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热水器防电墙起什么作用(详解热水器工作原理)

防电墙,有时候也被叫做“隔断墙”——不同品牌对这个东西的称呼不同,但实质上都是一样的。在刚刚出现的那几年曾被当做卖点宣传,近些年不宣传了,但并不是被放弃了,而是几乎成了所有电的标配,不再是卖点。

它就安装在电热水器的进出水口上(让水在流进流出的过程中通过防电墙内部),用户也可以自行加装,加装后的效果是这样的(照片中只在出水口装了防电墙,但一般都是在进出水口各装一个)▼

很丑对不对?厂家也考虑到这一点了,所以出厂自带的防电墙,一般安装地更深一点。我们从热水器的外观看来,是这个样子的▼

这东西号称能够防止用户触电——毕竟电热水器的功率太大,而且与人体的接触最紧密(使用时热水能把整个人包住),一旦水带电,对人的伤害是巨大的。那么防电墙究竟能够起到防触电的作用吗?又是怎么防止触电的呢?

防电墙的原理

防电墙的原理,有一个非常高大上的学名,叫做“水电阻衰减隔离法”。用白话解释一下这个名字:防电墙就是一个水电阻(啥是水电阻,我们下面解释),让流过它的电流在这个电阻上逐渐衰减,达到把电流隔离的效果。

还是听不懂?没事,咱们还可以说得更详细一点——就从“什么是水电阻”说起。

1.水电阻

我们家庭中使用的自来水可以导电,但导电率并不高,属于电的不良导体(国标规定自来水在15℃时电阻率应大于1300Ω.cm)。这就让水电阻的制作有了先天优势——我们可以通过一些方法增加水的电阻阻值。

如何增加导体的电阻阻值呢?初中物理课上就学过,两个最简单的方法,第一是减小导体的直径;第二是增加导体的距离。

防电墙就同时采用了这两种方法,先看看它的内部结构▼

里面这些圈圈就是水的管道,相比于直接从水管里流过,这样水流是不是变细了、变长了?于是,防电墙里的水,电阻就会变得非常大。

2.串联分压

还记得文章开头我们就说过,热水器里的进出水,都要先流经防电墙。换句话说,我们洗澡时的水,都是从防电墙里流出来的。

试想一下,如果我们在洗澡时触电,整个触电过程是怎样的呢?电热水器漏电了,进而引起电热水器里的水带电。带电的水从管道里流出来,我们接触到带电的水,最后触电了。

防电墙做出的改变,就是在管道中间加了一个大电阻(防电墙就是这个电阻)。依然是初中物理课上的知识:串联分压——两个电阻串联,电阻阻值更大的电阻两端电压更高。

原本整个触电回路中只有一个电阻(人体),现在有两个电阻了,而且与人体串联的电阻阻值更大——于是人体两端的电压就小了,当电压小到一定程度的时候,人体就感觉不到触电了,更不会造成什么伤害。

防电墙有用吗?

解释了这么多,相信大家都能看出来:从理论上来讲,这种做法是可行的——而且事实上,大多数情况下防电墙的确很有用。但并不能保证万无一失:

防电墙起作用的基础,是水的阻值足够大。如果水本身的电阻比较小,即使通过防电墙增高了部分阻值,也不足以保护人体不受伤害。

那么水的阻值与什么有关呢?答案是水质——纯水是不导电的,有了杂质才会导电,而且杂质越多,导电率也就越高(阻值就越小)。防电墙起作用,大前提是水质符合国标要求。但是有两种情况可能会导致水质下降:

1.自来水水质差

有些地方的管道老化或脏污,自来水在输送的过程中受到二次污染,导致实际使用的自来水水质比较差。

还有很多地方,压根就没有符合国标的自来水供应。而且随着城市的扩张,这种地方越来越多——城市边缘的小区,普遍使用地下水。

2.热水器污染

哪怕是合格的自来水,里面也会含有杂质。这些杂质在电热水器里慢慢积累,导致热水器内部脏污。自来水经过了热水器,水质就会变差,导致导电率增加。

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