Водонагреватели различного рода являются источником опасности. Для защиты от поражения током применяется УЗО для бойлера. Это устройство разрывает цепь при обнаружении утечки тока.

Принцип работы

Принцип действия УЗО очень прост. Оно включает в себя сердечник с двумя обмотками и представляет собой на самом деле небольшой трансформатор. Количество витков в обмотке, материал и поперечное сечение провода одинаковы, т.е. физические и электрические свойства обмоток одинаковы. В этом случае ток течет через одну обмотку в одном направлении, запитывая приборы в комнате, а затем течет в другом направлении к другому. Независимо от того, насколько обширна сеть, в результате этого проводка в комнате должна иметь одинаковый общий ток на входе и выходе — это уже аксиома (закон Килхофера).

Принцип действия

Два магнитных поля, создаваемых каждой обмоткой, компенсируются, поэтому общее магнитное поле стремится к нулю. При утечке общий ток на входе и выходе из комнаты будет разным, баланс магнитного поля в сердечнике будет нарушен, и появится доминирующее поле от входящего тока. В результате сработает механическая часть, которая отключит питание помещения.

Устройство

Характеристики

Чтобы определить, какое УЗО установить нужно ознакомиться с основными параметрами и характеристиками оборудования:

  • Двухполюсное (рабочее напряжение 220 В) или четырехполюсное устройство (380 В), в зависимости от сети (однофазная или трехфазная), в которой будет установлен диавтомат.
  • Номинальная сила заряда. Это ток (в амперах), который может протекать через устройство в течение длительного времени. Стандартный диапазон составляет: 6, 10, 16, 20, 32, 40, 50, 63А.
  • Временная характеристика тока («B», «C» или «D»), которая указывает зависимость времени отклика.
  • Номинальный дифференциальный ток. Это величина утечки тока, на которую диавтомат будет реагировать и отключаться. Существует также стандартная серия дифференциальных токов −10, 30, 100, 300, 500 мА.
  • Номинальная отключающая способность. Этот параметр представляет максимальное значение тока короткого замыкания, которое дифференциальный автоматический выключатель может выдержать и остаться в работе.
  • Температурный диапазон. Обычно он составляет от −20 градусов до + 45.

Применение УЗО для ванной

Данное устройство особенно пригодится в ванной на водонагревателях и стиральных машинах, так как именно там велик шанс контакта электричества с водой.

УЗО для водонагревателя

Рабочий ток прибора определяет максимально допустимую нагрузку в цепи, которая будет проходить через него. Он должен соответствовать мощности водонагревателя. Например, если котел потребляет до 2,3 кВт, номинальная сила заряда прибора должен составлять 10 А. Для нагревателя мощностью 5,5-7 кВт требуется оборудование на 32 А.

Важно! Рекомендуется устанавливать УЗО непосредственно рядом с бойлером, чтобы исключить влияние второго параметра в расчете.

Защитные устройства, которые могут быть рассмотрены по форме и размеру, могут быть установлены на DIN-рейке панели и могут быть установлены как единое целое с вилкой в ​​обычной розетке. Некоторые модели водонагревателей продаются изначально с УЗО, встроенным в кабель. Все параметры этого типа защиты были предварительно рассчитаны для конкретного котла, просто подключите его к электрической розетке.

Если нет навыков для установки и монтажа, можно использовать УЗО в виде адаптера к розетке — нет никаких проблем с подключением водонагревателя, просто необходимо подобрать параметры защитного блока.

Другим моментом при выборе УЗО является то, что присутствует практически во всем электрическом оборудовании — естественная утечка электрического тока. Эта характеристика должна быть указана в техническом паспорте водонагревателя. Номинальные параметры защитного оборудования должны быть как минимум в три раза выше, чем эти данные, в противном случае будут ложные срабатывания.

Лучшие производители УЗО для бойлеров включают в себя:

  • Швеция-Швейцария ABB.
  • Франция «Легран» и «Шнайдер Электрик».
  • «Сименс» и»AEG» из Германии.
  • Российские KEAZ, IEK и DEKraft.

Обзор производителей

Приобрести шнур сетевой с УЗО для водонагревателя можно у многих производителей. Выбор велик. Однако лучше отдать предпочтение надёжным компаниям, зарекомендовавшим себя, таким как ABB, Legrand, AEG.

