Как подключить ТЭНы, звезда — треугольник?! Как подключить блоки тэн (ТЭНБ)?! Схемы с рисунками и описанием.
Трубчатые нагреватели типа ТЭН, самые распространённые нагреватели, как в промышленности, так и в бытовом применении. Различаются ТЭН так же и подключением к сети, они могут работать как от однофазной, так и от трехфазной сети. Какие типы подключения к трехфазной сети для нагревателей существуют, и какие требования к характеристикам ТЭНов предъявляются для них.
Для подключения нагревательных ТЭНов к 3-фазной сети применяются два вида схем:
- Тип подключения ЗВЕЗДА (220-380)
- Тип подключения ТРЕУГОЛЬНИК (380)
Если подключать типовые нагреватели, типа блок ТЭНов или обычные трубчатые ТЭНы, то для распределения нагрузки равномерно, необходимо иметь на каждой фазе трехкратное количество электронагревателей. То есть минимальное количество ТЭНов должно быть три штуки. При этом электрические параметры ТЭНов должны иметь напряжение как 380, так и 200 Вольт.
Трубчатые нагреватели с напряжением 220 В нужно подключать к электрической сети только типом «ЗВЕЗДА». Что касается ТЭНов, который имеют электрические характеристики равные 380В, то к ним может применяться схема подключения как ЗВЕЗДА так и ТРЕУГОЛЬНИК.
Вариант подключения к трехфазной сети питания типа ЗВЕЗДА
Тип ЗВЕЗДА применяется в ТЭНах в варианте подключения с четырьмя шпильками в качестве типа электровывода. Еще тип подключения «звезда» может использоваться при подключении блоков типа ТЭНБ. В данных случаях подключение резистивных элементов по следующей электрической схеме:
Так же рассмотрим, как можно подключить ТЭНы по данной схеме, если у нас имеются в наличии не специальные, а типовые воздушные или водные трубчатые ТЭНы.
К питающему напряжению должен подключаться только один концевик каждого нагревателя (ТЭНа). Именно поэтому для подключения к трехфазной сети кол-во ТЭНов должно быть кратно трем. Электроыводы, которые не присоединены к электропитанию, должны быть подключены через перемычку в одну нулевую точку.
Если подробно рассмотреть схему трехфазного подключения на 380В, для включения 3-х трубчатых ТЭНов. На первой картинке вы можете рассмотреть описанную выше схему подключения ТЭНов, а на второй схеме, присоединение происходит посредством устройства для подачи питания на нагреватели с защитными реле. По схеме видно что каждый второй вывод нагревателя подается фаза А, В и С, а остальные же соединяются воедино.
Собрав нагреватели таким способом, мы получаем значение напряжения на каждом нагревателе между подключением к сети и нейтральной точкой равное 220В.
В приведенной схеме можно увидеть, что выводы нагревателей справа подсоединены к фазам А, В, С. Выводы, которые находятся слева — соединяются в единую нейтральную точку. Рабочее напряжение между выводами ТЭНов и нулевой точкой будет 220В.
Так же можно подключить ТЭНы к трехфазной сети ЗВЕЗДА, который использует четырехпроводную схему. При таком способе применяют трехфазное питание с напряжением 230В, а нулевую точку подают на нейтраль источника электропитания.
Тут так же, как и в предыдущей части, одни выводы соединяются в единую точку, а другие подводятся к сети с напряжением. Если соединить три вывода с нулевой точкой и передавать на нулевую шину источника электропитания, получим напряжение на каждом нагревателе, равное 220В.
Когда требуется отключить нагреватели от сети питания, нужно использовать выключатели типа 3+n или же 3р+n, которые могут работать в автоматическом режиме. Автоматы такого типа могут использоваться для полного перевода всех силовых контактов в автоматический режим работы.
Как следует применять тип подключения ЗВЕЗДА, на примере использования ТЭНов в отопительном котле.
Подключение нагревателей по схеме ЗВЕЗДА для отопительного котла.
