圖文詳解電熱水器地線檢測電路故障檢修方法「附電路圖」

圖文詳解電熱水器地線檢測電路故障檢修方法「附電路圖」

圖文詳解電熱水器地線檢測電路故障檢修方法「附電路圖」

一、電熱水器地線檢測電路

在熱水器內部都設計有漏電保護裝置,使用M54123L作為漏電檢測的較多,主要是檢測相線和零線間的電流差,如果沒有電流差,漏電感應線圈就沒有電壓輸出;如果有漏電發生,漏電感應線圈就有電壓輸出,當電壓超過一定數值時,漏電檢測IC就會輸出一個高電平,驅動相應電路斷開,主芯片檢測到這個信號,也會有相應的聲光報警。

但是如果地線沒有接好,熱水器又發生漏電,在沒有使用時,漏電保護裝置根本無法檢測到漏電,一但使用熱水器,漏電就通過水流-人體-地形成迴路,這是相當危險的。

有沒有什麼辦法可以檢測到地線沒接好時,顯示板顯示故障,並無法啟動加熱,直到故障排除為止?為此,筆者設計了一款地線接線檢測電路(如附圖)。 圖中,X1、X2、X3有3條線分別接到相線、零線、外殼地上,在剛上電和每次啟動加熱前,繼電器K1吸合,D2、D3、R1~R6、U1和U2組成檢測電路。當外殼地線沒接時,U3輸出低電平;地線接好時,U3輸出高電平。

檢測方法:

1.如果外殼地線接地良好,電流通過F1-D2(2-1腳二極管)-R1-R3-U1-D2(4-3腳二極管)-地形成迴路,U1輸出低電平,由於零線和地線電位相等,就沒有迴路電流,U2輸出高,異或門輸出高。

2.如果外殼地線沒接,電流通過F1-D2(2-1腳二極管)-R1-R3-U1-D2(4-3腳二極管)-D3(2-1腳二極管)-R4~R6-U2-D3(4-3腳二極管)-F2形成迴路,同時U1和U2輸出低電平,異或門輸出低。單片機檢測到高電平,就輸出控制電壓,吸合加熱管繼電器,否則就發出聲光提示。也可以用單片機直接檢測U1和U2輸出,來判斷地線是否接好。

特別注意:R1—R6須選用1W以上碳膜電阻。因為碳膜電阻使用電壓相對高一點,1W的碳膜電阻最高使用電壓是500V,最高負荷電壓是1000V。假如在打耐壓測試時(通常打AC1800V),繼電器處於吸合狀態,R1-1R3和U1之間或R4-R6和U2之間將承受1800Vx0.9=1620V電壓,如果選型不當,將會使電阻和光耦損壞。

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二、即熱式電熱水器

即熱式電熱水器 是什麼?

即熱式電熱水器沒有貯水箱,冷水流經電熱元件表面直接被加熱,通電後15秒至1分鐘內即可源源不斷供應40~60℃的熱水。

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1.結構基本結構見圖

主要由加熱槽板、電熱元件、壓電轉換器、功率調節器、進出水管等部分組成。當打開熱水閥門時,水流壓力衝擊壓電轉換器中的蝶形金屬膜片,使膜片突然跳到虛線位置,推動頂杆上升,使電熱元件接通電源,於是加熱槽板中的流水得到加熱。主要部件結構如下:

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(1)加熱槽板加熱槽板是即熱式電熱水器關鍵部件,它由槽板、密封墊、蓋組成,見圖2。電熱元件置於槽板的蛇形槽中,當水從槽中流過時,即被電熱元件加熱成熱水。電熱元件有兩種類型,一種是管狀電熱元件,它的電熱絲裝在銅管或不鏽鋼管內,管內充填氧化鎂粉,管的端部經密封絕緣,此種電熱元件表面不帶電荷。另一種裸露螺旋形鎳鉻絲,當冷水流過裸露的電熱絲表面時帶上電荷。採用這種即熱式熱水器,要嚴格按照說明書操作,注意必要的部位接地和其他安全措施。

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(2) 壓電轉換器壓電轉換器是用來感受水壓變化的敏感元件,結構見圖3。它由膜片、頂杆、復位彈簧、微動開關等組成。在接通水源前,由於復位彈簧的作用,頂杆被推開,使微動開關處於常開狀態,電路不接通,電熱元件不工作。接通水源後,水壓隨著水流量的增加而加大,使膜片鼓起,把復位彈簧向上壓,推動頂杆,因此,微動開關的兩觸點閉合,電路接通,電熱元件工作。

(3)功率調節器功率調節器用於調節即熱式熱水器的功率。調節的方法是通過調節開關旋鈕,使幾組電熱元件串聯、並聯或串並聯。這樣便可改變功率,得到不同溫度的熱水。

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電熱水器的工作原理 :即熱式電熱水器的工作原理示意圖見圖4。熱水器未接通水源前,沒有壓力作用,此時壓電轉換器沒有信號發出,所以微動開關YK不動作,繼電器J不吸合,主迴路不通,指示燈ZD不亮。此時轉換開關TK即使旋至接通檔,電熱元件DR也不工作。當接通水源後,水壓逐漸升高,升到一定數值時,壓電轉換器將壓力信號傳給微動開關YK,YK動作。於是,繼電器J吸合,常開觸點J-1、J-2閉合,主迴路接通,指示燈ZD亮。這時,使轉換開關TK處於不同的檔位,可使三組電熱元件或全不工作,或僅一組工作,或二組同時工作,或三組同時工作,由此可獲得不同溫度的熱水。

