Многие бытовые электроприборы, такие как стиральные машины, электрочайники, водонагреватели, используют для нагрева воды специальные устройства — трубчатые электронагреватели или ТЭНы.
ТЭН представляет собой металлическую трубку, внутри которой находится нагревательный элемент — спираль или стержень с высоким удельным сопротивлением. При протекании электрического тока эта спираль нагревается и передает тепло через стенки на воду.
Со временем ТЭН может выйти из строя — перегореть спираль, произойти замыкание на корпус или нарушиться изоляция. К сожалению, это неизбежно рано или поздно происходит с любым нагревательным элементом.
Регулярная проверка ТЭНа позволяет вовремя обнаружить неисправности и избежать дорогостоящего ремонта прибора в будущем. Для самостоятельной диагностики достаточно приобрести недорогой мультиметр — универсальный измерительный прибор, способный протестировать целостность электрических цепей и замерить величину сопротивления. Используя всего лишь мультиметр, можно быстро и просто проверить работоспособность трубчатого электронагревателя в домашних условиях.
Далее мы подробно разберем, какие неисправности может иметь ТЭН, как правильно подготовиться к проверке и пошагово рассмотрим процесс тестирования мультиметром.
Возможные неисправности ТЭНа
ТЭН может выходить из строя по разным причинам. Рассмотрим основные виды поломок трубчатого электронагревателя.
Обрыв нагревательной спирали
Наиболее распространённая причина выхода ТЭНа из строя — это обрыв внутренней нагревательной спирали. Она может перегореть по следующим причинам:
- Перегрев прибора выше допустимой температуры. При чрезмерном перегреве спираль теряет свои свойства и разрушается.
- Скачки напряжения в электросети. Резкие перепады напряжения приводят к перегрузкам и перегреву ТЭНа.
- Производственный брак. Иногда причиной становится некачественная спираль, у которой слишком малое сечение или неправильно подобран материал.
- Естественное старение и износ материала спирали.
При обрыве спирали ТЭН перестаёт греть, так как ток больше не проходит по нагревательному элементу. Эту неисправность легко обнаружить при проверке мультиметром.
Замыкание спирали на корпус
Ещё одна распространённая поломка — замыкание спирали на металлический корпус ТЭНа. Это происходит в следующих случаях:
- Нарушение изоляции из-за длительной эксплуатации, увлажнения или загрязнения наполнителя внутри ТЭНа.
- Повреждение изоляционного наполнителя при неаккуратной сборке на производстве.
- Механическое повреждение корпуса, приводящее к контакту спирали и корпуса.
При замыкании нагревательный элемент шунтируется, и основная часть тока идёт по короткому пути через корпус в обход спирали. Это приводит к слабому нагреву или его отсутствию. Кроме того, возникает утечка тока на корпус, что может стать причиной поражения электрическим током.
Пробой изоляции
С течением времени может ухудшаться изоляция между спиралью и корпусом. Это приводит к появлению токов утечки на корпус. При значительном пробое изоляции может произойти замыкание спирали на корпус.
Небольшой ток утечки часто приводит к срабатыванию защитных устройств — УЗО или автоматических выключателей. При этом сам ТЭН будет внешне выглядеть исправным.
Для выявления пробоя изоляции обычно используют специальный прибор — мегаомметр. Он способен замерить сопротивление изоляции под высоким напряжением.
Таким образом, основными видами неисправностей ТЭНа являются: перегорание спирали, замыкание на корпус и пробой изоляции. Зная признаки этих поломок, можно точно диагностировать неисправность при помощи мультиметра и других измерительных приборов.
Подготовка к проверке ТЭНа
Прежде чем приступать к диагностике ТЭНа с помощью мультиметра , необходимо выполнить ряд подготовительных операций.
Расчёт сопротивления по мощности
Для правильной оценки результатов измерения сопротивления, нужно знать примерное расчётное значение для исправного ТЭНа. Его можно легко посчитать, зная мощность ТЭНа по формуле:
R — сопротивление ТЭНа, Ом.
U — напряжение электросети, В (220 В).
P — мощность ТЭНа, Вт.
Например, для ТЭНа мощностью 2000 Вт (2 кВт) сопротивление составит:
R = 220 2 / 2000 = 24,2 Ом.
Это расчётное значение нужно будет сравнить с реальным при замере мультиметром.
Отключение от электросети
Перед проверкой ТЭН необходимо обесточить — отключить электроприбор от розетки. Это гарантирует электробезопасность при выполнении измерений.
Демонтаж ТЭНа из прибора
Для удобства проверки и доступа к контактам рекомендуется вынуть ТЭН из корпуса электроприбора. Например, на водонагревателе или бойлере ТЭН часто крепится с помощью резьбового соединения или болтов.
При демонтаже нужно отсоединить все провода, идущие к ТЭНу.
Таким образом, подготовка включает в себя:
- Расчёт сопротивления по паспортным данным.
- Обесточивание и отключение прибора.
- Извлечение ТЭНа из корпуса прибора.
- Отсоединение всех проводов от контактов ТЭНа.
После выполнения этих действий можно безопасно приступать к диагностике ТЭНа с помощью мультиметра или других приборов.
Проверка мультиметром
Для проверки ТЭНа потребуется мультиметр — прибор, способный измерять сопротивление, напряжение, прозванивать цепи на обрыв. Рассмотрим пошаговый процесс тестирования.
Установка нужного режима
В соответствии с рекомендациями по использованию конкретной модели мультиметра , необходимо выбрать режим измерения сопротивления и установить подходящий диапазон (обычно 200 Ом будет достаточно).
Проверка на обрыв и замыкание
Затем щупами прибора касаются контактов ТЭНа. Возможны 3 варианта показаний:
- Показания близки к расчётным — ТЭН исправен.
- Показывает 0 — замыкание в ТЭНе, требуется замена.
- Показывает 1 — обрыв ТЭНа, нужна замена.
Проверка утечки тока на корпус
Далее переключаем мультиметр в режим прозвонки и проверяем, нет ли утечки тока на корпус ТЭНа. Один щуп подключаем к контакту ТЭНа, второй прикасаем к металлическому корпусу самого трубчатого электронагревателя.
Если прибор подает звуковой сигнал — есть утечка, если тишина — пробоя нет.
Таким образом, с помощью мультиметра можно выявить основные неисправности ТЭНа — обрыв, замыкание, утечку тока. Этого достаточно, чтобы определить пригодность нагревательного элемента к дальнейшей эксплуатации.
Другие способы проверки
Помимо мультиметра, для тестирования ТЭНа можно использовать следующие методы:
- Проверка мегаомметром — позволяет более точно оценить состояние изоляции и выявить частичные пробои.
- Визуальный осмотр — иногда возможно обнаружить механические повреждения или сильное загрязнение.
- Контрольная лампа — простая проверка на обрыв нагревательной цепи.
Хотя эти способы менее универсальны, они могут дополнить тестирование мультиметром или использоваться при его отсутствии.
Как проверить ТЭН мультиметром
Все электрические устройства рано или поздно вырабатывают свой ресурс, и использование прибора становится невозможным или опасным для жизни и здоровья. Переход от ламповых изделий к транзисторным, способствовал увеличению срока эксплуатации многих электронных устройств, за счёт уменьшения нагрева наиболее ответственных элементов, но во многих электрических устройствах данный эффект не является нежелательным.
Как проверить правильно
Различные нагревательные элементы имеют КПД равный 100%, так как весь используемый электрический ток превращается в тепловую энергию.
Несмотря на то, что данные элементы изготавливаются из жаропрочных материалов, срок эксплуатации ТЭНов всё равно остаётся очень небольшим, поэтому если электрическая печь, духовка или стиральная машина выходят из строя, необходимо, в первую очередь, проверить данные изделия на исправность нагревательного элемента. Произвести диагностику можно в домашних условиях с использованием мультиметра.
Проверить ТЭН мультиметром можно без каких-либо затруднений, но следует знать о некоторых особенностях такой диагностики:
Данные условия, для осуществления диагностических работ, являются обязательными, иначе можно получить ложноположительные результаты, либо ошибочно посчитать ТЭН неисправным.
Модели мультиметров
Совершенно неважно, каким мультиметром или тестером ТЭН диагностируется. Для того чтобы проверить ТЭН можно использовать как стрелочные устройства, так и цифровые модели.
Стоимость диагностического оборудования также не влияет на качество производимой диагностики. Главное условие, которое обязательно должно быть соблюдено в данном случае, это исправность оборудования, с помощью которого необходимо проверить нагревательный элемент.
Особое внимание следует обратить на целостность проводов, которые ведут от щупов мультиметра к прибору. Если проверка ТЭНов является частью ежедневного рабочего процесса, а не необходимостью домашнего ремонта, то следует выбирать модели, при помощи которых необходимо проверить ТЭН, оснащённые сигнализатором.
При использовании таких устройств можно не отвлекаться от процесса ремонта изделия, а определять целостность электрической цепи по звуковому сигналу.
Как проверить ТЭН стиральной машины
Проверить мультиметром стиральную машину на предмет неисправности электрического нагревателя не составит большого труда. Современные модели бытовых приборов обязательно оповестят о неполадки специальным звуковым сигналом, с указанием на дисплее устройства кода ошибки.
Расшифровка закодированной информации осуществляется при помощи инструкции к стиральной машине, в которой описываются наиболее распространённые неполадки данного устройства.
Если код ошибки указывает, что ТЭН устройства неисправен, то для того чтобы осуществить замену данного устройства, а также чтобы убедиться в отсутствии ошибки самодиагностики устройства, следует осуществить демонтаж нагревательного элемента. Работы должны производиться в такой последовательности:
- Обесточить электрическое устройство.
- Демонтировать заднюю защитную крышку устройства.
- Отсоединить провода, к которым подключён ТЭН.
- Открутить болты, с помощью которых ТЭН крепится к корпусу стиральной машины и аккуратно извлечь нагревательный элемент.
Проверка ТЭНа производится в такой последовательности:
- Включить измерительный прибор, и перевести его в режим измерения сопротивления.
- Соединить один щуп мультиметра с резьбовой клеммой с одной стороны ТЭНа, а другой щуп подключить ко второй клемме нагревательного элемента.
Если спираль, находящаяся внутри оболочки цела, то на дисплее мультиметра высветится значение от 10 до 100. Если ТЭН неисправен, то никаких значений измерительный прибор не покажет. Если мультиметр оснащён звуковым оповещателем, то высокочастотный сигнал оповестит о исправности ТЭНа. Отсутствие сигнала укажет на необходимость замены нагревательного элемента.
Если спираль находится в исправном состоянии, то нелишним будет проверить утечку электрического тока на корпус ТЭНа. Чтобы проверить ТЭН на пробой, необходимо перевести мультиметр в режим измерения сопротивления до 10 кОм и один щуп подключить к корпусу нагревательного элемента, а другой к одной из основных клемм.
Показания на дисплее мультиметра должны отсутствовать. Если используется стрелочный прибор, то стрелка должна оставаться неподвижной.
Если при попытке проверить элемент на утечку электрического тока был обнаружен «пробой» на корпус ТЭНа, необходимо от дальнейшего использования данного элемента отказаться, даже в том случае, когда стиральная машина не оборудована нежной электронной начинкой, а розетка имеет заземляющий электрический контакт.
Если ТЭН необходимо проверить на стиральных машинах произведённых в советское время, то весь процесс осуществляется аналогичным образом, а поводом для начала проверки является отсутствие нагрева воды в устройстве.
Как проверить ТЭН бойлера
Несмотря на то, что многие современные модели водонагревателей имеют специальный анодный стержень для защиты от коррозии, ТЭНы в таких устройствах 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.
Как проверить ТЭН мультиметром?
Во многих привычных нам бытовых приборах, основная функция которых связана с нагревом воды или воздуха, используются в качестве нагревательных элементов трубчатые электрические нагреватели (ТЭНы) самых различных мощностей. Для примера можно назвать распространённые виды бытовой техники, без которых редко кто обходится: электрический чайник, стиральная машина, утюг, электрический конвектор, кипятильник, духовой шкаф. Самыми мощными ТЭНами из всех агрегатов, используемых в домашних условиях, оборудованы бойлеры для нагрева воды на домашние нужды.
Во всех бытовых приборах ТЭН является самым слабым звеном — оборудование чаще всего перестаёт работать именно из-за повреждения этого электронагревательного элемента. Исправность ТЭНа проверяют прибором под названием «мультиметр», а каким образом проводятся измерения — об этом рассказывается в нашей статье.
С какой целью производится проверка?
Электроутюг или бойлер — это оборудование, в состав которого входят и другие устройства, так или иначе влияющие на работу всей системы. Эти устройства тоже не вечные, поэтому в случае неисправности оборудования в целом владельцем не следует сводить причину только лишь к выходу из строя ТЭНа. Нередко выбрасывают на помойку электрические чайники из-за того, что они стали медленно нагревать воду или слишком часто отключаться, не доведя воду до кипения. При этом подразумевают, конечно, перегорание спирали в ТЭНе, хотя на поверку выходит, что причина не в электрической схеме узла, а в толстом слое накипи, которым покрыта вся трубка нагревателя. Всего и нужно было — почистить ТЭН снаружи.
Прежде чем приступать к ремонту или выносу бытовой техники на мусорку, следует произвести проверку нагревателя, чтобы убедиться в его неисправности.
Проверка позволит найти точную причину, почему не греет ТЭН, а уж потом можно решать, что с этим делать.
Чтобы понимать процесс проверки, следует знать, как устроен и работает ТЭН. Внутри трубки, которая одновременно является корпусом устройства, из металла, керамики или стекла проложена одна или несколько спиралей из материала, имеющего большое сопротивление. При включении ТЭНа в работу по спирали движется электрический ток, спираль разогревается до высокой температуры и разогревает при этом электроизоляционный материал, проложенный между стенками металлической трубки и спиралью. Электроизоляционный материал подбирается с учётом его теплопроводности. Она должна быть максимальной.
В свою очередь, электроизоляция разогревает трубку, а трубка греет воду или воздух в зависимости от назначения бытового агрегата. Во всех видах современной бытовой техники в схеме питания ТЭНа включается защитное устройство, предохраняющее нагреватель от перегрева. Указанное защитное устройство также может выйти из строя, что подтверждает рекомендацию не спешить с диагнозом системы, пока не проверены все его устройства.
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:
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.
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.