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発熱体の選択。管状電気ヒーター - 発熱体の設計、故障、試験方法

今日知られているほとんどすべての加熱装置および器具は、管状の電気加熱要素 (簡単に加熱要素と呼ばれます) の動作のおかげで機能します。原則として、発熱体は設計のシンプルさと耐用年数の長さによって区別されますが、誤って使用されたり、欠陥があったりすると、ほとんどの発熱体は故障します。よくある原因デバイスの誤動作には、スパイラルの破断や短絡が含まれます。

故障した機器を廃棄する前に、マルチメーターを使用して発熱体をチェックすることをお勧めします。おそらく、問題はこの部分にあるのではなく、故障ははるかに深刻です。では、一般的なテスターを使用して発熱体をチェックするにはどうすればよいでしょうか?

管状の電気発熱体には、抵抗の高い螺旋が 1 つ以上含まれており、その螺旋を通過すると発熱します。電流。短絡やその他の電気的問題を回避するために、コイルは絶縁された金属チューブ内に配置されます。

発熱体をチェックする前に、その通常の抵抗を決定する必要があります。これは、テスト時にデバイスの読み取り値を比較する基準を得るために必要です。このようにして、マルチメーターによって測定された値が計算された値とどの程度異なるか、およびこれらの値がどの程度発散するかを簡単に判断できます。

R=U2/P

どこ P– 電源は機器のケーシングに表示されています。したがって、電気機器が 220 ボルトの電圧で動作し、その電力が 1000 ワットである場合、式によって計算された抵抗は 48.4 オームに等しくなります。ご覧のとおり、値の計算は非常に簡単です。

通常の発熱体のチェック

発熱体の抵抗を決定する方法とそれを行う必要がある理由がわかったので、いくつかのステップで実行されるテスト自体に直接進むことができます。

マルチメーターで発熱体をチェックする前に、発熱体を電源から外してください。

その後のアクションでは、正しい検証を行うために次の手順に従ってください。

抵抗は計算された抵抗と等しくなります - デバイスは保守可能であり、使用に適しています。
ディスプレイには値 0 – チューブ内のスパイラルの短絡が表示されます。
ディスプレイには値 1 (または無限大)、つまり加熱コイルの断線が表示されます。

検証手順が完了したら、呼び出し音を鳴らす必要があります。これにより、デバイス本体に電気的故障が発生したかどうかを判断できます。ダイヤルは次のようにテスターを使用して実行することもできます。

プローブが接点に触れた瞬間にブザーが高周波信号を発し始めると、デバイス本体に電気的故障が発生し、健康と生命に重大な影響を与える感電につながる可能性があります。

給湯器の発熱体の点検

これまでマルチメーターで給湯器の発熱体をチェックする方法を知らなかった場合、朗報です。これは前述の例と実質的に変わりなく、経験の浅いユーザーでも難しくありません。異なる機器の発熱体の設計は実質的に変わらないため、テスト手順は上記と完全に似ています。唯一の追加は、サーモスタットをチェックすることをお勧めします。

通常、給湯器の発熱体をテストするとき、テスターは抵抗値を示しますが、ほとんどの場合、その値は0.37と0.71になります。

機器本体の素子故障の確認も必要です。マルチメーターで発熱体を鳴らす方法はすでにご存知でしょう - これについては上で説明しました。テスターをブザーモードに切り替え、接点を 1 つずつ触れて、マルチメーターから発せられる信号を聞きます。

洗濯機の発熱体の点検

マルチメーターで洗濯機の発熱体をチェックする前に、それを見つける必要があります。多くの人がこれに特定の困難を抱えています。これは、内部構造が複雑な最新の洗濯機モデルに特に当てはまります。ほとんどの場合、洗濯機のヒーターはタンクの少し下、裏蓋に近い位置にあります。

一部のモデルではフロントカバー側に取り付けられています。縦型洗濯機には、側面の 1 つに要素を取り付けることができます。

確認するときは、発熱体のどの接点に接続する必要があるかを知っておく必要があります。実際、洗濯機の管状電気発熱体には 3 つの出力があり、そのうちテストに必要なのは 2 つだけです。原則として、接地接点は中央にあり、最も外側の 2 つの接点（ゼロと位相）はチェックに必要な端子です。

洗濯機の発熱体をテストするには、前述の指示に従う必要があります。通常のインジケーター標準的な洗濯機の発熱体の抵抗は 25 ～ 60 オームの間で変化しますが、わずかな誤差が生じる可能性があります。

洗濯機の発熱体は主要部品の 1 つです。外側は小径の金属パイプに似ており、その内側には一種の螺旋があります。電流にさらされると発熱するのはこれです。これはスパイラルが持つ抵抗によって起こります。発熱体の内部の自由空間は、高い熱伝導率を有する誘電体で満たされています。

洗浄プロセス中に発熱体が加熱し、その後冷却されることがよくあります。この結果、金属管の内側にあるスパイラルは徐々に摩耗し、その品質を失い始めます。これらすべてが、発熱体が単に動作を停止するという事実につながります。部品がハウジング上でショートするか、焼損します。洗浄プロセス中に水は加熱されません。発熱体が使用できなくなった場合は、発熱体を交換する必要があります。部品の機能を復元することはまったく不可能です。ただし、洗濯機の発熱体はマルチメーターで誰でもチェックできます。

部品はどこにありますか?

