電熱水器電氣安全設計與分析

林海傳 鄧海燕 徐揚

【摘 ?要】電熱水器在加熱時主要是采用電加熱組件來提升水箱中的水溫，由于水中存在離子，水自身具有導電性，但是在對管內部的帶電體進行加熱時，僅能達到最基本的絕緣要求，極容易引發絕緣出現損壞，熱水中帶電，引發觸電事故的產生。提升電熱水器電氣設計的安全性，成為現階段一項亟待研究的問題。

【關鍵詞】電熱水器;電氣安全設計;電加熱管;電源端

前言

電熱水器作為人們生活中的一種常用物品，種類多種多樣，具有衛生環保、安全性高、安裝簡便等優勢，取代了燃氣熱水器，獲得了廣大消費者的認可。電熱水器在有優點的同時，也存在一定的缺陷，如漏水及漏電等，對使用人員的人身健康造成了極大的威脅。由于風險是無法避免的，但是做好預防工作尤為重要。應加大對電熱水器電氣安全設計研究，降低電熱水器安全事故發生概率。

一、電熱水器的組成及概況

電熱水器作為一種常用的家電產品，自身的功率較大，由電源指示燈、加溫指示燈、出水噴頭、控溫旋鈕、進水閥、調溫閥、冷水進口所構成。電熱水器通常被安裝在衛生間中，衛生間處于多水環境，增加了導電概率，對電熱水器的安全使用提出了較高的要求，對安裝方法及產品質量提出了較高的要求。通常一般人不懂得電熱水器的購買和使用方法，認為合格的產品即可購買，其實該種想法過于片面，即使是合格的產品，也并不代表可以安全洗浴，在以往的電熱水器突發事件中，一些知名的品牌出現安全問題的事件也較多。我國電熱水器的設計標準主要是采用歐洲IEC標準，該標準要求家庭中使用的接地線必須是合格的。我國受歷史原因影響，建筑物的接地系統存在較多的問題，包括線路老化、裝修接錯線、私拉電線、用水管當接地線、開關插座質量不合格等，以上情況是引發地線帶電的主要原因，進而引發觸電事故的產生。很多消費者并不知情，即使使用的是IEC檢驗標準合格的電熱水器，也無法保證洗浴的安全性。因此，加強電熱水器安全風險防范具有必要性[1]。

二、電熱水器電氣安全設計方法

（一）家里水管帶電

一些用戶家里的水管中帶電，導致進入到電熱水器中的冷水帶電，將內膽與進水口塑料管相連，在未使用冷水閥對冷熱水進行調和時，輸出來的熱水通常不帶電，并且處于安全范圍內。若使用混水閥對冷熱水進行調和時，輸出來的熱水中則帶電，若此時用戶在洗澡或觸摸了混水閥，將會出現嚴重的觸電事故。該種措施的防護方法為，引發熱水器帶電受混水開關影響，并不是由電熱水器所導致，目前尚無有效的防護方法[2]。

（二）電加熱管絕緣損壞

觸電風險的產生受電加熱管破壞、腐蝕、內膽中水帶電影響所致。應保證內膽殼與外膽殼之間應保持絕對的絕緣，彼此之間不相連接，保證即使內膽中的熱水帶電，外殼也不會帶電。在出水口處，應保證花灑與塑料管相連接，確保流出的熱水處于安全電壓范圍內。對于漏電，可使用防電墻技術，保證只有內膽帶電，其他地方不帶電，電壓處于安全范圍內。漏電開關主要是通過地形與固定內膽的膨脹螺釘來形成電流，將電源切斷。

（三）電加熱管絕緣損壞電熱水器漏水

當出水口處出現漏水，即使出口處帶有塑料管仍然無法起到絕緣作用，花灑中溜出去的水流中帶電。當進水口處漏水時，使進口處帶有塑料管仍然無法起到絕緣作用，電壓會順著漏出去的水，導致其他用戶家中的進水管處帶電，導致與水管相連的電氣部件均帶電。因此，需要對漏電開關進行動作保護，將電源切斷[3]。

（四）電源接地線帶電

電熱水器接地線之所以帶電，受與其相關的其它器件影響較大，導致與其相連接的內膽出現帶電，進而引發內膽漏水，花灑、出水管及進水管處均帶電，促使輸出的熱水中也帶電。在對電源接地線帶電進行防護時，開關應使用三極斷漏電開關，應做好動作保護工作，將電源切斷。

