Підключення нагрівачів до трифазної мережі "зірка" і "трикутник" для контролю потужності та температури

<p>
     Будь-який тип трубчастого нагрівача може підключатися як до однофазної, так і до трифазної мережі. У свою чергу до трифазної мережі нагрівач може підключатися по одній з наступних схем:
</p>
<p>
</p>
<ul>
    <li>
    «Зірка»;</li>
    <li>
    «Трикутник».</li>
</ul>
<p>
</p>
<p>
     Рівномірне навантаження можливе за умови, що на кожній фазі кількість ТЕНів буде кратним числу три. Для підключення до трифазної мережі підбираються електронагрівачі з робочою напругою в 200 або 380 Вольт. Елементи нагрівання, у яких робоча напруга розрахована на мережу 220 Вольт підключають по типу «зірка», а пристрої з напругою 380 Вольт можуть підключатися до мережі по типу «зірка» та «трикутник».
</p>
<h2 align="center">
Підключення за схемою «зірка»</h2>
<p>
</p>
<p>
     Як приклад наведемо підключення за схемою «зірка» з трьома електронагрівачами. Таким способом можна підключати <a href="https://ten24.com.ua/ua/catalog/sukhie-teny/keramicheskie-sukhie-teny/">сухі ТЕНи</a> з чотирма болтами виводів і <a href="https://ten24.com.ua/ua/catalog/eletronagrevateli-teny/bloki-ten-dlya-vody/">блоки ТЕН</a>.<br>
</p>
<p>
<br>
</p>
<p>
<img width="100%" alt="Підключення нагрівачів до трифазної мережі зірка і трикутник для контролю потужності та температури" src="/images/ar2204-1.jpg" title="Подключения по схеме «звезда»" class="image-responsive"><br>
</p>
<p>
<br>
</p>
<p>
     Кожне друге виведення нагрівального елементу підключається до відповідної фази. Перші виведення при цьому пов'язані один з одним і утворюють спільну точку що визначається як нульова або нейтральна. Поєднане навантаження в даному випадку вважається трипровідним.
</p>
<p>
     Трипровідні підключення призначені для робочої напруги 380 Вольт. Нижче розглянемо схему приєднання трубчастого нагрівача до трифазної мережі. Включення і відключення напруги проводиться в зазначеному випадку автоматично за рахунок триполюсних вимикачів.
</p>
<p>
<img width="100%" alt="Підключення нагрівачів до трифазної мережі зірка і трикутник для контролю потужності та температури" src="/images/ar2204-2.jpg" title="Підключення нагрівачів до трифазної мережі зірка і трикутник для контролю потужності та температури" class="image-responsive"><br>
</p>
<p>
<br>
</p>
<p>
     У наведеній схемі можна побачити, що висновки нагрівачів справа приєднані до фаз А, В, С. Виводи, які знаходяться зліва - з'єднуються в загальній нейтральній точці. Робоча напруга між виводами справа і нейтральною точкою дорівнює 220 Вольт.
</p>
<p>
     Крім трипровідною підключення можна підключатися до мережі і за чотирипровідною схемою «зірка». В даному випадку підключають нагрівачі в трифазну мережу, напруга якої становить 220 Вольт. Нульова точка навантаження з'єднується з нейтральною точкою живильного джерела.
</p>
<p>
<br>
</p>
<p>
<img width="100%" alt="Підключення за схемою «зірка» чотирьохфазної мережі" src="/images/ar2204-3.jpg" title="Підключення за схемою «зірка» чотирьохфазної мережі" class="image-responsive"><br>
</p>
<p>
<br>
</p>
<p>
     Надана ​​схема показує з'єднання правих виводів трубчастих елементів нагріву до відповідних фаз, ліві при цьому замикаються в одній точці, підключеній до нейтральної шини джерела живлення. Між нулем і виведеннями нагрівачів напруга 220 Вольт.
</p>
<p>
     Якщо потрібно повністю відключити навантаження від електричної мережі застосовуються вимикачі «3 + N» або «3Р + N», які працюють в автоматичному режимі. За допомогою таких автоматів можна повністю перевести всі силові контакти на автоматизований режим роботи. Для наочного практичного застосування схеми типу «зірка» розглянемо підключення електронагрівачів котла.
</p>
<h2>
Підключення ТЕНів електрокотла</h2>
<p>
</p>
<p>
     Для електрокотлу можна підібрати кілька варіантів підключення, але в даному випадку ми розглянемо підключення сухих ТЕНів до трифазної мережі з напругою 220 Вольт за типом «зірка». Через те, що потужність сухих трубчастих нагрівачів висока важливо, щоб живлячі дроти з'єднувалися з ними надійно. Тому рекомендується в строгому порядку дотримуватися схеми підключення проводів до висновків ТЕН за інструкцією.
