防电墙原理(讲解热水器的防电墙什么原理)
热水器是在家庭生活用电过程中必不可少的,如何的防止热水器触电事故一直都是人们讨论的重点和关心的话题,现在的很多热水器都带有防电墙,甚至很多热水器安装人员说有了防电墙就可以防止触电了,真的是这样吗?
首先可以非常明确的是防电墙不能防止漏电,只能防止漏电电流伤人——换句话说,设备漏电与否,防电墙无法左右。防电墙的作用,仅仅是在设备漏电后,避免人员触电,算是个亡羊补牢的措施。
我们先来试想一下热水器是怎样漏电伤人的——假设热水器没有任何防漏电设备,此时的热水器发生了漏电:
此时热水器内的水便带有高电位,高电位的水通过淋浴与人体接触,人体站在地上,又与大地接触。这样一来,就形成了一条通路——水、人体、大地。水的电位高(漏电使水获得了高电位),大地的电位低(大地电位始终为0),因此就产生了电位差(电位差又叫电压)。
有通路,又有电位差,产生电流的两个必要条件有了,电流自然就有了。电流流经人体,就会造成人体触电。这里要注意一件很关键的事情了:流经人体的电流越大,对人体造成的伤害也就越大。
怎样降低人体的电流呢?根据欧姆定律电流=电压÷电阻(I=U/R)可知,只要增加电路中的电阻——与人体串联一个大电阻,就能够降低流经人体的电流。于是,防电墙就出现了(防电墙也会被叫做隔电墙等,不同品牌的热水器有不同的叫法)。
纯水是不导电的,但是水中的杂质会导电——但依旧只是电的不良导体。导体有一个特点——截面积越小、导体越长,导体电阻也就越大。如果把水看作导体的话,是不是能够通过降低水流的截面积和增加水管的长度,从而增加水的电阻值呢?
防电墙的原理就是如此——把原本很大、很短的水流,通过防电墙内的螺旋管,分布成螺旋的细小水流,从而达到增加水流电阻的目的——这一做法产生的电阻,叫做“水电阻”。防电墙提供的并非真正的电阻,而是这种水电阻。
防电墙真能防电吗?
在大多数情况下,防电墙的防触电功能还是很强大的,因此我们一定要认可防电墙的存在。但是也有些例外情况,会让防电墙也束手无策:
1.依旧是水的问题,水中的杂质越多,电阻也就越小。因此在水质较差的地方,即使有了防电墙,依旧无法将水电阻增加到理想的高度——与人体串联的电阻不够大,电路中的电流依旧可以伤人。
2.防电墙只能防止用户通过接触热水触电,但如果真的发生了漏电,电器外壳上则有可能带电,此时如果外壳上的电不能通过地线导出(没有地线或地线故障),则可能会通过外壳导致触电。
3.如果是热水器或其它电器漏电,导致家庭中的自来水管带电了,防电墙是起不到作用的——但好在如今的水管很少使用金属管,且家家户户都有等电位箱,也不太容易发生这种情况。
总之,防电墙的作用不可被忽视,却也不能孤注一掷,完全依赖防电墙。对于电热水器来说,有一整套的防漏电装置,就如开头说的漏电断路器、地线等,每一样都不是万无一失的,但之所以我们能够放心的插着电洗澡,离不开每一种防漏电设备相互配合。
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