Как проверить ТЭН на работоспособность с помощью мультиметра

Итак, как проверить ТЭН?

1. Перед проверкой необходимо рассчитать сопротивление ТЭНа. Для этого необходимо знать его мощность. Она обычно указывается на корпусе прибора и в паспорте к нему.

Зная мощность, рассчитываем ток, протекающий через ТЭН — это отношение мощности к напряжению электросети (220В):

I=P/U,  Ампер.

После расчета тока, определяем сопротивление: отношение напряжения (220В) к току:

R=U/I, Ом.

Либо же можно сразу рассчитать сопротивление по следующей формуле:

R=U²/P, Ом.

Предположим, что у нас ТЭН мощностью 2000 Вт (2 кВт), напряжение питающей сети 220В, подставляя эти значения в формулу, получим:

R=220²/2000=24,2 Ом.

Т.е. напряжение подставляем в Вольтах, мощность в Ваттах — сопротивление получаем в Омах.

2. Теперь приступаем непосредственно к проверке ТЭНа  мультиметром (тестером).

Перед проведением измерений необходимо отключить электроприбор от питающей электросети и отсоединить провода от разъемов ТЭНа.

Переводим мультиметр в режим измерения сопротивления с диапазоном 200 Ом.

Касаемся щупами мультиметра к клеммам ТЭНа:

— если ТЭН исправен, то прибор должен показывать сопротивление, близкое к расчетному.

— если показывает ноль — значит замыкание внутри ТЭНа и его надо заменить.

— если показывает 1 (единицу) — обрыв ТЭНа и тоже замена (стрелочный тестер покажет ∞).

3. После этого проверяем пробой ТЭНа на корпус.

Переключатель прибора переводим в режим прозвонки «зуммер». Один щуп прибора подключаем к выводу ТЭНа, второй к корпусу ТЭНа (можно к клемме подключения заземления на ТЭНе).

Если пробоя на корпус нет — зуммер мультиметра не должен пищать.

Если зуммер пищит — значит ТЭН имеет пробой на корпус и требует замены.

Таким вот несложным способом можно проверить исправность трубчатого электронагревателя — ТЭНа с помощью мультиметра.

4. Но также возможен случай, когда изоляция ТЭНа со временем начинает портиться и возникает ток утечки на корпус. В этом случае для измерения сопротивления изоляции ТЭНа понадобится мегаомметр.

Если в цепи с ТЭНом установлено УЗО, то в случае ухудшениия или старения изоляции, ток утечки может может достигать величины, достаточной для срабатывания этого УЗО. Как я уже подробно объяснял в курсе по аппаратам защиты, УЗО может начать срабатывать, начиная с половины значения номинального отключающего дифференциального тока:
— от 5 мА для УЗО с уставкой 10 мА;
— от 15 мА для УЗО с уставкой 30 мА.

Мультиметр этого не покажет, поскольку нет короткого замыкания на корпус.

Также вы можете посмотреть, как проверить ТЭН в видеоформате:

В каких приборах используется ТЭН и как он работает

Диапазон применения ТЭН очень широк. Жизнь современного человека требует использования разнообразной техники, помогающей экономить время, делающей жизнь удобной и комфортной. Стиральная и посудомоечная машины, электроплиты и духовые шкафы, электробойлеры. Утюги, чайники и кипятильники. Теплые полы. Вот далеко не полный перечень техники бытового назначения, в которой используются электрические нагреватели. Это не считая невообразимо больше количество приборов, которые используются промышленностью.

Вне зависимости от внешнего вида и модели все ТЭНы имеют одинаковые устройство и принцип работы и конструкцию.

При прохождении электрического тока по спирали трубчатого электронагревателя она очень сильно разогревается. Наполнитель трубки, которая является корпусом, защищает от поражения электротоком и эффективно передает полученное тепло окружающей среде, обеспечивая ее достаточный нагрев. Для обеспечения безопасности и повышения комфортности использования многие электрические нагреватели защищены от перегрева с помощью термодатчика отключающего их при достижении заданной температуры и включенные в цепь питания прибора последовательно с нагревательным элементом.

Умение правильно пользоваться мультиметром при проверке работоспособности и ремонте поможет в определении неисправности.

Устройство трубчатого электронагревателя

ТЭН выполнен в виде медной, железной или стальной трубки, в полости которой находится нихромовая спираль. Нагревательная пружина окружена песком, отводящим тепло и предотвращающим перегрев. Концы спирали подключены к контактным стержням. Последние прикреплены к трубке керамическими изоляторами. Для подачи тока используются пластины. Трубчатые ТЭНы отличаются диаметрами и формами.

Какие бывают неисправности ТЭНов

Неисправность ТЭНа может быть вызвана несколькими причинами:

• перегоревшей нитью накаливания, расположенной внутри трубки;
• опасным для жизни замыканием перегоревшего провода, соединенного с корпусом прибора;
• образованием толстого слоя накипи, препятствующей процессу теплоотдачи и приводящей к перегреву ТЭНа.

Как проверить водонагреватель? Прежде всего, нужно осмотреть его на наличие каких-либо повреждений, трещин. Разрыв оболочки ТЭНа свидетельствует о плохом качестве детали. Если обнаружены мелкие повреждения или шероховатости, прибор ремонту не подлежит. Его нужно просто заменить. Если видимых повреждений нет, делается прозвон при помощи мультиметра.

Особенности проверки

Прежде чем проверять исправность ТЭНа, необходимо рассчитать его сопротивление, воспользовавшись для этого формулой R=U2/P. Буквы в ней означают:

• R – сопротивление электронагревателя.
• U – величина подаваемого напряжения.
• P – мощность прибора, обозначенная на его корпусе.

