Схемы соединения ТЭНов. "Звезда" и "треугольник"

Как подключить ТЭН к трехфазной сети?

Подключение ТЭНа к трехфазной сети может осуществляться одним из нескольких способов. Это может быть, например, «звезда» или «треугольник». При этом допускается использование как приборов с напряжением 220 В, так и 380 В. Разница в соединении ТЭНов звездой и треугольником в том, что для схемы, имеющей форму звезды, первые выводы нагревательных элементов соединяются вместе, образуя при этом нейтральную точку.

Особенности трехфазной электрической сети

Соединение ТЭНов треугольником либо звездой может быть проведено при использовании трёхфазной электросети. Она является одним из типов многофазных систем электросетей переменного тока. В них действуют синусоидальные электродвижущие силы, имеющие одинаковую частоту и сдвинутые на один и тот же фазовый угол относительно друг друга. Для описываемой трёхфазной системы он равен 1200 В.

Преимуществами таких электрических сетей являются:

• возможность получения двух рабочих напряжений в одной установке;
• экономичность при передаче электрической энергии на большие расстояния (также силовые кабели становятся менее материалоёмкими);
• возможность получения вращающегося кругового магнитного поля;
• уравновешенность.

Соединение ТЭНов треугольником

№ 1, № 2 и № 3 — ТЭНы, соединенные в схему «треугольник»,
1 и 2 — первый и второй вывод каждого ТЭНа соответственно,
a, b и с — соединения выводов ТЭНов для схемы «треугольник»

Чтобы осуществить соединение трубчатых электронагревателей с помощью схемы вида «треугольник», нужно соединить их друг с другом последовательно. При этом:

• первый вывод нагревателя № 1 присоединяется к аналогичному выводу ТЭНа № 2;
• второй вывод 2-го прибора стыкуется со таким же выводом последнего устройства;
• второй вывод ТЭНа № 1 присоединяется к аналогичному выводу 3-его прибора.

Когда подключение блока ТЭНов готово, получится треугольник с тремя сторонами (плечами). Обычно они носят название A, B и C. Фазы подаются соответственно. Мощность ТЭНов при подключении треугольником складывается — так можно рассчитать общую мощность всей системы. При треугольном подключении действуют такие законы:

• мощности ветвей должны быть равными;
• если необходимо, можно подключить несколько ТЭНов к каждой из ветвей;
• между двумя соседними фазами должно быть напряжение, равное 380 В.

Схема соединения ТЭНов звездой на 380 В

ТЭН-1, ТЭН-2 и ТЭН-3 — нагреватели, соединенные «звездой»
L1, L2 и L3 — выводы, к которым подключаются фазы A, B и C
N — ноль, который подключается к свободным выводам ТЭНов

Разберём схему соединения ТЭНов звездой на 380 В. Самое маленькое количество используемых при этом устройств — три штуки. На второй вывод каждого из нагревательных приборов подаётся фаза. При этом все первые выводы ТЭНов соединяются, образуя общую нейтральную точку. Мощность системы вычисляется сложением мощностей всех её ветвей. Если есть устройства на 220 В, возможно соединение ТЭНов в звезду без нуля.

Схема «звезда» работает по таким законам:

• для приборов на 380 В в схему также включается специализированное устройство, которое подаёт напряжение на ТЭНы, имеющее переключатели для защиты;
• мощности каждой ветки «звезды» должны быть одинаковыми;
• необходимо использовать количество обогревателей, кратное трём, потому что к питающему напряжению нужно подключать лишь 1 вывод каждого ТЭНа;
• в каждую ветвь «звезды» можно включить несколько нагревателей, соединённых последовательно или параллельно.

Подключение ТЭНов котла

Чтобы реализовать подключение электрокотла 220 В по схеме «звезда», нужно соединить перемычкой по одному из имеющихся концов каждого трубчатого нагревателя воды. Оставшиеся концы потребуется поочерёдно подать на фазы L1, L2 и L3 соответственно. В случае, когда нагревательные приборы котла рассчитаны на напряжение в 380 В, придётся использовать схему под названием «треугольник».

Использование контактора

Подключение ТЭНов через контактор также может применяться. Допустим, в котле есть три трубчатых электронагревателя. Для работы также понадобятся следующие элементы: контактор (разновидность электромагнитного реле) и термореле. От клемм автоматического выключателя три фазы поочерёдно подключаются на входящих контактах указанного контактор-реле. К его выходящим силовым контактам присоединяются выходы ТЭНов, расположенные слева. При этом правые выводы соединяются вместе и подключаются к ноль-шине.

Выходящая клемма, обозначенная как «A», крепится к питающей («А1»), она расположена на термореле, а перемычкой перебрасывается к К1-контакт (к его левому выходу). При этом правый выход этого контакта соединяется с А1 контакторной катушки. С 0-шины N (ноль) идёт на выводящий А2 катушки, после чего с помощью перемычки перекидывается на клемму питания. При этом А2 присоединяется к T1- и T2-клемме.

А, В и С — входящие клеммы, А1 — питающая клемма на термореле, А2 — выводящая клемма контакторной катушки
К1 — реле контактора, Т1 и Т2 — клеммы термореле, N — ноль

Когда температурные показатели окружающей среды оказывается выше ранее введённого числового значения, К1-контакт остаётся разомкнутым, а контактор — обесточенным. Если же температура опускается, посылается сигнал и замыкается контакт K1. При этом ток поступает на соответствующие фазные выводы, а нагревательные элементы начинают работать. Для предотвращения слишком сильной нагрузки на клемму дополнительно монтируют нулевую шинку, от которой тянут ноль-проводник, подсоединяемый к 4-ой клемме автомата.

Итоги

Подключение трубчатых электронагревателей в трехфазную сеть следует выполнять с учетом основных правил и требований. Схема подключения должна выбираться с учетом технических возможностей электронагревателей и сети, а также производственных потребностей и необходимых мощностей. Схема «треугольник» используется, когда требуется задействовать сумму мощностей всех электронагревателей в сети, при этом мощность ТЭНов может быть разной. Схема «звезда» характеризуется тем, что мощность каждой из ее ветвей должна быть одинаковой, зато внутри этой ветки можно подключать несколько разных электронагревателей, причем как параллельно, так и последовательно, а число ветвей должно быть кратно трем. При необходимости автоматического контроля температуры, которую производят электронагреватели в трехфазной сети, целесообразно использовать контактор с термореле.

Специалисты ПК «Марион» могут проконсультировать вас как по вопросам выбора трубчатого электронагревателя, так и по особенностям его подключения.