电能现已成为人们日常生产、生活必不可缺的能源之一,它不但给生活提供了莫大的福利,而且也是极危险的隐患。故在冲压生产作业中,安全用电、防止触电和压力机用电、照明用电的使用与维护,作为一名冲压操作者,必须给以充分了解,以保障生产的正常进行,达到安全文明生产的目的。
在电力工程中,用电基本计量参数主要有电流、电压、电阻、电能等,其相互关系如下所述:
众所周知,电能从发电厂发出后,是通过导线(俗称电线)向外传出并送到各用户的。其中,在传输的过程中,电荷在导线中移动时而形成电流。电流的单位为安培,简称安(A),通常以字母 I 表示;电流在导线中流动形成的压力称为电压,它的单位为伏特,简称伏(V),用 U 表示;电流通过导线会遇到阻力而形成电阻,它的单位为欧姆,简称欧(Ω),一般用 R 表示。
在传输过程中,电阻取决于导线的长度、截面面积和材料的导电性能。电压、电阻和电流三者之间的关系可用欧姆定律来表述,即
电在实际运用中,都是以电能来计量的。如家用的照明灯泡,即是电路中的负载。这是因为灯泡本身的灯丝具有一定的电阻,从而可以消耗一定的电能。通常规定,在单位时间内消耗的电能或所做的功,称为电功率,用 P 表示。电功率 P 与电压 U 、电流 I 的关系是
P = IU
式中,如果电压 U 的单位为伏,电流的单位为安,则经计算得出的功率的单位为瓦特,简称瓦(W)。在实际应用中,瓦是较小的单位,为了方便,一般都以千瓦(kW)为单位。
电能通常都用千瓦小时来表示。例如,10个500W的灯泡,每使用1h,其消耗的电能为500W×10×1h=5kW·h。
按电流的特征,又分为直流电和交流电两大类。在日常生活中及企业用电,都是以交流电为主。直流电的大小与方向不随时间的变化而改变,而交流电的大小和方向则随时间做周期性的变化。交流电每秒钟交变的次数称为频率。目前,我国工业和民用的交流电频率(简称工频)为50次/s,或称50Hz。故在用电时,频率也是电的主要参数,特别是进口设备,一定要注意其所标的用电频率,必须要与使用的用电频率相吻合。
冲压车间通常采用380V或220V的交流电。一般从变压器引出四根导线布置在车间里,再分别引向各用电装置。这四根导线中有三根相线和一根接地零线。车间的冲压设备用三根相线供电,照明则用三根相线中的一根和一根零线供电。故在车间里,一般都将四根导线引入配电箱后,用一个三相四线刀开关及一个单相刀开关,并以熔断器(熔丝)保护送入各用电设备及照明灯具中,即设备线路采用380V,照明线路一般采用220V电压或通过变压器变压后采用36V安全电压照明,如压力机上照明用的电灯。
在冲压工作中,与冲压工有关的电器装置除照明用电外,还有压力设备及其他自动控制装置中的各种电动机和电器。其中,冲压中用作冲压动力源的常常是笼型异步电动机。这种电动机构造简单、价格低廉、工作可靠。只有在深拉深时才采用高转差率的笼型异步电动机。有的大型压力机则采用双笼型异步电动机作为动力。
在压力机中常用的电器主要有磁力起动器、熔断器、开关、按钮、变压器、电磁铁等。在小型压力机中,常采用电磁铁拉动离合器控制装置,以操纵压力机进行工作;变压器则用以将220V电压或380V电压转变成36V安全电压,用于机床照明;磁力起动器、熔断器、变压器等电器一般安装在机床内的电器箱内或安装在机床附近的电气控制柜内。
磁力起动器适用于75kW以下的笼型异步电动机的起动保护。过载时,磁力起动器的热继电器动作,将电源切断,主要起超载保护作用,并能防止在电源切断后再重新合闸时自起动现象。而熔断器则用来防止电路短路,起到自动保护的作用。为了达到短路保护的目的,通常选用熔丝(片)的容量应为电路额定电流的1.5~2倍。
冲压车间安全用电主要包括两方面内容:一是对冲压设备用电安全保护,二是预防电对人体的伤害。
由前述可知:车间动力用电主要是三相四线制380V交流电,而照明线路则用单相220V交流电或通过变压器变压后的36V安全电压。无论是三相电或单相电,其相线对零(对地)具有较高的电压,而零线通常接地,所以零线对地并无电压。如果零线没有接地,尽管对地也产生低电压,此时即使人接触零线,人有点触电感觉,不会有什么危险,但人绝不能接触相线,一旦接触会造成触电的危险。
车间内绝大部分的触电事故都是由电击造成的。电击伤人的实质是电流对人的伤害,其严重程度与通过人体电流的大小、持续时间和途径等因素有关。一般来说,10mA以下的工频交流电人还可以自动摆脱电流,但若大于10mA(直流50mA)就会发生危险。
通过人体的电流取决于外加电压和人体电阻。而人体电阻与人体表皮的角质情况、潮湿程度、带有导电粉尘情况关系很大,人体电阻可达800~1000Ω。因此,在冲压过程中,人绝不可以接触裸露的相线,并且手、脚在洗后一定要擦拭干净,以防触电。
同时,在冲压工作中,一定先要观察各冲压设备,如电动机是否接地良好,导线走向是否合理、有无裸露现象,各机床电路及电器工作是否正常,一旦发现有发热(如电动机)、导线接触不良而打火花现象以及电气开关失灵,一定要马上停机,找电工等专业人员修复后再使用,且勿带故障运转,以保障设备及人身的用电安全。