Hvordan koble en kjele til et elektrisk nettverk, koblingsskjemaer for kjele

Komfortable levekår for en moderne person gir varmt vann. Under urbane forhold leveres det sentralt av verktøy. Beboere i landlige områder, sommerboere, eiere av private hus må ofte ta seg av dette problemet på egen hånd.

For dem produserer industrien mange design av vannvarmenheter, som avviker i design, ytelse, driftsforhold. De fleste av dem har navnet "kjele".

Under dette begrepet er det vanlig å forstå en kjele med et kjølevæske som blir oppvarmet inne i strukturen eller fra utsiden.

En kjele av indirekte type fungerer på grunn av en varmekilde som er plassert utenfor kroppen, når temperaturen overføres til varmebæreren som sirkulerer gjennom spolen som er innebygd i innsiden. Slike modeller krever kontinuerlig forbrenning av drivstoff.

Direktevirkende kjele bruker en intern varmekilde. For husholdningsformål brukes elektriske strukturer mye, og fungerer i henhold til et av prinsippene:

• resistiv oppvarming av varmeelementer;

• oppvarming ved induksjonsstrømmer.

I begge tilfeller kontrolleres driften, og kjelen er koblet til elektrisk energi i henhold til de samme skjemaene basert på strømmen av strøm gjennom varmeelementet for å varme den opp eller slå den av for avkjøling.

Funksjoner ved utformingen av den elektriske kjelen

Inne i en hermetisk forseglet kjele med kjølevæske - vann som sirkulerer langs hydrauliske linjer fra rørledninger og radiatorer plassert innendørs, er en elektrisk krets montert, inkludert:

• en varmtvannsbereder, som oftest fungerer som en vanlig resistiv varmeovn;

• kjølevæsketemperaturmåler - en sensor med en spesiell design, hvis avlesninger blir behandlet av en logisk krets for å tilføre spenning til varmeren eller slå av strømmen;

• bryterenhet i bipolar eller unipolar utforming - termisk bryter;

• beskyttende termisk sikring;

• en varmeindikeringskrets, som kan være en vanlig glødepære eller en LED med en strømbegrensende motstand, koblet parallelt med kontaktene til varmeren.

Produsenter av elektrisk måle- og koblingsutstyr produserer ferdige sett som inneholder temperatursensorer, koblingsanordninger og en logisk enhet som gir deres innbyrdes forbindelse for å regulere temperaturen på kjølevæsken.

De blir kalt termostater eller termostater. Temperatursensoren er montert inne i kjelen, og kontrollenheten og koblingsstrømskontaktene er plassert på utsiden.

Termostater kan utføres på en analog base eller bruke mikroprosessorteknologi. Konstruksjonene til sistnevnte har:

• flere justeringsalternativer;

• brukervennlige innstillingsinnstillinger;

• praktisk grensesnitt;

• informasjonstavle;

• ekstra driftsfunksjoner.

Et eksempel er den elektroniske temperaturkontrolleren TK-5 med en mikrokontroller, et display, to temperatursensorer montert ved innløpet og utløpet til kjølevæsken i kjelen. Den lar deg ta hensyn til temperaturendringer innen 0 ÷ 120 grader med en feil på 0,5 ° C, noe som er mer enn nok for hjemlige formål.

Kraftkontaktene til TK-5-termostaten er i stand til å bytte nominelle strømmer på 6 ampere.Når varmeapparatet skaper større belastning, krever tilkoblingen av kjelen til det elektriske nettverket modernisering - inkludering av en ekstra magnetisk starter, som gjentar driften av termostatens utgangskretser med kontakter med høy effekt.

I noen eldre modeller av kjeler kan spenningsbytte til varmeelement utføres av bimetallregulatorer med mekanisk design.

Tilkoblingsskjema for en kjele gjennom en stikkontakt

Industrielle modeller med små krefter opp til 1,5 ÷ 2 kilowatt blir som regel opprettet for en slik forbindelse.

Med denne metoden er langsiktig sikker drift levert av:

• kjelens tekniske tilstand, som endres under langvarig drift;

• riktig valg av design av uttaket i henhold til lastkraften;

• under hensyntagen til tilstanden til elektriske kretsløp som spenningen tilføres gjennom leilighetspanelet;

• bruk av verneutstyr for å forhindre konsekvensene av tilfeldige ulykker i kretsen.

Funksjoner ved å koble kjelen til det elektriske nettverket via et stikkontakt

Strømkontaktene til plug-in-koblingsanordningen er designet for en viss type belastning, for eksempel 6, 10 eller 16 ampere. Verdien er indikert på kroppen. Hvis kontakten har mindre strøm, oppstår overoppheting og ødeleggelse av kontakter.

