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焊接设备的接地保护

  
评论: 更新日期:2011年05月28日


  机壳漏电流公式:I=U*(R1+R2)/(R1*R2
  R1—人体电阻R2—保护性接地电阻
  当无保护性接地时,R2值相对于R1很大,漏电流全部通过人体电阻,造成人体触电。当有保护性接地时,R2值很小(规定不超过4Ω),R1相对于R2很大,漏电流几乎全通过接地电阻,人体免受电击危险。
  2、接零保护:
  为了防止焊接设备因绝缘损坏而使人身遭受触电危险,将焊接设备的金属外壳与供电变压器的中性点相连接者称为接零保护。在中性点直接接地的低压电力网中,焊接设备应采用低压接零保护。在中性点非直接接地的低压电力网中,焊接设备应采用低压接地保护。由同一台发电机、同一台变压器或同一段母线供电的低压电力网中,不宜同时采用接地保护与接零保护。
  现在电网为三相四线制或三相五线制,除了U、V、W三相380V主线外,还有零线(N)、保护线(PE)或保护性零线(PEN)几种。焊机机壳保护措施有保护性接地、保护性接零。
  在低压电网中性点直接接地的系统中,焊机外壳接地后再与零线连接,形成保护性接零。在保护接零系统中,如果零线在某一处中断,该环境中又有一台焊机外壳带电,短路电流与电源零线不能形成回路,造成系统中所有焊机外壳都带电。为了避免这种危险,必须采用重复接地保护。重复接地就是在零线的每一个重要分支上进行一次可靠接地。
  焊机外壳通过焊机接地螺钉接到中线上,当产生碰壳时,经中线与机壳会流过很大的短路电流,使得焊机外配电柜电源保险丝立即熔断,将电网切除。
  3、接地和接零相比较有哪些不同之处?
  保护接地和保护接零是维护人身安全的两种技术措施,其不同处是:
  其一,保护原理不同。低压系统保护接地的基本原理是限制漏电设备对地电压,使其不超过某一安全范围;高压系统的保护接地,除限制对地电压外,在某些情况下,还有促成系统中保护装置动作的作用。保护接零的主要作用是借接零线路使设备潜心电形成单相短路,促使线路上保护装置迅速动作。
  其二,适用范围不同。保护接地适用于一般的低压不接地电网及采取其它安全措施的低压接地电网;保护接地也能用于高压不接地电网。不接地电网不必采用保护接零。
  其三,线路结构不同。保护接地系统除相线外,只有保护地线。保护接零系统除相线外,必须有零线;必要时,保护零线要与工作零线分开;其重要的装置还应有地线。
  二.安全电压:
  在比较干燥的环境中,人体电阻约为1000~1500Ω,电流对人体的最大安全值约为工频交流30mA,根据欧姆定律:U=I*R可计算出外电安全电压为交流36V(直流为≤48V),松下电焊机防触电电压≤直流15V。
  三.焊接设备使用中的安全注意事项:
  焊机正常状态下机壳不带电。焊接设备在使用一段时间后,内部会有飞溅微粒、铁粉、油尘等大量堆积。如果工厂环境欠佳,或野外作业,电源内部铁粉等尘埃则更多。如果不经常对内部进行除尘,当操作人员接触焊接设备外壳时就会感到麻手,这是由于交流漏电而焊接设备外壳没接地(零)造成的。
  当多台焊机与母材共同放置在铁板上,主变压器绕组绝缘损坏与铁芯短路等均可能造成焊机外壳带电,出现安全隐患,造成人身伤害。高空、潮湿及金属容器内作业,危险性更大。许多用户已经认识到漏电的危害,外配电柜的电源开关均为带漏电保护开关,但有些用户仍然麻痹大意,焊接设备不进行保护接地或接零,造成安全隐患。
  在一些经常移动的焊接设备中,由于接地(零)线常常被忽略,操作人员有的可能会双手同时接触接零和不接零的焊接设备,就有可能发生上述现象。严重时将会造成灼伤、触电等重大事故。电伤主要是对人体外部造成的局部伤害,包括电弧烧伤等。电击时电流通过人体内部,破坏心脏、肺部、神经系统的正常工作,严重时致人死亡。
  松下焊机都设有接地标志,使用时应可靠进行接地或接零保护,但保护性接地与保护性接零不能同时进行。因为采用接地保护的焊机发生对地短路时,若短路电流不能及时切断,就会产生对地电压U。
  对地电压公式:U=U相*R3/(R3+R4)
  R3—接地保护的电阻R4—配电变压器中性点的接地电阻
  正常状态下,R3=R4,短路将使零线电位升高到110V以上,造成危险。
  日常使用中,焊工、维修工可以人为增大绝缘电阻,如带橡皮手套,雨天、野外穿绝缘鞋,在金属容器内带绝缘安全帽等。另外,焊钳、母材线等不许用裸线、铁板,应用绝缘性能良好的导线连接。焊机出现故障,检修时应谨慎作业,仔细检查,避免出现伤害事故及造成二次故障。
  为了保证人身安全,以及焊接设备的性能,以期长年使用。除了保证焊接设备(如焊机外壳等)可靠接地外,最好每三个月进行一次检修。并用干燥的压缩空气将电源内部的飞溅物和尘埃等吹净。只有这样,才能保证焊接设备长期可靠、安全的运行。
  四.焊机外壳带电的测量:
  当出现焊机外壳带电后,重新使用前必须断电检查焊机内部元件的绝缘电阻。使用500V兆欧表测定前,先用导线把整流器件、可控硅模块、接触器、晶体管电气元件等短路,以防止过电压击穿。

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