Знать величину сопротивления необходимо, чтобы сравнить с ней результаты, полученные при тестировании.

Рассчитав ее по приведенной формуле, можно переходить непосредственно к диагностике. Проверка ТЭНа выполняется в следующем порядке:

• Отсоединить шнур прибора от электропитания.
• Переключатель тестера поставить в диапазон сопротивления, в котором находится полученный при расчете показатель.
• Приложить щупы мультиметра к корпусу бытового прибора и по очереди – к выходным контактам нагревателя.
• Расшифруйте показания на табло мультиметра. Если тестер показывает сопротивление, равное полученному при расчетах – ТЭН исправен. Цифра «0» свидетельствует о замыкании расположенной внутри элемента спирали. Цифра «1» или бесконечность означает, что спираль оборвана.

Подробно весь процесс на видео:

Закончив тестирование, следует прозвонить ТЭН, чтобы узнать, не идет ли на корпусную часть электрический пробой.

Эта процедура тоже выполняется с помощью мультиметра таким образом:

• Регулятором на панели тестера установить измеритель в режим зуммера.
• Прикоснуться щупами к корпусу и по очереди – ко всем контактам электронагревателя.

Если при соприкосновении щупов с клеммами прибор издает сигналы на высокой частоте, это говорит о том, что электричество «пробивает» на корпус. Дотрагиваться до такого прибора, если он подключен к сети, нельзя, иначе возможен сильный удар электротоком.

Где находится элемент нагрева воды

Если рассматривать различные марки машинок (Индезит, Бош, LG), то ТЭН в каждом типе моделей может располагаться в разных местах, и удобнее всего к нему подбираться либо через заднюю панель, либо через переднюю.

Но если вы не в курсе этого, то все равно отыскать его можно самостоятельно:

• осматривается задняя панель машинки. Если крышка отличается большими размерами, то нагревательный прибор располагается за ней;
• машинку необходимо положить на бок, осмотреть дно. Возможно, так вы обнаружите нагреватель;
• легче всего снять заднюю панель. Если там ТЭНа нет, то ее легко будет установить на свое место.

Есть еще один вариант – с помощью фонарика просвечивается барабан машинки изнутри. При наличии хорошего зрения можно определить точное нахождение нагревателя.

Отыскав ТЭН, необходимо удостовериться в его работоспособности. Отметим, что для подобной процедуры демонтировать элемент нет необходимости.

Что нужно знать перед измерениями?

Если у вас имеется в наличии мультиметр, вы можете сделать тест нагревателя сломавшейся бытовой техники самостоятельно.

Но сначала нужно будет найти технический паспорт неисправного изделия и выяснить номинальное значение мощности его нагревателя.

Это важно, так как для тестирования электронагревателя нам потребуется знать номинальное значение его сопротивления, которое рассчитывается из формулы основного закона Ома:

R=U²/P,

где R – искомое электрическое сопротивление (Ом);

P – мощность ТЭНа (Вт);

U – рабочее напряжение сети (В).

Рабочее напряжение домашней электрической сети в основном 220 В. Мощность нагревателя можно узнать из паспортных данных бытового устройства (Вт). Величина сопротивления получается в Омах. Теперь можно заняться тестированием электронагревателя.

Использование мультиметра

На мультиметре есть флажок, который можно крутить на 360 градусов и выбирать проверку любой функции. Его нужно повернуть на измерение сопротивления в размере 200 Ом. Контакты мультиметра следует подсоединить к подключению ТЭНа. Если водонагреватель прозванивается, то есть, совершенно исправен, то на экране покажется то же значение, что и было рассчитано ранее по формуле.

Если же на дисплее отобразился ноль, единица или знак бесконечности, то это говорит о какой-то поломке, например, о замыкании, разрыве. В данном случае придется сменить деталь, починка не подойдет.

Далее нужно проверить сам бойлер на пробой корпуса, сделать это еще легче. Флажок нужно повернуть на прозвон зуммера. Первый контакт мультиметра нужно подсоединить к трубчатому электронагревателю, а второй – к оболочке водонагревателя или клемме заземления.

Если мультиметр начал пищать, то это говорит о пробое корпуса, поэтому в данном случае совершенно нельзя прикасаться к самому бойлеру, так как может произойти удар током, не смертельный, но довольно сильный.

Применение мегаомметра

Его флажок нужно повернуть в сторону 50 вольт, один контакт подсоединить к контакту ТЭНа, а второй к корпусу. Если на дисплее мегаомметра появилось значение более 0,5 Мом, то водонагреватель полностью исправен.

Проверка утечки тока ТЭН

В первую очередь поиск причины неисправности необходимо начинать с проверки на утечку тока. Обычно, если такое происходит, сразу при включении в сеть срабатывает УЗО или дифференциальный выключатель и линия обесточивается.

Поиск утечки выполняется в следующим образом:

1. Отключаем проверяемый электроприбор из розетки;
2. Разбираем его, чтобы получить доступ к клеммам электронагревателя;
3. Включаем на мультиметре режим прозвонки и вставляем щупы в разъемы «COM» и «VMa»;
4. Прозваниваем сперва один контакт на корпус устройства, затем другой;
5. Возможные результаты:

– Есть сигнал, на дисплее показатель близкий к «0» – ТЭН неисправен;

– Нет сигнала, на дисплее «1» – утечки нет;

К сожалению, прозвонив таким образом, вы не всегда сможете обнаружить пробой. Довольно часто, выявляет это только специализированный тестер – мегаомметр, который проверяет цепи высоким напряжением. Мелкие повреждения изоляции выявляются только так. Мультиметр поймает лишь явные дефекты, например, когда фазный проводник касается нулевого.