В отопительных системах, ТЭНы могут подключаться разными способами, но для демонстрации схемы подключения по типу ЗВЕЗДА опишем вариант подключения ТЭНов работающих в воздушной среде, к 3-фазной сети питания с напряжением 220В.
Высокая ваттная нагрузка водяных ТЭНов создаёт определенные требования к соединению.
Надежность соединений может быть обеспечена высоким качеством термостойких проводов и должно соответствовать инструкции.
Первым делом, при подключении проводов питания, нужно накрутить гайки на шпильку ТЭНа. Далее вам необходимо одеть шайбу и установить наконечник провода питания. Далее нужно одеть еще одну такую же шайбу, поверх которой помещается гровер. И далее нужно надежно притянуть гайкой.
Провода, которые выводятся на нейтральную фазу, крепятся болтом M8. Провод нейтрали нужно поместить в перемычку, которая находится между контактами отверстий нагревателя.
Первым делом важно заземлить корпус нагревателя и выводов питания после того, как присоедините все провода питания и нулевые контакты ТЭНа. В большем кол-ве электрокотлов, шпилька заземления располагается с внешней стороны около блока с нагревателями. К нему и надо подключать провод заземления.
После присоединения проводов следует провести заземление корпуса ТЭНа и проводов подключения к нему. Как правило котлы имеют болт для заземления со стороны блока электронагревателей, к нему и следует подключать провод заземления.
Вы можете использовать для заземления, как отдельный вывод уравнения потенциалов, так и электровывод с клеммной колодки блока управления.
Наглядно все показано на рисунке ниже в виде схемы и фото подключения.
Если вы сделали все по инструкции, подключение нагревателей электрокотла можно считать завершенным. Далее нужно вернуть защитный кожух на место.
В котлах отопления, управление нагревателями производится посредством данных от термодатчика. Сам же регулятор расположен на центральной панели управления котла. На табло регулятора будут выводиться данные о температуре нагревателей и температуре теплоносителя. На основе этих показаний показаниях, которые вы предварительно выставили на регуляторе, автоматика принимает решение о включении или отключении питания нагревателей. Пока температура будет меньше требуемой, будет подаваться электричество, и ТЭНы будут греть теплоноситель, а при достижении или превышении верхнего значения температуры, питание будет отключено и блок ТЭНов прекратит работу.
При остывании до нижнего порога нагреватели будут запущены.
Терморегулятор позволяет, один раз установить максимальный и минимальный порог температуры и потом работа электрокотла будет осуществляться в автоматическом режиме, а температура будет поддерживаться на нужном уровне.
Есть вариант применения терморегуляторов с несколькими типами датчиков, которые будут не только регулировать нагревание самого блока, но и температуру воздуха в помещении. Для этого термопару надо устанавливать на требуемом расстоянии от котла.
Вариант подключения к трехфазной сети тип ТРЕУГОЛЬНИК
Наглядно на схеме показан еще один вариант подключения ТЭНов к трехфазной сети по типу ТРЕУГОЛЬНИК.
При данном варианте нагреватели соединяются между собой последовательно. Что в итоге должно сформировать три плеча для фазы А, В и С. Для примера:
- Для А фазы – соединяем первый вывод ТЭНа №1 и первый вывод ТЭНа №2
- Для В фазы – соединяем второй вывод ТЭНа №2 и второй вывод ТЭНа №3
- Для С фазы – соединяем второй вывод ТЭНа №1 и первый вывод ТЭНа №3
Теперь, когда мы познакомились с разными типами подключения нагревателей, можно рассмотреть зависимость мощности и температуры ТЭНов от типа схемы подключения.
Соотношение температуры и мощности нагрева от варианта схемы подключения
Мощность нагревателя – это величина, на которую многие покупатели ориентируются при выборе ТЭНов. По сути же мощность нагревателя зависит только от показания резистива нагревательной нити. Конечно же, если не использовать трансформаторы и питание от определенной сети будет постоянным. Данное свойство можно легко вычислить, по простой формуле:
Мощность (P) = Напряжение (U) * Сила тока (I)
В
В этом уравнении за величину напряжения берем разницу потенциалов между контактами нагревателя, а силу тока нужно замерять ту, которая будет протекать по нагревательной спирали.
