RU2115067C1 - Method of electric shock protection in electric heater with plate electrodes (versions) - Google Patents
Method of electric shock protection in electric heater with plate electrodes (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2115067C1 RU2115067C1 RU96121837A RU96121837A RU2115067C1 RU 2115067 C1 RU2115067 C1 RU 2115067C1 RU 96121837 A RU96121837 A RU 96121837A RU 96121837 A RU96121837 A RU 96121837A RU 2115067 C1 RU2115067 C1 RU 2115067C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electric
- water
- grounding
- voltage
- electric heater
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электроэнергетике и может использоваться в бытовых и промышленных электроводонагревателях. The invention relates to the electric power industry and can be used in domestic and industrial electric water heaters.
Известен способ снятия электрических потенциалов воды на входе и выходе электроводонагревателя, реализованный в электроводонагревателе, содержащем несколько отдельно расположенных в корпусе секций для нагрева воды с резистивными нагревательными элементами, электроизолированными от воды, с регулировкой температуры воды. При этом электрический потенциал сетевого напряжения, подаваемого на нагревательные элементы, не переходит на нагреваемую воду, что обеспечивает электробезопасность при использовании этого водонагревателя [1]. There is a method of removing the electrical potentials of water at the inlet and outlet of an electric heater, implemented in an electric heater containing several sections separately located in the housing for heating water with resistive heating elements electrically insulated from water, with adjustment of the water temperature. In this case, the electric potential of the mains voltage supplied to the heating elements does not transfer to heated water, which ensures electrical safety when using this water heater [1].
Недостатком такого способа является сложность конструкции водонагревателя из-за применения относительно сложных регуляторов потребляемой водонагревателем мощности и резистивных нагревательных элементов с теплоизоляцией, необходимость электроизоляции их от труб с водой, возможное их перегорание, определенная инерционность нагрева воды из-за дополнительного времени на нагрев резистивных нагревательных элементов, электроизоляционного материала и с относительно большими габаритами деталей конструкции водонагревателя (трубы, крепежные детали), а также большие габариты водонагревателя и высокая его стоимость. The disadvantage of this method is the complexity of the design of the water heater due to the use of relatively complex controllers of the power consumed by the water heater and resistive heating elements with heat insulation, the need to electrically isolate them from pipes with water, their possible burnout, a certain inertia of water heating due to the additional time required to heat the resistive heating elements , electrical insulation material and with relatively large dimensions of the details of the design of the water heater (pipes, crepe important parts), as well as the large size of the water heater and its high cost.
Недостатком данного водонагревателя является также его неэкономичность из-за относительно большой теплоотдачи при большой общей наружной поверхности секций с нагревательными элементами и из-за потерь энергии на нагрев нагревательных элементов, электроизоляционного материала и деталей его конструкции, кроме того, из-за малой теплопроводности электроизоляционного материала и воды требуется большая мощность для обеспечения ее нагрева до требуемой температуры на выходе водонагревателя при требуемом объеме воды, протекающей через него за единицу времени. При большей потребляемой мощности соответственно подводящие сетевые провода должны иметь большее сечение. A disadvantage of this water heater is also its uneconomicalness due to the relatively large heat transfer with a large common outer surface of sections with heating elements and due to energy losses due to heating of heating elements, electrical insulation material and parts of its construction, in addition, due to the low thermal conductivity of electrical insulation material and water requires a large capacity to ensure its heating to the required temperature at the outlet of the water heater with the required volume of water flowing through per unit of time. With greater power consumption, respectively, the supply network wires should have a larger cross section.
Известен способ защиты от поражения электрическим током в электроводонагревателе с пластинами-электродами при подаче сетевого напряжения на электроводонагреватель за счет понижения электрических потенциалов воды на входе и выходе электроводонагревателя путем заземления или зануления элементов, соединенных между собой и понижающих эти потенциалы воды [2]. There is a method of protection against electric shock in an electric heater with plates-electrodes when applying a mains voltage to the electric heater by lowering the electric potentials of water at the inlet and outlet of the electric heater by grounding or grounding elements connected to each other and lowering these water potentials [2].