でさまざまなモデル洗濯機では、発熱体は前面または背面にあります。発熱体の位置を決定するにはどうすればよいですか? バックカバーが大きい場合、ここに発熱体が配置されます。発熱体が前面にあるのは非常に珍しいです。

洗濯機を横にして、発熱体が配置されている場所を下から見ることもできます。必要に応じて、洗濯機の背面パネルを取り外すことができます。これによって特に問題が生じることはありません。ハードウェアのネジを外すだけで十分です。

発熱体の抵抗はどのように計算されますか?

洗濯機の発熱体をチェックするには、マルチメーターで発熱体を正しくテストする方法だけでなく、その抵抗インジケーターについても知る必要があります。まず最初に、この値を計算する必要があります。特定のデータが必要になります。

給湯器に供給される電圧。でこの場合 U インジケータは 220 V に相当します。これは家庭用ネットワークに存在する電圧です。
発熱体の電力は R です。この指標を決定するのは難しくありません。説明書を見てください。洗濯機のモデルがわかれば、発熱体の電力はインターネットで見つけることができます。

必要な指標をすべて見つけたら、抵抗 - R を計算できます。これには次の式があります。

この抵抗は、使用中に発熱体に発生します。 R 値はオーム単位で測定されます。洗濯機の発熱体が正常に動作している場合は、マルチメーターに結果の数値が表示されるはずです。

発熱体の確認方法

発熱体の位置が決定したら、完全性を確保するために発熱体を鳴らす必要があります。多くの専門家は、発熱体をチェックする前に、発熱体を取り外すことを推奨しています。ただし、これは必須ではありません。発熱体からワイヤーを外し、鳴らすだけで十分です。これを行うには、ドライバーまたはレンチを使用してすべてのナットを緩める必要があります。マルチメーターを使用して発熱体をテストするには、発熱体への通電を遮断し、電源から切断する必要があります。抵抗を測定するように設計されたデバイスは 200 オームに設定する必要があります。マルチメーターの端は発熱体の端子に取り付ける必要があります。

発熱体が適切に動作している場合、デバイスは計算値に近い値を表示します。
画面に数字 1 が表示されている場合は、発熱体の内部で破損が発生したことを示します。この場合は必須です。
ディスプレイに 0 が表示される場合は、発熱体の内部で短絡が発生しています。このような故障は部品を交換することでしか解決できません。

本体の発熱体の故障を確認する

マルチメーターが正しい値を示しているにもかかわらず、水が加熱しない場合は、ハウジングの部品の故障を確認する価値があります。この現象により、洗浄プロセス中に器具の下で火花が観察される場合があります。とても危険です。確認するには、マルチメーターをダイヤルモードに切り替える必要があります。デバイスからビープ音が鳴ります。この後、マルチメーターのインジケーターが点灯します。デバイスの一方の端を発熱体の端子に接触させ、もう一方の端をハウジングまたはアース端子に接触させる必要があります。マルチメーターがビープ音を鳴らし始めた場合は、発熱体が故障しているため、交換する必要があります。

管状電気ヒーター (TEH) は、両端にリード線を備えたニクロム線の螺旋が取り付けられた任意の形状の金属管です。スパイラルを絶縁し、スパイラルから熱を伝達するために、チューブには珪砂が充填されています。発熱体には極性がないため、どの端子に位相が接続され、どの端子にゼロが接続されても問題ありません。

電気ケトル、アイロン、全自動洗濯機、ヒーターなどのほとんどすべての現代の電気加熱装置は、熱源として管状の電気発熱体 (発熱体と略称) を使用しています。これは、操作ルールに従えば、何十年にもわたって使用できるシンプルで信頼性の高い要素です。しかし、ルールが常に守られているわけではなく、発熱体の品質も低いため、故障します。

電気製品で発熱が発生しない場合でも、発熱体が故障しているわけではありません。誤動作の原因がスイッチ、サーモスタット、またはその他の制御システムである可能性は十分にあります。ただし、確認は難しくないため、通常は発熱体が最初に確認されます。この記事を読んだホームマスターは、ダイヤルや発熱体の交換の経験がなくても、最も適切なものを選択することでこの作業に簡単に対処できます。手頃な方法小切手。

