一、焊接与切割设备的安全要求

　　无论是焊条电弧焊、氩弧焊还是CO2气体保护焊道焊，在焊接操作中，人体不可避免地会碰触到焊接设备，当焊接设备的绝缘损坏时外壳带电，就有发生触电事故的可能。为保证安全，焊接设备必须采取保护性接地或接零装置。

　　所有交流、直接焊接设备的外壳都必须接地。在电网为三相四线制中性点接地的供电系统中，焊机必须装设保护性接零装置；在三相三线制对地绝缘的供电系统中，焊机必须装设保护性接地装置。

　　1.焊接设备保护性接地与接零

　　（1）焊接设备保护性接地。在不接地的低压系统中，当一相与机壳短路而人体触及机壳时，事故电流I，通过人体和电网对地绝缘阻抗Z形成回路，如图3-1所示。

　　保护性接地的作用在于用导线将弧焊机外壳与大地连接起来，当外壳漏电时，外壳对地形成一条良好的电流通路，当人体碰到外壳时，相对电压就大大降低，如图3-2所示，从而达到防止触电的目的。

　　电源为三相三线制或单相制系统时，弧焊机外壳和二次绕组引出线的一端，应设置保护接地线。

　　接地装置可以广泛用自然接地极，如与大地有可靠连接的建筑物的金属结构，敷设于地下金属管道，但氧气与乙炔等易燃易爆气体及可燃液体管道，严禁作为自然接地极。

　　（2）焊接设备保护性接零。安全规则规定所有交流、直流焊接设备的外壳都必须接地。电源为三相四线制中性点接地系统中，应安设保护接零线。

　　如果在三相四线制中性点接地供电系统上的焊接设备，不采取保护性接零措施，如图3-3所示，当一相带电部分碰触弧焊机外壳，人体触及带电的壳体时，事故电流I经过人体和变压器工作接地构成回路，对人体构成威胁。

　　保护性接零装置很简单，它是由一根导线的一端连接焊接设备的金属外壳；另一端接到电网的零线上，如图3-4所示。

　　保护性接零站址的作用是当一相的带电部分碰触焊机外壳时，通过焊机外壳形成该相对零线的单相短路，强大的短路电流立即促使线路上的保护装置迅速动作（如保险丝熔断），外壳带电现象立刻终止，从而达到保护人身和设备安全的目的。这种把焊接设备正常是不到带电的额即可通电网的零线连接起来的安全装置，称为保护性接零装置。

　　（3）焊机设备及与接零安全要求

　　1）接地电阻。根据有关安全规程（GB9448-1999《焊接与切割安全》）的规定，焊机接地装置的接地电阻不得大于4。

　　2）接地体。焊接的接地极可用打入地里深度不小于1m，接地电阻小于4的铜棒或无缝钢管。

　　自然接地极电阻超过4时，应采用人工接地极。否则除可能发生触电危险外，还可能引起火灾事故。

　　3）接地或接零的部位，所有交流、直流弧焊机外壳，均必须装设保护性接地或接零装置，弧焊变压器的二次线圈与焊件相接的一端也必须接地（或接零）。当一次线圈与二次线圈的绝缘击穿，高压窜到二次回路时，这种接地（或接零）装置就能保证焊工及其助手的安全。

　　4）不得同时存在接地或接零。必须指出，如果焊机二次线圈的一端接地或接零时，则焊件不应接地或接零。否则，一旦二次回路接触不良，大的焊接电流可能将接地线或接零线熔断，不但使人身安全受到威胁，而且易引起火灾。为此规定：凡是在有接地或接零装置的焊件上（如机床的部件）进行焊接时，都应将焊件的接地线（或接零线）暂时拆除，焊完后再恢复。在焊接与大地紧密相连的焊件（如自来水管路、房屋的金属立柱等）时，如果焊件的接地电阻小于4，则应将焊机二次线圈一端的接地线或接零线暂时拆除，焊完后再恢复。总之，变压器二次端与焊件不应同时存在接地或接零装置。

　　焊机与焊件的正确与错误的保护性接地与接零关系如图3-5。

　　5）接地或接零的导线要有足够的截面积。接地线截面积一般为相线截面积的1/3-1/2；接零线截面积的大小，应保证其容量（短路电流）大于离焊机最近处的熔断器额定电流的2.5倍，或者大于相应的自动开关跳闸电流的1.2倍。采用铝线、铜线和钢丝的最小截面积，分别不得小于6mm2,4mm2，12mm2;接地或接零线必须用整根的中间不得有接头。与焊机及接地体的连接必须牢靠，用螺栓拧紧。在有振动的地方，应当采用弹簧垫圈、防松螺母等防松措施。固定安装的焊机，上述连接应采用焊接。

　　6）所有焊接设备的接地（或接零）线，都不得串联接入接地体或零线干线。

　　7）接线顺序。连接接地线或接零线时，应首先将导线接到接地上或零线干线上，然后将另一端接到焊接设备外壳上。拆除接地线或接零线的顺序则恰好与此相反，应先将接地（或接零）线从设备外壳上拆下，然后再解除与接地体或零线干线的连接，不的颠倒顺序。

