電湯池的電氣安全

摘 要:本文以電湯池為例，對產品的電氣安全防護設計做了詳細的闡述。

關鍵詞:電湯池電氣安全防護

中圖分類號:TV712文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)09(b)-0076-01

隨著科學技術和社會經濟的發展，各種電器產品的應用越來越廣泛，在社會的各個角落都可以看到電器產品的應用。與此相伴而來的是，由于電器產品安全問題造成的事故不斷見諸于報，有的甚至釀成人身傷亡事故，給使用者和企業都造成重大損失。因此，電器產品安全問題成了社會發展中必須面對的一種技術和社會問題。

我們從實際出發，多方面考慮，設計出了一款安全實用的電湯池。

1 功能

電湯池是一種帶有加熱槽的器具，用于儲存食用前放在容器內的熱食品，器具用槽中的熱水間接加熱。

2 標志和說明

本產品性能參數:220～240V，50Hz，1200W。因額定電壓范圍的上下限值之間不超過該范圍平均值的10%，在此標示值為電壓對應范圍平均值的額定輸入功率1200W。

操作面標志清晰，采用電腐蝕而成，經酒精、水反復擦拭不褪色，經久耐用。內部印有最大(Max)最小(Min)水位線，防止操作過程中水太多溢出、水太少不能達到加熱效果，并在說明書中警告說明。

3 電氣原理

如圖1，2，表1所示。

4 元器件的選用

元器件的性能和可靠性關系到電氣產品的性能和安全，選擇合適的元器件尤為重要。本產品最高電壓為240V，電流<6A，本產品選用的元器件參數為250V，電流最小10A，遠大于實際電流，工作時留有一定的裕度。以翹板開關SB1(2)為例，T105標志表示在使用中其周圍環境的溫度不允許超過T標志規定的105℃，實際其位置離發熱源較遠，只有50℃左右，符合轉配環境。為滿足整機使用要求，常見的功能性元器件要有一定的可靠動作壽命次數，開關動作次數最少為1萬次，這里1E4表示10的4次方，即1萬次。

5 電擊危險

電擊對人體造成的危害是由于電流流經人體造成的。對于電氣產品而言，電的使用是不可避免的，因此對帶電部件的防護至關重要。首先，因考慮到我們的產品可觸及部分為金屬導電材料，所以我們選用帶接地保護的三芯(L+N+PE)直插，方便插拔，遇到危險可快速拔出插頭，切斷電源。并且電源線連接時，接地線(PE)比火線(L)和零線(N)都長，電源線脫落的時候，接地線是最后脫落，這樣，即使產品內部出現異常情況，可觸及部分始終與大地實現等電位連接，由于不存在電位差，不會有電流流經人體，從而避免了電擊事故的發生。其次，每個接頭都用端子壓接，并且對外露端子安裝護套。還有，內部連接軟線采用耐200℃的高溫硅膠線，同時套絕緣玻纖管加強保護。通過一系列措施最大避免人體在產品使用過程中接觸到危險帶電部件。

5.1 與能量有關的危險

1200W大功率加熱管，一但出現短路現象，有可能導致燃燒、起弧、熔化金屬等危險。為避免危險的產生，我們將加熱管EE1(6)封裝在一密閉的鐵盒(8)里，中間一層保溫棉(7)，保溫棉為耐1800℃高溫的環保防火棉，不存在因長期工作在過熱環境下，會老化，絕緣性能降低的可能。然后整個鐵盒扣在水盆底部，一方面有效隔離危險源，同時使熱源充分被水吸收達到加熱食物的效果。鐵盒在產品內部，離可觸及部分最小距離為10cm，通過空氣傳導到可觸及表面溫度遠小于正常使用時允許的溫度限值。

5.2 過熱危險

本產品為電水浴保溫器，所以選擇使用0～90℃液脹式調溫器T2(3)，既能調節水溫，又可控制溫度過高引發的危險。

如果無限制地加熱，由于湯池整個殼體都是不銹鋼件，導熱快，導致外框的溫度會很高，萬一人在操作過程中不小心碰到，會造成燙傷。自動復位溫控器T3(5)在這里就起到一個控制外框溫度的作用，它緊貼鐵盒安裝，加熱管EE1(6)工作的時候，大部分熱量被水吸收，小部分透過保溫棉(7)傳導到鐵盒(8)上，自動復位溫控器T3(5)就將此位置的溫度限制在200℃，當超過此溫度就斷開，加熱管停止工作，等鐵盒通過外框散發熱量溫度降下來后再繼續工作。循環往復，避免溫度進一步升 高而產生危險。

在電湯池的使用過程中，可能會出現長時間無人照看，水完全蒸發掉干燒的情況。針對此種情況，本產品設計了雙重保護:首先是液脹式調溫器T2(3)在溫度達到90℃就斷開。然后是考慮到監測位置離加熱管稍遠(為避免對水溫監測值的影響)，在右邊靠近加熱源的位置特意設置了全極斷開的雙極手動復位溫控器T1(1)，當該檢測點位置達到105℃時該溫控器斷開，帶冷卻后，需人工復位后才能繼續工作。這樣避免了持續發熱而導致出危險狀況。

6 結語

從應用測試效果上看，該產品采取多重防護措施，切實有效的避免對人體造成傷害，將產品的危險降低到可以接受的程度。