Какой контактор выбрать для электрического водонагревателя

Как подключить водонагреватель к электричеству — ошибки, выбор кабеля, розетки, автоматов.

Для комфортного проживания в доме, когда хочется постоянно пользоваться горячей водой, а не зависеть от ремонтного графика монополистов, способных отключить эту воду на неизвестное количество дней, многие задумываются о приобретении бойлера.

Чаще всего выбор падает в сторону накопительного водонагревателя. Они бывают разных фирм Аристон, Дражице, Бакси и т.д., форм и конструкций — плоскими, цилиндрическими или вытянутыми.

Монтаж труб холодной и горячей воды у них может и отличаться, однако подключаются в сеть 220В они все однотипно.

Многие ошибочно полагают, для того чтобы подключить бойлер, достаточно воткнуть вилку в розетку и о большем не беспокоиться. Однако забывают, что именно в бойлере, в случае нарушения изоляции, через воду может произойти непосредственный контакт электричества с человеком.

    выбор сечения питающего кабеля (зависит от мощности бойлера)
    выбор автоматического выключателя для питания эл.сети бойлера
    выбор розетки

При ремонте в новых квартирах, на бойлер обычно проводят отдельную проводку непосредственно от щитка. Если же вы хотите подключить бойлер к старой общей проводке, на которой уже подключено несколько розеток, обязательно убедитесь, что она выдержит мощность бойлера.

В большинстве случаев, при мощности до 3,5квт, проводка должна быть выполнена 3-х жильным медным кабелем ВВГнГ-Ls, сечением не менее 2,5мм2.

Трехжильный кабель необходим для того, чтобы обеспечить постоянную связь с заземлением.

Автомат подключения бойлера выбирайте двухполюсный. Номинальный ток автомата 16А (достаточно при мощности бойлера до 3,5 кВт).

При нагрузке до 2кВт подойдет автоматический выключатель с номинальным током 10А.

Если бойлер подключается от розетки, то розетка должна иметь степень защиты IP44. Это розетки для помещений с повышенным уровнем влажности.

Запомните, что розетку в ванной можно размещать только в определенных местах. И есть зоны где это делать категорически запрещено. Подробнее об это можно прочесть в статье «Розетка в ванной комнате — 5 правил размещения».

Если в ней написано, что данный бойлер можно подключать двумя способами

    и через штатный шнур питания

то здесь гарантии вы не лишитесь.

К тому же при необходимости демонтажа аппарата со стены, при наличии вилки, вам не потребуется вызывать электрика для его отключения от питания. Вытащил вилку, снимай, переставляй, делай что хочешь.

Мощные бойлеры свыше 3,5квт, следует подключать только напрямую через автоматический выключатель, розеточное подключение здесь не допустимо.

Кабель нужно заводить так, чтобы не было пересечений с водопроводными трубами и местами будущего крепежа нагревателя.

В питающей линии бойлера обязательна установка УЗО — устройства защитного отключения. Его по току выбирайте на один порядок выше, чем ток автомата.

Ток утечки для УЗО – 10мА или 30мА.

Почему лучше 10мА, а не больше, можно понять из вот этой таблички воздействия тока на организм человека:

Существенный минус здесь, что на 10мА защита может ложно срабатывать. Особенно если у вас водонагреватель висит уже не первый год и в местах подключения клемм нередко образуется вот такой конденсат и влага.

Как проверить ложное это срабатывание или неисправен сам ТЭН? Для этого воспользуйтесь мультиметром.

Выключаете питающий автомат или вытаскиваете вилку с розетки и отсоединяете штатное заземление с корпуса титана.

Затем снимаете клеммные зажимы с самого тэна, и с помощью щупов измеряете сопротивление между корпусом бойлера и нагревательным элементом.

При исправности тэна, показания на экране мультиметра должны стремится к бесконечности, то есть быть примерно вот такими:

При пробое и повреждении нагревателя они будут либо нулевыми, но чаще всего могут составлять несколько сотен и даже килоОм. На фото ниже именно такой вариант

500кОм.

Очень часто, во многих последних моделях бойлера, УЗО с током утечки на 15мА уже идет встроенным в кабель для подключения к розетке. В этом случае устанавливать дополнительный аппарат защиты от тока утечки в щитке может и не потребоваться.

Однако не забывайте, что такое встроенное УЗО будет защищать от утечки только при повреждении в самом нагревателе, но никак не защитит вас при неисправности непосредственно в розетке или питающей проводке до нее.

Как найти такие и другие подобные неисправности и к чему это может привести, можно ознакомиться в статье ”Бьет током в ванной. 5 причин и что делать?”

А что делать, если вы не специалист в электричестве и сами не можете или не хотите лезть в электрощиток, дабы смонтировать там все требуемые аппараты защиты. Но при этом обезопасить себя все равно нужно.

