中外品牌电热水器的安全措施剖析

　　如今，电热水器正在走进千家万户。由于电热水器使用环境的特殊性，消费者在选择价位、款式和功能时，最关注的是产品的安全性能。目前在各大家电商场和电器城中，各种品牌的热水器琳琅满目，各生产厂商都将产品采用的安全措施作为宣传的重点，以吸引消费者。

　　那么，消费者选择具有哪些安全措施的电热水器才能高枕无忧呢？下面来看看中外品牌热水器的各种安全措施。

　　一、 核心安全措施

　　1、 电气安全

　　热水器的电气安全性能直接关系到消费者的人身安全，是安全性能的重要组成部分。按照我国电器标准规定，电热水器的设计、制造都要符合I类器具的电气安全要求。虽然目前各市场上销售的正规品牌的电热水器都通过国家强制性标准认证（CCC认证），但安全性能还是良莠不齐。这主要跟生产厂家所采用的主要元器件的品质和产品结构设计有关。热水器的电器元件主要有加热管、温控器或电子控制器。

　　加热器

　　加热管作为电热水器的核心元件，其性能的好坏对于整机的安全性能是不言而喻。水电隔离是其核心的技术，主要采用非接触式和接触式加热两种形式。因接触式加热的热效率远高于非接触式加热，所以目前已成为被专业制造厂家广泛采用的主流技术。下面对此种类型的加热器作介绍。此种加热管主要由起发热作用的镍铬合金电热丝、起隔离作用的氧化镁和起防护作用的外壳组成。如图一和图二所示：

　　由于加热管外壳直接与热水器内的水直接接触，要求电阻丝与外壳之间具有较好的绝缘性。这就要求生产厂家采用优质的材料和精湛的制造工艺。氧化镁成分要求有较高的纯度，并且在生产过程中要求保持较高的干燥性。现有加热器外壳材料一般采用紫铜（图三）或特种不锈钢（INCOLOY）。外壳材质和制造工艺的好坏是决定加热器寿命和安全性能的主要因素。目前除了关注材质和制造工艺的因素外，还采有以下几种保护措施来防止不安全因素的发生。

　　① 阳极保护　几乎所有中外品牌的电热水器上均装有镁棒（也有部分生产厂家采用铝棒），如图三所示，以牺牲阳极来达到保护加热管的目的（同时也保护内胆）。由于镁棒会在使用中逐渐消耗殆尽，是热水器的易耗件，所以必须根据使用水质的情况定期更换，一般为2-3年。目前技术处于领先水平的专业厂家正推出一种无需更换的电子阳极，取代传统的镁棒。

　　② 外壳表面的处理工艺　加热管极易在表面附着水垢（碳酸钙化合物）。随着水垢厚度的增加，加热管向水中的导热性能降低，加热管中心部分的温度升高，由于材料膨胀率的不同容易发生加热管爆裂的现象。目前专业生产厂家对表面作特殊的工艺处理，使得表面光滑洁净，降低表面的附着性，具有自洁净功能。图四是未处理的加热器，图五是经特殊表面处理的加热器。

　　③ 防干烧设计　加热器的发热功率必须与加热管的表面积成一定比例。一般按8W/cm2设计，此参数过高易发生爆管现象。为了防止加热器在热水器缺水情况下干烧而降低寿命或损坏，有些生产厂家降低表面发热功率参数，使其接近于4W／cm2，使得加热器能在空气介质中正常工作。但是如果用户使用得当，并且有压力安全阀或防虹吸管（落地式上进水热水器上使用）的保护，热水器发生干烧的机率非常低。

　　温控器

　　温控器也是与电气安全性能直接相关的重要元器件，尤其对于机械温控的热水器更为突出。目前国内名牌电热水器一般都采用进口机械温控器，此类温控器采用材质较好的工程塑料（如ABS）作为绝缘材料，良好的金属材料（如银）作为导电触点，电气性能较为安全可靠。

　　防水结构设计

　　如果消费者将电热水器安装在浴室等潮湿的环境中，那么选择一款具有防水结构设计的电热水器也是比较重要的。电气控制部件直接裸露在湿热的环境中，其电气强度会下降。所以在浴室使用环境中，一款具有防溅等级的电热水器是不错的选择。

　　压力安全

　　电热水器的核心部件——内胆必须具有承受不低于0.6Mpa的压力下发生泄漏和变形。目前一些知名的生产厂家将0.8Mpa的压力作为企业自控的最低标准。由于来自外部的自来水压，胆内加热水膨胀及温度控制失效带来的蒸汽高压都对内胆的承压性能提出较高的要求，并且需要必要的安全措施。

　　内胆的承压性能

　　内胆所使用的材质和厚度直接影响着其承压能力。目前国内热水器使用的内胆材料主要是碳素钢和不锈钢两种（即搪瓷内胆和不锈钢内胆）。搪瓷内胆的钢板厚度根据内胆的尺寸、使用部位和结构不同而有所不同，从1.5mm至4.5mm不等。由于不锈钢的成本较碳素钢高，所以目前生产不锈钢内胆的厂家一般采用1.0－1.5mm厚度的钢板，那么承压能力与搪瓷内胆比较就大打折扣了。

　　内胆的结构也是影响承压性能的重要因素。目前主流专业生产厂家都采用承压性能最佳的圆筒结构；一些厂家一味追求薄形的外观，采用“8”字形结构设计制造。如果内胆的承压能力不过关，在使用中一旦出现漏水，也易导致电气安全事故的发生。

