多臺電焊機接地保護技術(shù)探討研究

覃孟

【摘 要】焊接是一項較為重要的銜接技術(shù)，尤其是在金屬材料連接之中更是有著較為廣泛的應用，而學生在電焊實訓過程中要想真正有效地掌握這一項技術(shù)，首先一定要做好多臺電焊機接地保護工作，而文章也是基于此對多臺電焊機接地保護技術(shù)進行了探討。

【關(guān)鍵詞】多臺電焊機;接地保護技術(shù);職業(yè)院校

【中圖分類號】TM862.3 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）02-0070-02

0 引言

焊接作為材料加工及材料成型較為重要的一種手段，在各個行業(yè)之中都得到了較為廣泛的應用?？墒?，在展開焊接作業(yè)的時候，會因為各方面因素而對人身安全造成一定的威脅，尤其是學生在學習焊接過程中，電焊實訓車間具有多臺電焊機，很有可能會出現(xiàn)觸電傷亡、火災爆炸、設備燒損等事故。為此，如何做好電焊機接地保護工作也就成為教學過程中較為重要的一個問題，而為了能夠更好地實現(xiàn)這一目的，筆者對其進行了如下的分析。

1 電焊機工作原理

焊接工作原理本身就是借助于電弧熱運動沿著焊縫間隙正面電極，以及工件局部融化，來形成一個焊接連接。電弧焊機在實際應用過程中所產(chǎn)生的電能能夠有效地轉(zhuǎn)換成熱能，從而對焊接金屬進行有效的加熱，實現(xiàn)焊接的目的。為此，焊機在實際工作過程中穩(wěn)定的電力供應是其中必不可少的一個環(huán)節(jié)，只有確保這一基礎(chǔ)與前提才能真正促使焊接工作得以有序地實施下去。眾所周知，在焊機之中變壓器有著較為顯著的地位，主要的作用就是用于對線圈電流大小進行調(diào)節(jié)，一般情況下其初級側(cè)線圈的電壓大多是380 V，而且在初級側(cè)線圈后線圈的感應通電過程中，其會加載在二次側(cè)產(chǎn)生的電壓，以此來實現(xiàn)對電弧的有效點燃。所以在這個時候它又會產(chǎn)生大量的中短時間內(nèi)的熱量燃燒，通常情況下都需要小于空載電壓60 V以下;除此之外，為了能夠確保焊接工作的安全實施，最大的負載電壓還不能超過80 V，因為只有這樣才能便于之后工作的有序?qū)嵤?/p>

2 不同電源制式下的電焊機保護接地規(guī)則

電氣設備在進行保護接地處理的時候，通常有兩種手段，其一是將電氣設備中所存在的外露導電部分借助于保護線和電源設備之中所存在的中性點來有效地連接在一起，這樣就能實現(xiàn)接地保護的效果，其中的中性點通常情況下都有工作接地，所以中性點也可以將其稱之為零點，這一種接地保護手段也可以將其稱之為保護接零;其二是對電器設備外露導電部分進行處理，但在處理過程中需要借助于保護線與專門的接地極進行直接接地處理。在社會發(fā)展過程中，我國電氣設備標準也發(fā)生了較為顯著的變化，從之前的標準逐漸發(fā)展成為國際標準，而且還依據(jù)國際電工委員會即IEC所規(guī)定的分類方式，將低壓配電系統(tǒng)進行了型式劃分。

（1）TN—S系統(tǒng)。這類系統(tǒng)屬于三相四線加PE線系統(tǒng)，在這一種系統(tǒng)之中所存在的中性線和保護線的關(guān)系十分緊密，可以說是必不可分。其中，中性線會帶電，而保護線則不會帶電，具有較為可靠且較為完整的基準點位，如果電焊機是應用在這一種電源系統(tǒng)之中的話，在進行接地保護的時候，就可以將其機殼和二次側(cè)與焊件相接的一端都直接地連接到電源的保護線之上，這樣也就能夠有效地實現(xiàn)保護接零。在這一過程中需要注意的是，不能將中性線進行連接，而且在連接過程中也不能連接獨立的接地系統(tǒng)。

