Prawie każdy typ grzałki,w tym przeznaczony na prąd 220 V, może mieć kilka rodzajów połączeń, które różnią się między sobą liczbą faz: jedno-, dwu- i trójfazowe. W takim przypadku istnieje kilka schematów połączeń, które zostaną omówione w tym artykule.
Połączenie jednofazowe
Jest to najprostszy sposób podłączenia grzejnika elektrycznego do źródła zasilania. Faza podawana jest na pierwszy przewód podłączony do rdzenia elementu grzejnego, drugi pełni rolę neutralnego („zera”, przez który powraca prąd). Typowy przykład połączenia jednofazowego pokazano na ryc. 1.
Ten rodzaj połączenia jest najczęściej spotykany w domowych sieciach elektroenergetycznych o napięciu 220-240 V, a także w innych sieciach, których napięcie wynosi od 12 do 60 V (w krokach co 12 V), a także 110 V. W Figa. 2 schematycznie pokazuje podłączenie do źródła jednofazowego.
Grzałki elektryczne nie mają biegunowości, więc faza (napięcie) może być przyłożona do jednego z dwóch przewodów. Cecha ta wskazuje kluczowe zalety tego typu połączenia: uniwersalność i łatwość zastosowania.
Połączenie dwufazowe
Ten rodzaj połączenia obejmuje również tylko dwa przewody podłączone do grzałki elektrycznej. Jednak zamiast „zera” do drugiego przewodu doprowadzana jest druga faza. Neutralny nie jest zapewniony w tego typu połączeniu. Przykład połączenia dwufazowego podaje się na poniższym rysunku.
Ten typ połączenia stosowany w sieciach prądu przemiennego o napięciu od 380 V do 400 V. Nie jest on związany z żadnymi zmianami wizualnymi ani strukturalnymi w porównaniu z połączeniem jednofazowym, co widać na schemacie na rys. 4.
Połączenie dwufazowe ma swoje zalety i wady. Grzałka wytwarza energię cieplną o większej mocy. Jednak wzrost mocy może negatywnie się odbijać na żywotność i niezawodności pracy grzałki.
Połączenie trójfazowe
Istnieją dwie opcje realizacji tego typu połączenia: „gwiazda” i „trójkąt”. Oba schematy przedstawiono na poniższym rysunku.
Istnieje jedna różnica między wskazanymi schematami połączeń trójfazowych związana z napięciem: zasilanie fazowe 220 V lub liniowe 380 V. Niezależnie od wyboru schematu połączeń prąd fazowy pozostaje stały.
Opcja połączenia „gwiazda” jest pokazana na poniższym rysunku.
Aby wdrożyć ten schemat połączenia, stosuje się trzy przewody, w tym „zero”, które zwykle jest maja kolor niebieski. W niektórych schematach obecność przewodu neutralnego nie jest zapewniona. Ale ten wariant połączenia trójfazowego jest wyraźnie odradzany („zero” powinno być).
Zasada podłączenia grzałki do zasilania zgodnie ze schematem „gwiazda” pokazano na poniższym rysunku.
Producent może skompletować swój produkt o piny zamiast przewodów. Zwykle styki zerowe są zaznaczone na niebiesko, jak pokazano na poniższym rysunku.
Połączenie trójfazowe ma dwie ważne zalety w porównaniu z innymi rodzajami połączeń: wyższą niezawodność i dłuższą żywotność. Wynika to z dwóch cech: zastosowania napięcia fazowego (220-240 V) oraz obecności rezystora o dużym polu przekroju. Jedyną wadą tego typu połączenia jest obniżenie mocy. Można jednak uzyskać większą moc w połączeniu trójfazowym, wykorzystując drugi schemat – „trójkąt” (pokazany schematycznie na poniższym rysunku).
Ten schemat połączeń jest używany podczas pracy z napięciem liniowym około 380 V. Jednocześnie do każdej sekcji obwodu grzejnika dostarczane są dwie fazy, co jest główną różnicą w stosunku do poprzedniego schematu połączeń, w którym była tylko jedna faza dostarczane do każdej sekcji.
W tym schemacie (zwykle nazywa się go „klasycznym”) zaangażowane są trzy przewody, do których dostarczane są trzy fazy. W tym obwodzie nie ma przewodu neutralnego. Poniższe rysunki wyraźnie pokazują zasady podłączenia za pomocą „klasycznego” schematu.
Ta opcja połączenia ma dwie ważne zalety w porównaniu z połączeniem typu „gwiazda”: większa moc, łatwe połączenie i brak dodatkowych przewodów. Jak każdy rodzaj połączenia, „klasyczny” schemat ma wadę – zmniejszona zywotność grzałki ze względu na wysoką moc prądu.
Schemat zawiera uziemienie ochronne dla celów bezpieczeństwa, a także zerowanie, które jest niezbędne do wyrównania potencjałów. Wielu błędnie uważa te dwa pojęcia za identyczne.
Aby uniknąć wypadków, podłączone urządzenia należy najpierw uziemić (są to wymagania przepisów bezpieczeństwa). Grzałki które nie są wykonane w metalowych obudowach, nie wymagają uziemienia. Potrzeba uziemienia w celu zapobiegania wypadkom jest wyraźnie przedstawiona na poniższym rysunku.
Poniższe rysunki przedstawiają różne schematy połączeń z przewodem uziemiającym.
Termopara w elementach grzejnych
Grałki mogą zawierać termoparę, która ma za zadanie określać temperaturę samej grzałki, a nie przedmiotu, któremu przekazuje energię cieplną. Powszechnie stosowane są dwa typy konwerterów termoelektrycznych:
„K” – cienki przewodnik pokryty białą izolacją.
„J” – żyła w metalowym oplocie i kolorowej izolacji.
Jeśli niemożliwe jest ustalenie rodzaju przewodnika na podstawie jego cech zewnętrznych, zaleca się wykorzystanie ich właściwości magnetycznych. Termopara typu „K” będzie miała namagnesowany przewód ujemny, podczas gdy termopara typu „J” będzie miała namagnesowany przewód dodatni.
Opcje podłączenia termopary pokazano na poniższych rysunkach.
Przy podłączaniu termostatu należy skorzystać ze schematu znajdującego się na obudowie urządzenia. Faza zasilania i zero są podłączone do pierwszych dwóch portów. Faza i element grzejny są podłączone do trzeciego i czwartego portu. Plus i minus czujnika termicznego są podłączone odpowiednio do 13. i 14. portu.
Warianty podłączenia pokazano na poniższych rysunkach..
Aby uzyskać więcej informacji na temat rodzajów i schematów połączeń grzałek elektrycznych, zapraszamy skontaktować się z naszym ekspertem. Od wybranej opcji zależą trzy ważne parametry: moc, niezawodność i termin eksploatacji.