Шкаф за управление на помпи: видове, схеми на свързване, преглед на популярни модели

Обслужването на автономна система за водоснабдяване включва контрол върху помпеното оборудване и изправността на комуникациите, консервация на мрежата при дълго отсъствие, рационално автоматично управление.

Автоматизацията лесно се реализира, като се инсталира на специално определено място шкаф за управление на помпи – компактна разпределителна станция, работеща в няколко режима. Ще разкажем подробно как правилно да извършите неговото сглобяване и инсталиране. Следвайки нашите съвети, вие ще можете правилно да извършите свързването на оборудването.

Представихме типовата комплектация на шкафа за управление. Описахме какви допълнителни функции могат да бъдат инсталирани и използвани. Предложената информация допълнихме с полезни илюстрации и видео.

Предназначение и комплектация на ШУП

Техническото съдържание на различните модели се различава, тъй като контролните точки имат индивидуална функционална насоченост.

Производителите предлагат готови стандартни схеми, но те не винаги отговарят на конкретните изисквания, затова съществува услуга като изработване на блок за управление по поръчка. За начало нека се опитаме да разгледаме общите позиции, които обединяват всички модели.

Функционални задължения на шкафа за управление

Основната функция на всяка разпределителна станция е организацията на работата на свързаното към нея оборудване, в случая – помпеното. От един команден пулт (а това е удобно, ако разстоянието между обектите е голямо) ефективно се осъществява контрол върху двигателите на дренажни, повърхностни и сондажни помпи.

Броят на свързаните агрегати може да бъде различен. Минималното свързване е един сондажен или потопяема помпа, която осъществява подаването на вода и осигурява с нея цялата система за водоснабдяване (отопление, пожаротушене). Освен нея се свързва дренажна помпа, необходима за изпомпване на вода в битови и аварийни ситуации.

Автоматичното включване/изключване на помпените двигатели улеснява живота на собствениците на частен дом, позволявайки да прекарват свободното време в кръга на семейството, а не да сменят ръчно превключвателите.

Още няколко удобни функции, които могат да се „поверят“ на автоматиката:

• контрол на напрежението в мрежата, необходимо за непрекъсната работа на оборудването;
• предпазване на механизмите от прекъсвания на електрозахранването и къси съединения;
• контрол на нивото на водата в кладенеца (или друг резервоар) и реагиране при недостиг;
• фиксиране на скокове на налягането и регулиране на оптималните параметри (спиране на двигателя при достигане на критична отметка, стартиране при изравняване на показателите);
• дистанционно управление на сондажни помпи, до които директният достъп е невъзможен;
• разпределение на натоварването между няколко агрегата или аварийно включване на резервния вариант.

В резултат на централизираното автоматично управление работата на помпените станции става по-производителна, а срокът на експлоатация на електрическото оборудване забележимо се увеличава. Съвременните електронни системи позволяват програмиране на механизмите и включването им в удобен режим (например само през деня).

Изображение на корпуса и схема на шкафа за управление с пусково-защитна апаратура и платка за автоматичен рестарт на резервния товар без уточняване на конкретна модификация (+)

Всички повреди се регистрират, а при възникване на аварийна ситуация се задейства сигнализация. От материална страна – икономия на енергийни разходи и съответно намаляване на плащането за електроенергия.

Пример за структурна схема на автоматизация на помпена станция с две свързани помпи (380 V), в която се използва честотно-регулируемо електрическо задвижване (+)

Кратко описание на стандартната комплектация

Наличието на едни или други елементи зависи от броя и категорията на помпите, тесните или по-широките технически възможности, наличието на допълнителни функции.

Управление на помпа Напор 3.3: функционална схема на устройството. Извършва се автоматично изключване и фиксиране на аварийна ситуация при претоварване, «сух ход», промяна на нивото на водата в резервоара (+)

Базовата комплектация при по-голямата част от моделите, изложени на продажба, изглежда по следния начин:

• Правоъгълен метален корпус с разположен на лицевата страна панел за управление. Конструкцията на панела може да се различава, но на него задължително присъстват индикатори и бутони от тип «Старт» или «Стоп».
• Превключвател (един или няколко), позволяващ да се включва/изключва помпата в ръчен режим.
• Предпазители и елементи за защита.
• Възел за контрол, регулиращ напрежението на трите фази.
• Честотен преобразувател, необходим за контрол над асинхронен двигател.
• Автоматичен блок за регулиране, отговарящ за плановото и аварийно изключване на оборудването.
• Комплект датчици, показващи налягане и температура на водата.
• Термично реле.
• Набор от лампички – светлинна сигнализация.