（2）TN—C系統(tǒng)。該系統(tǒng)所存在的保護中性線，是由系統(tǒng)之中的保護線及中性線合并而成的，最為顯著的特征則是簡單且經(jīng)濟，如果處于這一系統(tǒng)之中發(fā)生接地短路問題，故障電流較大的時候就可以直接將電源進行切斷，這樣就能確保整個系統(tǒng)的安全性。電焊機如果處于這一種電源系統(tǒng)之中，需要將其機殼和二次側(cè)和焊件相接的一側(cè)，直接連接到電源中性線上面，這樣就能夠起到保護接零的效果，可是需要注意的是依然不能直接連接獨立的接地系統(tǒng)，不然一旦出現(xiàn)故障就很容易促使學生受到生命威脅。

（3）TN—C—S系統(tǒng)。這類系統(tǒng)經(jīng)常會用于民用建筑及工礦企業(yè)之中，而其最為顯著的特征就是當保護線和中性線要從某一點分離之后就無法再進行合并，并且中性線絕緣水平一定要控制其和相線是一致的，最后保護線所連接到的金屬構(gòu)件與設備機殼不能帶有任何電。如果電焊機應用在這一系統(tǒng)之中，依然需要同上述一樣連接到電源保護線上實現(xiàn)保護接零。

（4）TT系統(tǒng)。這類系統(tǒng)一共有3條相線和1條中性線，這一系統(tǒng)在實際應用的時候一定要有一個點是能夠進行直接接地的，而這一點一般情況下都是電力變壓器抑或是發(fā)電機之中所存在的中性點。這一系統(tǒng)在實際應用過程中，假設受電設備出現(xiàn)外露情況，導電部分連接的獨立接地系統(tǒng)接地電阻通常都無法實現(xiàn)遠小于電源工作接地電阻，所以電焊機在使用這一系統(tǒng)的時候要慎重。

（5）IT系統(tǒng)。這類系統(tǒng)屬于三相三線制電源系統(tǒng)，所以通常都不需要設置中性線，如果應用這一系統(tǒng)，只要是存在帶電部分都不能直接進行接地處理，并且整個電源系統(tǒng)在實際運行與使用過程中，一定要具備較為良好的絕緣狀態(tài)。為此，電焊機在選用這一系統(tǒng)的時候，一定要將其機殼和二次側(cè)與焊件連接的那一側(cè)直接連接到單獨且獨立的接地系統(tǒng)之中，否則也就不會有任何選擇。

3 多臺電焊機接地保護技術(shù)探究

（1）接地連接方式。在實施焊接作業(yè)的過程中，現(xiàn)場大多會出現(xiàn)2臺或2臺以上的電焊機，所以在職業(yè)院校教育過程中，學生電焊實訓車間之中也具有多臺電焊機，而這個時候也就自然而然要思考如何對多臺電焊機進行有效地接地保護，具體而言就是要對多臺電焊機分別進行保護接地安裝，或是分別安裝保護接零線路，并且將其有效地連接到連接點上。我校在多臺電焊機接地保護過程中，主要是引入接地極作為接地保護，而且還在接地方式選擇上使用了并聯(lián)方式，之所以如此是因為并聯(lián)接地方式相比較于串聯(lián)接地方式而言，其可靠性明顯要高得多，串聯(lián)接地過程中如果某一臺電焊機保護接出現(xiàn)故障，就會直接對其他電焊機造成影響，而并聯(lián)接地方式則能有效地避免這一問題。

