设备的操作使用需要消耗大量电力，这样才能帮助工作人员完成焊接操作任务。由于焊接设备依靠电力运行，在这个过程中容易发生火灾、电击等安全事故，从而威胁到操作人员的生命安全。保护接地技术作为防止电焊设备间接接触电机最基础的安全措施，需要相关工作人员熟练掌握，并依据实际情况合理运用，杜绝出现违规操作，影响电焊设备的正常安全使用。

1 电焊设备易发生的主要触电事故分析

工作人员在操作使用电焊设备过程中容易发生直接接触电击和间接接触电击两种触电事故。不同触电事故发生的原因各异，工作人员要结合触电事故发生原因，采取有效防范措施。

1.1 直接接触电击事故原因

直接接触电击事故产生的原因主要包括以下内容：①电焊设备操作人员在实际操作过程中身体某个部位直接接触到电焊条或者焊钳带电部分，并且该设备操控人员的脚或者身体其他部位对地面无绝缘。②当电焊设备操作人员在进行接线或者调节电焊设备时，身体某个部位直接接触到接线柱、极板等带电体。③当电焊设备操作人员登高进行焊接操作时，身体部位触及或靠近高压电网路[1]。这些原因都导致直接接触电击安全事故发生，威胁工作人员的生命安全。因此，管理部门必须加强对现场工作人员的监督管理工作，严格督促每个操作人员按照规章制度办事，认真做好電焊设备保护接地技术的应用工作，充分保障自身安全，有效发挥电焊设备的运用价值。

1.2 间接接触电击事故原因

间接接触电击事故产生的原因主要包括以下内容：①电焊设备本身存在漏电问题，操作人员触碰到电焊设备的带电外壳。导致电焊设备漏电的原因通常是电焊设备长期处于潮湿工作环境，致使电焊设备绝缘损坏。此外，电焊设备的长期运行或短路也会造成设备绝缘损坏，操作人员对电焊设备操作方法不妥当，未能满足相关技术标准要求。②操作人员错将220 V变压器接到380 V电源上，电焊设备变压器一次、二次绕组之间的绝缘出现损坏，造成操作人员发生间接接触电击事故。操作人员身体接触到二次回路或者裸导体。③操作人员使用生产厂房中的管道、轨道或其他金属物进行搭接作业，并以此作为焊接回路。④现场工作人员触及破损电源开关、绝缘损坏的电缆、胶木闸盒等。

2 电焊设备保护接地技术的实践应用

2.1 机壳保护接地分析

无论是在三相四线制电源系统中，还是在三相五线制电源系统中，技术人员通过对电焊设备合理采用保护接零措施，能够充分保障电焊设备使用的安全可靠性。当工作人员将电焊机设备接入三相四线制供电系统中，如果设备机壳本身没有设置保护接地装置，某种外界因素致使其中一相带电部分触及电焊机设备外壳部分，现场工作人员身体部位一旦接触到电焊机设备的带电外壳，将会导致人体电流Ip与电力变压器的工作接地形成回路。人体电流大小的计算公式：Ip=U/Rp+RN。在该公式中，U指相电压，数值为220 V;Rp指人体电阻，单位为Ω;RN指电力变压器工作接地电阻，单位为Ω。假设人体电阻为1 kΩ，电力变压器工作接地电阻为4 Ω，通过将该数值代入公式可以得到人体电流数值为220 mA。220 mA的电流将会造成对人体极大的生命危险[2]，这个数值电流不会引起断路器脱扣机构动作，导致含电设备长期处于触电危险状态。

假设工厂工作人员已经对电焊机设备外壳有效设置了独立的接地系统，那么可以得出以下公式：UE=（RA/RN+RA）U、UPEN=U-UE=（RN/RN+RA）U。通过该公式可知，UPEN电压达到110 V时，电焊机装置外壳在拥有110 V电压的过程中会使其他电气设备受影响，产生110 V电压，给工作人员的生命安全埋下隐患。为了消除这种安全隐患，技术人员可以采取以下电焊设备保护接零措施。

在三相四线制供电系统中，技术人员不能直接对电焊机设备的外壳部分实施保护接地，无法有效防范电击安全事故。因此，技术人员可以通过将电焊机设备外壳与电源系统保护零线展开有效连接操作，这样即使点焊机设备出现电气故障，如其中一相带电部分解除到装置外壳，则会形成单相短路。如出现短路情况，短路电流会引发电路熔断器或断路器等保护装置启动，确保短时间内快速进行电源脱离操作，保护故障电焊机装置安全，避免潜在电击隐患长期存在，威胁到现场工作人员的生命安全。

2.2 二次侧保护接地分析

工作人员在操作电焊机设备过程中，容易遇到电焊机内部安全故障。例如，目前市场上广泛使用的弧焊整流器等电焊机，由于受到一次绕组绝缘击穿问题导致电源电电压直接附加到二次侧电路，造成电焊机设备上的焊钳、二次侧接线端子及焊件等不同部位均携带危险电压，一旦工作人员触及这些部位就会引发严重的电击事故，造成人员伤亡事故。技术人员要想有效杜绝这种安全事故的发生，可以通过科学采用电焊机二次侧实时保护接地或接零技术[3]。

技术人员要在三相三线制供电系统中将二次侧与焊件相互连接的一端有效设置保护接地，值得注意的是实际接地电阻值不能超过4 Ω;而在三相四线制供电系统中，技术人员需要把二次侧与焊件相互连接的一端有效设置保护接零;在三相五线制供电系统中，技术人员需要把二次侧与焊件相互连接的一端有效设置保护接零，即利用专门导线连通电源保护线PE;在照明系统中，技术人员需要把电焊机设备二次侧与焊件相互连接的一端有效设置保护接零，同时接入保护线PE，如果没有保护线PE，则需要额外接入保护中性线PEN。技术人员要想充分保障电焊机设备的保护接地安全可靠性，可以使用导线将电焊机的机壳与二次侧接焊件一端紧密联系在一起，严格按照供电系统电源的实际制式，合理选用最佳的保护接地或接零方案。

2.3 电焊设备保护并联接地方式

在电焊设备保护接地技术应用过程中，技术人员要杜绝同时将多台电焊机设备串联到接地干线或接地系统上，并且不能直接采用电焊机设备机身或者电焊机设备某个部分充当保护接地导体而直接参与到保护接地线路中。不同电焊机之间的保护接地要合理采用并联接地方式，保证每台电焊机设备都具备单独的接地导体与接地系统或接地干线进行相互有效连接[4]。电焊机设备保护并联接地技术的应用能够充分保障电焊设备使用安全可靠性。如果技术人员对多台电焊机设备进行串联接地，一旦其中某台电焊机设备产生保护接地线路故障，就会导致其他电焊机设备失去安全保护接地作用，留下极大的安全隐患，威胁到工作人员的生命安全。

3 结语

综上所述，电焊设备的使用存在各种安全隐患问题，技术人员在采用保护接地技术时，要结合实际情况合理发挥不同保护接地技术的作用，并且规范自身操作，保障自身安全，避免发生电焊设备损坏、引起火灾等安全事故，造成人员伤亡和企业财产损失。

参 考 文 献

[1]王水成.电焊设备保护接地技术分析探讨[J].防雷与接地，2015（3）：142-143.

[2]王俊鹏.浅谈电焊设备触电事故的预防[J].技术研究，2016（2）：24-26.

[3]张应立，张莉.焊接安全与卫生技术[J].北京：中国电力出版社，2017（2）：75-78.

[4]王水成.电焊设备保护接地禁忌分析[J].建筑电气，2013（1）：58-59.