Схема захисту від сухого ходу. Захист від сухого ходу насоса: які бувають установка

Способи захисту насосів

У рубриці «Загальне» розглянемо засоби захисту насосів від «сухого ходу». «Сухий хід» – це робота насоса без протоки рідини, найчастіша причина виходу з ладу відцентрових насосів. Проблема робота насоса без протоки рідини актуальна до будь-якого типу відцентрових насосів: поверхневих, циркуляційних, колодязних свердловинних, фекальних або дренажних. В процесі роботи насосного обладнання рідина, що перекачується, виконує функції «змащення» робочих поверхонь насоса та їх охолодження. За відсутності протоки, навіть якщо насос заповнений водою, за рахунок тертя при обертах асинхронного двигунаскладових 2850 - 2900 хв -1 відбувається швидке нагрівання та закипання рідини. Робочі елементи насоса (дифузори, колеса) починають нагріватися та деформуються. Це в першу чергу стосується насосів, у яких робочі елементи виготовлені з термостійкого пластику – норила. Першими ознаками того, що насос працював у режимі «сухий хід» є зниження його робочих характеристик напору та витрати. Більше важкі наслідкипризводять до заклинювання валу насоса та перегріву обмоток статора (згорів двигун). Заводи виробники насосного обладнання в інструкціях з монтажу та експлуатації свідчать про неприпустимий режим використання насосів без протоки рідини. Який із засобів захисту насосного обладнання від роботи в режимі «сухий хід» вибрати, покупець визначає самостійно. Для полегшення його вибору розглянемо найчастіше використовувані та використовувані способи. І так, до них відносяться такі способи захисту: вимикач поплавця, реле тиску з функцією захисту від «сухого ходу», реле тиску і реле захисту від сухого ходу, реле протоки, реле рівня. Короткий оглядспособів захисту відцентрових насосів

Поплавковий вимикач

Захист насосного обладнання від «сухого ходу» за допомогою є одним із найдешевших і найчастіше застосовуваних способів. Основною перевагою такого способу захисту та управління насосами є те, що поплавкові вимикачіодночасно можуть використовуватися як датчик рівня води, і як виконавчий елемент. Вони монтуються в накопичувальні ємності, резервуари, баки, ями, колодязі та використовуються для управління побутовими та промисловими насосами у системах водопостачання, каналізації та водовідведення. Необхідний рівень спрацьовування поплавкового вимикача визначається довжиною кабелю і місцем його встановлення. Змінюючи довжину плеча, можна змінити рівень наповнення чи випорожнення бака. В одну ємність можна встановити кілька вимикачів поплавця, і виконувати вони можуть різні функціїкерування основним або резервним насосом, керування автоматичною насосною станцією або використовуватися як датчик рівня або переливу. Деякі типи колодязних, дренажних та фекальних насосів випускаються вже з вбудованими вимикачами поплавця. У насосах також є можливість змінювати довжину поплавця і тим самим регулювати рівень увімкнення та відключення насоса. Вимикачі поплавця бувають двох видів легкі і важкі. Легкі переважно використовуються у системах водопостачання та водовідведення, а важкі для дренажних, фекальних (каналізаційних) стоків. Вимикачі поплавця надходять у продаж з різною довжиною кабелю 2 - 5 - 10 метрів в залежності від моделі. Максимальний струм, що комутується, для реактивного навантаження (насоси, вентилятори, компресори тощо) становить 8А: Для нормальної роботипоплавкового вимикача необхідно щоб мінімальний діаметр колодязя становив мінімум 40 см. Вже з цієї причини поплавці не можуть застосовуватися як універсальний засіб для захисту насосів від «сухого ходу».

Реле тиску із захистом по «сухому ходу»

Це звичайне реле тиску з додатковою функцієюзахисту від режиму "сухого ходу" при падінні тиску нижче рівня заданого заводом виробником. Реле тиску із захистом по «сухому ходу» управляє за заданими значеннями тиску включенням та вимкненням поверхневого, свердловинного або колодязного насосів, коли вони використовуються спільно з або роботою автоматичної насосної станції. Тиск відключення реле по режиму «сухий хід» становить зазвичай 0.4 - 0.6 бар заводське налаштуванняі змінити її не можна. Якщо тиск у системі водопостачання змінюється в межах налаштувань виставлених на реле тиску, насос працює без збоїв. При зниженні тиску на виході з насоса до рівня 0.4 - 0.6 бар, а це може статися тоді коли насос починає працювати за відсутності води. За такого тиску реле відключається по «сухому ходу». Для повторного запуску його в роботу спочатку необхідно усунути причину відключення насоса по режиму «сухий хід». Потім заповнити насос рідиною, що перекачується. Після цього примусово натиснути на важіль і включити насос.

