摘要:电焊机是一种常见的将电能转换为热能对金属进行焊接的熔接设备,利用电弧热将沿着焊缝运动的焊条前端与工件熔化,形成焊接点。在实际使用中,电焊机接地保护是保证安全生产的重要措施,而且应该根据电源系统的不同采取合理的接地保护技术。本文对电焊机接地保护中的技术要点进行了简要分析,以供参考。
关键词:电焊机;保护接地技术;措施
一、不同电源制式下电焊机保护接地的规则
1、TN—S系统
该系统主要由两部分组成,一部分为三相四线,另一部分为PE线。在系统中,中性线和PE线是一直连接在一起的,中性线与PE线恰恰相反,一个带电,一个不带电,二者组成了一个完成的基准电位,且具有安全可靠性。电焊机在此种系统中运行的时候,首先要将焊机的外壳和焊接件连接的一部分与PE线相连接,形成接零保护装置,此时不能与中心线进行连接,也不能与单独的接地设施进行连接。
2、TN—C系统
TN-C系统主要是由保护中性线组成,保护中心线又由两部分构成,分别为系统中的中性线,和系统中的保护线,统称为PEN。这种系统具有经济适用的特点,一旦在运行的时候出现短路,其中的过电流保护设备会直接将电源切断,防止线路中电流过大,引发火灾。电焊机在此种系统中运行的时候,要将电焊机外壳与焊接件连接部分与PEN线相结合,此时也不能接触接地系统,如果违规操作,一旦电焊机出现漏电现象,与其相连接的其他电力设备上的电压值会迅速增大,埋下严重的安全隐患。
3、TN—C—S系统
TN-C-S配电系统在工业生产和民用建筑中比较常见,这种系统与前两种系统不同,虽然其也是由中性线和保护线组成,但是这两部分并不是完全结合在一起,其在进户部分便开始分离,且不能再相交合并,中性线在设置的时候要与相线保持一致,电力设备的外壳以及其他金属元件和PE线的连接部分一直处于不带电的状态。电焊机在此系统中运行的时候,接地系统和中性线都不能与其外壳直接接触。
4、TT系统
TT系统一共由四部分组成,分别为三条相线,还有一条N线,在此种系统中,需要设置一条线路直接接地,负责接地的结构通常是变压器设备,或者是发电机设备中的中性点。在连接电焊设备的时候,中心线与接地系统不得相互接触,且中心线也不能连接电焊机和焊接件。
5、IT系统
IT系统,又被称为三相三线电源系统,这种系统中并不存在N线,且系统中所由带电的设备和线路都不能直接接触接地设置。电源的对地部分一定要做好绝缘措施。电焊机在此种系统中运行的时候,机器的外壳与焊接件的连接部分可直接与接地装置进行连接。该系统中电力设备的外壳可导部分不能直接与系统的接地系统直接接触,在接入电焊机设备时,焊接件的一段可以与接地装置连接,但是不能直接接触N线。
二、电焊机保护接地的实施
1、保护接地线的设置
对于电焊机来说,危险系数较高的电击部位主要有两个,一个是设备的二次回路,一个是设备外壳。因此,技术人员需要对这两部分进行接地保护的优化处理。通常情况下,电焊机设备的外壳上装有负责接地的螺栓装置,接线的端口设置在电焊机的侧端,以便用来连接焊接件和焊钳装置。在采取接地保护措施的时候,首先使用绝缘铜制导线,与设备外壳和连接端口相接,然后使用相同的导线材料与接地的螺栓装置连接,铜线另一端连接在干线上,如果线路中没有设置干线,就直接与接地装置的端口相连。接地装置的线路连接点上要保持清洁,一旦寻在锈迹,会使电阻值增大。接地螺栓的安装必须牢固,技术人员要注意重点检查容易松动的螺帽部分,对于易发生振动的作业环境,施工人员要在螺栓上加设垫圈等装置防止螺栓被振松。
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多台电焊机保护接地线路的设置方式