　　2.焊机空载自动断电保护装置

　　电弧焊接时，焊工更换焊条需要在焊机处于空载电压的条件下进行，这是一件经常性的操作。为避免焊工在更换焊条时接触二次回路的带电体造成触电事故，可以安装电焊机空载自动断电保护装置，使更换焊条的操作在安全的电压下进行，避免触电危险，同时还可节省电力消耗。安全规则规定，焊机一般都应装设空载自动断电保护装置；还特别规定，凡是在高处、水下、容器管道内或船舱等处的焊接作业，焊机必须安装空载自动断电装置。

　　3.焊机的维护和检修

　　焊机必须平稳安放在通风良好、干燥的地方，焊机的工作环境应防止剧烈震动和碰撞。安放于室外的焊机，必须有防雨雪的棚罩等防护设施。焊机必须保持清洁干净，要经常清扫尘埃，避免损坏绝缘。在有腐蚀性气体和导电性尘埃的场所，焊机必须作隔离维护。受潮的额焊机应用人工干燥方法进行维护，受潮严重时必须进行检修。焊机应半年进行一次例行维修保养，发现绝缘损坏、电刷磨损或损坏等应及时检修。

　　应当避免和减少焊机的超负荷运行。我们知道，焊接设备铭牌中都标有“额定负载持续率”和“额定焊接电流”，这是避免焊机超载和安全使用的重要技术数据。负载持续率的计算方法如下：

　　我国有关标准规定，对于 500A 以下的焊机，选定的工作时间周期为5min。计算负载持续率时，在实际焊接过程中，每个5 min 内测量出焊机输出焊接电流的时间（即电弧燃烧时间），代入上式而得出负载持续率。此外，还规定焊条电弧焊机的负载持续率为60%。铭牌上规定的额定电流，也是在额定负载持续率负荷状态下使用的焊接电流。

　　二、焊接与切割工具安全要求

　　1.焊接电缆安全要求

　　焊接电缆是连接焊机和焊钳（或焊枪）、焊件等的绝缘导线， 应具备下列安全要求∶

　　（1）应具备良好的导电能力和绝缘外层。一般是用紫铜芯线外包狡皮绝缘套制成。绝缘电阻不得小于1MQ2

　　（2）应轻便柔软，能任意弯曲和扭转，便于操作。因此，电览芯必须用多股细线组成。如果没有电缆，可用相同导电能力的硬导参代替，但在焊钳连接端至少要用长度为2——3m 的软线连接，否则不便于操作。

　　（3）焊接电缆应具有较好的抗机械性损伤能力，耐油、耐热和国而药蚀等性能，以适应焊接工作的特点。

　　（4）要有适当的长度 焊机与配电盘连接的电源线（一次线或动力线）由于其电压较高、除应保证良好绝缘外，长度不得超过2——3m。如确需用较长的电源线时，应采取间隔的安全措施，即应离电面2.5m以上沿墙用瓷瓶布设、严禁将电源线拖在现场地面上。

　　焊机与焊钳（或焊枪）和焊件连接导线的长度，应根据工作时寸的具体情况决定太长会培大电压降、太短则不便于操作，一般以20——30m 为宜。

　　5）要有适面积焊接电缆的截面积应根据焊接电流的大，按规定选用保证导线不致过热而损坏绝缘层。焊接电缆的过羧超载是绝缘损坏的重要原因之一具体规格见表3—1。

　　表3—1 焊接电缆截面积与最大焊接电流和电缆长度的关系

　　（6）焊接电缆中间不应有接头。如需用短线接长时，则接头不应超过2个。接头应采用铜材料做成，必须连接牢固可靠，保证绝缘良好。

　　（7）严禁利用厂房的金属结构、管道、轨道或其他金属构件搭接起来作为导线使用。

　　（8）不得将焊接电缆放在电弧附近或炽热的焊缝金属旁，避免高横穿道路或马路时，应加保护套或遮盖，避免碾压磨损等。

　　（9）焊接电缆的绝缘应定期进行检查，一般为每半年检查一次。

　　2.焊钳和焊枪安全要求

　　焊钳和焊枪是焊条电弧焊、气体保护电弧焊、等离子弧焊的主要工具。它与焊工操作的安全有直接关系，必须符合下列安全要求∶

　　（1）焊钳和焊枪与电缆的连接必须简便牢靠，接触良好。否则长时间的大电流通过，连接处易发生高热。连接处不得外露，应有屏护装置或将电缆的部分长度深入到握柄内部，以防触电。

　　（2）有良好的绝缘性能和隔热能力。由于电阻热往往使焊把发热烫手，因此，手柄要有良好的绝热层。气体保护焊的焊枪头应用隔热材料包覆保护。焊钳由夹焊条处至握柄连接处止，间距为152mm。

　　（3）结构轻便、易于操作。焊条电弧焊焊钳的质量不应超过600g。

　　（4）等离子弧焊焊枪应保证水冷系统密封，不漏气、不漏水。

　　（5）焊条电弧焊焊钳应保证在任何斜度下都能夹紧焊条，而且更换焊条方便，能使焊工不必接触带电部分即可迅速更换焊条。