Блок ТЭН для бойлера 20 кВт: почему критичен баланс фаз 380В

Блок ТЭН на 20 кВт работает только от трёхфазной сети 380В. Внутри одного фланца обычно стоят 3 отдельных нагревательных элемента, каждый примерно по 6,7 кВт, по одному на фазу. При равномерной нагрузке фазный ток около 30,4 А (I = P / (√3 × U) = 20000 / (1,732 × 380)). Если элементы распределены неровно, на одной линии ток почти удваивается, и срабатывает защита именно этой фазы, хотя суммарная мощность блока остаётся в пределах номинала автомата.

Блок ТЭН 20 кВт в разрезе бойлера: три трубки под водой, контакты трёх фаз снаружи фланца

Три нагревательные трубки погружены в бак, клеммы трёх фаз выведены на сухую сторону фланца.

Опубликовано 20 октября 2026 · ТЭН-Миасс

Почему блок на 20 кВт не работает от 220В

Дело в токе. На 220В однофазная нагрузка 20 кВт потребовала бы тока I = 20000 ÷ 220 ≈ 90,9 А. Под такой ток нужен кабель сечением от 25 мм² и однополюсный автомат, которые в быту и на большинстве производств просто не ставят: слишком дорого и небезопасно вести такую мощность по одной линии.

Поэтому блоки от 9-12 кВт и выше заводы делают трёхфазными: мощность делится на три линии, и на каждую приходится в 3 раза меньше тока. Для 20 кВт это даёт комфортный диапазон, около 30 А на фазу, под который легко подобрать стандартный трёхполюсный автомат.

Сколько элементов внутри блока и как они делятся по фазам

Блок ТЭН - это несколько отдельных трубчатых элементов на общем фланце. Количество и мощность каждого элемента нужно уточнять при заказе: от этого зависит, как изделие ляжет на три фазы щита.

Общая мощность блока	Элементов	Мощность элемента	Ток фазы при балансе
9 кВт	3	3,0 кВт	13,7 А
15 кВт	3	5,0 кВт	22,8 А
18 кВт	3	6,0 кВт	27,3 А
20 кВт	3	6,7 кВт	30,4 А
24 кВт	3	8,0 кВт	36,4 А
30 кВт	3	10,0 кВт	45,6 А

Правило простое: число элементов должно делиться на 3 без остатка. Тогда каждая фаза получает одинаковую нагрузку по умолчанию, и схему подключения не приходится подгонять на объекте.

Расчёт тока по фазам для блока 20 кВт

Через общую мощность и линейное напряжение:

I = P / (√3 × U) = 20 000 / (1,732 × 380) = 20 000 / 658,2 ≈ 30,4 А

Проверка через один элемент на фазном напряжении 220В:

I = P_эл / U_ф = 6667 / 220 ≈ 30,3 А

Расхождение в десятых долях ампера - это округление мощности элемента (6,666... кВт против 6,7 кВт). Обе цифры подтверждают одно: при трёх равных элементах на трёх фазах каждая линия держит чуть больше 30 А.

Типовая ошибка при заказе блока на 20 кВт

Клиент формулирует заявку как «нужен блок ТЭН на 20 кВт, 380В» и считает, что дальше это дело завода и монтажника. На деле без уточнения числа элементов и схемы подключения дальнейшую сборку додумывает монтажник прямо на объекте.

Пример с реальным перекосом. Допустим, блок собран из 4 элементов по 5 кВт: такое бывает, когда подбор идёт по складским типоразмерам без учёта кратности трём. Поровну 4 элемента на 3 фазы не делятся, и монтажник сажает два элемента на одну линию:

Фаза A: 2 элемента × 5 кВт = 10 кВт → I = 10000 ÷ 220 ≈ 45,5 А
Фаза B: 1 элемент × 5 кВт = 5 кВт → I = 5000 ÷ 220 ≈ 22,7 А
Фаза C: 1 элемент × 5 кВт = 5 кВт → I = 5000 ÷ 220 ≈ 22,7 А

Итог. Суммарная мощность - те же 20 кВт, в пределах номинала трёхфазного автомата щита. Но полюс фазы A держит 45,5 А вместо расчётных 30,4 А. Если автомат на эту фазу подобран под «усреднённые» 30 А с небольшим запасом, он отключится, а фазы B и C останутся недогруженными. Со стороны это выглядит как «блок неисправен», хотя причина в схеме распределения элементов по фазам.

Избежать этого просто: при заказе блока на 20 кВт сразу указывать 3 элемента по ~6,7 кВт, каждый на отдельную фазу. Такое распределение нужно закладывать в чертёж на этапе изготовления, до монтажа на объекте.

