电热水器触电事故探究

引言

随着经济快速发展和人们生活水平提高，电热水器逐渐成为日常生活中不可或缺的家用电器产品[1]。但是,由于使用环境复杂,电热水器也是最易引发触电事故的家用电器之一。国家统计局数据显示,每年因意外触电死亡的人数高达8 000人,其中电热水器触电事故导致人员身亡的案件不断见诸报道,电热水器的安全问题也屡次成为公众关注的焦点[2]。因此，分析电热水器及其使用环境的漏电风险，减少触电事故的发生，显得异常迫切和重要。

1电热水器触电模式

按照人体触及带电导体的方式不同，触电可以分为直接触电和间接触电两种。对电热水器而言，直接触电是指人体直接接触其正常使用状态带电导体—相线或中性线，形成导电回路，如图1所示。间接触电是指人体因触及电热水器带电外壳而触电（图2），正常状态下该外壳不带电，然而绝缘失效或线路异常等故障可能导致产品外壳带电。通常情况下，人无法直接接触电热水器内部带电部件，因此发生直接触电事故的可能性很小；但是，鉴于其特殊的应用场景，由漏电原因导致的电热水器间接触电事故却屡见不鲜。

2电热水器漏电流分析

案例1：2020年2月，重庆谨南某农户使用电热水器时触电身亡。经现场勘查，事发场所卫生间内由唯一三孔插座供电，电路未配置漏电保护开关和接地线，涉案电热水器安装在卫生间进门右侧墙壁，其下方驳接U型水阀、金属管、花洒和管道增压泵，热水器和增压泵经一延长线插座接入卫生间供电插座。经检查，插座表面有明显烧蚀痕迹，插座接地端带电，将插座接地端分别与电热水器及增压泵接地端子连接，热水器波纹管、增压泵等易触及金属外壳都显示带电。现场另接其他正常插座时，热水器外壳和增压泵外壳均不带电。对触电原因进行分析，在长时间温度冷热交替作用下，插座老化严重，绝缘性能下降，用户洗浴过程中，冷凝水在插座表面聚集，导致插座L/N极短路，插座严重烧毁，插座接地端漏电。漏电流经过电热水器和增压泵的电源插头接地端连接到电热水器接地金属及金属水管、花洒等易触及金属部件，人体接触到上述金属部件发生触电事故。

案例2：2022年7月，河北一男子中午洗澡时触电身亡。经鉴定分析，系厨房台面上涉案煎烤机存在绝缘失效缺陷，其电源线插头N极与其机身后侧易触及接地金属部件之间形成通路。受害者在浴室洗澡时，煎烤机放置于灶台台面，其电源线插头插入墙壁固定插座上，由于该插座相线和中性线接反，虽然并未使用煎烤机，但是电源线插头N极一直处于接入相（L）线状态，经由与其导通的机身后侧易触及接地金属部件接触机身后方供暖管，导致厨房金属供暖管带电。厨房带电的金属供暖管直接连通浴室内供暖管、与浴室供暖管接触的电热水器花洒金属软管，浴室内的金属供暖管和电热水器花洒金属软管均带电。受害者触碰到带电的电热水器花洒金属软管导致触电身亡。

案例3：2022年10月，四川省广汉市某用户在家中洗澡时发生意外触电事故。根据现场勘查情况，事发场所配电电路未设置接地线，涉案储水式电热水器不漏电，涉案增压泵插头的N极/PE极和N极/金属外壳的绝缘电阻测试结果为0Ω,增压泵绝缘性能失效，将增压泵独立正常连接水源及电路，增压泵外壳已出现漏电现象。综合分析原因，是增压泵内部绝缘失效，增压泵金属外壳漏电，导致与增压泵连接的金属部件（U型混水阀和花洒金属，此处漏电流只经过热水器的水路，不经过电热水器本体电路）带电，受害人在洗澡过程中接触花洒金属管时触电。

案例4：张娜娜等人[3]对一起电热水器漏电伤人案例进行了检测分析，通过拆解发现涉案热水器内部金属件存在腐蚀现象，腐蚀位置位于加热管与内胆间橡胶密封处，而腐蚀部位正下方即是加热管的两极，电源线的接线螺丝已锈蚀，金属底盘有明显的锈蚀痕迹。泄漏电流测试结果表明，其漏电电流超过国家标准GB 4706.1—2005《家用和类似用途电器的安全第1部分：通用要求》和GB 4706.12—2006《家用和类似用途电器的安全储水式热水器的特殊要求》的要求，电热水器存在漏电的物证特征。

分析上述4起案例的漏电流路径，如图3所示。案例1是插座漏电，也就是电热水器的供电电路漏电流为I漏1；案例2和案例3是电热水器的供水水路带电而引入漏电流I漏3；案例4是电热水器本体存在质量缺陷而漏电，漏电流为I漏2；然后流经电热水器水阀和花洒，形成I漏出，人体触碰到水阀和花洒导致触电事故。