Включаете ее в существующую розетку в ванной, а уже через нее втыкаете вилку от шнура бойлера.

Будет ли срабатывать устройство защитного отключения на бойлер, если у вас нет заземления? Будет. Эти две системы при работе вместе призваны дополнять друг друга.

В случае утечки тока на бойлере без заземления, аппарат защиты отработает лишь тогда, когда вы непосредственно прикоснетесь к баку или к воде из него (при включенных ТЭНах).

Схема подключения бойлера через розетку:

Электрическая схема водонагревателя:

Условная схема без розетки напрямую с щитка:

    установка розетки непосредственно под самим бойлером

Делать этого категорически нельзя. Розетки должны быть вынесены в сторону от нагревательного прибора и размещены выше смесителей. Не забывайте о предохранительном клапане и возможных протечках.

Клапан сработает как последняя ступень защиты, если термостат отказал. Кстати термостат нужно проверять в первую очередь, когда лампочка на панели не светится, и тэны не греют. Смотрите в каком положении кнопочка на элементе, она может быть «выбита».

    частой ошибкой при подключении аппарата напрямую в розетку, является желание отключить прибор путем выдергивания вилки в тот момент, когда вода еще не нагрелась и нагреватель все еще работает

Если его мощность достигает 3,5кВт, то при таком разрыве контактов может возникнуть искрение, с образование дуги. А так как ванная это помещение с повышенной влажностью, последствия могут быть не предсказуемыми.

    нельзя включать в сеть пустой бойлер без воды

ТЭН который установлен внутри, требует водяного охлаждения. Без него он попросту перегорит и выйдет из строя. Поэтому перед каждым включением проверяйте наличие воды в бойлере.

И вообще не рекомендуется держать титан без воды. Это уменьшает срок его службы. В полном баке содержится меньше кислорода, а соответственно и риск коррозии уменьшается.

Плюс магниевый анод, который тоже защищает от образования ржавчины, работает только при заполненном баке.

    подключение водонагревателя только через УЗО, либо только через автомат

Эти два аппарата защиты должны дублировать друг друга. УЗО защищает от тока утечки, а простой автомат от перегрузки и коротких замыканий.

Если позволяет бюджет, то вместо этих двух защитных элементов можно установить один дифф.автомат, он заменит оба прибора.

Схема подключения бойлера

Приветствую вас, уважаемые читатели сайта http://elektrik-sam.info.

В этой статье мы подробно рассмотрим электрическую схему бойлера и как подключить бойлер к электричеству.

Сначала рассмотрим типовую электрическую схему бойлера — электроводонагревателя, из каких основных компонентов она состоит, для чего они необходимы и как взаимодействуют между собой. Затем рассмотрим, как подключить бойлер к электричеству, т.е. к электрической сети.

Электрическая схема бойлера.

Давайте рассмотрим общую электрическую схему бойлера, когда на переднюю панель бака вынесена отдельная ручка регулировки температуры нагрева воды, а регулятор температуры и термостат (термореле) выполнены отдельно.

Электрическая схема бойлера состоит из следующих компонентов:

Питающее напряжение по нулевому N (синего цвета) и фазному L (красного цвета) проводам от электрического щита подаются к бойлеру, в нашей схеме к входным клеммам термостата. Нулевой защитный провод PE при помощи винта подключается к корпусу бака водонагревателя.

От выходных клемм термостата ноль подключается к первому контакту ТЭНа, а фаза подключается ко входному разъему терморегулятора. Выходной разъем терморегулятора соединен со вторым контактом ТЭНа. Индикаторная лампочка подключена к выходной нулевой клемме термостата и к выходному разъему терморегулятора (фаза).

ВАЖНО!

Перед подключением бойлера к электрической сети, необходимо обязательно заполнить его бак водой. В противном случае ТЭН перегреется и выйдет из строя.

Итак, заполняем водонагреватель водой, ручкой регулятора температуры устанавливаем желаемую температуру нагрева воды, включаем в электрощите электрический аппарат защиты, подавая тем самым питающее напряжение в электрическую схему бойлера.

Читайте также:  Почему ноутбук зависает при подключении к сети?

Поскольку вода холодная, цепь терморегулятора замкнута, горит индикаторная лампочка, сигнализирующая о нагреве воды, через ТЭН проходит ток и вода в баке нагревается.

При достижении заданной температуры, которая измеряется датчиком температуры терморегулятора, терморегулятор разрывает цепь питания ТЭНа, индикаторная лампочка гаснет, вода начинает охлаждаться.

При снижении температуры воды в баке ниже определенного значения, цепь питания ТЭНа замыкается и опять начинается нагрев. Так происходит процесс поддержания постоянной температуры воды в баке.

