Почему напряжение на тэнах электроплиты 100 в?

Расчет мощности эл. ТЭНов

Оптимальным источником энергии, для нагрева испарительной емкости, является квартирная электрическая сеть, напряжением 220 В. Можно просто использовать для этих целей бытовую электроплиту. Но, при нагреве на электроплите, много энергии расходуется на бесполезный нагрев самой плиты, а также излучается во внешнюю среду, от нагревательного элемента, не совершая при этом, полезной работы. Эта, понапрасну затрачиваемая энергия, может достигать приличных значений — до 30-50 %, от общей затраченной мощности на нагрев куба. Поэтому использование обычных электроплит, является нерациональным с точки зрения экономии. Ведь за каждый лишний киловатт энергии, приходится платить. Наиболее эффективно использовать врезанные в испарительную емкость эл. ТЭНы. При таком исполнении, вся энергия расходуется только на нагрев куба + излучение от его стенок вовне. Стенки куба, для уменьшения тепловых потерь, необходимо теплоизолировать. Ведь затраты на излучение тепла, от стенок самого куба могут так же, составлять до 20 и более процентов, от всей затрачиваемой мощности, в зависимости от его размеров. Для использования в качестве нагревательных элементов врезанных в емкость, вполне подходят ТЭНы, от бытовых эл.чайников, или другие подходящие по размерам. Мощность таких ТЭНов, бывает разная. Наиболее часто применяются ТЭНы с выбитой на корпусе мощностью 1.0 кВт и 1.25 кВт. Но есть и другие.

Поэтому мощность 1-го ТЭНа, может не соответствовать по параметрам, для нагрева куба и быть больше или меньше. В таких случаях, для получения необходимой мощности нагрева, можно использовать несколько ТЭНов, соединенных последовательно или последовательно-параллельно. Коммутируя различные комбинации соединения ТЭНов, переключателем от бытовой эл. плиты, можно получать различную мощность. Например имея восемь врезанных ТЭНов, по 1.25 кВт каждый, в зависимости от комбинации включения, можно получить следующую мощность.

Такого диапазона вполне хватит для регулировки и поддержания нужной температуры при перегонке и ректификации. Но можно получить и иную мощность, добавив количество режимов переключения и используя различные комбинации включения.

Последовательное соединение 2-х ТЭНов по 1.25 кВт и подключение их к сети 220В, в сумме дает 625 Вт. Параллельное соединение, в сумме дает 2.5 кВт.

Рассчитать можно по следующей формуле.

Мы знаем напряжение, действующее в сети, это 220В. Далее мы так же знаем мощность ТЭН, выбитую на его поверхности допустим это 1,25 кВт, значит, нам нужно узнать силу тока, протекающую в этой цепи. Силу тока, зная напряжение и мощность, узнаем из следующей формулы.

Сила тока = мощность, деленная на напряжение в сети.

Записывается она так: I = P / U.

Где I — сила тока в амперах.

P — мощность в ваттах.

U — напряжение в вольтах.

При подсчете нужно мощность, указанную на корпусе ТЭН в кВт, перевести в ватты.

1,25 кВт = 1250Вт. Подставляем известные значения в эту формулу и получаем силу тока.

I = 1250Вт / 220 = 5,681 А

Далее зная силу тока подсчитываем сопротивление ТЭНа, по следующей формуле.

R = U / I, где

R — сопротивление в Омах

U — напряжение в вольтах

I — сила тока в амперах

Подставляем известные значения в формулу и узнаем сопротивление 1 ТЭНа.

R = 220 / 5.681 = 38,725 Ом.

Далее подсчитываем общее сопротивление всех последовательно соединенных ТЭНов. Общее сопротивление равно сумме всех сопротивлений, соединенных последовательно ТЭНов

Rобщ = R1+ R2 + R3 и т.д.

Таким образом, два последовательно соединенных ТЭНа, имеют сопротивление равное 77,45 Ом. Теперь нетрудно подсчитать мощность выделяемую этими двумя ТЭНами.

P = U 2 / R где,

P — мощность в ваттах

U 2 — напряжение в квадрате, в вольтах

R — общее сопротивление всех посл. соед. ТЭНов

P = 624,919 Вт, округляем до значения 625 Вт.