</p>
<p>
<br>
</p>
<p>
<img width="100%" alt="Підключення блоку ТЕН за схемою «зірка» для котла" src="/images/ar2204-4.jpg" title="Підключення блоку ТЕН за схемою «зірка» для котла"><br>
</p>
<p>
<br>
</p>
<p>
     Підключаючи фазні дроти до виводів електронагрівачів слід в першу чергу накрутити гайку М4. Після цього потрібно накласти шайбу і одягнути накінечник-кільце живлячого дроту. Далі знову накладається шайба, а зверху на неї лягає пружинна шайба-гровер. Все це затискається гайкою М4.
</p>
<p>
     Провід, який буде підключений до нейтральної фазі, затягується болтом м8. Він буде розташовуватися в перемичці між контактами отворів нагрівача.
</p>
<p>
     Після підключення проводів слід провести заземлення корпусу нагрівача і проводів підключення ТЕНа. Зазвичай у котлів для заземлення з лівого боку у блоку електронагрівачів знаходиться болт, до якого і слід підключати провідник заземлення.
</p>
<p>
     В якості захисного заземлення можна використовувати окремий провідник додаткової системи зрівнювання потенціалів або взяти його з клеми заземлення керуючого блоку.
</p>
<p>
<br>
</p>
<p>
<img width="100%" alt="Підключення блоку ТЕН за схемою «зірка» для котла" src="/images/ar2204-5.jpg" title="Підключення блоку ТЕН за схемою «зірка» для котла" class="image-responsive"><br>
</p>
<p>
<br>
</p>
<p>
     Після робіт, наведених вище, можна вважати, що підключення Тена електричного котла закінчено. Тепер залишилося тільки провести установку кожуха захисту на блоці теплового обмінника.
</p>
<p>
     Для контролю температур води і повітря застосовують спеціальні термодатчики. На головній панелі блоку управління електричного котла знаходяться два промаркованих регулятора - «повітря» і «вода». Кожен з регуляторів має своє градуювання з цифровим кодом, в якому позначена температура, яка вимірюється в Цельсіях. Завдяки таким регуляторам можна з легкістю виставляти необхідні термічні значення теплоносія. Регулятор працює за принципом настройки, коли температура електрокотла досягне значень, які були встановлені в опціях, ТЕН припинить нагрів, а як значення опустяться нижче необхідного рівня, пристрої нагріву знову почнуть свою роботу.
</p>
<p>
     Таким чином, можна автоматизувати роботу електрокотла. Оператору достатньо всього лише виставити значення потрібних показників, а подальша робота буде проводитися автоматично. Тепло в приміщенні буде підтримуватися на потрібному рівні без участі людини.
</p>
<p>
     Температурні датчики значно полегшують експлуатацію електрокотла. Датчик контролю температури води розташовується безпосередньо в теплообміннику в спеціальному посадковому місці. Як варіант його можна встановити самостійно, прикріпивши до опалювальної трубі.
</p>
<p>
     Аналогічним чином працює і датчик, що визначає температуру повітря. Його встановлюють у приміщенні для виміру загальної температури. Електричний котел буде прогрівати теплоносій до тієї міри, поки повітря в приміщенні не досягне потрібних температурних значень.
</p>
<p>
     Різні типи і моделі електрокотлів можуть відрізнятися своєю внутрішньою компоновкою, наявністю додаткових функцій, автоматизації та багато інших. ін. Але, незважаючи на різницю всілякої модифікації прокладка електричної проводки, підбір типу і перетину кабелю, автоматичного захисту, а також шляхом підключення до мережі не змінюються.