Термостат выполняет роль предохранителя. Если по какой-то причине температура воды в бойлере превысит допустимое значение, термостат разрывает цепь нулевого и фазного провода, отключая питание от ТЭНа и предотвращая тем самым перегрев воды в бойлере.

В некоторых моделях водонагревателей термостат и терморегулятор объединены в одном корпусе, при этом принцип работы схемы не меняется.

Как подключить бойлер к питающей электрической сети.

Теперь давайте рассмотрим, как подключить электроводонагреватель к электричеству?

На схеме выше бойлер подключается к электрической сети через УЗО и установленный последовательно с ним автоматический выключатель.

УЗО защищает от возможного поражения электрическим током в случае утечки тока при пробое на корпус или повреждении изоляции, а автоматический выключатель защищает цепь от возможной перегрузки или короткого замыкания.

В этой схеме кабель от электрощита напрямую подключается к входным клеммам бойлера, т.е. снимается защитный кожух, заводится питающий кабель, подключается к соответствующим клеммам и обратно закрывается защитным кожухом.

Подробно о том, какое выбрать УЗО, с какими параметрами, какой автоматический выключатель, какого номинала и характеристики, как соотнести параметры автомата с параметрами УЗО, как рассчитать необходимое сечение кабеля смотрите тут.

На схеме ниже показан вариант подключения водонагревателя через электрическую розетку.

Электрическая розетка подключается к кабелю, идущему от электрического щита, а уже в эту розетку подключается шнур с вилкой от бойлера.

Хочу заметить, что подключение напрямую к клеммам бойлера, без использования промежуточной розетки (как на первой схеме) является более надежным и предпочтительным.

Ну и вместо связки УЗО+автоматический выключатель можно использовать дифавтомат.

В этой схеме фаза и ноль от дифавтомата подключается непосредственно к входным клеммам бойлера. При этом нули до дифавтомата и после него не должны иметь общих соединений.

В этой схеме также может использоваться подключение и через розетку. Розетка устанавливается в линию после дифавтомата, и в нее включается вилка со шнуром от бойлера.

В схеме подключения бойлера к электрической питающей сети желательно использовать отдельную линию, выполненную кабелем необходимого сечения с установкой отдельного электрического аппарата защиты.

Более подробно смотрите видео Схема подключения бойлера:

Полезные материалы по теме:

Как подключить бойлер к электрической сети, схемы подключения бойлера

Комфортные условия проживания современного человека обеспечивает горячее водоснабжение. В городских условиях его централизованно поставляют предприятия коммунального хозяйства. Жители сельской местности, дачники, владельцы частных домов довольно часто вынуждены заниматься этим вопросом самостоятельно.

Для них промышленность выпускает многочисленные конструкции водонагревательных агрегатов, которые отличаются по устройству, производительности, условиям эксплуатации. За большинством из них закрепилось название «бойлер».

Под этим термином принято понимать котел с теплоносителем, который подогревается внутри конструкции или с ее внешней стороны.

Бойлер косвенного типа работает за счет источника нагрева, расположенного вне его корпуса, когда температура передается теплоносителю, циркулирующему по встроенному внутрь змеевику. Такие модели требуют постоянного сжигания топлива.

Бойлер прямого действия использует внутренний источник тепла. В бытовых целях широко применяют электрические конструкции, работающие по одному из принципов:

резистивного нагрева ТЭНами;

разогрева индукционными токами.

В обоих случаях управление работой и подключение бойлера к электрической энергии осуществляется по одинаковым схемам, основанным на протекании тока по нагревательному элементу для его нагрева или отключения с целью охлаждения.

Особенности конструкции электрического бойлера

Внутри герметично закрытого котла с теплоносителем — водой, циркулирующей по гидравлическим магистралям из трубопроводов и радиаторов, расположенных внутри помещения, смонтирована электрическая схема, включающая:

водонагреватель, которым чаще всего служит обыкновенный резистивный ТЭН;

измеритель температуры теплоносителя — датчик специальной конструкции, показания которого обрабатываются логической схемой для подачи напряжения на ТЭН или отключения его питания;

коммутационный аппарат в двухполюсном или однополюсном исполнении — термовыключатель;

защитный тепловой предохранитель;

схема индикация нагрева, которой может служить обыкновенная лампочка накаливания или светодиод с токоограничивающим резистором, подключенные параллельно контактам ТЭН.

Производители электротехнического измерительного и коммутационного оборудования выпускают готовые комплекты, имеющие в своем составе датчики измерения температуры, коммутационные аппараты и блок логики, обеспечивающий их взаимную связь для регулирования температуры теплоносителя.

Их принято называть термостатами или терморегуляторами. Датчик температуры монтируется внутри корпуса котла, а блок управления и коммутационные контакты тока располагают с внешней стороны.