Далее при необходимости можно подсчитать мощность любого количества последовательно соединенных ТЭНов, или ориентироваться на таблицу.

В таблице 1.1 приведены значения для последовательного соединения ТЭНов.

Кол-во ТЭНМощность (Вт)Сопротивление (Ом)Напряжение (В)Сила тока (А)
11250,00038,7252205,68
Последовательное соединение
26252 ТЭН = 77,452202,84
34163 ТЭН =1 16,1752201,89
43124 ТЭН=154,92201,42
52505 ТЭН=193,6252201,13
62086 ТЭН=232,352200,94
71787 ТЭН=271,0752200,81
81568 ТЭН=309,82200,71

В таблице 1.2 приведены значения для параллельного соединения ТЭНов.

Кол-во ТЭНМощность (Вт)Сопротивление (Ом)Напряжение (В)Сила тока (А)
Параллельное соединение
225002 ТЭН=19,362522011,36
337503 ТЭН=12,908322017,04
450004 ТЭН=9,6812522022,72
562505 ТЭН=7,745022028,40
675006 ТЭН=6,4541522034,08
787507 ТЭН=5,532122039,76
8100008 ТЭН=4,84022045,45

Еще один немаловажный плюс, который дает последовательное соединение ТЭНов, это уменьшенный в несколько раз протекающий через них ток, и соответственно малый нагрев корпуса нагревательного элемента, тем самым не допускается пригорание браги во время перегонки и не привносит неприятного дополнительного вкуса и запаха в конечный продукт. Так же ресурс работы ТЭНов, при таком включении, будет практически вечным.

Расчеты выполнены для ТЭНов, мощностью 1.25 кВт. Для ТЭНов другой мощности, общую мощность нужно пересчитать согласно закона Ома, пользуясь выше приведенными формулами.

Как проверить (прозвонить) ТЭН?

В этой статье мы подробно рассмотрим, как своими руками можно проверить исправность ТЭНа — нагревательного элемента.

В настоящее время в быту широко применяются водонагревательные приборы. Это — стиральные машины, электрочайники , электроплиты, бойлеры, и другие приборы.

Во всех этих приборах нагрев воды происходит при помощи ТЭНа — трубчатого электронагревателя.

Внутри ТЭНа находится проволочная спираль с высоким удельным электрическим сопротивлением, которая при прохождении по ней электрического тока нагревается.

Пространство между спиралью и корпусом ТЭНа заполнено электроизоляционным наполнителем с высокой теплопроводностью, который хорошо проводит тепло.

Когда электронагревательные приборы перестают нагревать воду, чаще всего виной этому — выход из строя ТЭНа.

Итак, как проверить ТЭН?

1. Перед проверкой необходимо рассчитать сопротивление ТЭНа. Для этого необходимо знать его мощность. Она обычно указывается на корпусе прибора и в паспорте к нему.

Зная мощность, рассчитываем ток, протекающий через ТЭН — это отношение мощности к напряжению электросети (220В):

I=P/U, Ампер.

После расчета тока, определяем сопротивление: отношение напряжения (220В) к току:

R=U/I, Ом.

Либо же можно сразу рассчитать сопротивление по следующей формуле:

R=U²/P, Ом.

Предположим, что у нас ТЭН мощностью 2000 Вт (2 кВт), напряжение питающей сети 220В, подставляя эти значения в формулу, получим:

Т.е. напряжение подставляем в Вольтах, мощность в Ваттах — сопротивление получаем в Омах.

2. Теперь приступаем непосредственно к проверке ТЭНа мультиметром (тестером).

Перед проведением измерений необходимо отключить электроприбор от питающей электросети и отсоединить провода от разъемов ТЭНа.

Переводим мультиметр в режим измерения сопротивления с диапазоном 200 Ом.

Касаемся щупами мультиметра к клеммам ТЭНа:

— если ТЭН исправен, то прибор должен показывать сопротивление, близкое к расчетному.

— если показывает ноль — значит замыкание внутри ТЭНа и его надо заменить.

