覃孟

【摘 要】焊接是一項(xiàng)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(yīng)用，而學(xué)生在電焊實(shí)訓(xùn)過程中要想真正有效地掌握這一項(xiàng)技術(shù)，首先一定要做好多臺電焊機(jī)接地保護(hù)工作，而文章也是基于此對多臺電焊機(jī)接地保護(hù)技術(shù)進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】多臺電焊機(jī);接地保護(hù)技術(shù);職業(yè)院校

【中圖分類號】TM862.3 【文獻(xiàn)標(biāo)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(gè)行業(yè)之中都得到了較為廣泛的應(yīng)用?？墒?，在展開焊接作業(yè)的時(shí)候，會因?yàn)楦鞣矫嬉蛩囟鴮θ松戆踩斐梢欢ǖ耐{，尤其是學(xué)生在學(xué)習(xí)焊接過程中，電焊實(shí)訓(xùn)車間具有多臺電焊機(jī)，很有可能會出現(xiàn)觸電傷亡、火災(zāi)爆炸、設(shè)備燒損等事故。為此，如何做好電焊機(jī)接地保護(hù)工作也就成為教學(xué)過程中較為重要的一個(gè)問題，而為了能夠更好地實(shí)現(xiàn)這一目的，筆者對其進(jìn)行了如下的分析。

1 電焊機(jī)工作原理

焊接工作原理本身就是借助于電弧熱運(yùn)動沿著焊縫間隙正面電極，以及工件局部融化，來形成一個(gè)焊接連接。電弧焊機(jī)在實(shí)際應(yīng)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(jìn)行有效的加熱，實(shí)現(xiàn)焊接的目的。為此，焊機(jī)在實(shí)際工作過程中穩(wěn)定的電力供應(yīng)是其中必不可少的一個(gè)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(shí)施下去。眾所周知，在焊機(jī)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(jìn)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(yīng)通電過程中，其會加載在二次側(cè)產(chǎn)生的電壓，以此來實(shí)現(xiàn)對電弧的有效點(diǎn)燃。所以在這個(gè)時(shí)候它又會產(chǎn)生大量的中短時(shí)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(shí)施，最大的負(fù)載電壓還不能超過80 V，因?yàn)橹挥羞@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(jī)保護(hù)接地規(guī)則

電氣設(shè)備在進(jìn)行保護(hù)接地處理的時(shí)候，通常有兩種手段，其一是將電氣設(shè)備中所存在的外露導(dǎo)電部分借助于保護(hù)線和電源設(shè)備之中所存在的中性點(diǎn)來有效地連接在一起，這樣就能實(shí)現(xiàn)接地保護(hù)的效果，其中的中性點(diǎn)通常情況下都有工作接地，所以中性點(diǎn)也可以將其稱之為零點(diǎn)，這一種接地保護(hù)手段也可以將其稱之為保護(hù)接零;其二是對電器設(shè)備外露導(dǎo)電部分進(jìn)行處理，但在處理過程中需要借助于保護(hù)線與專門的接地極進(jìn)行直接接地處理。在社會發(fā)展過程中，我國電氣設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)也發(fā)生了較為顯著的變化，從之前的標(biāo)準(zhǔn)逐漸發(fā)展成為國際標(biāo)準(zhǔn)，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(jìn)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(hù)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(hù)線則不會帶電，具有較為可靠且較為完整的基準(zhǔn)點(diǎn)位，如果電焊機(jī)是應(yīng)用在這一種電源系統(tǒng)之中的話，在進(jìn)行接地保護(hù)的時(shí)候，就可以將其機(jī)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(hù)線之上，這樣也就能夠有效地實(shí)現(xiàn)保護(hù)接零。在這一過程中需要注意的是，不能將中性線進(jìn)行連接，而且在連接過程中也不能連接獨(dú)立的接地系統(tǒng)。