（2）接地保護技術(shù)要點在上述分析之中我們有提到電焊機的觸點保護要想得以實現(xiàn)，有時候需要具有獨立的接地系統(tǒng)，而接地系統(tǒng)一般情況下主要包含2個部分，分別是接地線及接地體。而為了能夠進一步保障多臺焊機接地保護技術(shù)的有效應用，筆者對其進行了如下分析。①接地電阻要求。接地電阻是接地系統(tǒng)中的重要構(gòu)成，是接地線電阻和接地體之間的流散電阻之和，要想得到這一數(shù)值，我們可以使用接地搖表得到。要想確保電焊機接地電阻的合理性，最好是不大于4.0 Ω就能夠很好地滿足除了TT系統(tǒng)之外的所有電源系統(tǒng)安全需求。②接地體要求。在接地體中也會存在專門制作的接地體，而對于這一類型的接地體我們大多是將其稱之為人工接地體，對于材料選擇則可以將角鋼、鋼管、扁鋼及廢鋼鐵作為使用材料。例如，在進行接地保護的時候，電焊實訓車間內(nèi)增設了TN—C—S接地系統(tǒng)，我們選用6根2 500 mm長度，直徑是150 mm的鍍鋅鋼管，而在打入地下的時候，則需要使用一字排列的方式進行打入，同時還需要確保間距是4 000 mm，而且管子的頂端距離地面還需要保持在300 mm，之后再使用厚度為4 mm的鍍鋅扁鋼使用焊接的方式將6根鋼管進行有效的連通，同時結(jié)合實際情況引出地面，最后在鋼管周邊及內(nèi)部澆水封土填實，以此來在焊接實訓室內(nèi)建立接地電阻≤4.0 Ω的接地體。在數(shù)十臺電焊機同時使用的過程中，相關(guān)人員一定要注意點焊接瞬間電流及沖擊電壓，盡可能讓接地體接地電阻保持在小范圍之內(nèi)。③降阻技術(shù)。一般情況下對于剛剛完成的人工接地體，我們都需要對其接地電阻值進行測量，假設測量結(jié)果顯示器尚未達到相關(guān)標準，則需要對其進行恰當?shù)慕底璐胧?。在進行降阻處理的時候，一般都是借助于土壤置換、添加降阻劑或澆水等手段來實現(xiàn)，而究竟要選用哪一種方式還是要結(jié)合實際進行選擇。如果接地體周邊環(huán)境干燥，可使用澆水方式;假設接地體周邊環(huán)境電阻率較高，可以使用置換土壤的方式。④接地線要求。電焊機接地系統(tǒng)之中存在的接地線，和其他設備所連接的保護線及保護中性線導線要求有著較高的相似度，在對其進行選擇的時候，可以將銅芯絕緣導線作為首先;導線一定要完整，中間不能存在任何接頭。⑤自然接地體的利用。借助于自然接地體能夠在一定程度上節(jié)約成本與時間，可是在實際應用過程中還是需要結(jié)合實際考慮。通常情況下，能夠使用這一種技術(shù)的主要有金屬井管、埋設在地下的金屬管道、水工構(gòu)筑物、與大地有可靠連接的建筑物的金屬結(jié)構(gòu)等。

4 結(jié)語

綜上所述，電焊機接地保護技術(shù)是否合理、科學會直接對相關(guān)操作人員生命健康與安全造成影響，更是安全生產(chǎn)的重要保障。為此，職業(yè)院校在對學生進行電焊教學的時候，一定要在實訓過程中做好多臺電焊機接地保護工作，通過多方面手段與措施來真正實現(xiàn)技術(shù)與管理工作的雙管齊下，從而真正培養(yǎng)出高素質(zhì)與水平的焊接人才。

參 考 文 獻

[1]張云然.淺析電焊機的保護接地技術(shù)[J].課程教育研究，2014（2）：238-239.

[2]王水成.電焊設備保護接地技術(shù)分析探討[J].電氣應用，2011（23）：82-84.

[3]蒲智厚.電焊機保護接地技術(shù)探討[J].四川水泥，2014（7）：264-264.

[責任編輯：鐘聲賢]