焊接与切割安全操作技术
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

第二节 触电事故原因及防触电措施

一、触电伤害

人体触及带电体的方式和电流通过人体的途径不同,可将触电方式分为直接触电、间接触电和跨步电压触电。

1.直接触电

人体直接触及或过分靠近带电导体发生的触电现象为直接触电。直接触电可分为单相触电、两相触电、电弧伤害触电。

单相触电:人站在大地上,当人体接触到一根带电导线时,电流通过人体经大地而构成回路,这种触电方式通常被称为单相触电。

两相触电:如图4-4所示,如果人体的不同部位同时分别接触一个电源的两根不同电位的裸露导线,电线上的电流就会通过人体从一根导线到另一根导线形成回路,使人触电,这种触电方式通常被称为两相触电,也称为两线触电。两相触电时,作用于人体上的电压为线电压。人体处于线电压的作用下时,以380/220V三相四线制为例,这时加于人体的电压为380V,若人体电阻按1700Ω考虑,则流过人体内部的电流将达224mA,此时无论中性点是否接地都足以致人死亡。所以两相触电比单相触电危险性要大得多,是触电方式中最危险的一种形式。

电弧伤害:电弧是气体间隙被强电场击穿时电流通过气体的一种现象。之所以将电弧伤害视为直接接触触电,是因为弧隙是被游离的带电气态导体,被电弧“烧”着的人,将同时遭受电击和电伤。电弧不仅使人受电击,而且由于弧焰温度极高(中心温度高达6000~10000℃),将对人体造成严重烧伤,烧伤部位多见于手部、胳膊、脸部及眼睛。电弧辐射对眼睛的刺伤,后果更为严重。此外,被电弧熔化了的金属颗粒侵蚀皮肤还会使皮肤组织金属化。

978-7-111-50221-0-Chapter04-4.jpg

图4-4 两相触电

2.间接触电

间接触电是指由于绝缘损坏导致碰壳故障,使本来不带电的物体带电,如果人体接触到这些物体而导致发生的触电,例如接触电焊机外壳而发生的触电事故属于间接触电。

978-7-111-50221-0-Chapter04-5.jpg

图4-5 跨步电压触电

3.跨步电压触电

雷电入地点或电气设备发生接地故障,接地电流通过接地体向大地流散,在地面上形成电位分布时,若人在接地短路点周围行走,人的两脚(一般相距以0.8m计算)分别处于不同电位点,其两脚之间的电位差就是跨步电压。如图4-5所示,由跨步电压引起的人体触电,称为跨步电压触电。跨步电压的大小与电位分布区域内的位置有关,在越靠近接地体处,跨步电压越大,触电危险性也越大。

二、安全用电的措施

采用完善的安全措施是保证安全用电的基本条件,绝缘、屏护、安全距离、安全电压、接地或接零保护及漏电保护都是行之有效的安全防护技术。

1.绝缘防护

绝缘是最基本、最普通的防护措施之一,常用的绝缘材料有瓷、玻璃、云母、橡胶、木材、胶木、塑料、布、矿物油、漆等。良好的绝缘可实现带电体相互之间、带电体与其他物体之间、带电体与人之间的电气隔离,保证电气设备及线路正常工作,防止人身触电事故。

2.屏护和安全间距

(1)屏护是采用遮栏、栅栏、护罩、护盖和箱匣将电气装置的带电体同外界隔绝开来。低压设备应装设外壳、外罩,高压设备不论有无绝缘均应采用屏障防护。屏护装置应保证完好,安装牢固,根据环境分别具有防水、防雨、防火等安全措施。金属屏护装置为防止带电还应可靠接地或接零。

(2)安全间距又称安全距离,是指为防止发生触电或短路而规定的带电体之间、带电体与地面及其他设施之间、工作人员与带电体之间所必须保持的最小距离或最小空气间隙。

安全间距规定具体数值:500kV电压距离为5m;220kV电压距离为3m;110kV电压距离为1.5m;35kV电压距离为1m;10kV电压距离为0.7m。

3.安全电压

我国规定工频电压在危险环境中使用的手持电动工具应采用42V安全电压;在电击危险环境中使用的手持照明灯和局部照明灯应采用36V或24V安全电压;金属容器内、特别潮湿处等特别危险环境中使用的手持照明灯应采用12V安全电压;水下作业等场所应采用6V或2.5V安全电压。

4.漏电保护

漏电保护器是一种防止人身触电事故的电气安全防护装置,当发生漏电或触电时,它能够自动切断电源。实践证明,推广使用漏电保护器以后,触电事故大幅度降低,在提高安全用电水平方面,漏电保护器起到十分重要的作用。

根据有关规定,在各类动力配电箱(柜)、有触电危险的低压用电设备、临时用电设备、手持电动工具、危险场所的电气线路中,必须安装漏电保护器。

三、焊接与切割作业预防触电安全措施

1.作业人员发生触电事故的原因

在焊接与热切割作业过程中,焊工需要经常接触电气装置,如更换焊条、手持焊钳、调节电流、接触工件(尤其在管道、容器内作业)与焊接电缆等,而电焊机的空载电压通常都超过了安全电压。设备发生故障或绝缘被破坏,危险电压就会直接输入到焊钳、焊件及焊机外壳上,造成焊工的触电伤害事故。