Производитель Страна Особенности
ABB Швеция-Швейцария Компания проводит разработки и выпускает продукцию в области энергетического машиностроения, электротехники, инфотехнологий. На рынок она вышла в 1988 году и представляет собой сотрудничество компании из Швеции (ASEA) и компании из Швейцарии (Brown, Boveri & Cie). ABB имеет офисы в более чем ста странах мира.
Legrand Франция Продукция этой компании используется как в жилых помещениях, так и на промышленных объектах. Legrand концентрируется на электротехническом бизнесе, поэтому имеет высокие позиции во многих мировых странах в данной отрасли. Лидерские позиции обеспечены и благодаря культуре производства, а также большими инвестициям в разработки и исследования новых материалов и технологий. Legrand – это продукция по высоким стандартам европейского качества.
AEG Германия Компания нацелена на выпуск продукции в сфере машиностроения, электрической энергетики и бытовых товаров. Ей более 130 лет. Во время Первой мировой войны (и до неё) AEG был крупнейшим производителем оружия.

Подобрав подходящий вариант устройства защитного отключения, правильно его подключив, вы продлите срок службы водонагревателя.

Схема подключения УЗО к водонагревателю

Схемы для различных условий использования будут отличаться.

Однофазное сетевое включение

Предполагается, что УЗО установлена ​​в замкнутом контуре цепи управления, а фазовая и нейтральная линии соединяются в соответствии с маркировкой на контактах УЗО. Стоит отметить, что номинальный рабочий ток УЗО должен быть больше, чем ток отключения устройства.

Схема однофазного монтажа

Схема для трех фаз

В трехфазной сети можно установить выделенное трехфазное УЗО (восьмиконтактное) или три (четырехконтактное) однофазных УЗО.

Схема для трех фаз

Схема включения УЗО в цепь с заземлением

Другой вариант подключения УЗО — использовать заземление вместо нейтрали. Магнитное поле в цепи подключения будет сбалансировано тремя равными токами.

Схема подключения УЗО с заземлением

Подключения по схеме «звезда»

В качестве примера приведем подключение по схеме «звезда» с тремя электронагревателями. Таким способом можно подключать сухие ТЭНы с четырьмя болтами выводов и блоки ТЭН.

Каждый второй вывод нагревательного элемента подключается к соответствующей фазе. Первые выводы при этом соединены вместе и образовывают общую точку определяющуюся как нулевая или нейтральная. Соединённая нагрузка в данном случае считается трехпроводной.

Трехпроводное подключение предназначено для рабочего напряжения 380 Вольт. Ниже рассмотрим схему подсоединения трубчатого нагревателя к трехфазной сети. Включение и отключение напряжения производится в указанном случае автоматически за счет трехполюсных выключателей.

В приведенной схеме можно увидеть, что выводы нагревателей справа подсоединены к фазам А, В, С. Выводы, которые находятся слева — соединяются в общей нейтральной точке. Рабочее напряжение между выводами справа и нейтральной точкой равно 220 Вольт.

Помимо трехпроводного подключения можно подключаться к сети и по четырехпроводной схеме «звезда». В данном случае подключают нагреватели в трехфазную сеть, напряжение которой составляет 220 Вольт. Нулевая точка нагрузки соединяется с нейтральной точкой питающего источника.

Представленная схема показывает соединение правых выводов трубчатых элементов нагрева к соответствующим фазам, левые при этом замыкаются в одной точке, подключенной к нейтральной шине источника питания. Между нулем и выводами нагревателей напряжение 220 Вольт.

Если нужно полностью отключить нагрузку от электрической сети применяются выключатели «3+N» или «3Р+N», которые работают в автоматическом режиме. С помощью таких автоматов можно полностью перевести все силовые контакты на автоматизированный режим работы. Для наглядного практического применения схемы типа «звезда» рассмотрим подключение электронагревателей котла.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ТЭНОВ ЭЛЕКТРОКОТЛА

Для электрокотла можно подобрать несколько вариантов подключения, но в данном случае мы рассмотрим подключение сухих ТЭНов к трехфазной сети с напряжением 220 Вольт по типу «звезда». Из-за того, что мощность сухих трубчатых нагревателей высока важно, чтобы питающие провода соединялись с ними надежно. Поэтому рекомендуется в строгом порядке придерживаться схемы подключения проводов к выводам ТЭН по инструкции.

