多台电焊机接地保护技术探讨研究

覃孟

【摘 要】焊接是一项较为重要的衔接技术，尤其是在金属材料连接之中更是有着较为广泛的应用，而学生在电焊实训过程中要想真正有效地掌握这一项技术，首先一定要做好多台电焊机接地保护工作，而文章也是基于此对多台电焊机接地保护技术进行了探讨。

【关键词】多台电焊机;接地保护技术;职业院校

【中图分类号】TM862.3 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2019）02-0070-02

0 引言

焊接作为材料加工及材料成型较为重要的一种手段，在各个行业之中都得到了较为广泛的应用。可是，在展开焊接作业的时候，会因为各方面因素而对人身安全造成一定的威胁，尤其是学生在学习焊接过程中，电焊实训车间具有多台电焊机，很有可能会出现触电伤亡、火灾爆炸、设备烧损等事故。为此，如何做好电焊机接地保护工作也就成为教学过程中较为重要的一个问题，而为了能够更好地实现这一目的，笔者对其进行了如下的分析。

1 电焊机工作原理

焊接工作原理本身就是借助于电弧热运动沿着焊缝间隙正面电极，以及工件局部融化，来形成一个焊接连接。电弧焊机在实际应用过程中所产生的电能能够有效地转换成热能，从而对焊接金属进行有效的加热，实现焊接的目的。为此，焊机在实际工作过程中稳定的电力供应是其中必不可少的一个环节，只有确保这一基础与前提才能真正促使焊接工作得以有序地实施下去。众所周知，在焊机之中变压器有着较为显著的地位，主要的作用就是用于对线圈电流大小进行调节，一般情况下其初级侧线圈的电压大多是380 V，而且在初级侧线圈后线圈的感应通电过程中，其会加载在二次侧产生的电压，以此来实现对电弧的有效点燃。所以在这个时候它又会产生大量的中短时间内的热量燃烧，通常情况下都需要小于空载电压60 V以下;除此之外，为了能够确保焊接工作的安全实施，最大的负载电压还不能超过80 V，因为只有这样才能便于之后工作的有序实施。

2 不同电源制式下的电焊机保护接地规则

电气设备在进行保护接地处理的时候，通常有两种手段，其一是将电气设备中所存在的外露导电部分借助于保护线和电源设备之中所存在的中性点来有效地连接在一起，这样就能实现接地保护的效果，其中的中性点通常情况下都有工作接地，所以中性点也可以将其称之为零点，这一种接地保护手段也可以将其称之为保护接零;其二是对电器设备外露导电部分进行处理，但在处理过程中需要借助于保护线与专门的接地极进行直接接地处理。在社会发展过程中，我国电气设备标准也发生了较为显著的变化，从之前的标准逐渐发展成为国际标准，而且还依据国际电工委员会即IEC所规定的分类方式，将低压配电系统进行了型式划分。

（1）TN—S系统。这类系统属于三相四线加PE线系统，在这一种系统之中所存在的中性线和保护线的关系十分紧密，可以说是必不可分。其中，中性线会带电，而保护线则不会带电，具有较为可靠且较为完整的基准点位，如果电焊机是应用在这一种电源系统之中的话，在进行接地保护的时候，就可以将其机壳和二次侧与焊件相接的一端都直接地连接到电源的保护线之上，这样也就能够有效地实现保护接零。在这一过程中需要注意的是，不能将中性线进行连接，而且在连接过程中也不能连接独立的接地系统。

（2）TN—C系统。该系统所存在的保护中性线，是由系统之中的保护线及中性线合并而成的，最为显著的特征则是简单且经济，如果处于这一系统之中发生接地短路问题，故障电流较大的时候就可以直接将电源进行切断，这样就能确保整个系统的安全性。电焊机如果处于这一种电源系统之中，需要将其机壳和二次侧和焊件相接的一侧，直接连接到电源中性线上面，这样就能够起到保护接零的效果，可是需要注意的是依然不能直接连接独立的接地系统，不然一旦出现故障就很容易促使学生受到生命威胁。

（3）TN—C—S系统。这类系统经常会用于民用建筑及工矿企业之中，而其最为显著的特征就是当保护线和中性线要从某一点分离之后就无法再进行合并，并且中性線绝缘水平一定要控制其和相线是一致的，最后保护线所连接到的金属构件与设备机壳不能带有任何电。如果电焊机应用在这一系统之中，依然需要同上述一样连接到电源保护线上实现保护接零。

（4）TT系统。这类系统一共有3条相线和1条中性线，这一系统在实际应用的时候一定要有一个点是能够进行直接接地的，而这一点一般情况下都是电力变压器抑或是发电机之中所存在的中性点。这一系统在实际应用过程中，假设受电设备出现外露情况，导电部分连接的独立接地系统接地电阻通常都无法实现远小于电源工作接地电阻，所以电焊机在使用这一系统的时候要慎重。

