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電弧焊設(shè)備安全使用探究

文檔作者：王水成文檔來源：中國平煤神馬能源化工集團(tuán)		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2021年09月10日
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機(jī)械制造文摘—— 焊接分冊 焊接現(xiàn)場
電弧焊設(shè)備安全使用探究
王水成
(中國平煤神馬能源化工集團(tuán)天宏焦化公司，河南平項(xiàng)山467021)
U 日IJ吾
焊接作業(yè)中存在著諸多的危險因素和有害因素，
稍有不慎就可能發(fā)生觸電、火災(zāi)等人員傷亡和財產(chǎn)損
失事故；因此，將焊接作業(yè)歸屬于特種作業(yè)，電焊工也
被國家列入特殊工種。本文以常用的交流弧焊變壓器
型電焊機(jī)為例，從防范人體觸電的角度出發(fā)，探討電弧
焊作業(yè)中關(guān)于電焊機(jī)、電源線、焊鉗、保護(hù)電器、接地裝
置等相關(guān)設(shè)備器材如何做到安全使用與正確維護(hù)的問
題。
1 電焊機(jī)與電源線的安全策略
交流電焊機(jī)是一種結(jié)構(gòu)特殊的工頻降壓變壓器，
它可將電網(wǎng)380 V或220 V的電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榭蛰d電壓為
60～90 V及工作電壓為30 V左右，電流調(diào)節(jié)范圍為50
— 500 A。它的一次電壓對于人員的安全而言，顯然是
極其危險的，其二次電壓也大大超過了安全電壓范圍，
故仍然不可藐視。電焊機(jī)與電源線在使用中應(yīng)注意以
下幾個方面。
1．1 電焊機(jī)工作環(huán)境安全要求
為電焊機(jī)營造良好的工作環(huán)境，是確保其正常運(yùn)
行、避免觸電等事故發(fā)生的重要前提。一般要求工作
場所的溫度范圍在一25～40℃、相對濕度在25℃的環(huán)
境溫度時不大于90％。如果使用環(huán)境的氣溫和濕度特
殊，應(yīng)選用符合環(huán)境要求的特殊類型的電焊機(jī)。電焊
機(jī)必須平穩(wěn)地安放于干燥且通風(fēng)良好的地方，要避免
各種粉塵和有害氣體的侵蝕，防止劇烈振動和碰撞。
安放于室外的電焊機(jī)應(yīng)注意清潔和防潮，必須設(shè)有能
夠遮蔽雨雪的防護(hù)裝置。
1．2 電焊機(jī)絕緣性能安全要求
為確保安全使用，要求各帶電部分之間，及其與外
殼和對地之間必須具備良好的絕緣狀態(tài)。對于使用中
的電焊機(jī)一般要求絕緣電阻值不得小于1 MO。供電
電源線路的外皮絕緣層不得有絲毫的損傷(修理過的
部位除外)，要求其絕緣電阻應(yīng)在1 MQ以上。以上數(shù)
值均采用500 V或1 kV的絕緣電阻表測試。
電焊機(jī)所有外露帶電部分必須具有完善的隔離防
護(hù)裝置，如裸露的接線柱應(yīng)設(shè)有防護(hù)罩，以防人員或其
它導(dǎo)電物體與之相碰觸。
1．3 電焊機(jī)電源線及電源安全要求
電焊機(jī)的電源線應(yīng)根據(jù)電焊機(jī)的容量和使用工況
而選擇截面積充足、絕緣良好的電線或電纜，一般選用
耐壓為500 V的電纜。室外使用時，必須能耐受日曬
雨淋。室內(nèi)使用時，必須有更好的絕緣。應(yīng)保證在額
定負(fù)載時電源線上的電壓降不大于電網(wǎng)電壓的5％ ，電
源線應(yīng)當(dāng)沿墻或立柱用瓷瓶布設(shè)，不得將線纜拖放在
工作現(xiàn)場的地面或設(shè)備器材上。
電焊機(jī)的額定工作電壓務(wù)必要與電力配電裝置提
供的電源電壓相適應(yīng)，如220 V接法的電焊機(jī)絕對不
能連接到380 V的電源上，反之亦然。
1．4 保護(hù)接地措施安全要求
電焊機(jī)的金屬外殼和二次繞組與焊件相接的一端
必須共同連接到電源系統(tǒng)的保護(hù)線PE(TN-S系統(tǒng)、TN．