Av denne grunn må kjelen ikke kobles til et tilfeldig stikkontakt som ikke samsvarer med belastningen.

Et annet krav for sikker drift av en slik krets er behovet for en strømbryter i den, gjennom hvilken det er mulig å bryte strømforsyningskretsen til varmeren under belastning. Kontaktene til kontakten og pluggen er ikke designet for å slukke den elektriske lysbuen som oppstår i dette tilfellet.

Ledningsstatus

Ledningene til husholdningsnettet som forbinder uttaket til kjelen med leilighetsskjoldet, vil absorbere varmerens belastning fullt ut. De skal ikke overopphetes. Deres materiale og tykkelse bør tas riktig hensyn til, ellers kan det oppstå brann.

Til stikkontakten med ledninger i aluminium, må ikke varmeren kobles til, som en kobber, tynnere enn 2,5 mm kvadrat. Det er bedre å bruke en seksjon på 4 eller 6 kvadrat. Det må først beregnes ved varmeavledning og analyseres ved installasjonsmetoder.

Verneutstyr

Kjelen er designet for å fungere med nominelle egenskaper ved det elektriske nettverket, under hensyntagen til forekomsten av tilfeldige funksjonsfeil i den. For å forhindre ulykker, beskyttelse mot:

• økende trykk i tanken;

• sammenbrudd i elektrisk isolasjon.

Hvis utstyrsprodusenten ikke ga slike beskyttelser i den indre strukturen, bør de monteres i leilighetspanelet.

Nødoperasjon med overtrykk inne i kjelen

En forutsetning for sikkerhet er tilstedeværelsen av en enhet som forhindrer koking av vann og frigjøring av oppløste gasser fra den, fordi denne prosessen skaper økt trykk som kan ødelegge saken.

En lignende situasjon kan oppstå:

• når strømkontaktene holder seg, når de mottok en kommando fra temperatursensoren gjennom kontrollenheten og ikke er i stand til å bryte den elektriske strømmen gjennom varmeren;

• funksjonsfeil i temperatursensoren, logikkenheten eller kontrollkontrollkretsene.

For å forhindre en slik ulykke brukes et andre beskyttelsesstadium, satt til en høyere temperaturinnstilling enn for driftsmodus. Verdien velges nær kokepunktet, og frakoblingen utføres av en annen, sikkerhetskontaktkontakt.

En slik åpen krets kalles en termisk sikring. Bruken av en separat temperatursensor for den eller bruken av en autonom mekanisk struktur som fungerer etter prinsippene for bimetallutgivelser øker systemets generelle pålitelighet.

Nødmodus med lekkasjestrømmer

Kjelens metallforingsrør kan være under fasepotensial under nedbryting av isolasjonen av varmeren eller forbindelsetrådene til foringsrøret.En slik situasjon er en direkte forutsetning for en person som får elektrisk skade. Det kan fikses med en RCD innebygd i den elektriske kretsen.

Industriell utforming av kjeler kan produseres med eller uten innebygd reststrøminnretning.

for riktig drift av RCD Det er nødvendig å sikre en pålitelig tilkobling av kjelelegemet til hovedjordingsbussen gjennom den beskyttende PE-lederen.

Kortslutning av interne kretser

En effektbryter er designet for å koble den elektriske kretsen fra kortslutningen.

Ordning med å koble kjelen med en kabel til leilighetspanelet

Dette er det vanligste alternativet, da det velges vanligvis mer enn to kilowatt kjeleeffekt.

Her må du også følge alle anbefalingene for en sikker tilkobling, som i forrige tilfelle. Det vil kreves en egen kabel til kjelen fra leilighetsskjoldet. Den må pålitelig overføre strømmer av strømbelastning.

Beskyttelsen av den og kjelen er organisert av en effektbryter og en RCD eller en difavtomat.

Kjeleforbindelsesdiagram som tar hensyn til begrensningen av tildelt effekt

Eventuelle ledninger er designet og montert for spesifikke belastninger. De utnevnes av strømleverandøren. I en moderne leilighet har eieren av boarealet et stort antall elektriske apparater. De kan lett overskride effektgrensen som er tildelt for dem.

Det er farlig å bruke ledningsnett på denne måten: det kan overopphetes og skape brann.

For å forhindre det, må du slå av kraftige forbrukere når du oppretter kritiske belastninger. Gitt at varmeovnen er slått på med jevne mellomrom for å varme opp vannet, hvis temperatur ikke raskt synker, blir oppvarmingen vanligvis stoppet, noe som sikrer drift av andre enheter, for eksempel kjøleskap, vaskemaskin eller oppvaskmaskin.