Подключая фазные провода к выводам электронагревателей следует в первую очередь накрутить гайку м4. После этого нужно наложить шайбу и одеть наконечник-кольцо питающего проводка. Далее опять накладывается шайба, а сверху на нее ложится пружинная шайба-гровер. Все это зажимается гайкой м4.

Провод, который будет подключен к нейтральной фазе, затягивается болтом м8. Он будет располагаться в перемычке между контактами отверстий нагревателя.

После подключения проводов следует провести заземление корпуса нагревателя и проводов подключения ТЭНа. Обычно у котлов для заземления с левой стороны у блока электронагревателей находится болт, к которому и следует подключать проводник заземления.

В качестве защитного заземлителя можно использовать отдельный проводник дополнительной системы уравнивания потенциалов или взять его с клеммы заземления управляющего блока.

После работ приведенных выше можно считать, что подключение ТЭНа электрического котла завершено. Теперь осталось только провести установку кожуха защиты на блоке теплового обменника.

Для контроля температур воды и воздуха применяют специальные термодатчики. На главной панели блока управления электрического котла находятся два промаркированных регулятора — «воздух» и «вода». Каждый из регуляторов имеет свою градуировку с цифровым кодом, в котором обозначена температура, измеряемая в Цельсиях. Благодаря таким регуляторам можно с легкостью выставлять требуемые термические значения теплоносителя. Регулятор работает по принципу настройки, когда температура электрокотла достигнет значений, которые были установлены в опциях, ТЭН прекратит нагрев, а как значения опустятся ниже необходимого уровня, устройства нагрева вновь начнут свою работу.

Таким образом, можно автоматизировать работу электрокотла. Оператору достаточно всего лишь выставить значения нужных показателей, а дальнейшая работа будет проводиться автоматически. Тепло в помещении будет поддерживаться на нужном уровне без участия человека.

Температурные датчики значительно облегчают эксплуатацию электрокотла. Датчик контроля температуры воды располагается непосредственно в теплообменнике в специальном посадочном месте. Как вариант его можно установить самостоятельно, прикрепив к отопительной трубе.

Аналогичным образом работает и датчик определяющий температуру воздуха. Его устанавливают в помещении для замера общей температуры. Электрический котел будет прогревать теплоноситель до той степени, пока воздух в помещении не достигнет нужных температурных значений.

Различные типы и модели электрокотлов могут отличаться своей внутренней компоновкой, наличием дополнительных функций, автоматизации и мн. др. Но, несмотря на разность всевозможной модификации прокладка электрической проводки, подбор типа и сечения кабеля, автоматической защиты, а также подключений к сети не меняются.

Теория

Что такое ТЭН в электрическом котле? С точки зрения электротехники это активное сопротивление, которое выделяет тепло при прохождении по нему электрического тока.

По внешнему виду одиночный ТЭН выглядит, как согнутая или завитая трубка. Спирали могут быть самой разной формы, но принцип подключения одинаков, у одиночного ТЭНа два контакта для подключения.

При подключении одиночного ТЭНа к напряжению питания нам нужно просто подсоединить его клеммы к электропитанию. Если ТЭН рассчитан на 220 Вольт, то подключаем его к фазе и рабочему нулю. Если ТЭН на 380 Вольт, то подключает ТЭН к двум фазам.

Но это одиночный ТЭН, который мы можем увидеть в электрочайнике, но не увидим в электрическом котле. ТЭН котла отопления это три одиночных ТЭНа, закрепленные на единой платформе (фланце) с выведенными на ней контактами.

Самый распространённый ТЭН котла состоит из трёх одиночных тэнов закрепленных на общем фланце. На фланце выводится для подключения 6 (шесть) контактов ТЭНа электрического ТЭН котла. Есть котлов с большим количеством одиночных тэнов, например, так:

Мощность нагревателей и их температурная подача зависимо от схемы подключения ТЭНа

Выбирая нагреватель, покупатель в первую очередь обращают внимание на его мощность. Техническая практика же показывает, что при постоянном подключении к определенной сети, когда не используются трансформаторы, показатели мощности зависят только от электросопротивления резистивного элемента, который находится в самом нагревательном устройстве. Зависимость определена формулой:

P = U * I

где P — мощность,

U — напряжение между концами греющего элемента,

I – ток, протекающий по резистивному элементу.