Терморегуляторы могут быть выполнены на аналоговой базе или использовать микропроцессорные технологии. Конструкции последних обладают:

бо́льшими возможностями регулировок;

простыми в применении настройками уставок;

дополнительными эксплуатационными функциями.

В качестве примера можно привести модель электронного терморегулятора ТК-5 с микроконтроллером, дисплеем, двумя датчиками температуры, монтируемыми на входе и выходе теплоносителя в бойлер. Он позволяет учитывать изменения температуры в пределах 0÷120 градусов с погрешностью в 0,5О С, что более чем достаточно для бытовых целей.

Силовые контакты терморегулятора ТК-5 способны коммутировать номинальные токи силой в 6 ампер. Когда ТЭН создает бо́льшую нагрузку, то схема подключения бойлера к электрической сети требует модернизации — включения дополнительного магнитного пускателя, повторяющего работу выходных цепей терморегулятора контактами повышенной мощности.

У отдельных старых моделей бойлеров коммутация напряжения к нагревательному элементу может выполняться биметаллическими регуляторами механической конструкции.

Схема подключения бойлера через электрическую розетку

Промышленные модели небольших мощностей до 1,5÷2 киловатт создаются, как правило, для такого подключения.

При этом способе длительную безопасную работу обеспечивают:

техническое состояние бойлера, которое изменяется при длительной эксплутции;

правильный выбор конструкции розетки по мощности нагрузки;

учет состояния электрических цепей, по которым подается напряжение от квартирного щитка;

использование защитных устройств, предотвращающих последствия случайного возникновения аварий в схеме.

Особенности подключения бойлера к электрической сети через розетку

Силовые контакты разъемного коммутационного аппарата рассчитываются на определенный вид нагрузки, например, 6, 10 или 16 ампер. Ее величина указывается на корпусе. Если розетка будет меньшей мощности, то возникает перегрев и разрушение контактов.

По этой причине нельзя подключать бойлер к случайной, не соответствующей его нагрузке розетке.

Еще одним требованием безопасной эксплуатации подобной схемы является необходимость наличия в ней автоматического выключателя, посредством которого можно разрывать цепь питания ТЭН под нагрузкой. Контакты розетки и вилки не предназначены для гашения электрической дуги, возникающей в этом случае.

Состояние электропроводки

Провода бытовой сети, соединяющие розетку для бойлера с квартирным щитком, будут полностью воспринимать нагрузку ТЭНа. Они не должны перегреваться. Их материал и толщину следует правильно учитывать, иначе может возникнуть пожар.

К розетке с алюминиевой проводкой ТЭН подключать нельзя, как и к медной, тоньше чем 2,5 мм кв. Лучше использовать сечение 4 или 6 квадрат. Его необходимо предварительно рассчитать по тепловыделению и проанализировать по способам монтажа.

Защитные устройства

Бойлер создается для работы при номинальных характеристиках электрической сети с учетом возникновения в ней случайных неисправностей. Для предотвращения аварий в его конструкцию вводят защиты от:

повышения давления в баке;

пробоя электрической изоляции.

Если такие защиты производитель оборудования не предусмотрел во внутренней конструкции, то их следует монтировать в квартирном щитке.

Аварийный режим с превышением давления внутри бойлера

Обязательным условием безопасности является наличие устройства, предотвращающего закипание воды и выделение из нее растворенных газов, ибо при этом процессе создается повышенное давление, которое может разорвать корпус.

Подобная ситуация может возникнуть:

при залипании силовых контактов, когда они получили команду от температурного датчика через блок управления и не способны разорвать электрический ток через ТЭН;

неисправности датчика температуры, блока логики или связующих цепей управления.

Для предотвращения подобной аварии используют вторую ступень защиты, настроенную на более высокую уставку температуры, чем для рабочего режима. Ее величина выбирается близкой к точке закипания, а отключение осуществляется другим, резервным контактом.

Подобный разрыв цепи называют тепловым предохранителем. Применение для него отдельного датчика температуры или использование автономной механической конструкции, работающей по принципам биметаллических расцепителей, повышает общую надежность системы.

Аварийный режим с токами утечек

Металлический корпус бойлера может оказаться под потенциалом фазы при пробое изоляции ТЭН или подключающих проводов на корпус. Такая ситуация — прямая предпосылка для получения человеком электрической травмы. Исправить ее может УЗО, встроенное в электрическую схему.

Промышленные образцы бойлеров могут выпускаться с вмонтированным устройством защитного отключения или не иметь его.

Для правильной работы УЗО необходимо обеспечить надежное соединение корпуса бойлера с главной шиной заземления через защитный РЕ проводник.

Читайте также:  Подключение узо с заземлением схема

Короткое замыкание внутренних цепей

Отключать электрическую схему от КЗ призван автоматический выключатель.

