какое сопротивление должно быть у тэна водонагревателя 2000w

ТЭН – устройство, неисправности, проверка

Трубчатый электрический нагреватель (ТЭН) – это электронагревательный элемент в виде металлической трубки произвольной формы, в которой размещена спираль из нихромовой или фехромовой проволоки с выводами на концах. Для изоляции спирали и передачи от нее тепла трубку заполняют кварцевым песком. У ТЭНа нет полярности, поэтому безразлично к какому выводу подключать фазу и ноль.

ТЭН был изобретен и запатентован 20 сентября 1859 года американцем Джорджем Симпсоном.

Практически в любых современных электронагревательных приборах, таких, например, как электрочайник, утюг, автоматическая стиральная машина, обогреватель в качестве источника тепла используются ТЭНы.

Если в электроприборе не происходит нагрева, то это не значит, что вышел из строя ТЭН. Вполне возможно причиной неисправности может быть выключатель, терморегулятор или другие элементы управления. Но обычно в первую очередь проверяют ТЭН, так как его проверка не представляет трудностей. Любой домашний мастер, прочитав эту статью даже не имея опыта по прозвонке и замене ТЭНа легко справиться с такой задачей, выбрав наиболее доступный способ проверки.

Устройство трубчатого электронагревателя (ТЭН)

Как видно из ниже представленного чертежа ТЭН представляет собой металлическую трубку из меди, нержавеющей стали или железа, по центру которой проложена нихромовая спираль, свитая в виде пружины.

Трубка внутри полностью и плотно заполнена песком, что позволяет эффективно отводить тепловую энергию от спирали и исключить ее соприкосновение с трубкой. Концы спирали соединены сваркой с контактными стержнями, которые закреплены внутри трубки с помощью керамических изоляторов. Для подачи питающего напряжения на концах контактных стержней нарезают резьбу или приваривают контактные пластины.

Трубки для изготовления ТЭНов используют разных диаметров и в зависимости от назначения придают им различные формы вплоть до спиралеобразной. Наглядным примером может служить электрокипятильник.

Какие бывают неисправности ТЭНов

Наиболее часто ТЭНы отказывают из-за обрыва нити нихромовой спирали, который происходит по причине расплавления нихромовой нити из-за ее перегрева. Перегрев случается если на ТЭНе образовался толстый слой накипи или ТЭН, предназначенный для работы в жидкой среде, включен без нее. Перегореть спираль может из-за исходного низкого качества ТЭНа.

Спираль по центру трубки ТЭНа удерживается за счет плотного ее наполнения песком. Если при засыпке песка его плохо уплотнили или спираль сместилась от центра к стенке трубки, то со временем от вибрации спираль может переместиться и прикоснуться к внутренней поверхности трубки.

Если спираль прикоснется только в одной точке, то при отсутствии подключения заземляющего провода УЗО в квартирной электропроводке работоспособность ТЭН не потеряет и электрочайник или любой другой нагревательный прибор будет продолжать работать. Но при этом возникает вероятность попадания фазы на корпус изделия и если он металлический, то и вероятность поражения током человека при прикосновении к корпусу.

В случае если электроприбор заземлен, то в результате укорочения спирали выделяемая мощность существенно возрастет и если не сработает автомат защиты, спираль расплавится и ТЭН выйдет из строя окончательно.

Если спираль прикоснется к трубке одновременно в двух и более местах, как на фотографии, то при отсутствии заземления и УЗО, если не успеет сработать автоматический выключатель, спираль сразу же перегорит.

Таким образом, ТЭНы могут иметь одну из двух неисправностей – обрыв нихромовой спирали или короткое замыкание ее на металлическую трубчатую оболочку. Любой из этих отказов устранить невозможно и ТЭН подлежит замене.

В современных электрочайниках, мультиварках и утюгах ТЭН приваривают к корпусу изделия и при выходе ТЭНа из строя приходится покупать новый электроприбор.

Как проверить-прозвонить ТЭН

В зависимости от наличия средств измерений проверить ТЭН можно одним из следующих способов. Измерять сопротивление спирали и сопротивление между спиралью и трубкой с помощью стрелочного тестера или мультиметра, прозвонить с помощью индикатора фазы или контрольки электрика.

