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查，就其事故經過、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。筆者去年參與調查了一起交流弧焊機觸電事故，就其事故經過、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進行調整鋼筋作業。至12時左右，電焊作業人員將電焊機擺放在7#橋墩基坑上層邊緣上，并離開現場。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從事鋼筋調整作業的王某胸部，致其觸電，因當時旁邊沒有他人，被發現時王某已經身亡。

原因分析

事后發現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生觸電事故？

要了解事故原因，還必須從整個電焊機系統的工作原理說起。電焊機的實質，是一臺電磁感應的變壓器。由于電弧焊是基于電弧產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，會發生觸電死亡事故。二次側在事故發生時是一個不完整的回路，一部分電流發生了異常流動，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的。當電焊機二次側不工作時，二次保護器信號執行電路部分監測到斷路信號后，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生短路，信號執行電路監測到這個短路信號，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，二次側電壓又迅速升高，以保證電焊作業的連續進行。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(此時間是可調的)，在延時的時間內，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，并且引弧產生危險電壓的條件是二次側短路。這就從產生的條件和持續的時間兩個方面嚴格控制了危險電壓，從而使產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，電焊機的數字顯示會出現波動現象。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定，不要頻繁快速點擊焊件引弧。經過一段時間的操作，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生，但是操作時不能因此而放松警惕。電焊設備必須嚴格執行相關的安全規范和要求，操作人員必須經過特種作業培訓，取得合格證后，按安全操作規程施工。電工要經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生的時候。