For dette formålet brukes en elektronisk enhet som har funksjonene til:

• måling av strømforbruket i nettverket;

• sammenligne dens verdi med verdien av settpunktet for å identifisere øyeblikket med kritisk overbelastning;

• koble fra utvalgte forbrukere i henhold til en forhåndsforberedt algoritme;

• automatisk fornyelse av strømmen for nedlagte enheter når du gjenoppretter forholdene for normal drift.

Industriell utvikling

Som en slik enhet kan du bruke fabrikken effektbegrenser OM-110.

Det vil forhindre hyppige strømbrudd fra effektbryteren fra overbelastning, skape en normal modus for energiforbruk for alle tilkoblede elektriske apparater.

OM-110 kraftbegrenser er designet for å arbeide med belastninger opp til:

• to;

• eller tjue kilowatt.

For det andre driftsalternativet utføres trådtilkoblingsskjemaet som følger.

Når du er koblet til arbeid med belastninger opp til 20 kVA, føres en av forsyningstrådene gjennom et hus hvor det er montert en innebygd strømtransformator, som er et følsomt målehus.

DIY hjemmelaget kraftbegrensningsenhetsdiagram

En lignende design er i stand til å utføre hvilken som helst amatørradio. I den går fase- og nulllederne direkte fra den elektriske måleren til leiligheten og grenen til kjelen. Fasen føres gjennom den primære viklingen av måletransformatoren, laget av halvannen sving av en ledning som tåler en belastning på opptil 30 ampere.

Kontaktene til den manuelle bryteren SA1 med tyristor VS1, diodebryggen VD3 ÷ 6 og tilkoblingsledninger er valgt for samme verdi. På denne måten opprettes en strømreserve på kretsen som sikrer normal drift i forskjellige situasjoner.

Måletransformatoren kan vikles på hvilket som helst jern. Den primære viklingen er laget av en enkelt ledning eller flere parallelle kjeder, og sekundæren vikles med en monolitisk kjerne med antall svinger på omtrent halvannetusen.

Viklingene mellom seg og magnetkretsen er atskilt med kartong dielektriske pakninger eller glassfiber pakninger.

Etter sekundærviklingen kobles en diode VD1 til, som i en impulsmodus lader den elektrolytiske kondensatoren Cl. Denne kjeden er konfigurert slik at ved en strøm gjennom primærviklingen på 30A dannes en spenning på 45 volt på kondensatoren.

Den føres til basisenheten på transistoren VT1 gjennom strømbegrensende, regulerende og shuntmotstander R1, R2, R3 og en indikator LED HL1.

Potensiometer R2 under igangkjøring stiller inn strømmen som forårsaker nedbrytningsspenningen til Zener-dioden VD2 (under hensyntagen til LED). I dette øyeblikk åpnes transistoren VT1, og kontrollelektroden til krafttyristoren VS1 blir shuntet til minus av kretsen, fra hvilken den tidligere ble separert av spenningsfallet over motstanden til motstanden R4. I dette tilfellet lukker tyristoren og slår av strømmen som går til kjelen.

Det skal bemerkes at avstengningstiden ikke overstiger ti millisekunder, noe som er to ganger raskere enn konvensjonelle relékretser med en mekanisk utforming med et måle- og utøvende organ.

En strøm vil strømme gjennom HL1 LED, og ​​med sin glød vil den indikere at tyristoren utløses, noe som fører til avstenging av kjelevarmen.

HL2 LED informerer om spenningsforsyningen til varmeren i sin drift. I en arbeidskrets lyser en av LED-ene. Når de samtidig slukkes eller brenner, er dette et tydelig tegn på funksjonsfeil. Effektbegrensningskretsen må være deaktivert. For å gjøre dette overføres kjelen til arbeid fra sinusformet vekselstrømnettverk til normal modus med SA1-bryteren.

Et trekk ved denne utviklingen er at den er designet for å drive bare motstandsbelastninger, siden i den blir vekslingsspenningen til diodebroen konvertert til konstant. Derfor kan et slikt kjeleforbindelsesskjema ikke brukes til å betjene enheter med asynkrone motorer og andre enheter som trenger en ren sinusbølge.

Selv glødepærer reduserer livet delvis under påvirkning av nåværende krusninger. Normalt er det bare en vannkoker, strykejern eller peis med varmeelementer som kan fungere i denne kretsen.

Hvis designen til kjelen bruker elektroniske snarere enn bimetalliske temperaturkontrollere, er det for deres kraft nødvendig å levere spenning som tilsvarer fabrikkens driftsmodus.