Для понижения электрического потенциала воды на входе и выходе водонагревателя в его сливной патрубок вставлен открытый контакт, соединенный с краном водопровода проводом с металлическим лепестком, закрепленным на внутренней поверхности напорного патрубка, надеваемого на кран. В данном водонагревателе устроены отмеченные выше недостатки водонагревателя с резистивными нагревательными элементами. To reduce the electric potential of water at the inlet and outlet of the water heater, an open contact is inserted into its drain pipe, connected to the water tap by a wire with a metal tab fixed to the inner surface of the pressure pipe put on the valve. In this water heater, the above-mentioned disadvantages of a water heater with resistive heating elements are arranged.
Недостатком такого способа понижения электрического потенциала воды на входе и выходе водонагревателя является отсутствие контроля заземления контакта и металлического лепестка, что может при неисправности цепи их заземления привести к поражению электрическим током при использовании этого водонагревателя. Кроме того, в случае, если кран не заземлен, возможно поражение электрическим током, так как электрический потенциал крана будет равен потенциалу воды на входе водонагревателя, который может быть высоким. The disadvantage of this method of lowering the electric potential of water at the inlet and outlet of a water heater is the lack of control of the grounding of the contact and the metal lobe, which can lead to electric shock when using this water heater if the grounding circuit malfunctions. In addition, if the faucet is not grounded, electric shock is possible, since the electric potential of the faucet will be equal to the potential of the water at the inlet of the water heater, which can be high.
Задачей изобретения является устранение отмеченного выше недостатка этого способа и обеспечение электробезопасности при использовании электроводонагревателя с пластинами-электродами, простого по конструкции, с небольшими габаритами, экономичного (наружная поверхность корпуса небольшая, тепловая энергия выделяется непосредственно в нагреваемой воде, кроме воды нагреваются небольшие по габаритам корпус и пластины-электроды, не требуется увеличивать потребляемую мощность из-за указанных выше факторов, относящихся к водонагревателю с резистивными нагревательными элементами), быстродействующего (объем воды, примерно равный внутреннему объему корпуса, после подачи на электроды сетевого напряжения нагревается проходящим через нее током до требуемой температуры на выходе за время прохождения такого объема воды через водонагреватель - без дополнительного времени из-за отмеченной выше тепловой инерционности в водонагревателе с резистивными нагревательными элементами) при невысокой его стоимости. The objective of the invention is to eliminate the disadvantage of this method noted above and to ensure electrical safety when using an electric heater with electrode plates, simple in design, with small dimensions, economical (the outer surface of the casing is small, the thermal energy is released directly in the heated water, except for the water the casing is small in size and plate-electrodes, it is not necessary to increase the power consumption due to the above factors related to the water heater with resistive heating elements), fast-acting (the volume of water, approximately equal to the internal volume of the housing, after supplying the mains voltage to the electrodes, is heated by the current passing through it to the required outlet temperature during the passage of such volume of water through the water heater - without additional time due to the above thermal inertia in a water heater with resistive heating elements) at a low cost.
Задача решается тем, что в водонагревателе с пластинами-электродами осуществляют контроль за исправностью цепи заземления или зануления элементов водонагревателя, понижающих электрические потенциалы воды на его входе и выходе, дублируют эти элементы и при неисправности цепи их зануления отключают с помощью электромагнитного устройства сетевой фазовый провод от пластин-электродов и тем самым снимают электрические потенциалы воды на входе и выходе водонагревателя. Эти меры обеспечивают защиту от поражения электрическим током при использовании электроводонагревателя с пластинами-электродами. The problem is solved in that in a water heater with electrode plates, they monitor the serviceability of the grounding or grounding circuit of the water heater elements that lower the electric potentials of water at its inlet and outlet, duplicate these elements and, if the grounding circuit malfunctions, they disconnect the network phase wire from the plate electrodes and thereby remove the electrical potentials of water at the inlet and outlet of the water heater. These measures provide protection against electric shock when using an electric heater with electrode plates.
