1、焊接與切割用電安全

1、課題：焊接與切割作業(yè)的安全用電知識,課型： 新 授,目的要求：1、了解焊接與切割安全用電的 基本知識。 2、掌握焊接與切割安全用電的要求。 重點、難點：焊接與切割安全用電的要求 教學方法：啟發(fā)式 課時安排：共二課時,,A、   引入新課： 在現(xiàn)代社會中，電在各行各業(yè)中起著十分重要的作用

2、，特別是在焊接作業(yè)過程中，依靠電提供的能量來加熱熔化金屬而使兩個或兩個以上的金屬零件達到牢固的聯(lián)接。但是電在為人類造福的同時，也潛在著致禍的另一面，如果使用者缺乏駕馭它的知識和技能，就會發(fā)生人身傷亡，設備損壞或火災等事故。為了使焊接作業(yè)人員在操作使用時能夠做到安全用電，本章將介紹有關電的基本知識及安全用電要求。,第一節(jié) 電的基礎知識,B、   授新課：,一、電流和電路,1、概念：（1）電流：帶電微粒的定向移動就是

3、電流。 （2）電路：電流所流經(jīng)的路徑即電路。,2、說明：①在電源的作用下，正電荷向電源負極移動、負電荷向電源正極移動。 ②方向的規(guī)定：把正電荷移動的方向規(guī)定為電流的方向。 ③直流電：電流的方向和大小不隨時間變化。 交流電：電流的大小和方向隨時間作周期性變化。④電流的大小稱為電流強度，電流強度簡稱為電流。 電流的單位是安培(A)或毫安(mA)，即1A＝1000mA。,⑤ 電路組成：由電

4、源、連接導線、開關電器、負載及其它輔助設備組成。 電源是提供電能的設備，電源的功能是把非電能轉(zhuǎn)換為電能，如電把化學能轉(zhuǎn)換為電能，發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)換為電能等。干電池、蓄電池、發(fā)電機等是最常用的電源。負載是電路中消耗電能的設備，負載的功能是把電能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰俊Ｈ珉姞t把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，電動機把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能等。開關電器是負載的控制設備，如:刀開關、斷路器、電磁開關、減壓起動器等都屬于開關電器。輔助設備包括各種繼電器、熔斷

5、器以及測量儀表等。輔助設備用于實現(xiàn)對電路的控制、分配、保護及測量。連接導線把電源、負載和其它設備連接成一個閉合回路，連接導線的作用是傳輸電能或傳送電訊號。,二、電阻與導體1．電阻 當電流通過導體時，由于自由電子在運動中不斷與導體內(nèi)偽原子、分子發(fā)生碰撞，就會受到一定的阻力。導體對電流的這種阻力叫做電阻，用R表示。 電阻的單位是歐姆(Ω)，大電阻常用千歐(kΩ)或兆歐(MΩ)做單位。它們的換算關系如下：1kΩ＝10³

6、Ω1MΩ=10³kΩ＝106Ω,2、電阻的計算 導體存在電阻是一個客觀現(xiàn)象，那么導體電阻的大小與哪些因素有關呢?實驗證明，導體電阻與導體長度成正比，與導體載面積成反比，還與導體的材料有關。,求：E,,,,,,,,,式中 R——導體電阻(Ω)； L——導體長度(m)； S——導體截面(m2)； ρ——電阻率(Ω·m)。 電阻率ρ表示長度為1m，截面是1m&#

7、178;的導體所具有的電阻值。不同材料有不同的電阻率。,幾種常用電工材料在20℃時的電阻率 材 料 電阻率(Ω·m) 材料 電阻率(Ω·m) 銀 1.65×10-8 鋁 2.83×10-8 銅 1.75×10-8 鎢 5.3×10-8,,,

8、,,,,,,,,,,,,,,計算公式：,由上表可見，銀、銅、鋁的電阻率較小，它們都具有良好的導電性能。由于銀較貴重，不宜大量使用，因此應用較廣泛的導電材料是銅和鋁。3．說明: 導體對于電流有一定的阻力，同時導體也具有傳導電流的能力。一根導線的電阻越大，其傳導電流的能力就越差。反之如導體的電阻越小，則傳導電流的能力就越大。,三、電感和電容 1．電感 當變化的電流通過線圈時，線圈中會產(chǎn)生感應電動勢來

9、阻止電流的變化，這種性質(zhì)稱為線圈的電感。電感的常用單位是亨(H)，(毫亨)mH和(微亨)μH。其關系為：1H=103mH1mH=103μH,一般收音機用的天線線圈的電感為數(shù)十至數(shù)百μH，長1km、截面為16mm2的穿管鋁線的電感約為6．33mH。由于有電感的作用，當交流電流流經(jīng)線圈時還會遇到另一種阻力，這種阻力為感抗。 2．電容 被介質(zhì)隔離的兩個導體在一定電壓的作用下所能容納電荷的能力被稱為電容。電容的常用單位是法拉(

10、F)，微法(μF)和皮法(pF)。其關系為1F＝106μF1μF=106pF 配電線路的對地電容一般小于0．1μF／km；人體的對地電容一般為數(shù)十至數(shù)百pF。由于有電容的作用，當交流電流流經(jīng)電容器時也會遇到另一種阻力，這種阻力稱為容抗。,四．導體和絕緣體 1．導體：定義：容易導電的物體。 　　常見材料：金屬、石墨、人體、大地、酸堿鹽溶液。 　　導電原因：導體中有大量的可自由移動的電荷