Силу тока можно рассчитать по формуле I=U/R, где R – электрическое сопротивление ТЭНа. Теперь подставим это значение в формулу, и получится, что мощность нагрвателя зависит только от напряжения и сопротивления спирали.
Делаем вывод, что при постоянном напряжении сети питания мощность ТЭНа будет меняться только при изменении сопротивления.
Значение сопротивления резистивного элемента в большинстве ТЭНов имеют прямую зависимость от значения излучаемой температуры. Но в нагревателях с нихромовой или фехралевой нитью накаливания, к примеру, в пределах нескольких сотен градусов, сопротивление зачастую не меняется.
Устройство и схемы подключения ТЭН. Часть 2
15 Дек 2017г | Раздел: Электрика
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Продолжаем знакомиться с трубчатыми электрическими нагревателями (ТЭН). В первой части мы рассмотрели устройство и включение нагревателей в однофазную электрическую сеть, а в этой части рассмотрим включение нагревателей в трехфазную сеть.
Для включения в трехфазную электрическую сеть применяют ТЭНы с рабочим напряжением 220 и 380 В. Нагреватели с рабочим напряжением 220 В включают по схеме «звезда», а нагреватели с напряжением 380 В включают по схеме «звезда» и «треугольник».
3.
1. Схемы соединения звездой.Рассмотрим схему соединения звездой, составленную из трех нагревателей.
На вывод 2 каждого нагревателя подается соответствующая фаза. Выводы 1 соединены вместе и образуют общую точку, называемую нулевой или нейтральной, и такая схема соединения нагрузки называется трехпроводной.
Включение по трехпроводной схеме используется, когда нагреватели или любая другая нагрузка рассчитаны на рабочее напряжение 380 В. На рисунке ниже показана монтажная схема трехпроводного включения нагревателей в трехфазную электрическую сеть, где подача и отключение напряжения осуществляется трехполюсным автоматическим выключателем.
В этой схеме на правые выводы нагревателей подаются соответствующие фазы А, В и С, а левые выводы соединены в нулевую точку. Между нулевой точкой и правыми выводами нагревателей напряжение составляет 220 В.
Помимо трехпроводной схемы существует четырехпроводная, которая предполагает включение в трехфазную сеть нагрузки с рабочим напряжением 220 В.
При таком включении нулевую точку нагрузки соединяют с нулевой точкой источника напряжения.
В этой схеме на правые выводы нагревателей подается соответствующая фаза, а левые выводы соединены в одну точку, которая подключена к нулевой шине источника напряжения. Между нулевой точкой и выводами нагревателей напряжение составляет 220 В.
Если необходимо, чтобы нагрузка полностью отключалась от электрической сети, то применяют автоматы «3+N» или «3Р+N», у которых включаются и отключаются все четыре силовых контакта.
3.2. Схемы соединения треугольником.
При соединении треугольником выводы нагревателей соединяют последовательно друг с другом. Рассмотрим схему включения трех нагревателей: вывод 1 нагревателя №1 соединяется с выводом 1 нагревателя №2; вывод 2 нагревателя №2 соединяется с выводом 2 нагревателя №3; вывод 2 нагревателя №1 соединяется с выводом 1 нагревателя №3.
В итоге получилось три плеча – «а», «б», «с».
Теперь на каждое плечо подаем фазу: на плечо «а» фазу А, на плечо «в» фазу В, ну и на плечо «с» фазу С.
3.3. Схема «нагреватель — термореле — контактор».
Рассмотрим пример схемы регулирования температуры.
Данная схема составлена из трехполюсного автоматического выключателя, контактора, термореле и трех нагревателей, включенных звездой.