Проверка ТЭНа
с помощью стрелочного тестера или мультиметра

Для проверки нужно прибор включить в режим измерения минимального сопротивления и концами щупов прибора прикоснуться к выводам ТЭНа.

Если спираль в обрыве, то стрелочный тестер покажет сопротивление равное бесконечности, а мультиметр покажет «1» вместо реального сопротивления, что равносильно бесконечному сопротивлению.

Рассчитать какое сопротивление должна иметь спираль ТЭНа в зависимости от его мощности можно с помощью онлайн калькулятора.

Достаточно ввести в окошки калькулятора напряжение, на которое рассчитан ТЭН и его мощность. Обычно эти значения выдавлены на трубке. Можно воспользоваться информацией о потребляемой мощности электроприбора. Например, сопротивление ТЭНа электрочайника мощностью 2000 Вт составит 24,2 Ом.

Если спираль цела, то далее нужно одним концом щупа мультиметра прикоснуться к любому из выводов ТЭНа, а вторым к металлической трубке. Если короткого замыкания между спиралью и трубкой нет, то стрелочный тестер покажет бесконечное сопротивление, а мультиметр покажет «1». Если прибор покажет отличное от указанного значения, то короткое замыкание налицо и такой ТЭН дальнейшей эксплуатации не подлежит.

Проверка ТЭНа
с помощью светодиода и батарейки или источника питания

Если нет в наличии тестера или мультиметра, или села в мультиметре батарейка типа «Крона», то при наличии любого светодиода, а они есть практически во всех бытовых электроприборах и любой батарейки, даже севшей, напряжением от 3 В до 12 В, можно успешно проверить любой ТЭН, в том числе и электрочайника.

На фотографии Вы видите, как можно с помощью, вынутой из мультиметра севшей батарейки «Крона» (напряжение на ее выводах составляло всего 5 В вместо 9 В), резистора номиналом 51 Ом и светодиода проверить целостность спирали ТЭНа. Только надо учесть, что светодиод не лампочка и его нужно подключать, соблюдая полярность. Так как сам ТЭН имеет сопротивление, то при проверке спирали при использовании старой батарейки можно обойтись без резистора.

Если светодиод светит, значит, спираль целая. Для проверки сопротивления изоляции нужно отключить схему от любого из контактных стержней ТЭНа и прикоснуться к трубке ТЭНа. Светодиод не должен светить.

Если нет под рукой батарейки, то ее можно с успехом заменить любым сетевым источником питания постоянного или переменного тока, подойдет также любое зарядное устройство, например, от сотового телефона или ноутбука. На этой фотографии с помощью зажимов типа «крокодил» питающее напряжение подано с источника постоянного напряжения. Светодиод уверенно светил при изменении напряжения от 2,5 до 12 В.

Проверка ТЭНа с помощью индикатора фазы

Внимание! При проверке ТЭНа с помощью индикатора фазы и контрольки электрика следует соблюдать осторожность. Прикосновение к оголенным участкам схемы подключенной к электрической сети может привести к поражению электрическим током. Другими словами, прикасаться рукой к корпусу ТЭНа и его выводам после подключения к розетке недопустимо.

Если под рукой имеется индикатор фазы электрика, то с помощью него тоже можно проверить исправность ТЭНа. При этом сопротивление изоляции (между нихромовой спиралью и трубкой) будет проверено с большей достоверностью, так как при проверке мультиметром прилагается напряжение не более 9 В, а при проверке индикатором более 220 В.

Для проверки необходимо сначала определить, где в розетке находится фаза (по правилам должна находиться справа) и затем соединить отрезком провода с фазным выводом один из контактных стержней ТЭНа, как показано на фотографии.

Далее прикоснуться жалом индикатора фазы сначала к противоположному контактному стержню ТЭНа (лампочка индикатора должна светиться), а затем к трубке (лампочка не должна светиться).

Если при прикосновении к противоположному выводу ТЭНа лампочка индикатора не светится, значит, спираль в обрыве, а если светится при прикосновении к трубке, значит, имеется пробой изоляции (спираль касается трубки).