Нередко, утечку поможет выявить замер на включённом ТЭНе. Но я не советую этого делать, если вы не уверены в своих навыках работы с электрооборудованием на все 100%.

Если вы обнаружили утечку, связь между одним из контактов и корпусом – нужно искать место пробоя. Я советую отсоединить питающие провода от электронагревателя и сделать замер без них. Тогда вы поймёте, виноват нагревательный элемент или другие элементы цепи питания.

Как прозвонить ТЭН на обрыв или короткое замыкание

Чтобы провести проверку ТЭНа, предварительно следует рассчитать его сопротивление, используя величину мощности P. Ее значение можно найти в технической документации. Напряжение U в сети берется равным 220 В. Сопротивление R рассчитывается по известной формуле: R = U2/Р.

Проверка проводится по следующему алгоритму:

• мультиметр настроить на диапазон значений сопротивления до 200 Ом;
• коснуться проводками измерительного прибора клемм ТЭНа;
• если он исправен, покажет значение сопротивления, приближенное к расчетному;
• значение «0» свидетельствует о наличии замыкания внутри нагревательного элемента;
• значение «1» – указывает на имеющийся обрыв.

На следующем этапе проверяется наличие пробоя ТЭНа на корпус:

• тестер переключается в звуковой режим;
• один из его проводков касается вывода ТЭНа, а второй – его корпуса;
• появление звукового сигнала свидетельствует о пробое корпуса, то есть необходима замена ТЭНа в водонагревателе.

Как определяется показатель сопротивления ТЭНа

Для проверки элемента мало знать, как и какими приборами это выполняется. Необходимо владеть информацией о значении его сопротивления. Для начала рекомендуется вычислить данную величину. Для этого понадобятся следующие сведения:

1. Напряжение, подающееся на водонагревательный элемент. Как правило, данный показатель (U) равняется 220 В. Такое напряжение присутствует в бытовой электрической сети наших квартир.
2. Показатель мощности нагревателя – Р. Определяется он легко, следует только посмотреть инструкцию по эксплуатации. Второй вариант –  мощность ТЭНа можно уточнить в интернете по модели машинки.

Имея все необходимые сведения, определяем сопротивление R, пользуясь специальной формулой R=U²/P. Полученный показатель сопротивления образуется в нагревателе во время работы. Если ТЭН исправен, то полученная формулой цифра появится на экране мультиметра.

Как проверить ТЭН бойлера

Несмотря на то, что многие современные модели водонагревателей имеют специальный анодный стержень для защиты от коррозии, ТЭНы в таких устройствах также время от времени выходят и строя.

Чтобы убедиться в том, что водонагреватель перестал выполнять свою функцию именно по этой причине, необходимо произвести демонтаж ТЭНа и убедиться в наличии данного «заболевания».

Работа по извлечению нагревательного элемента осуществляется в такой последовательности:

• Бойлер отключается от питающей сети.
• Из водонагревателя сливается вода.
• У прибора снимается нижняя крышка.
• Снимаются контактные провода.
• Откручиваются удерживающие ТЭН к корпусу бойлера болты.
• Нагревательный элемент извлекается из корпуса.

Проверить ТЭН водонагревателя можно таким же способом, как и элемент стиральной машины. Если ТЭН слишком сильно загрязнён известковыми отложениями, или контакты резьбовых клемм были недостаточно хорошо затянуты и в данных местах образовались подгорания, необходимо аккуратно зачистить поверхность металла в тех местах куда будут подключаться щупы мультиметра.

Как проверить воздушный ТЭН

Мультиметром можно проверить ТЭН любой конструкции, в том числе и воздушный, который являются менее долговечным элементом, чем те изделия, которые используются для нагрева воды.

Неисправность воздушных нагревательных элементов можно проверить не только с помощью мультиметра, но и визуальным осмотром.

Очень часто в местах разрыва внутренней спирали таких элементов, происходит и деформация корпуса, особенно сильно подвержены таким изменениям участки корпуса ТЭНа в местах изгиба.

Даже если при проверке мультиметром формально удаётся определить исправность нагревательного устройства, но на корпусе имеются глубокие повреждения с оголением защитного герметизирующего слоя, от дальнейшего использования такого ТЭНа следует отказаться, по причине неблагоприятного прогноза дальнейшей работы нагревательного устройства.

Диагностика ТЭНа на бойлере

В современных системах установлены специальные анодные стержни, обеспечивающие защиту нагревательных элементов от коррозии. Несмотря на защиту, ТЭНы довольно часто выходят из строя и требуют замены. Если вода в бойлере не нагревается, несмотря на работу индикаторов, или корпус бьет током, необходима диагностика ТЭНа. Ее можно провести в домашних условиях.

Но как проверить ТЭН водонагревателя на исправность? Не разбирая аппарат, это невозможно сделать. Чтобы проверить исправность нагревательного элемента, следует:

• водонагреватель отключить от сети;
• отсоединить провода;
• слить всю воду из бака;
• разобрать корпус и извлечь ТЭН;
• на его место установить новый элемент такого же типа и проверить его работу.

Однако не всегда под рукой имеются запасные комплектующие. В этих случаях проверить ТЭН можно с помощью тестера, предварительно очистив от слоя накипи.

