摘要：文章主要介绍了动车组电热开水器的结构、工作原理、主要功能及优化改进项点，对电热开水器的检修维护具有指导意义。
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关键词：电热开水器；电磁式；防干烧
1 背景介绍
近年来，随着人们对饮用热水水质的安全需求逐渐加大，为了适应高速铁路车辆供水需要而研制的电热开水器，利用电磁感应加热原理产生饮用开水，水质干净卫生符合国家标准，能供旅客直接饮用。 2 结构和工作原理
2.1 主要结构
电热开水器采用一体式结构，主要包括壳体、管路系统、电气系统三大部分。
壳体采用不锈钢板制作，包括检修门、壳体左右侧边、隔水箱、用于固定电器箱水箱管路加强筋等部分组成。检修门包括上、下两个检修门组成。用平面锁对检修门进行开闭，平面锁与柜门采用锁紧固定，可拆卸更换。检修门与箱体接触面安装密封条，降低检修门关闭时与箱体碰撞声以及车辆运行过程中产生振动噪音。 服务器审计
管路由进水管路组成、出水管路组成、冷凝管路组成、排水管路组成等组成。
电气分主回路和控制回路：主回路三相三线交流电源经过漏电保护断路器、电源滤波器进入电控箱，经三相整流桥整流成直流电，由全桥逆变器把直流电转变成高频交流电，供给加热线圈，加热线圈在加热腔中产生涡流并使之发热，将水烧开。控制回路在单片机的程序作用下，能根据水箱水位的变化，控制电磁阀的开/关，逆变器的启/停，进行缺水保护、自动进水、加热、故障指示等功能。 2.2 工作原理
电磁感应式电热开水器是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的设备。
在保证供水、供电的条件下，水箱通过供水管路给电热开水器不间断供水，非饮用水从电
热开水器的供水口经过进水电磁阀、电控箱冷却器、单向阀、净水器进入产水箱，由产水箱的加热元件给非饮用水进行加热、消毒。水沸腾后部分开水由产水箱翻入储水箱，使水位下降，当降至产水箱中水位时进水电磁阀打开补水，至上水位时停止补水。当储水箱内开水水位升至上水位时，停止加热，自动进入保温状态。当取用开水使储水箱内开水水位降至下水位时，再次开始加热。如此反复即可连续不断地供应开水。
3 主要功能
3.1 防干烧功能
电热开水器具有三级防干烧保护功能。
对等网线>超市手推车一级保护：磁控管，设备状态正常时，电热开水器只有在产水箱高液位信号触发后才会停止进水。
二级保护：在磁控管、电磁阀故障等情况下，产水箱内缺水甚至无水，当加热腔内温度到达150℃时，加热腔内的防干烧温控器动作，在3秒内切断控制电源，电热开水器停止加热，且不可自动恢复。
三级保护：由于故障导致干烧发生，一、二级防干烧保护同时失效时，当产水箱外壁达到130℃-150℃时，三级温度保险丝熔断，切断控制电源，电热开水器停止加热，且不可恢复。
智慧珠拼盘3.2 液位报警功能
在电热开水器炉体内部有接水盘，当内部漏水时水会滴入接水盘内，接水盘内部安装有水浸传感器（如下图1所示），水浸传感器用于检测接水盘内的水位，当接水盘排水口堵塞时，水箱排气口冷凝水或管路漏水使内部积水超过报警液位时，会触发水浸传感器导通并动作，炉体内部进水电磁阀的电源切断，电热开水器停止进水和加热。接水面板上的加热和缺水指示灯会同时报警闪烁来提醒乘务人员；当接水盘中的水脱离报警水位后1分钟，电热开水器恢复正常工作。
图1 水浸传感器
此外，在电热开水器炉体外部还有一个积水盘，积水盘与过道的电热开水器间壁墙连接处安装有溢流装置，当积水盘内有积水漫过溢流装置时，水通过溢流装置流向过道，提醒乘务人员积水盘内有积水，注意清除积水。
3.3 自动保温功能
为保证旅客和司乘人员的使用，同时尽可能地减少能源消耗，电热开水器内部的单片微处理器设置了自动保温程序。当储水箱烧满开水处于满水位时自动进入保温状态，电热开水器每隔3分钟，自行开启产水箱加热8秒钟，靠产水箱与储水箱间不锈钢隔离板传热，确保储水箱中水温保持在95℃以上，可避免运行中因旅客长时间不接水后接出低温水。
3.4 防冻排空功能
电热开水器具有防冻排空功能，用于每天入库前排空内部存水，防止冬天低温储存时，内部的存水结冰将水箱、管路冻裂，同时也可将悬浮的水垢颗粒排空，防止水垢集结在水箱表面。
一键排空：在电热开水器炉体外壁两个检修门附近有一个排空按钮，当电热开水器不需供应热水时，持续按下排空按钮至少3秒钟，产水箱、储水箱、过滤器和整机的排水电磁阀同时打开15分钟，排空电热开水器内部的存水确保水箱和管道不会引起冻裂。
集控排空：当接收到集控排空信号时，电热开水器的产水箱、储水箱、净水器、进水管路排水电磁阀及进水电磁阀将全部打开排水，直至集控信号消失。
手动排空：在车辆处于无电或者电磁阀有故障的情况下，可用手动阀对电热开水器进行手动排水。当进水电磁阀断电后，需要排除进水管道内的存水时，可以打开底部手动阀进行排水。
3.5 低温排水功能
电热开水器储水箱外壁安装有温度传感器，在首次供电时，当储水箱内的水温低于85℃时，将进行一次排水，此时储水箱排水电磁阀得电打开5分钟排空内部低温存水，5分钟后恢复正常工作。
4 优化项点
4.1 冷热水阀阀柄颜
电热开水器统型时，水路原理基本相同，但统型未涉及各个管路所用水阀阀柄颜等细节部分，元器件是自定义及选型的，目前电热开水器所选用的水阀均为蝶形手柄。依据用户对给排水管路手动球阀的要求：球阀用于过冷水时，球阀手柄套颜为蓝；球阀用于过高于60℃热水时，球阀手柄套颜为红。
基于此要求，对蝶形手柄球阀型式进行了统一。其中产水箱和储水箱排空时下方管路用到的球阀和检修维护热水出水口的出水电磁阀为红阀柄，其余管路上设置的阀柄颜为蓝。
4.2 进水管路前端增加排气阀
重力供水时，由车上水箱往电热开水器供水时，进水管路进到电热开水器的管路中会有气体排出，但并不顺畅导致进水慢，因此在电热开水器上增加外围管路及排气阀（如下图2所示），新增的管路固定在电热开水器上部，规避重力进水憋气带来上水慢的问题。
图2 进水管路前端增加排气阀
4.3 出水电磁阀位置调整
电热开水器的出水电磁阀起初设置在炉体内部，电热开水器防冻排空时从出水电磁阀到接水面板间的管路中会有部分存水，无法排尽。优化后的出水电磁阀集成在接水面板内部（如下图3所示）。此优化优点是可实现热水手松即停功能，防止烫伤乘客。同时优化电热开水器内部的管路，使之不存水。
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