Проверка ТЭНа с помощью контрольки электрика

Проверить ТЭН с помощью контрольки электрика может практически каждый, так как не требуется никаких измерительных приборов. Суть проверки заключается в последовательном включении со спиралью ТЭНа любой лампочки с последующим подключением схемы к бытовой электропроводке 220 В.

Сначала свободный провод от патрона подключается к свободному концу ТЭНа, как показано на схеме выше. Затем вилка вставляется в розетку. При исправной спирали лампочка должна ярко светить. Если не светит, то спираль в обрыве и дальше можно не проверять, так как ТЭН дальнейшей эксплуатации не подлежит.

Далее вилка вынимается из розетки и правый по схеме вывод из патрона подсоединяется к трубке ТЭНа, как показано на фотографии. Вилка вставляется в розетку, если лампочка не светит, значит, сопротивление изоляции между спиралью и трубкой большое и ТЭН исправен. В случае, если лампочка начала светиться, значит имеет место пробой изоляции и такой ТЭН эксплуатировать недопустимо.

Нестандартные способы проверки ТЭНов

Если нет возможности проверить ТЭН одним из выше приведенным способом, то можно провода от шнура с вилкой подключить непосредственно к выводам ТЭНа и на несколько секунд вставить вилку в розетку. Если ТЭН начнет нагреваться, то значит спираль целая. Осторожно, при проверке температуры нагрева ТЭНа рукой не обожгитесь.

Для проверки сопротивления изоляции один из концов шнура, при вынутой вилке из розетки нужно отсоединить от вывода ТЭНа и присоединить его через предохранитель рассчитанный на ток защиты не более 5 А к трубке ТЭНа. Затем вставить вилку в розетку бытовой электросети. Тут время не ограничено. Если предохранитель сразу не перегорит, значит короткого замыкания спирали с корпусом нет и ТЭН исправен.

Привести все возможные способы проверки ТЭНа просто нереально. ТЭН даже можно проверить с помощью стационарного телефонного аппарата, включив его в разрыв одного из проводов, с помощью которых подключен телефон к сети. Если после подключения в снятой трубке будет сигнал, значит ТЭН исправен. Можно даже и трубку телефона не поднимать, а позвонить с мобильного телефона на него. Наличие звука звонка подтвердит целостность спирали ТЭНа.

Источник

Как самостоятельно проверить ТЭН мультиметром — правильные действия

Практические все известные сегодня нагревательные устройства и приборы функционируют благодаря работе трубчатых электронагревательных элементов, которые кратко именуются ТЭН. Как правило, ТЭНы отличаются простотой конструкции и длительным сроком эксплуатации, однако, при неправильном использовании или наличии брака они выходят из строя – наиболее частыми причинами неисправностей приборов являются разрыв спирали и короткое замыкание.

Перед тем, как выбросить неисправную технику, рекомендуется проверить ТЭН при помощи мультиметра. Возможно, проблема вовсе не в этой детали, и поломка куда более серьезная. Итак, как проверить ТЭН при помощи обыкновенного тестера?

Что необходимо знать перед тестированием

Трубчатый электронагревательный элемент содержит в своем составе одну либо несколько спиралей, которые отличаются высоким сопротивлением, за счет чего они и нагреваются при прохождении через них электрического тока. Во избежание короткого замыкания и других проблем, связанных с электротоком, спирали помещаются в изолированные трубки из металла.

Чтобы рассчитать нормальное сопротивление ТЭНа, необходимо воспользоваться формулой вида

R=U 2 /P

где P – мощность, указанная на корпусе оборудования. Так, если электрический прибор работает под напряжением 220 Вольт, а его мощность равняется 1000 Ватт, вычисленное по формуле сопротивление будет равняться 48,4 Ом. Как видите, посчитать значение очень просто!

Проверка обыкновенного ТЭНа

Теперь, когда вы знаете, как определить сопротивление ТЭНа и зачем это нужно делать, можно приступать непосредственно к самому тестированию, которое выполняется в несколько шагов.

Перед тем, как проверить ТЭН мультиметром, отсоедините нагревательный элемент от питания.

