Hoe een ketel op een elektrisch netwerk aan te sluiten, ketelaansluitschema's

Comfortabele leefomstandigheden van een moderne persoon zorgen voor warm water. In stedelijke omstandigheden wordt het centraal geleverd door nutsbedrijven. Bewoners van plattelandsgebieden, zomerbewoners, eigenaren van privé-huizen hebben vaak met dit probleem te maken.

Voor hen produceert de industrie talloze ontwerpen van waterverwarmingseenheden, die verschillen in ontwerp, prestaties en bedrijfsomstandigheden. De meeste hebben de naam "boiler".

Onder deze term is het gebruikelijk om een ​​ketel met een koelvloeistof te begrijpen, die binnen de structuur of vanaf de buitenzijde wordt verwarmd.

Een indirecte ketel werkt vanwege een verwarmingsbron die zich buiten zijn lichaam bevindt wanneer de temperatuur wordt overgedragen aan de warmtedrager die circuleert door de spoel die in de binnenkant is ingebouwd. Dergelijke modellen vereisen continue verbranding van brandstof.

Direct werkende ketel maakt gebruik van een interne warmtebron. Voor huishoudelijke doeleinden worden elektrische structuren op grote schaal gebruikt en werken ze volgens een van de principes:

• resistieve verwarming door verwarmingselementen;

• verwarming door inductiestromen.

In beide gevallen wordt de werking geregeld en wordt de ketel aangesloten op elektrische energie volgens dezelfde schema's op basis van de stroom door het verwarmingselement om het te verwarmen of uit te schakelen voor koeling.

Kenmerken van het ontwerp van de elektrische boiler

In een hermetisch afgesloten ketel met een koelvloeistof - water circuleert langs hydraulische leidingen van pijpleidingen en radiatoren die zich binnen bevinden, is een elektrisch circuit gemonteerd, waaronder:

• een waterverwarmer, die meestal dient als een gewone resistieve verwarmer;

• koelvloeistoftemperatuurmeter - een sensor met een speciaal ontwerp, waarvan de metingen worden verwerkt door een logisch circuit om spanning aan de verwarmer te leveren of de stroom uit te schakelen;

• schakelapparaat in bipolair of unipolair ontwerp - thermische schakelaar;

• beschermende thermische zekering;

• een verwarmingsindicatiecircuit, dat een gewone gloeilamp of een LED met een stroombegrenzende weerstand kan zijn, parallel verbonden met de contacten van de verwarmer.

Fabrikanten van elektrische meet- en schakelapparatuur produceren kant-en-klare kits met temperatuursensoren, schakelapparatuur en een logische eenheid die zorgt voor hun onderlinge verbinding voor het regelen van de temperatuur van de koelvloeistof.

Ze heten thermostaten of thermostaten. De temperatuursensor is in het ketellichaam gemonteerd en de besturing en schakelstroomcontacten bevinden zich aan de buitenkant.

Thermostaten kunnen worden uitgevoerd op een analoge basis of gebruiken microprocessortechnologie. De constructies van deze laatste bezitten:

• meer aanpassingsmogelijkheden;

• eenvoudig te gebruiken instellingeninstellingen;

• handige interface;

• informatiebord;

• extra operationele functies.

Een voorbeeld is de TK-5 elektronische temperatuurregelaar met een microcontroller, een display, twee temperatuursensoren gemonteerd aan de inlaat en uitlaat van het koelmiddel in de ketel. Hiermee kunt u rekening houden met temperatuurveranderingen binnen 0 ÷ 120 graden met een fout van 0,5 ° C, wat meer dan genoeg is voor huishoudelijke doeleinden.

De stroomcontacten van de TK-5-thermostaat kunnen nominale stromen van 6 ampère schakelen.Wanneer de verwarmer een grotere belasting creëert, vereist de aansluiting van de ketel op het elektrische netwerk modernisering - de toevoeging van een extra magnetische starter, die de werking van de uitgangscircuits van de thermostaat met krachtige contacten herhaalt.