Реле тиску РМ – 5, РМ – 12 та реле «сухого ходу» LP3

Реле тиску та реле «сухого ходу»

Ще один – це спільне застосуванняс. Реле тиску управляє за заданими значеннями тиску включенням та вимкненням поверхневого, свердловинного або колодязного насосів, коли вони використовуються спільно з гідроакумуляторами або роботою автоматичної насосної станції. За допомогою реле тиску налаштовується автономна системаводопостачання будинку або система поливу під конкретні завдання. А реле "сухого ходу" LP 3 у цьому випадку застосовується для захисту насоса або автоматичної насосної станції від роботи в режимі "сухий хід". Управління режимом "сухого ходу" відбувається за попередньо виставленими значеннями тиску на реле. Реле LP3 відключає насос тоді, коли тиск у системі стає нижчим, ніж попередньо заданий. Для запуску пристрою в роботу необхідно натиснути і утримувати червону кнопку доти, доки тиск у системі водопостачання не підніметься вище, ніж задано на реле. Реле LP3 також застосовуються для захисту насосного обладнання від «сухого ходу», при підключенні їх до мережевого трубопроводу безпосередньо. Включення реле сухого ходу відбувається, коли тиск у системі водопостачання стає вищим, ніж попередньо заданий. При використанні реле "сухого ходу" для керування насосним обладнанням максимальний струм комутації становить 10А.

Реле тиску РМ – 5, РМ – 12 іреле «сухого ходу» Spin

Наступний спосіб захисту насосів від «сухого ходу»– це спільне застосування реле тиску РМ-5 та РМ-12 с. Вмикання та вимикання поверхневих, свердловинних, колодязних насосів, коли вони використовуються спільно з гідроакумуляторами, а також автоматичних насосних станцій відбувається за заданими значеннями тиску. попередньо виставленими на реле При досягненні в системі водопостачання максимального заданого значення тиску реле відключається, а при зниженні тиску до мінімального заданого значення реле включається в роботу. За допомогою реле тиску настроюється автономна система водопостачання будинку або система поливу під конкретні завдання. Для захисту насосного обладнання від роботи без протоки рідини або, простіше кажучи, від сухого ходу використовується Spin. Пристрій відключає насосне обладнання, у разі, коли закінчується вода в баку, свердловині або колодязі, а також після закриття всіх кранів. При подачі живлення реле Spin запускає насос у роботу та підтримує його в робочому стані. Коли протік води повністю припиняється, у пристрої вмикається таймер, який забезпечує затримку відключення насоса на певний інтервал часу, заздалегідь заданої при налаштуванні приладу. Після цього насос відключається. У процесі запуску обладнання в експлуатацію необхідно виставити час затримки на вимкнення реле за відсутністю протоки рідини. Час затримки на вимкнення залежить від обсягу гідроакумулятора та типу використовуваного насоса. Насос включається в роботу, коли Зворотній клапанз магнітом усередині пристрою переміщається під дією протоки води (при відкритті крана розбору води), магніт замикає контакти геркона та автоматика дає команду на включення насоса. Електричне підключеннямає бути виконано у наступній послідовності: Розетка → Реле тиску → Spin → Насос. Реле Spin має функцію автоматичного перезапуску (кілька спроб), яка включає насос через рівні проміжки часу після переходу в режим «сухого ходу» через відсутність протоки рідини. Після здійснення цих спроб пристрій остаточно іде в аварію. Для переведення його в робочий режим необхідно натиснути кнопку перезапуску. Максимальний струм комутації становить 12А.

Регулятори тиску та протоки

На відміну від реле тиску в різних комбінаціях, де необхідно спільно з насосним обладнанням в обов'язковому порядку встановлювати гідроакумулятор, якщо використовувати регулятори тиску і протоки, гідроакумулятор не потрібен. При включенні регулятор запускає насосне обладнання в роботу і підтримує цей стан, доки є споживання води. Коли споживання води повністю припиняється, відбувається відключення насосного обладнання через відсутність протоки рідини із затримкою часу. У схемі управління регуляторів тиску та протоки є: магнітне реле (геркон). У проточній частині регулятора встановлений або підпружинений зворотний клапан, або поплавець з постійним магнітом, Потік води зміщує зворотний клапан з магнітом, і контакти геркона під дією магніту замикаються, тим самим електроніка визначає, що насос качає воду до споживачів. Як тільки через якісь причини насос перестав подавати воду, під дією пружини зворотний клапан повертається у вихідний стан, а поплавок опускається вниз, контакти геркона розмикаються, і через час затримки відбувається відключення насоса. Затримка часу необхідна для зменшення кількості включень – вимкнень насоса, якщо дуже низька витрата води. У регуляторах тиску та протоки немає обмеження по верхній межі тиску відключення. Тиск у системі дорівнює максимальному натиску насоса, а відключення відбувається лише за відсутності протоки. При зменшенні тиску в системі водопостачання до значення 1,5 бар (у Brio і Flusstronic серії 3 є можливість змінити нижнє значення включення) відбувається включення насосного обладнання в роботу. Основна перевага реле – малі габарити та вага. При тимчасовому відключенні електроенергії пристрої запускають у роботу насосне обладнання автоматично після її подачі. Завдяки наявності буферної ємності виключається можливість гідравлічних ударів при включенні та вимкненні насоса.

Реле "сухого ходу" з датчиками рівня

Реле «сухого ходу»

Реле «сухого ходу» дозволяє контролювати рівень рідини у свердловині та керує живленням. свердловинного насосадля виключення його роботи без рідини. Контроль необхідного рівня рідини здійснюється електричним мікро струмовим ланцюгом «датчик рівня – корпус насоса». На передній панелі реле розташовані елементи керування та індикації:

– світлодіод «МЕРЕЖА» – сигналізує про наявність напруги живлення на реле;

- світлодіод «РІВЕНЬ» - сигналізує про наявність води в трубопроводі, що контролюється (резервуарі, ємності свердловині);

– потенціометр для зміни величини затримки на вимикання реле за відсутності води (0,5…12 сек.).