Схема подключения бойлера кабелем к квартирному щитку

Это наиболее распространенный вариант, так как обычно мощность бойлера выбирают больше двух киловатт.

Здесь также необходимо выполнить все рекомендации по безопасному подключению, что и в предыдущем случае. К бойлеру от квартирного щитка потребуется проложить отдельный кабель. Он должен надежно передавать токи действующих нагрузок.

Защиту его и бойлера организуют автоматическим выключателем и УЗО или дифавтоматом.

Схема подключения бойлера с учетом ограничения выделенной мощности

Любая проводка проектируется и монтируется под определённые нагрузки. Они назначаются электроснабжающей организацией. В современной квартире у владельца жилплощади работает большое количество электрических приборов. Они могут легко превысить тот лимит мощности, который для них выделен.

Эксплуатировать домашнюю проводку таким образом опасно: она может перегреться и создать пожар.

Чтобы его предотвратить требуется отключать мощные потребители при создании критических нагрузок. Учитывая то, что ТЭН бойлера включается периодически для подогрева воды, температура которой быстро не снижается, то его нагрев обычно и приостанавливают, обеспечивая работу других приборов, например, холодильника, стиральной или посудомоечной машины.

С этой целью используют электронное устройство, обладающее функциями:

замера текущей мощности потребления сети;

сравнивания ее величины со значением выставленной уставки для выявления момента критической перегрузки;

отключения выбранных потребителей по заранее подготовленному алгоритму;

автоматического возобновления питания выведенных из эксплуатации приборов при восстановлении условий для их нормальной работы.

Промышленная разработка

В качестве такого прибора можно использовать заводской ограничитель мощности ОМ-110.

Он предотвратит частые отключения сети автоматическим выключателем от перегрузок, создаст нормальный режим потребления электроэнергии для всех подключенных электроприборов.

Ограничитель мощности ОМ-110 предназначен для работы с нагрузками до:

или двадцати киловатт.

Для второго варианта эксплуатации схема соединения проводов выполняется следующим способом.

При его подключении для работы с нагрузками до 20 кВА один из питающих проводов пропускается через корпус, в котором вмонтирован встроенный трансформатор тока, являющийся чувствительным измерительным органом.

Схема самодельного прибора ограничения мощности для изготовления своими руками

Подобную конструкцию способен выполнить любой радиолюбитель. В ней фазный и нулевой проводники прямо от электросчетчика идут в квартиру и ответвляются к бойлеру. Фаза пропускается через первичную обмотку измерительного трансформатора, выполненную полуторным витком провода, выдерживающего нагрузку до 30 ампер.

На эту же величину подбираются контакты ручного переключателя SA1 с тиристором VS1, диодным мостом VD3÷6 и соединительными проводами. Таким способом создается запас мощности схемы, обеспечивающий ее нормальную работу в разных ситуациях.

Измерительный трансформатор можно намотать на любом железе. Первичную обмотку выполняют из цельного провода или нескольких параллельных цепочек, а вторичную навивают монолитной жилой с количеством витков порядка полутора тысяч.

Обмотки между собой и магнитопроводом отделяют картонными диэлектрическими или стеклотекстолитовыми прокладками.

После вторичной обмотки подключают диод VD1, который в импульсном режиме подзаряжает электролитический конденсатор С1. Эта цепочка настраивается так, чтобы при токе через первичную обмотку в 30А на конденсаторе образовывалось напряжение 45 вольт.

Оно подается на узел управления базы транзистора VT1 через токоограничивающий, регулирующий и шунтирующие резисторы R1, R2, R3 и указательный светодиод HL1.

Потенциометром R2 при наладке устанавливают ток, вызывающий напряжение пробоя стабилитрона VD2 (с учетом светодиода). В этот момент происходит открытие транзистора VT1 и шунтирование управляющего электрода силового тиристора VS1 на минус схемы, от которой он до этого отделялся падением напряжения на сопротивлении резистора R4. При этом тиристор закрывается и отключает ток, проходящий на бойлер.

Необходимо заметить, что время его отключения не превышает десяти миллисекунд, что в два раза быстрее, чем у обычных релейных схем механической конструкции с измерительным и исполнительным органом.

Через светодиод HL1 потечет ток, и он своим свечением будет указывать на срабатывание тиристора, приводящее к отключению нагрева бойлера.

Светодиод HL2 информирует о подаче напряжения на ТЭН бойлера при его эксплуатации. В исправной схеме светится один из светодиодов. Когда же они одновременно погашены или горят, то это явный признак неисправности. Схему ограничения мощности надо отключить. Для этого бойлер переводят на работу от сети синусоидального переменного тока в штатный режим переключателем SA1.