In sommige oudere modellen van ketels kan spanningsomschakeling naar het verwarmingselement worden uitgevoerd door bimetaalregelaars van een mechanisch ontwerp.

Aansluitschema voor een ketel via een stopcontact

Industriële modellen van kleine vermogens tot 1,5 ÷ 2 kilowatt worden in de regel voor een dergelijke verbinding gemaakt.

Met deze methode wordt een veilige werking op lange termijn geboden door:

• technische staat van de ketel, die verandert tijdens langdurig bedrijf;

• de juiste keuze van het ontwerp van het stopcontact in termen van laadvermogen

• rekening houdend met de staat van elektrische circuits waardoor spanning wordt geleverd vanuit het flatpaneel;

• het gebruik van beschermingsmiddelen om de gevolgen van ongevallen in het circuit te voorkomen.

Kenmerken van het aansluiten van de ketel op het elektrische netwerk via een stopcontact

De stroomcontacten van het plug-in schakelapparaat zijn ontworpen voor een bepaald type belasting, bijvoorbeeld 6, 10 of 16 ampère. De waarde ervan wordt op het lichaam aangegeven. Als het stopcontact minder vermogen heeft, treden er oververhitting en vernietiging van contacten op.

Om deze reden mag de ketel niet worden aangesloten op een willekeurig stopcontact dat niet overeenkomt met zijn belasting.

Een andere vereiste voor de veilige werking van een dergelijk circuit is de behoefte aan een stroomonderbreker erin, waardoor het mogelijk is het stroomtoevoercircuit van de verwarmer onder belasting te verbreken. De contacten van het stopcontact en de stekker zijn niet ontworpen om in dit geval de elektrische boog te doven.

Bedradingsstatus

De draden van het huishoudelijke netwerk die de uitgang van de ketel verbinden met het apparterschild, zullen de belasting van de kachel volledig absorberen. Ze mogen niet oververhit raken. Hun materiaal en dikte moeten correct in acht worden genomen, anders kan er brand ontstaan.

Op het stopcontact met aluminiumbedrading mag de kachel niet worden aangesloten, zoals een koperen exemplaar, dunner dan 2,5 mm in het vierkant. Het is beter om een ​​sectie van 4 of 6 vierkant te gebruiken. Het moet eerst worden berekend door warmteafvoer en geanalyseerd door installatiemethoden.

Beschermende apparaten

De ketel is ontworpen om te werken op nominale kenmerken van het elektrische netwerk, rekening houdend met het optreden van willekeurige storingen daarin. Om ongevallen te voorkomen, bescherming tegen:

• toenemende druk in de tank;

• storing van elektrische isolatie.

Als de fabrikant van de apparatuur dergelijke beveiligingen niet in de interne structuur heeft aangebracht, moeten deze in het flatpaneel worden gemonteerd.

Noodbedrijf met overdruk in de ketel

Een voorwaarde voor veiligheid is de aanwezigheid van een apparaat dat het koken van water en het vrijkomen van opgeloste gassen voorkomt, omdat dit proces een verhoogde druk creëert die de behuizing kan breken.

Een vergelijkbare situatie kan zich voordoen:

• wanneer de stroomcontacten blijven hangen, wanneer ze een commando van de temperatuursensor via de regeleenheid hebben ontvangen en niet in staat zijn om de elektrische stroom door de verwarmer te onderbreken;

• storingen van de temperatuursensor, logische eenheid of regelcircuits.

Om een ​​dergelijk ongeval te voorkomen, wordt een tweede beschermingsfase gebruikt, ingesteld op een hogere temperatuurinstelling dan voor de bedrijfsmodus. De waarde ervan wordt dicht bij het kookpunt gekozen en de ontkoppeling wordt uitgevoerd door een ander back-upcontact.