Принцип роботи наступного реле. При монтажі насоса в свердловину або ємність додатково монтується датчик рівня, який з'єднується з реле за допомогою одножильного кабелю перетином не більше 2,5 мм 2 . Сигнальний кабель кріпиться до кабелю або трубопроводу, що йде до насоса. Як другий електрод використовується корпус насоса. Якщо датчик рівня знаходиться в зануреному стані, між ним і корпусом насоса протікає мікрострум. При цьому контакти керування роботою насоса замкнуті, і насос перекачує воду. У разі коли датчик рівня виходить з води (насос відкачав воду) мікрострумовий ланцюг розривається і включається таймер на відлік часу затримки заданої при налаштуванні. Час затримки відключення встановлюється за допомогою потенціометра, що виведено на передню панель реле сухого ходу. У крайньому лівому положенні – затримка буде мінімальною, крайньому правому – максимальною. Після цього часу контакти реле керуючого роботою насоса відключаються. Увімкнення насоса відбувається, коли датчик рівня знову опиняється у воді. Реле сухого ходу можна використовувати з однофазними свердловинними насосами малої потужності(До 1,5 кВт, 11 А). При необхідності підключення більш потужного однофазного насоса або трифазного насоса необхідно використовувати магнітний пускач або контактор відповідної потужності.

Існує безліч різновидів реле «сухого ходу» з датчиками рівня. Ми розглянули найпростіший варіант, коли використовується один датчик рівня та корпус насоса. Існують схеми з двома та трьома датчиками рівня. Принцип їхньої роботи аналогічний розглянутому вище варіанту.

Це не повний перелік пристроїв захисту насосного обладнання від режиму «сухий хід», та й ми не ставили собі завдання розглянути все існуючі способита методи захисту відцентрових насосів

Дякую.

У насосах побутового призначення основним матеріалом робочих коліс служить термопласт (пластик, що відрізняється міцністю). Його характеризує великий потенціал роботи та невисока вартість. Матеріал чудово виконує свої функції протягом багатьох років. Але якщо він працює без води, яка виступає в ролі мастила та джерела відведення тепла, то внутрішні складові насоса зазнають деформації. У крайніх випадках може статися заклинювання валу та вихід з ладу електродвигуна. Зазвичай після цього насос не може подавати воду або подає її дуже низької якості.

Хто може діагностувати поломку?

Сухий хід може бути легко діагностований фахівцем при розборі насоса. До гарантійної поломки він не належить.

Правила, яких слід дотримуватися

Будь-який виробник пристрою вказує, що користуватися насосом без води не можна. Тому важливо дотримуватись певних норм, особливо в місцях з підвищеним рівнемризику.

До основних причин поломки агрегату можна віднести:

• Свердловини та колодязі з низьким показником дебіту. Виною сухого ходу може бути вибірка невідповідної конфігурації насоса, яку відрізняє високий рівень потужності. Або причиною можуть виступити природні явища. Наприклад, спекотного літа рівень води в колодязях і свердловинах опускається, і їх дебіт стає нижче, ніж показник рівня продуктивності насоса.
• Процес перекачування води із ємностей. Рекомендується уважно стежити, щоб пристрій не викачав всю воду, і вчасно його відключити.
• При перекачуванні води з мережевого трубопроводу насос врізаний у нього. Він сприяє підвищенню тиску. Оскільки тиск у системі буває низьким, це досить часто застосовувати Визначити момент, коли в мережі не буде води, дуже складно.

Захист насоса від сухого ходу є обов'язковим. При випорожненні ємності пристрій автоматично вимкнутися не в змозі. Воно буде продовжувати функціонувати доти, доки не поламається або поки його не вимикають неуважні користувачі.

Поплавок

Захист насоса від сухого ходу під час перекачування води здійснюється за допомогою поплавця. Вартість такого вимикача невисока.

Виділяють такі різновиди пристрою:

• Прилади, які розраховані лише заповнення ємності.Підняття рівня води до певної межі викликає розмикання контактів усередині агрегату, і насосна система зупиняє свою роботу. Такий вид поплавців служить захистом від переливання, але не сухого ходу.
• Інша модифікація передбачає роботу спустошення ємностей.Це саме те, що потрібно. Кабель пристрою підключається до розриву однієї фази, яка живить насос. Контакти всередині пристрою розмикаються, і у разі опускання рівня рідини в ємності до певного рівнянасос зупиниться. Необхідна межа спрацьовування визначається місцем монтажу поплавця. Кабель приладу закріплюється на фіксованому рівні таким чином, щоб під час опускання поплавця в момент розмикання контактів у ємності ще знаходилася вода. Якщо вода відкачується з колодязя насосом з поверхневою (самовсмоктувальної) конструкцією, то кріплення слід здійснити таким чином, щоб при розмиканні контактів рівень води знаходився над решіткою, яка всмоктує воду.

Такий захист насоса від сухого ходу застосовується майже у всіх колодязях з насосами. Пристрої випускаються різними фірмами.

На жаль, поплавець не відрізняється універсальністю. У свердловині чи мережевому трубопроводі він просто не поміститься. Тут використовуються інші види.

Використання реле тиску із захистом від сухого ходу

Реле захисту від сухого ходу насоса є звичайним пристроєм, оснащеним додатковою функцією розмикання контактів при падінні тиску нижче крайнього рівня.

