中低速客车电热开水器防干烧功能分析

中低速客车电热开水器防干烧功能分析

邢耀双宋巍石录红林影超吕凤超

（中车唐山机车车辆有限责任公司产品研发中心河北唐山064000）

摘要：电热开水器是中低速客车的重要设备，本文通过对电热开水器工作原理简述，分别对电阻式电热开水器和电磁式电热开水器防干烧功能展开分析，并针对这两种电热开水器防干烧功能存在的缺点，提出了相应的改进措施。

关键词：电阻式电热开水器；电磁式电热开水器；防干烧功能；接触器；压力温度控制器

引言

随着铁路客车的快速发展，客车运行安全问题越来越受到各界的高度关注。电热开水器作为中低速客车的重要设备，不仅关系到全部旅客的饮水、吃饭等重大问题[1]，还与列车的行车安全息息相关。电热开水器防干烧功能是所有铁路客车电热开水器必须具备的基本功能之一，干烧故障会导致电加热管、防干烧热敏元件、控制模块及进水管单向阀等的损坏，更有甚者可能会引发电气火灾，严重影响列车的行车安全。因此，电热开水器防干烧功能是否正常必须给予高度关注。

1电热开水器工作原理简述

中低速客车电热开水器主要有电阻加热式电热开水器和电磁加热式电热开水器两种，均采用沸腾翻水式原理进行烧水，工作原理图如图1所示。电磁阀通电后，冷水经过滤器、电磁阀、控制箱冷却方管进入产水箱，当达到产水箱上水位时电磁阀关闭，停止进水并开始加热，水沸腾后从喇叭管上端跃出，进入储水箱，使产水箱水位下降，当降至产水箱中水位时电磁阀打开补水，至上水位时停止补水。当储水箱内热水水位升至上水位时，停止加热，自动进入保温状态。当取用热水使储水箱内热水水位降至下水位时，再次开始加热。如此即可连续不断地供应开水[2]。

通过上述分析可知，电阻式电热开水器仅有一级防干烧保护，如果接触器粘连，电热开水器干烧故障将不可避免，因此，电阻式电热开水器增加二级防干烧保护将会更加安全、可靠。

2.2电磁式电热开水器防干烧功能分析

电磁式电热开水器加热腔内壁上设置有压力温度控制器，当水位传感器失灵或发生器件损坏等突发情况导致产水箱内缺水、甚至无水时，这时加热腔内壁在电磁感应线圈作用下迅速升温，当加热腔内部的温度超过150℃时，安装在加热腔内壁上的温度控制器感应到温度上升，防干烧保护电路导通，控制箱面板上防干烧保险丝熔断，电热开水器停止加热。

电磁式电热开水器防干烧原理图如图3所示，图中K1即为压力温度控制器，当温度达到预设温度180℃时，压力温度控制器K1闭合，此时控制箱面板上的保险丝FU3熔断，控制板停止工作，从而加热线圈停止加热，即实现了防干烧功能。保险丝FU3熔断后，只有在人为更换保险丝后电热开水器才可以正常工作。

通过上述分析可知，电磁式电热开水器仅有一级防干烧保护，虽经多次试验证明压力温度控制器的可靠性，但如果增加二级防干烧保护，电磁式电热开水器的可靠性将会进一步提高。

3电热开水器防干烧功能改进建议

目前，中低速客车电热开水器仅有一级防干烧保护功能，但中低速客车源头质量问题中从没有发生过电热开水器干烧故障，由此说明，电热开水器一级防干烧功能还是比较可靠的。为进一步提高中低速客车电热开水器防干烧功能可靠性，现提出以下改进建议：

1）针对电阻式电热开水器可能会发生接触器粘连问题，可在电热开水器主电路中增加温度熔断器，当电热开水器发生干烧时，如果接触器失效，随着温度升高到一定值，温度熔断器熔断，断开加热管电源，干烧过程终止，具体原理如图4所示。

结语

防干烧功能作为中低速客车电热开水器的重要功能之一，与列车行车安全紧密相关。通过对电阻式电热开水器和电磁式电热开水器防干烧功能的分析，发现中低速客车电热开水器防干烧功能仅有一级保护，当防干烧电气元件发生故障时，防干烧功能将会失效，故给出了相应的改进建议，对电热开水器增加二级防干烧保护功能提供了基础。

参考文献

[1]刘为仁.提高点开水炉正常使用率[J].科学之友，2009(15):98-99

[2]张训.铁路用电开水炉自动控制系统设计[J].科技信息，2011（36）：379-380

[3]肖淑梅、王鹏、杨超.高速动车组电热开水器防干烧功能的研究[J].现代制造技术与装备，2013(3):14-15