≤t≤1s时,I＝50/t（mA）（公式1）
频率为30~300Hz的交流电是对人体伤害最为严重的区间,50Hz的工频交流电恰好位于区间内,故50Hz的工频电流对人体的伤害非常严重;分析事发时焊机的状态,应是处于空载,其空载电压U为65~75V;而人体电阻是一个与性别、年龄、体质、有病与否、出汗程度等有关的变量,其参考值如表1所示.
表1不同条件下的人体电阻
接触电压/V皮肤枯燥皮肤潮皮肤湿皮肤浸入水中
（1）
（2）（3）（4）
10700035001200600
25500025001000500
5040002000875440
10030001500770375
25015001000650325
注:
（1）相当于在枯燥场所的皮肤,通电途径为单手--双脚;
（2）相当于在潮湿场所的皮肤,通电途径为单手--双脚;
（3）相当于在有水蒸气等特别潮湿场所的皮肤,通电途径为双手-脚;
（4）相当于在游泳池中的情况,根本上为体内电阻.
事发时,何某手戴帆布手套,未戴焊工绝缘手套,脚穿回力球鞋,未穿绝缘鞋;施工时正值夏季,天气十分炎热,窑体内温度达40℃以上,由于长时间作业,身体十分疲劳,且出汗严重,手套、鞋子、衣服已经湿透,可以说手套、鞋子已根本失去绝缘能力,尽管并无水蒸汽,但身体外表水分含量很大,故人体电阻实质上相当于水蒸汽或很潮湿情况下的电阻即相当于（3）或
（2）的情况,或界于
（2）和（3）之间的情形,故人体电阻Rb的区间为770~2000
根据上述所说的触电的情况,电流通过人体形成一个闭合回路,回路中的电缆、窑体、鞋子、手套等的电阻可忽略,视为0;空载电压U的区间为65~75V,根据欧姆定律,那么It＝U/Rb,通过人体的电流It应大于65V/2000剑0.0325A＝32.5mA,小于75V/770剑0.0974A＝97.4mA,即It的区间为32.5~97.4mA,在此区间的电流都可能使人死亡;同时人体疲劳,电阻降低,体表水分含量很大,电阻更接近于表1中（3）中的情形,
人体电阻Rb按（3）估算即770~875剑蛲ü颂宓牡缌鱅t的区间为74.3~97.4mA,如此高的电流将其击倒,触电者很难摆脱,据公式1知这个区间的电流会使人发生室颤,所需的电流持续时间为0.513~0.673s,即不到1s的时间就可能使触电者心室颤抖、死亡.事实上,触电者从触电到被脱离电源的时间远远超过了1s,甚至到达1min,发生死亡的概率就特别大.
2.3事后抢救不及时
人触电以后,会出现神经麻痹、呼吸困难、血压升高、昏迷、痉挛,甚至呼吸中断,心脏停跳等险象,呈现昏迷不醒的状态.通常称是假死,万万不可轻率地认定触电者真的已经死亡.我们通常所说的30mA以上的电流通过人体可能使人死亡,指的是30mA乃至50mA以上的电流通过人体一定时间具有致人死亡的能力,并不必然导致人的死亡.其最终死亡与否还与事后抢救是否及时、方法是否得当等有很大关系.何某触电后,没有就地抢救,首先发现的2个人让何某脱离电源后,和其他几个人一起将何某从窑体内抬至窑外（距离约100m）,途中很多施工设备和"米"字形支撑架的阻碍延误了行进速度,耽误了10min左右.到窑外才进行人工呼吸和胸外心脏挤压法的抢救并联系车辆送医院,且抢救人员的抢救方法不得要领,在送医院途中又中断抢救,致使到医院后虽全力救治但无效死亡.可以说抢救时间的延误和方法的不妥是导致触电者最终死亡的又一重要因素.