Для этого подсоединяют сетевой фазовый провод к одному из выводов индикатора напряжения при присоединении его второго вывода к вышеуказанным элементам, что определяют по фиксации индикатором напряжения подачи на него сетевого напряжения и тем самым определяют исправность цепи заземления или зануления элементов, кроме того, к крайним пластинам - электродам, расположенным возле входа и выхода электроводонагревателя, подсоединяют нулевой провод сети, что определяют по фиксации индикатором напряжения подачи на него сетевого напряжения при присоединении первого его вывода к пластине-электроду, соседней с одной из крайних пластин-электродов и, таким образом, дублируют вышеобозначенную защиту. To do this, connect the network phase wire to one of the terminals of the voltage indicator when attaching its second terminal to the above elements, which is determined by fixing the indicator of the supply voltage to it of the network voltage and thereby determine the health of the grounding or grounding circuit, in addition, to the end plates - to the electrodes located near the input and output of the electric heater, connect the neutral wire of the network, which is determined by fixing the indicator of the supply voltage to it of the mains voltage p When you attach its first output to the electrode plate adjacent to one of the extreme electrode plates and, thus, duplicate the above protection.
В случае неисправности цепи зануления крайних пластин-электродов от пластин-электродов отключают сетевой фазовый провод с помощью контакта (контактов) электромагнитного устройства и тем самым снимают электрические потенциалы воды на входе и выходе электроводонагревателя и, таким образом, дублируют вышеуказанную защиту трижды. In the event of a malfunction of the grounding circuit of the extreme electrode plates from the electrode plates, the network phase wire is disconnected using the contact (s) of the electromagnetic device and thereby remove the electric potentials of water at the inlet and outlet of the electric heater and, thus, duplicate the above protection three times.
В случае неисправности цепи заземления или зануления вышеобозначенных элементов индикатор напряжения не фиксирует подачу на него сетевого напряжения и использование водонагревателя недопустимо. In the event of a malfunction of the ground circuit or the grounding of the above elements, the voltage indicator does not record the supply of mains voltage to it and the use of a water heater is unacceptable.
Таким образом, по двум независимым цепям - заземление и зануление или две цепи зануления - дублируют защиту от поражения электрическим током при использовании водонагревателя с пластинами-электродами. Thus, in two independent circuits - grounding and grounding or two grounding circuits - duplicate protection against electric shock when using a water heater with electrode plates.
Дополнительную защиту в случае неисправности цепи зануления крайних пластин-электродов осуществляют следующим образом: от пластин-электродов отключают сетевой фазовый провод с помощью контакта Ф(контактов) электромагнитного устройства, например реле с присоединенной к сети непосредственно или через выключатель обмоткой, которая при этом обесточивается, или автоматического выключателя, предохраняющего сеть от токовых перегрузок, с дополнительным электромагнитным устройством с присоединенной к сети после контакта автоматического выключателя его обмоткой, которая при неисправности этой цепи обесточивается, и при этом выключают автоматический выключатель, тем самым снимая электрические потенциалы воды на входе и выходе водонагревателя, и таким образом дублируют вышеобозначенную защиту трижды. Additional protection in the event of a malfunction of the grounding circuit of the extreme electrode plates is carried out as follows: disconnect the network phase wire from the electrode plates using the contact Ф (contacts) of the electromagnetic device, for example, a relay with a winding connected directly to the network or through a switch, which de-energizes, or a circuit breaker that protects the network from current overloads, with an additional electromagnetic device connected to the network after the automatic switch by its winding, which, when this circuit malfunctions, is de-energized, and the circuit breaker is turned off, thereby removing the electric potentials of the water at the inlet and outlet of the water heater, and thus duplicate the above protection three times.
Автоматический выключатель отключают, например, следующим образом: дополнительная пружина действует на выключающую, указанный выключатель, деталь, а электромагнитное устройство - соленоид силой своего магнитного поля компенсирует силу пружины и после его обесточивания пружина, действуя на эту деталь, выключает автоматический выключатель. The circuit breaker is turned off, for example, as follows: the additional spring acts on the part that is turned off, the specified switch, and the electromagnetic device, the solenoid, compensates for the force of the spring by the strength of its magnetic field and after de-energizing the spring, acting on this part, turns off the circuit breaker.
Отмеченные выше меры - с дублированием вышеобозначенной защиты трижды, обеспечивают электробезопасность при использовании водонагревателя с пластинами-электродами. The measures noted above - with duplication of the aforementioned protection three times, ensure electrical safety when using a water heater with electrode plates.
