电焊机的危险性与对策

王传武 江苏省徐州机电工程高等职业学校

电焊机的危险性与对策

王传武 江苏省徐州机电工程高等职业学校

就生产中广泛应用的焊条电弧焊造成的触电工伤事故，指出了焊接电源的危险性，分析了焊接触电伤亡事故的主要危险因素，并提出了两个方面的技术应对措施：焊机保护性接地与接零；焊机的空载自动断电保护装置。介绍了电焊机设置保护性与接零装置的必要性、基本原理及其指导性操作方法等，指出了电焊机保护性接地与接零操作的技术关键点和安全措施、注意事项等，论述了设置焊机空载自动断电保护装置的必要性和要求。

电焊触电事故；焊接电源的危险性；保护性接地与接零；焊机空载自动断电保护装置

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

1 电焊的触电事故

焊条电弧焊在生产的设备制造、安装和检修工艺中得到了广泛应用，该工种人数众多，工伤事故也较严重。其中，对焊接电源的危险性认识不足，导致操作失误，是发生触电事故的主要原因。

（1）焊接电源直接与220/380V电力网络连接，人体一旦接触到这部分电器线路（如焊机的插座、开关或破损的电源线等），就很可能造成伤亡事故。某厂有位焊工，因焊接工作地点距离插座较远，便将长电源线拖在地面，并通过铁门。关门时，铁门挤破电源线的绝缘皮而带电，致使该焊工遭电击身亡。事故原因是焊机的电源线太长并且拖在地面上，违反安全规定（电缆厂不得超过2～3米），电缆的橡胶绝缘被铁门挤破，造成漏电，焊工触电死亡。

（2）焊机空载电压大多超过安全电压（60～90V），由于电压不是很高，容易忽视；另外，这与部分电气线路接触的机会较多（如焊钳、焊件、工作台和电缆等），因此它是焊接触电伤亡事故的主要危险因素。某厂一名女焊工在狭小空间内施焊，因气温高且通风不良，身上大量出汗，帆布工作服和皮手套已湿透，在更换焊条时手触及焊钳口，痉挛后仰跌倒，焊钳落在颈部未能摆脱，造成触电，抢救无效而死亡。事故原因是焊机的空载电压已超过安全电压，在焊工浑身出汗，工作服、皮手套和鞋袜湿透等不利条件下，一旦触及焊钳口，通过人体的电流可达40毫安以上，造成电击死亡。其次是触电后，未能及时发现，电流通过人体的持续时间较长，使心脏、肺部等受到严重损伤，以致抢救无效。

（3）焊机由于经常性的长时间或超负荷运行，粉尘和蒸汽的腐蚀及室外工作时受风吹、日晒、雨淋等，绝缘层易老化变质；焊接无保护性接地或接零装置等情况下，都容易出现焊机漏电的现象，导致发生触电事故。某厂有台焊机发生故障，有电工进行检修。电工在检修时将焊机的地线拆除，经检查后认为焊机已消除故障，未接地线即离去。焊工随后合闸操作，在调节焊接电流时，刚抓住摇把就发生触电，经抢救无效死亡。事故原因是焊机虽经电工检修，但外壳漏电现象并未排除。而焊工未检查焊机是否接地就合闸操作，造成电击死亡。

（4）焊工带电操作机会多，如更换焊条、调节焊接电流、整理工件等，通常都是带电进行。某焊工在狭窄地沟里（80厘米×80厘米）焊200米暖气管道，在弯焊条时触电，经抢救无效死亡。事故原因是该焊工的皮手套已磨破，加上地沟里潮湿，鞋袜湿透，人体电阻大大下降，死于焊机的空载电压（70V）。

2 电焊保护性接地与接零

以上触电事故充分说明焊机焊机接地与接零的必要性。

（1）焊机保护性接地是用导线将电焊机外壳与大地连接起来，当外壳漏电时，外壳对地形成一条良好的电流通道，当人体碰到外壳时，相对电压就大大降低，从而达到防止触电的目的。在电源为三相三线制或单相制系统时，电焊机外壳和二次绕组引出线的一端，应安放保护接地线。