（2）TN—C系統(tǒng)。該系統(tǒng)所存在的保護(hù)中性線，是由系統(tǒng)之中的保護(hù)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(jì)，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(shí)候就可以直接將電源進(jìn)行切斷，這樣就能確保整個(gè)系統(tǒng)的安全性。電焊機(jī)如果處于這一種電源系統(tǒng)之中，需要將其機(jī)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(hù)接零的效果，可是需要注意的是依然不能直接連接獨(dú)立的接地系統(tǒng)，不然一旦出現(xiàn)故障就很容易促使學(xué)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(dāng)保護(hù)線和中性線要從某一點(diǎn)分離之后就無法再進(jìn)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(hù)線所連接到的金屬構(gòu)件與設(shè)備機(jī)殼不能帶有任何電。如果電焊機(jī)應(yīng)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(hù)線上實(shí)現(xiàn)保護(hù)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(shí)際應(yīng)用的時(shí)候一定要有一個(gè)點(diǎn)是能夠進(jìn)行直接接地的，而這一點(diǎn)一般情況下都是電力變壓器抑或是發(fā)電機(jī)之中所存在的中性點(diǎn)。這一系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中，假設(shè)受電設(shè)備出現(xiàn)外露情況，導(dǎo)電部分連接的獨(dú)立接地系統(tǒng)接地電阻通常都無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)小于電源工作接地電阻，所以電焊機(jī)在使用這一系統(tǒng)的時(shí)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(shè)置中性線，如果應(yīng)用這一系統(tǒng)，只要是存在帶電部分都不能直接進(jìn)行接地處理，并且整個(gè)電源系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)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(jī)在選用這一系統(tǒng)的時(shí)候，一定要將其機(jī)殼和二次側(cè)與焊件連接的那一側(cè)直接連接到單獨(dú)且獨(dú)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(jī)接地保護(hù)技術(shù)探究

（1）接地連接方式。在實(shí)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(jī)，所以在職業(yè)院校教育過程中，學(xué)生電焊實(shí)訓(xùn)車間之中也具有多臺電焊機(jī)，而這個(gè)時(shí)候也就自然而然要思考如何對多臺電焊機(jī)進(jìn)行有效地接地保護(hù)，具體而言就是要對多臺電焊機(jī)分別進(jìn)行保護(hù)接地安裝，或是分別安裝保護(hù)接零線路，并且將其有效地連接到連接點(diǎn)上。我校在多臺電焊機(jī)接地保護(hù)過程中，主要是引入接地極作為接地保護(hù)，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?yàn)椴⒙?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(jī)保護(hù)接出現(xiàn)故障，就會直接對其他電焊機(jī)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(hù)技術(shù)要點(diǎn)在上述分析之中我們有提到電焊機(jī)的觸點(diǎn)保護(hù)要想得以實(shí)現(xiàn)，有時(shí)候需要具有獨(dú)立的接地系統(tǒng)，而接地系統(tǒng)一般情況下主要包含2個(gè)部分，分別是接地線及接地體。而為了能夠進(jìn)一步保障多臺焊機(jī)接地保護(hù)技術(shù)的有效應(yīng)用，筆者對其進(jìn)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?fù)u表得到。要想確保電焊機(jī)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(jìn)行接地保護(hù)的時(shí)候，電焊實(shí)訓(xùn)車間內(nèi)增設(shè)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(shí)候，則需要使用一字排列的方式進(jìn)行打入，同時(shí)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(jìn)行有效的連通，同時(shí)結(jié)合實(shí)際情況引出地面，最后在鋼管周邊及內(nèi)部澆水封土填實(shí)，以此來在焊接實(shí)訓(xùn)室內(nèi)建立接地電阻≤4.0 Ω的接地體。在數(shù)十臺電焊機(jī)同時(shí)使用的過程中，相關(guān)人員一定要注意點(diǎn)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(jìn)行測量，假設(shè)測量結(jié)果顯示器尚未達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，則需要對其進(jìn)行恰當(dāng)?shù)慕底璐胧?。在進(jìn)行降阻處理的時(shí)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(shí)現(xiàn)，而究竟要選用哪一種方式還是要結(jié)合實(shí)際進(jìn)行選擇。如果接地體周邊環(huán)境干燥，可使用澆水方式;假設(shè)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(jī)接地系統(tǒng)之中存在的接地線，和其他設(shè)備所連接的保護(hù)線及保護(hù)中性線導(dǎo)線要求有著較高的相似度，在對其進(jìn)行選擇的時(shí)候，可以將銅芯絕緣導(dǎo)線作為首先;導(dǎo)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(shí)間，可是在實(shí)際應(yīng)用過程中還是需要結(jié)合實(shí)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(shè)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(jī)接地保護(hù)技術(shù)是否合理、科學(xué)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(xué)生進(jìn)行電焊教學(xué)的時(shí)候，一定要在實(shí)訓(xùn)過程中做好多臺電焊機(jī)接地保護(hù)工作，通過多方面手段與措施來真正實(shí)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(xiàn)

[1]張?jiān)迫?淺析電焊機(jī)的保護(hù)接地技術(shù)[J].課程教育研究，2014（2）：238-239.

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

[責(zé)任編輯：鐘聲賢]