Сопротивление элемента и допуск по ГОСТ 13268-88

ГОСТ 13268-88 нормирует допуск по мощности: +5 % / −10 % от номинала. Для одного элемента блока на 6,7 кВт (220В фазного напряжения) это даёт следующий коридор:

Номинал: R = U² / P = 220² / 6667 ≈ 7,26 Ом

Верхняя граница мощности: 6667 × 1,05 ≈ 7000 Вт → R = 220² / 7000 ≈ 6,91 Ом

Нижняя граница мощности: 6667 × 0,90 ≈ 6000 Вт → R = 220² / 6000 ≈ 8,07 Ом

Коридор сопротивления одного элемента: 6,9-8,1 Ом. Значение вне этого диапазона на одном из трёх элементов - повод прозвонить блок до монтажа, пока не сработал автомат на объекте.

Материал корпуса: сталь или нержавейка

Материал трубок блока выбирают по среде:

Сталь 10: сухой нагрев воздуха, нагрев масла в закрытых контурах
Нержавейка AISI 304 / 08Х18Н10: вода, пар, большинство бойлеров и водогрейных баков
Нержавейка AISI 321 / 08Х18Н10Т: агрессивные среды и пищевое производство. По умолчанию берём эту марку для таких заявок, она устойчивее к межкристаллитной коррозии при постоянном нагреве

См. также наш разбор готового заводского блока на 20 кВт: блок ТЭН ЭВАН 20,0 кВт: характеристики и чертёж.

Что прислать для расчёта блока ТЭН 20 кВт

Объём бака или бойлера в литрах
Напряжение: 220В или 380В, трёхфазное подключение (да/нет)
Если трёхфазное: звезда или треугольник, нужна ли нейтраль
Материал: сталь, нержавейка AISI 304 или AISI 321 (пищевая/агрессивная среда)
Посадка: резьба штуцера или диаметр фланца, межцентровое расстояние
Число элементов, если уже определено, или чертёж/фото старого блока для замены

Для готовой схемы подключения смотрите нашу статью схема подключения трёх ТЭНов и пример изготовления по чертежу ТЭНБ 1,5 и 2,1 кВт по чертежу. Для замены одного элемента в бойлере смотрите отдельный разбор: ТЭН для бойлера Fresh: подбор замены.

Сколько стоит блок ТЭН на 20 кВт

Материал	Цена за блок (норма)
Сталь 10	23 400 ₽
Нержавейка AISI 304 / AISI 321	46 800 ₽

Минимальная партия - 1 шт., срок изготовления 7-14 рабочих дней, доставка СДЭК или ПЭК по России и в Казахстан. При заказе от 20 шт. действует скидка 9 %, что актуально для сервисных компаний, которые держат блоки на складе под обслуживание парка бойлеров.

Цены при закупке от 10 шт. Точный расчёт по чертежу делаем в день обращения.

Нужен блок ТЭН на 20 кВт под конкретный бойлер?

Сделаем по вашим размерам с равным распределением элементов по фазам. От 1 шт., 7-14 рабочих дней.

Оформить заказ

Частые вопросы

Почему блок ТЭН на 20 кВт нельзя подключить на 220В?

При 220В однофазный ток составил бы около 91 А (20000 ÷ 220), а такой кабель и автомат в быту и на большинстве производств не ставят. Поэтому блоки от 9-12 кВт делают на 380В трёхфазных, распределяя нагрузку на три линии примерно по 30 А каждая.

Сколько нагревательных элементов в блоке ТЭН на 20 кВт?

Чаще всего три, по одному на фазу: 3 × 6,7 кВт = 20 кВт. Число должно делиться на 3 без остатка, иначе фазы нагружаются неровно. Если нужен запас по ступеням, делают 6 элементов по 3,3 кВт с попарным включением по фазам.

Какой ток потребляет блок ТЭН 20 кВт по фазам?

При равномерном распределении ток около 30,4 А на фазу: I = P / (√3 × U) = 20000 / (1,732 × 380) ≈ 30,4 А. Это же значение получается через ток одного элемента на фазном напряжении 220В: 6667 Вт ÷ 220В ≈ 30,3 А.

Что будет, если элементы блока неравномерно распределены по фазам?

Одна линия перегружается. Пример: 4 элемента по 5 кВт, два посажены на одну фазу, и на ней ток вырастет до 45,5 А (10000 ÷ 220) против 22,7 А на двух других. Автомат перегруженной фазы отключится, хотя суммарная мощность блока 20 кВт укладывается в номинал щита.

Какой автомат нужен для блока ТЭН 20 кВт?

При сбалансированной нагрузке и фазном токе примерно 30,4 А ставят трёхполюсный автомат от 40 А с запасом на пусковой бросок, плюс дифавтомат или УЗО 300 мА на силовую линию. Точный номинал зависит от сечения кабеля и остальной нагрузки щита, считает электрик по месту.

Из какого материала делают блок ТЭН для бойлера 20 кВт?

Для сухого нагрева и масла используют сталь 10, для воды и пара - нержавеющую сталь AISI 304 (08Х18Н10). Для пищевых и агрессивных сред по умолчанию берут AISI 321 (08Х18Н10Т): эта марка устойчивее к межкристаллитной коррозии при нагреве.

Автор: Руслан Садыкбаев, производство ТЭН с 2017 года.

← Назад в блог