Зазвичай цей рівень визначається виробником насоса і становить від 0,4 до 0,6 бар. Цей показник не регулюється. При правильній експлуатації тиск у системі нижче цієї позначки не опуститься, оскільки всі насоси, які використовуються для приватних потреб, працюють при великому тиску.

Падіння до граничного порогу може спостерігатись лише у разі відсутності води в насосі. Без води немає тиску, і реле, реагуючи на сухий хід, розмикає контакти, які живлять пристрій. Здійснити запуск насоса можна лише вручну. Перед цим слід встановити та усунути причину збою. Насос перед наступним включенням знову наповнюється водою.

Для якого типу конструкції призначений цей захист насоса? Сухого ходу тиску реле допоможе уникнути тільки автоматичної конфігурації (спільно з гідробаком). В іншому випадку експлуатація пристрою втрачає свій сенс.

Як правило, реле розраховане на глибинну конфігурацію насоса, а також поверхневу системучи станції. Також здійснюється захист занурювального насосавід сухого ходу.

Реле потоку, оснащене функцією тиску

Багатьма виробниками пропонується заміна гідробака та реле тиску іншим компактним пристроєм — реле потоку, або прес-контролем. Цей пристрій здійснює подачу команди на запуск насоса за зниження тиску в системі до показника 1,5-2,5 бар. Після припинення подачі води насос відключається, оскільки через реле рідина не проходить.

Захист від сухого ходу насоса забезпечується вбудованим в реле датчиком. Відключення системи відбувається після фіксування сухого ходу, що займає небагато часу і не впливає на функціональність насоса. Крім цього, прес-контроль забезпечує захист від підвищеної напруги в електромережі.

Основна перевага агрегату полягає в його малих габаритах та вазі. На жаль, ринок переповнений пристроями, зробленими незрозуміло якими країнами. Розібратися як тій чи іншій моделі часом буває дуже складно.

У середньому прилад працює близько 1,5 року, за умови, що складання виконано на високому рівні. Пристрій, який пройшов сертифікацію і має високі показники, виробляється фірмою ACTIVE. Його вартість складає близько 100$.

Використання реле рівня

Основу реле рівня становить електронна плата, до якої підключено датчики захисту сухого ходу насоса. Як правило, конструкція приладу передбачає три електроди, один з яких виконує контрольну функцію, а два робочу. Вони підключаються до приладу за допомогою звичайного одножильного електричного дроту. Електроди служать подачі сигналу.

Принцип роботи пристрою

Захист від сухого ходу насоса свердловин здійснюється при зануренні датчиків в ємність на різних рівнях. При опусканні води нижче датчика контролю, який встановлюється трохи вище за монтаж самого насоса, електрод передає сигнал у реле рівня, і робота насоса припиняється.

Після підвищення води вище датчика контролю спрацьовує автоматика насоса. Захист сухого ходу відрізняється високим рівнемнадійності, але вартість такого реле набагато вища, ніж у інших пристроїв. Також прилад використовується і при відкачуванні води з колодязів та свердловин. Саме реле рівня встановлюється в приміщенні або в будь-якому місці, в якому відсутня волога.

Який пристрій вибрати?

Застосування пристрою залежить від моделі насоса та смаку користувача. Фахівці відзначають таке.

Захист від сухого ходу насоса свердловин, а також пристроїв, розташованих у баках або колодязях, буде здійснюватися повноцінно при одночасному застосуванні реле тиску і поплавця. Ці пристрої доповнюватимуть один одного. За вартістю такий варіант не буде дорожчим за монтаж дорогого реле рівня.

Слід зазначити, що для захисту насоса, призначеного для роботи в свердловинах, частіше використовують реле тиску. Найкраще застосовувати моделі дорогого сегмента, а також реле рівня, яке відрізняє високий ступіньнадійність.

Зауважимо, що застосування захисних засобівнеобов'язково, якщо:

Свердловина глибока, і їй притаманний добрий дебіт, вказаний у технічному паспорті;
. ви маєте належний досвід використання насосів у колодязі або свердловині;
. ви впевнені, що рівень води у системі практично не падає.

Під час роботи насоса слід бути дуже уважним. Як тільки ви помітите, що вода зникла або спрацювало, що викликало відключення насоса, спробуйте з'ясувати причину того, що сталося, і тільки потім приводити в дію насосну систему.

Електричні модифікації

Незважаючи на те, що розроблені засоби захисту, що функціонують на елементарних принципах та зрозумілих критеріях, слід пам'ятати, що крім механічних складових (труби, реле тиску, ресивера, клапана та запірної арматури), існують зміни, що функціонують електрикою.

Захист насоса від сухого ходу своїми руками може бути здійснений при застосуванні реле, транзисторів та резисторів. Процес не становить особливої ​​складності.

Але зараз на ринку представлений широкий ряд електронних пристроїв, і це значно полегшує завдання. Існують навіть спеціальні автоматичні блоки, які поєднують у собі функцію реле захисту та реле тиску. Деякі моделі здійснюють плавний перезапуск насоса.

Наприклад, відгуки свідчать, що модель LC-22B може впоратися з усіма проблемами, що виникають у насосній системі оперативно.

