由“提案”想起對熱水器標(biāo)準(zhǔn)中泄露電流章條的粗淺看法
1. 兩種熱水器標(biāo)準(zhǔn)的定義
電熱水器有快熱式和貯熱式兩種,它們的標(biāo)準(zhǔn)號是IEC60335-2-35(GB4706.11)和IEC60335-2-21(GB4706.12)??鞜崾绞侵府?dāng)冷水流過加熱器使冷水快速提高的熱水器,又分為裸露電熱元件式熱水器(即電熱元件浸在水里而又沒有與水絕緣的電熱元件的電熱水器)和鎧裝電熱元件式熱水器(即電熱元件裝在金屬管內(nèi)并用耐熱耐燃耐水材料絕緣的熱水器)兩種。貯水式電熱水器是指在一個(gè)容器內(nèi)將水加熱的固定式熱水器,它可貯存熱水,并有控溫和限溫裝置。
我國市場上快熱式和貯水式兩種電熱水器都有。由于快熱式額定功率較大(2-6KW),發(fā)展不快。又因?yàn)槠渲新懵峨姛嵩?,電安全要求高,業(yè)界逐漸將電熱元件采用鎧裝式,因此水的升溫速度變慢。為了即熱又片面采用增大輸入功率,導(dǎo)致電安全要求更高,造成發(fā)展緩慢。而貯水式電熱水器相反,多數(shù)是鎧裝式電加熱式元件,加之它的特點(diǎn)是不要求即熱,輸入功率較?。?-2KW)等原因發(fā)展較快。
2. 從兩種熱水器的特點(diǎn)理解國際IEC的標(biāo)準(zhǔn)。
兩種熱水器的基本特點(diǎn)如下:
從上表可以看出快熱式和貯水式熱水器由于輸入功率、體積、易觸及程度相差較大,尤其是裸露式電熱元件快熱式與貯水式兩者相差更大,雖然它們的電氣類型和防水等級要求相同,但在絕緣程度上與快熱式尤其是裸露式的快熱式相對要求就更高一些。貯水式熱水器的泄漏電流要求是:泄漏電流≤0.75mA或≤0.75mA/KW,兩者取在大值,但最大為5 mA。快熱式的鎧裝式熱水器與貯水式相同,來對快熱式的裸露電熱元件熱水器卻要追加用熱水器標(biāo)明的電阻率最小的水來進(jìn)行放在離出水管口10m/m的地方的金屬篩和熱水器的接地端子之間的泄漏電流試驗(yàn),泄漏電流≤0.25mA。由此可以看出,現(xiàn)行的國際IEC的標(biāo)準(zhǔn)對鎧裝式電熱元件不管是快熱式還是貯水式均要求泄漏電流≤0.75mA,若按輸入功率 ≤0.75mA/KW,二者中取大值來要求,但對快熱式的裸露電熱元件要加一個(gè)泄漏電流試驗(yàn)并要求泄漏電流≤0.25mA。說明對裸露式電熱元件的快熱式熱水器比對鎧裝式電熱元件快熱式或貯熱式要求都要高一些。
3. “第一提案”提出前后對標(biāo)準(zhǔn)的思考
國際電工委員會(IEC)第66屆TC61年會2002年10月在北京召開,我國代表團(tuán)向本次大會提交了三項(xiàng)技術(shù)提案。第一提案是在IEC60335-2-21“貯水式熱水器的特殊要求”中增加一個(gè)附錄,對打算在接地不好的建筑物內(nèi)使用的電熱水器進(jìn)行一個(gè)附加試驗(yàn),即讓器具的基本絕緣失效,按IEC60335-2-35“快熱式熱水器的特殊要求”中對裸露的電熱元件的快熱式電熱水器的泄露電流試驗(yàn),距出水口10m/m處的泄漏電流不應(yīng)超過0.25mA。用手能觸到的易觸及部件,其泄漏電流不應(yīng)超過≤0.75mA/KW,最大不應(yīng)超過5 mA。(見家電科技2002年第12期P12頁)。