Основните функции, заложени в блока за управление, зависят от няколко фактора. Например, при наличие на 2 помпи, основна и допълнителна (резервна), се инсталира програма, позволяваща да се включват и двата механизма последователно.

Панел за управление на две помпи, работещи в режим на резервно използване. Предимството на интервалното включване – равномерно разпределение на натоварването и увеличаване на планирания ресурс

Температурният датчик предпазва техниката от прегряване и работа в режим на сух ход (вероятността за възникване на подобна ситуация е честа в кладенци с недостатъчен дебит). Автоматиката спира работата на оборудването, а при настъпване на благоприятни условия за водовземане отново включва двигателя на свързаната помпа.

Уредите за защита от скокове на напрежение, отпадане на фази, неправилно свързване предпазват механизмите и не им позволяват да работят в авариен режим. Те коригират параметрите на мрежата и едва след изравняване на показателите автоматично включват оборудването.

Приблизително по същия начин функционира защитата от претоварване. Например, съществува забрана за едновременно активиране на две помпи, което води до излишни разходи и нерационално използване на оборудването.

Практически всички откалибрирани системи имат възможност за преход от напълно автоматизирано управление на ръчно. Това е необходимо за техническо обслужване, ремонтни работи, смяна на износени или изгорели части.

Да предположим, ако една помпа излезе от строя, тя може безпрепятствено да бъде извадена и изпратена за ремонт, след като се изключи автоматиката и се използва ръчно управление.

Допълнителни опции и възможности

Различни производители включват в основния комплект допълнителни функции, които разширяват възможностите на управлението. Например, компанията Alta Group предлага система АВР – включване на резервно захранване в автоматичен режим. Необходимостта от тази функция се обяснява с факта, че работата на помпената станция е част от системата за жизнеосигуряване на дома, следователно мрежата трябва да работи в постоянен режим.

Принципът на работа на АВР е следният: веднага след като настъпи спиране на основното електрозахранване, автоматично се въвежда резервна мрежа. Тя действа до възстановяване на работата на основния източник.

При неговото включване интелигентната система проверява оптималността на параметрите и само при положителен отговор отново включва основната мрежа. Ако анализът на тестовете е незадоволителен, системата ще продължи работа от резервния източник.

Ниските температури и високата влажност са врагове на електронния пълнеж на шкафа, затова производителите предлагат услуга за допълнителна топлоизолация. Тя е актуална за северните региони и за всякакви области, ако оборудването се намира на открито.

Така нареченият «топъл пакет» – това е слой изолация, положен от вътрешната страна. Топлоизолираните ШУН се експлоатират при доста широк температурен диапазон – от -40ºС до +55 ºС.

Доста разпространено допълнение, което позволява да се защитят двигателите на помпите от претоварване, – система за плавен пуск. Тя се състои в акуратен, постепенно нарастващ режим на подаване на напрежение, благодарение на който двигателят се предпазва от рязко стартиране, въвежда се в работа бавно и внимателно.

Съвременната функция на диспечиране позволява да управлявате помпени станции от разстояние. Системите за дистанционно оповестяване постоянно са свързани към GPRS, радиомодем или интернет, благодарение на което при аварийна ситуация незабавно се включва блокиращата система, а сигналът се предава на приемащото устройство (телефон или лаптоп).

Удобна опция, която позволява да зададете определена програма, е възможна благодарение на използването на контролер. Той в автоматичен режим може самостоятелно да повлияе на работата на помпите, да включи допълнителни уреди и да оптимизира функционирането на системата като цяло.

Индикацията подразбира разположение на капака на шкафа на електронно табло с показания на напрежение и сила на тока, както и статистически данни: брой стартирания, работни часове на двигателите, обем вода.

Още една сполучлива опция, която позволява да получите информация за спиране на системата или възникване на аварийна ситуация, – инсталирането на светлинна сигнализация и сирена. При настъпване на форсмажорни обстоятелства мигащата светлина светва с ярка светлина, а специално звуково устройство издава силен повтарящ се сигнал.

Образци на електронни и технически схеми за свързване

Сглобяването на оборудването се извършва в производствени условия, там също се съставят принципните схеми на шкафа за управление на помпи. Най-прости са схемите за свързване на една помпа, въпреки че комплектът от допълнителни уреди може да усложни инсталацията.