В дальнейших действиях руководствуйтесь приведенной ниже инструкцией правильной проверки:

Далее приводится расшифровка показаний тестера, которые отображаются на его дисплее:

После завершения процедуры проверки необходимо заняться прозваниванием, которое позволяет определить, происходит ли электрический пробой на корпус прибора. Прозвон осуществляется также при помощи тестера следующим образом:

Если в момент прикосновения щупов к контактам зуммер начинает издавать высокочастотные сигналы, значит происходит электрический пробой на корпус прибора, что может привести к поражению током с серьезными последствиями для здоровья и жизни.

Проверка ТЭНа водонагревателя

Если вы до этого момента не знали, как проверить ТЭН водонагревателя мультиметром, для вас хорошая новость – она практически ничем не отличается от рассмотренного ранее примера и не вызывает труда даже у неопытных пользователей. Порядок действий для тестирования полностью аналогичен описанному выше, так как конструкция ТЭНов в различном оборудовании практически ничем не отличается. Единственное дополнение – рекомендуется проверить и терморегулятор.

В нормальном случае во время тестирования ТЭНа водонагревателя тестер показывает значение сопротивления, которое в большинстве случаев принимает значения 0.37 и 0.71.

Также необходимо проверить элемент на наличие пробоя на корпус прибора. Как прозвонить ТЭН мультиметром вы уже знаете – об этом говорилось выше. Переведите тестер в режим зуммера и поочередно прикасайтесь к контактам, прислушиваясь к издаваемым мультиметром сигналам.

Проверка ТЭНа стиральной машины

Перед тем, как проверить ТЭН стиральной машины мультиметром, его еще необходимо отыскать – с этим у многих людей возникают определенные сложности, что особенно касается современных моделей машин с хитрым внутренним устройством. В большинстве случаев нагреватель в стиральной машине располагается несколько ниже ее бака ближе к задней крышке.

При проверке следует знать, к каким именно контактам ТЭНа необходимо подключаться. Дело в том, что трубчатый электронагревательный элемент стиральной машины имеет три выхода, из которых для тестирования нужны только два. Как правило, в центре расположен заземляющий контакт, тогда как два крайних (ноль и фаза) – необходимые для проверки клеммы.

Проверка целостности нагревателя

Иногда ТЭН выходит из строя по причине обрыва спирали, заключенной в металлической трубке. Как проверить целостность ТЭНа в таком случае? Опять же при помощи мультиметра! Для этого переведите прибор в режим измерения сопротивления и прикоснитесь щупами к выходам нагревателя. О разрыве спирали говорит бесконечный показатель сопротивления, которое на тестере отображается единицей или символом бесконечности (лежащая на боку восьмерка).

В случае, если внутри трубчатого электронагревательного элемента зафиксировано короткое замыкание или разрыв спирали, необходимо в срочном порядке заменить его – только тогда оборудование продолжит свою работу. Также при проверках рекомендуется не пренебрегать прозвоном ТЭНов, который позволяет вычислить опасный электрический пробой на корпус.

Источник

Как проверить ТЭН мультиметром

ТЭН — трубчатый электронагревательный элемент, который устанавливается в большинство современных нагревательных бытовых электронагревателей, использующих электроэнергию: на отопительных электрокотлах, на стиральной машине, на водонагревателе, на плитах для пищеприготовления, на чайниках и утюгах.

Эти греющие элементы рассчитаны для работы от 2-х до 8 лет, в зависимости от вида бытового прибора. Первый показатель обычно соответствует электрочайнику, а второй стиралке. Однако эти сроки могут быть существенно сокращены из-за неправильной эксплуатации ТЭНа или заводского брака. После того, как нагревательное электрооборудование перестало выполнять свою прямую функцию нагрева, первое, что надо знать его владельцу — это, как проверить ТЭН мультиметром.

Трубчатый электронагреватель: принцип работы и основные сбои

Сегодня никто с точностью не скажет, сколько сотен модификаций ТЭНов установлено в быту и на промышленных объектах.

Они имеют разные внешние и мощностные характеристики и единственное, что их всех объединяет — это принцип устройства и общие причины поломок.