在进行电焊作业的时候,如果同时需要使用多台电焊机设备,技术人员务必要注意控制此时接地装置的连接状态。一般情况下,工作人员要注意以下几方面内容。第一,要将每台电焊机设备分隔开,单独建立专用的接地单元,然后依次与接地装置的干线相连接,在连接干线之前,首先要将接地单元汇集在接线端口上,在每台电焊机设备之间建立并联的连接关系,多台电焊机设备严禁使用串联的方式,一旦其中某台设备出现运行故障或者遭到意外破坏,就会导致整个线路出现问题,所有电焊机都停止运作。
3、保护接地电阻值的设定
接地装置的电阻设定是非常关键的环节,在采取电焊机接地保护措施的时候,要注意电阻值的控制与选择,技术人员要结合几个重要的考量因素来进行设置,分别为电气设备的接地保护操作规范、电焊机设备的功率、电力网络的连接状态等。技术人员在设置电阻的时候,电阻值大小的控制,要根据漏电事故时的对地电压值来进行调整。因为N线在线路中并不与接地装置相接触,一旦发生故障产生较大电流,在返回到电源之前,需要通过其他没有产生故障的导体设备中的电阻和电容,来实现电源返回的目的。
通常情况下,线路中的对地绝缘电阻值趋向于无穷大,因此,出现故障时,对低电流呈现出的分布电容降低,技术人员此时要对接地设施的保护电阻值进行控制,不得大于4欧姆。在此种状态下,如果对地线路的绝缘装置被破坏,导致其失效,小于4欧姆的电阻值仍旧可以实现接地保护功能,将电焊机外壳部分,以及设备的二次回路的电压值控制在20V左右。经过调查可得知,此种方式安全可靠,能够适合多种场合的工作需求。
4、接地线的装设标准
在设置接地保护线的时候,必须要保证其线路材料的质量,线路材料的截面面积必须符和相关标准,如果保护接地线的材料和相线材料相同,那么材料的截面面积至少要与相线截面保持一致。一般情况下,电焊机的自身容量并不大,但是保护接地线路的截面面积最低不能小于6mm2。只有这样,才能使得线路具有良好的导电性能,这种规格的线路材料还可以有效抵御较大电流值带来的冲击和机械型损伤。另外,在电焊机设备的接地干线上,不能串联任何类型的断路器设备以及熔断器设备等,接地保护干线材料必须使用整根的线路,并且中间不能存在接头,以保证线路的连贯性。
5、接地体的设计和安置要点
在设计接地体装置的时候,技术人员必须遵照电气设计规定执行。在施工现场中,技术人员可以直接使用自然接地体装置,例如埋入地下的金属材质的管道,金属材质的原件、接地状态较好的金属柱、建筑地基中的钢筋材料等,都可被用作接地体。但是装有易燃易爆等危险液体或气体的金属管道除外。技术人员在敷设接地线或则和掩埋接地体装置的时候,需要重点考虑防雷接地网络的安置问题,控制好安装距离,务必要规避雷电等因素对电焊机设备及技术人员造成的意外伤害。
6、降阻技术措施
对于新制作完工的人工接地体或是以往制作的来讲,都需要测量接地电阻值,如果达不到要求,必须采取降阻措施。常用的方法有浇水、置换土壤、添加降阻剂等。当接地体周围的土壤比较干燥时,浇水就很能凑效,因为水分能够有效地降低土壤的电阻率,减小接地体的流散电阻。如果接地体周围的土壤电阻率很高,最简单而有效的办法就是换置土壤。
结语:保护接地是防止间接接触电击最基本的措施,只要运用得当,安全效果应当能够得到保证。对于不同形式的供电电源系统,需要采取不同的保护接地措施。因此,在电焊机防范间接接触电击的技术与方法上,应当具体问题具体分析,不能一概而论。
参考文献:
[1]王水成.电焊机保护接地技术探究[J].林业劳动安全.2017(04)
[2]马忠.电焊机保护接地技术探讨[J].建筑电气.2016(12)
[3]洪极峰.低压用电设备的保护接地[J].工业安全与环保.2016(09)
论文作者:米秋霞,董盈盈
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/16
标签:电焊机论文; 系统论文; 设备论文; 装置论文; 线路论文; 技术人员论文; 外壳论文; 《电力设备》2018年第33期论文;