3二次线触电事故预防对策
一般情况下,电焊机空载电压在50~90V左右,而平安电压最高等级为42V,空载电压高于平安电压,这是二次线最主要的不平安因素;另外,一般电焊机电弧引燃后,要维持电弧所需的工作电压为16~35V,虽然在平安电压范围内,但在不良的焊接环境下如在金属结构上、金属容器、管道内或水下、潮湿地点进行焊接,假设焊工身体状况较差,人体电阻较低,也可能造成触电,平安电压并不是绝对平安的.而电焊机二次线触电对人的伤害程度与通过人体电流的大小、持续时间的长短、电流通过人体的途径、电流的种类（直流或交流）和频率、人的身体状况有关.最终伤害结果还与事后的急救有关.为了防止电焊机二次线触电事故,防止抢救不及时造成不必要的严重伤害,必须在管理、技术和急救方面采取切实可行的预防措施.
（1）必须严格电焊工资质的管理.电焊工属特殊工种之一,其培训、考核、取证、复审和人员的使用管理必须严格执行国家规定,杜绝无证施焊现象.
（2）电焊工劳保用品如工作服、绝缘鞋、绝缘手套、防护面罩等必须穿戴齐全.这是防止触电事故最根本和最有效的措施.
（3）电焊机一次线和二次线的接线柱端口都必须有良好的防护罩,防止人体意外触及带电体.如果防护罩是金属材料,必须防止防护罩和接线端口的接线柱、金属导线碰触或连接,以免防护罩带电.
（4）焊钳和二次电缆线必须绝缘良好,不能有裸露或漏电现象.
（5）电焊机的使用坚持"一机一闸一漏一箱"的原那么.即每台电焊机必须配备一个独立的电源控制箱,控制箱内有容量符合要求的铁壳开关（或自动空气开关）和漏电保护器.
（6）安装电焊机空载自动断电装置.一般电焊电弧电压为16~35V（低于平安电压）,也就是引弧后电源输出电压即二次线电压自动下降到工作电压才能稳定地继续施焊,此时,二次线电压平安程度是较高的,但是停焊时二次线电压即变为空载电压50~90V,比拟危险,如果此刻能够切断电焊机电源,就可以从根本上消除二次线乃至一次线的平安隐患,电焊机空载自动断电装置就具有在设定时间内自动切断电焊机电源的功能.国家规定,在特别危险如在金属容器、管道内,在金属结构上、潮湿地点以及水下、高空等处进行焊接作业,电焊机必须配装空载自动断点保护装置.可以说电焊机配备空载自动断电装置是在技术上防止二次线触电事故极为有效的方法.
（7）在不良的环境下施焊,使用"一垫一套"防止触电.在金属容器、管道、金属结构及潮湿地点进行焊接时,触电的危险性很大,除采取安装电焊机自动断电保护装置的措施外,还可以采用加"一垫一套"的方法来预防触电,即在焊工脚下加绝缘垫,停止焊接时,取下焊条,在焊钳上套上"绝缘套".
（8）严禁使用厂房构件、金属结构、轨道、管道、或其他金属物搭接起来代替焊接电缆使用.使用这些金属物作为焊接电缆,很容易引起触电,同时会因接触不好,产生火花,引起火灾.
（9）由电工进行电焊设备的安装、维修和检查.
（10）电焊机使用过程中不允许超载.超载指2个方面:
一是指焊接电流超过了额定电流值,另一方面是指使用的时间超过了额定暂载率.按国家规定,工作周期为5min,并且规定额定暂载率为60%,即在5min之内只允许通电工作3min.
（11）工作结束时,要立即切断电源,盘好电缆线,清扫场地,经确认无平安隐患后,方可离开.
（12）做好触电急救.要点是救治及时和采取正确的救护方法,而最为关键的是"快".据统计,触电后不超过1min开始救治者,90%有良好效果;触电后6min开始救治那么10%有良好效果;12min才开始救治那么救活率很小.所以及时抢救至关重要.发生触电事故时,应该迅速使触电者脱离电源,并立即在现场进行人工呼吸和胸外心脏挤压.千万不能消极地等待医生的到来.在现场施行正确急救的同时,派人通知救护车和医务人员到现场,还可以联系其他车辆将触电者送往医院.抢救应坚持不断,切不可轻率停止,运送途中也不能终止抢救,更不能轻率地断定触电者已经死亡,实际抢救中有抢救5h还救活的实例,因此只有医生才可以确诊触电者是否已经死亡.