Какое устройство ТЭНов

Корпус ТЭНа выполняется из стальной трубки разного диаметра, длины и конфигурации. Внешние габариты нагревателя зависят от корпуса оборудования, в который он монтируется. Внутри трубки установлена нагревающаяся спираль, которую изготовляют из фехралевой либо нихромовой проволоки. Спираль имеет длинные выводы, выходящие за корпус элемента. Изоляционным материалом для спирали выступает обычный очищенный кварцевый песок.

Концевые выводы греющей спирали соединяются с контактными стержнями методом сварки и закрепляются внутри трубчатого корпуса керамическими изоляторами. Для безопасной подачи напряжения на концах стержней выполняют резьбу, либо сваркой приваривают пластины.

Важно! Особенностями такого трубчатого элемента является то, что у него отсутствует строго выраженная полярность, то есть для него не имеет разницы к каким выводам подключать «фазу» и «ноль».

Какие бывают неисправности у ТЭНов

Вне зависимости от того, в каком нагревательном оборудовании установлены ТЭНы, они, в основном, находятся под воздействием общих причин поломок на греющих элементах:

Обрыв нихромовой нити в спирали из-за перегрева внутри трубки. Чаще всего, перегрев случается из-за большой толщины накипи на поверхности корпуса ТЭНа. При поддержании высоких температур нагрева более 70 °С и плохого качества питьевой воды по солям жесткости (Ca и Mg). К аналогичному дефекту приводит также низкое качество изготовления трубчатых нагревателей.

Перегорания элемента из-за неотцентрированной спирали, если она касается защитного корпуса. При этом дефекте и при отсутствии заземления УЗО, возникает большая вероятность получения удара электрическим током пользователем.

Укороченная спираль ТЭНа создает большую греющую мощность. Если она оказывается выше допустимой для данного типа оборудования, то будет постоянно срабатывать защитный автомат, спираль расплавиться и ТЭН выйдет из строя.

Важно! Современные модели утюгов, электрочайников и мультиварок не предполагают замену греющих элементов, в связи, с чем это оборудование восстановлению не подлежит.

Общие принципы проверки исправности ТЭНа с помощью мультиметра

Проверка сопротивления ТЭН

Устанавливают мощность нагревателя. Ее можно посмотреть в паспорте оборудования. Напряжение для домашней сети обычно 220 В. После этого можно определить силу тока по простой формуле:

По Закону Ома можно найти сопротивление:

Пример определения сопротивления для популярных по мощности ТЭНов. Для этого предварительно замерив сопротивление по мультиметру:

1000 Вт — 48.4 Ом;
1500 Вт — 32.27 Ом;
2000 Вт — 24.2 Ом;
2500 Вт — 19.36 Ом.

Как замерить мощность ТЭНа мультиметром

Далее измерив сопротивления на ТЭНах мультиметром можно определить фактическую мощность, сопоставить ее с паспортными показателями и определив возможность таких нагревателей обеспечить нужную температуру нагрева и возможную опасность перегрева спиралей.

Примеры расчета фактической мощности ТЭНа по измеренному сопротивлению мультиметром:
49 Ом, фактическая мощность 987 Вт, что ниже нормативной 1000 Вт, оборудование будет дольше нагревать среду;

25 Ом, фактическая мощность 1760 Вт против 1500 Вт, перегрев элемента на 17.3 %;
20 Ом, фактическая мощность 2200 Вт против 2000 Вт, перегрев элемента на 11.0 %;
15 Ом, фактическая мощность 2933 ВТ против 2500 Вт, перегрев элемента на 17.3 %

Важно! При перегреве ТЭНа по мощности более 10 %, возможно расплавление спирали.

Стандартная проверка ТЭНа мультиметром

Для всех моделей нагревательного оборудования существует общая методика проверки ТЭНов мультиметром. Сюда входит обязательные мероприятия по технике безопасности при работе с электрооборудованием. Перед началом работ все бытовые устройства должны быть отключены от электросети с визуальным разрывом. Например, вилка питающего провода должна быть вынута из розетки.

Стандартная проверка больше всего применима, когда выполняется тестирование на исправность ТЭНа водонагревателя. При ее проведении потребуется отключить питающие проводники от разъемов ТЭНа.