1）电热水器供电电路漏电。我国很多地区建筑房屋的电路布线不规范，有相当比例家庭用电环境不满足国家标准，如布线故障、线路老化、开关插座不合格、接地不良等。布线故障、线路老化、开关插座不合格有可能出现漏电情况，接地不良对于线路漏电不能起到保护作用。若电热水器供电的电路系统中出现了绝缘失效缺陷，将导致电热水器接地线带电，从而引发触电事故。

2）电热水器水路引入电流。由于电热水器产品的特殊性，其在安装时需接入进出水管，若水路管道为金属管，当其他涉水电器漏电（如增压泵）时，漏电流就会沿着水管流至花洒，导致用户在洗澡时发生触电事故。

3）电热水器质量缺陷问题导致漏电。第一，电热水器属于CCC强制性认证产品，理论上市面上售卖的该类产品都经过了CCC强制性认证，不应存在安全质量问题，但是仍有少数制造商不严格按照国家标准要求生产，使得产品存在质量缺陷；第二，长时间不进行维护保养，热水器的发热元件金属外輪会因腐蚀积垢而损坏，使得内部金属加热丝与金属外輪导通发生漏电；第三，电热水器的使用环境相对恶劣，其内部元件和材料长时间处于高温高湿的环境中，容易因线路老化、腐蚀等原因造成绝缘失效而发生漏电，导致触电事故。

3电热水器“漏电”解决方案

人们治水患会考虑采取预防、隔断和疏导等方面的措施。电流如水流，基于上述电热水器漏电流分析，建议借鉴治水患的经验来“治理”电热水器漏电流。

3.1预防

预防热水器触电事故的发生，在日常使用中需做到一看、二查、三保养。一看是在购买时从正规渠道购买带有CCC标识的产品。目前，我国要求热水器等大小家电及电器产品（开关插座、电线等）均需通过CCC认证，消费者要注意识别。二查是查看全屋电器防护措施的完好性及使用年限，对防护措施失效或超过规定使用年限的电器产品，应及时予以报废处理。三保养是根据产品使用说明书正确地操作使用产品，定期进行维护保养。

3.2隔断

目前针对电热水器漏电流的隔断方法有两种技术方案。

第一种方案是“断电法”，即采取漏电保护插头防护，当电热水器出现漏电时，漏电保护插头会自动跳开，切断电路以防发生触电。但是，实际上家庭安装漏电开关后，仍然不能完全保证防止触电事故发生。根据漏电保护器的原理，当热水器前端供电电路已经出现漏电，如插座的接地端带电时，热水器的漏电保护插头相线电流IL和中性线电流IN之和仍然为0，其零序互感器铁芯不会出现磁通，因此漏电保护插头不会动作，此时使用电热水器仍会发生触电事故。所以除了电热水器用漏电保护插头外，在家庭进线处安装漏电保护断路器能起到更好的隔断效果。

第二种方案是“水阻法”，即在热水器进出水口增加一段绝缘管，延长水道，进而增加水流电阻，形成“防电墙”，当发生漏电时，经过“防电墙”组件后的出水电流可达到安全范围内，有效避免触电事故。但是该方法不能主动切断电源，当水质较差、水电导率较高时，通过“防电墙”后的电流也可能过大，超过安全值而导致触电事故[4]。另外，电热水器供水水路带电时，如增压泵漏电，漏电流经混水阀直接传导至花洒，人体触碰到金属花洒或带电的水流都会发生触电，而此时“防电墙”起不到任何作用。因此，也有相关研究人员建议[5]，使用绝缘水管将热水器进出水口分开，同时通过增加绝缘水管长度至1 m以上，形成“水阻降压”，起到防触电效果。

3.3疏导

电热水器通常设计为“I类器具”，GB 20429—2006《电热水器的安装规范》第5.1.4条规定:“I类热水器的安装必须有独立的插座及可靠接地，否则不应进行热水器的安装。”电热水器等I类器具具有可靠的接地措施，意味着电热水器等易触及接地金属外壳正确可靠地连接到配电线路良好的接地系统中，那么电热水器等接地金属外壳漏电时，漏电流即可经保护接地线导入大地，起到保护人身安全的作用。

鉴于电热水器触电事故风险特点，结合IEC标准关于电击危险防护的原则，应采取多重防护措施，至少是双重保护措施，确保有足够的后备措施来避免危险的产生。此外，考虑到电热水器电路环境及水路环境对触电风险的影响，极端环境或条件下电击防护要采取三重防护:基本绝缘防护、良好的接地保护和安装漏电保护器或“防电墙”。

4结论

电热水器触电模式多为间接触电模式，导致电热水器触电事故的原因是多方面的，欲解决热水器的触电问题，需要先搞清楚漏电流的来源，可以分别从电路环境、水路环境和热水器质量三方面进行排查识别。

电热水器产品的电气安全防护是一项系统工程，要结合其触电风险特点，综合考虑防护措施。购买正规的电器产品，按说明书要求安装使用电器产品，定期检查产品的触电防护措施并进行定期维护保养，为全屋设计完善的接地系统，可以有效地减少触电事故的发生。