Особенностью этой разработки является то, что она предназначена для питания электроэнергией только резистивных нагрузок, так как в ней переменное напряжение диодным мостом преобразуется в постоянное. Поэтому подобная схема подключения бойлера не может быть использована для работы устройств с асинхронными двигателями и другими приборами, нуждающимися в чистой синусоиде.

Даже лампочки накаливания частично снижают свой ресурс под влиянием пульсаций тока. Нормально в этой схеме может работать только электрический чайник, утюг или камин с ТЭНами.

Если в конструкции бойлера используется электронные, а не биметаллические терморегуляторы, то для их питания необходимо подавать напряжение, соответствующее заводскому режиму эксплуатации.

Подключение бойлера к электрической сети.

Если Вы решили, что будете подключать бойлер своими руками, то дальнейшая информация будет для Вас крайне полезна.

Электронагреватели обладают большой мощностью, поэтому предельно требовательны к электросети. Для того чтобы подключить электропитание к бойлеру Вам необходимо провести от распределительного щита квартиры отдельный кабель, с сечением медной жилы не менее 2,5 мм, а сам распределительный щит обязательно оснастить прибором УЗО, который защитит жителей квартиры или дома от поражения электрическим током в случае утечки электричества на корпус бойлера. Иногда устройство защитного отключения (УЗО) входит в комплект с бойлером.

Запомните: Устройство защитного отключения для бойлера — это необходимость!

Существует простая схема подключения водонагревателя и она предусматривает подключение прибора непосредственно в розетку.

Водонагреватель, подключенный через розетку:

Бойлер в обязательном порядке должен быть заземлен, поэтому для его подключения понадобится трехполюсная розетка. Если водонагреватель устанавливается в ванной, то розетка обязательно должна быть влагостойкой.

Однако следует учесть, что схема подключения бойлера в розетку подойдет только для приборов небольшой мощности. При таком соединении розетка будет перегреваться. Результатом перегрева станет зазор между контактами, через который будет пробиваться искра. В итоге возможно выгорание розетки, выход из строя дорогостоящего водонагревателя или пожар.

Единственным способом полностью отключить подключенный по такой схеме бойлер от сети – это вытащить вилку из розетки. Это действие всегда негативно сказывается на работе приборов большой мощности, а если к тому же дело происходит в помещении с повышенной влажности – опасно вдвойне.

Более правильным решением будет максимально вывести соединения электрических кабелей из помещений повышенной влажности, и свести к минимуму количество этих соединений. Самым правильным решением будет провести кабель из электрического щита напрямую к бойлеру без розеток. Желательно выделить для бойлера отдельный распределительный щит, который будет располагаться вне в помещений с повышенной влажностью.

При отсутствии вилки и розетки, функцию отключения прибора будет обеспечивать автоматический выключатель (автомат). Автомат защитит водонагреватель от выхода из строя в результате скачков тока в сети.

При выборе данного устройства следует учитывать, что автоматический выключатель, который будет обслуживать мощные приборы, такие как водонагреватель, ни в коем случае не должен обладать излишней чувствительностью, иначе он будет срабатывать постоянно.

В основном, для подключения мощных бойлеров используют автоматы, рассчитанные на силу тока 16А.

Автомат выполняет функцию защиты от повреждений сети и электроприборов, для защиты же людей применяется устройство защитного отключения (УЗО).

Принцип действия УЗО основан на постоянном сравнении силы тока, входящего в защищаемую прибором сеть с силой тока, выходящего из нее. Если эти 2 величины не совпадают и значение, большее, чем обычные потери, значит, где-то в сети происходит утечка, в лучшем случае через повреждения изоляции, в худшем – через тело человека.

Поэтому сила тока, при которой срабатывает УЗО, должна быть меньше, чем та, которая способна нанести человеку непоправимый вред. В отличие от автоматических выключателей, счет здесь идет на миллиамперы.

Кроме тока утечки, важным параметром УЗО является сила тока сети, на которую рассчитан прибор. Данное значение должно быть немного больше чем сила тока автомата, в этом случае при скачке тока в сети автомат отключится раньше, чем УЗО выйдет из строя.

Для подключения бойлера высокой мощности к электросети нам понадобится:

  • распределительный щит (можно подключить в общий, но не желательно)
  • автоматический выключатель, рассчитанный на ток 16А
  • трехжильный кабель необходимой длины.
  • устройство защитного отключения с током утечки менее 30мА, рассчитанное на работу в сети с силой тока более 16 А.

Примерная схема подключения бойлера к электросети.

И помните, что при подключении такого мощного электроприбора как бойлер, ни в коем случае не игнорируйте правила техники безопасности. Если сомневаетесь в своих силах, не рискуйте, а лучше обратитесь к специалистам.

