快热式电热水器产品常见不合格项目分析

2024-04-01 12:15郭记伟黄昌远
日用电器 2024年2期
关键词:电热水器电源线电热

安 美 郭记伟 黄昌远

(赛旺检验检测认证有限公司 重庆 401120)

引言

快热式电热水器也称即热式电热水器,是指利用大功率发热元件迅速加热流水并且能通过电路控制水温,使水温达到适合人体洗浴温度的电热水器。从结构组成看,其主要包括外壳、加热系统、控制系统、恒温系统、超温保护系统、漏电保护系统及电源线等。按结构型式分,主要包括普通型快热式电热水器、小厨宝、电热水龙头等。其具有即开即用、即关即停、节水节电、价格实惠等诸多优点。

快热式电热水器属于强制性产品认证目录(3C目录)内的产品,其在上市销售前必须取得国家指定认证机构颁发的强制性产品认证证书(CCC证书)并在产品上粘贴CCC标志。该产品的质量状况一直是国家产品质量监督抽查及各地区产品质量监督抽查关注的重点。从近年来各地区公布的监督抽查结果看,快热式电热水器产品总体不合格率较高,问题突出,产品质量水平堪忧,因此有必要对其常见不合格项目进行研究和分析,并采取措施提升产品质量。

1 产品执行标准情况

快热式电热水器产品目前执行的主要国家标准包括两部分:电气安全标准和电磁兼容标准。

电气安全部分执行标准为GB 4706.11-2008《家用和类似用途电器的安全 快热式热水器的特殊要求》[1],该标准须与GB 4706.1-2005《家用和类似用途电器的安全第1部分:通用要求》[2]配套使用。

电磁兼容部分执行标准主要包括GB 4343.1-2018《家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求 第1部分:发射》[3]、GB 17625.1-2012《电磁兼容 限值 谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16 A)》[4]。

需要指出的是,根据《强制性产品认证实施规则 家用和类似用途设备》(编号:CNCA-C07-01:2017)的规定,该产品进行强制性产品认证时只进行电气安全部分的型式试验,不涉及电磁兼容相关参数的检测。因此,强制性产品认证通过并不代表电磁兼容相关指标也符合上述国家强制性标准的技术要求。

2 常见不合格项目解析

快热式电热水器产品的常见不合格项目涉及电气安全和电磁兼容。电气安全不合格项目主要包括:标志和说明、对触及带电部件的防护、输入功率和电流、非正常工作、结构、元件、电源连接和外部软线、接地措施;电磁兼容不合格项目主要是端子骚扰电压。

2.1 电气安全常见不合格项目

2.1.1 标志和说明

1)部分快热式电热水器产品的操作界面中使用的“开-待机”符号与“开关”文字描述自相矛盾(见图1),应根据产品对应按键的真实状态(待机还是关机)正确标注图形符号和提示文字。

图1 “开-待机”符号与“开关”文字自相矛盾

2)部分快热式电热水器产品的铭牌、使用说明书等存在错误使用物理量单位符号的现象。例如电源频率单位符号“Hz”错误地写成“HZ”、额定输入功率单位符号“W” 错误地写成“w”,额定压力单位符号“MPa”错误地写成“mPa”等,应按照国际单位制规定的物理量的单位符号正确标注。

3)部分快热式电热水器产品未标注进水口和出水口位置,有些使用安装时会拆卸掉的带颜色的螺纹保护端盖进行标识,容易导致后续安装时出错,从而造成危险。符合标准要求的标注方式有:用箭头指示水流方向(电热水龙头使用较多)、文字标注、颜色标注(蓝色用作进水口、红色用作出水口)等。需要注意的是,这些标识应放在不可拆卸的零件上。

2.1.2 对触及带电部件的防护

该不符合项主要出现在快热式电热水龙头产品中,具体表现为徒手取下电气间室的端盖后,B型试验探棒可触及内部裸露的带电部件(见图2)和仅用基本绝缘与带电部件隔开的部件(见图3)。该项目不合格容易导致使用者触电。正确做法是避免端盖部分成为可拆卸部件,可在端盖旋紧后使用螺钉进行进一步固定。

图2 B型试验探棒可触及接线端子带电部件

图3 B型试验探棒可触及仅用基本绝缘隔开的部件

2.1.3 输入功率和电流

输入功率和电流不合格表现为实测输入功率与器具标称额定输入功率的偏差超出标准限定值,通常表现为实测输入功率过大。该项目不合格容易造成线路过载,电源线发热加剧,从而加速电源线的老化,极端情况下会因绝缘层熔融造成线路短路,继而引发触电、火灾等安全事故的发生。

