Spodní připojení topného tělesa – možnosti, schémata, montážní návod

Trubkové elektrické ohřívače jsou nejoblíbenějším typem topných těles jak v průmyslu, tak v domácích spotřebičích. Každé elektrické topné těleso, i když je dimenzováno na 220V, lze připojit k jednofázovým i třífázovým sítím. Podívejme se blíže na to, jaké typy připojení k třífázové síti pro ohřívače existují a jaké požadavky na vlastnosti topných prvků jsou na ně kladeny.

Pro připojení elektrických topných těles k 3fázové síti se používají následující typy obvodů:

• Typ připojení STAR
• Typ připojení TRIANGLE

Pokud nemáme speciální topidla, jako je blok topných těles nebo suchá keramická topná tělesa, ale obyčejná trubková topná tělesa, pak pro získání rovnoměrného zatížení je nutné mít v každé fázi trojnásobný počet elektrických topných těles. To znamená, že minimální počet ohřívačů bude 3. Navíc v technických parametrech topných těles může být napájecí napětí buď 380 nebo 200 voltů.

Pro elektrická topná tělesa s napájecím napětím 220 V je nutné použít typ připojení do 3fázové sítě STAR. A pro ty, které jsou vyráběny s charakteristikou napětí 380 Voltů, je možné použít obě schémata zapojení: jak variantu STAR, tak variantu TRIANGLE.

Možnost připojení k třífázové napájecí síti STAR

Typ STAR se používá v suchých topných tělesech od firmy Polimernagrev ve variantě zapojení č. 3 se čtyřmi šrouby jako aktuální výstupní typ. Při připojení bloku topných těles lze také použít typ připojení „hvězda“. V těchto případech jsou topné spirály zapojeny podle následujícího elektrického schématu:

Čtěte také: Je možné v monolitickém domě vykopat strop pro rozvody?

Podívejme se nyní, jak můžeme podle tohoto schématu připojit topidla, pokud máme ne speciální, ale standardní elektrická vzduchová nebo vodní kovová topná tělesa.

K napájecímu napětí by měla být připojena pouze jedna svorka z každého topného tělesa. Proto pro připojení k třífázové síti musíme mít násobek tří elektrických ohřívačů. Zbývající kontaktní svorky, které nejsou připojeny na napětí, musí být připojeny k jednomu tzv. nulovému bodu. Získáme tak třívodičovou připojenou zátěž.

Podívejme se blíže na schéma zapojení tří vodičů na 380 V pro zapnutí 3 topných těles. Na prvním obrázku můžete uvažovat výše popsaný obvod pro zapínání topných prvků a na druhém je do schématu přidáno speciální zařízení pro napájení topných prvků s ochrannými spínači. Jak je jasně vidět na diagramu, každý druhý přívod proudu ohřívače je napájen do fází A, B a C a zbytek je spojen dohromady.

Připojením topných těles tímto způsobem získáme hodnotu napájecího napětí na každém elektrickém topném tělese mezi připojením k síti a neutrálním bodem rovnou 220 V.

Na výše uvedeném schématu můžete vidět, že svorky ohřívače vpravo jsou připojeny k fázím A, B, C. Svorky vlevo jsou připojeny ke společnému neutrálnímu bodu. Provozní napětí mezi svorkami vpravo a nulovým bodem je 220 voltů.

Existuje také možnost připojení k třífázové síti STAR, která využívá čtyřvodičový obvod. Při této metodě se používá třífázové napájení s napětím 230 V a nulový bod se přivádí na neutrál napájecího zdroje.

Zde, stejně jako v předchozím případě, jsou některé svorky připojeny k nulovému bodu, zatímco jiné jsou připojeny k třífázové síti. Pokud se spojení s nulovým bodem přenese na nulovou sběrnici zdroje, dostaneme mezi zdrojem a nulou napětí 220-230V na každém topení.

Když je nutné úplně vypnout napájení ohřívačů, musíte použít spínače typu 3+n nebo 3p+n, které jsou schopné pracovat v automatickém režimu. Automatické stroje tohoto typu lze použít k úplnému převedení všech silových elektrických kontaktů do plně automatického provozního režimu.

Podívejme se na příkladu instalace topných těles v elektrokotli, jak by se měl v praxi používat typ připojení STAR.