Правила проверки

Алгоритм проверки ТЭНа не отличается особой сложностью. Однако ее результаты будут более точными, если придерживаться определенных правил:

• измерительный прибор, который применяется для проверки, должен быть исправен;
• все провода, подключенные к нагревательному элементу, должны быть отсоединены;
• места соприкосновения щупов прибора и клемм ТЭНа следует предварительно тщательно очистить от накипи, ржавчины или других загрязнений;
• необходимы осмотр и проверка предохранительного клапана.

Только при соблюдении всех этих условий можно осуществить точную диагностику узла.

Порядок прозвона

Чтобы провести проверку ТЭНа, предварительно следует рассчитать его сопротивление, используя величину мощности P. Ее значение можно найти в технической документации. Напряжение U в сети берется равным 220 В. Сопротивление R рассчитывается по известной формуле: R = U2/Р.

Проверка проводится по следующему алгоритму:

• мультиметр настроить на диапазон значений сопротивления до 200 Ом;
• коснуться проводками измерительного прибора клемм ТЭНа;
• если он исправен, покажет значение сопротивления, приближенное к расчетному;
• значение «0» свидетельствует о наличии замыкания внутри нагревательного элемента;
• значение «1» - указывает на имеющийся обрыв.

На следующем этапе проверяется наличие пробоя ТЭНа на корпус:

• тестер переключается в звуковой режим;
• один из его проводков касается вывода ТЭНа, а второй – его корпуса;
• появление звукового сигнала свидетельствует о пробое корпуса, то есть необходима замена ТЭНа в водонагревателе.

Другие варианты проверки

Проверить ТЭН на обрыв можно и без мультиметра, и без тестера, с помощью лампочки контроля:

• один из его контактов подключается к сети;
• второй – к лампочке электрика;
• если обрыва нет, лампочка загорится.

Исправность нагревательной детали можно легко проверить индикаторной отверткой, даже не извлекая его из аппарата:

• отключить посторонние провода;
• коснуться пальцами одного из контактов элемента, а кончиком отвертки – другого;
• одновременно палец другой руки нужно прижать к металлическому пятачку на конце отвертки;
• если лампочка индикатора не загорится, имеется обрыв нагревательной нити.

При возникновении проблем с изоляцией нагревательного элемента возможна утечка тока на его корпус. Если в системе установлен узел защиты от тока, он начнет срабатывать при достижении половины номинальной величины. Но мультиметр его не фиксирует, так как отсутствует короткое замыкание на корпус. Для проверки изоляции и измерения ее сопротивления пользуются мегаомметром в диапазоне измерений 500 В. Один щуп касается контакта элемента, второй – его корпуса. В норме показатель будет больше 0,5 Мом.

Модели мультиметров

Для тестирования домашних электроприборов удобно воспользоваться мультиметром. Он заменяет целый ряд измерительных приборов и помогает определить:

• наличие разрывов в проводке;
• величину напряжения в сети;
• значения сопротивления;
• емкость конденсаторов;
• показатели шумности и освещенности.

Существуют аналоговые и цифровые разновидности тестера. Функционал первых ограничен. Кроме того, они допускают большую погрешность в измерениях, поэтому редко используются. Наиболее популярны цифровые модели. Они различаются по своему функционалу. Поэтому при выборе нужно руководствоваться набором полезных характеристик, которыми наделен прибор:

• диапазоном измерений;
• величиной погрешности;
• разрядностью показаний;
• типом питания;
• качеством сборки;
• удобством пользования.

Из бюджетных моделей наиболее популярны китайские модели:

• РЕСАНТА DT830B, имеющий широкий предел измерений;
• PROCONNECT DT-182 с погрешностью 0,5 – 1,2%;
• MASTECH M830B, погрешность которого не выше 0,5%.

Цифровые

При приобретении нового измерительного прибора предпочтительно выбирать модели этой группы. Конструкция включает контроллер, интегральную схему и экран, на котором отображается результат измерения. По точности показаний эти изделия превосходят аналоговые. Она не определяется настройкой нулевого значения или уровнем разряда аккумулятора – пользователь просто получает численные данные. Некоторые изделия оборудованы дополнительным функционалом – с их помощью можно узнать, где спрятана проводка в толще стены, протестировать радиодетали. Если тестирование ТЭНов является частью профессиональной деятельности, рекомендуется приобрести прибор, снабженный сигнализатором. Целостность электроцепи при работе с ним детектируется посредством аудиосигнала.

Стрелочные

Аналоговый мультиметр требует осторожного обращения со щупами, чтобы не вывести прибор из строя
Такие устройства напрямую подключаются к объекту тестирования. Радиоэлементы превращают сигнал в электроток, перемещающий помещенную в магнитное поле указательную стрелку. Работа с прибором требует строгого соблюдения полярности. При ошибке указатель движется в противоположную сторону до встречи с ограничителем, и при значительном по модулю значении сигнала мультиметр может выйти из строя. Если такую ошибку допустить при обращении с цифровым прибором, он уведомит об этом пользователя знаком «минус» на дисплее перед численным значением измеряемого параметра.

Методы прозвона

Есть методики, позволяющие оценить исправность прибора, если при обнаружении неполадок под рукой нет мультиметра. Они дают менее точный результат, чем работа с цифровым измерителем, но оценить необходимость в замене детали с их помощью вполне возможно.

Простейший метод проверить ТЭН на водонагревателе не требует задействования каких-либо инструментов. Однако потребуется демонтаж элемента из нагревательного прибора. ТЭН нужно тщательно осмотреть. Если оценке состояния мешает наросшая накипь, ее растворяют, замачивая деталь в воде с уксусом или лимонной кислотой. Выдерживать ее в подкисленной жидкости нужно около 6 часов.