Користувачі відзначають контролер тиску EASYPRO від виробника Pedrollo. Він забезпечує підтримання постійного автоматичного запуску та зупиняє роботу насоса. Регулятор тиску в цьому пристрої доповнено розширювальним бакомта функцією зміни тиску на виході в межах від 1 до 5 бар. Крім цього, на дисплеї пристрою відображається вся необхідна інформація про роботу насосної системи.

Висновок

Застосування своїх знань та навичок при реалізації схеми захисту насосної системи не так уже й складно. Будь-яка механічна конфігурація відрізняється простотою.
Маючи не тільки теоретичну базу, а й знання кількох варіантів вирішення цієї проблеми, ви зможете забезпечити безперебійне функціонування вашої насосної системи.

Що таке «сухий перебіг» насоса? Це аварійний режим роботи, при якому електродвигун обертається, але вода в помпу не потрапляє або надходить у недостатній кількості. Конструкція насоса така, що роль змащувальної та охолоджуючої рідини в ньому грає середовище, що перекачується. Немає охолодження і мастила - електричні компоненти двигуна перегріваються, деталі, що рухаються, піддаються підвищеному зносу. Без води працююча помпа може вийти з ладу вже за кілька хвилин, поломка буде дорогою в ремонті. Щоб унеможливити функціонування в аварійному режимі, потрібний захист свердловинного насоса від сухого ходу.

Для занурювальних насосів сухий хід обумовлений відсутністю або недостатньою кількістю води на рівні водозабірних отворів помпи в свердловині або колодязі. Перерахуємо причини, які можуть викликати:

• Падіння рівня води нижче критичного внаслідок неправильного вибору висоти підвісу помпи у робочій колоні. Не було проведено відповідний розрахунок динамічного рівня чи неправильно виміряний дебіт свердловини. При активному водорозборі помпа починає підхоплювати повітря.

Занурювальний насос повинен розміщуватись нижче динамічного рівня води

• Деградація свердловини, що раніше нормально функціонувала, внаслідок чого знизилася кількість води, яку вона може видати (упав дебіт джерела).

Якщо джерело не пересохне повністю, рівень води тимчасово падає, потім відновлюється і не завжди господарі можуть помітити, що обладнання періодично працює в аварійному режимі.

Якщо свердловина або криниця неглибокі (до 10 м), для подачі води може використовуватися поверхнева помпа. У цьому випадку сухий хід може виникнути не тільки через падіння рівня води. Причиною можуть бути негерметичність всмоктуючого патрубка або його засмічення.

Захист обладнання та фінансові витрати

Трохи про гроші:

• Свердловинний вібраційний насос«Струмок» або його аналог коштує близько 3000 рублів. Приблизно в ту ж суму обійдеться його захист від сухого ходу, якщо всі роботи зі встановлення та підключення ви виконаєте самостійно. Чи є сенс вкладатися в додаткове обладнання за такої дешевої помпи?

Вітчизняний «Струмок» дешевий, так що витрачатися на його захист навряд чи варто

• Дорогі свердловинні насоси спочатку оснащені захистом, причому часто багатофункціональним. Наприклад, на всіх моделях Grundfos є захист не тільки від сухого ходу, а й від навантаження, перегріву, стрибків напруги в мережі та реверсу осьового зміщення. У вартість якісного обладнання від хорошого виробникавходить необхідна автоматика для запобігання його роботи в аварійному режимі. Окремо про захист турбуватися не потрібно, при монтажі на розрахункову глибину додаткові датчики не потрібні - «все включено».

Якісне обладнання вже укомплектоване необхідною автоматикою, додаткового захисту не потребує

• Устаткування середнього цінової категоріїтакож може бути захищено від роботи без води. Датчики сухого ходу можуть розташовуватись усередині корпусу або бути виносними. Для колодязів це не має значення, а для вузької свердловини кращий вбудований варіант, менша за небезпеку пошкодження. Щодо нижньої цінової категорії, тут необхідно уважно вивчати комплектацію, читати паспорт виробу. Чим дешевший насос, тим вищий шанс, що захист у ньому буде відсутній. Для багатьох моделей вона поставляється опціонально. У будь-якому випадку перед покупкою необхідно точно з'ясувати у продавця, чи є у конкретній моделі захист від сухого ходу. Якщо ні, додайте до вартості дешевої помпи ціну додаткового обладнаннята його монтажу – отримайте суму реальних витрат.

• Більшість комплектних водопровідних станційде використовується поверхневий насосмає захисну автоматику. Однак тут слід цікавитися комплектацією конкретної моделі.

Коли потрібний захист свердловинного насоса від сухого ходу

Жодних нормативних вимогдля приватних забудовників щодо захисту обладнання для індивідуального водопостачання немає. Ваша особиста справа, чи витрачати на це гроші.

Тим, хто може це собі дозволити, рекомендуємо придбати якісне обладнання, що спочатку оснащене всією необхідною автоматикою. Доручити монтаж грамотним інсталяторам і надалі спати спокійно, не стикаючись з жодними проблемами.

Тим самим, хто змушений економити, пропонуємо підійти до питання раціонально. Чи завжди потрібний додатковий захист свердловинного насоса, не обладнаного їй спочатку?

На наш погляд, на дачі, де помпа використовується для поливу та вмивання в ручному режимі та господарі завжди мають можливість помітити, що вода перестала надходити з труби або шланга, захист свердловинних насосів не є обов'язковою функцією. Електроживлення можна вимкнути, висмикнувши вилку з розетки. Не дуже зручно, проте безкоштовно.