　　应用阳极棒来保护搪瓷内胆是目前广泛采用的技术。

　　安全阀与安全/温度阀

　　所有的容积式电热水器都需要一个性能可靠的安全阀或安全/温度安全阀来保护内胆的压力安全。下面按图八介绍目前普遍应用的安全阀结构与功能。当打出龙头用水时，在压差的作用下阀芯A被顶开，冷水就顺着箭头的方向进入热水器内。龙头关闭，阀芯A关闭，以防止热水回流至自来水管中，避免造成水温的下降和加热管干烧的发生。

　　当由于水加热膨胀等因素引起胆内压力持续升至比自来水压力高2-3公斤力时，阀芯B向下被顶开，将水压回到自来水管中，以释放压力。万一阀芯B失效（一些厂家的安全阀就没有阀芯B），压力上升至7-8公斤时，阀芯C打开向外排水降压。好的安全阀动作精度能达到±0.01Mpa之内。一些著名品牌的生产厂商对此部件的质量、性能把关都较为严格。图九是在一些品牌大容积落地式和商用电热水器上使用较为广泛的安全阀/温度阀。此类安全阀是在类似于图八阀芯C的功能上增加一温度感应杆，对超温和超压都有保护作用。目前此类安全阀一般都是从欧洲、美国和澳大利亚等国家进口,价格较贵。

　　温度感应杆

　　2、 温度安全

　　温控器

　　温控器是实现热水器水温控制的核心部件，水温控制是与安全性能相关的较重要的一项技术。电热水器上使用的温控方式有机械温控（杆式、表面式、温包式）和电子温控两大类型。对于机械温控器，目前著名品牌热水器生产商一般选用进口或关键部件进口的温控器，使整机在控温精度、可靠性上有保障。图十是一款进口温包式机械温度器。

　　二级温控保护

　　在控制加热器起停工作的温控器之外，热水器上还要求有一超温保护装置。当一级温控器失效，水温升至比一级温控器动作温度高20－25℃时，超温保护装置动作，同时切断电路中的火线和零线。此类温控保护器可分为可复位式和不可复位式两种。一些生产商从成本的考虑，采用了一次性的温度熔断丝作为二级温控。

　　自检测功能

　　目前在有些电子控温的热水器，芯片中写入一些温度故障自检程序。当出现干烧、电器元件损坏等原因引起升温过快时，热水器能自动切断电源。同时控制器还有能按一定频率对包括温度传感器在内的元器件进行“巡检”的强大功能。

　　二、 辅助安全措施

　　如果电热水器按照国家电器标准I类器具的要求设计、制造，在上述的核心措施上严格把关，它的安全性能是可靠的。在正确安装和使用的前提下，是足够能保证使用者的人身安全的。目前国内市场销售的一些品牌热水器上配备了一些辅助安全措施，如漏电保护功能，出水断电功能，“防电墙”等。出现这种现象的原因有两种：一、产品在核心安全措施上不过硬；二、部分用户建筑物接地系统不可靠（或根本没有接地装置）和电气布线施工的不规范，此类因素对热水器自身之外的使用安全构成威胁。在对几种辅助安全措施作介绍之前，先了解一下电热水器各种可能的接线方式，图十一所示。

　　图中A是规范的接线方式，B和C是布线施工不规范或没有地线情况下的接线方式，D和E往往是用户存心偷电，以地线或自来水管作回路，万一出现地线故障或自来水管对地不良不仅十分危险，而且会波及相关用户（特别提醒：为了您和他人的安全，千万不要仿效）。

　　1、 漏电保护

　　漏电保护是针对上述的原因一（产品本身）和原因二中的B、C开发的。其原理就是通过一个互感线圈探测电热水器的火线和零线电流是否相等，如果存在漏电流，迅速动手切断电源。对于图十一中的D和E是无能为力的。目前电热水器上的漏电保护器主要有移动式（与电源线一体）和内置式两种，其中内置式中又分独立的和与电子控制板一体的两种。目前一些主流的专业制造商已将此技术合成到电子控制板上，应用于电子控温的热水器上。

　　2、 出水断电

　　出水断电的原理就是应用一个水流传感器的信号来控制加热器电源的通断。当用户用水时，电热水器自动切断加热器的电源（并不是切断热水器的电源）。此种措施会影响热水器连续出热水的能力。

　　3、 “防电墙”、“防电盒”

　　此类技术是针对自来水管和地线带电，应用一小段绝缘材料的管子将电热水器与自来管和出水管隔离，以增加导电阻，降低热水器出水的漏电流强度。如果用户建筑物的水管或地线发生带电现象，此种措施并不能解决用户居家中的其它家用电器和用水设施的安全，并不能从源头上解决安全问题，是一种厂家针对自身产品用户的“自扫门前雪”的方案。

　　三、 结语

　　本文所介绍的电热水器的安全措施基本上涵盖了目前市场上所有的中外品牌电热水器。消费者对商家铺天盖地的宣传，应更多地关注电热水器的核心安全措施，理性地面对一些辅助安全措施，切莫“本末倒置”。俗话说“羊毛出在羊身上”，任何辅助安全措施都会增加热水器的成本，最终都会转加到消费者头上（包括巨额的广告宣传费用）。