Устройство и схемы подключения ТЭН

05 Дек 2017г | Раздел: Электрика

Читайте также:  Подключение автомата в щитке

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Трубчатые электрические нагреватели (ТЭН) предназначены для преобразования электрической энергии в тепловую. Они применяются в качестве основы в нагревательных устройствах (приборах) промышленного и бытового назначения, осуществляющих нагрев различных сред путем конвекции, теплопроводности или излучения. Трубчатые нагреватели можно размещать непосредственно в нагреваемой среде, поэтому сфера их применения достаточно разнообразна: от утюгов и чайников до печей и реакторов.

1. Устройство ТЭН.

ТЭН представляет собой электрический нагревательный элемент, выполненный из тонкостенной металлической трубки (оболочки), материалом для которой служит медь, латунь, нержавеющая и углеродистая сталь. Внутри трубки расположена спираль из нихромовой проволоки, обладающая большим удельным электрическим сопротивлением. Концы спирали соединены с металлическими выводами, которыми нагреватель подключается к питающему напряжению.

От стенок трубки спираль изолирована спрессованным электроизоляционным наполнителем, который служит для отвода тепловой энергии от спирали и надежно фиксирует ее в центре трубки по всей длине. В качестве наполнителя используется плавленая окись магния, корунд или кварцевый песок. Для защиты наполнителя от проникновения влаги из окружающей среды торцы ТЭНа герметизируют термовлагостойким лаком.

Выводы нагревателя изолированы от стенок трубки и жестко зафиксированы керамическими изоляторами. Питающие провода подключаются к резьбовым концам выводов при помощи гаек и шайб.

Работает ТЭН следующим образом: при прохождении электрического тока по спирали она, нагреваясь, нагревает наполнитель и стенки трубки, через которые тепло излучается в окружающую среду.

При нагреве газообразных сред для увеличения теплоотдачи от ТЭНов применяют их оребрение, выполненное из материала с хорошей теплопроводностью. Как правило, для оребрения используют стальную гофрированную ленту, навитую по спирали на внешнюю оболочку ТЭНа.

Применение такого конструктивного решения способствует уменьшению габаритных размеров и токовой нагрузке нагревателя.

2. Схемы включения ТЭН в однофазную сеть.

Трубчатые электронагреватели рассчитаны на конкретное значение мощности и напряжения, поэтому для обеспечения номинального режима работы их подключают к питающей сети с соответствующим напряжением. Согласно ГОСТ 13268-88 нагреватели изготавливаются на номинальные напряжения: 12, 24, 36, 42, 48, 60, 127, 220, 380 В, однако наибольшее применение нашли ТЭНы рассчитанные на напряжение 127, 220 и 380 В.

Рассмотрим возможные варианты включения ТЭН в однофазную сеть.

2.1. Включение в розетку.

ТЭНы мощностью не более 1кВт (1000 Вт) можно смело включать в розетку через обычную штепсельную вилку, так как такой мощностью обладает основная масса электрических чайников и кипятильников, которыми мы разогреваем воду.

Через обычную вилку можно включить параллельно два ТЭН, но у обоих нагревателей мощность должна быть не более 1 кВт (1000 Вт), так как при параллельном соединении их общая мощность увеличивается до 2 кВт (2000 Вт). Таким образом, можно включить несколько нагревателей, но их общая мощность должна составлять не более 2 кВт, а для включения в розетку необходимо использовать более мощную вилку.

Бывает ситуация, когда дома завалялись несколько нагревателей, рассчитанных на рабочее напряжение 127 В, выкинуть их рука не поднимается, а в домашнюю сеть не включишь. В этом случае нагреватели включаются последовательно, что дает возможность подавать на них повышенное напряжение. При последовательном соединении двух нагревателей с напряжением 127 В их мощность остается прежней, а общее сопротивление увеличивается в два раза. Например, при включении двух нагревателей мощностью по 500 Вт их общая мощность составит 1000 Вт.

Однако в этой схеме есть один недостаток: если выйдет из строя любой из ТЭН, то работать не будут оба, так как разорвется электрическая цепь и прекратится подача питания.

Также надо помнить, что при последовательном соединении двух нагревателей с рабочим напряжением 220 В их общая мощность уменьшается в два раза, так как из-за увеличения общего сопротивления каждый нагреватель будет получать около 110 В вместо положенных 220 В.

2.2. Включение через автоматический выключатель.

Будет на много удобнее, если на ТЭНы подавать напряжение с помощью автоматического выключателя. Для этого необходимо в домовом щитке предусмотреть автомат, или же автомат установить непосредственно рядом с нагревательным устройством. Подача и отключение напряжения будет осуществляться включением/выключением автоматического выключателя.

Следующий вариант включения нагревателей осуществляется двухполюсным выключателем, что является наиболее предпочтительным, так как в этом случае фаза и ноль разрываются одновременно и ТЭН полностью отключается от общей схемы. Напряжение подается на верхние клеммы выключателя, а к нижним подключается нагреватель.