Інша річ, якщо водопровід функціонує в автоматичному режимі. Включається автополив саду, коли господарів немає вдома, наповнюється велика ванна, працює пральна або посудомийна машинау той час, коли всі члени сім'ї дивляться телевізор. Тим, хто хоче мати комфортабельний житловий будинок і не мати проблем із водопостачанням, радимо не заощаджувати та захист встановити.

Дороге інженерне обладнанняповноцінного індивідуального житлового будинку необхідно захищати від роботи в аварійних режимах

Автоматика для захисту від сухого ходу

Можливо, хтось із наших читачів вирішить зайнятися підбором та встановленням обладнання для водопостачання самостійно. Захист насоса свердловин від сухого ходу своїми руками може бути виконаний із застосуванням різних технічних рішень. Захист забезпечується датчиками (реле), що відключають електроживлення до або після аварійного режиму. Давайте розберемося, які бувають датчики сухого ходу, як вони працюють і яким чином встановлюються:

Вимірювання рівня води

Перша група датчиків вимірює рівень води у свердловині або колодязі:

• Реле тиску, що вимірює динаміку зміни рівня води у свердловині. До його складу входить два датчики, розміщені на різних рівнях. Один відстежує мінімально можливий для функціонування помпи рівень води та відключає електроживлення за його зниження. Інший розташований на рівні, що гарантує стабільне надходження води у водозабірний отвір. Коли вода піднімається до цієї позначки, помпа автоматично вмикається.

Електрична схема роботи реле захисту від сухого ходу, сигнали надходять від двох датчиків, розташованих у робочій колоні свердловини

• Поплавковий датчик, що вимірює рівень води в колодязі. Датчик розташовується в герметичному повітронаповненому кожусі (поплавці), закріплений на корпусі насоса. Він плаває в товщі води вище водозабірного отвору. У разі зниження рівня води опускається. Коли позначка долає нижню допустиму межу, тиск води на поплавок зникає, реле розмикає електричний ланцюг. Якщо до складу обладнання не входить додаткова автоматика, помпу з захистом поплавця після її спрацьовування доводиться включати вручну.

На сучасних насосах свердловин поплавкові вимикачі практично не зустрічаються: у вузькій обсадній трубі просто немає місця для поплавця. Зате помпи для колодязів, де немає обмеження по габаритах, дуже часто оснащуються поплавковими датчиками.

Датчики та реле, що вимірюють рівень води безпосередньо у свердловині та колодязі, хороші тим, що відключення насоса відбувається ще до критичного падіння рівня води. Таким чином, сухий хід повністю виключено, і обладнання завжди працює в штатному режимі.

Датчики тиску та потоку

Датчики, що реагують на характеристики потоку, створюваного помпою, поступаються системі контролю за рівнем води у плані оперативності. Датчики потоку та тиску відключають насос вже після того, як прокачування води зупинилося. Щоправда, період роботи в аварійному режимі недовгий. Проте це не краще рішення. Зате такий захист насосів для свердловин дешевший, до того ж їх встановлення, ремонт та заміна, якщо така потреба виникне, відбувається простіше.

• Датчик тиску, що встановлюється на вихідному патрубку (що подає трубі) після насоса. Загалом датчик налаштовується на значення 0,5 бар, менший тиск при працюючому двигуні помпи вважається критичним. Якщо значення тиску опускається нижче - електричний ланцюгрозмикається. Для керування помпою (ввімкнення-вимкнення) в парі з гідроакумулятором необхідно встановлювати реле тиску. Найчастіше реле тиску поєднується з датчиком захисту в одному пристрої, що здешевлює автоматику.

Датчики тиску для включення насоса і захисту його від сухого ходу підключаються до вихідного патрубка і ланцюга, що живить електродвигун послідовно

Датчик тиску має пружинну конструкцію, що налаштовується.

• Датчик потоку також розміщується на вихідному патрубку. Швидкість потоку води при помпі, що працює, падає нижче допустимої - вона відключається.

Датчик потоку визначає швидкість руху води з вигину мембрани (пластини)

Датчики тиску та потоку встановлюють не в свердловині, а перед входом у гідроакумулятор. Можуть використовуватися як із занурювальними, так і з поверхневими насосами.

Захист від сухого ходу за електричними параметрами насоса

Перераховані вище датчики і реле повинні безпосередньо контактувати з середовищем, що перекачується. Існує технічне рішення, при якому немає потреби монтувати вимірювальні приладив робочу колону чи встановлювати в трубопровід. Такий захист насосів для свердловин ґрунтується на зчитуванні. електричних параметрівдвигуна помпи. Коли у всмоктуючий отвір надходить рідина, електродвигун працює у штатному режимі та його коефіцієнт потужності cos φ прагне номінального значення 0,7…0,8. Вода перестає надходити, прокачування припиняється - cos φ падає рівня 0,25…0,4.

Графік зміни cos в залежності від режиму роботи помпи

Спеціальне реле контролю на підставі параметрів напруги та сили струму обчислює коефіцієнт потужності електродвигуна та здійснює його відключення у разі падіння значення cos φ нижче критичного. Залежно від потужності двигуна помпи та моделі реле, автоматику підключають безпосередньо або через трансформатор. Надійність цього способу захисту досить висока, але не всі фахівці вважають її 100%.