— если показывает 1 (единицу) — обрыв ТЭНа и тоже замена (стрелочный тестер покажет ∞).

3. После этого проверяем пробой ТЭНа на корпус.

Переключатель прибора переводим в режим прозвонки «зуммер». Один щуп прибора подключаем к выводу ТЭНа, второй к корпусу ТЭНа (можно к клемме подключения заземления на ТЭНе).

Если пробоя на корпус нет — зуммер мультиметра не должен пищать.

Если зуммер пищит — значит ТЭН имеет пробой на корпус и требует замены.

Таким вот несложным способом можно проверить исправность трубчатого электронагревателя — ТЭНа с помощью мультиметра.

4. Но также возможен случай, когда изоляция ТЭНа со временем начинает портиться и возникает ток утечки на корпус. В этом случае для измерения сопротивления изоляции ТЭНа понадобится мегаомметр.

Если в цепи с ТЭНом установлено УЗО, то в случае ухудшениия или старения изоляции, ток утечки может может достигать величины, достаточной для срабатывания этого УЗО. Как я уже подробно объяснял в курсе по аппаратам защиты, УЗО может начать срабатывать, начиная с половины значения номинального отключающего дифференциального тока:
— от 5 мА для УЗО с уставкой 10 мА;
— от 15 мА для УЗО с уставкой 30 мА.

Мультиметр этого не покажет, поскольку нет короткого замыкания на корпус.

Также вы можете посмотреть, как проверить ТЭН в видеоформате:

Подпишитесь на мой канал на YouTue, и первым получайте доступ к новым видео по электрике.

Если видео было для Вас полезным, не забудьте нажать НРАВИТСЯ.

Также рекомендую прочитать:

Проходные выключатели схема без ответвительной коробки

Как выбрать квартирный электрощит

Что еще почитать?

все понятно, кроме замыкание внутри тена когда сопротимвление = 0…обьясните пожалуста ..

Внутри ТЭНа находится проволочная спираль с высоким удельным электрическим сопротивлением, которая при прохождении по ней электрического тока нагревается.

Пространство между спиралью и корпусом ТЭНа заполнено электроизоляционным наполнителем с высокой теплопроводностью, который хорошо проводит тепло.

Когда ТЭН исправен, его сопротивление должно быть близко к расчетному.

Когда происходит замыкание витков спирали ТЭНа, его сопротивление уменьшается и близко к нулю.

Читайте также:  Что такое система аскуэ?

Спасибо, всё написано доступным языком.

Благодарю автора за предоставленнные статьи и видеоинструкции. Хотя я и имею инженерное образование, но получал его от такого «препода», который не знал к каким клемам подключить сварочный аппарат, когда он позвал нас сварить ему гаражные ворота. Сейчас вижу, что простые общеизвестные формулы можно и нужно применять на практике, в домашних условиях и не бояться, что замкнешь или напартачишь. Главное получать знания от практиков, и что не маловажно, от таких которые могут доходчиво объяснить, что вопросов не остается.

При прозвонке ТЭНа мультиметр издает короткий писк, сопротивление порядка 400 — 500 Ом, которое стремительно возрастает до бесконечности. При периодической проверке сопротивление стремится к бесконечности. После интервала в 30-4- секунд и более история повторяется (короткий писк при начале измерения и возрастание сопротивления). При работе выбивает УЗО на шнуре водонагревателя и диф. автомат в щите. Произвел разборку, очистил ТЭНы (была ржавчина и накипь) — результата не дало. Что можете посоветовать?

Вы измеряете сопротивление или прозваниваете в режиме зуммера? Похоже, Вам необходимо заменить ТЭН. А выбивает УЗО и с ним диф. на вводе, поскольку у них нет селективности.

если показывает 1 (единицу) — обрыв ТЭНа и тоже замена (стрелочный тестер покажет ∞). Объясните пожалуйста.

Когда спираль ТЭНа перегорает, цепь разрывается и по ней перестает протекать ток. Т.е. в цепи — обрыв.
Мультиметр в этом случае показывает 1 (единицу), а стрелочный тестер — ∞ (бесконечность).