2.1.4 非正常工作

图4所示快热式电热水龙头产品出厂时带有漏保插头,但拆开器具内部发现,水压开关与热保护器均位于电源线的相线侧,电源线的中性线直接接于发热元件的另一端(见图5)。改变电源极性的条件下,进行标准第19.5条的模拟管状外鞘发热元件基本绝缘失效试验时,电源插头中的漏电保护器(以下简称漏保)跳闸,即器具装有使器具符合第19.11.3条的保护电子电路(漏保插头内部电子电路的某一部分),需要按照第19.11.2中a)~f)的要求,在模拟漏保插头内部电子元器件失效故障(例如整流桥接线端处的开路)的条件下重复进行第19.5条的相关试验。试验过程中,器具冒出大量的有毒性气体,试验后塑料外壳烧坏且发热管基本绝缘失效(见图6),不符合标准要求。改进建议是去掉漏保插头或将水压开关和热保护器分布于发热管的不同侧。

图4 出厂时带漏电保护插头的快热式电热水龙头

图5 水压开关与热保护器均位于相线侧

图6 非正常试验后塑料外壳熔融且发热管基本绝缘失效

2.1.5 结构

1)部分电热水龙头产品无防止器具内部压力过高的压力释放装置(见图7)。标准要求在器具在内部压力达到1.1 MPa之前,应有预置的薄弱部件被喷开或破裂,或压力释放装置动作。如果产品未设置这样的保护装置,一旦器具内部压力过大,极易发生爆炸。正确的做法是在产品结构中增加过压释放装置,确保器具不会出现爆炸危险。

图7 电热水龙头产品预置的压力释放装置

2)部分快热式电热水器产品内部有软管和螺纹接头(见图8),但未设置排水孔。当接头密封失效或软管破裂时,渗漏出的液体因无法及时排出会越积越多,进而影响产品的电气绝缘,极端情况下可能会造成设备损毁、人员触电甚至因短路引发火灾事故。正确的做法是在器具的底部适当位置开设符合标准要求尺寸的排水孔,从而确保泄漏的液体不会积聚。

图8 快热式电热水器产品内部结构

2.1.6 元件不合格

部分电热水龙头产品出厂时在电源线上已经装好漏保插头(见图4),还有一部分产品虽然电源线不带漏保插头,但是在其包装箱内放置了相关配件供用户选装。电热水龙头的功率一般在3 000 W左右,其额定电流一般大于10 A,但出厂配置的漏保插头的额定电流通常为10 A,显然不能满足整机使用的要求。器具长时间工作会烧坏漏保插头,极端情况下甚至可能造成人员触电或引发火灾事故。改进建议是相关产品出厂时提供的漏保插头额定电流不得小于器具本身的额定电流,也可选择电源线不带插头且不提供任何漏保插头配件。但为安全起见,建议在说明书中强调:“为增加保护,建议在固定布线回路中安装一个额定剩余工作电流不超过30 mA的剩余电流装置(RCD)。向RCD安装商咨询”。

2.1.7 电源连接和外部软线

电源连接和外部软线不合格主要表现在电源线的线径(标称线径或实测线径)偏小。部分生产单位为了节省成本,使用线径较小的电源线,产品在使用过程中,电源线发热加剧,从而加速电源线的老化,极端情况下甚至可能造成电源线的绝缘层熔融,有导致使用者触电甚至引发火灾的风险。正确的做法是产品的电源线线径要与器具的额定电流相适应,避免电源线过载。

2.1.8 接地措施

接地措施不合格主要表现在接地导线设置过短(见图9)。当固定装置失效,电源软线从固定装置中滑出时,接地导线先于载流导线绷紧,一旦接地导线被拉扯掉后,器具处于仅由基本绝缘防护的状态,此时如果基本绝缘失效,使用者有触电的风险。正确的做法是确保电源软线从固定装置中滑出时,接地导线最后绷紧。

图9 接地导线先于载流导线绷紧

2.2 电磁兼容常见不合格项目

部分快热式电热水器产品按照GB 4343.1-2018标准进行端子骚扰电压项目试验时,在150 kHz~30 MHz测试频段内,测试值超过标准限定值(见图10)。该项目不合格容易导致器具工作时对同一电网中运行的其它电子设备的正常工作造成干扰甚至损坏。正确的做法是在产品的设计开发阶段即考虑产品的电磁兼容问题,在电路设计中加入电磁兼容保护电路。

图10 端子骚扰电压测试曲线

3 结束语

本文在实验室历年检验经验和收集到的各地区监督抽查结果的基础上,汇总分析了快热式电热水器产品的常见不合格项目,并提出了有针对性的改进建议,为相关生产单位优化产品结构设计、提升产品质量提供一定的参考和帮助。

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