Реле коефіцієнта потужності електродвигуна TELE G2CU400V10AL10 може використовуватися як в однофазних, так і трифазних мережах

Як правильно вибрати захист від сухого ходу, який датчик чи реле встановити? Однозначної відповіді це питання немає. Кожне з технічних рішень має свої плюси та мінуси. Слід враховувати глибину свердловини, параметри насоса, наявність акумулятора, тип автоматики управління, сумісність обладнання. Можливо навіть бажано дублювання в одній системі функції захисту від сухого ходу різними приладами за умови, що вони побудовані на різних принципахвимірювання параметрів.

Відео: 100% захист насоса від сухого ходу

Відео буде корисним тим, хто планує встановлювати обладнання для водопостачання самостійно.

Якщо ви не готові самі вивчати особливості індивідуального водопостачання, рекомендуємо розрахунок необхідних параметрів обладнання, його підбір і монтаж довірити фахівцям. В цьому випадку можна бути впевненим, що захист свердловини та дорогої техніки виконано на належному рівні.

Насосне обладнання, що обслуговує трубопровідні системи, якими транспортується рідке середовище, особливо потребує захисту в той момент, коли падає тиск рідини або вона взагалі перестає надходити. Для забезпечення такого захисту в ситуаціях, коли в насос не подається рідина, що перекачується ним, його оснащують автоматичними датчиками – реле сухого ходу. Для насосної станції можна використовувати різні типи таких пристроїв.

Чому насосне обладнання треба захищати від сухого ходу

З якого джерела не перекачував воду електронасос, це обладнання може опинитися в ситуації, коли рідина перестане в нього надходити. Саме такі ситуації призводять до того, що насосна станціяпочинає працювати на неодруженому (або, як частіше кажуть, на сухому) ходу. Негативним наслідкомроботи насоса в такому режимі є навіть не марна витрата електроенергії, а інтенсивне нагрівання обладнання, що в результаті призводить до деформації елементів його конструкції та швидкого виходу з ладу. Вода одночасно виступає в ролі змащувальної та охолоджуючої рідини, тому її наявність усередині насоса просто необхідна.

З вказаної причини наявність реле, що забезпечує захист від сухого ходу насоса свердловинного (або циркуляційного), є практично обов'язковим. Більшість сучасних моделейНасосне обладнання має вбудовані реле. Однак коштують такі насоси дуже дорого. Тому користувачі часто купують реле, що захищають від сухого ходу, окремо.

Основні засоби захисту

Щоб захистити насос від сухого або холостого ходу, використовують пристрої різного типу, Основне завдання яких полягає в тому, щоб припинити функціонування обладнання в той момент, коли в нього перестає надходити вода. Сюди, зокрема, відносяться:

• реле захисту від сухого ходу;
• датчик потоку води;
• реле тиску з опцією захисту по сухому ходу;
• датчики, що контролюють рівень рідини в джерелі водопостачання, в якості яких можуть застосовуватися вимикачі поплавця або реле контролю рівня.

Відмінності між собою всіх перерахованих вище пристроїв полягають як в їх конструктивному виконанні і принципі дії, так і в сферах їх застосування. Щоб зрозуміти, у яких ситуаціях застосування того чи іншого типу реле, що захищає насосне обладнання від сухого ходу, найбільш доцільно, слід ознайомитися з кожним більш докладно.

Характеристики реле захисту від сухого ходу

Датчик сухого ходу для насоса відноситься до пристроїв електромеханічного типу, що контролює, чи є в системі, якою транспортується вода, тиск. Якщо рівень тиску виявляється нижчим за нормативний поріг, таке реле автоматично зупиняє роботу насосного обладнання, розмикаючи його ланцюг електричного живлення.

Реле сухого ходу для насоса складається з:

• мембрани, що є однією із стінок внутрішньої камери датчика;
• контактної групи, що забезпечує змикання та розмикання ланцюга, по якому електричний струм надходить до двигуна насоса;
• пружини (ступенем її стиснення регулюється тиск, у якому реле спрацьовуватиме).

Основні елементи реле «сухого ходу»

Принцип, яким працює таке реле захисту від сухого ходу, ось у чому.

• Під тиском потоку води в системі, якщо його рівень відповідає нормативному значенню, мембрана пристрою вигинається, впливає на контакти та замикає їх. Електричний струму такому разі надходить на двигун насоса, і останній працює у штатному режимі.
• Якщо напору води недостатньо або вона взагалі не надходить у систему, мембрана повертається у свій вихідний стан, розмикаючи ланцюг електричного живлення насосної установкиі, відповідно, вимикаючи її.

Ситуації, коли тиск рідини в системах водопостачання різко знижується (а отже, насос потребує захисту від сухого ходу), викликається різними причинами. Серед таких причин можна назвати виснаження природного джерела води, засмічення фільтрів, занадто високе розташування самовсмоктувальної частини системи та ін.

Реле захисту від сухого ходу насоса зазвичай встановлюють на землі, в сухому місці, хоча є моделі, виконані у вологозахисному корпусі, які можна монтувати разом з насосним обладнанням у свердловині.