Спасибо автору за доходчивое объяснение. Сам имею вышку по энергетике, только силовым сетям (основная сеть). Практики было мало по эксплуатации электрооборудования. Сейчас понадобилось. И очень благодарен, что все автор разложил по полочкам. Еще раз спасибо.

Пожалуйста, рад, что информация пригодилась!

Д. день такая же проблема как и под №6, только тен выдает 18 Ом. На корпус не звонится, как и должно быть. Но УЗО в щитке и на шнурке сразу вышибает оба при включнии. Ума не приложу при каких условиях такое может быть. Два года без проблем.

Здравствуйте. УЗО срабатывает, если в цепи есть утечка тока. Причина может быть не только в ТЭНе. Влажная среда — смотрите нет ли влаги.

Если есть возможность, проверьте мегаометром сопротивление изоляции ТЭНа. При наличии тока утечки УЗО будет срабатывать.

Выбивают оба УЗО, т.к. нет селективности по времени,так и будет при наличии утечки — будут выбивать оба, либо вышестоящее.

Попробуйте проверить всю эл.цепь бойлера до вилки.
Не поможет, попробуйте заменить ТЭН.

Здравствуйте. Спасибо за статью помогла разобраться в том, что тэн не сгорел, но к сожалению не смог решить проблему с бойлером. Попробую описать проблему и буду рад есть посоветуете где «копать».
Бойлер Timberk с 2-мя тенами каждый по 1Kw. На каждый тэн свой выключатель 1 и 2. При включении 1 все работает… т.е. нагрев идет и поддержание температуры термостатом. Но если включить 2 тэн (даже без 1-го) через 3-4 секунды выбивает УЗО которое стоит на вилке бойлера.
Думал, что сгорел или замкнул тэн… разобрал бойлер, нашел Вашу статью, отключил провода. Без подключенного тэна N2 если включить УЗО не выбивает, но и сопротивление он дает верное и «зуммер» не пищит на корпус тэна… Я в ступоре…может есть идеи куда еще «копать»…. Заранее благодарен.
PS: сам тэн N2 еще из бойлера не вытаскивал.

Попробуйте проверить сопротивление изоляции ТЭНа мегаомметром.
УЗО может начать срабатывать, начиная с половины значения номинального отключающего дифференциального тока:
— от 5 мА для УЗО с уставкой 10 мА;
— от 15 мА для УЗО с уставкой 30 мА.

Спасибо Вам большое. Все дело было утечке через поврежденную изоляцию. На снятом ТЭНе получилось 4.4мА. Вот почему выбивало УЗО с задержкой в 3-4 сек. ТЭН заменил все стало ОК.
Но созрел еще один вопрос. Оригинального ТЭНа я не нашел и купил похожий (но на 1.3 Кв). То, что он немного мощнее это я думаю особо не страшно, быстрее будет греть, но вот в конструкции он отличается.
Попробую объяснить.
Старый ТЭН имеет трубку для термометра выше чем сам нагревательный элемент(НЭ), а новый имеет НЭ длинной как раз как старая трубка для термометра (т.к. он мощнее), а также новый ТЭН имеет 2 трубки для термометра разного диаметра, причем разного 4мм и 6мм. Та которая 4мм выше чем 6мм, но ниже на 1/3 чем в старом ТЭНе, а та которая на 6мм так вообще посередине ТЭНа заканчивается.
Но на старом трубка для термометра была как раз 6мм.
Я все-таки с набольшим усилием затолкал датчик температурный в 4мм канал (который повыше) и провел эксперимент … Включил новый ТЭН один на нагрев 45 градусов …..замерил температуру на выходе она была 50…затем включил еще 1 ТЭН (старый на 1 Кв, но с датчиком температуры выше т.е по факту у меня 2 датчика получается) и установил температуру 55 … после нагрева мерею термометром получается четко 55.
Вот теперь вопросики…
1. Я правильно понимаю, что термостат отключает по любому из сработавших датчиков температуры или он рассчитывает среднее значение?
2.Насколько «неправильно», что на новом ТЭНе я вставил датчик в «узкую» трубку.
3.Когда я достал неисправный ТЭН накипь лежала аккуратно внизу ТЭНа и была «рыхлой», а сам элемент был достаточно чист, но анода на нам не было (хотя место посадочное есть)
В новом тоже есть место для анода, но я его не поставил…
может все же надо было, как думаете (старый ТЭН был медным, а новый нержавейка)?
Вообще конечно пользуемся бойлером очень редко, когда горячую воду на профилактику отключают (макс. 1 мес. в год), но раз уж думаю в бойлер «залез» надо бы разобраться до конца что к чему.
Спасибо заранее за ответы, и что дочитали весь этот «опус» до конца 🙂

