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摘要：目前家用电热水器已经普及多年，由于其不受天气、楼层影响，被广大城镇居民广泛选用。在很多中小型煤矿，尤其是一些整合矿井和改造矿井也在使用电热水器供职工洗澡。但多年来，电热水器触电事故时有发生，也成为人们购买使用电热水器顾虑的主要因素。防范电热水器触电事故，采购合格的电热水器是前提，严格按规范安装是关键，正确使用及有效维护是一个重要环节，掌握事故现场的应急处理技能也有非常重要的现实意义。因此热水器触电事故防范是一项系统工程，需要齐抓共管。其中热水器生产厂家要严把产品质量关，职能部门对产品生产要监管到位，广大用户要了解事故防范的基本常识并正确使用电热水器，销售企业应积极履行售后维护职责。
关键词：主动式；电热水器；触电保护；分析
1导言
近年来，网上关于电热水器用电安全的探讨虽然不绝于耳，但却并没有系统性的统计和深入的分析，基本上都武断地将触电原因归结于电热水器质量不过关和售后服务的不专业，或是对原因的探究最终不了了之。另外，热水器触电事故对人造成的危害还与使用方式有关。热水器的“漏电”是指通过漏电保护器的相线或中性线的电流发生泄露，此泄露电流通过接地线回到电源，或者通过其他导体和地面回到电源，当泄露电流达到漏电保护器的动作电流值时，漏电保护器就跳闸，电源切断。在无接地线的情况下，只要漏电电流达到漏电保护器的动作电流值，漏电保护器就会跳闸，从而起到保护作用。由上述原理可见，“漏电保护器”，采用的是被动保护方式，其断电过程为:漏电发生—检测漏电电流达到设定值—分断电路。这样在理论上就存在人确实触电的过程。如果断电的响应不够准确，或者不够及时，就会造成人身触电事故。
2电热水器的工作原理
为了更加规范地使用和维护电热水器，有助于防范热水器触电事故，我们以储水式电热水器为例，了解一下电热水器的工作原理。储水式电热水器主要由电热管、内胆、温控开关、漏电保护器、限压阀、混水阀及接地装置等组成。进水管中的冷水在水压力推动下从底部进入内胆，受限压阀作用到达预定水位后，冷水被慢慢加热；由于热水的密度比冷水小，被加热的热水总是往内胆上层流动；淋浴时，热水被挤入出热水管并通过混水阀的调节，与冷水管中的冷水混合成适合的温水再从出淋浴出水口喷出供人使用。当漏电保护器检测到电热水器有15～30mA的漏电流时，会自动切断电源以保证使用者的安全；当电热水器外壳带电时，接地装置会及时将电引入大地，以防使用者触碰机壳时发生触电事故。
3电热水器触电事故发生的主要原因
一是产品存在缺陷。一般是电热器产品在设计、出厂前验收或运输环节造成的。例如设计时电热水器元件参数配置偏低，导致绝缘性能下降；产品出厂检测把关不严；或在包装运输过程中造成接头松动、松脱导致电源线与金属机壳触碰等。二是安装过程不规范。尽管我国规定电热水器为Ⅰ类电器，必须有可靠的接地保护。但实际上居民住宅普遍存在接地线、漏电保护装置不可靠等情况，表现为电源插座的地线插孔空置；接地线安装不合格，如接地线接触不良、接地电电阻过大；将接地线直接驳接至自来水金属管；配置的漏电保护器性能不过关，或接触不良、相线中性线接反。这样即使质量合格的电热水器也很可能造成触电事故。此外布线不规范，电源插座安装在浴室内易水淋的部位等也是常见的不安全行为。三是电热水器使用不当。有些人习惯于在不断电情况下使用电热水器，认为有漏电保护器，可以放心使用。这其实是有一定安全风险的，这是因为洗浴者处于一个相对封闭狭小的空间，且全身潮湿，因故障形成的小泄漏电流，都可能危及生命。四是维护工作不到位。一是超年限使用电热水器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆二是有故障不找专业人员解决，而是擅自处理；三是没有规范更换电线、零件、漏电保护器；四是忽视定期检查，如没有定期按漏电保护插头的“试验”键，以至无法确保漏电保护插头有有效运作。五是事故现场应急处置不当，导致二次触电。已发生的事故案例表明，在不研判事故现场状况的情况下，盲目冲动救人，有可能引发二次事故。2015年10月25日晚，湖北一女子使用电热水器时触电，其丈夫为救妻子也不幸触电身亡，就是一个惨痛的教训。
4主动式电热水器防触电保护器的组成
主动式电热水器防触电保护器主要由以下几个部分组成:电源转接头、双探头红外线感应器、微型接触器、带电指示灯、故障指示灯、故障嗡鸣器和逻辑控制板。一是电源转接头。主要是将电源引入“主动保护器”，经过逻辑判断后，决定是否接通电源。二是双探头红外线感应器。红外线感应探头用来检测是否有人员进入热水器下。当有人进入探头下时，感应器把信号传到逻辑控制板。采用双探头设计，当一支探头发生故障时，提示及时更换。感应器探头设计成易拆装型，方便更换。三是微型接触器。采用微型接触器，一方面保证断开时的物理断电，另一方面满足最高2kW的供电需求，同时体积小，可容纳于塑壳内。四是带电指示灯。显示热水器是否烧水工作。五是故障指示灯和嗡鸣器。当人体进入热水器区域时热水器仍然带电时，故障指示灯亮，同时故障嗡鸣器发出警报。
5主动式电热水器防触电保护器的工作原理
转接器进线插头插入三孔带电插座，220V交流电一方面接入“微型接触器”触点，另外接入调压整流单元。“调压整流单元”把220V的交流电压转变成为12V直流电压，给“双探头红外线感应器”、“逻辑控制板”以及“微型接触器”线圈供电。“双探头红外线感应器”未感应到有人进入热水器区域时，常闭式输出接点为“闭合”状态，此时“微型接触器”线圈得电(12V直流)吸合，“微型接触器”触点导通，使“电源转接器出线插座”带电，带电指示灯点亮。“逻辑控制板”判断“触电保护器”自身是否正常工作。一方面，通过判断“双探头红外线感应器”的探头感应是否同步，来判断红外线感应器是否正常；另一方面，通过检测“出线插座”是否带电，和“红外线感应器”是否感应到人，来判断微型接触器是否正常。当判断不正常，嗡鸣器响起，同时报警灯指示。
6主动式电热水器防触电保护器的先进性
由以上原理可知，主动式电热水器防触电保护器具有如下优点：一是主动断电。人进入热水器区域时在打开淋浴头之前电源已经断开。效果等同于将热水器插头拔出断电，但不用人工插拔，方便了使用，同时也避免了插拔插头时触电的可能。二是免维护，放心使用。由“逻辑电子板”为核心的“自身检测”构架，保证了该设备完全可以安全使用，而且无需人工定时检测可靠性。设备采用成熟元件，使用寿命均在10年以上，同时部分器件采用可拆除设计，可方便更换。三是外形美观，小巧，即安即用。该保护器小巧玲珑，外形美观，并且有防护壳体，安装使用方便，可以实现即安即用。
7结论
主动式电热水器防触电保护器制作简单，所有元件在市场均可买到，而且价格低廉，制作也很简单，我们自行研制并使用后，效果良好，可以从根本上避免电热水器触电事故的发生，值得推广使用。需要说明的是，该保护器不适用于即热式电热水器。
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论文作者:贺晓窗
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/5
标签：电热水器论文; 保护器论文; 接触器论文; 热水器论文; 感应器论文; 事故论文; 电源论文; 《防护工程》2019年第7期论文;