（2）焊机保护性接零是用导线将电焊机外壳与零线干线相连接，一旦电气设备因绝缘损坏而外壳带电时，绝缘破损的这一相就与零线短路，产生的强大电流使该相保险丝熔断，切断该相电源、外壳带电现象立刻终止，从而达到人身设备安全的目的。这种安全装置叫保护接零。

3 电焊保护性接地与接零的安全要求

（1）接地电阻。根据有关安全规程（GB9448-99“焊接与切割安全”国家标准）的规定，焊机接地装置的接地电阻不得大于4Ω。某厂安全检查时，发现有台电焊机没有接地装置。检查人员找到电焊工，提出存在的这个隐患应及时解决。但这位焊工却说，电焊机的四个轮子接触水泥地，就是接地了。经实地测定表明，铁轮子触地的接地电阻为300Ω。如此大的接地电阻一旦触电是无法保证人身安全的。

（2）接地体。焊机的接地装置可用打入地里深度不小于1m，接地电阻小于4Ω的铜棒或无缝钢管作接地极。自来水管道等自然接地极电阻超过4Ω时，应采用人工接地极。否则除可能发生触电危险外，还可能引起火灾事故。例如，某厂的焊工在电焊时，选用车间的避雷针为接地极。由于避雷针日久陈旧，其接地电阻很大，结果高温引燃了车间的木结构，烧毁了车间。又如，某厂的焊工选用新安装的脱附罐作为接地极（罐里有2t多活性炭）。电焊时由于导线连接处的局部加热，引燃了罐里的活性炭，结果将2t多活性炭全部烧光。

（3）接地或接零的部位。所有交流、旋转式直流电焊机和焊接整流器的外壳，均必须装设保护性接地或接零装置，弧焊变压器的二次侧线圈与焊件相接的一端也必须接地（或接零）。当一次侧线圈与二次侧线圈的绝缘击穿，高压窜到二次侧回路时，这种接地（或接零）装置就能保证焊工及其助手的安全。

（4）不得同时存在的接地或接零。必须指出，焊机二次侧线圈的一端接地或接零时，焊件不应接地或接零。否则，一旦二次侧回路接触不良，大的焊接工作电流可能将接地线或接零线熔断，不但使人身安全受到威胁，而且易引起火灾。为此规定：凡是在有接地会接零装置的焊件上（如机床的部件）进行焊接时，应将焊件的接地线（或接零线）暂时拆除，焊完后再恢复。在焊接与大地紧密相连的焊件（如自来水管路、房屋的金属立柱等）时，如果焊件的接地电阻小于4Ω，则应将焊机二次侧线圈一端的接地线或接零线暂时解开，焊完后再恢复。总之，变压器二次侧与焊件不应同时存在接地或接零装置。

（5）所有电焊设备的接地（或接零）线，不得串联接入接地体或零线干线。

（6）接线顺序。连接接地线或接零线时，应首先将导线接到接地体上或零线干线上，然后将另一端接到电焊设备外壳上。拆除接地线或接零线的顺序则恰好与之相反，应先将接地（或接零）线从设备外壳上拆下，然后再解除与接地体或接零线干线的连接，不得颠倒顺序。

4 焊机的空载自动断电保护装置

为保证焊工在更换焊条等带电时操作的安全，还应当安装焊机空载自动断电保护装置，电弧熄灭后，焊机二次回路处于安全电压（12～20V）状态。

根据GB9448-1999《焊接与切割安全》国家规定，焊机一般都应该装设空载自动断电保护装置，还特别规定：凡在高空、水下、容器管道内或船舱等处的焊接作业，焊机必须安装空载自动断电保护装置。

[1]焊接与切割安全.GB9448-1999

[2]郭莉鸿.安全用电.2007年2月

[3]张光先.焊机原理与设计.2008年5月

[4]胡绳荪.现代弧焊电源及其控制.2008年7月

[5]张永吉.电焊机维修技术.2009年8月

[6]王建勋.弧焊电源. 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