Schémata zapojení topného tělesa kotle

Možnost 1. Schéma připojení k jednofázové síti

Obvykle jsou tři jednotlivé topné prvky v takovém provedení umístěny tak, že kontakty z různých topných prvků jsou umístěny proti sobě.

Chcete-li připojit topný článek na 220 voltů, musíte propojit tři kontakty z různých jednoduchých spirál pomocí propojky a připojit je k pracovní nule.

Tři zbývající kontakty musí být také připojeny a připojeny k pracovní fázi. Tím se zajistí, že při zapnutí napájení budou všechna topná tělesa zapnuta současně pro ohřev.

Zapojení se však takto přímo neprovádí a pro každý druhý kontakt je topné těleso připojeno k fázi za vlastním strojem nebo, což se děje častěji, je připojeno z vlastní řídicí linky (automatizace).

Možnost 2. Třífázové připojení

Pokud se podíváme na prodávaná topná tělesa u kotlů, uvidíme, že téměř všechny jsou označeny jako topná tělesa 220/380 Volt.

Přečtěte si také: Nuance a sled akcí při výměně elektrického vedení v budově Chruščov

Pokud máte tuto verzi topného tělesa a máte možnost se připojit k třífázovému napájení 220 V nebo 380 V, musíte použít schémata zapojení nazývaná „hvězda“ a „trojúhelník“.

Podle „hvězdného“ schématu 220 V tři fáze, musíte propojit tři kontakty jednotlivých topných těles s perm a připojit je k pracovní nule. Aplikujte na druhé volné kontakty přes fázový vodič. Každý jednotlivý topný článek bude pracovat nezávisle na sobě od 220 voltů.

Podle vzoru „trojúhelník“. 380 voltů, musíte propojit kontakty 1-6, 2-3, 4-5 propojkami, pro jednotlivá topná tělesa 1-2,3-4,5-6 a přivést k nim fázové vodiče. Každý jednotlivý topný článek bude pracovat nezávisle na sobě při 380 voltech.

Připojení topidel podle schématu STAR pro elektrokotel

U elektrických topných kotlů lze topná tělesa zapojit různými způsoby, ale pro demonstraci schématu zapojení typu STAR popíšeme možnost instalace suchých topných těles do 3-fázové napájecí sítě s napětím 220V.

Vysoký výkon suchých vodních topných těles klade určité požadavky na kvalitu spojů. Spolehlivost připojení musí být zajištěna vysoce kvalitními tepelně odolnými vodiči a přísným dodržováním všech akcí se schématem popsaným v pokynech.

První věc, kterou musíte udělat, je při připojování fázových pohonů našroubovat matici M4. Dále musíte použít podložku a nainstalovat kruhovou svorku napájecího vodiče. Dalším krokem je nanesení další podobné podložky, na kterou je umístěna další speciální pružinová podložka Grover. A to vše je potřeba bezpečně upevnit maticí M4.

Vodiče, které vedou k nulové fázi, jsou zajištěny pomocí šroubu M8. Nulový vodič musí být umístěn v propojce, která je umístěna mezi kontakty otvorů topného článku.

Po připojení všech vodičů k napájecímu a neutrálnímu kontaktu topného článku nezapomeňte uzemnit tělo topného tělesa a napájecí vodiče. Ve většině případů je u standardních elektrických kotlů zemnící šroub umístěn na levé straně v blízkosti bloku s topnými články. Musíme k němu připojit zemnící vodič.

Po připojení vodičů uzemněte těleso ohřívače a připojovací vodiče topného tělesa. Uzemňovací kotle mají obvykle na levé straně bloku elektrického ohřívače šroub, ke kterému by měl být připojen zemnící vodič.

K uzemnění můžete použít buď samostatný vodič potenciálové rovnice, nebo vodič ze zemnící svorkovnice řídicí jednotky.

Vše výše popsané můžete jasně vidět na obrázku níže ve formě schématu a fotografie připojení topného tělesa.

Pokud jste vše provedli v přísném souladu s pokyny, lze připojení topného tělesa elektrického kotle považovat za dokončené. Zbývá pouze vrátit ochranný obal do topné jednotky.