Zo'n open circuit wordt een thermische zekering genoemd. Het gebruik van een afzonderlijke temperatuursensor ervoor of het gebruik van een autonome mechanische structuur die werkt op basis van bimetaalafgiften verhoogt de algehele betrouwbaarheid van het systeem.

Noodmodus met lekstromen

Het metalen omhulsel van de ketel kan een fase-potentiaal hebben tijdens het uitvallen van de isolatie van de verwarmer of de verbindingsdraden naar het omhulsel.Een dergelijke situatie is een directe voorwaarde voor een persoon die elektrisch letsel oploopt. Het kan worden gerepareerd door een RCD die in het elektrische circuit is ingebouwd.

Industriële ontwerpen van ketels kunnen worden geproduceerd met of zonder een ingebouwd reststroomapparaat.

voor de juiste werking van de aardlekschakelaar het is noodzakelijk om te zorgen voor een betrouwbare verbinding van het ketellichaam met de hoofdaardingsbus via de beschermende PE-geleider.

Kortsluiting van interne circuits

Een stroomonderbreker is ontworpen om het elektrische circuit los te koppelen van de kortsluiting.

Schema van het aansluiten van de ketel met een kabel op het flatpaneel

Dit is de meest voorkomende optie, omdat meestal meer dan twee kilowatt ketelvermogen wordt gekozen.

Hier moet u ook alle aanbevelingen voor een veilige verbinding volgen, zoals in het vorige geval. Een aparte kabel is nodig om de ketel van het appartement schild. Het moet betrouwbaar stromen van stroombelastingen overbrengen.

De bescherming ervan en de ketel worden georganiseerd door een stroomonderbreker en een aardlekschakelaar of een differentieelpistool.

Ketelaansluitschema rekening houdend met de beperking van toegewezen vermogen

Elke bedrading is ontworpen en gemonteerd voor specifieke belastingen. Ze worden benoemd door de elektriciteitsleverancier. In een modern appartement heeft de eigenaar van de woonruimte een groot aantal elektrische apparaten. Ze kunnen gemakkelijk de vermogenslimiet overschrijden die voor hen is toegewezen.

Huisbedrading op deze manier gebruiken is gevaarlijk: het kan oververhit raken en brand veroorzaken.

Om dit te voorkomen, moet u krachtige consumenten uitschakelen bij het creëren van kritische belastingen. Aangezien de kachel van de kachel periodiek wordt ingeschakeld om het water te verwarmen, waarvan de temperatuur niet snel daalt, wordt de verwarming meestal gestopt, waardoor de werking van andere apparaten, zoals een koelkast, wasmachine of vaatwasser, wordt gegarandeerd.

Voor dit doel wordt een elektronisch apparaat gebruikt dat de functies heeft van:

• meten van het huidige stroomverbruik van het netwerk;

• het vergelijken van zijn waarde met de waarde van het instelpunt om het moment van kritieke overbelasting te identificeren;

• ontkoppelen van geselecteerde consumenten volgens een vooraf opgesteld algoritme;

• automatische stroomvernieuwing voor buiten gebruik gestelde apparaten bij het herstellen van de omstandigheden voor hun normale werking.

Industriële ontwikkeling

Als zodanig kunt u de fabriek gebruiken vermogensbegrenzer OM-110.

Het voorkomt frequente stroomuitval door de stroomonderbreker door overbelasting, creëert een normale stroomverbruikmodus voor alle aangesloten elektrische apparaten.

OM-110 vermogensbegrenzer is ontworpen om te werken met belastingen tot:

• twee;

• of twintig kilowatt.

Voor de tweede bedieningsoptie wordt het draadverbindingsdiagram als volgt uitgevoerd.

Wanneer aangesloten op werk met belastingen tot 20 kVA, wordt een van de voedingsdraden door een behuizing geleid waarin een ingebouwde stroomtransformator is gemonteerd, wat een gevoelig meetlichaam is.