11、。 　　說明：金屬導體中電流是自由電子定向移動形成的，酸、堿、鹽溶液中的電流是正負離子都參與定向運動。 　2．絕緣體：定義：不容易導電的物體。 　　常見材料：橡膠、玻璃、陶瓷、塑料、油等。 　　不易導電的原因：幾乎沒有自由移動的電荷。 說明：絕緣材料長時間受溫度、濕度和灰塵等的影響后，絕緣性和機械性能要下降，這種現(xiàn)象叫做絕緣老化。,第二節(jié) 焊接與切割設備的安全用電要求,

12、焊接切割設備在運行時，空載電壓一般為：手弧焊50-90V，自動焊70-90V，電渣焊40-90V，等離子弧切割150-400V，（數(shù)值不大，但屬于危險電壓），焊接現(xiàn)場有大量金屬材料，加之焊接環(huán)境復雜，易造成觸電事故。因此，本節(jié)將系統(tǒng)介紹焊接切割設備的安全用電要求。一、安全電壓 1、概念：人體持續(xù)接觸而不會使人直接致殘或致死的電壓為安全電壓 。2、安全電壓值 ：我國規(guī)定一般情況下安全電壓為36V，潮濕環(huán)境或人體有汗時為12V，水下作

13、業(yè)時為2.5V。,二、安全電流 通過人體的電流越大，對人體的傷害就越大。按照人體對電流的生理反應強弱和電流對人體的傷害程度，可將電流分為：感知電流、擺脫電流和致命電流三級。,三、對焊接切割設備的保護接零 一般生產(chǎn)車間使用的380V低壓電網(wǎng)路為三相四線制，零線接地，若設備不接零線，當一相碰殼后又和人體接觸時通過人體的漏電電流就會超過安全電流，但該電流又不足以切斷焊機的熔斷器。,1 、 概念：①感知電流：

14、是指能引起人體感覺但無危害生理反應的最小電流值。②擺脫電流：是指人觸電后能自主擺脫電源而無病理性危害的最大電流。③致命電流：是指能引起心室顫動而危及生命的最小電流。 2、安全電流值：一般情況下，可取30mA為安全電流，致命電流為50mA。但有高度觸電危險的場所，應取10mA為安全電流；在水中作業(yè)時應取5mA為安全電流。,,長時間存在觸電將會造成死亡。焊機采用保護性接零后可避免人體觸電，保護性接零的原理如下圖所示。用導線的一端接到零

15、線上，一旦焊機因絕緣損壞導電體接觸到外殼時，絕緣損壞的一相就與零線短路，產(chǎn)生強大的短路電流，使該相保險絲熔斷，外殼帶電現(xiàn)象立刻終止，起到了保護作用。,焊機保護性接零原理圖,四、對焊接切割設備的保護接地,在不接地的低壓系統(tǒng)中，當一相碰殼時，人體接觸帶電設備有電流Ib經(jīng)過人體、電網(wǎng)對地絕緣電阻RT、漏電電阻形成回路。若電網(wǎng)對地絕緣很好的話，電阻RT非常大，漏電電流很小，危險性不大，但是當電網(wǎng)絕緣性能下降時，對地電壓可能上升到危險程度。為了確

16、保安全，采取接地措施，如下圖所示。,焊機保護性接地示意圖,1、對焊接切割設備電源的安全要求 (1)焊接電源的空載電壓在滿足焊接工藝要求的同時，應 考慮對焊工操作安全有利。(2)焊接電源必須有足夠的容量和單獨的控制裝置，如熔斷器或自動斷電裝置?？刂蒲b置應能可靠的切斷設備的危險電流，并安置在操作方便的地方，周圍留有通道。(3)焊機所有外露帶電部分必須有完好隔離防護裝置，如防護罩、絕緣隔離板等。(4)焊機各個帶電部分之間，及其外殼對

17、地之間必須符合絕緣標準的要求，其電阻值均不小于1MΩ。(5)焊機的結(jié)構(gòu)要合理，便于維修，各接觸點和聯(lián)接件應牢靠。(6)電焊機不帶電的金屬外殼，必須采用保護接零或保護接地的防護措施。,五、安全要求,2、焊接切割設備保護接零和保護接地的安全要求 (1) 在低壓系統(tǒng)中，焊機的接地電阻不得大于4Ω。 (2) 焊機的接地電阻可用打入地里深度不小于1m、電阻不大于4Ω的銅棒或銅管做接地板。 (3) 焊接變壓器的二次線圈與焊件相連的一端必須

18、接零(或接地)。注意：與焊鉗相連的一端不能接零(或接地) 。 (4) 用于接地和接零的導線，必須滿足容量的要求，中間不得有接頭，不得裝設熔斷器，連接時必須牢固。 (5) 幾臺設備的接零線(或接地線)，不得串聯(lián)接入零干線或接地體，應采用并聯(lián)方法接零線(或接地體)。 (6) 接線時，先接零干線或接地體，后接設備外殼，拆除時相反。C、小結(jié)： 本課重點講了電的基礎知識及焊接與切割設備的安全用電要求 兩個問題，關鍵是理解、應用。

19、請大家課下認真復習。,D、練習題：,1、電流的大小和方向不隨時間變化而改變的電流稱為（直流電）。2、電流的大小和方向隨時間變化而改變的電流稱為（交流電）。3、一根導線的電阻越大，其傳導電流的能力就越（差）。4、人體持續(xù)接觸而不會使人直接致殘或致死的電壓為（安全電壓） ，一般為（36）伏。5、通過人體的電流越大，對人體的傷害就越（大）。6、在低壓系統(tǒng)中，焊機的接地電阻不得（大）于4Ω。7、能引起人體感覺但無危害生理反應的最小電