U elektrokotlů je vytápění řízeno na základě údajů z teplotních čidel. Termostatické přístroje jsou umístěny na hlavním ovládacím panelu kotle. Termostat bude přijímat údaje o teplotě topného tělesa a teplotě chladicí kapaliny. Na základě těchto naměřených hodnot a nastavení na termostatu se automaticky rozhodne o napájení nebo vypnutí topných těles. Když je teplota pod nastavenou teplotou, bude napájen proud a topná tělesa budou produkovat topení, a když je prahová hodnota dosažena nebo překročena, napájení se vypne a topná tělesa přestanou hřát. Když se ochladí na spodní práh, topné těleso se znovu zapne.

Přečtěte si také: Vlastnosti výběru a použití lineárních LED žárovek

Termostat umožňuje osobě nastavit teplotu (horní a dolní prahové hodnoty) pouze jednou a poté bude elektrokotel pracovat automaticky a teplota bude udržována na požadované úrovni.

Je zde možnost použít termostaty s několika typy teplotních čidel, které budou řídit nejen ohřev samotného topného tělesa, ale i teplotu vzduchu v místnosti. K tomu musí být snímač teploty instalován v určité vzdálenosti od kotle a chladicí kapaliny.

Schémata připojení topných prvků k jednofázové síti.

Trubkové elektrické ohřívače jsou určeny pro určitou hodnotu Napájení

и
zdůrazňuje
, proto se pro zajištění jmenovitého provozního režimu připojují k napájecí síti s příslušným napětím. Podle GOST 13268-88 se ohřívače vyrábějí pro jmenovitá napětí:
12
,
24
,
36
,
42
,
48
,
60
,
127
,
220
,
380 B
Největší uplatnění však našla topná tělesa určená pro napětí 127, 220 a 380 V.

Zvažme možné možnosti zahrnutí topných prvků do jednofázové sítě.

2.1. Zapojování.

Topná tělesa o výkonu maximálně 1 kW (1000 W) lze bezpečně zapojit do zásuvky běžnou zástrčkou, protože většina rychlovarných konvic a bojlerů, které používáme k ohřevu vody, má tento výkon.

Můžete jej zapnout pomocí běžné zástrčky paralelní

dvě topná tělesa, ale obě topidla by neměla mít výkon větší než 1 kW (1000 W), protože při paralelním zapojení se jejich celkový výkon zvýší na 2 kW (2000 W). Můžete tedy zapnout několik ohřívačů, ale jejich celkový výkon by neměl být větší než 2 kW a pro připojení do zásuvky musíte použít silnější zástrčku.

Může nastat situace, kdy se vám doma povaluje několik topidel určených pro provozní napětí 127 V, nemůžete je vyhodit a nemůžete je zapojit do domácí sítě. V tomto případě se ohřívače zapnou důsledně

, což umožňuje přivést na ně zvýšené napětí. Při sériovém zapojení dvou ohřívačů s napětím 127 V zůstává jejich výkon stejný, ale celkový odpor se zdvojnásobí. Například, když jsou zapnuta dvě 500W topná tělesa, jejich celkový výkon bude 1000W.

Toto schéma má však jednu nevýhodu: pokud některý z topných prvků selže, oba nebudou fungovat, protože se elektrický obvod přeruší a napájení se zastaví.

Je třeba také pamatovat na to, že při zapojení dvou ohřívačů s provozním napětím 220 V do série se jejich celkový výkon snižuje

dvakrát tolik, protože díky zvýšení celkového odporu dostane každý ohřívač místo požadovaných 110 V asi 220 V.

2.2. Zapínání přes jistič.

Mnohem pohodlnější bude, když se na topná tělesa přivede napětí pomocí jističe. K tomu je nutné zajistit stroj v panelovém domě nebo nainstalovat stroj přímo vedle topného zařízení. Napětí bude přivedeno a odpojeno zapnout/vypnout

Další možnost zapnutí ohřívačů se provádí pomocí dvoupólového spínače, což je nejvýhodnější, protože v tomto případě jsou fáze a nula rozbity současně a topný článek je zcela odpojen od obecného obvodu. Napětí je přivedeno na horní svorky spínače a ohřívač je připojen ke spodním svorkám.

Pokud se k ohřevu vody v domě používá elektrický ohřívač, pak má smysl chránit se před úrazem elektrickým proudem v případě poruchy izolace ohřívače.