Като образец ще вземем ШУН-0.18-15 (компания Рубеж), предназначен за ръчно и автоматично управление на електрозадвижванията на помпената станция. Схемата за управление изглежда по следния начин:

На капака на корпуса са разположени бутони за включване/изключване, превключвател, отговарящ за избора на режим на работа, комплект индикатори, сигнализиращи за изправност на системата (+)

Производителят предлага 19 базови изпълнения, които се различават по мощност на електродвигателя на помпената станция – от 0,18 kW до 55-110 kW.

Вътре в металния корпус се намират следните елементи:

• автоматичен прекъсвач;
• реле за защита;
• контактор;
• източник на резервно захранване;
• контролер.

За свързване е необходим кабел с напречно сечение 0,35-0,4 mm².

Образец за свързване на модел ШУН-0.18-15 (за дренажна или пожарна помпа) от производителя Рубеж с едно задвижване и контролер, регулиращ работата на оборудването (+)

ШУН-ове Грантор, предназначени за дренажни работи, управляват асинхронни двигатели и имат два варианта на управление: ръчен и автоматичен. Ръчната настройка се извършва от лицевия панел на корпуса, автоматичната действа от външни сигнали на релета (електродни или поплавъчни).

Тройна схема, показваща работата на шкафа за 1, 2 и 3 помпи с поплавкова автоматика. При наличие на 2 или повече помпи се предлага разпределение на натоварването между работното и резервното оборудване.

Принцип на работа на ШУН в автоматичен режим: при критично понижение на нивото на водата в водоизточния сондаж и задействане на поплавък №1 се спира работата на всички помпи. При нормално състояние на нивото на течността се задейства поплавък №2 и се стартира една от помпите. При задействане на други поплавъци, намиращи се на по-високи нива, се включват останалите агрегати.

Особености при инсталиране на станции за контрол

Всички без изключение изпълнения на ШУН са сложни устройства, работещи от електрическата мрежа, а това означава, че инсталирането, пускането в експлоатация, обслужването и ремонтът на оборудването трябва да се извършват съгласно инструкциите на производителя. Правилата, изложени в инструкциите на различните модели, могат да се различават, тъй като конструкциите на механизмите и техническите характеристики също са различни.

Схема на електрическите връзки на шкафа за управление на помпено оборудване ОВЕН ШУН 1. Благодарение на използването на фирмени честотни преобразуватели ОВЕН, икономията на електроенергия достига 35%

Няколко общи важни правила:

• Монтажът се извършва в зона, защитена от взривове.
• Температурата и влажността в помещението трябва да съответстват на параметрите, посочени от производителя (например, температура от 0ºС до +30ºС).
• Свързването на електрооборудването трябва да се извършва от лице, което има специален допуск.
• Параметрите на ШУН трябва да съвпадат с параметрите на цялото свързвано оборудване.
• Монтажът се извършва съгласно принципните схеми, дадени в приложението към инструкцията.
• Сечението на кабела трябва да съвпада с данните, посочени в инструкцията.

Битовите станции за управление, разположени в частния сектор, се подчиняват на същите изисквания като производствените контролни пунктове. Те трябва да се инсталират на сухо и топло място, удобно за обслужване. Това може да бъде сутерен, специално обособено помещение, пристройка към къщата или защитено помощно помещение.

За разлика от големите промишлени шкафове, битовите модели са компактни и леки, затова най-често се произвеждат в стенно изпълнение

Свързването трябва да се извърши, след като напълно е инсталирана водоснабдителната система, е положен напорният тръбопровод, са прокарани кабелите, са сглобени възлите, е извършена изолацията на всички електрически елементи. След като свържете ШУН, трябва да проверите работата му и в ръчен, и в автоматичен режим.

Техническа поддръжка и сервизно обслужване

Някои компании за производство на шкафове за управление твърдят, че не се изисква техническо обслужване. Това действително е така, но е необходима редовна проверка на блока за управление от експлоатационната организация. Съществува периодичност, установена от производителя, и за правилната работа на всички устройства тя трябва да се спазва задължително.

Преди преглед или смяна на каквито и да е части е необходимо да се изключи напрежението и да се блокира оборудването срещу повторно включване. Самостоятелно може да се провери надеждността на връзките. Списъкът с потенциални неизправности, както и възможните начини за отстраняването им, обикновено също се посочва от производителя.

Шкаф за управление на сондажна или потопяема помпа с честотен преобразувател за приложение в производствени котелни, комунални служби или частни домове, изработен по поръчка според индивидуално техническо задание.