А как проверить пробой тена, если на амперметре нет зуммера?
Тем которым меряют ток в амперах.

Если у вас амперметр, то вы не проверите. Нужен прибор для проверки сопротивления.
Можно проверить стрелочным:
— обрыв будет показывать бесконечность (цепь разорвана);
— пробой на корпус, КЗ покажет ноль.

Здравствуйте Купил бак для нагрева воды.С ТЭНом 2кВт.Включил.ТЭН сразу начал гудеть.Остальное вроде в порядке.Подскажите почему гудит.Гудение похоже на сетевой фон.

Бывает шумит, как в чайнике при нагреве воды. Может быть гудит как трансформатор или дроссель, поскольку внутри ТЭНа проволочная спираль и витки могут издавать гул. Это не есть хорошо, обратитесь в сервис.

Здравствуйте. Измеряю тестером вилку стиральной машины. между 1 жилой и землей на вилке 1 кОм, между той же жилой и землей в розетке приблизительно тоже. Сопротивление непостоянное плавает. Машина еще старая с переключателем без электроники. Автомат 24А перестал держать и темное пятно в районе контакта. Говорит ли это о пробое тэна. Спасибо если ответите, если нет все равно спасибо за ваш труд.

Добрый день. ТЭН проверяйте мультиметром, отключив от него клеммы, тогда результат будет правильным.
На стир.машину устанавливают автомат максимум на 16А при кабеле 2,5 мм2.

Всем привет, вот такая у меня проблема.
Бойлер не греет воду, все проверил, термостаты рабочие, ТЭН на корпус не пробивает, вот только одно непонятно, меряю сопротивление ТЭНа показывает 10.2 МОм, хотя должно быть примерно 31 Ом(по формуле 250 в кв/2000)
Отдельно снимал термостат с ТЭНом включал в розетку на 15 сек, ТЭН нагревается.
В чем может быть проблема.
Заранее благодарен!

Для 2-х киловаттного ТЭНа сопротивление должно быть 220²/2000=24,2 Ом.
Вы измеряете мультиметром? Обычно мультиметр не измеряет МОм.
Если при снятом ТЭНе греет, проверьте всю эл.цепь бойлера, возможно где-то повреждение.

Здравствуйте. Водонагребатель аристон 1.5 квт. С светодиодной индикацией температуры. Сопротивление тена почти правильные 33 ома, накорпус не пробивает , но узо на вилке стандартное сразу выключает систему после включения или сброса .. мегометра нету проверить сопротивление изоляции.
Подскажите, пожалуйста, что ещё проверить или посмотреть.

Автор молодец,спасибо! У меня коротнула проводка из-за эл.чайника. Я вскрыл чайник и проверил ТЭН,поставив мультиметр на ЗУМ и он зазвенел,как при коротком! Я подумал,что ТЭНу кирдык и хотел выбросить,но потом почитал вашу статью и посмотрел видео и попробовал прозвонить,поставив на тестере 200 Ом,он у меня показал 25.6 Ом. По ходу,коротило где-то в реле и я его отключил,кинув на прямую провода на ТЭН. Короче чайник я спас,а релюшка мне и не нужна была! Только до сих пор не пойму,почему при исправном ТЭНе зуммер звенел,как при коротком? Спасибо за полезную статью!

Здравствуйте, Валерий.
Рад, что мои материалы помогли справиться с вашей проблемой.
ТЭН правильно проверять, предварительно отключив его клеммы из общей цепи. Возможно, в вашем случае показывало КЗ из-за неисправного реле и не отключенных клеммах ТЭНа.