管状電気ヒーター (TEH) の設計

発熱体を適切にチェックするには、その内部構造を理解する必要があります。下の図からわかるように、発熱体は銅、ステンレス鋼、または鉄で作られた金属管で、その中心にバネ状にねじられたニクロムのスパイラルがあります。

チューブの内側には砂が完全かつしっかりと充填されているため、スパイラルから熱エネルギーを効果的に除去し、熱エネルギーがチューブと接触するのを防ぎます。スパイラルの端は溶接によって接触ロッドに接続され、接触ロッドはセラミック絶縁体を使用してチューブの内側に固定されています。電源電圧を供給するには、接点ロッドの先端にネジを切ったり、接点板を溶接したりします。

発熱体の製造用のチューブはさまざまな直径で使用され、目的に応じてスパイラル形状に至るまでさまざまな形状が与えられます。良い例は電気ボイラーです。

発熱体の故障にはどのようなものがありますか?

ほとんどの場合、発熱体はニクロムのスパイラル糸の破損が原因で故障します。これは、過熱によるニクロム糸の溶融によって発生します。加熱要素上に厚いスケール層が形成されている場合、または液体環境で動作するように設計された加熱要素がそれなしでオンになっている場合、過熱が発生します。発熱体の初期品質が低いため、コイルが焼損する可能性があります。

発熱体チューブの中心にあるスパイラルは、砂が高密度に充填されていて、所定の位置に保持されています。砂を充填するときに、砂の圧縮が不十分であった場合、またはスパイラルがチューブの中心から壁に移動した場合、時間の経過とともに振動によりスパイラルが移動し、砂に接触する可能性があります。内面チューブ。スパイラルが一点だけで接触している場合、アパートの電気配線で接地線とRCDを接続しない限り、発熱体は機能を失うことはなく、電気ケトルまたはその他の加熱装置は動作し続けます。ただしこの場合、製品本体に相が侵入する可能性があり、金属の場合は本体に触れたときに人が感電する可能性もあります。

電気製品が接地されている場合、スパイラルが短くなった結果、放出される電力が大幅に増加し、回路ブレーカーが機能しない場合、スパイラルが溶けて発熱体が完全に故障します。アパートの入り口の配線に RCD が取り付けられている場合、電気ケトルの電源を入れるとトリップしてアパート全体の電源が切れます。

写真のように、スパイラルが同時に2か所以上でチューブに触れた場合、接地とRCDがない場合、回路ブレーカーが時間内に動作しないと、スパイラルはすぐに燃え尽きます。

したがって、加熱要素には、ニクロムスパイラルの破損または金属管状シェルへの短絡という 2 つの誤動作のうちの 1 つが発生する可能性があります。これらの故障はいずれも排除することができないため、可能であれば発熱体を交換する必要があります。最近の電気ケトルは、その設計上、発熱体が底部と一体になっているため、発熱体が故障した場合には新しいケトルを購入する必要があります。

発熱体の確認方法と鳴らし方

測定器の入手状況に応じて、次のいずれかの方法で発熱体を確認できます。ダイヤルテスターまたはマルチメーターを使用してスパイラルの抵抗とスパイラルとチューブの間の抵抗を測定し、位相インジケーターまたは電気技師の制御装置を使用してリングを測定します。

発熱体のチェック
ダイヤルテスターまたはマルチメーターを使用する

確認するには、最小抵抗測定モードでデバイスの電源を入れ、デバイスのプローブの端で発熱体のリード線に触れる必要があります。

スパイラルが壊れると、ポインターテスターは無限大に等しい抵抗を示し、マルチメーターは実際の抵抗値の代わりに「1」を表示します。これは無限大の抵抗に相当します。オンライン計算機を使用すると、その電力に応じて発熱体のコイルに必要な抵抗を知ることができます。

加熱要素が設計されている電圧とその電力を計算ウィンドウに入力するだけで十分です。通常、これらの値はチューブにエンボス加工されています。電化製品の消費電力情報を活用できます。たとえば、電力が 2000 W の電気ケトルの発熱体の抵抗は 24.2 オームになります。

スパイラルが損傷していない場合は、マルチメータープローブの一方の端で発熱体の端子のいずれかに触れ、もう一方の端で金属チューブに触れる必要があります。スパイラルとチューブの間に短絡がない場合、ダイヤルテスターは無限の抵抗を示し、マルチメーターは「1」を示します。デバイスが指定された値と異なる値を示した場合、短絡は明らかであり、そのような加熱要素はそれ以上動作する必要はありません。

発熱体のチェック
LEDとバッテリーまたは電源を使用

テスターやマルチメーターを持っていない場合、またはマルチメーターのクローナ電池が切れている場合は、LED があれば、ほぼすべてに LED が付いています。家庭用電化製品また、電圧が 3 V ～ 12 V であれば、たとえ切れた電池であっても、電気ケトルを含むあらゆる発熱体を正常にテストできます。

