CN1060051A

CN1060051A - 交流弧焊机防触电装置

Info

Publication number: CN1060051A
Application number: CN 90108103
Authority: CN
Inventors: 关保星; 米映明; 李冠孜
Original assignee: NEW CHINA SHIPYARD
Current assignee: NEW CHINA SHIPYARD
Priority date: 1990-09-28
Filing date: 1990-09-28
Publication date: 1992-04-08
Anticipated expiration: 2005-09-28
Also published as: CN1026671C

Abstract

本发明涉及一种交流弧焊机防触电装置，它包括电流检测电路、限幅升压电路、放大电路、延时释放电路、执行电路、电焊机、焊钳、箱体、面板等。由于采用了电流互感器检测环节、辅助变压器降压供电环节和限幅升压环节等关键性电路环节，故本发明起弧灵敏度高、快速稳定、抗干扰能力强，且能降低电焊机的空载功耗，省电节能。本发明结构简单，线路合理，既能有效地防止焊工发生事故，又能保持施焊性能，是电焊工理想的劳动安全保护装置。

Description

本发明涉及一种防触电装置，特别是一种交流弧焊机防触电装置。

随着世界经济的发展，交流弧焊设备应用数量猛增，更主要的是施焊的危险性环境迅速扩展，例如施焊场所是狭窄的船舱、铁质管道内、容器内、潮湿地域、高空作业等，迫使施焊者以座、跪、躺…等姿势作业;或施焊者的手套、鞋、衣服等在劳动中被汗水所湿等原因，都会导致焊工在作业场所触电伤亡的危险大大增加。尽管各国为此而定出了不少安全制度及对施焊人员加以安全技术训练，但由于上述客观存在的种种原因，人们已发觉手工交流弧焊机低电压端（50～85伏焊钳焊线端）对焊工造成的电击伤亡事故仍然不少。目前国内的此类产品大多采用电压检测法。振荡器供给控制回路信号法、或由电流互感器作为辅助检测法，但它们都无法避免抗干扰能力差以及产生误动作的通病。另此类产品多数选用电容器或电抗器作为降压元件，则由于目前国内交流电焊机绕组阻抗分散性较大和供电网路电压波动范围较大等综合因素的影响，必然使其安全电压数值不能有效控制，信号电压也不能稳定，而导致这些产品起动灵敏度底（通常在20欧以下），不能实用。

本发明的目的在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种起弧快速灵敏、抗干扰能力强、性能稳定可靠，使用寿命长的交流弧焊机防触电装置。

本发明的目的可以通过以下措施来达到：本发明包括放大电路、延时释放电路、执行电路、电焊机、焊钳、箱体、面板，其特征在于：还有电流检测电路、限幅升压电路、鉴幅电路，电流检测电路检测到从焊钳送来的信号后送到限幅升压电路，限幅升压电路的输出通过放大电路放大后送到鉴幅电路，鉴幅电路的输出一路通过延时释放电路后送到执行电路，另一路直接送执行电路，执行电路的输出一路送回检测电路，另一路送电焊机。电焊机次级输出端焊线穿过电流检测电路中的电流互感器LH，LH的线圈与相互串联的交流接触器JC的常开付触点JC5及电阻R1并联，并与限幅升压电路中的D0、D1并联后再与C1、C2、D2、D3相接，C1负极和D3的正端通过R3接放大电路中BG1的基极，BG1的集电极通过R5接鉴幅电路中BG2的基极，BG3的集电极接继电器J1的线圈，J1的触点J1-1与延时释放电路中C3的负极相接，并通过R11接BG4的基极，BG4的集电极通过R13接BG5的基极，BG5的集电极接继电器J2的线圈。