（五）電源端L線、地線接反

用戶家里的水管出現嚴重的帶電現象，整機會出現不工作及外殼不帶電情況，導致水管及內膽處均帶電。若防電墻處的出水口處不帶電，若使用混水閥，將無法確保輸出來的水不帶電。電加熱管會出現絕緣損壞及電熱水器漏水現象，以上兩種情況的產生均會引發電源出現短路。為了避免電源端L線、地線接反的產生，需要將防電墻技術應用在進出水口處，將電壓處于安全范圍內，避免花灑和水管帶電[4]。

（六）電源端N線、地線接反

受接地線不可靠影響所致，整機會無法正常工作。應明確安裝過程中存在的問題，對問題及時進行整改，并提出合理化的解決措施。以此，應根據電源及地線的實際使用情況，保證接地的可靠性，確保整機能夠正常進行工作，用戶家中的水管帶電。為了解決這一安全隱患，需要將內膽中的冷水電壓設置在安全范圍內，應確保進水口處的內膽與塑料管相連接。若用戶使用混水開關，無法確保熱水不帶電。熱水器中帶電是由于使用了混水開關，與熱水器無直接關系，需要將熱水器熱水出口處的電壓控制在安全范圍內[5]。

（七）漏電開關選型

漏電開關的類型分成兩極斷與三極斷兩種形式，在L、N線中應用三極斷漏電開關，會出現地線漏電流及電流不平衡，會導致電源L、N、地線三線出現同時斷開。需要將火線接在三極斷漏電開關中，并將其與墻壁的膨脹螺釘相連接，可見引發三極斷漏電開關出現漏電，受安裝環境影響。因此，需要對三極漏電開關進行合理設置，應采用將地線斷開的形式，來完成保護工作。需要在內膽上接地線，在內膽與外殼中設置保護絕緣，將防電墻應用于出水口與進水口位置處。應使用兩極斷漏電開關，以降低成本，降低整機使用的安全性。

三、電熱水器安全使用建議

若電熱水器安裝在浴室內，需要由專業的人員來進行安裝，用戶不可自行進行遷裝。電熱水器安裝處最好能具體室外通風的條件，定期進行通風，避免電熱水器的開關處出現潮濕，而引發觸電風險。熱水器在使用時，應開啟排風換氣裝置，若受停電及其他原因影響排風換氣裝置無法開動時，需要將通向室外的窗戶打開，將對內的房間門關閉，以提升安全性。當熱水器出現故障后，應停止使用，并及時進行維修和處理，不可自行進行拆除和修理。對于一些身體不好及有疾病的患者，在使用電熱水器時，需要在家人的協助下進行，不可幾個人連續進行使用，以降低意外事件發生概率。若浴室處于封閉的環境，為了防止沐浴的人員受水蒸氣影響而出現缺氧，應增加換氣措施。已經購買電熱水器的家庭，應認真閱讀電熱水器使用說明書，了解自家電熱水器的載流量及電線規格是否能夠滿足使用容量的要求，了解插座型號是否與電熱水器的型號相匹配，接地裝置是否準確可靠，明確電熱水器的安全使用期限，不可超限使用電熱水器[6]。

結論

對電熱水器電氣中存在的漏電現象進行分析，提出合理化的設計方案具有必要性，以降低電熱水器觸電事故發生概率，確保用戶電熱水器使用的安全性及可靠性，為用戶提供良好的用水服務。

參考文獻：

[1]潘爭光，陳玲玲，周勝銀.儲水式電熱水器質量安全分析[J].日用電器，2016，8（4）：14-17.

[2]黃婧俏.建筑電氣設計中的安全性和節能性分析[J].科學與財富，2017，9（32）：299-299.

[3]馬海東.淺析民用建筑電氣設計在安全方面的問題[J].中國集體經濟，2016，11（10）：144-145.

[4]楊杰.我國高層建筑電氣設計中低壓配電系統安全性及重要性分析[J].中國高新技術企業，2017，7（4）：118-119.

[5]馬飛宇.住宅建筑電氣安全評價的探討與分析[J].北京工業職業技術學院學報，2019，18（01）：36-39.

[6]周健.建筑電氣設計中低壓配電系統安全性分析與闡述[J].中國管理信息化，2016，10（14）：95-96.

作者簡介：

林海傳，鄧海燕，徐揚，學歷：本科。

（作者單位：廣東萬家樂燃氣具有限公司）