Огромное спасибо за помощь.Очень полезная информация и ничего лишнего.

Как прозванивать тэн мультиметром

Если ваша стиральная машина, водонагреватель или электрический чайник перестали нагревать воду – в первую очередь необходимо проверить Трубчатый ЭлектроНагреватель – ТЭН, встроенный в них. Проще всего диагностировать неисправность можно прозвонив его и замерив фактическое сопротивление.
После этих несложных действий, вы будете точно знать, является ли он причиной поломки или виноват, например, термостат, проводка или что-то другое.

Весь цикл проверки трубчатого нагревателя должен включать:

Проверка утечки тока ТЭН

В первую очередь поиск причины неисправности необходимо начинать с проверки на утечку тока. Обычно, если такое происходит, сразу при включении в сеть срабатывает УЗО или дифференциальный выключатель и линия обесточивается.

Читайте также:  Подключение эл двигателя через пускатель

Поиск утечки выполняется в следующим образом:

1. Отключаем проверяемый электроприбор из розетки;

2. Разбираем его, чтобы получить доступ к клеммам электронагревателя;

3. Включаем на мультиметре режим прозвонки и вставляем щупы в разъемы «COM» и «VMa»;

4. Прозваниваем сперва один контакт на корпус устройства, затем другой;

5. Возможные результаты:

Есть сигнал, на дисплее показатель близкий к «0» – ТЭН неисправен;

— Нет сигнала, на дисплее «1» – утечки нет;

К сожалению, прозвонив таким образом, вы не всегда сможете обнаружить пробой. Довольно часто, выявляет это только специализированный тестер – мегаомметр, который проверяет цепи высоким напряжением. Мелкие повреждения изоляции выявляются только так. Мультиметр поймает лишь явные дефекты, например, когда фазный проводник касается нулевого.

Нередко, утечку поможет выявить замер на включённом ТЭНе. Но я не советую этого делать, если вы не уверены в своих навыках работы с электрооборудованием на все 100%.

Если вы обнаружили утечку, связь между одним из контактов и корпусом – нужно искать место пробоя. Я советую отсоединить питающие провода от электронагревателя и сделать замер без них. Тогда вы поймёте, виноват нагревательный элемент или другие элементы цепи питания.

Если же проблема не обнаружена, продолжаем диагностику:

Как прозвонить ТЭН на обрыв или короткое замыкание

Следующим важным этапом испытания работоспособности ТЭНа, является его прозвонка, для выявления двух основных неисправностей:

1. Обрыв нагревателя – токопроводящей нити, стержня или спирали внутри корпуса;

Пошаговая инструкция, которая поможет вам прозвонить ТЭН включает следующие действия:

1. Электроприбор отключается от сети;

2. Разбирается для доступа к контактам ТЭНа;

3. Отключаются питающие провода от нагревателя;

4. На мультиметре выбирается режим прозвонки, щупы устанавливаются в соответствующие разъемы «COM» и «VMa»;

5. Касаемся щупами выходных шпилек электронагревателя, каждый своей шпильки;

6. Возможные результаты:

Нет сигнала – внутренний токопроводящий нагревающийся стержень, спираль или нить повреждены;

Есть сигнал – ТЭН не поврежден, но всё еще возможно КЗ между его контактами, об этом обычно говорят близкие к нулю показатели на экране, в любом случае рекомендуется проверить сопротивление;

Если при прозвонке на дисплее будет «1» и звука зуеммера не последует – устройство повреждено, разрушен, разорван токопроводящий элемент. Именно он нагревается при включении. Чинить его нецелесообразно, обычно он просто меняется на новый.

Если же цепь прозванивается, сигнал идёт, а на дисплей отражает показатели отличные от «1» значит она целая.

Но радоваться рано, всё еще есть вероятность, что трубчатый электронагреватель неисправен, необходимо определить один из основных его показателей – внутреннее электрическое сопротивление.

Как определить сопротивление ТЭН мультиметром

Последним этапом проверки мультиметром трубчатых электронагревателей бытовой техники, будь то утюг, чайник, водонагреватель или стиральная машина, является измерение сопротивления. Только после этого вы наверняка решите является ли ТЭН причиной неисправности бытовой техники или нет.

1. Обесточиваем электроприбор — выключаем из розетки

2. Разбираем, чтобы добраться до контактов

3. Отключаем от его контактов провода (обязательно необходимо прозвонить на утечку – описано выше)

4. Выставляем на мультиметре режим проверки сопротивления (для бытового оборудования достаточно диапазона до 100 Ом)

5. Подсоединяем щупы мультиметра к контактным стержням или клеммам ТЭНа, каждый к своему

6. Возможные результаты:

«1», ТЭН неисправен, обрыв внутреннего токопроводящего стержня, пружины или нити.

«0» или близкое к этому значение, говорит о коротком замыкании внутри ТЭНа. Электрический ток не проходит через весь нагреватель как положено, а протекает напрямую между контактами, например, через проводник с малым сопротивлением (через материал трубки, наполнитель, воду и т.д.)

— Показывает какую-то величину отличную от «0» и «1». Это и есть значение внутреннего электрического сопротивления ТЭН, значит он исправен. Осталось определить его мощность, достаточно ли её для нагрева.

Как видите, замер внутреннего удельного сопротивления трубчатого электронагревателя практически точь в точь соответствует режиму прозвонки. А почему это так и какая между ними разница, обязательно прочитайте в нашей статье – «Как прозванивать мультиметром».

Как рассчитать электрическую мощность ТЭНа, зная его сопротивление

Измерив сопротивления, можно определить реальную мощность трубчатого электронагревателя и понять, соответствует ли она заявленной для прибора и достаточна ли для нагрева.

Для определения мощности, мы воспользуемся законом Ома, следующей формулой:

P=U 2 /R, Вт, где P – Мощность, Ватт; U – напряжение питающей сети, Вольт; R – Внутреннее электрическое сопротивление, Ом;

Пример расчета

Так, например, при измерении вы получили результат 20 Ом. Подставив в формулу, вычисляем:

P, ВтМощность ТЭНа = 220 2 В напряжение бытовой сети в квадрате / 20 Омсопротивление ТЭНа = 2 420 Вт

Соответственно, мощность ТЭН, который мы испытывали, 2420 Вт, что полностью соответствует заявленному показателю в паспорте. А учитывая то, что все остальные тесты он прошёл успешно, значит проблема не в нём и нужно искать дальше, например прозвонить электрические цепи или замерить напряжение в розетке.

Если же мультиметр покажет результат 100 Ом, то мощность будет всего порядка 500Вт. Этого естественно недостаточно для штатной работы и полноценного нагрева воды.

Увеличение сопротивления может быть вызвано разными процессами: уменьшением сечения проводника, окислением или загрязнением контактов и т.д. В любом случае, такой замер даст вам нужную информацию для дальнейшего поиска причин.

Как видите, проверить работу ТЭНа достаточно просто, для этого вам нужен лишь мультиметр и немого свободного времени. Многие проблемы выявит простая прозвонка, а если она не помогла, то замеры параметров сопротивления нагревательного устройства.

А Если вы столкнулись с какой-то проблемой, не описанной здесь, хотите что-то добавить или нашли ошибку – пишите в комментариях, это будет полезно многим.

Почему электрическая плита бьет током и как это можно исправить

Случается, через некоторое время после установки электроплиты, она начинает «кусать» своего хозяина, то есть корпус ее почему-то начинает биться током. Это могут быть совсем несильные удары, но приятного, конечно, мало, особенно если вы прикасаетесь к плите мокрыми руками.

Данную проблему необходимо устранять сразу, как только появились первые симптомы, иначе дело может дойти до серьезных и опасных для жизни травм. Назвать какую-то одну причину здесь нельзя, поэтому следует провести диагностику и правильно выявить корень неисправности, чтобы затем ее устранить.

Если вы более-менее разбираетесь в устройстве электрической плиты и имеете элементарные навыки обращения с мультиметром и индикаторной отверткой, то в принципе простая диагностика будет вам по силам. Однако важно помнить, что любые ремонтные действия с электрическими приборами сулят опасность, если у человека отсутствуют опыт и квалификация.