本发明采用电流互感器检测环节和限幅升压环节等关键性电路结构环节，确保电路具有高的输入阻抗，特高的起弧灵敏度（200～500Ω），起弧快速稳定。由于电流互感器的变比很大，故信号的输入阻抗很高，并且由于电流互感器的初级本身就是电焊线，在不烧焊时，电流为零（全无信号），当焊接时，电流由零即时上升至百安培级数量值因而所检测到的信号清晰显著，不受干扰。电流互感器的后级是限幅和升压环节，这是适应在施工过程中，焊接电流客观上有大范围的变化（数拾安培～数百安培），这个环节确保送到第一级晶体管的信号稳定值在它的正常数值范围，供电网路电压波动的影响因素，也可排除。

图1为本发明的原理方框图;

图2为本发明的外型结构（正视）图;

图3为本发明的外型结构（侧视）图;

图4为本发明的电原理图。

本发明下面将结合附图（实施例）作进一步详述：

参照图1～图3，本发明由电流检测电路1、限幅升压电路2、放大电路3、鉴幅电路4、延时释放电路5、执行电路6、电焊机7、焊钳8、箱体9、面板10、指示灯11、12、三角形钥匙横闩锁13、铰链14、箱脚15、铭牌16、电器安装板支柱17、电器安装板18组成。

面板10上装有工作状态指示灯11（即XD2）、安全状态指示灯12（即XD1）、三角形钥匙横闩锁13、铭牌16，箱体上有四只箱脚15，它通过铰链与面板10连接，且应活动自如。箱体、面板结构有足够的强度，箱门（面板）装有简易型暗锁，电路设有外露可调的旋钮，使焊工不可能去调整安全电压及延时时间数值。电器安装板18通过电器安装板支柱17固定于箱体9内。

参照图4，工作时，辅助变压器B次级24V交流电源经D7～D10整流、C4滤波后向电路供电。由于电容器C3原来没有电，两端电位相等，三极管BG4由于R15的作用，处于反向偏置、截止（其集电极电位接近电源负极电位）;通过电阻R13、R14分压，使三极管BG5处于正向偏置并饱和导通，继电器J2线圈有电，吸合;J2触点J2-1、J2-2、J2触3使指示灯XD2有电、亮，（XD1断电、熄），指示工作暂态，同时接触器JC线圈通电、吸合;JC常闭付触点JC4断开变压器输出的150V电源，主触点JC1～JC3闭合接通380V电源至电焊机初级，电焊机输出电压为60～75V。此时，如果焊钳尚未与工件接触，电焊线中无电流通过，电流互感器无信号输出，三极管BG1趋于截止，其集电极电位接近电源负极电位，经电阻R5向三极管BG2提供基极电流，使BG2饱和导通，BG2集电极电位接近发射极电位，经电阻R7、R8分压，使三极管BG3处于反向偏置、截止;继电器J1线圈无电，释放;J1接于电容C3两端的常开触点J1-1打开;电源经电阻R10向电容器C3充电，C3两端电压逐渐提高，其负极电位逐渐降低，经约1秒钟的延时后，C3负极电位的降低使三极管BG4处于正向偏置，饱和导通，BG4集电极电位接近发射极电位，经电阻R13、R14分压使三极管BG5处于反向偏置，截止;继电器J2线圈失电，释放;其触点使（指示灯XD2失电，熄）XD1有电，亮，指示安全电压状态，同时接触器JC线圈失电，释放;JC主触头JC1～JC3打开，切断向电焊机提供的380V电源，常闭副触点JC4闭合，接通变压器输出的150V电源至电焊机初级，使电焊机次级空载电压降至24～30V，装置进入安全状态。