V tomto případě uzemňovací vodič

připojena k tělesu topného tělesa nebo připojena ke speciálnímu šroubu připevněnému k tělesu nádoby. Vedle takového šroubu je značka uzemnění. Uvažujme obvod s difavtomatem:

Ochrana pomocí difavtomatu funguje následovně: když se izolace ohřívače rozpadne, na jeho těle se objeví fáze, která s použitím nejmenšího odporu „půjde“ podél zemnicího vodiče PE

Čtěte také: Doporučení pro instalaci ventilátoru do vany sami

a vytvoří
unikající proud
. Pokud tento proud překročí nastavenou hodnotu, spustí se automatický jistič a vypne napájení. Pokud v obvodu dojde
zkrat
, pak v tomto případě bude difavtomat pracovat a odpojí topné těleso.

Při použití proudového chrániče je třeba mezi něj a ohřívač nainstalovat přídavný jednopólový jistič, který v případě zkratu přeruší přívod napětí do ohřívače a ochrání proudový chránič před zkratovým proudem. V případě poruchy izolace přeruší proudový chránič napájení.

Možnost připojení k třífázové napájecí síti typu TRIANGLE

Uvažujme ve schématu druhou možnost připojení topných těles do třífázové sítě s názvem TROJÚHELNÍK.

Při této možnosti jsou ohřívače vzájemně zapojeny do série. V důsledku toho bychom měli mít tři ramena pro fáze A, B a C. Například:

1. Pro fázi A – připojíme první svorku topného tělesa č.1 a první svorku topného tělesa č.2
2. Pro fázi B – připojte druhou svorku topného tělesa č. 2 a druhou svorku topného tělesa č. 3
3. Pro fázi C – připojte druhou svorku topného tělesa č. 1 a první svorku topného tělesa č. 3

Nyní, když jsme se seznámili se dvěma typy připojování topných těles, můžeme uvažovat o závislosti výkonu a teploty topidel na typu připojovacího okruhu.

Trubkové elektrické ohřívače (TEH) jsou nejoblíbenějším typem topných těles jak v průmyslu, tak v domácích spotřebičích. Jakýkoli typ trubkového ohřívače lze připojit k jednofázové nebo třífázové síti.

Topná tělesa, jejichž provozní napětí je dimenzováno pro síť 220 V, se zapojují do hvězdy a zařízení s napětím 380 V lze připojit do sítě do hvězdy a trojúhelníku.

Připojení ohřívačů podle schématu „hvězda“.

Jako příklad uveďme hvězdicové zapojení se třemi elektrickými ohřívači. Tímto způsobem můžete připojit suchá topná tělesa pomocí čtyř připojovacích šroubů a bloků topných těles.

Tento obvod zahrnuje připojení každého druhého výstupu ohřívače k ​​odpovídající fázi. Každý první výstup ohřívačů je vzájemně propojen, což přispívá k vytvoření společného bodu, který je zase definován jako nula. Připojená zátěž je třívodičová.

Připojením topných těles tímto způsobem získáme hodnotu napájecího napětí na každém elektrickém topném tělese mezi připojením k síti a neutrálním bodem rovnou 220 V.

Na výše uvedeném schématu můžete vidět, že svorky ohřívače vpravo jsou připojeny k fázím A, B, C. Svorky vlevo jsou připojeny ke společnému neutrálnímu bodu. Provozní napětí mezi svorkami vpravo a nulovým bodem je 220 voltů.

Existuje také možnost připojení k třífázové hvězdicové síti, která využívá čtyřvodičový obvod. Při této metodě se používá třífázové napájení s napětím 230 V a nulový bod se přivádí na neutrál napájecího zdroje.

Zde, stejně jako v předchozím případě, jsou některé svorky připojeny k nulovému bodu, zatímco jiné jsou připojeny k třífázové síti. Pokud se spojení s nulovým bodem přenese na nulovou sběrnici zdroje, dostaneme mezi zdrojem a nulou napětí 220-230V na každém topení.

Když je nutné úplně vypnout napájení ohřívačů, musíte použít spínače typu 3+n nebo 3p+n, které jsou schopné pracovat v automatickém režimu. Automatické stroje tohoto typu lze použít k úplnému převedení všech silových elektrických kontaktů do plně automatického provozního režimu.

Připojení ohřívačů podle schématu „hvězda“ na příkladu elektrického kotle

Topná tělesa mají vysoký výkon, proto k nim musí být napájecí vodiče spolehlivě připojeny. Zde je důležité dodržovat schéma pro připojení vodičů ke kontaktním svorkám ohřívačů přesně podle pokynů.