Отложения накипи становятся причиной ряда распространенных проблем с техникой – из-за них увеличивается время нагрева воды, а сама деталь при отсутствии своевременной очистки вскоре перегорает.

Если на ТЭНе обнаружились царапины, любые деформации или темные пятна, его однозначно надлежит заменить.

Применение индикаторной отвертки на батарее также допускается для проверки. Перед тестированием обязательно отключают оборудование от тока и отсоединяют от ТЭНа все проводники. Первый клеммный зажим трогают пальцем, а ко второму питающему подносят кончик инструмента, коснувшись торцевого контакта. Если индикатор подсвечивается, нагреватель не вышел из строя.

Тестируют ТЭНы специальными контрольными лампочками. Этот вариант подойдет профессиональным электрикам или людям, имеющим достаточный опыт обращения с цепями. Схему можно собрать самостоятельно, задействовав лампочку накаливания на 220 В. Ее вкручивают в патрон, к которому присоединены медные одножильные провода с прикрученными к ним щупами. Лампу подключают в сеть между проверяемым прибором и источником питания. Если она загорается, узел функционирует нормально. Для проверки нагревательного устройства на один из контактов подают сетевой нуль, на другой – фазовый провод с подключенной лампой.

Проверка ТЭН мультиметром

Чтобы начать процесс тестирования, необходимо в первую очередь обезопасить свою работу отключением бытового агрегата от сети. Нужно просто выдернуть электрический шнур питания из розетки, а для электрической кухонной плиты с отдельной линией, пожалуй, отключить автоматы в квартирном электрическом щите. В любом случае нужно обесточить оборудование.

Дальше правильней будет действовать по следующему алгоритму.

• Обеспечить доступ к выводам электронагревателя. Возможно, в некоторых случаях ТЭН придётся полностью извлечь из агрегата для удобства тестирования.

• Отсоединить провода от нагревателя.
  
• Если на устройстве накипь, то необходимо очистить ТЭН от неё.
  
• После этого тщательно осмотреть нагреватель на предмет трещин, вздутий или других признаков повреждения.
  
• Подготовить тестер (мультиметр), переключив его в режим измерения электрического сопротивления. Диапазон измерения нужно выбирать в зависимости от полученного результата, который мы рассчитывали по формуле номинального сопротивления для нагревателя своей техники.

• Сначала следует прозвонить контакты нагревателя, для чего касаемся их щупами прибора и смотрим на результат. Спираль исправна, если показания тестера находится в пределах расчётного сопротивления. Если прибор показывает знак бесконечности (∞) или единицу (1), то это означает, что нагревательный элемент имеет обрыв и подлежит замене. В случае внутреннего замыкания тестер покажет цифру 0 (также нужна замена ТЭНа). В моделях нагревателей, где несколько спиралей, необходимо каждую пару выводов прозвонить отдельно.
  
• Далее проверяется отсутствие пробоя изоляционного слоя спирали на корпус. Режим тестера переключается на «Зуммер». Один из щупов прибора замыкается на корпус водонагревателя, а другим по очереди нужно касаться выводов спирали. При пробое будет проходить сигнал, при исправном нагревателе никаких звуков раздаваться не должно. Если пробой имеется, нагреватель нужно заменить на новый.
  
• При отсутствии каких-либо повреждений трубчатого нагревателя следует искать другие причины. Например, проверить шнур или линию электрического питания бытовой техники, если у неё нет вообще никаких признаков «жизни»; терморегулятор в случаях, когда происходит недогрев воды или раннее отключение питания ТЭНа.

Терморегулятор можно протестировать тем же мультиметром, для чего его нужно извлечь из места монтирования и отсоединить все провода. Потом тестер устанавливается на режим прозвонки и щупами касаются обеих клемм. Если контакт имеется, то проверяют работу путём опускания стержня регулятора в воду с максимальной температурой (при этом мультиметр должен быть подсоединён к клеммам). Достигнув предельного нагрева, термодатчик регулятора должен разомкнуть контакты цепи, на что укажет характерный щелчок. При остывании воды термодатчик восстановит электрическую схему — прозвучит ещё один щелчок при замыкании контактов реле. Всё это укажет на исправность терморегулятора.

Мультиметром можно проверить исправность электронагревателей практически всех видов бытовой водонагревательной техники. И алгоритм действий ничем не отличается от вышеприведённого.

Имеются только некоторые нюансы по его извлечению. Но нужно запомнить, что извлекать ТЭН для проверки необязательно, если доступ к его контактам свободный. У стиральных машин имеются сложности с определением места нахождения как трубчатого нагревателя, так и его терморегулятора. Но в случаях, когда в сопроводительной документации нет информации о месте нахождения этих элементов, по марке машинки можно отыскать её подробное устройство через интернет.

Проверка ТЭНа на водонагревателе большой мощности (бойлере) также не отличается от той проверки, что мы уже описали, но здесь вместе с ТЭНом обязательно следует проверить терморегулятор с датчиком.

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.

Перед проверкой ТЭНа необходимо определить его нормальное сопротивление. Это нужно для того, чтобы при тестировании у вас был эталон, с которым следует сравнивать показания прибора. Таким образом вы сможете без труда определить, насколько измеренное мультиметром значение отличается от рассчитанного, и насколько сильно расходятся эти величины.

Чтобы рассчитать нормальное сопротивление ТЭНа, необходимо воспользоваться формулой вида

R=U2/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!