当电焊钳通过焊条与工件接触时，电流互感器初级有电流通过，并在次级感应出一个电压信号，只要焊钳与工件之间的电阻值小于装置的起动灵敏度值（200～500Ω）时，该电压信号经倍压整流就足以使三极管BG1饱和导通，BG1集电极电位接近电源正极电位，使三极管BG2反向偏置，截止;BG2集电极电位接近电源负极电位，经电阻R7、R8分压后，使三极管BG3处于正向偏置，饱和导通;继电器J1线圈有电，吸合;J1常开触点J1-2闭合，使接触器JC线圈有电，吸合;JC常闭副触点JC4打开，切断变压器输出的150V电源，主触头JC1～JC3闭合，接通380V电源至电焊机初级，电焊机次初空载电压升至60～75V，可进行正常焊接;同时，继电器J1的另一常开触点J1-1闭合，使电容器C3短路，C3迅速放电，其负极电位与电源正极电位相等;三极管BG4处于反向偏置，截止;BG4集电极电位接近电源负极电位，经电阻R13、R14分压，使三极管BG5处于正向偏置并饱和导通;继电器J2线圈有电，吸合;J2触点动作使指示灯XD2有电亮，（XD1失电，熄）;指示装置进入工作状态。此时，只要电流互感器初级一直有焊接电流通过，电路就一直保持在工作状态不变。

当电焊钳离开工件时，或是电焊钳与工件之间的电阻值≥501Ω时，则电流互感器次级的电压信号消失或低到不足以使三极管BG1导通，BG1趋于截止，其集电极电位接近电源负极电位，经电阻R5向三极管BG2提供基极电流，使BG2饱和导通，BG2集电极电位接近发射极电位，经电阻R7、R8分压，使三极管BG3处于反向偏置，截止，继电器J1线圈失电，释放，J1接于电容器C3两端的常开触点J1-1打开;电源经电阻R10向电容器C1充电，C3两端电压逐渐提高，其负极电位逐渐降低，若1秒钟之内电焊钳不再次接触工件，则C3负极电位的降低使三极管BG4处于正向偏置，饱和导通，BG4集电极电位接近发射极电位，经电阻R13、R14分压使三极管BG5处于反向偏置，截止;继电器J2线圈失电，释放;其触点动作使指示灯（XD2失电，熄）XD1有电，亮;接触器JC线圈失电，释放JC主触头JC1～JC3打开，切断向电焊机提供的380V电源，常闭副触点JC4闭合，接通变压器输出的150V电源至电焊机初级，使电焊机次级空载电压降至24～30V，装置重新进入安全状态。

本发明相比现有技术具有如下：

1.起动灵敏度高，抗干扰能力强，适用焊机功率范围大，并能降低电焊机的空载功耗，既能有效地防止焊工发生触电事故，又能保证施焊性能。

2.性能稳定可靠，使用寿命长，能确保安全电压标准和信号的稳定，结构简单，线路合理，是造船、建筑、管道施工、大型密封容器制造、高空及潮湿场所作业等行业电焊工理想的劳动安全保护装置。

Claims

1、一种交流弧焊机防触电装置，包括放大电路3、延时释放电路5、执行电路6、电焊机7、焊钳8、箱体9、面板10，其特征在于：还有电流检测电路1、限幅升压电路2、鉴幅电路4，电流检测电路1检测到从焊钳8送来的信号后送到限幅升压电路2，限幅升压电路2的输出通过放大电路3放大后送到鉴幅电路4，鉴幅电路4的输出一路通过延时释放电路5后送到执行电路6，另一路直接送执行电路6，执行电路6的输出一路送回电流检测电路1，另一路送电焊机7。

2、根据权利要求1所述的防触电装置，其特征在于：电焊机7次级输出端焊线穿过电流检测电路1中的电流互感器LH，LH的线圈与相互串联的交流接触器JC的常开付触点JC5及电阻R1并联，并与限幅升压电路2中的D0、D1并联后再与C1、C2、D2、D3相接，C1负极和D3的正端通过R3接放大电路3中BG1的基极，BG1的集电极通过R5接鉴幅电路4中BG2的基极，BG3的集电极接继电器J1的线圈，J1的触点J1-1与延时释放电路5中C3的负极相接，并通过R11接BG4的基极，BG4的集电极通过R13接BG5的基极，BG5的集电极接继电器J2的线圈。