因此,貯熱式熱水器亦按快熱式裸露電熱元件熱水器的要求,也就意味著熱水器不論是什么方式的電熱元件一律按照原來對裸露電熱元件熱水器的要求來要求。如果原來的標(biāo)準(zhǔn)要求裸露式高一些,現(xiàn)在鎧裝式相對提高了要求,是否還要提高裸露式的要求,畢竟裸露式的電氣條件比較惡劣。但有專家認(rèn)為,原裸露式的要求已經(jīng)夠嚴(yán)格了,不應(yīng)再提高了,同時(shí),它涉及到所有的I類電器。這就是幾年前業(yè)界人士考慮了提案而遲遲未能提出的技術(shù)原因。早在10年前洗衣機(jī)水中帶電,我國代表團(tuán)提出了我國接地系統(tǒng)的問題。當(dāng)時(shí)IEC標(biāo)準(zhǔn)采納了我國的意見,用0I類電器的國家差異來解決。這次有關(guān)熱水器“第一提案”的背景是貯水式熱水器發(fā)展較快,而接地系統(tǒng)失效的現(xiàn)象客觀上仍然存在。由于接地涉及所有的I類電器,是三爪插頭的電器都是I類電器。如洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)器、電飯鍋等,它們共有接地系統(tǒng)也就有“地線帶電、水帶電”等問題,如果用熱水器某個(gè)專利去解決,在同樣接地系統(tǒng)下的其它I類電器又怎么辦?
有人認(rèn)為提案是為某項(xiàng)專利而提,可是從提案中又未見涉及任何專利技術(shù)的內(nèi)容,可能是誤解了,否則就值得商榷。因?yàn)?,國際標(biāo)準(zhǔn)是規(guī)定通用安全和特殊安全要求,不應(yīng)該把達(dá)到這些要求的具體結(jié)構(gòu)寫進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)中去,以免阻礙限制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。就熱水器而言,專利歐洲有“水電阻”,我國有“安全寶”、“防電墻”,它們都是有好處的產(chǎn)品。若挑選其中較好的寫進(jìn)標(biāo)準(zhǔn),將來還有更好的怎么辦?況且,將它寫進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)中去,在科學(xué)上要重新理順。因?yàn)槿绻麑?times;×廠的A專利寫進(jìn)了IEC熱水器的標(biāo)準(zhǔn),以前生產(chǎn)的沒有A專利的熱水器由于接地系統(tǒng)失效,“地線帶電、水帶電”電擊人了怎么解決?熱水器就算解決了,公用同一拉地系統(tǒng)的這一幢樓的其它住戶(包括本戶的家屬)在使用洗衣機(jī)、電冰箱、抽油煙機(jī)、微波爐等I類電器電擊于人又怎么辦?
所以我認(rèn)為明年的南非會議上不能把某一個(gè)熱水器專利寫進(jìn)熱水器的國際標(biāo)準(zhǔn)中去,希望在提出增加泄漏電流試驗(yàn)要求的同時(shí),要對裸露式熱水器和其它工類電器的要求兼顧統(tǒng)一試驗(yàn)驗(yàn)證后提出為好。
4. 解決“地線帶電“、”水帶電”
“火線地線接反”等問題的途徑
在IEC標(biāo)準(zhǔn)要求中熱水器、洗衣機(jī)、電冰箱等均屬于I類電器,它是電擊防護(hù)不僅依靠基本絕緣而且包括附加安全防護(hù)措施的器具。以熱水器為例,如圖所示:
①熱水器的外部導(dǎo)電部件
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④接地裝置
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?、藿拥叵到y(tǒng)
L火線N零線S地線
其防護(hù)措施是萬一基本絕緣失效易觸及的導(dǎo)電部件不會帶電的方法,是將易觸及的導(dǎo)電部件①連接到設(shè)施的固定布線的接地保護(hù)導(dǎo)體④(接地系統(tǒng))。也就是說I類電器的使用首先要求接地有效可靠。以熱水器為例,即使熱水器使用中萬一漏電,圖示中②基本絕緣失效,③和①導(dǎo)通,絕大部分的漏電電流⑤順利通過,安全有效可靠的接地系統(tǒng)⑥入地了。極少部分的漏電電流(0.25mA以下)流經(jīng)人體也不造成傷害。因此熱水器的使用必須接地可靠。否則等于防火安全系統(tǒng)的安全通道常年堵死,安全門也打不開而虛設(shè)。