Как проверить термодатчик водонагревателя

В бойлере конструктивно предусмотрено наличие термореле, устройства отключающего водонагреватель, когда вода нагреется до нужной температуры. После того как вода немножко остынет, бойлер обеспечивает повторное включение на нагрев. Предварительно необходимо проверить ТЭН, убедившись в его исправности. Извлечь терморегулятор из корпуса бойлера, и отсоединить провода. Включив режим прозвонки или измерения минимального сопротивления, одним щупом мультиметра становимся на любую клемму, а вторым дотрагиваемся к оставшейся.

Для проверки работоспособности регулятора нужно к его контактам подсоединить мультиметр. Убедившись по прибору в наличии исправной цепи опустить стержень регулятора в емкость с очень горячей водой. Щелчок контактов и обрыв цепи по мультиметру укажут на срабатывание термодатчика. При извлечении из горячей воды  и остывании датчик должен щелкнуть еще раз и цепь восстановится, что однозначно укажет на исправность.

Водонагреватель питается от сети напряжением 220 В, поэтому, как и при проверке трубки ТЭНа, необходимо проверить датчик на пробой. Для этого проверяем отсутствие контакта любых клемм с металлическими элементами крепления датчика к корпусу.

Как проверить ТЭН стиральной машинки

Проверить ТЭН и термодатчик стиральной машины можно используя уже описанные способы электрической проверки, не забывая об обязательном отключении от сети напряжения 220 В.

Сняв стенку машинки, за которой находится нагреватель, отсоединяем провода и при необходимости извлекаем его из корпуса. Чтобы не перепутать провода предварительно промаркируйте или сфотографируйте их первоначальное расположение. Затем нужно прозвонить ТЭН стиральной машины на целостность спирали и отсутствие пробоя используя соответствующие режимы измерения..

Отсоединение всех подключенных проводов

В первую очередь сбрасывают клеммы массы и питания. Отсоединяют провода желтого, синего и коричневого цветов. После этого нужно прозвонить кабели на наличие пробоев и замыкания. При нормальном сопротивлении замеряют замыкание спирали на массу. Если значения отличаются от прописанных в техническом паспорте, в нагревательной трубке имеется замыкание.

Очищение стыков

При диагностике ТЭНа удаляют налет с мест соединения и клемм. Особое внимание уделяют точкам крепления щупов универсального тестера. Стыки тщательно очищают от пыли, известковых отложений, следов коррозии. При сильном загрязнении детали налетом или расшатывании контактов клемм нужно зачищать поверхности наждачной бумагой до металлического блеска. Толстый слой накипи может провоцировать подгорание.

Проверка предохранительного клапана

Повышенное давление способствует разрушению отводов, бака и других элементов водонагревателя. Предохранительный клапан предотвращает подобные ситуации. Он открывается, благодаря чему избыточная жидкость выходит, давление нормализуется. Устройство снабжено пружинным механизмом и латунным корпусом.

При проверке этого элемента оценивают характер удаления излишков воды. В нормальном состоянии жидкость капает при нагреве. Если вода течет струйкой или не выводится вовсе, ТЭН сломан.

Для устранения неисправности устанавливают край-тройник, с помощью которого сливают жидкость из бака.

Методы проверки других приборов

Проверка других устройств, использующих ТЭН, не имеет принципиальных отличий в методах и способах применяемых при их ремонте.

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:

• сопротивление соответствует расчетному показателю — трубчатый элемент работоспособен;
• сопротивление равное 0 Ом — это внутреннее замыкание элемента, необходима замена;
• сопротивление 1 Ом, обрыв спиральной нити, необходима замена.

Пробой ТЭНа на корпус

Это явление относится к аварийному и создает опасность поражения электротоком человека, при касании его к корпусу, и даже при использовании горячей водой из бойлера и котла . Особенно опасно это явление, если поврежденное электрооборудование не имеет надежной линии заземления.

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.

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.

Прозвон с помощью мегомметра

Так как прозвонить ТЭН водонагревателя при утечке тока на корпус возможно только мегомметром, нужно подойди к процессу со всей ответственностью. Происходит старение изоляции. Утечка достигает такой величины, что при открытии воды человека может ударить током.

Условия при нормальной эксплуатации:

• от 5 мА для УЗО в 10 мА;
• от 15 мА для УЗО в 30 мА.

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 водонагревателя без тестера

Для проверки ТЭНа без тестера потребуется другое приспособление, а именно – контрольная лампа электрика, которую можно сделать самостоятельно, найдя инструкцию или видеоуроки в интернете.

На один из контактов ТЭНа нужно подать ноль от сети, а на второй контакт фазу через эту же лампу. Если лампочка загорелась, значит тэн исправен и волноваться не о чем.

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.

Для подготовки к проверке необходимо взять вилку со шнуром и один его конец присоединить к любому контактному выводу ТЭНа, а второй конец к электрическому патрону. Далее ко второму выводу патрона присоединяется дополнительный отрезок провода. В патрон вкручивается любая лампочка, рассчитанная на напряжение 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.

Рассчитать мощность нагревателя по сопротивлению

В практике домашнего мастера приходится ремонтировать или конструировать нагревательные приборы. Это могут быть различные печи, обогреватели паяльники и резаки. Чаще всего для этого применяют спирали или проволоку из нихрома. Основной задачей при этом является определить длину и сечение материала. В этой статье мы расскажем о том, как рассчитать длину нихромовой проволоки или спирали по мощности, сопротивлению и температуре.

Для проверки соответствия данных маркировки реальным параметрам

ТЭН необходимо проверить его сопротивление Омметром в горячем виде. В этом случае можно пренебречь различными коэффициентами. Р=U*U/R, где P — мощность, которую необходимо найти, Вт; U — рабочее напряжение, В; R — измеренное сопротивление тэн в горячем виде, Ом. Например: Напряжение в сети 220 Вольт, измеренное сопротивление равно 22 Ом. Тогда мощность тэна имеет значение: Р=220*220/22=2200 Вт=2.2 кВт.