В известной автору литературе нет аналогов предлагаемых способов защиты от поражения электрическим током в электроводонагревателе с пластинами-электродами. In the literature known to the author, there are no analogues of the proposed methods of protection against electric shock in an electric heater with electrode plates.
Автоматический выключатель обеспечивает коммутацию больших токов - при большом расходе нагреваемой водонагревателем воды, а также предохраняет подводящие сетевые провода водонагревателя от токовых перегрузок при превышении допустимого максимального тока водонагревателя - в случае малого удельного сопротивления воды и включении при этом больше необходимого количества секций водонагревателя, обеспечивающего нагрев воды до требуемой максимальной температуры. The circuit breaker provides switching of high currents - at a high flow rate of water heated by the water heater, and also protects the supply network wires of the water heater from current overloads when exceeding the maximum allowable current of the water heater - in case of low specific resistance of the water and turning on more than the required number of sections of the water heater providing water heating to the required maximum temperature.
При использовании автоматического выключателя целесообразно непосредственно соединить сетевые провода водонагревателя с сетевыми проводами соответствующего сечения, подведенными к имеющейся в помещении розетке, к которой подведен и провод заземления или зануления, с которым целесообразно соединить провод цепи заземления или зануления вышеобозначенных элементов водонагревателя - без соединения с помощью вилки и розетки, что обеспечивает более надежное соединение по сравнению с многократным соединением и разъединением вилки и розетки. Соединение этих трех проводов (в трехпроводном сетевом кабеле) с розеткой может быть осуществлено и с помощью вилки с тремя штырями - без отсоединения ее от розетки - при использовании автоматического выключателя, что упрощает включение и выключение водонагревателя. Каждый из этих проводов розетки определяется с помощью отвертки-индикатора фазового напряжения сети. When using a circuit breaker, it is advisable to directly connect the heater’s network wires to the corresponding sectional conductors connected to an existing outlet in the room, to which the ground or ground wire is connected, to which it is advisable to connect the ground or ground wire of the above water heater elements - without connecting with a plug and sockets, which provides a more reliable connection compared to repeated connection and disconnection of the plug and the rose tki. The connection of these three wires (in a three-wire network cable) with a socket can be carried out using a plug with three pins - without disconnecting it from the socket - using a circuit breaker, which simplifies turning the heater on and off. Each of these wires of the outlet is determined using a screwdriver-indicator of the phase voltage of the network.
Целесообразно в качестве заземленных или зануленных элементов использовать металлические пластины, аналогичные пластинам-электродам, установленные в корпусе водонагревателя перед крайней пластиной-электродом - после его напорного патрубка и за крайней пластиной-электродом перед его сливным патрубком, что при большой площади поверхности двух сторон этих пластин и нулевом потенциале крайних пластин-электродов обеспечивает практически полное снятие электрического потенциала воды на входе и выходе водонагревателя. It is advisable to use metal plates similar to the electrode plates as grounded or null elements installed in the water heater body in front of the extreme electrode plate - after its discharge pipe and behind the extreme electrode plate in front of its drain pipe, which is a large surface area of both sides of these plates and zero potential of the extreme plate-electrodes provides almost complete removal of the electric potential of water at the inlet and outlet of the water heater.
Пластины (и пластины-электроды) выполняются, например, из никеля, тонкая окисная пленка которого остается проводящей, со шлифовкой или из латуни со шлифовкой и никелевым покрытием. The plates (and the electrode plates) are made, for example, of nickel, the thin oxide film of which remains conductive, with grinding, or of brass with grinding and nickel coating.
Индикатор напряжения, фиксируя подачу на водонагреватель сетевого напряжения, сигнализирует о необходимости отключения его перед прекращением подачи воды в водонагреватель. The voltage indicator, fixing the supply voltage to the water heater, signals the need to turn it off before stopping the water supply to the water heater.
При использовании в качестве индикатора напряжения неоновой лампочки потребляемая им мощность составляет менее 0,1 Вт. Потребляемая автоматическим выключателем и дополнительным электромагнитным устройством мощность на два порядка меньше потребляемой водонагревателем мощности, так как максимальный ток этого устройства токоудержания в несколько раз меньше его тока срабатывания. When used as an indicator of the voltage of a neon bulb, its power consumption is less than 0.1 watts. The power consumed by the circuit breaker and an additional electromagnetic device is two orders of magnitude less than the power consumed by the water heater, since the maximum current of this current-holding device is several times less than its tripping current.
