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(shí),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(shí)。 2、掌握焊接與切割安全用電的要求。 重點(diǎn)、難點(diǎn)：焊接與切割安全用電的要求 教學(xué)方法：?jiǎn)l(fā)式 課時(shí)安排：共二課時(shí),,A、   引入新課： 在現(xiàn)代社會(huì)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(gè)或兩個(gè)以上的金屬零件達(dá)到牢固的聯(lián)接。但是電在為人類造福的同時(shí)，也潛在著致禍的另一面，如果使用者缺乏駕馭它的知識(shí)和技能，就會(huì)發(fā)生人身傷亡，設(shè)備損壞或火災(zāi)等事故。為了使焊接作業(yè)人員在操作使用時(shí)能夠做到安全用電，本章將介紹有關(guān)電的基本知識(shí)及安全用電要求。,第一節(jié) 電的基礎(chǔ)知識(shí),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(dòng)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(fù)極移動(dòng)、負(fù)電荷向電源正極移動(dòng)。 ②方向的規(guī)定：把正電荷移動(dòng)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(shí)間變化。 交流電：電流的大小和方向隨時(shí)間作周期性變化。④電流的大小稱為電流強(qiáng)度，電流強(qiáng)度簡(jiǎn)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(dǎo)線、開關(guān)電器、負(fù)載及其它輔助設(shè)備組成。 電源是提供電能的設(shè)備，電源的功能是把非電能轉(zhuǎn)換為電能，如電把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能等。干電池、蓄電池、發(fā)電機(jī)等是最常用的電源。負(fù)載是電路中消耗電能的設(shè)備，負(fù)載的功能是把電能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?。如電爐把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽妱?dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能等。開關(guān)電器是負(fù)載的控制設(shè)備，如:刀開關(guān)、斷路器、電磁開關(guān)、減壓起動(dòng)器等都屬于開關(guān)電器。輔助設(shè)備包括各種繼電器、熔斷

5、器以及測(cè)量?jī)x表等。輔助設(shè)備用于實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的控制、分配、保護(hù)及測(cè)量。連接導(dǎo)線把電源、負(fù)載和其它設(shè)備連接成一個(gè)閉合回路，連接導(dǎo)線的作用是傳輸電能或傳送電訊號(hào)。,二、電阻與導(dǎo)體1．電阻 當(dāng)電流通過導(dǎo)體時(shí)，由于自由電子在運(yùn)動(dòng)中不斷與導(dǎo)體內(nèi)偽原子、分子發(fā)生碰撞，就會(huì)受到一定的阻力。導(dǎo)體對(duì)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(guān)系如下：1kΩ＝10³

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

7、178;的導(dǎo)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(shí)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(jì)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(dǎo)電性能。由于銀較貴重，不宜大量使用，因此應(yīng)用較廣泛的導(dǎo)電材料是銅和鋁。3．說明: 導(dǎo)體對(duì)于電流有一定的阻力，同時(shí)導(dǎo)體也具有傳導(dǎo)電流的能力。一根導(dǎo)線的電阻越大，其傳導(dǎo)電流的能力就越差。反之如導(dǎo)體的電阻越小，則傳導(dǎo)電流的能力就越大。,三、電感和電容 1．電感 當(dāng)變化的電流通過線圈時(shí)，線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(guān)系為：1H=103mH1mH=103μH,一般收音機(jī)用的天線線圈的電感為數(shù)十至數(shù)百μH，長(zhǎng)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(dāng)交流電流流經(jīng)線圈時(shí)還會(huì)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(gè)導(dǎo)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(guān)系為1F＝106μF1μF=106pF 配電線路的對(duì)地電容一般小于0．1μF／km；人體的對(duì)地電容一般為數(shù)十至數(shù)百pF。由于有電容的作用，當(dāng)交流電流流經(jīng)電容器時(shí)也會(huì)遇到另一種阻力，這種阻力稱為容抗。,四．導(dǎo)體和絕緣體 1．導(dǎo)體：定義：容易導(dǎo)電的物體。 　　常見材料：金屬、石墨、人體、大地、酸堿鹽溶液。 　　導(dǎo)電原因：導(dǎo)體中有大量的可自由移動(dòng)的電荷

