預防交流弧焊機二次側觸電事故

文/溧陽市總工會 秦益明

作者結合親自參與的一起交流弧焊機觸電事故調(diào)查，就其事故經(jīng)過、原因及預防，介紹如何預防交流弧焊機二次側觸電事故。

交流弧焊機功率大，空載電流大，二次空載輸出電壓較高，存在極大的安全隱患。特別是在夏天，工人們在高溫、潮濕、悶熱的工地做焊接作業(yè)時，易出汗，會嚴重威脅著焊工們的生命安全。筆者去年參與調(diào)查了一起交流弧焊機觸電事故，就其事故經(jīng)過、原因及預防，談談如何預防交流弧焊機二次側觸電事故。

事故經(jīng)過

2017年6月23日上午，在江蘇省溧陽市某建筑公司在建橋施工中，代班長羅某安排曹某、高某、李某使用交流弧焊機（型號為：BX1-500-2。額定輸入為單相380 V，額定頻率50 Hz，額定空載電壓70～90 V，額定焊接電流500 A，額定負載持續(xù)率35%，絕緣等級F），對7#橋墩的模板進行加固；安排王某在橋墩基坑內(nèi)進行調(diào)整鋼筋作業(yè)。至12時左右，電焊作業(yè)人員將電焊機擺放在7#橋墩基坑上層邊緣上，并離開現(xiàn)場。約至13時40分，存放在基坑上層邊緣的電焊機焊炬掉落，焊炬的帶電部位觸碰到正在橋墩基礎坑內(nèi)從事鋼筋調(diào)整作業(yè)的王某胸部，致其觸電，因當時旁邊沒有他人，被發(fā)現(xiàn)時王某已經(jīng)身亡。

原因分析

事后發(fā)現(xiàn)張某使用的電焊機開關箱的漏電保護器符合要求，安裝了漏電保護器的電焊機為什么還會發(fā)生觸電事故？

要了解事故原因，還必須從整個電焊機系統(tǒng)的工作原理說起。電焊機的實質(zhì)，是一臺電磁感應的變壓器。由于電弧焊是基于電弧產(chǎn)生的高溫來熔化金屬而達到焊接的目的，因此首先要引弧。引弧的開始階段，由于焊條和焊件的空氣間隙不足夠熱，要求有較高的引弧電壓（通常70～90 V）促使空氣電離，此引弧電壓達不到安全電壓（36 V）的要求，操作者一旦觸及時將會發(fā)生觸電事故。

電焊機在引弧后，空氣成為導體，作用于電弧的電壓迅速下降，此時，電焊機二次側工作電壓大約在20 V左右，低于安全電壓，是比較安全的。

由此可見，電焊機二次側的危險在于，空載時焊把線電壓較高。漏電保護器只能對電焊機的一次側電路起到保護作用，對二次側來說，漏電保護器是起不到保護作用的。因為二次側是另外一個相對獨立的閉合回路，二次線圈通過電磁感應產(chǎn)生電動勢，就相當于這部分電路的電源，這部分相對獨立的閉合回路沒有任何保護設施，所以當二次側漏電時，會發(fā)生觸電死亡事故。二次側在事故發(fā)生時是一個不完整的回路，一部分電流發(fā)生了異常流動，而此時一次側的電路和電流仍然完整，因此漏電保護器并不動作。在電焊操作過程中，如果不注意而接觸了電焊的裸露部分就十分容易觸電。

如何預防觸電事故

防止電焊機二次側觸電事故的措施是安裝二次觸電保護器。二次觸電保護器（簡稱“二次保護器”）對電焊機的保護是通過降低電壓來實現(xiàn)的。當電焊機二次側不工作時，二次保護器信號執(zhí)行電路部分監(jiān)測到斷路信號后，立即采取動作，控制電路使電路降壓部分開始工作，將電焊機的一次側的電壓降低。由于電焊機空載時電壓的比值是一定的，一次側電壓降低時，二次側電壓隨之降低，安裝二次保護器后，二次側空載電壓大約在20 V左右，低于36 V的安全電壓。

如果需要電焊機工作，操作過程與沒有安裝二次保護器時相同。焊條與焊件接觸時產(chǎn)生短路，信號執(zhí)行電路監(jiān)測到這個短路信號，放大后傳送給控制電路，控制電路控制降壓電路使其停止工作，電焊機的一次側和二次側的電壓迅速升高，于是二次側電壓又達到了引弧電壓的要求。電焊機引弧完成后，二次側電壓又迅速降低到20 V左右。當停止電焊或操作失誤引起電弧熄火時，電焊機恢復空載狀態(tài)，二次側電壓又迅速升高，以保證電焊作業(yè)的連續(xù)進行。同時為了保證安全，二次保護器使二次側有一個延時，一般為1 s左右(此時間是可調(diào)的)，在延時的時間內(nèi)，二次側電壓為70～90 V，1 s后二次保護器工作電壓再度下降到安全電壓。

由此可見，安裝了二次觸電保護器后，在整個電焊過程中，二次側僅在引弧和滅弧過程中存在危險電壓，這個時間非常短暫，并且引弧產(chǎn)生危險電壓的條件是二次側短路。這就從產(chǎn)生的條件和持續(xù)的時間兩個方面嚴格控制了危險電壓，從而使產(chǎn)生觸電的可能性大大降低了，電焊機二次側的安全性于是得到了很大提高。需要注意的是，初次使用二次觸電保護器時，可能會感覺引弧比較困難，電焊機的數(shù)字顯示會出現(xiàn)波動現(xiàn)象。這是因為引弧時電壓有一個升壓過程，時間一般小于0.03 s。此時應盡量保持焊把與焊件的穩(wěn)定，不要頻繁快速點擊焊件引弧。經(jīng)過一段時間的操作，操作者就可以適應這種操作。

二次觸電保護器雖然能防止電焊機二次觸電傷亡事故的發(fā)生，但是操作時不能因此而放松警惕。電焊設備必須嚴格執(zhí)行相關的安全規(guī)范和要求，操作人員必須經(jīng)過特種作業(yè)培訓，取得合格證后，按安全操作規(guī)程施工。電工要經(jīng)常檢查二次觸電保護器，確保其安全有效。安全的意識需要隨時加強，大意的時候就是安全事故發(fā)生的時候。