焊接设备的接地保护
一.概述:
焊接设备的接地,是保障焊接设备平安、操作人员平安和设备正常运行的必要措施.可以认为,但凡与电网连接的所有仪器设备都应当接地;但凡电力需要到达的地方,就是接地工程需要作到的地方.由此可以我们知道,接地工程的广泛性和重要性.
一方面,随着时代的进步,强功能高价值焊接设备的广泛使用,要求提供更加可靠的接地保护;另一方面,微电子技术的推广,使得现代焊接设备要求更低的接地电阻,还往往需要抗干扰.
二.接地的概念:
——导体对大地放电.那么什么是"地"呢?
就是以接地点为圆心,以距离S为半径的半球形以远、0电位的地方,称作电气上的"地".
距离S以内为流散电场,场强随S减小而增强.电场中的电流为扩散电流,电流受到的阻力称流散电阻.
根据经验,一般确认:
在枯燥的气候条件下S为20m.在不明确接地点具体数据时,可确认20米及以远处电位为0,显然也就是平安的地方.
在接地点,带电导体与大地电位等于0处的电压称接地电压U0;流入大地的电流称接地短路电流I0;它们的比值称作接地电阻R0,即R0=U0/I0.如变换为I0*R0=U0,更容易看出,接地电阻R0与接地电压U0成正比关系.后面讨论的人们建造的接地装置就是将接地电阻R0的值做得尽量小,使接地装置在接地电流I0通过时接地导线与地的接地电压U0尽量低.而U0就是该点的地电位,地电位U0的升高称之为地电位升.当某一接地装置建造后,接地电阻R0是一个常数,地电位升U0随着接地电流I0增大而升高.
一.接地的分类和目的:
按接地的作用来分类,常用的有以下几种:
⑴.保护接地:
防止电气设备的外壳带电,保护人员和设备不受损害为保护接地.
⑵.工作接地:
保障设备的正常运行需要为工作接地,例如配电变压器低压侧中性点的工作接地.
⑶.过电压（防雷）接地:
为了消除电气装置或设备的金属结构免遭过电压损坏的接地.
⑷.静电接地:
防止产生的聚集静电荷对设备的损坏而进行接地.
⑸.隔离接地:
把不能受干扰的电器设备或干扰源用金属外壳屏蔽起来并进行接地,以防止干扰信号影响设备正常工作.
1、保护接地
机壳平安接地是将焊接设备平时不带电的金属局部（焊机外壳,操作台外壳等）与地之间形成良好的导电连接,以保护焊接设备和人身平安.原因是焊接设备的供电是强电供电（380、220或11OV）,通常情况下机壳等是不带电的,当故障发生（如主机电源故障或其它故障）造成电源的供电火线与外壳等导电金属部件短路时,这些金属部件或外壳就形成了带电体,如果没有很好的接地,那么这带电体和地之间就有很高的电位差,如果人不小心触到这些带电体,那么就会通过人身形成通路,产生危险.因此,必须将金属外壳和地之间作很好的连接,使机壳和地等电位.此外,保护接地还可以防止静电的积聚.
机壳漏电流公式:
I=U*（R1+R2）/（R1*R2）
R1—人体电阻R2—保护性接地电阻
当无保护性接地时,R2值相对于R1很大,漏电流全部通过人体电阻,造成人体触电.当有保护性接地时,R2值很小（规定不超过4Ω）,R1相对于R2很大,漏电流几乎全通过接地电阻,人体免受电击危险.
2、接零保护:
为了防止焊接设备因绝缘损坏而使人身遭受触电危险,将焊接设备的金属外壳与供电变压器的中性点相连接者称为接零保护.在中性点直接接地的低压电力网中,焊接设备应采用低压接零保护.在中性点非直接接地的低压电力网中,焊接设备应采用低压接地保护.由同一台发电机、同一台变压器或同一段母线供电的低压电力网中,不宜同时采用接地保护与接零保护.
现在电网为三相四线制或三相五线制,除了U、V、W三相380V主线外,还有零线（N）、保护线（PE）或保护性零线（PEN）几种.焊机机壳保护措施有保护性接地、保护性接零.
在低压电网中性点直接接地的系统中,焊机外壳接地后再与零线连接,形成保护性接零.在保护接零系统中,如果零线在某一处中断,该环境中又有一台焊机外壳带电,短路电流与电源零线不能形成回路,造成系统中所有焊机外壳都带电.为了防止这种危险,必须采用重复接地保护.重复接地就是在零线的每一个重要分支上进行一次可靠接地.
