摘要：本文阐述了电热水器“断电法”及“水电阻法”两种保护措施的有益效果和存在弊端， 并提出重视电热水器环境方面的保护措施，使得保证电热水器安全使用。
关键词：电热水器 保护措施 接地
Discussion on electric safety of electric water heater
Yang Shien
(Guangdong Hisense Home Appliances Co., Ltd,528300)
Abstract: This paper expounds the beneficial effects and disadvantages of the two protective measures of electric water heater "power-off method" and "water-resistance method" ,And puts forward the importance of environment protection of electric water heater, so as to ensure the safe use of electric water heater.
Keywords: Electric water heater, Protective measures, Grounding
1 引言
我国家电行业安全标准普遍采用的是国际IEC标准，它适用的前提是家庭地线接地良好。电热水器属I类器具，其电击防护不仅依靠基本绝缘而且包括一个附加安全防护措施的器具。其防护措施是将易触及的导电部件连接到器具固定布线中的接地保护导体上，以使得万一基本绝缘失效，易触及的导电部件不会带电。其原理是将通过基本绝缘泄漏出的危险电流导入大地，由于接地电阻很小，从而使大量的危险电流从接地保护导体上流走，尽管人体也会有一些电流流过，但它处于安全的范围内，不会对使用者造成触电危险。与电有关的大小事故也络绎不绝，经检测电热水器安全指标正常，配套的保护装也没问题，但事故还是发生了。但电热水器安全事故的发生并不能将所有的原因归结于电热水器的质量问题，因为在电热水器使用的环节中不是单一产品存在，需要从用电环境、配电网络、接地类型等方面分析。
2 电热水器危险源分析
电热水器的安全隐患可以将其分为内部因素和外部因素，内部因素主要是由电热水器本身引起，热水器本身漏电导致热水器出水带电，主要有电加热器损坏、端子和线材的加工工艺不当等，造成腐蚀穿孔或线路短路后与热水器金属部件直接接触等危险情况；随着电热水器产品在技术上日益成熟，正规厂家生产的电热水器因内部因素导致的隐患几乎很少，也可以说几乎不存在。外部因素如地线接地不良，其他电器或者环境原因导致地线带电，热水器出水带电；未使用固定三孔插座，插座安装在淋浴用水喷溅到的位置。尤其是在三四级市场，家中无地线很普遍，并将自来水管充当家用电器的接地体,由于接地电阻通过大地电阻和水管电阻串联，阻值较大而接地电流较小，不足以使保护装置自动跳闸，故障长期存在, 器具外壳的电位升高，所以当人体触及水管或电器外壳时都会出现触电现象。
3 现有电热水器保护措施的看法
根据国标GB 4706.12-2006《家用和类似用途的安全储水式电热水器的特殊要求》（以下简称特标）的附录AA中提到“对在接地系统异常时能提供应急防护措施的I类电热水器的附加要求”，主要解决的问题是器具以外的接地系统出现异常；针对符合附录AA的解决方案，现行电热水器的安全保护措施有“断电法”和“带电水阻法”，这两种方法具有一定的防护作用，但不是最有效的安全方法。
3.1 断电法
从一般的理解上看，既然故障将电热水器电源断开，那么就没有触电的危险了。其实，这种理解是片面的；根据IEC制定的相关标准，规定了通过人体安全电量的安全界限为Q=IT=30mA·S，主要取决于流过人体电流大小和时间，也就是流至人体的电量和Q大小。在考虑触电电流的安全极限时，还应该考虑电流流过人体的时间。人体发生心室颤抖致死的根本原因是通过人体的电流超过30mA且持续时间过长。这也就是相关标准规定额定动作电流小于30mA的漏电开关作为直接接触的电击危险保护的原因；当漏电流达到接近临界值而漏电保护器不动作的情况下，由于触电时间过长也会导致电击事故；因此产品配备漏电保护插头或浴室等安装漏电保护器只是一种后备的保护措施，具有一定的不确定性，不能保证完全可靠的保护作用。
3.2 带电水阻法
普通的自来水本身就导电，即使将电热水器的所有金属部分都做了绝缘处理，也不能保证使用者的安全。水阻法的技术原理是用绝缘材料增加水路的长度来增大水电阻；根据国标GB 4706.12-2006《家用和类似用途的安全储水式电热水器的特殊要求》规定：在水温25℃，水电阻率ρ?1250Ω?cm，条件下测试，电热水器的总体泄漏电流I≤5mA。但水的电导率是随着水温的增加而增大；另外，水溶液的电导率直接和溶解性中固体浓度成正比，而且固体量浓度越高，电导率越大。因此这也不能完全保证安全。
4 电热水器保护措施的建议
4.1配电系统的正确应用
我国的家用电器（如电热水器）采用三芯电源线配三脚电源插头，对于三相四线制的电器设备以便工作时进行保护都设有保护接地线，在现行的公用配电网络中，因地区的客观环境及房屋配电系统设计施工不规范等因素，保护措施往往成摆设。保护接地是我国低压电力网中的一种行之有效的安全保护措施。由于保护接地又分为接地保护和接零保护，两种不同的保护方式使用的客观环境又不同，因此如果选择使用不当，不仅会影响客户使用的保护性能，还会影响电网的供电可靠性。因此，供电系统采取的公用配电系统要统一，两种保护方式不得混用。
4.2接地可靠是重中之重
国标中规定Ⅰ类电器必须有可靠的接地保护。电热水器的设计属Ⅰ类电器，但现实中，普遍存在用电环境不规范、安全装置不可靠的情况，从销售结构上来看，仅半数以上的电热水器在三四级市场流通，在县镇地区的旧楼宇、自建房和出租屋、无地线、接地不可靠，各种电器不便于保护接地，因为接地电阻的阻值有严格的标准要求，若电热水器没有接地措施，电热水器的导电部件出现220V的空载电压，由于没有对地漏电流，保护装置不会动作。因此，有接地措施，就会出现对地漏电流，经电源线“黄绿线”流至大地。
4.3保护措施应用
根据国标GB50096-2011 《住宅设计规范》中规定住宅供电系统的设计，应采用TT、TN-C-S或TN-S接地方式，并进行总等电位联结。浴室内电气设备如绝缘损坏发生接地故障时，因洗浴时人体的皮肤是湿透的，人体阻抗会大幅下降，大于12V的接地触电电压就有可能使沐浴人电击致死。因此，浴室内必须实施局部等电位联结，以使浴室内的接地故障引起的电位差或从浴室外传到的电位差消失或降低至12V以下。局部等电位联结只要求改局部范围内的PE线、各种金属管以及金属结构等相互连通，以达到电位的相等或接近。
5 结束语
凡是涉及人身安全的电气安全措施都是重要的；因此，国家标准要求产品满足现有技术防护措施的情况下，进一步探究器具以外的接地系统失效下符合标准要求的结构。
参考文献
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