写真では、マルチメーターから取り外した切れたクローナ電池（端子の電圧は9Vではなく5Vしかありませんでした）、51オームの抵抗器、およびLEDを使用して、発熱体コイルの完全性をチェックする方法がわかります。 LED は電球ではないため、正しい極性で接続する必要があることに注意してください。発熱体自体に抵抗があるため、使用中にスパイラルを確認する際には古いバッテリー抵抗なしでもできます。

LED が点灯する場合は、スパイラルが正常であることを意味します。絶縁抵抗を確認するには、発熱体の接触ロッドのいずれかから回路を外し、発熱体のチューブに触れる必要があります。 LED は点灯しないはずです。

手元にバッテリーがない場合は、任意の DC または AC 電源に置き換えることができます。交流電流、どれでも充電器たとえば、から携帯電話またはラップトップ。この写真では、ワニ口クリップを使用して DC 電源から電力が供給されています。電圧が 2.5 V から 12 V に変化すると、LED が自信を持って光りました。

フェーズインジケーターを使用した発熱体のチェック

注意！位相インジケーターと電気技師の制御を使用して発熱体をチェックする場合は、細心の注意を払う必要があります。相線に接続されている部品や回路に人体が触れると、心停止などの重大な健康被害を引き起こす可能性があります。つまり、コンセントに接続した後、発熱体の本体とその端子に手で触れることは許容できません。

電気技師用のフェーズインジケーターが手元にある場合は、それを使用して発熱体の保守性をチェックすることもできます。この場合、マルチメータでチェックする場合は9 V以下の電圧が印加され、インジケータでチェックする場合は9 V以上の電圧が印加されるため、絶縁抵抗（ニクロムスパイラルとチューブの間）がより信頼性高くチェックされます。 220V。

確認するには、まずソケット内の相がどこにあるかを確認し（規則に従って右側にあるはずです）、次に次のように発熱体の接触ロッドの1つをワイヤで相端子に接続する必要があります。写真に示されています。

発熱体の反対側の端子に触れても表示灯が点灯しない場合は、スパイラルが切れていることを意味し、チューブに触れて点灯する場合は、絶縁破壊があることを意味します（スパイラルがチューブに接触します）。

電気技師の制御装置を使用して発熱体をチェックする

測定器が必要ないため、電気技師の制御を使用してほとんど誰でも発熱体をチェックできます。テストの本質は、任意の電球を発熱体のスパイラルと直列に接続し、その後回路を 220 V の家庭用配線に接続することです。

テストの準備をするには、コード付きのプラグを用意し、その一端を発熱体の接触端子に接続し、もう一端を電気カートリッジに接続する必要があります。次に、追加のワイヤをカートリッジの 2 番目の端子に接続します。定格 220 V の電球はソケットにねじ込まれます。

まず、上の図に示すように、ソケットからの自由ワイヤを発熱体の自由端に接続します。次に、プラグがソケットに挿入されます。スパイラルが正しく機能していれば、電球は明るく光るはずです。光がない場合は、スパイラルが壊れており、発熱体はそれ以上使用できないため、それ以上確認する必要はありません。

次にソケットからプラグを外し、写真のように図に従ってソケットの右側の端子を発熱体チューブに接続します。プラグがソケットに差し込まれていますが、ライトが点灯しない場合は、スパイラルとチューブ間の絶縁抵抗が高く、発熱体が動作していることを意味します。電球が光り始めた場合、絶縁破壊が発生しているため、そのような発熱体を操作することは受け入れられません。

発熱体をチェックする非標準的な方法

上記の方法のいずれかを使用して発熱体を確認できない場合は、プラグ付きコードのワイヤを発熱体の端子に直接接続し、プラグをソケットに数秒間挿入します。発熱体が加熱し始めた場合、コイルは損傷していません。発熱体の発熱温度を確認する際は、手の火傷に十分ご注意ください。

絶縁抵抗をチェックするには、ソケットからプラグを取り外した状態で、コードの一方の端を発熱体の出力から切り離し、保護電流が 5 A 以下になるように設計されたヒューズを介して発熱体に接続する必要があります。チューブ。次に、プラグを家庭用コンセントに差し込みます。ここには時間制限はありません。ヒューズがすぐに切れない場合は、コイルとハウジングの間に短絡はなく、発熱体が作動しています。

すべてを持ってきてください可能な方法発熱体をチェックするのはまったく非現実的です。発熱体は、固定電話をネットワークに接続しているワイヤの 1 つに接続することで、固定電話を使用してチェックすることもできます。接続後、取り外したチューブに信号がある場合は、発熱体が作動しています。電話に出られなくても、携帯電話彼の上で。ベル音の存在により、発熱体コイルの完全性が確認されます。

発熱体の選択。 管状電気ヒーター - 発熱体の設計、故障、試験方法