ТЭН-Миасс Блог
← Назад в блог

Подключение ТЭН 380В без нуля: схема треугольник, расчёт

Подключение ТЭН 380В без нуля — схема треугольник

В промышленных щитках нулевой провод бывает не всегда — три фазы есть, а нуля нет. Ситуация типичная для старых цеховых разводок, где питание шло от трансформатора с изолированной нейтралью. Три ТЭНа по 3 кВт в такой сети можно собрать треугольником и получить 9 кВт без единого нулевого провода. Ниже — полный расчёт, схема и разбор аварийных ситуаций.

Получить консультацию в Max

Принцип треугольника

Три ТЭНа соединяются в замкнутый контур. Каждый ТЭН подключён между двумя фазами:

ТЭН-1: L1 ---- [3 кВт / 380В] ---- L2
ТЭН-2: L2 ---- [3 кВт / 380В] ---- L3
ТЭН-3: L3 ---- [3 кВт / 380В] ---- L1

Напряжение между любыми двумя фазами = 380В (линейное). Каждый ТЭН получает ровно то напряжение, на которое рассчитан. Нулевой провод в этой схеме отсутствует — он попросту не нужен, потому что токи трёх ТЭНов балансируют друг друга в узлах соединения.

Расчёт мощности и тока

Суммарная мощность треугольника:

Pобщ = P1 + P2 + P3 = 3 + 3 + 3 = 9 кВт

Фазный ток (ток через один ТЭН):

Iф = P / U = 3000 / 380 = 7.9 А

Линейный ток (ток в подводящем проводе каждой фазы). В треугольнике линейный ток больше фазного в корень из 3:

Iл = Iф × 1.73 = 7.9 × 1.73 = 13.7 А

Либо считаем напрямую:

Iл = Pобщ / (Uл × √3) = 9000 / (380 × 1.73) = 13.7 А

Конкретный пример: 3 ТЭНа по 3 кВт / 380В

ПараметрЗначение
Мощность каждого ТЭНа3 кВт
Напряжение на ТЭНе380В
Сопротивление ТЭНа (R = U²/P)48.1 Ом
Ток через ТЭН (фазный)7.9 А
Линейный ток13.7 А
Суммарная мощность9 кВт
Автомат3P, 16А, характеристика C
Кабель4x2.5 мм² (3 фазы + PE)

Обрыв фазы: что происходит в треугольнике

Допустим, пропала фаза L3. Смотрим, что изменилось:

ТЭН-2 (между L2 и L3) — обесточен. ТЭН-3 (между L3 и L1) — обесточен. Эти два ТЭНа выпали из работы, потому что одна из их клемм висит в воздухе.

Но не совсем. На самом деле ТЭН-2 и ТЭН-3 оказались соединены последовательно между фазами L1 и L2 (через точку, где раньше была L3). Напряжение 380В делится пополам: по 190В на каждый.

Pодного = 190² / 48.1 = 750 Вт (вместо 3000 Вт)

ТЭН-1 (между L1 и L2) продолжает работать нормально на 3 кВт.

Итого при обрыве одной фазы: 3000 + 750 + 750 = 4500 Вт вместо 9000 Вт. Мощность падает вдвое. Нагрев замедляется, но оборудование не выходит из строя — ни один ТЭН не перегружен.

В отличие от схемы звезда, где обрыв нуля приводит к перекосу напряжений и может сжечь нагрузку, в треугольнике обрыв фазы безопасен для ТЭНов. Мощность падает, но ничего не сгорает.

Защита: автоматы, УЗО, заземление

Автоматический выключатель

Трёхполюсный, номинал по линейному току. Для 9 кВт (13.7А) — автомат на 16А, характеристика C. Если суммарная мощность 6 кВт (3 ТЭНа по 2 кВт) — линейный ток 9.1А, автомат на 10А.

УЗО или дифавтомат

Четырёхполюсное УЗО на 30 мА, номинальный ток не менее номинала автомата. Для 9 кВт — УЗО 4P 25А/30мА. Ставится перед автоматом (ближе к вводу).

Проблема: в сети без нуля стандартное четырёхполюсное УЗО может не работать корректно — ему нужен ноль для питания внутренней электроники. Решение: использовать электромеханическое УЗО (не электронное). Электромеханическое срабатывает от дифференциального тока без внешнего питания.

Заземление

Корпус нагревателя (бак, рама, кожух) соединяется с шиной PE отдельным проводом. Сечение — не менее сечения фазного провода, то есть 2.5 мм² для нашего примера. Провод жёлто-зелёный, подключён под болт к зачищенному месту на корпусе.

Без заземления при пробое изоляции ТЭНа 380В окажется на корпусе. Прикосновение к такому корпусу — смертельно. Это не рекомендация, а требование ПУЭ (Правила устройства электроустановок).

Полная схема подключения

Ввод 380В (3 фазы, без нуля)
  ↓
УЗО 4P 25А/30мА (электромеханическое)
  ↓
Автомат 3P 16А/C
  ↓
--- L1 ---+--- ТЭН-1 (3кВт/380В) ---+--- L2 ---
          |                                 |
--- L3 ---+--- ТЭН-3 (3кВт/380В) ---+           |
                                              |
          +--- ТЭН-2 (3кВт/380В) ---+

Корпус нагревателя --- PE (жёлто-зелёный) --- шина PE в щитке

Другие варианты мощности

ТЭНыМощностьЛинейный токАвтоматКабель
3 x 1.5 кВт / 380В4.5 кВт6.8 А3P 10А4x1.5 мм²
3 x 2 кВт / 380В6 кВт9.1 А3P 10А4x1.5 мм²
3 x 3 кВт / 380В9 кВт13.7 А3P 16А4x2.5 мм²
3 x 4 кВт / 380В12 кВт18.2 А3P 20А4x4 мм²
3 x 5 кВт / 380В15 кВт22.8 А3P 25А4x4 мм²
3 x 6 кВт / 380В18 кВт27.4 А3P 32А4x6 мм²

Когда треугольник — не вариант

Если нужна регулировка мощности ступенями, треугольник неудобен. Отключение одного ТЭНа в треугольнике меняет режим работы двух оставшихся (они оказываются последовательно). Для ступенчатой регулировки лучше подходит звезда с нулём, где каждый ТЭН работает независимо.

Если ТЭНы разной мощности — треугольник будет несимметричным, токи по фазам разные. Автомат сработает по самой нагруженной фазе. Это не аварийно, но неоптимально. Старайтесь ставить одинаковые ТЭНы.

Подберём ТЭНы под вашу схему подключения. Изготовим на 380В нужной мощности и длины, от 1 штуки, срок 3-5 дней.

Прислать чертёж — расчёт за 10 минут Написать в MAX за 1 клик

Пришлите параметры вашего оборудования — объём бака, текущую мощность, доступное напряжение. Рассчитаем схему и подберём ТЭНы: +7(919)405-21-39 или ten-miass@mail.ru.

Max
WhatsApp Telegram М MAX Позвонить
М