2.对焊接与切割作业人员的安全要求

(1)焊接设备的安装、检查、修理和拆除必须由持证电工来完成,并有人监护。焊工不得自行检查和修理焊接设备。检修时必须停电、验电,在送电开关操作把手上悬挂“禁止合闸,有人工作”标示牌。

(2)工作时配备合理的防护用品,不应穿有铁钉的鞋或布鞋,焊工手套应保持干燥、绝缘可靠。在潮湿环境、金属容器内或狭小工作场地焊接金属构件时,操作者应使用绝缘橡胶衬垫、穿绝缘鞋、戴绝缘手套等确保操作者与焊件绝缘。

(3)禁止焊条或焊钳上的带电金属部件与身体相接触,在坐位或俯位工作时,必须采用绝缘方法防止与导电体的大面积接触。

(4)登高作业时,在高处接近10kV高压线或裸导线排时,水平、垂直最短距离不得小于0.7m;在10kV以下的水平、垂直最短距离不得小于0.5m,否则必须搭设防护架或停电,并经检查确无触电危险后,方可操作。登高焊接作业应设专人监护。

(5)焊接作业前认真检查焊机、电缆、开关及周围环境的安全,应保证各处绝缘良好、连接可靠,安全装置符合要求,发现隐患报告专业人员维修整改,严禁带故障工作,必要时或长期不用的电焊机使用前应进行绝缘电阻的测试。

(6)移动电焊机及焊接工作中止时,必须关闭设备或焊机的输出端或者切断电源后进行。工作中不得将焊接电缆缠绕在身上。严禁露天冒雨进行电焊作业。

3.确保电焊设备的安全

(1)焊接电源必须有足够的容量和独立的电器控制箱,箱内应装有熔断器、过载保护开关、漏电保护装置和空载自动断电装置如熔断器或自动断电装置。控制装置应安置在操作方便的地方,周围留有通道。

(2)焊接设备要有良好的隔离防护装置。外露的带电部分必须设置完好的保护,以防人员或金属物体与之相接触,伸出箱体外的接线端应用防护罩盖好。

(3)电焊机各个带电部分之间,及其对地之间必须符合绝缘标准的要求,其电阻值均不小于1MΩ,设备不使用时应储存在清洁干燥的地方,已经受潮的焊接设备在使用前必须彻底干燥并经适当试验。

(4)焊机的电缆线绝缘良好,其绝缘电阻不得小于1MΩ,应使用整根导线,中间不应有连接接头,需要接长导线时,接头不超过2个,接头处要连接牢固、绝缘良好。电缆长度不应大于30m,焊接电缆线要横过马路或通道时,必须采取保护措施,交流弧焊变压器的一次电源线长度应为2~3m,其电源进线处必须设置防护罩,电缆连接应使用接线鼻子压接牢靠,不得采用缠绕的方法连接。

(5)焊钳必须具备良好的绝缘性能和隔热性能。

(6)电焊机及控制箱的金属外壳必须采用可靠的保护接零或保护接地防护措施。

4.对焊接回路及环境的安全要求

(1)构成焊接回路的电缆禁止连接气瓶、热力管道或工作介质为易燃物品的管道和金属容器上,禁止与油脂等易燃物质直接接触。

(2)严禁利用厂房的金属结构、管道、暖气设备或其他金属搭接起来作为焊接回路,不得用锁链、钢丝绳、起重机、卷扬机或升降机来传输焊接电流。

(3)电焊机应放置在防雨、干燥和通风良好的地方,不得安装在有易燃易爆、腐蚀性气体的环境中。

(4)焊机的一次电压应与电源电压符合、接线正确,多台焊机尽量均匀分接于三相电源,尽可能保持三相平衡。

(5)焊接作业现场设备、工具摆放整齐,焊件、材料放置有序,场地通道畅通。

(6)工作场所应保证合理的照明,在光线不足的较暗环境需使用行灯。

(7)恶劣环境下进行焊接作业,要采取正确的保护措施,专人监护,随时注意焊工操作时的安全状态。在高空焊接作业时要系牢安全带,上挂下用,确保安全。

5.对手持式电动工具的安全要求

电动砂轮机等手持式电动工具是焊工经常使用的焊接辅助设备,因使用过程中振动较大,电源线常因受拉、磨等原因使绝缘遭到破坏,容易发生漏电,还容易引起机械伤害事故。

手持式电动工具按触电保护分为三类:在防止触电的保护方面除依靠基本绝缘外,I类工具采用接零(地)保护,这类工具因安全性能较低,目前已很少使用;Ⅱ类工具由工具本身提供双重绝缘或加强绝缘,没有保护接地等措施,表面有“回”形标志,是目前手持工具的主要类别;Ⅲ类工具由42V安全电压供电,在工具内部不产生比安全电压高的电压。

带电部分与外壳间的绝缘电阻Ⅰ类设备不应小于2MΩ,Ⅱ类设备不应小于7MΩ,Ⅲ类设备不应小于1MΩ。