常見故障和處理方法

(1) 隔膜壓力轉換器失靈。此轉換器的作用是在進水壓力作用下使加熱器接通電源,由於經常使用,可能發生故障。修理時可以重新調整動作壓力或更換。

(2)熱水器中只有冷水流出。可能是保險絲燒斷,也可能是水壓太低不能使壓力轉換器動作,電源不能接通。

(2) 電熱元件燒斷。可更換新的電熱元件。

三、貯水式電熱水器

貯水式電熱水器有一定容積的貯水箱,它供應熱水沒有即熱式那樣迅速,一般接通電源要10~20分鐘才能出的熱水。它的容量較大,而電功率比即熱式小,在不用水時慢慢將水加熱到85℃左右並保持恆溫,使用時按需要混合冷水使用。

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1.結構:貯水式電熱水器主要由貯水箱、電熱元件(一個或幾個)、控溫元件、冷熱水調節龍頭、進出水管、壓力安全閥等部件構成。圖5、圖6是貯水式電熱水器常見的結構形式

貯水箱用銅或不鏽鋼製成,外層裹有絕緣材料以保溫。電熱元件是將電熱絲裝入銅管或不鏽鋼管內,管內充填氧化鎂粉,使電熱絲與管壁絕緣。貯水式電熱水器的控溫元件除能控制水溫外,還有自動保溫的功能。當水溫升至預調溫度時即自動切斷電源,防止水溫過高灼傷人的皮膚;當水溫下降到某預定溫度時又會自動接通電路,使水繼續加熱保溫。控溫元件控溫範圍一般為30~64℃(有的最高到85℃)。

控溫元件有雙金屬片型和毛細管型兩種。

(1)雙金屬片型控溫元件根據雙金屬彎曲變形的接觸作用,它還分為單投控溫器和雙投控溫器兩大類。

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單投控溫開關和電路的連接,見圖7。這種開關僅有一對接觸點,它與下部的電熱元件相串聯,受熱水器底部溫度的影響而起著開啟和閉合作用。

雙投式控溫開關控制著上加熱器和下加熱器電路。只要水箱頂部的水溫低於恆溫器的調定溫度,它就閉合上加熱器電路,因此僅有上加熱器有電流流通;當該處水溫達到預定溫度時,控溫開關動作,斷開上加熱器電路,並藉助反向動作,接通下部的控溫器,此時電流只流過下部控溫開關和下部電熱元件,如圖8所示。這種控溫器的優點是用水量不大時只加熱上部的熱水,可省時、省電。

單投控溫開關和電路的連接,見圖7。這種開關僅有一對接觸點,它與下部的電熱元件相串聯,受熱水器底部溫度的影響而起著開啟和閉合作用。 雙投式控溫開關控制著上加熱器和下加熱器電路。只要水箱頂部的水溫低於恆溫器的調定溫度,它就閉合上加熱器電路,因此僅有上加熱器有電流流通;當該處水溫達到預定溫度時,控溫開關動作,斷開上加熱器電路,並藉助反向動作,接通下部的控溫器,此時電流只流過下部控溫開關和下部電熱元件,如圖8所示。這種控溫器的優點是用水量不大時只加熱上部的熱水,可省時、省電。

(3) 毛細管型控溫器毛細管型控溫器的結構見圖9。其中感溫包用φ3~φ6毫米的鋼管制成,並由毛細管連接引到膨脹膜盒內,組成一個密封式的膨脹(或收縮)系統,其內灌入對溫度變化較敏感的化學藥劑(如二氯二氟甲烷等)。膨脹膜盒與槓桿緊密相連,槓桿的一端固定,另一端與微動開關接觸。

它的動作原理是先由感溫包測得水溫的微小變化,如果溫度升高,感溫包內的二氯二氟甲烷便會立即膨脹,並傳到膨脹盒內,推動槓桿,把微動開關觸點斷開,切斷電源,使電熱元件逐漸冷卻。而當溫度降到一定限度時,感溫包及膨脹盒內的氣體又會收縮,此時槓桿恢復到原來位置,微動開關重新閉合,接通電源,電熱元件又重新加熱。如此反覆動作,便可使電熱裝置達到恆溫的目的。

調溫旋軸及調整螺絲是供選擇溫度用的,調旋得當,可以取得所需的恆溫溫度。

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2.工作原理 圖10為設有兩組加熱器的貯水式電熱水器的電路。開始時,全水箱充滿冷水,只由上控溫器接通上加熱器,用以加熱佔全箱約1/4容積的水箱頂部的水。當水箱頂水溫達到上控溫器調定的水溫時,下加熱器才接通,此時箱頂熱水器就可以使用了。

下加熱器的電路接通時,箱內的水就由下加熱器來加熱。如果這時有一些熱水被抽出水箱,則從水箱底部補充進來等量的冷水,繼續被下加熱器加熱。

正常使用時,一般只有下部加熱器接通。如果在同一時間內由箱內抽出的水超過3/4,則需要由上加熱器同時加熱。

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​3.常見故障和處理方法

(1) 貯水箱內的水不熱。檢查保險絲是否完好;電熱元件是否斷路;控溫開關是否斷開等。如果指示燈亮,說明保險絲完好。故障必在電熱元件或控溫器上。可以根據情況給以更換或重新調整。

(2)水不夠熱。這是由於部分電熱元件損壞或控溫器動作溫度太低引起,可更換損壞的電熱元件或對控溫開關重新調整。

(3)水溫太高。調節控溫器,看是否能降溫。如果不行,說明控溫開關觸點被卡死,需要拆修或更換控溫器。

(4) 電熱元件失靈。這是電熱水器最易發生的故障,因為電熱元件最易受有浸蝕性的水的腐蝕而鏽蝕。如果安裝一年後就出問題,就應換上一種能抗水腐蝕的電熱元件。另外,在硬水地區使用時,應定期從箱內取出電熱元件來清理水垢。清理時不可用利器刮傷電熱元件的金屬保護層

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