Например, най-простата неизправност – не светва лампичка, сигнализираща за свързване на системата към електрическия кабел. Възможни са три причини: липсва напрежение в мрежата, счупен е автоматичен прекъсвач или е изгоряла лампата. Съответно, решението на проблема ще бъде подаване на напрежение, смяна на прекъсвача или на лампата.

Ако възникне неизправност, която не може да се отстрани самостоятелно, е необходимо да се обърнете към специалисти в сервизен център.

Кратък обзор на популярни модели

Въпреки че съществува възможност за изработка на ШУН по поръчка, много компании предлагат базови модели. Техният монтаж се извършва, ориентирайки се към потребителското търсене. Предлагаме кратко описание на шкафовете, които могат да се закупят или поръчат на официалните сайтове на компаниите или в интернет-магазините.

ШУП Grundfos Control MP204

Шкафовете за управление Grundfos Control MP204 са проектирани за автоматично функциониране и защита на една помпа.

Параметрите в Grundfos Control MP204 могат да се настройват в ръчен и автоматичен режим, като съществуват две прагови стойности: първата – предупреждение, втората – аварийно изключване. Дневникът на изключванията с изброяване на причините за задействане се съхранява в паметта

Технически характеристики:

• Напрежение – 380 V, 50 Hz
• Мощност на двигателите на свързваното оборудване – от 1,1 до 110 kW
• Температурен диапазон – от -30°C до +40 °C
• Степен на защита: IP54

Предимство е възможността за предаване на данни CIU и регулиране на параметри чрез Grundfos GO.

СУП от НПО СТОИК

Станции за управление на помпени агрегати (СУН) от компания НПО СТОИК. Предназначени са за автоматично управление на потопяеми водоземни и дренажни помпи, способни са да обслужват от 1 до 8 свързвания.

Образец на изпълнение на СУН 30 кВт в метален навесен корпус с устройство за плавно пускане Aucom и честотен преобразувател Delta

Технически характеристики:

• Напрежение – 380 V, 50 Hz
• Мощност на двигателите на свързваното оборудване – от 0,75 до 220 кВт
• Температурен диапазон – от -10°C до +35 °C
• Степен на защита: IP54

Сред основните функции – автоматично включване на вентилацията, ако показателят за температура вътре в шкафа се покачи над нормата.

Шкафове от марката Грантор

Многофункционални шкафове на марка Грантор са предназначени за обслужване на циркулационни и дренажни системи.

Възможни режими на работа: циркулация и дренаж по аналогов датчик или по реле за налягане. Два варианта на алгоритъм на работа предполагат съвместно или последователно включване на помпите.

Технически характеристики:

• Напрежение – 1х220 В или 3х380 В, 50 Гц
• Мощност на двигателите на свързваното оборудване – до 7,5 кВт на всеки двигател
• Температурен диапазон – от 0°C до +40 °C
• Степен на защита: IP65

При възникване на аварийна ситуация и повреда на електродвигателя на помпата (поради късо съединение, претоварване, прегряване) се извършва автоматично изключване на оборудването и включване на резервния вариант.

Шкафове Wilo SK

Линейки SK-712, SK-FC, SK-FFS на марка Wilo са предназначени за управление на няколко помпи – от 1 до 6 броя.

Няколко автоматични схеми при шкафа Wilo SK-712 значително улесняват работата на помпените станции.

Технически характеристики:

• Напрежение – 380 В, 50 Гц
• Мощност на двигателите на свързваното оборудване – от 0,37 до 450 кВт
• Температурен диапазон – от +1°C до +40 °C
• Степен на защита: IP54

По време на експлоатация всички технологични параметри се показват на дисплея. В случай на възникване на аварийна ситуация се показва код за грешка.

Изводи и полезно видео по темата

За да научите повече за това как функционират шкафовете за управление на помпи, можете да разгледате следните видеоклипове.

Как да направите най-прост ШУН със собствените си ръце:

Пример за работа на типичен ШУН на изпитателен стенд:

Приложението на шкафовете за управление на помпи позволява ефективно използване на ресурсите на сондажното или дренажното оборудване и икономия на електроенергия. Познавайки техническите характеристики на своята помпена станция, можете да закупите базов модел ШУН или да направите поръчка по индивидуална схема.

Искате ли да споделите собствен опит, да разкажете как сте сглобявали, инсталирали и свързвали шкаф за управление на помпено оборудване? Имате ли интересни сведения или въпроси, възникнали в процеса на запознаване с предложената от нас информация? Пишете, моля, коментари.