Если электрический нагреватель используется для нагрева воды и в доме проведено заземление, то для защиты от поражения электрическим током в случае пробоя изоляции нагревателя есть смысл установить УЗО или дифавтомат.

В этом случае заземляющий проводник соединяют с корпусом ТЭНа или подключают на специальный винт, закрепленный на корпусе емкости. Рядом с таким винтом изображают знак заземления. Рассмотрим схему с дифавтоматом:

Защита с дифавтоматом работает следующим образом: при пробое изоляции нагревателя на его корпусе появляется фаза, которая используя наименьшее сопротивление «пойдет» по заземляющему проводнику РЕ и создаст ток утечки. Если этот ток превысит уставку, то дифавтомат сработает и отключит подачу напряжения. Если в цепи произойдет короткое замыкание, то и в этом случае сработает дифавтомат и обесточит ТЭН.

При использовании УЗО между ним и нагревателем необходимо установить дополнительный однополюсный автомат, который в случае короткого замыкания отключит подачу напряжения на нагреватель и защитит УЗО от тока короткого замыкания. В случае пробоя изоляции УЗО отключит подачу напряжения.

2.3. Работа ТЭН в схемах регулирования температуры.

В схемах автоматического регулирования температуры питающее напряжение на электрические нагреватели подается через контакты пускателей, контакторов или термореле. В совокупности связка «нагреватель – термореле» или «нагреватель – термореле – контактор» представляет собой самый простой регулятор температуры, который может использоваться для поддержания температурного режима в помещениях или жидких средах. Контактор применяют в схеме для размножения контактов и для коммутации мощной нагрузки, на которую не рассчитаны контакты термореле.

Термореле может работать в режимах «Нагрев» или «Охлаждение», которые выбираются переключателем, расположенном на лицевой стороне реле. Работу ТЭН рассмотрим в режиме «Нагрев», так как именно этот режим используется наиболее часто.

Рассмотрим схему «нагреватель — термореле».

Питающее напряжение 220 В подается на входные клеммы двухполюсного автоматического выключателя. С выхода автомата напряжение поступает на клеммы питания термореле А1 и А2. Ноль соединяется с клеммой термореле А2 и левым выводом нагревателя.

Фаза соединяется с клеммой термореле А1 и перемычкой перебрасывается на левый вывод контакта К1 и постоянно присутствует на нем. Правый вывод контакта К1 соединен с правым выводом нагревателя. Датчик температуры подключается к клеммам Т1 и Т2.

В исходном состоянии, когда температура окружающей среды выше заданного значения, контакт реле К1 разомкнут и напряжение на ТЭН не поступает. Как только температура опустится ниже заданного значения, от датчика придет сигнал и реле даст команду на замыкание контакта К1. В этот момент фаза через замкнутый контакт К1 поступит на правый вывод нагревателя и нагреватель начнет нагреваться. При достижении заданной температуры от датчика опять придет сигнал и реле разомкнет контакт К1 и обесточит нагреватель.

Рассмотрим схему «нагреватель – термореле — контактор».

Питающее напряжение 220 В подается на входные клеммы двухполюсного автоматического выключателя. С выхода автомата напряжение поступает на клеммы питания термореле А1 и А2. Ноль соединяется с клеммой термореле А2, выводом А2 катушки контактора и нижним выводом нагревателя.

Фаза подается на клемму термореле А1 и перемычкой перебрасывается на левый вывод контакта К1, нижний силовой вывод контактора и постоянно присутствует на этих выводах. Правый вывод контакта К1 соединен с выводом А1 катушки контактора. Верхний силовой вывод контактора соединен с верхним выводом нагревателя. Датчик температуры подключается к клеммам Т1 и Т2.

В исходном состоянии, когда температура окружающей среды выше заданного значения, контакт реле К1 разомкнут и на ТЭН напряжение не поступает. При опускании температуры ниже заданного значения от датчика приходит сигнал и реле замыкает контакт К1, по которому фаза поступает на вывод А1 катушки контактора.

При появлении фазы на выводе А1 катушки срабатывает контактор, его силовые контакты замыкаются и фаза попадает на верхний вывод нагревателя и он начинает нагреваться. При достижении заданной температуры от датчика опять придет сигнал, реле разомкнет контакт К1 и обесточит контактор, который в свою очередь обесточит нагреватель.

Если возникли вопросы по контакторам, то Вы можете познакомиться с их устройством и работой, а также рассмотреть схемы подключения контакторов.

Вы также можете посмотреть ролик о нагревателях, где рассказывается и показывается работа каждой схемы.

На этом пока закончим, а во второй части рассмотрим схемы подключения ТЭН к трехфазной сети.
Удачи!

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...