电焊机触电事故分析及预防
电焊机是一种特殊用途,具有陡降外特性的降压变压器。它是根据电磁感应原理工作的。
当一次侧线圈和电源接通时,线圈内有交流电通过就产生了交变磁场,这个交变磁场切割二次侧线圈就会在二次侧线圈内感应出电动势,也就是焊接电源。在成品电焊机中,电源电压、电源频率和绕组匝数均为定值,只有磁通量可以通过改变一次侧、二次侧绕组不同接线方法和相互距离;调节铁芯位置;或串联一个电抗器来改变漏磁的大小。电焊机陡降的外特性和焊接电流大小调节正是据此特点来实现的。
当电焊机接入交流电源时,由于二次侧线圈匝数少且导线很粗,故能得到较低的电压,(空载时约70-80v),电流则很大(几十到几百A)。当电焊条与工件接触的瞬间,电焊机的焊钳、工件和起电抗作用的组件共同构成一个闭合电路,由于焊条和工件接触电阻很小,所以电流很大,在接触处能产生高温来焊接金属。起弧以后,由于电抗器组件的作用,电弧两端的电压下降到约25V左右,满足了电焊的要求。
二、 电焊机触电机理分析
先从触电内部因素即人的因素来分析。研究表明:触电伤害事故是由触电电流造成
的。一般情况下,人能感知的触电电流为1mA,能自行摆脱电源的最大触电电流为10mA左右,触电电流达到30mA时就会引起心脏室颤;达到或超过100mA时,心脏就会停止跳动而引起死亡。
触电电流的大小又和人体电阻和所接触电压大小有关,皮肤干燥时为4千欧以上,
当受潮出汗时,人体电阻则下降到约1千欧左右。触电者所触及的两点间电压变化时,人体电阻及触电电流也将发生变化,其变化规律是非线性的;随着电压的升高,人体电阻急剧下降,从而使触电电流迅速增大。研究还表明62.5V以上的电压都是危险电压。
现再分析触电的外部因素:
①使用环境因素: 电焊多为流动作业,尤其在地库板梁、柱上作业时到处都是裸
露的钢筋极易把电焊机电缆线绝缘割坏;夏季作业时操作人员容易流汗,皮肤电阻降低;冬季施工则由于天气寒冷导致室外工作灵活性降低;高空作业时作业面往往很狭小,操作人员活动受限;长时间露天作业和体力劳动会导致身体疲劳……这些都增大了触电的可能性。特别值得提出的是在地库焊接时整个作业面都是钢筋网,电焊时必须把搭铁线搭在钢筋上才能作业,为了赶进度,不同工种的许多台电焊机均同时在钢筋网上作业,只要有一台电焊机漏电就会导致整个钢筋网上带上危险电压。
②电焊机因素:规范要求一次侧电缆长度不大于5米,
外壳应可靠接地,二次侧接头不超过二处。但部分焊机一次侧接线长度大多超过15米,外壳接地到安检时才临时用不合格的细铜线随便绕几下。搭铁线普遍偏短,长度不足时就用几条钢筋串接起来用。电焊机一、二次侧和外壳绝缘电阻几乎从未测过,焊接时感到麻手漏电时就用木板垫起来站在木板上继续使用。
③电焊机二次侧触电因素 由于电焊机结构的特殊性,其二次侧搭铁线要和被焊物件连
接在一起才能工作,而搭铁线和焊把线间空载电压在70—80v之间,从前面分析得知该电压属危险电压。电焊机一次侧和二次侧只有磁场联系,没有电的直接联系。所以现场漏电保护器只能保护一次侧的触电事故不能保护二次侧。建设部于2005年明确要求在“交流电焊机械应配装二次侧触电保护器”即二次降压保护装置。该装置在二次侧空载电压达到80V时能在1s内降到24V,能可靠的避免二次侧触电事故。但多数施工企业为省钱和应付安检仅仅购买几台做样品,正在使用的也由于二次侧电压低,打火较难,电焊工也不太愿意用。
④电焊工素质和施工队因素:现在现场电焊工都是农民工,他们上岗前基本没有受过培训,更谈不上安全教育,跟着熟人、老乡学几天,能打着火就算满师上岗了,其操作技术、安全意识和自我保护能力均较差。施工队由于层层转包出于成本考虑不愿意也养不起正式电焊工,更愿有活临时找无证廉价民工充数。
四:预防对策
为了降低电焊机触电事故发生的风险,应该采取如下预防措施:
①电焊工必须经主管部门培训考核发证,持证上岗,其它无证人员严禁从事电焊作业。
②电焊工工作时要戴绝缘手套,穿绝缘鞋和工作服,焊前检查线路,试验各保护器是否动作,焊接后应拉闸断电。
③电焊工在狭窄、潮湿或高空作业时要设监护人员,需照明时其电源电压不应超过24V。
④电焊机金属外壳必须接地且接地电阻应小于4Ω,其一次绕组与机壳与二次绕组之间的绝缘电阻应不低于0.5MΩ,二次侧绕组与机壳间绝缘电阻不低于0.2MΩ。
⑤电焊机一次侧线长度不应大于5米,且应用双层绝缘电缆;二次侧严禁使用临建中的金属结构或其它金属物体串联起来作导线使用。
⑥要落实电焊机检修责任人员和定期检查维修制度,电焊工每天班前检查,维修电工每周检查。对不合格的电焊机禁止进入工地使用。
⑦安检时应核实电焊机、保护器的数量,二者数量应相符。电焊操作证应和本人一致。
结语
近几年的实践证明,施工现场电焊机装漏/触电保护器和强制执行电焊持证上岗制度对降低电焊机触电事故起了相当大的作用。落实硬件设置,提高施工队及电焊工的安全意识,将会进一步降低电焊机触电事故,给企业和个人及社会带来明显的效益,为正常施工创造一个良好的工作环境。
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