c．s系統(tǒng))或保護(hù)中性線PEN(TN．C系統(tǒng))上，若電源
為IT系統(tǒng)或，兀1系統(tǒng)時，則應(yīng)接到與電源接地裝置無
關(guān)聯(lián)的專用的接地裝置或自然接地體上。連接電焊機(jī)
機(jī)殼與二次側(cè)接線端子的保護(hù)線宜選用整根的截面積
不小于6 mm 的銅芯絕緣導(dǎo)線，不得使用鐵質(zhì)、鋁質(zhì)線
材或裸導(dǎo)線。
1．5 操作使用安全要求
啟動電焊機(jī)時，焊鉗與焊件之間不能短路，即使是
在暫停工作期間，也不能把焊鉗放在焊件上或電焊機(jī)
上，也不得在電焊機(jī)上放置其他任何物件和工具。要
避免電焊機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行，應(yīng)當(dāng)在產(chǎn)品的電流調(diào)節(jié)范圍
內(nèi)及規(guī)定的暫載率條件下使用，以防溫升過高而損壞
其絕緣，縮短使用壽命或使其燒毀。在焊接工作完成
時、暫停離開工作地點(diǎn)時、搬運(yùn)電焊機(jī)時、改接二次線
路時，都必須首先切斷電焊機(jī)的供電電源。使用中若
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焊接現(xiàn)場 機(jī)械制造文摘— — 焊接分冊
發(fā)現(xiàn)電焊機(jī)的響聲和溫升異常，以及出現(xiàn)打火、冒煙、
刺鼻性焦糊氣味等故障現(xiàn)象時，應(yīng)當(dāng)立即斷電停止工
作，由專職電工進(jìn)行檢查修理，焊工不得擅自動手。
1．6 維護(hù)保養(yǎng)安全要求
電焊機(jī)除了平時注意檢查(日常檢查)外，還應(yīng)當(dāng)
定期地進(jìn)行檢修和保養(yǎng)。對此應(yīng)訂出制度，確定責(zé)任
人。通常每半年進(jìn)行一次例行檢查保養(yǎng)，在清除機(jī)殼
內(nèi)外的浮塵和污垢之后，重點(diǎn)是檢測電焊機(jī)的絕緣性
能，其中：一次繞組與二次繞組及其外殼之間的冷態(tài)絕
緣電阻不應(yīng)小于2 Mn，最低不得小于1 MQ；各接線端
子應(yīng)完好無損；各防護(hù)部件應(yīng)齊全無缺失；電流調(diào)節(jié)裝
置應(yīng)靈活有效。
2 焊鉗與電纜的安全策略
2．1 焊鉗的安全要求
焊鉗必須具有良好的絕緣性和隔熱能力，夾鉗手
柄與鉗口之間應(yīng)具有護(hù)手擋板，各絕緣部位不得發(fā)生
碎裂或缺失。焊鉗的導(dǎo)電部分應(yīng)采用純銅材料制成，
應(yīng)使其保持清潔、無銹跡、無傷疤，保證焊條與焊鉗接
觸良好，且便于更換焊條。焊鉗上的彈簧失效時，應(yīng)立
即更換。禁止把過熱的焊鉗浸在水中冷卻后使用，也
不得當(dāng)作鉗子、榔頭等工具使用。
2．2 焊接電纜的安全要求
連接電焊機(jī)至焊鉗的電纜和電焊機(jī)至焊件的電纜
(統(tǒng)稱為焊接電纜)應(yīng)選用焊接專用電纜，如YHH型、
YHHR型等，不能使用破損的電線或裸電線。焊接電
纜的截面應(yīng)當(dāng)根據(jù)電焊機(jī)額定輸出電流的規(guī)格選用，
電纜上的壓降不得超過4 V。焊接電纜的長度應(yīng)根據(jù)
作業(yè)需要而定，原則上宜短不宜長，一般不宜超過20—
30 m。焊接電纜外皮絕緣層必須完整，且絕緣良好，其
絕緣電阻不得低于1 Mft。當(dāng)外皮破損時，應(yīng)及時修補(bǔ)
完善。焊接電纜宜拉直使用，不能圈成盤、系在腰里、
纏在腿上或栓在金屬物體上。焊接電纜應(yīng)使用整根
的，中間盡量無接頭。若因作業(yè)需要而必須接長時，則
接頭不應(yīng)超過2個，要求連接堅(jiān)固可靠，接觸電阻越小
越好，對于連接處的處理應(yīng)確保絕緣良好。
在工作現(xiàn)場對焊接電纜應(yīng)做到防擊砸、防擠壓、防
碾壓、防燒烤。電纜穿越馬路或通道時，應(yīng)采取保護(hù)措
施：電纜應(yīng)遠(yuǎn)離電弧高溫區(qū)和熾熱的焊縫金屬體。禁
