Выбор вводного автомата и пускателей
Принципиальная схема автоматики электрокотла всегда начинается с подачи напряжения через вводной автомат.
Электрическое отопление подразумевает, как правило, наличие трехфазного ввода 380В. Значит и автомат должен быть трехполюсным.
Обратите особое внимание, это должен быть именно один трехполюсный выключатель, а не три отдельных однополюсных. При КЗ и повреждении греющего элемента любой фазы, защита должна прекращать подачу напряжения по всем фазам
При КЗ и повреждении греющего элемента любой фазы, защита должна прекращать подачу напряжения по всем фазам.
После вводного автомата фазные проводники нужно разделить.
Делается это на электромагнитных пускателях.
Именно на них и ложится основная работа по автоматической коммутации эл.сети. Автомат то вы включаете и выключаете ручками, а пускатель будет это делать без вашего участия, на основе подачи управляющего напряжения от соответствующих датчиков.
При этом в отличие от автомата, покупайте три отдельных однофазных модульных пускателя. Старые модели типа ПМЛ, ПМА, КМИ здесь не подойдут. И дело вовсе не в их шумной работе и громких щелчках.
Модульный трехфазный экземпляр в едином корпусе, тоже будет не пригоден для нашей схемы.
Самое главное преимущество однофазных – возможность ручной и очень простой регулировки мощности электрокотла. Подробнее об этом будет сказано ниже.
К силовым клеммам каждого контактора, как раз-таки и подключаются нагревательные элементы (ТЭН, электроды) котла отопления.
Устройство и принцип работы контактора
Исходя из наименования, это группа контактов, предназначенная для соединения электрических линий. Основное применение — модульный контактор коммутирует силовые линии. Если в обычном включателе (пусть даже и автоматическом защитном), смыкание и размыкание происходит вручную, контакторы переменного тока управляются дистанционно.
Рассмотрим схему простого контактора, без блокировок и защитных модулей.
Для тех, кто мало-мальски знаком с электротехникой, понять принцип работы несложно. Основа силовой группы — это контакты, обозначенные на схеме литерами «L» и «T». В зависимости от конструкции, система может одновременно включать одну, две, или более пар контактов. Для того чтобы соединительная проводящая планка прижалась к неподвижным контактам, требуется усилие. В обычных включателях это механическое приспособление, приводимое в движение оператором. Наша схема срабатывает с помощью электромагнита. Когда на катушку A1-A2 подается управляющее напряжение, соленоид втягивается, и силовые (рабочие) контакты замыкаются.
После снятия питания с управляющей обмотки, возвратная пружина мгновенно отводит контактную планку от силовых клемм.
Что внутри
Несмотря на кажущуюся сложность и громоздкость конструкции, элементная база простейшая:
- контактная группа, выполненная из медных (латунных) сплавов, рассчитанная на определенный ресурс;
- «Т» образная контактная планка, напрямую соединенная с соленоидом электромагнита;
- катушка электромагнита, выполненная под конкретную модель контактора;
- диэлектрический корпус, выполняющий не только защитные, но и несущие функции;
- дугогасительные элементы, которые устанавливаются в механизмах включения электроустановок с большим током потребления.
По сути, конструкция мало чем отличается от обычного реле. Так же точно существуют нормально замкнутые, нормально разомкнутые, и переключающие схемы (в которых присутствуют оба вида контактных групп). При этом, согласно технических требований ГОСТ, модульный контактор должен иметь только одно положение покоя (состояние контактной группы при отсутствии внешнего управляющего давления).
При механическом воздействии на токопроводящую планку (или группу линеек) происходит замыкание (размыкание) одной или нескольких контактных пар.
Таким образом, с помощью прямого или дистанционного воздействия можно управлять питанием электроустановок или магистралей электропередач.
Виды контакторов по способу монтажа
Безкорпусные или специализированные устройства (например, линейный контактор в троллейбусе), не имеют ограничений по дизайну, разрабатываются исходя из соображений функционала и безопасности. Существуют и специальные конструкции, создаваемые для определенных электроустановок. Такие включатели не применяются в бытовых условиях, поскольку требуют отдельных мест размещения.
