焊接切割設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，空載電壓一般都在50～90V，有的甚至高達(dá)300V以上。焊接現(xiàn)場(chǎng)金屬材料的大量存在，特別是在金屬容器或金屬管道內(nèi)施焊，焊接切割設(shè)備的絕緣損壞或電源線碰殼，設(shè)備外殼就會(huì)帶電。焊接作業(yè)人員如果不重視安全用電，就有可能造成觸電事故。因此，本文將系統(tǒng)介紹焊接切割設(shè)備的安全用電要
求。
 
    一、安全電壓
    從保護(hù)人身安全的意義來(lái)說(shuō)，可以稱人體持續(xù)接觸而不會(huì)使人直接致死或致殘的電壓為安全電壓。但電氣安全技術(shù)所規(guī)范的安全電壓是為防止觸電事故而采用的特定電源供電的電壓系列。這一定義的內(nèi)涵有三：一是采用安全電壓可防止觸電事故的發(fā)生；二是安全電壓必須由特定的電源供電；三是安全電壓有一系列的數(shù)值，各適用于一定的用電環(huán)境。根據(jù)不同的環(huán)境，正確選用相應(yīng)額定值的安全電壓作為供電電壓，對(duì)于那些人們需要經(jīng)常接觸和操作的移動(dòng)式或攜帶式用電器具(如行燈、手電鉆等)來(lái)說(shuō)，是一項(xiàng)防止觸電傷亡事故的重要技術(shù)措施。
    (一)安全電壓值
    安全電壓值的規(guī)定是以通過(guò)人體的電流(不超過(guò)安全電流)與人體電阻的乘積為依據(jù)的，即；
Us＝IsR    (1)
式中  Us——安全電壓(V)；
      Is——安全電流(A)；
      R——人體電阻(n)。
    由于安全電流與通電持續(xù)時(shí)間有很大的關(guān)系，且因人而異，而人體電阻又是非線性電阻，其阻值隨施于人體的電壓而明顯下降，而且還與皮膚干濕狀況、工作場(chǎng)所的環(huán)境條件(干濕、臟潔情況)等諸多因素有關(guān)，因此，在理論上安全電壓不是個(gè)確定數(shù)值。但是，我們?nèi)钥梢栽谝欢ǖ臈l件下對(duì)安全電壓值做出一般性的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。例如日本電氣協(xié)會(huì)技術(shù)調(diào)查委員會(huì)、國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)制定的標(biāo)準(zhǔn)以及我國(guó)頒布的《低壓電路接地保護(hù)導(dǎo)則》都對(duì)安全電壓系列的上項(xiàng)值作出同樣的規(guī)定：即人體在狀態(tài)正常、手腳皮膚干燥的情況下，在接觸電壓后有較大危險(xiǎn)性的場(chǎng)所，可取安全電流Is=30mA，人體電阻Rb＝1700Ω，相應(yīng)的工頻安全電壓上限值Us＝IsRb＝0．03×1700≈50V。該導(dǎo)則還給出了人體浸于水中和顯著淋濕狀態(tài)下的安全電壓分別為2．5V和25V(見(jiàn)表1)。
    各國(guó)對(duì)安全電壓的規(guī)定不盡相同，安全電壓等級(jí)及選用舉例如表2所示。表中所列安全電壓空載上限值是考慮到負(fù)荷變小或空載時(shí)安全變壓器的電壓將升高，若變壓器空載電壓超過(guò)所規(guī)定的上限值，即使其額定電壓符合規(guī)定，仍不能認(rèn)為符合上述國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

表1  不同接觸狀態(tài)下的安全電壓值

表2  安全電壓等級(jí)及選用舉例

    (二)安全電壓的選用
    安全電壓等級(jí)的選用必須考慮用電場(chǎng)所和用電器具對(duì)安全的影響。由于目前現(xiàn)場(chǎng)極少使用42V和6V這兩個(gè)電壓等級(jí)，所以，現(xiàn)場(chǎng)選用安全電壓的依據(jù)是：凡高度不足2．5m的照明裝置、機(jī)床局部照明燈具、移動(dòng)行燈、手持電動(dòng)工具(如手電鉆)以及潮濕場(chǎng)所的電氣設(shè)備，其安全電壓可采用36V。凡工作地點(diǎn)狹窄、工作人員活動(dòng)困難、周?chē)�有大面積接地導(dǎo)體或金屬結(jié)構(gòu)(如在金屬容器內(nèi))，因而存在高度觸電危險(xiǎn)的環(huán)境以及特別潮濕的場(chǎng)所，則應(yīng)采用12V為安全電壓。
 