Для расчета времени за которое тэн нагреет воду, используем формулу теплодинамики.

При этом для простоты будем считать, что окружающая среда, переходные процессы, емкость и т.д. не влияют на нашу систему ТЭН — жидкость: А=С(T1-T2)m, где А -работа, которую необходимо проделать, чтобы изменить температуру жидкости массой «m» с Т1 до Т2. С — удельная теплоемкость жидкости; и формулу работы электрического тока: А=Рt, где А — работа электрического тока, Р — мощность установки (в нашем случае — ТЭНов), Вт, t — время работы электрического тока, сек. Пример: За какое время тэн мощностью 2.0 кВт согреет воду массой 1.0 кг. с 20 до 80 градусов? Справочное данное: С для воды = 4200 Дж/кг*градус. С(Т1-Т2)m=Рt, отсюда t=C(T1-T2)m/P=4200*(80-20)*1.0/2000=126 секунд. Ответ: вода массой 1.0 кг нагреется тэном мощностью 2 кВт с 20 до 80 градусов за 2 минуты и 6 секунд.

Расчет количества радиаторов отопления

ТЭНы могут оснащаться штуцерами с резьбой М 14х1.5, М 16х1.5, М18х1.5, М20х1.5, М22х1.5, М24х1.5 и др, фланцами G 1 1/4″, G2″, G 2 1/2″ и др, различными пластинами. ВНИМАНИЕ! Производитель может изготовить ТЭН любой мощности по требованию заказчика, но гарантия в случае превышения мощности ТЭН требований ГОСТ не предоставляется. Применение различных нагревателей известно всем. Это электрические плиты, жарочные шкафы и духовки, электрокофеварки, электрические чайники и отопительные приборы всевозможных конструкций.

И чаще всего эта проволока изготовлена из нихрома. Самым старым нагревательным элементом является, пожалуй, обычная нихромовая спираль. Известно было, какого диаметра провод и какая длина требуется для намотки спирали нужной мощности.

Основные сведения и марки нихрома

Нихромом называют сплав никеля и хрома с добавками марганца, кремния, железа, алюминия. У этого материала параметры зависят от конкретного соотношения веществ в сплаве, но в среднем лежат в пределах:

• удельное электрическое сопротивление — 1,05-1,4 Ом*мм2/м (в зависимости от марки сплава);
• температурный коэффициент сопротивления — (0,1-0,25)·10−3 К−1;
• рабочая температура — 1100 °C;
• температура плавления — 1400°C;

В таблицах удельное сопротивление часто приводится в мкОм*м (или 10-6 Ом*м) – численно значения те же, разница в размерности.

В настоящее время есть две самых распространённых марки нихромовой проволоки:

• Х20Н80. Состоит на 74% из никеля и на 23% хрома, а также по 1% железа, кремния и марганца. Проводники этой марки можно использовать при температуре до 1250 ᵒС, температура плавления – 1400 ᵒС. Также он отличается повышенным электросопротивлением. Сплав применяют для изготовления элементов нагревательных приборов. Удельное сопротивление – 1,03-1,18 мкОм·м;
• Х15Н60. Состав: 60% никеля, 25% железа, 15% хрома. Рабочая температура не более 1150 ᵒС. Температура плавления – 1390 ᵒС. Содержит больше железа, что повышает магнитные свойства сплава и увеличивает его антикоррозийную устойчивость.

По сопротивлению

Давайте разберемся как рассчитать длину нихромовой проволоки по мощности и сопротивлению. Расчёт начинается с определения требуемой мощности. Представим, что, нам нужна нить из нихрома для паяльника малых размеров мощностью в 10 Ватт, который будет работать от блока питания на 12В. Для этого у нас есть проволока диаметром 0.12 мм.

Простейший расчет длины нихрома по мощности без учета нагрева выполняется так:

Определим силу тока:

P=UI

I=P/U=10/12=0,83 A

Расчет сопротивления нихромовой проволоки проводим по закону Ома:

R=U/I=12/0,83=14,5 Ома

Длина проволоки равна:

l=SR/ρ,

где S – площадь поперечного сечения, ρ – удельное сопротивление.

Или по такой формуле:

l= (Rπd2)/4ρ

Но сначала нужно рассчитать удельное сопротивление для нихромовой проволоки диаметром 0.12мм. Оно зависит от диаметра – чем он больше, тем меньше сопротивление.

L=(14.5*3,14*0.122)/4*1,1=0,149м=14,9см

Тоже самое можно взять из ГОСТ 12766.1-90 табл. 8, где указана величина в 95.6 Ом/м, если по ней пересчитать, то получится почти тоже самое:

L=Rтреб/Rтабл=14,4/95,6=0,151м=15,1см

Для нагревателя мощностью 10 ватт, который питается от 12В, нужно 15.1см.

Длина одного витка:

l1=π(D+d/2),

Количество витков:

N=L/(π(D+d/2)),

где L и d – длина и диаметр проволоки, D – диаметр стержня на котором будут мотать спираль.

Допустим мы будем мотать нихромовую проволоку на стержень диаметром 3 мм, тогда расчеты проводим в миллиметрах:

N=151/(3,14(3+0,12/2))=15,71 витков

Но при этом нужно учитывать, способен ли вообще нихром такого сечения выдержать этот ток. Подробные таблицы для определения максимального допустимого тока при определенной температуре для конкретных сечений приведены ниже. Простыми словами – вы определяете, до скольки градусов должна греться проволока и выбираете её сечение для расчётного тока.