Для удобства использования в стандартных электрощитках, применяются стандартные модульные конструкции для крепления на DIN рейках.
Они отлично вписываются в общую систему энергоснабжения дома или офиса, если их применение предусмотрено проектом.
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.
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).
Инструктаж по подключению обогрева
В действительности разобраться в том, как установить греющий кабель своими руками, несложно. Устанавливать такой элемент можно как на пластиковый, так и чугунный водопровод. Сначала выполняются подготовительные работы. Кроме того, нужно приобрести все необходимые инструменты и материалы.
Сначала монтируется греющий кабель, схема подключения часто указывается производителем в документации, прилагающейся к обогревательному элементу. Следующим этапом монтажа такой системы является установка кожуха для защиты. В последнюю очередь проводится подключение кабеля к сети и проверка его работы. Кроме того, можно произвести монтаж греющего кабеля внутри трубы. Это повысит его эффективность.
Подготовительные работы
Нужно сразу приобрести все необходимые для монтажа инструменты и материалы, в т.ч.
- соединительные гильзы;
- плоскогубцы;
- рулетка;
- кримпер;
- строительный фен;
- монтажные нож и скотч;
- кусачки;
- термоусадочные трубки.
После этого следует провести концевую заделку. Свободный конец, который не будет подключаться к сети, нужно освободить от защитной изоляции и обрезать ступенькой. После этого необходимо изолировать ее термоусаживаемую трубку. Некоторые системы уже подготовлены к установке.
Данный вариант более удобный, поэтому его рекомендуют людям, которые хотят установить подогревающий кабель правильно, но не имеют опыта проведения подобных работ.
Крепление кабельной системы
Наиболее простой вариант расположения – прямолинейный. В этом случае кабель фиксируется параллельно трубе. Данный вариант крепления подходит для подогрева расположенных внутри помещения труб, которые дополнительно будут прикрываться слоем утеплителя. В этом случае термическому воздействию подвергается только небольшая часть трубы, но этого будет достаточно, чтобы внутри нее не образовывался лед.
Пользуясь таблицей можно быстро подобрать длину шага для прокладке кабеля по трубе.
В этом случае на трубе располагаются сразу несколько кабелей. Такой вариант рекомендован, если труба даже при дополнительном монтаже теплоизоляционного слоя будет подвергаться воздействию повышенных температур в зимний период. За счет такого расположения нагревательных элементов достигается более равномерное прогревание.
Для фиксации следует использовать металлическую скотч-ленту. При монтаже прямолинейным способом он фиксируется лентой по всей протяженности. При укладке нагревательного элемента навивным методом для фиксации труба обвивается с шагом не менее 30 см.
Часто саморегулирующий греющий кабель устанавливается навивным способом. В этом случае проводник оборачивается вокруг трубы с соблюдением шага 20-50 см. Этот метод обеспечивает хороший прогрев трубы, но приводит к увеличению расхода элемента.
Крепление защитного кожуха
После того как саморегулирующийся кабель будет установлен, можно приступать к формированию утеплительного слоя. Он необходим не только для недопущения потери тепла, но и защиты нагревателя от механического повреждения.
Если в инструкции, прилагающейся к системе обогрева, есть указание на необходимость установки того или иного утеплителя, нужно следовать ему.
Если рекомендаций производителя нет, можно использовать рулонный изолон, минеральную вату или поролон. Выбранным утеплителем оборачивается вся труба. Фиксировать материал можно лентой-скотчем или шпагатом. Дополнительно утеплитель желательно обработать мастикой или другим гидроизолирующим составом.
Подключение к питающей сети
Подключение кабеля к сети выполняется специальными элементами, которые нужно приобрести заранее.
Сначала необходимо свободный конец нагревателя освободить от изоляции. Изоляционный экран следует скрутить в пучок и произвести зачистку жил проводника. Жилы и силовой кабель соединяются. Поверх места соединения фиксируется термоусадка.
Проверка и запуск в работу
Нагреватель должен иметь отдельную линию. После этого нужно включить систему и подождать, пока элемент нагреется. Если неисправности не будут обнаружены, значит, установка правильно произведена.