（5）IT系统。这类系统属于三相三线制电源系统，所以通常都不需要设置中性线，如果应用这一系统，只要是存在带电部分都不能直接进行接地处理，并且整个电源系统在实际运行与使用过程中，一定要具备较为良好的绝缘状态。为此，电焊机在选用这一系统的时候，一定要将其机壳和二次侧与焊件连接的那一侧直接连接到单独且独立的接地系统之中，否则也就不会有任何选择。

3 多台电焊机接地保护技术探究

（1）接地连接方式。在实施焊接作业的过程中，现场大多会出现2台或2台以上的电焊机，所以在职业院校教育过程中，学生电焊实训车间之中也具有多台电焊机，而这个时候也就自然而然要思考如何对多台电焊机进行有效地接地保护，具体而言就是要对多台电焊机分别进行保护接地安装，或是分别安装保护接零线路，并且将其有效地连接到连接点上。我校在多台电焊机接地保护过程中，主要是引入接地极作为接地保护，而且还在接地方式选择上使用了并联方式，之所以如此是因为并联接地方式相比较于串联接地方式而言，其可靠性明显要高得多，串联接地过程中如果某一台电焊机保护接出现故障，就会直接对其他电焊机造成影响，而并联接地方式则能有效地避免这一问题。

（2）接地保护技术要点在上述分析之中我们有提到电焊机的触点保护要想得以实现，有时候需要具有独立的接地系统，而接地系统一般情况下主要包含2个部分，分别是接地线及接地体。而为了能够进一步保障多台焊机接地保护技术的有效应用，笔者对其进行了如下分析。①接地电阻要求。接地电阻是接地系统中的重要构成，是接地线电阻和接地体之间的流散电阻之和，要想得到这一数值，我们可以使用接地摇表得到。要想确保电焊机接地电阻的合理性，最好是不大于4.0 Ω就能够很好地满足除了TT系统之外的所有电源系统安全需求。②接地体要求。在接地体中也会存在专门制作的接地体，而对于这一类型的接地体我们大多是将其称之为人工接地体，对于材料选择则可以将角钢、钢管、扁钢及废钢铁作为使用材料。例如，在进行接地保护的时候，电焊实训车间内增设了TN—C—S接地系统，我们选用6根2 500 mm长度，直径是150 mm的镀锌钢管，而在打入地下的时候，则需要使用一字排列的方式进行打入，同时还需要确保间距是4 000 mm，而且管子的顶端距离地面还需要保持在300 mm，之后再使用厚度为4 mm的镀锌扁钢使用焊接的方式将6根钢管进行有效的连通，同时结合实际情况引出地面，最后在钢管周边及内部浇水封土填实，以此来在焊接实训室内建立接地电阻≤4.0 Ω的接地体。在数十台电焊机同时使用的过程中，相关人员一定要注意点焊接瞬间电流及冲击电压，尽可能让接地体接地电阻保持在小范围之内。③降阻技术。一般情况下对于刚刚完成的人工接地体，我们都需要对其接地电阻值进行测量，假设测量结果显示器尚未达到相关标准，则需要对其进行恰当的降阻措施。在进行降阻处理的时候，一般都是借助于土壤置换、添加降阻剂或浇水等手段来实现，而究竟要选用哪一种方式还是要结合实际进行选择。如果接地体周边环境干燥，可使用浇水方式;假设接地体周边环境电阻率较高，可以使用置换土壤的方式。④接地线要求。电焊机接地系统之中存在的接地线，和其他设备所连接的保护线及保护中性线导线要求有着较高的相似度，在对其进行选择的时候，可以将铜芯绝缘导线作为首先;导线一定要完整，中间不能存在任何接头。⑤自然接地体的利用。借助于自然接地体能够在一定程度上节约成本与时间，可是在实际应用过程中还是需要结合实际考虑。通常情况下，能够使用这一种技术的主要有金属井管、埋设在地下的金属管道、水工构筑物、与大地有可靠连接的建筑物的金属结构等。

4 结语

综上所述，电焊机接地保护技术是否合理、科学会直接对相关操作人员生命健康与安全造成影响，更是安全生产的重要保障。为此，职业院校在对学生进行电焊教学的时候，一定要在实训过程中做好多台电焊机接地保护工作，通过多方面手段与措施来真正实现技术与管理工作的双管齐下，从而真正培养出高素质与水平的焊接人才。

参 考 文 献

[1]张云然.浅析电焊机的保护接地技术[J].课程教育研究，2014（2）：238-239.

[2]王水成.电焊设备保护接地技术分析探讨[J].电气应用，2011（23）：82-84.

[3]蒲智厚.电焊机保护接地技术探讨[J].四川水泥，2014（7）：264-264.

[责任编辑：钟声贤]