Также учтите, что если нагреватель находится внутри жидкости, то ток можно увеличить в 1.2-1.5 раз, а если в замкнутом пространстве, то наоборот – уменьшить.

По температуре

Проблема приведенного выше расчёта в том, что мы считаем сопротивление холодной спирали по диаметру нихромовой нити и её длине. Но оно зависит от температуры, при этом же нужно учитывать при каких условиях получится её достичь. Если для резки пенопласта или для обогревателя такой расчет еще применим, то для муфельной печи он будет слишком грубым.

Сначала определяют её объём, допустим 50 литров, далее определяют мощность, для этого есть эмпирическое правило:

• до 50 литров – 100Вт/л;
• 100-500 литров – 50-70 Вт/л.

Тогда в нашем случае:

P=Pэмп*V=50*100=5 кВт.

Дальше считаем силу тока и сопротивление:

Для 220В:

I=5000/220=22.7 Ампера

R=220/22.7=9,7 Ом

Для 380В при подключении спиралей звездой, расчет будет следующим.

Делим мощность на 3 фазы:

Pф=5/3=1,66 кВт на фазу

При подключении звездой, к каждой ветви прикладывается 220В (фазное напряжение, может отличаться в зависимости от вашей электроустановки), тогда ток:

I=1660/220=7.54 А

Сопротивление:

R=220/7.54=29.1 Ом

Для соединения треугольником рассчитываем по линейному напряжению 380В:

I=1660/380=4.36 А

R=380/4.36=87.1 Ом

Для определения диаметра учитывают удельную поверхностную мощность нагревателя. Рассчитаем длину, удельные сопротивления берем с табл. 8. ГОСТ 12766.1-90, но прежде определим диаметр.

Для расчета удельной поверхностной мощности печи используют формулу.

Bэф (зависит от теплопринимающей поверхности) и a (коэф. Эффективности излучения) – выбираются по следующим таблицам.

Итак, для нагрева печи до 1000 градусов, возьмём температуру спирали в 1100 градусов, тогда по таблице подбора Вэф выбираем значение в 4,3 Вт/см2, а по таблице подбора коэффициента а – 0,2.

Вдоп=Вэф*а=4,3*0.2= 0,86 Вт/см2 =0.86*104 Вт/м2

Диаметр определяют по формуле:

рт – удельное сопротивление материала нагревателя при заданной t, определяется по ГОСТ 12766.1, таблица 9 (приведена ниже).

Для нихрома Х80Н20 – 1,025

рт=р20*р1000=1.13*106*1.025=1.15*106 Ом/мм

Тогда для подключения к трёхфазной сети по схеме «Звезда»:

d=1,23 мм

Длина рассчитывается по формуле:

L=42м

Проверим значения:

L=R/(p*k)=29.1/(0.82*1.033)=34м

Значения отличаются из-за высокой температуры спирали, проверка не учитывает ряда факторов. Поэтому примем за длину 1 спирали – 42м, тогда для трёх спиралей нужно 126 метров нихрома 1,3 мм.

Рекомендации пользователей по проверке

Для долгой эксплуатации следует иногда разбирать прибор и проводить профилактику:

• Промывание водой нагревательного бака.
• Очистка ТЭНа лимонной кислотой.
• Замена анодов.

Дополнительная информация! Жесткая вода образует накипь и налет на трубках ТЭНа. В среднем он способен прослужить 4 года.

При некачественном обслуживании возможны следующие проблемы:

• Плохо срабатывает УЗО.
• Выключение автоматической системы нагревателя воды.
• Вода перестает капать из клапана.

На 90% такие симптомы сулят замену водонагревателя.

Водонагревательные элементы используются во многих отраслях и предприятиях. В этой статье было подробно описано, как их проверить на неисправности самостоятельно. Для долгой службы любых приборов нужна правильная эксплуатация и техническое обслуживание. Своевременная проверка ТЭНа избавит от неприятных ситуаций и несчастных случаев.

[spoiler title="Источники"]

• https://elektrik-sam.info/kak-proverit-proznonit-ten/
• https://lightika.com/bytovaya-tehnika/proverka-tena-termoregulyatora-uzo-predohranitel-nogo-klapana-vodonagrevatelya-na-ispravnost.html
• https://kvanta.ru/vodonagrevateli/neispravnosti-s-vodonagrevatelyami/osobennosti-samostoyatelnoj-proverki-tena-vodonagrevatelya-na-rabotosposobnost
• https://electric-220.ru/kak-proverit-prozvonit-tjen-multimetrom
• https://YaElectrik.ru/elektroprovodka/kak-proverit-ten-multimetrom
• https://MasterpoToku.ru/full/kak-proverit-ten-multimetrom.html
• https://EvoSnab.ru/instrument/test/kak-proverit-ten-multimetrom
• https://vivoz-gbo.ru/vodosnabzhenie/kak-proverit-ten-vodonagrevatelya
• https://masterfibre03.ru/kotel/kak-proverit-ten-na-vodonagrevatele.html
• https://electricdoma.ru/svoimi-rukami/kak-samostoyatelno-proverit-ten-multimetrom-pravilnye-dejstviya/
• https://osensorax.ru/electricity/kak-proverit-ten-multimetrom
• https://altyn-stroy.ru/kak-opredelit-moschnost-tena-po-soprotivleniyu/
• https://molotok34.ru/osnovy/moshchnost-tena-po-soprotivleniyu.html
• https://ectrl.ru/pribory/raschet-moshchnosti-tena.html
• https://www.tproekt.com/kak-proverit-ten/

[/spoiler]