DIY zelfgemaakt stroombeperking apparaatdiagram

Een soortgelijk ontwerp kan elke amateurradio uitvoeren. Daarin gaan de fase- en neutrale geleiders rechtstreeks van de elektrische meter naar het appartement en vertakken ze zich naar de ketel. De fase wordt door de primaire wikkeling van de meettransformator geleid en anderhalve omwenteling gemaakt van een draad die bestand is tegen een belasting tot 30 ampère.

De contacten van de handmatige schakelaar SA1 met thyristor VS1, diodebrug VD3 ÷ 6 en aansluitdraden zijn geselecteerd voor dezelfde waarde. Op deze manier wordt een vermogensreserve van het circuit gecreëerd, waardoor de normale werking ervan in verschillende situaties wordt gewaarborgd.

De meettransformator kan op elk ijzer worden gewikkeld. De primaire wikkeling bestaat uit een enkele draad of meerdere parallelle kettingen, en de secundaire is gewikkeld met een monolithische kern met het aantal windingen van ongeveer anderhalf duizend.

De wikkelingen tussen zichzelf en het magnetische circuit worden gescheiden door kartonnen diëlektrische of glasvezel pakkingen.

Na de secundaire wikkeling wordt de diode VD1 aangesloten, die de elektrolytische condensator C1 in een gepulseerde modus oplaadt. Deze ketting is zo geconfigureerd dat bij een stroom door de primaire wikkeling van 30A een spanning van 45 volt op de condensator wordt gevormd.

Het wordt aan de regeleenheid van de basis van de transistor VT1 toegevoerd via stroombegrenzende, regulerende en shuntweerstanden R1, R2, R3 en een indicatieled HL1.

Potentiometer R2 tijdens inbedrijfstelling stelt de stroom in die de doorslagspanning van de Zener-diode VD2 veroorzaakt (rekening houdend met de LED). Op dit moment wordt de transistor VT1 geopend en wordt de stuurelektrode van de kracht thyristor VS1 naar de min van het circuit geschoven, waarvan deze eerder werd gescheiden door de spanningsval over de weerstand van de weerstand R4. In dit geval sluit de thyristor en schakelt de stroom naar de ketel uit.

Opgemerkt moet worden dat de uitschakeltijd niet langer is dan tien milliseconden, wat twee keer sneller is dan conventionele relaisschakelingen van een mechanisch ontwerp met een meet- en uitvoerend lichaam.

Er stroomt een stroom door de HL1-LED en geeft met zijn gloed aan dat de thyristor in werking treedt, wat leidt tot het uitschakelen van de ketelverwarming.

De HL2 LED informeert over de spanningstoevoer naar de verwarming tijdens zijn werking. In een werkcircuit brandt een van de LED's. Wanneer ze tegelijkertijd worden gedoofd of branden, is dit een duidelijk teken van storing. Het stroombegrenzingscircuit moet worden uitgeschakeld. Om dit te doen, wordt de ketel overgebracht van het sinusvormige wisselstroomnetwerk naar de normale modus met de SA1-schakelaar.

Een kenmerk van deze ontwikkeling is dat deze is ontworpen om alleen resistieve belastingen te voeden, omdat daarin de wisselspanning van de diodebrug wordt geconverteerd naar constant. Daarom kan een dergelijk ketelschema niet worden gebruikt om apparaten te bedienen met asynchrone motoren en andere apparaten die een schone sinusgolf nodig hebben.

Zelfs gloeilampen verminderen hun levensduur gedeeltelijk onder invloed van huidige rimpelingen. Normaal gesproken kan alleen een waterkoker, strijkijzer of open haard met verwarmingselementen in dit circuit werken.

Als het ontwerp van de ketel elektronische in plaats van bimetalen temperatuurregelaars gebruikt, is het noodzakelijk om spanning te leveren die overeenkomt met de fabrieksmodus.