Більш ефективно реле, що запобігає сухому ходу насоса, працюють у тих випадках, коли їх встановлюють у не оснащених гідроакумулятором системах, які обслуговує поверхневий. циркуляційний насос. Встановити таке реле в системі з гідроакумулятором, звичайно, можна, але в цьому випадку воно не зможе забезпечити стовідсотковий захист від насосної установки від сухого ходу. Схема підключення реле при цьому виглядає так: розташовують його перед датчиком тиску води і гідроакумулятором, а відразу після насосної станції встановлюють зворотний клапан, що не дає воді рухатися у зворотному напрямку. При такому підключенні мембрана реле сухого ходу постійно під тиском води, створюваним гідроакумулятором. Це може призвести до того, що насос, в який не надходитиме вода з джерела, просто не відключиться.

Ефективний захист насоса від сухого ходу в тих випадках, коли він обслуговує системи, в яких встановлений гідроакумулятор, також можливий, але для вирішення цього завдання застосовуються інші типи пристроїв.

Датчики, які забезпечують контроль потоку води

У ситуаціях, коли виникає таке небажане явище, як сухий хід, потік рідини, який надходить у насос, або має недостатній тиск, або відсутній зовсім. Для того щоб контролювати наявність потоку та його робочі параметри застосовують спеціальні пристрої, які називаються датчиками протоки води. за конструктивному виконаннюі принципом роботи може бути електромеханічними (датчики) чи електронними (контролери).

Реле або датчики протоки води

Виділяють два різновиди електромеханічних датчиків потоку води:

• пелюсткові;
• турбінні.

Основним робочим елементом датчиків першого типу є гнучка пластина, встановлена ​​в їх внутрішній порожнині, що має циліндричний поперечний переріз. У тому випадку, якщо потік рідини в системі присутній і має достатній тиск, така пластина, оснащена магнітним елементом, максимально наближена до перемикача герконового типу, а його контакти знаходяться в зімкнутому стані. Якщо тиск потоку рідини знижується або він зникає взагалі, гнучка пластина відходить від перемикача, його контакти розмикаються, що призводить до вимкнення насосної установки.

Датчики протоку турбінного типу відрізняються більш складною конструкцією. Її основою є невелика турбіна, у роторній частині якої встановлено електромагніт. Принцип роботи такого датчика, який здатний забезпечити захист насоса від холостого ходу, полягає в наступному. Потік рідини обертає турбіну, в роторі якої створюється електромагнітне поле, яке потім перетворюється на електромагнітні імпульси, що зчитуються спеціальним датчиком. Рішення про те, увімкнути або вимкнути насосне обладнання, обслуговуюча система, Датчик приймає в залежності від того, скільки імпульсів в одиницю часу йому посилає турбіна.

Датчик автоматичного керуваннянасосом «Турбі»

Електронні контролери потоку води

Ще більш складною конструкцією відрізняються електронні контролери протоки води, які поєднують у собі функції реле тиску, і пристрої, що забезпечує захист насосного обладнання від сухого ходу. Такі контролери, звані також електронними реле тиску, хоч і коштують недешево, замінюють відразу кілька контрольних та керуючих пристроїв. Встановлені в системах водопостачання електронні реле тиску не тільки забезпечують захист насосної системи від сухого ходу, але й дозволяють контролювати тиск і параметри потоку рідини. Коли такі параметри системи не відповідають нормативним значенням, електронний датчик автоматично відключає насосне обладнання.

Якщо для обслуговування водопровідних систем застосовується насос з невеликим запасом напору, їх можна оснащувати тільки електронним реле. Коли ж у системі використовується насос з великим запасом за створюваним ним напором, необхідні гідроакумулятор і окремий датчик тиску, так як електронне реле не регулюється граничним тиском відключення насосної установки. Використання тільки електронного реле в таких випадках може призвести до того, що при надлишковому тиску в системі насосна станція просто не відключиться.

Датчики, які контролюють рівень води у системі

Не допустити виникнення ситуацій, коли насос водопровідної системи працює на холостому ходу, здатні і датчики контролю рівня води, які встановлюються переважно у джерелі водопостачання – свердловині, колодязі чи ємності. Таким чином, за допомогою подібних пристроїв забезпечується захист насоса свердловин від сухого ходу (або насосної установки, що перекачує воду з колодязя). За конструкцією датчики контролю рівня можуть бути поплавцевими та електронними.

Поплавкові датчики

Серед поплавкових датчиків виділяють два основні види. Одні контролюють заповнення ємностей водою, не допускаючи випадків її переливу, а другі, які забезпечують захист помпи від сухого ходу, регулюють спорожнення ємностей з водою, свердловин і колодязів. Крім того, є комбіновані моделі, які, залежно від схеми підключення до системи, можуть виконувати обидві функції.

Принцип роботи реле поплавця контролю рівня води досить простий. Поки в джерелі водопостачання є рідина, поплавець, з'єднаний з контактною групою, задертий вгору. Процес роботи не буде перериватися, поки рівень води в джерелі не зменшиться настільки, що поплавок опуститься і тим самим розімкне контакти, через які в фазний провід електродвигуна насоса надходить електричний струм.

Слід зазначити, що захист насоса від сухого ходу за допомогою поплавкового датчика контролю рівня води є найбільш доступним за вартістю і найпоширенішим способом.

Електронні реле

Електронні датчики контролю рівня води здатні одночасно вирішувати дві задачі: захищати насосне обладнання від сухого (холостого) ходу при зменшенні рівня води у джерелі водопостачання та не допускати випадки переливу рідини при наповненні ємностей.