После этого мультиметр включают в режиме омметра. Для мощности греющих узлов до 2.5 кВт достаточный предел 200 Ом. Далее щупами измерителя прикасаются к клеммам ТЭНа. По полученным данным анализируют состояние греющих элементов:

Пробой ТЭНа на корпус

Для того, чтобы проверить исправность, мультиметр переводят в прозвоночный режим «зуммер». Первый щуп измерителя подключается к выводу ТЭНа, второй к корпусу. Допускается выполнять соединение его с заземляющей клеммой элемента.

При обнаружении пробоя будет звучать зуммер. Владельцу оборудования предстоит обязательная замена ТЭНа и контроль работоспособности защитного заземления.

Важно! При пробое потребуется дополнительно измерить состояние изоляции ТЭНа. Для чего применяют мегаомметр, с выставленным напряжением 500 В. Измерительные щупы подключаются к корпусу нагревателя и ТЭНа. Нормативное сопротивление обязано быть 0.5 Ом.

Технология проверки ТЭНов мультиметром для различного нагревательного оборудования

При том, что существуют общие подходы для тестирования ТЭНов, во многих нагревательных устройствах существуют свои отличия, вызванные конструкцией и условиями работы.

Как проверить ТЭН стиральной машины мультиметром

Современные стиральные машинки выпускаются с хорошей системой диагностики. При выходе греющего элемента из строя, на дисплее цифровая и световая индикация сообщит пользователю, что в машине имеется проблема с нагревом.

Но даже в этом случае потребуется проверить исправность ТЭНа тестером, поскольку сбой может быть и в самой системе диагностики.

Алгоритм проведения проверки ТЭНа на стиральной машинке мультиметром:

Для того, чтобы прозвонить ТЭН мультиметр в режиме измерения сопротивления, прозваниваем его, подключая щупы по схеме: один к резьбовой клемме, а другой — ко 2-й клемме ТЭНа.

Важно! При проверке ТЭНа стиральной машины, рабочий нагреватель будет иметь сопротивление на шкале измерителя от 10 до 100 Ом, в зависимости от мощности нагрева. Звук тестера и отсутствие показателей на шкале, говорит о неисправном элементе, который на стиралке нужно заменить.

Как проверить ТЭН чайника мультиметром

Это проверка проводится только для того, чтобы выявить возможные причины неисправности чайника, поскольку при неисправности греющего элемента он ремонту не подлежит. Чайник отсоединяется от электрической сети, а его колба освобождается от остатков воды и насухо вытирается. ТЭН электрочайника располагается внизу устройства, к нему очень легко добраться. Перед тем, как прозвонить нагревательный элемент, потребуется открутить стандартный крепеж с нижней крышки.

Далее по стандартной технологии проверяются ТЭНы электрочайника мультиметром с установленным диапазоном замера сопротивления 200 Ом. Проверяют расчетное показание сопротивления элементов по его мощности, которая указана на табличке корпуса. Если показание отличается более чем на 10 % от нормативного, то начинаются внутренние проблемы, способные привести к выходу из строя спирали. Если показание на шкале будет 1 Ом или бесконечность, то ТЭН чайника уже неисправен и он подлежит замене.

Нестандартные способы проверки ТЭНов

Несмотря, на то, что мультиметр недорогой и доступный в быту прибор, может случиться так, что его не окажется в нужный момент под рукой. Существует много других довольно точных методов определения работоспособности ТЭНов, позволяющих проверить его без мультиметра.

Самый простой использовать обычный шнур с вилкой для работы в сети 220 В, подключив к нему напрямую выходы ТЭНа. Если через короткое время он станет горячим, то исправность его доказана. Для этого метода потребуется выполнение ряда мер безопасности от возможного поражения электротоком и горячей поверхности корпуса элемента. Касаться его нужно только при отключенном электропитании и в перчатках.

Более надежный метод проверки — это использование мегомметра. Можно также провести элементарную проверку с помощью обычной лампочки. Для этого варианта собирают простейшую электросхему: два медных одножильных провода, подключенные к лампочке в защитном корпусе или в обычном патроне, а на других концах выполнены щупы. Проверку проводят путем подключения к одному контакту ТЭН «0» от сети, а ко второму «фазы» через контрольную лампу. Узнаете, что элемент исправен, если лампочка загорится.

Видео по теме

Источник