Таким образом, предлагаемый способ при его простоте, незначительный потребляемой мощности при его реализации обеспечивает использование электроводонагревателей с пластинами-электродами при их электробезопасности, в отличие от таких известных электроводонагревателей - без использования предлагаемого способа. Thus, the proposed method with its simplicity, insignificant power consumption during its implementation provides the use of electric heaters with electrode plates for their electrical safety, in contrast to such known electric heaters - without using the proposed method.
Электроводонагреватели и пластинами-электродами по сравнению с электроводонагревателями с резистивными нагревательными элементами имеют следующие преимущества: простота конструкции, небольшие габариты, быстродействие, невысокая стоимость, экономичность, что, снижая токовые нагрузки на подводящие сетевые повода, уменьшает необходимую площадь их сечения и, следовательно, обеспечивает возможность более широкого применения этих водонагревателей. Compared to electric heaters with resistive heating elements, electric water heaters and plates-electrodes have the following advantages: simplicity of design, small dimensions, speed, low cost, cost-effectiveness, which, reducing current loads on the supply network drives, reduces the required cross-sectional area and, therefore, provides the possibility of wider use of these water heaters.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96121837A RU2115067C1 (en) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | Method of electric shock protection in electric heater with plate electrodes (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96121837A RU2115067C1 (en) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | Method of electric shock protection in electric heater with plate electrodes (versions) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2115067C1 true RU2115067C1 (en) | 1998-07-10 |
| RU96121837A RU96121837A (en) | 1998-11-10 |
Family
ID=20187213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96121837A RU2115067C1 (en) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | Method of electric shock protection in electric heater with plate electrodes (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2115067C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103528196A (en) * | 2013-10-24 | 2014-01-22 | 陈非 | Electric shock protection structure of electric water heater |
-
1996
- 1996-11-11 RU RU96121837A patent/RU2115067C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103528196A (en) * | 2013-10-24 | 2014-01-22 | 陈非 | Electric shock protection structure of electric water heater |
| CN103528196B (en) * | 2013-10-24 | 2016-05-18 | 陈非 | Electric shock protection structure of electric water heater |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7256372B2 (en) | Fluid-heating apparatus, circuit for heating a fluid, and method of operating the same | |
| US7692332B2 (en) | Transfer switch | |
| JPS61500585A (en) | Shock hazard prevention device | |
| US3586822A (en) | Electric boiler | |
| JP6101364B2 (en) | Electrode structure having an electric shock prevention function | |
| RU2115067C1 (en) | Method of electric shock protection in electric heater with plate electrodes (versions) | |
| AU2007202945A1 (en) | Heating device with thermostat switch | |
| KR20120059071A (en) | A Automatic Electromagnetic Wave Extinction Unit of a Boiler of Warm Water Mat | |
| RU2162573C1 (en) | Method for electric-shock protection in flow-type electric water heater with plate electrodes | |
| CN114830460A (en) | Technique for preventing generation of arc when breaking DC connection by using extension of wire composite | |
| KR101404806B1 (en) | circuit breaker having electric shock prevention feature | |
| CN220931370U (en) | Heating pipe, heating assembly and heating faucet | |
| CN216007147U (en) | Novel tap protector | |
| CN107231705A (en) | It is a kind of that there is the improvement heating electrical appliance for reducing electromagnetic field radiation | |
| JP2000182505A (en) | Electric leakage safety device and hot-water supplying device | |
| KR200421321Y1 (en) | Switch Structure for Checking Ground | |
| CN212485710U (en) | Overtemperature protection plug | |
| CN106953210A (en) | The extraordinary path method of autotomying that generates heat of connector | |
| KR950000323Y1 (en) | Heater automatic temperature control device for preventing bursting of pipes freezing | |
| JPS59183237A (en) | Tap-operated electric water heater | |
| CN211908371U (en) | Electric signal conversion device | |
| AU2007216643B2 (en) | An Electrical Socket | |
| CA2087135C (en) | Electrical male plug | |
| JPH02303320A (en) | Safety device of electric apparatus having earth cable | |
| RU2059939C1 (en) | Electric heater for fluid and loose media |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061112 |