Při připojování fázových vodičů ke svorkám elektrických ohřívačů byste měli nejprve našroubovat matici M4. Dále musíte použít podložku a nainstalovat kruhovou svorku napájecího vodiče. Dalším krokem je opětovná aplikace podložky a na ni se umístí pružinová podložka-pěstitel – to vše se sevře maticí M4.

Vodič, který bude připojen k nulové fázi, je utažen šroubem M8. Bude umístěn v propojce mezi kontakty otvorů ohřívače.

Po připojení vodičů uzemněte těleso ohřívače a připojovací vodiče topného tělesa. U standardních elektrických kotlů je zemnící šroub obvykle umístěn na levé straně poblíž bloku s topnými články. Jako ochranný zemnící vodič můžete použít samostatný vodič přídavného systému vyrovnání potenciálu nebo jej odebrat ze zemnící svorky řídicí jednotky.

Pokud jste vše provedli v přísném souladu s pokyny, lze připojení topného tělesa elektrického kotle považovat za dokončené.

Připojení topných těles v trojúhelníkovém vzoru

Toto schéma zahrnuje střídavé připojení svorek topného článku.

Při této možnosti jsou ohřívače vzájemně zapojeny do série. V důsledku toho bychom měli mít tři ramena pro fáze A, B a C.

• Pro fázi A – připojíme první svorku topného tělesa č.1 a první svorku topného tělesa č.2
• Pro fázi B – připojte druhou svorku topného tělesa č. 2 a druhou svorku topného tělesa č. 3
• Pro fázi C – připojte druhou svorku topného tělesa č. 1 a první svorku topného tělesa č. 3

Zapojení topného bloku podle okruhu „hvězda“ a „trojúhelník“.

Existují topidla, která jsou vyráběna přímo pro třífázovou síť, například bloková topná tělesa. Způsob jejich zapojení závisí na vypočteném napětí v zapojení do hvězdy nebo trojúhelníku. Při zapojení podle schématu „trojúhelníku“ to znamená připojení tří topných těles, jejichž odpory jsou stejné a každá bude napájena napětím 380 Voltů. Obvod „hvězda“ s přítomností nulového vodiče je podrobně popsán výše a je určen k napájení 220 voltů každému spotřebiteli. Nulový vodič je nezbytný pro připojení spotřebitelů s různými elektrickými odpory.

Závislost výkonu a teploty ohřívačů na typu připojovacího okruhu

Výkon ohřívače – to je velmi důležitý parametr, na který se mnoho kupujících zaměřuje při nákupu topného tělesa. Ve skutečnosti závisí výkon topného tělesa pouze na odporu topné spirály. Samozřejmě, pokud nepoužijete transformátory a výkon z určité sítě bude konstantní. Tuto vlastnost závislosti lze snadno vypočítat pomocí jednoduchého vzorce z kurzu fyziky:

Výkon (P) = Napětí (U) * Proud (I)

V tomto případě bereme jako hodnotu napětí rozdíl potenciálů mezi svorkami elektrického topného tělesa a je třeba změřit sílu proudu, který bude protékat topnou spirálou.

Intenzitu proudu lze vypočítat pomocí vzorce I=U/R, kde R je elektrický odpor topné spirály. Nyní dosadíme tuto hodnotu do vzorce výkonu a ukáže se, že výkon topného článku závisí pouze na napětí a odporu.

Dojdeme tedy k závěru, že při konstantním napájecím napětí se výkon elektrického ohřívače změní pouze při změně odporu.

Hodnota odporu odporového prvku u většiny ohřívačů je přímo závislá na hodnotě uvolnění teploty. Ale například u ohřívačů s nichromovou nebo fechrální spirálou se odpor prakticky nemění.

V situaci s vysokoteplotními ohřívači z karbidu křemíku bude obraz zcela odlišný. U vysokoteplotních ohřívačů s rostoucí teplotou odpor velmi výrazně klesá, a to v rozmezí od 5 do 0,5 ohmů, což je činí velmi výhodnými z hlediska spotřeby elektrické energie v pecích.

Pokud máte nějaké dotazy, kontaktujte nás a naši inženýři vám poradí.

• Volejte zdarma 8-800-707-33-45 po celém Rusku!