По той причине, что ток, проходящий по спирали зависим только от напряжения, приложенного к концам и собственного электросопротивления (R) конкретного участка спирали, формулу можно упростить:

P = U2 / R

Из этого можно сделать вывод, что в условиях постоянного напряжения мощность будет повышаться только тогда, когда сопротивление будет падать.

Электросопротивление у большей части нагревательных устройств напрямую зависит от температурной выработки самого элемента нагрева. Но, сопротивление в пределах нескольких сотен градусов будет меняться незначительно. Стоит понимать, что с карбидокремниевыми нагревателями ситуация будет абсолютно другой. Так как у них функцию элемента нагрева выполняет неметаллический стержень, сопротивление здесь будет изменяться не в линейном порядке. Сопротивление таких устройств может находиться в диапазоне 0,5…5 Ом, что не позволит напрямую подключить устройство нагрева в сеть напряжением 220 Вольт и уж тем более 380 Вольт. По техническим меркам карбидокремниевые нагреватели можно подсоединять к стандартной сети, если соблюдать их сборку в последовательной цепочке. Но. Стоит отметить, что такая методика малоэффективна, если необходимо проводить точный контроль мощности и регулировку определенной температуры печи. Самым лучшим способом считается подключение электронагревателей к сети с помощью лабораторных регулируемых автотрансформаторов или стандартных устройств статистических электромагнитных устройств.

Существуют нагреватели, которые изготавливаются сразу для трехфазной сети, например блок- ТЭНы или W-образные карбидокремниевые нагреватели. Способ их подключения зависит от рассчитанного напряжения по схеме «звезда» или «треугольник». При подключении по схеме «треугольник» подразумевается соединение трех нагревательных единиц, у которых сопротивления равны и на каждый будет подано напряжение 380 Вольт. Схема «звезда» с наличием нулевого провода подробно расписана выше и предназначается для подачи на каждый потребитель напряжения 220 Вольт. Нулевой провод необходим для подключения потребителей с разными электросопротивлениями.

Получить консультацию по подбору мощности, рабочих температур и способу подключения нагревателей вы можете бесплатно, обратившись к услугам компании «ТЭН24». Наши технологи помогут в точности рассчитать все параметры и характеристики электронагревателей для вашего оборудования и за короткое время выполнят заказ. Доставка промышленных нагревателей «ТЭН24» осуществляется по всей Украине.

Критерии выбора

Для выбора нужного автомата следует обратить внимание на следующие критерии:

  • Мощность устройства зависит от мощности тока в цепи. Также модель выбирается в зависимости от количества фаз в сети.
  • Сетевое напряжение. Однофазное устройство предназначено для бойлеров, работающих в сети 220 В, а сеть 380 В рассчитана на три фазы.
  • Степень защиты УЗО. Рекомендуется устройство с уровнем защиты 30 мА. Можно выбрать устройство на 10 мА, но в этом случае дома надежность не гарантируется.

Чтобы правильно выбрать устройство защитного отключения, нужно использовать буквенно-цифровые и цифровые маркеры. Для использования УЗО в частных домах или квартирах подходит оборудование с маркировкой C16 или C25.

Принцип работы

Основная задача устройства защитного отключения (УЗО) – обеспечение безопасности человека от возможного удара током при использовании приборов, подключенных к электричеству.
Это устройство в автоматическом режиме выполняет отключения оборудования от питания, тем самым обесточив прибор.
Также бывает, что при серьезных неполадках, обесточивание происходит по всему дому.