Фазы А, В и С от выходных клемм автомата поступают на вход силовых контактов контактора и постоянно дежурят на них. К выходным силовым контактам контактора подключены левые выводы ТЭНов, а правые выводы соединены вместе и образуют нулевую точку, подключенную к нулевой шине.
С выходной клеммы автомата фаза А поступает на клемму питания термореле А1 и перемычкой перебрасывается на левый вывод контакта К1 и постоянно дежурит на нем. Правый вывод контакта К1 соединен с выводом А1 катушки контактора.
Ноль N с нулевой шины поступает на вывод А2 катушки контактора и перемычкой перебрасывается на питающую клемму А2 термореле. Датчик температуры подключается к клеммам Т1 и Т2 термореле.
В исходном состоянии, когда температура окружающей среды выше заданного значения, контакт реле К1 разомкнут, контактор обесточен и его силовые контакты разомкнуты. При опускании температуры ниже заданного значения от датчика приходит сигнал и реле замыкает контакт К1. Через замкнутый контакт К1 фаза А поступает на вывод А1 катушки контактора, контактор срабатывает и его силовые контакты замыкаются. Фазы А, В и С поступают на соответствующие выводы нагревателей и нагреватели начинают греться.
При достижении заданной температуры от датчика опять приходит сигнал и реле дает команду на размыкание контакта К1. Контакт К1 размыкается и подача фазы А на вывод А1 катушки контактора прекращается.
Силовые контакты размыкаются и подача напряжения на нагреватели прекращается.
Следующий вариант схемы включения нагревателей отличается лишь применением трехполюсного автомата с отключающимися тремя фазными и нулевым силовыми контактами.
Чтобы не нагружать силовую клемму автомата необходимо предусмотреть нулевую шинку, на которой будут собираться все нули. Шинку устанавливают рядом с элементами схемы, и уже от нее тянут нулевой проводник к четвертой клемме автоматического выключателя.
При подключении ТЭН в трехфазную сеть, для равномерного распределения нагрузки по фазам, необходимо учитывать общую мощность нагрузки по каждой фазе, которая должна быть одинаковой.
Вот мы и рассмотрели две основные схемы соединения нагревателей применяемых в трехфазной электрической сети.
Теперь нам только осталось рассмотреть возможные неисправности и способы проверки ТЭН.
На этом пока закончим.
Удачи!
Варианты подключения ТЭНов к источнику питания → INTMAX Group
Практически любой тип нагревателя, даже если он рассчитан на ток 220 В, может иметь несколько видов подключения, отличающихся друг от друга количеством фаз: одно-, двух- и трехфазные. На этот случай существует несколько схем подключения, о которых пойдет речь в этой статье.
Однофазное подключение
Это самый простой способ подключения электронагревателя к источнику питания. На первый проводник, подключенный к сердечнику нагревательного элемента, подается фаза, второй выполняет роль нейтрали («нуля», по которому возвращается ток). Типичный пример однофазного соединения показан на рис. 1.
ИМГ 1. Однофазное подключение Данный вид подключения наиболее распространен в бытовых электросетях напряжением 220-240 В, а также других сетях, напряжение которых от 12 до 60 В (в 12 В ступеней), а также 110 В. На рис. 2 схематично показано подключение к однофазному источнику.
В электронагревателях нет полярности, поэтому фаза (напряжение) может подаваться на любой из двух проводников. Эта особенность определяет ключевые преимущества данного типа подключения: универсальность и простота.
Двухфазное подключение
Этот тип подключения также предполагает подключение только двух проводников к электронагревателю. Однако вместо «нуля» на второй проводник подается вторая фаза. Нейтраль в этом типе подключения не предусмотрена. Пример двухфазного подключения можно увидеть на рисунке ниже.
IMG 3. Двухфазное подключениеЭтот тип подключения используется в сетях переменного тока от 380 до 400 В. Оно не предполагает никаких визуальных или конструктивных изменений по сравнению с однофазным подключением, в чем можно убедиться, взглянув на схему на IMG 4.9.0003 IMG 4. Схема двухфазного подключения
Двухфазное подключение имеет свои преимущества и недостатки.
Нагревательный элемент вырабатывает тепловую энергию большей мощности. Однако увеличение мощности отрицательно сказывается на сроке службы и надежности нагревательного элемента.
Трехфазное подключение
Возможны два варианта реализации данного типа подключения: «звезда» и «треугольник». Обе схемы показаны на рисунке ниже.
ИМГ 5. Трехфазные схемы подключения: «звезда» и «треугольник»Между указанными схемами трехфазного подключения имеется одно отличие, относящееся к напряжению: питание фазное 220 В или линейное 380 В. Независимо от выбора схемы подключения фазный ток остается постоянным.
Вариант соединения звездой показан на рисунке ниже.
IMG 6. Подключение по схеме звезда Для реализации данной схемы подключения используются три проводника, включая нулевой, который обычно выделен синим цветом. В некоторых схемах не предусмотрено наличие нулевого проводника. Но такой вариант реализации трехфазного подключения крайне не рекомендуется (должен присутствовать нулевой контакт).
Принцип подключения ТЭНа к источнику питания по схеме «звезда» показан на рисунке ниже.
IMG 7. Принцип подключения к источнику по схеме «звезда»Производитель может комплектовать свое изделие контактами вместо проводов. Как правило, нулевые контакты всегда отмечены синим цветом, как показано на рисунке ниже.
IMG 8. Соединение звездой с контактами вместо проводов IMG 9. Подключение сухого отопителя по схеме звезды Трехфазное подключение имеет два важных преимущества перед другими видами подключения: более высокая надежность и более длительный срок службы. Это связано с двумя особенностями: использованием фазного напряжения (220-240 В) и наличием резистора, имеющего большую площадь сечения. Единственным недостатком такого типа подключения является потеря мощности. Однако можно добиться большей мощности при трехфазном типе подключения, используя вторую схему – «треугольник» (схематично показана на рисунке ниже).
Данная схема подключения применяется при работе с линейным напряжением порядка 380 В. При этом на каждый участок цепи нагревателя подается две фазы , что является основным отличием от предыдущей схемы подключения, при которой на каждую секцию подавалась только одна фаза.
В этой схеме (ее принято называть «классической») задействованы три проводника, на которые подаются три фазы. В этой цепи нет нейтрального проводника. Приведенные ниже рисунки наглядно демонстрируют принципы подключения по «классической» схеме.
Этот вариант подключения имеет два важных преимущества по сравнению с подключением по схеме «звезда»: более высокая мощность, простота подключения , и никаких дополнительных проводников. Как и у любого типа подключения, у «классической» схемы есть недостаток — сниженный ресурс ТЭНа из-за большой силы тока.
Схема содержит защитное заземление в целях безопасности, а также заземление, необходимое для выравнивания потенциалов. Многие ошибочно считают эти два понятия тождественными.
Во избежание несчастных случаев подключаемое оборудование должно быть изначально заземлено (это требования правил техники безопасности). Нагревательные элементы, не выполненные в металлических корпусах, заземления не требуют. Необходимость заземления для предотвращения несчастных случаев наглядно показана на рисунке ниже.
IMG 13. Заземление в соответствии с правилами техники безопасностиНа следующих рисунках показаны различные схемы подключения с помощью заземляющего провода.
IMG 14. Однофазный-земляIMG 15. Звезда-земляIMG 16. Треугольник-земляТермопара в нагревательных элементах
Нагревательные элементы содержат термопару, которая предназначена для определения температуры самого нагревателя, а не объекта, которому он передает тепловую энергию. Обычно используются два типа термоэлектрических преобразователей:
«К» – тонкий проводник, покрытый белой изоляцией.
«J» — жила с металлической оплеткой и цветной изоляцией.
При невозможности установить тип проводника по его внешним характеристикам рекомендуется использовать их магнитные свойства. Термопара типа «К» будет иметь намагниченный отрицательный провод, а термопара типа «J» будет иметь намагниченный положительный провод.
Варианты подключения термопар показаны на рисунках ниже.
При подключении TPM используйте схему, изображенную на корпусе устройства. Фаза питания и ноль подключаются к первым двум портам. Фаза и нагревательный элемент подключены к третьему и четвертому портам. Плюс и минус термодатчика подключаются к 13-му и 14-му портам соответственно.
IMG 17. «TPM 500» – схема подключенияВарианты подключения показаны на рисунках ниже.
IMG 18. Однофазное подключение с заземлением IMG 19. Однофазное подключение с использованием термопары IMG 20. Однофазное подключение с заземлением и термопарой IMG 21.
Двухфазное подключение с заземлением и термопарой IMG 22. Трехфазное соединение звездой с землей и термопарой IMG 23. Трехфазное соединение треугольником с термопарой и заземлением Для получения дополнительной информации о типах и схемах подключения электронагревателей обращайтесь в эксперты. От выбранного варианта зависят три важных параметра: мощность, надежность и срок эксплуатации.
Как подключить электрический оребренный трубчатый нагреватель? — Знания
— 05.11.2020-
Как подключить электрический оребренный трубчатый нагреватель?
Что такое электрический оребренный трубчатый нагреватель?
Ребристая нагревательная труба изготовлена из оребренной трубы, обернутой вокруг внешней поверхности нагревательной трубы для отвода тепла. Ребристый электрический трубчатый нагреватель наматывается с металлическим радиатором на обычную поверхность нагрева. По сравнению с обычной нагревательной трубкой площадь рассеивания тепла увеличивается в 2-3 раза, то есть поверхностная мощность, допускаемая оребренной нагревательной трубкой, в 3-4 раза больше, чем у обычной нагревательной трубки.
Тогда как подключить электрические ребристые трубчатые нагреватели?
В соответствии с требованиями пользователя для разумной конструкции, простой в установке.
Продукция широко используется в машиностроении, автомобилестроении, текстильной, пищевой, бытовой технике и других отраслях промышленности, особенно в производстве воздушных завес для кондиционеров.
Если это нагревательная трубка с номинальным напряжением 220 В, для подключения к цепи 380 В необходимо использовать соединение звездой.
Если используется нагревательная трубка с номинальным напряжением 380 В, для подключения к цепи 380 В необходимо использовать треугольное соединение.
1. Соединение звездой:
Соединение звездой: есть нейтральные точки, первый конец каждого компонента соединен вместе (эта точка называется нейтральной точкой), три конца соединены с тремя фазовыми линиями соответственно. Существует два класса напряжения, а именно линейное напряжение и фазное напряжение, и линейное напряжение примерно в 1,73 раза больше фазного напряжения, линейный ток равен фазному току.
Когда номинальное напряжение трех компонентов составляет 220 В; Если три элемента имеют разные значения сопротивления, нейтральная точка должна быть соединена с нулевой линией.
2. Треугольное соединение:
(1) Метод треугольного соединения: первый конец каждого элемента электронагревательной трубки соединяется с концом другого элемента (т. е. первый конец соединяется с концом) , а три контакта подключены к трем фазным линиям соответственно;
(2) Особенности треугольного соединения: Номинальное напряжение трех ТЭНов 380В; Существует только один класс напряжения, линейное напряжение равно фазному напряжению, а линейный ток примерно в 1,73 раза превышает фазный ток.
(3) Следует отметить, что оригинальный способ соединения звездой не может быть соединен в треугольник (если соединить в треугольник, то фазное напряжение вырастет примерно в 1,73 раза, а нагревательная трубка обязательно перегорит в долгосрочной перспективе).
(4) Аналогично, первоначальный метод соединения треугольником не может быть подключен в звезду, (если он подключен в звезду, то фазное напряжение уменьшается примерно в 1,73 раза, не достигая нормальной мощности, если номинальная нагрузка , то он относится к состоянию перегрузки, долгое время неизбежно перегорает нагревательная трубка).