11、。 　　說明：金屬導(dǎo)體中電流是自由電子定向移動(dòng)形成的，酸、堿、鹽溶液中的電流是正負(fù)離子都參與定向運(yùn)動(dòng)。 　2．絕緣體：定義：不容易導(dǎo)電的物體。 　　常見材料：橡膠、玻璃、陶瓷、塑料、油等。 　　不易導(dǎo)電的原因：幾乎沒有自由移動(dòng)的電荷。 說明：絕緣材料長(zhǎng)時(shí)間受溫度、濕度和灰塵等的影響后，絕緣性和機(jī)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(shè)備的安全用電要求,

12、焊接切割設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，空載電壓一般為：手弧焊50-90V，自動(dòng)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(xiǎn)電壓），焊接現(xiàn)場(chǎng)有大量金屬材料，加之焊接環(huán)境復(fù)雜，易造成觸電事故。因此，本節(jié)將系統(tǒng)介紹焊接切割設(shè)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(huì)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(guó)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(shí)為12V，水下作

13、業(yè)時(shí)為2.5V。,二、安全電流 通過人體的電流越大，對(duì)人體的傷害就越大。按照人體對(duì)電流的生理反應(yīng)強(qiáng)弱和電流對(duì)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(jí)。,三、對(duì)焊接切割設(shè)備的保護(hù)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(shè)備不接零線，當(dāng)一相碰殼后又和人體接觸時(shí)通過人體的漏電電流就會(huì)超過安全電流，但該電流又不足以切斷焊機(jī)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(yīng)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(dòng)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(xiǎn)的場(chǎng)所，應(yīng)取10mA為安全電流；在水中作業(yè)時(shí)應(yīng)取5mA為安全電流。,,長(zhǎng)時(shí)間存在觸電將會(huì)造成死亡。焊機(jī)采用保護(hù)性接零后可避免人體觸電，保護(hù)性接零的原理如下圖所示。用導(dǎo)線的一端接到零

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

16、保安全，采取接地措施，如下圖所示。,焊機(jī)保護(hù)性接地示意圖,1、對(duì)焊接切割設(shè)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(shí)，應(yīng) 考慮對(duì)焊工操作安全有利。(2)焊接電源必須有足夠的容量和單獨(dú)的控制裝置，如熔斷器或自動(dòng)斷電裝置?？刂蒲b置應(yīng)能可靠的切斷設(shè)備的危險(xiǎn)電流，并安置在操作方便的地方，周圍留有通道。(3)焊機(jī)所有外露帶電部分必須有完好隔離防護(hù)裝置，如防護(hù)罩、絕緣隔離板等。(4)焊機(jī)各個(gè)帶電部分之間，及其外殼對(duì)

17、地之間必須符合絕緣標(biāo)準(zhǔn)的要求，其電阻值均不小于1MΩ。(5)焊機(jī)的結(jié)構(gòu)要合理，便于維修，各接觸點(diǎn)和聯(lián)接件應(yīng)牢靠。(6)電焊機(jī)不帶電的金屬外殼，必須采用保護(hù)接零或保護(hù)接地的防護(hù)措施。,五、安全要求,2、焊接切割設(shè)備保護(hù)接零和保護(hù)接地的安全要求 (1) 在低壓系統(tǒng)中，焊機(jī)的接地電阻不得大于4Ω。 (2) 焊機(jī)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(dǎo)線，必須滿足容量的要求，中間不得有接頭，不得裝設(shè)熔斷器，連接時(shí)必須牢固。 (5) 幾臺(tái)設(shè)備的接零線(或接地線)，不得串聯(lián)接入零干線或接地體，應(yīng)采用并聯(lián)方法接零線(或接地體)。 (6) 接線時(shí)，先接零干線或接地體，后接設(shè)備外殼，拆除時(shí)相反。C、小結(jié)： 本課重點(diǎn)講了電的基礎(chǔ)知識(shí)及焊接與切割設(shè)備的安全用電要求 兩個(gè)問題，關(guān)鍵是理解、應(yīng)用。

19、請(qǐng)大家課下認(rèn)真復(fù)習(xí)。,D、練習(xí)題：,1、電流的大小和方向不隨時(shí)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(shí)間變化而改變的電流稱為（交流電）。3、一根導(dǎo)線的電阻越大，其傳導(dǎo)電流的能力就越（差）。4、人體持續(xù)接觸而不會(huì)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(duì)人體的傷害就越（大）。6、在低壓系統(tǒng)中，焊機(jī)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(yīng)的最小電