</p>
<p>
</p>
<h2 align="center">
Підключення за схемою «трикутник» </h2>
<p>
<br>
</p>
<p>
<img width="100%" alt="Підключення ТЕН за схемою «трикутник»" src="/images/ar2204-6.jpg" title="Підключення ТЕН за схемою «трикутник»" class="image-responsive"><br>
</p>
<p>
     При підключенні за схемою «трикутник» виводи трубчастого нагрівача з'єднують в почерговому порядку. Схема підключення такого типу означає, що: виведення під номером 1 у першого нагрівача буде з'єднане з виведенням №1 другого нагрівача; виведення №2 другого Тена підключиться до виведення №2 третього нагрівача; від першого нагрівача виведення №2 під'єднатися до виведення №1 третього Тена. При дотриманні зазначеної схеми в результаті повинно вийти три плеча - «а», «б», «з». На кожне плече буде подана своя фаза:
</p>
<ul>
    <li>
    «А» - А фаза;</li>
    <li>
    «Б» - В фаза;</li>
    <li>«С» - З фаза.</li>
</ul>
<p>
</p>
<h2>
Потужність нагрівачів і їх температурна подача залежно від схеми підключення ТЕНа </h2>
<p>
     Вибираючи нагрівач, покупець в першу чергу звертає увагу на його потужність. Технічна практика ж показує, що при постійному підключенні до певної мережі, коли не використовуються трансформатори, показники потужності залежать тільки від електроопору резистивного елемента, який знаходиться в самому нагрівальному пристрої. Залежність визначена формулою:
</p>
<p style="text-align: center;">
<span style="font-family: "Courier New";"> </span><b><i><span style="font-family: "Courier New"; font-size: 18pt;">P = U * I</span></i></b><span style="font-family: "Courier New";"> </span>
</p>
<p>
<i>де P - потужність, </i>
</p>
<i> </i>
<p>
<i>
    U - напруга між кінцями гріючого елемента,</i>
</p>
<i> </i>
<p>
<i>
    I - струм, що протікає по резистивному елементові.</i>
</p>
<p>
     З тієї причини, що струм, що проходить по спіралі, залежить тільки від напруги, прикладеній до кінців, і власного електроопору (R) конкретної ділянки спіралі, формулу можна спростити:
</p>
<p style="text-align: center;">
<span style="font-family: "Courier New"; font-size: 18pt;"><b><i>P = U2 / R</i></b></span>
</p>
<p>
<b>З цього можна зробити висновок, що в умовах постійної напруги потужність буде підвищуватися тільки тоді, коли опір буде падати.</b>
</p>
<p>
     Електроопір у більшої частини нагрівальних пристроїв безпосередньо залежить від температури роботи самого елемента нагрівання. Але опір в межах декількох сотень градусів буде змінюватися незначно. Варто розуміти, що з <a href="https://ten24.com.ua/ua/catalog/nagrevateli-dlya-vysokotemperaturnykh-pechey/karbidokremnievye-teny-vysokotemperaturnye-ken/">карбідокремнієвими нагрівачами</a> ситуація буде абсолютно іншою. Так як у них функцію елемента нагрівання виконує неметалевий стрижень, опір тут буде змінюватися не в лінійному порядку. Опір таких пристроїв може перебувати в діапазоні 0,5 ... 5 Ом, що не дозволить безпосередньо підключити пристрій нагріву в мережу напругою 220 Вольт і вже тим більше 380 Вольт. За технічними мірками карбідокремнієві нагрівачі можна приєднувати до стандартної мережі, якщо дотримуватися їх складання в послідовної ланцюжку. Але варто зазначити, що така методика малоефективна, якщо необхідно проводити точний контроль потужності і регулювання певної температури печі. Найкращим способом вважається підключення електронагрівачів до мережі за допомогою лабораторних регульованих автотрансформаторів або стандартних пристроїв статистичних електромагнітних пристроїв.
</p>
<p>
<br>
</p>
<p>
<img width="100%" alt="Підключення блоку ТЕН за схемою зірка і трикутник" src="/images/ar2204-7.jpg" title="Підключення блоку ТЕН за схемою зірка і трикутник" class="image-responsive"><br>
</p>
<p>
<br>
</p>
<p>
</p>
<p>
     Існують нагрівачі, які виготовляються відразу для трифазної мережі, наприклад <a href="https://ten24.com.ua/ua/catalog/eletronagrevateli-teny/bloki-ten-dlya-vody/">блок- Тени</a> або <a href="https://ten24.com.ua/ua/catalog/nagrevateli-dlya-vysokotemperaturnykh-pechey/karbidokremnievye-teny-vysokotemperaturnye-ken/">W-подібні карбідокремнієвих нагрівачі</a>. Спосіб їх підключення залежить від розрахованої напруги за схемою «зірка» або «трикутник». При підключенні за схемою «трикутник» мається на увазі поєднання трьох нагрівальних одиниць, у яких опори рівні і на кожен буде подано напругу 380 Вольт. Схема «зірка» з наявністю нульового проводу докладно розписана вище і призначається для подачі на кожен споживач напруги 220 Вольт. Нульовий провід необхідний для підключення споживачів з різними електроопорами.
</p>
<p>
<b>Отримати консультацію по підбору потужності, робочих температур і способу підключення нагрівачів ви можете безкоштовно, звернувшись до послуг компанії «ТЕН24». Наші технологи допоможуть в точності розрахувати всі параметри і характеристики електронагрівачів для вашого обладнання і за короткий час виконають замовлення. Доставка промислових нагрівачів «ТЕН24» здійснюється по всій Україні.</b>
</p>
<br>
<p>
</p>