Основные причины

Оборудование, которое греет воду, есть практически в каждом доме. Благодаря ему в доме имеется горячая вода, но почему выбивает УЗО на водонагревателе, и что может быть причиной срабатывания автоматики?
Одной из основных причин считается перегрузка в электросети или короткое замыкание непосредственно в самом бойлере.
Но имеются и другие причины. К примеру:

  1. Есть вероятность, что во время монтажа бойлера, а именно его крепления при помощи дюбелей к стене была повреждена электропроводка. Повреждение целостности проводки может произойти даже в процессе установки полочки или зеркала.
  2. Возможно было осуществлено неправильное подключение оборудования непосредственно в электрощите. Зачастую оно срабатывает, если соединить «землю» с «нулем».
  3. Еще одним ответом на вопрос почему выключается УЗО на водонагревателе считается нарушение целостности ТЭНа или же повреждена проводка непосредственно внутри нагревателя.
  4. Пробой на корпус водонагревателя. При наличии заземления – бойлер обесточится сразу. Если заземления нет – УЗО отключит питание, когда человек прикоснётся к корпусу. В любом случае – удара током удастся избежать.
  5. Вполне возможно, что причиной, почему выбивает УЗО при включении водонагревателя является не исправность самого защитного устройства. К примеру, тестовая кнопка может западать или же непосредственно выключатель имеет некоторые механические дефекты. В этом случае – УЗО нужно заменить. Ни в коем случае не следует его ремонтировать.

Довольно часто оборудование отключаться из-за того, что прибор для нагрева воды имеет большую мощность, чем само защитное устройство.
Также следует отметить еще несколько возможных причин, почему моргает УЗО водонагревателя.
Основными из них считаются:

  1. Обрыв «нуля» непосредственно в электропроводке.
  2. Есть вероятность, что возникли повреждения на ТЭНе, поэтому его спираль может соприкасаться с водой. Зачастую обозначенный вид поломки может спровоцировать накопление большого количества накипи.

Неисправный ТЭН водонагревателя

Нюансы, которые необходимо учесть

В первую очередь нужно сказать, что УЗО представляет собой достаточно сложный электронный прибор. Чтобы его самостоятельно отремонтировать нужно быть хорошим электронщиком. Но лучше всего – заменить УЗО на новое. В водонагревателях оно меняется вместе с питающим проводом.
Работоспособность УЗО рекомендуется проверять ежемесячно. Проверку можно выполнить с помощью специальной кнопки, которая расположена непосредственно на самом корпусе бойлера. Нажав на ее происходит процесс создания искусственной утечки электрического тока.
Если автоматика сработала, то значит она нормально функционирует, если же нет, то следует произвести замену прибора, но перед этим проверить нет ли каких-то проблем с нагревающим воду оборудованием.
На основе результатов можно будет понять, почему отключается УЗО на водонагревателе.

Для комфортного проживания в доме, когда хочется постоянно пользоваться горячей водой, а не зависеть от ремонтного графика монополистов, способных отключить эту воду на неизвестное количество дней, многие задумываются о приобретении бойлера.

Чаще всего выбор падает в сторону накопительного водонагревателя. Они бывают разных фирм Аристон, Дражице, Бакси и т.д., форм и конструкций — плоскими, цилиндрическими или вытянутыми.

Монтаж труб холодной и горячей воды у них может и отличаться, однако подключаются в сеть 220В они все однотипно.

Многие ошибочно полагают, для того чтобы подключить бойлер, достаточно воткнуть вилку в розетку и о большем не беспокоиться. Однако забывают, что именно в бойлере, в случае нарушения изоляции, через воду может произойти непосредственный контакт электричества с человеком.

На что следует обратить особое внимание при подключении бойлера:

  • выбор сечения питающего кабеля (зависит от мощности бойлера)
  • выбор автоматического выключателя для питания эл.сети бойлера
  • выбор розетки

Выбор кабеля и автомата

При ремонте в новых квартирах, на бойлер обычно проводят отдельную проводку непосредственно от щитка. Если же вы хотите подключить бойлер к старой общей проводке, на которой уже подключено несколько розеток, обязательно убедитесь, что она выдержит мощность бойлера.

В большинстве случаев, при мощности до 3,5квт, проводка должна быть выполнена 3-х жильным медным кабелем ВВГнГ-Ls, сечением не менее 2,5мм2.

Трехжильный кабель необходим для того, чтобы обеспечить постоянную связь с заземлением.

Автомат подключения бойлера выбирайте двухполюсный. Номинальный ток автомата 16А (достаточно при мощности бойлера до 3,5 кВт).

При нагрузке до 2кВт подойдет автоматический выключатель с номинальным током 10А.