止利用廠房的金屬結(jié)構(gòu)、工作腳手架、暖氣管、水管、軌
道、吊車與銅絲繩(吊鉤)之間、轉(zhuǎn)動設(shè)備的轉(zhuǎn)動部分、
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零散的角鋼、管道等物件搭接起來作為焊接電纜使用，
更不能借用輸送易燃易爆氣體、油類及化工產(chǎn)品和供
暖的管路作為焊接電纜。
2．3 焊鉗與電纜的連接及維護(hù)安全要求
焊鉗與焊接電纜之間的連接必須簡便牢靠、電接
觸性良好，電纜的橡膠外皮應(yīng)有一段深入到鉗柄的內(nèi)
部，以避免銅導(dǎo)線外露。應(yīng)定期檢查焊接電纜和焊鉗
的結(jié)構(gòu)性能與絕緣性能，發(fā)現(xiàn)故障或隱患應(yīng)及時處理。
除了平時的檢查之外，一般每半年進(jìn)行一次例行的維
修保養(yǎng)。
3 保護(hù)電器的安全策略
3．1 保護(hù)電器配置要求
配電盤(箱)應(yīng)置于干燥、通風(fēng)、無大量揚(yáng)塵、無腐
蝕性氣體且操作方便的地方，周圍應(yīng)留有通道。露天
使用時，應(yīng)具有遮蔽雨雪的防護(hù)措施。
每臺電焊機(jī)都應(yīng)有足夠容量的電源開關(guān)或具有可
見分?jǐn)帱c(diǎn)的低壓斷路器對其實(shí)施獨(dú)立控制，不得將多
臺電焊機(jī)并接在一個開關(guān)上。使用低壓斷路器時，其
動作電流應(yīng)根據(jù)電焊機(jī)的技術(shù)參數(shù)和具體使用工況而
合理整定。
盡管電焊機(jī)已經(jīng)安裝了保護(hù)接地裝置，但它的保
護(hù)作用是有限的。在配電箱里必須裝設(shè)剩余電流動作
保護(hù)器(RCD)，要求RCD的極數(shù)和線數(shù)必須與電焊機(jī)
的電源需求相適應(yīng)。RCD的額定剩余動作電流不大于
30 mA，分?jǐn)鄷r間不大于0．1 s。RCD的額定電流應(yīng)大
于電焊機(jī)額定輸入電流。最好選用具有接通、分?jǐn)嗄?
力，并具有過載保護(hù)和短路保護(hù)功能的RCD，這樣還可
省去低壓斷路器等保護(hù)電器。
裝設(shè)有電焊機(jī)空載自動斷電保護(hù)裝置時，應(yīng)定期
檢測空載斷電時電焊機(jī)二次側(cè)的輸出電壓，其值必須
符合安全電壓范圍，并測試最短斷電延時時問，一般為
1 s±0．3 s。
3．2 保護(hù)電器使用要求
對配電電器應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行檢查，清除灰塵，驅(qū)除潮
氣。結(jié)有露珠或積水時，必須徹底清理干凈。閘刀開
關(guān)、低壓斷路器等電器不得無蓋使用，蓋子殘缺時必須
及時更換。發(fā)現(xiàn)配電導(dǎo)線有變色、糊焦現(xiàn)象，往往是接
線處接觸不良所致，應(yīng)清除氧化物質(zhì)，將導(dǎo)線壓接牢
固，并加強(qiáng)其絕緣。
要合理選用保險絲的規(guī)格，而且必須裝接牢靠。
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當(dāng)壓接面及壓接螺釘有銹跡時，應(yīng)將其清除干凈。過
于氧化或滑絲時，應(yīng)當(dāng)予以更換，禁止使用鐵絲、鋁絲
等代替保險絲，也不得使用不明規(guī)格的、挖口的、削細(xì)
的或合股拼湊的保險絲。
RCD應(yīng)定期進(jìn)行動作試驗(yàn)，即按動試驗(yàn)按鈕后，應(yīng)
能可靠地動作。固定場所使用的焊接電源，當(dāng)使用條
件和環(huán)境較好時，應(yīng)每周試驗(yàn)一次；較差時應(yīng)每天試驗(yàn)
一次。對于移動式或臨時場所使用的焊接電源，每當(dāng)
變動一次工作地點(diǎn)，就必須進(jìn)行一次動作試驗(yàn)。
在電焊機(jī)啟動送電前，應(yīng)檢查二次側(cè)，不得有短路
現(xiàn)象，如焊條和焊鉗金屬部分不得與焊件相碰或與回
路裸露處相碰等。對電焊機(jī)切除電源時，必須在停止
焊接之后進(jìn)行，不得帶負(fù)荷(即施焊過程中)拉閘，防止
大電感性負(fù)荷自感電動勢所產(chǎn)生的電弧危害。無論是
合閘還是拉閘，都必須做好防護(hù)措施，如穿絕緣鞋、戴
干燥的皮手套等，人應(yīng)站在開關(guān)的一側(cè)且相距半米之
外。宜用右手操作，面部轉(zhuǎn)向背離開關(guān)的一側(cè)，以避開
開關(guān)和其他電器意外情況的發(fā)生。當(dāng)焊接操作完成或
下班離開工作崗位時，都必須要切斷電焊機(jī)電源的總
開關(guān)，把焊鉗擱在同焊件等回線部分相絕緣的地方。
保護(hù)電器在使用中若發(fā)現(xiàn)冒煙、打火、刺激性氣味
等異?，F(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)立即停止使用并切斷電源總開關(guān)，待
檢修后再用。電焊機(jī)電源的裝接與拆卸、控制電器的
檢查修理和保養(yǎng)維護(hù)工作，均應(yīng)有專業(yè)電工負(fù)責(zé)，電焊
工和其他人員不得擅自動手。
4 接地裝置的安全策略
為了有效地防止電焊機(jī)供電電源相線與外殼、相
線與二次回路、一次繞組與二次回路之間的意外連通
或泄漏，包括電焊機(jī)繞組絕緣擊穿后，電源電壓竄到二
次回路時造成焊工及其他人員的觸電事故，必須把電
焊機(jī)的外殼和二次繞組與焊件相連的一端可靠地接地
或接零。
接地裝置是接地線與接地體的總稱。接地線在此
必須選用截面積不小于6 mm 銅芯絕緣導(dǎo)線，接地體
通常用鍍鋅鋼管或鍍鋅角鋼以一定的尺寸按某種排布
方式埋于地下，必要時還要在接地體周圍添加接地降
阻劑，旨在增大接地體的流散電流，降低接地電阻值。
電焊機(jī)接地裝置的接地電阻不得大于4 Q。
除了上述的人工接地體之外，還可以利用電焊機(jī)
附近的無危險因素的自然接地體，如廠房金屬結(jié)構(gòu)和
大型貯罐等裝置的接地處、大型建筑物或構(gòu)筑物混凝
土基礎(chǔ)的主鋼筋等。利用自然接地體時，應(yīng)慎重檢查
其接地性能，只有當(dāng)接地電阻值不大于4 Q時才能被
利用。
為保證接地裝置的可靠運(yùn)行，必須定期地進(jìn)行檢
查和維護(hù)，環(huán)境條件較好時每年進(jìn)行一次維護(hù)保養(yǎng)，環(huán)
境條件差時不要超過半年。檢查和保養(yǎng)的重點(diǎn)是測量
接地電阻值是否合格，檢查接地線有無損傷，接線點(diǎn)有
無松動或氧化。發(fā)現(xiàn)問題及時處理，決不能留下隱患。
5 結(jié)束語
電弧焊作業(yè)中的觸電傷亡事故屢有發(fā)生，造成許
多家庭痛苦不堪。事故出于麻痹，安全來自警惕，電弧
焊作業(yè)的防觸電工作涉及到電弧焊設(shè)備及保護(hù)技術(shù)措
施、電焊操作者、電氣維修者和管理工作者等方方面
面。大量的生產(chǎn)實(shí)踐和事故教訓(xùn)表明，只有制定并落
實(shí)切實(shí)可行的安全規(guī)程、規(guī)定等制度，采取積極而有效
的保護(hù)技術(shù)手段，加強(qiáng)職工的安全教育，增強(qiáng)安全意
識，提高業(yè)務(wù)素質(zhì)，嚴(yán)明規(guī)章制度，落實(shí)管理責(zé)任，才能
做到減免事故，防患于未然。
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志社，1996：49—50，238，247—248．
收稿日期：2010—11—04
王水成簡介：1955年出生，教授級電氣工程師，中國設(shè)備工程高
級專家，中國電工技術(shù)學(xué)會高級會員；主要從事儀器儀表、自動
控制和電氣安全技術(shù)工作，獲得已授權(quán)和已通過審查的國家專
利27項(xiàng)，獲省、市(廳、局)級科技成果及優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文獎50多
次；出版專業(yè)著作1部，在專業(yè)刊物上發(fā)表論文130余篇。
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