    二、安全電流
    通過(guò)人體的電流越大，人體的生理反應(yīng)越強(qiáng)烈，對(duì)人體的傷害就越大。按照人體對(duì)電流的生理反應(yīng)強(qiáng)弱和電流對(duì)人體的傷害程度，可將電流大致分為感知電流、擺脫電流和致命電流三級(jí)。感知電流是指能引起人體感覺(jué)但無(wú)危害生理反應(yīng)的最小電流值；擺脫電流是指人觸電后能自主擺脫電源而無(wú)病理性危害的最大電流；致命電流是指能引起心室顫動(dòng)而危及生命的最小電流。上述這幾種電流的數(shù)值與觸電對(duì)象的性別、年齡以及觸電時(shí)間等因素有關(guān)。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)工頻電流通過(guò)人體時(shí)，成年男性的平均感知電流為1mA，擺脫電流為10mA，致命電流為50mA(通電時(shí)間在1s以上時(shí))。在一般情況下，可取30mA為安全電流，即以30mA為人體所能忍受而無(wú)致命危險(xiǎn)的最大電流。但在有高度觸電危險(xiǎn)的場(chǎng)所，應(yīng)取10mA為安全電流；而在空中或水面觸電時(shí)，考慮到人受電擊后有可能會(huì)因痙攣而摔死或淹死，則應(yīng)取5mA作為安全電流。
 
    三、對(duì)焊接切割設(shè)備電源的安全要求
    (1)焊接電源的空載電壓在滿足焊接工藝要求的同時(shí)，應(yīng)考慮對(duì)焊工操作安全有利。
    (2)焊接電源必須有足夠的容量和單獨(dú)的控制裝置，如熔斷器或自動(dòng)斷電裝置。控制裝置應(yīng)能可靠的切斷設(shè)備的危險(xiǎn)電流，并安置在操作方便的地方，周?chē)�留有通道�?BR>    (3)焊機(jī)所有外露帶電部分必須有完好隔離防護(hù)裝置，如防護(hù)罩、絕緣隔離板等。
    (4)焊機(jī)各個(gè)帶電部分之間，及其外殼對(duì)地之間必須符合絕緣標(biāo)準(zhǔn)的要求，其電阻值均不小于1MΩ。
    (5)焊機(jī)的結(jié)構(gòu)要合理，便于維修，各接觸點(diǎn)和聯(lián)接件應(yīng)牢靠。
    (6)電焊機(jī)不帶電的金屬外殼，必須采用保護(hù)接零或保護(hù)接地的防護(hù)措施。
 
    四、對(duì)焊接切割設(shè)備的保護(hù)接零
    一般生產(chǎn)車(chē)間使用的380V低壓電網(wǎng)路為三相四線制，零線接地，若設(shè)備不接零線，當(dāng)一相碰殼后又和人體接觸時(shí)通過(guò)人體的漏電電流Ir就會(huì)超過(guò)安全電流，但該電流又不足以切斷焊機(jī)的熔斷器，如圖1所示。

圖1  焊機(jī)不接零危險(xiǎn)示意圖

    長(zhǎng)時(shí)間存在觸電將會(huì)造成死亡。焊機(jī)采用保護(hù)性接零后可避免人體觸電，保護(hù)性接零的原理如圖2所示。用導(dǎo)線的一端接到零線上，一旦焊機(jī)因絕緣損壞導(dǎo)電體接觸到外殼時(shí)，絕緣損壞的一相就與零線短路，產(chǎn)生強(qiáng)大的短路電流，使該相保險(xiǎn)絲熔斷，外殼帶電現(xiàn)象立刻終止，起到了保護(hù)作用。
 
 
圖2  焊機(jī)保護(hù)性接零原理圖
 
    五、對(duì)焊接切割設(shè)備的保護(hù)接地
    在不接地的低壓系統(tǒng)中，當(dāng)一相碰殼時(shí)，人體接觸帶電設(shè)備有電流Ib經(jīng)過(guò)人體、電網(wǎng)對(duì)地絕緣電阻RT、漏電電阻形成回路，如圖3所示。若電網(wǎng)對(duì)地絕緣很好的話，電阻RT非常大，漏電流很小，危險(xiǎn)性不大，但是當(dāng)電網(wǎng)絕緣性能下降時(shí)，對(duì)地電壓可能上升到危險(xiǎn)程度。為了確保安全，采取接地措施，如圖4所示。
 
 
圖3  焊機(jī)不接地危險(xiǎn)示意圖
 
 
圖4  焊機(jī)的保護(hù)性接地示意圖
 
    六、焊接切割設(shè)備保護(hù)接零和保護(hù)接地的安全要求
    (1)在低壓系統(tǒng)中，焊機(jī)的接地電阻尺，不得大于4Ω。
    (2)焊機(jī)的接地電阻可用打入地里深度不小于1m、電阻不大于4Ω的銅棒或銅管做接地板。
    (3)焊接變壓器的二次線圈與焊件相連的一端必須接零(或接地)。注意：與焊鉗相連的一端不能接零(或接地)，如圖5、圖6所示。
 
 

圖5  焊機(jī)的正確接地和錯(cuò)誤接地
 
 
圖6  焊機(jī)和焊件正確和錯(cuò)誤的接零
 
    (4)用于接地和接零的導(dǎo)線，必須滿足容量的要求，中間不得有接頭，不得裝設(shè)熔斷器，連接時(shí)必須牢固。
    (5)幾臺(tái)設(shè)備的接零線(或接地線)，不得串聯(lián)接入零干線或接地體，應(yīng)采用并聯(lián)方法接零線(或接地體)。
    (6)接線時(shí)，先接零干線或接地體，后接設(shè)備外殼，拆除時(shí)相反。