Подключение от розетки или напрямую

Если бойлер подключается от розетки, то розетка должна иметь степень защиты IP44. Это розетки для помещений с повышенным уровнем влажности.

Запомните, что розетку в ванной можно размещать только в определенных местах. И есть зоны где это делать категорически запрещено. Подробнее об это можно прочесть в статье «Розетка в ванной комнате — 5 правил размещения».

Хотя многие и выступают противниками подключения электронагревателей через розетку, однако только таким образом можно обеспечить видимый разрыв проводников (фазы и ноля) при отключении, как того и требуют правила техники безопасности. А еще у тех водонагревателей, что изначально идут с вилками в комплекте, если их отрезать, иногда можно лишиться гарантии. Поэтому читайте инструкцию.

Если в ней написано, что данный бойлер можно подключать двумя способами

  • напрямую
  • и через штатный шнур питания

то здесь гарантии вы не лишитесь.

К тому же при необходимости демонтажа аппарата со стены, при наличии вилки, вам не потребуется вызывать электрика для его отключения от питания. Вытащил вилку, снимай, переставляй, делай что хочешь.

Мощные бойлеры свыше 3,5квт, следует подключать только напрямую через автоматический выключатель, розеточное подключение здесь не допустимо.

Кабель нужно заводить так, чтобы не было пересечений с водопроводными трубами и местами будущего крепежа нагревателя.

Установка УЗО

В питающей линии бойлера обязательна установка УЗО — устройства защитного отключения. Его по току выбирайте на один порядок выше, чем ток автомата.

Ток утечки для УЗО – 10мА или 30мА.

Почему лучше 10мА, а не больше, можно понять из вот этой таблички воздействия тока на организм человека:

Существенный минус здесь, что на 10мА защита может ложно срабатывать. Особенно если у вас водонагреватель висит уже не первый год и в местах подключения клемм нередко образуется вот такой конденсат и влага.

Как проверить ложное это срабатывание или неисправен сам ТЭН? Для этого воспользуйтесь мультиметром.

Выключаете питающий автомат или вытаскиваете вилку с розетки и отсоединяете штатное заземление с корпуса титана.

Затем снимаете клеммные зажимы с самого тэна, и с помощью щупов измеряете сопротивление между корпусом бойлера и нагревательным элементом.

При исправности тэна, показания на экране мультиметра должны стремится к бесконечности, то есть быть примерно вот такими:

При пробое и повреждении нагревателя они будут либо нулевыми, но чаще всего могут составлять несколько сотен и даже килоОм. На фото ниже именно такой вариант ~ 500кОм.

Очень часто, во многих последних моделях бойлера, УЗО с током утечки на 15мА уже идет встроенным в кабель для подключения к розетке. В этом случае устанавливать дополнительный аппарат защиты от тока утечки в щитке может и не потребоваться.

Однако не забывайте, что такое встроенное УЗО будет защищать от утечки только при повреждении в самом нагревателе, но никак не защитит вас при неисправности непосредственно в розетке или питающей проводке до нее.

Как найти такие и другие подобные неисправности и к чему это может привести, можно ознакомиться в статье ”Бьет током в ванной. 5 причин и что делать?”

А что делать, если вы не специалист в электричестве и сами не можете или не хотите лезть в электрощиток, дабы смонтировать там все требуемые аппараты защиты. Но при этом обезопасить себя все равно нужно.

Самый простой вариант — это покупка УЗО розетки.

Включаете ее в существующую розетку в ванной, а уже через нее втыкаете вилку от шнура бойлера.

Будет ли срабатывать устройство защитного отключения на бойлер, если у вас нет заземления? Будет. Эти две системы при работе вместе призваны дополнять друг друга.

В случае утечки тока на бойлере без заземления, аппарат защиты отработает лишь тогда, когда вы непосредственно прикоснетесь к баку или к воде из него (при включенных ТЭНах).

А если есть заземляющий проводник, то УЗО отработает сразу после подачи напряжения на титан, не дожидаясь вашего касания. Вот и вся разница.

Схемы подключения

Схема подключения бойлера через розетку:

Электрическая схема водонагревателя:

Условная схема без розетки напрямую с щитка:

Рубрики: Статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *