Под автоматикой в данном случае предполагают совокупа командных реле, силовой электрической доли и разные виды защит, задачка которых – уберечь эл-двигатель и сам насос от выхода из строя. Более обширно распространены две главные схемы управления работой насоса: по уровню рабочей среды(воды)в накопительном резервуаре и по давлению в напорном трубопроводе.
Контроль по уровню
1-ая схема применяется при работе насоса на водонапорную башню либо для заполнения емкости, откуда вода к потребителю подается теснее насосами второго подъема. Снутри емкостей инсталлируются особые датчики уровня(электроды), которые с поддержкою реле контроля уровня отслеживают нижний(включение насоса)и верхний(отключение насоса при заполнении резервуара)уровни. Применение в данной схеме поплавковых выключателей заместо электродов наименее надежно, что обусловлено их маленьким рабочим ресурсом. Непременно предусматривается устройство аварийного слива при переполнении резервуара(сигнализации переполнения при этом традиционно не применяется). Данная схема отличительна для больших поселковых скважин, когда от одной емкости исполняется водоснабжение целого дачного поселка, села, деревни.
Основное превосходство, которое достигается при таком подходе, – стабильный режим работы насоса. Гидравлика постоянна: номинальный расход подается на вышину, определяемую глубиной скважины, вышиной башни и дополнительно предугадывает еще 1–2 мтр – на излив. Один цикл подходит по расходу полному размеру башни с учетом расхода текущего водоразбора. Исключена возможность кратковременных пусков-остановов, что продлевает срок эксплуатации оборудования. Довольно хорошо подобрать насос под требуемые характеристики, один разов квалифицированно произвести пусконаладку, и стабильная работа системы обеспечена.
Контроль по давлению
По 2-ой схеме насос управляется командами от реле давления, установленного на трубопроводе. На самом реле настраиваются два параметра: давление включения насоса и давление, при котором насос обязан отключиться. Данная схема отличительна для личных скважин и традиционно употребляется совместно с мембранными баками, предназначенными для поддержания нужного лишнего давления в сети, компенсации гидравлических ударов и малых расходов. Очень главно произвести правильную настройку реле в согласовании с чертами насоса и объемом мембранного бака. Чтоб насос не врубался очень нередко, данный предел давлений обязан лежать в средней зоне рабочей свойства насоса. Гистерезис значений выбирается, как верховодило, в спектре 1,2–2,5 бар с учетом данных о очень возможном количестве включений насоса в определенный период медли.
Реле давления, применяющиеся в данной схеме, можнож условно поделить на бытовые и промышленные. 1-ые, к примеру, реле MDR компании Condor, XMP(Telemecanique)и др., имеют сильные контактные группы, способные выдерживать ток до 16 А, но не оборудованы шкалой опции с указанием регулируемого спектра давлений. Настройка таковых реле делается с поддержкою манометра. Превосходствами реле данного типа являются их условная дешевизна и возможность внедрения в силовых цепях(конкретно для управления насосом). Изъянами – низкая точность опции и маленький рабочий ресурс – вследствие воздействия великих пусковых токов. Промышленные реле, к примеру, FF4 компании Condor и KPI(Danfoss), различаются завышенной точностью и надежностью, но имеют слаботочные контакты и требуют организации коммутации через наружный пускатель. Тип реле влияет на выбор последующей электрической схемы и системы автоматики.
При использовании бытовых устройств довольно напрямую подключить насос через его контактные группы к сети. Простота и дешевизна данного варианта завлекают почти всех покупателей, но других превосходств это не дает. Наиболее того, сходственная экономия средств влечет за собой доп издержки в процессе эксплуатации на подмену преждевременно вышедшего из строя реле(подгорели либо окислились контакты). При этом сам юзер, поставив новое реле, вряд ли сумеет вернуть бывшие опции и проверить режим работы, что, в худшем случае, может привести к отказу насоса. Знаменитая пословица «скупой выплачивает дважды» тут не работает: оплатить при поломке насоса придется трижды – за подъем насоса, ремонт и, в 3-ий разов, за опускание насоса в скважину и ввод в использование. Для работы насоса с фабричным реле нужны промежные устройства(разные варианты шифанеров управления с устройствами доборной охраны либо без их).
Охрана насоса
Как указывает практика, главными причинами выхода скважинного насоса из строя являются работа при завышенном либо пониженном напряжении кормления в электрической сети, перегрузка электродвигателя и работа в режиме «сухого» хода, т.е. без воды. Хоть какой европейский производитель показывает в технической документации насоса требования по питающему напряжению(в Европе стандартно это 1×2
30 либо 3×400 В)и возможные отличия условно номинала.
Конкретный метод обеспечить высококачественное электропитание насоса – это применение стабилизаторов переменного напряжения подходящей мощности, что затратно. Почаще всего в систему автоматики устанавливают реле контроля напряжения. Данные устройства отключают насос при падении напряжения и перенапряжении, а также могут контролировать последовательность и асимметрию фаз(для трехфазных движков). Наличие в реле временной задержки по включению обеспечивает охрану от нередких скачков напряжения в сети.
Охрана электродвигателя от перегрузки исполняется с поддержкою тепловых токовых реле, отключающих его при достижении установленного значения тока. Чрезвычайно главно, чтоб спектр опции токового реле подходил номинальному току насоса.
Охрана насоса от «сухого» хода может исполняться 2-мя методами: конкретно – по уровню воды в скважине с поддержкою датчиков(электродов)либо поплавков и косвенно – по значению тока либо сдвигу фаз тока и напряжения электродвигателя с поддержкою особых реле. В неких движках, к примеру, MS 3 насосов SQ компании Grundfos, эта охрана теснее стандартно встроена. Изъяном косвенной охраны является конкретно ее «вторичность»: реле срабатывает лишь тогда, когда проточная часть и подшипники теснее остались без воды, смазывающей и остужающей их. В случае, ежели производительность насоса превосходит дебет самой скважины, сходственная ситуация может возникать несколько разов в день, что плохо сказывается на сроке службы насоса. В данной ситуации настойчиво рекомендуется применять электродное реле контроля уровня, которое дозволяет отключить насос еще до происхождения аварийной ситуации.
В зависимости от конкретной ситуации для управления и охраны скважинным насосом могут употребляться разные композиции и типы защитных устройств, издаваемых как самими заводами-изготовителями насосного оборудования, так и иными производителями. Осмотрим предлагаемые на сейчас на базаре изделия.
Условно их можнож поделить на три группы: пускозащитные устройства, собранные на базе печатных плат – QA/50B, QA/60C компании Maniero, SK-
701 компании Wilo и др.; блоки управления на релейной технике – SK 277(Wilo), «Гидромат» H110-H311(«Гидроланс»)и т.п.; системы управления на базе микропроцессорных устройств – SPCU3(Control)MP204-S(Grundfos), SK-712(Wilo)либо подобные.
Устройства на базе печатных плат являются функционально и конструктивно оконченными изделиями и требуют подключения наружного устройства – фактически насоса нередко через пускатель и передающие датчики(уровня, реле давления и т.д.). При этом они различаются великим комплектом контролируемых характеристик и функций(тепловая токовая охрана, охрана от скачков напряжения, контроль «сухого» хода с поддержкою электродов и по перегрузке электродвигателя и т.п.), которые, вообщем, не постоянно употребляют. Благодаря законченности поменять логику работы устройства фактически невероятно. В неких устройствах отсутствует возможность конфигурации значений срабатывания по определенным характеристикам. В случае выхода платы из строя требуется ее подмена полностью, что сравнимо со ценою новейшего устройства.
Диапазон представленных на базаре устройств на релейной технике довольно широкий – от самых обычных, к примеру, SQSK(Grundfos), до шифанеров управления несколькими насосами, изготавливаемых конкретно по требованиям конкретного заказчика. Модуль SQSK представляет собой обыденный пускатель в пластиковом корпусе. Его функция – лишь коммутация реле давления при токе не наиболее 4 А. Фактически этот блок оберегает больше не сам насос, а реле давления. Отсутствует сигнализация состояния либо опций. Требуется установка наружного защитного автомата.
Блок управления и охраны Н110 производства компании «Гидроланс» имеет пластмассовый водонепроницаемый корпус размерами 310×2
30×1
30 мм, с откидывающейся съемной прозрачной крышкой, класс охраны IP65, герметичные кабельные вводы для подключения. В состав модуля входит контактор с настраиваемым реле тепловой токовой охраны, устройство контроля напряжения со интегрированным цифровым вольтметром, показывающим значение питающего напряжения, лампы сигнализации режимов работы, защитный автомат для внутренней цепи управления, двухпозиционный выключатель режима «Вкл./Выкл.».
В качестве функции блок может быть обустроен одним либо 2-мя реле контроля уровня RM4LG компании Schneider Electric и клеммами для подключения электродов. Аппаратная «начинка» устройства обеспечивает охрану от всех главных угроз для скважинного насоса: при работе с перегрузкой срабатывает токовая охрана; при просадке либо скачке напряжения кормления реле контроля размыкает цепь управления и не дает насосу врубаться, пока напряжение не нормализуется; при возобновлении кормления перезапуск делается автоматом. Цифровой вольтметр указывает действующее напряжение, говорит о причине сбоя, что комфортно для окончательного потребителя.
Превосходствами устройств данного типа являются их условная простота и надежность, возможность прыткой модернизации и переделки для необычных применений, в случае выхода из строя какой-то детали изменяется лишь отказавшая деталь.
Устройства управления и охраны скважинных насосов на базе микропроцессорных контроллеров – самые трудные. Они дозволяют контролировать такие характеристики работы насоса, как величина противодействия изоляции, температура электродвигателя, фазовая асимметрия и последовательность чередования фаз, оберегают насос от завышенного и пониженного напряжения, перегрузки и «сухого» хода, дозволяют вести учет медли работы насоса и количества употребляемой электроэнергии. Существует возможность связи и контроля работы насоса через обычные интерфейсы с модемом либо компом. Это самые дорогостоящие приборы, и использовать их рекомендуется с насосами великий мощности и производительности, когда стоимость вероятного ремонта насоса может намного превысить стоимость самой автоматики. Настройка и ввод в использование вышеуказанных устройств без профессионалов фактически невероятны.
В случае внедрения в системах управления частотных преобразователей нужно учесть минимальную частоту вращения электродвигателя. Эта черта указывается в технической документации к насосу и сочиняет традиционно 20–
30 % номинала. В случае несоблюдения данного требования существует великая возможность выхода из строя упорного подшипника электродвигателя насоса.
Не считая всего вышесказанного, отдельное внимание нужно уделить классу избираемой системы управления по азарте и влагозащищенности в зависимости от места установки(сантим.. ГОСТ Р 51321.1-2000 «Устройства комплектные низковольтные распределения и управления»).
"АКВА-ТЕРМ" № 3(37)2007