國際標(biāo)準(zhǔn)IEC60335標(biāo)準(zhǔn)要求熱水器本身的基本絕緣和接地裝置達(dá)到安全要求。接地系統(tǒng)安全有效可靠不是IEC60335規(guī)定去保證,而是按IEC60364,房屋建筑布線安全要求高由建筑房管部門來保證。電氣國際標(biāo)準(zhǔn)在不同領(lǐng)域中分工負(fù)責(zé),兩個(gè)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)只能是相互銜接,如果相互滲透就亂了章法,進(jìn)而出現(xiàn)不銜接的漏洞,反而對使用者不利。
5.“地線帶電、水帶電”的解決途徑如下
1.由建筑房管部門按IEC60364要求對新房屋做好接地系統(tǒng)并經(jīng)常進(jìn)行檢查并保證它的安全有效可靠;
2.由房管部門按IEC60364要求對舊房屋做好接地系統(tǒng)的改造,經(jīng)常進(jìn)行檢查并保證它的安全有效可靠;
3.裝修電工必須是持證上崗,不能把火線地線接反了,由法規(guī)來保證;
4.嚴(yán)禁把自來水管作臨時(shí)地線來使用,由法規(guī)來保證;
5.提高基本絕緣層的絕緣和能力,如果我國提案被采用,方法只能是把基本絕緣提高到附加絕緣或局部雙重絕緣或局部加強(qiáng)絕緣的程度和能力,以實(shí)現(xiàn)在接地保護(hù)失效的情況下最大限度地保護(hù)熱水器使用者的安全。
6.家電用戶經(jīng)常用試電筆檢查地線。有情況及時(shí)報(bào)告房管物業(yè)部門,及時(shí)維修千萬不能延誤;
7.家電用戶不使用過了設(shè)計(jì)使用期的家電,應(yīng)該報(bào)廢的及時(shí)報(bào)廢。更不要去買些舊家電來用。有的舊的家電雖然能用,可是安全是無法保障的。
從以上的途徑可以看出,“地線帶電、水帶電”成為萬一后,只要I類電器的接地系統(tǒng)有效可靠就不會發(fā)生電擊危害人身安全的事情。從電器本身要求途徑是具有足夠的絕緣程度,且具有安全的接地裝置,接地電阻≤0.1歐姆,以實(shí)現(xiàn)途徑5在接地系統(tǒng)失效的情況下,最大限度地保護(hù)熱水器使用者的安全,也就是在經(jīng)濟(jì)合理的條件下,盡可能地增加它的絕緣程度和能力,盡量地減少制造成本的增加,如果把基本絕緣增加到雙重絕緣的成本,I類電器就成了Ⅱ類電器,增加隔離變壓器降壓到特低安全電壓,I類電器就成了Ⅲ類電器,Ⅱ類、Ⅲ類電器是不要接地線的。這樣的熱水器成本增加了,但是其它I類電器洗衣機(jī)、冰箱等多種電器是否也如此辦理呢?若是I類電器不存在了,原來的I、Ⅱ、Ⅲ類電器的科學(xué)概念也就混淆了。I類電器用接地保護(hù)系統(tǒng)來保護(hù)的科學(xué)經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)原則也就全變了,等于幾十年形成的國際IEC標(biāo)準(zhǔn)在這方面的科學(xué)概念也要重新理順,而這是很難的。
因此,I類電器系統(tǒng)只能要求建筑房屋部門執(zhí)行IEC60364標(biāo)準(zhǔn)要求,保證它的安全有
效可靠,只有這樣熱水器等I類電器才能保證使用的安全。
總之,解決“地線帶電、水帶電”等問題,從標(biāo)準(zhǔn)的角度解決的途徑只能是按IEC標(biāo)準(zhǔn),從電器的本身的絕緣要求和外部環(huán)境的安全要求兩方面去解決才是行之有效的根本方法。
以上由“第一提案”想起對電熱水器標(biāo)準(zhǔn)中泄漏電流章條的粗淺看法,供各位家電同行和專家參考,不妥之處敬請指正。
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