Лучше вызвать мастера по обслуживанию плит с группой по технике безопасности не ниже третьей, уж он то точно знает слабые места электроплит, имеет соответствующий опыт, и наверняка легко определит что и где не так, чтобы быстро это исправить!

Если же вы решили взяться за дело самостоятельно, то помните, что необходимо максимально соблюдать технику безопасности, внутренний осмотр плиты производится только в выключенном состоянии. Если плита будет включена, то с мокрыми руками, босиком или в сырой одежде к плите прикасаться не стоит.

Поэтому, сначала отключите плиту от сети и осмотрите изоляцию тех проводов, что находятся на виду, может быть все станет ясно сразу, и разбирать плиту не придется. Если же при внешнем осмотре ничего необычного не выявилось, придется разобрать плиту и последовательно отключая ее узлы, прозвонить мультиметром в режиме омметра сопротивление между электродами вилки, чтобы замкнутых цепей не осталось.

Проверяем заземление

Еще на этапе проектирования электрической плиты все делается так, чтобы предотвратить любые возможные утечки тока от ее узлов на корпус. Для этого служит заземление. Однако прореха все равно может появиться из-за того, что хотя внутри плиты все исправно, снаружи заземление может отсутствовать вовсе.

Суть в том, что любая нормальная современная розетка имеет три контакта: «фаза», «ноль» и «земля». Но что если контакт «земля» есть, а фактически заземление к нему не подключено, или было подключено раньше, но потом по какой-то причине исчезло?

Заземление могло перестать выполнять свою функцию по разным причинам: окисление клемм провода заземления, фактор перегрева, чрезмерное воздействие ультрафиолета, разрушительное влияние влаги и т.д. Так или иначе, необходимо проверить целостность контура заземления и выяснить, заземлено ли питание?

Сначала при помощи мультиметра в режиме вольтметра, либо при помощи индикаторной отвертки, найдите фазный и нулевой выводы розетки. Затем измерьте сопротивление между нулем розетки и клеммой заземления. Сопротивление не должно быть существенным.

Также фаза может появиться на корпусе плиты даже если заземление в розетке исправно, но клемма вилки не контактирует с клеммой заземления розетки. Проверьте это. Наконец, необходимо будет прозвонить корпус плиты и клемму заземления на вилке — сопротивление должно быть практически нулевым. Если проблема выявится на данном этапе, электрик сможет ее решить.

Проверяем целостность изоляции

Нарушение в изоляции также может стать причиной появления фазы на корпусе плиты. Изоляция может быть нарушена как в местах контактов, так и на соединительных проводах. Целостность контактов проверяют мультиметром при выключенной плите, а для локализации утечки фазы на корпус и на узлы плиты подойдет индикаторная отвертка. Помните, что ко включенной плите, в процессе работы индикаторной отверткой, голыми руками прикасаться нельзя!

Выявив место утечки фазы, далее можно будет легко найти ту часть плиты, внутри которой пробивается фаза, значит данная часть нуждается в ремонте либо замене.

Читайте также:  Система заземления tn

Целы ли ТЭНы

Неисправные (пробитые) ТЭНы тоже могут стать причиной появления напряжения на корпусе плиты. Чаще всего начинает грешить духовка. ТЭН может нагреваться и работать почти как обычно, но пробой будет иметь место и вызовет некоторый ток через уязвимое место. В этом случае необходимо целиком заменить пробитый ТЭН. Заменой ТЭНа может заняться мастер по ремонту электрических плит.

Не пробивает ли фильтр

Нечастая, но периодически возникающая причина появления переменного напряжения на корпусе плиты — пробой конденсатора, призванного сгладить импульсные помехи. Данный конденсатор установлен рядом с импульсным блоком питания, если таковой присутствует в плите. Ток пробивается через корпус неисправного конденсатора на корпус плиты и наводит хоть и не очень большое, но ощутимое и неприятное на ощупь, переменное напряжение. Пробивающий конденсатор необходимо заменить.

Устройство и схемы подключения ТЭН

05 Дек 2017г | Раздел: Электрика

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 ...
Adblock
detector