焊机外壳通过焊机接地螺钉接到中线上,当产生碰壳时,经中线与机壳会流过很大的短路电流,使得焊机外配电柜电源保险丝立即熔断,将电网切除.
3、接地和接零相比拟有哪些不同之处?
保护接地和保护接零是维护人身平安的两种技术措施,其不同处是:
其一,保护原理不同.低压系统保护接地的根本原理是限制漏电设备对地电压,使其不超过某一平安范围;高压系统的保护接地,除限制对地电压外,在某些情况下,还有促成系统中保护装置动作的作用.保护接零的主要作用是借接零线路使设备潜心电形成单相短路,促使线路上保护装置迅速动作.
其二,适用范围不同.保护接地适用于一般的低压不接地电网及采取其它平安措施的低压接地电网;保护接地也能用于高压不接地电网.不接地电网不必采用保护接零.
其三,线路结构不同.保护接地系统除相线外,只有保护地线.保护接零系统除相线外,必须有零线;必要时,保护零线要与工作零线分开;其重要的装置还应有地线.
二.平安电压:
在比拟枯燥的环境中,人体电阻约为1000~1500Ω,电流对人体的最大平安值约为工频交流30mA,根据欧姆定律:
U=I*R可计算出外电平安电压为交流36V（直流为≤48V）,松下电焊机防触电电压≤直流15V.
三.焊接设备使用中的平安考前须知:
焊机正常状态下机壳不带电.焊接设备在使用一段时间后,内部会有飞溅微粒、铁粉、油尘等大量堆积.如果工厂环境欠佳,或野外作业,电源内部铁粉等尘埃那么更多.如果不经常对内部进行除尘,当操作人员接触焊接设备外壳时就会感到麻手,这是由于交流漏电而焊接设备外壳没接地（零）造成的.
当多台焊机与母材共同放置在铁板上,主变压器绕组绝缘损坏与铁芯短路等均可能造成焊机外壳带电,出现平安隐患,造成人身伤害.高空、潮湿及金属容器内作业,危险性更大.许多用户已经认识到漏电的危害,外配电柜的电源开关均为带漏电保护开关,但有些用户仍然麻痹大意,焊接设备不进行保护接地或接零,造成平安隐患.
在一些经常移动的焊接设备中,由于接地（零）线常常被忽略,操作人员有的可能会双手同时接触接零和不接零的焊接设备,就有可能发生上述现象.严重时将会造成灼伤、触电等重大事故.电伤主要是对人体外部造成的局部伤害,包括电弧烧伤等.电击时电流通过人体内部,破坏心脏、肺部、神经系统的正常工作,严重时致人死亡.
焊机都设有接地标志,使用时应可靠进行接地或接零保护,但保护性接地与保护性接零不能同时进行.因为采用接地保护的焊机发生对地短路时,假设短路电流不能及时切断,就会产生对地电压U.
对地电压公式:
U=U相*R3/（R3+R4）
R3—接地保护的电阻R4—配电变压器中性点的接地电阻
正常状态下,R3=R4,短路将使零线电位升高到110V以上,造成危险.
日常使用中,焊工、维修工可以人为增大绝缘电阻,如带橡皮手套,雨天、野外穿绝缘鞋,在金属容器内带绝缘平安帽等.另外,焊钳、母材线等不许用裸线、铁板,应用绝缘性能良好的导线连接.焊机出现故障,检修时应谨慎作业,仔细检查,防止出现伤害事故及造成二次故障.
为了保证人身平安,以及焊接设备的性能,以期常年使用.除了保证焊接设备（如焊机外壳等）可靠接地外,最好每三个月进行一次检修.并用枯燥的压缩空气将电源内部的飞溅物和尘埃等吹净.只有这样,才能保证焊接设备长期可靠、平安的运行.
四.焊机外壳带电的测量:
当出现焊机外壳带电后,重新使用前必须断电检查焊机内部元件的绝缘电阻.使用500V兆欧表测定前,先用导线把整流器件、可控硅模块、接触器、晶体管电气元件等短路,以防止过电压击穿.
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