Следует упомянуть, что существуют версии насосов с двумя камерами. У них выходной патрубок размещен в центре основания. Большинство таких моделей выполняется на базе дипольного контактора, и в конструкциях обычно используются несколько штифтов. Эти устройства идеально подходят для эксплуатации с погружными насосами, а их патрубки имеют диаметр, начиная от 2.3 см.
Защита от сухого хода: выбор, подключение, настройка, принцип работы
Сухой ход насоса возникает в ситуации, когда насос работает без жидкости, например, когда из-за различных причин прекращается подача воды. Хотя неэффективное использование энергии является одной из проблем, куда более серьезными последствиями являются повышающийся перегрев и быстрейший износ оборудования. Это связано с тем, что вода выполняет важные функции смазки и охлаждения для насоса.
Оглавление:
Существует несколько причин резкого снижения давления воды в системе:
- Неправильный выбор оборудования. Часто оказывается, что для скважины был выбран слишком мощный насос. Альтернативной причиной может быть его установка на уровне выше, чем динамический уровень воды в скважине.
- Засорение линии откачивания.
- Нарушение герметичности в трубопроводе.
- Снижение напора воды. Если насос не защищен от сухого хода, это может привести к его быстрому выходу из строя из-за перегрева.
- Перекачивание воды из накопительного бака. Когда вода в емкости иссякает, насос оказывается в режиме сухого хода.
Принцип работы реле защиты от сухого хода
Реле защиты представляет собой контроллер, который следит за давлением в водопроводной системе. При падении давления ниже установленного уровня, реле сразу отключает насос, размыкая цепь питания.
Конструкция этого защитного устройства включает в себя:
- Мембрану. Она представляет собой стенку внутренней камеры реле и отвечает за его основное действие.
- Контакты. Эти элементы замыкают или размыкают цепь питания для моторной части насоса.
- Пружину. Уровень её сжатия отвечает для границ срабатывания предохранителя (фабричные настройки колеблются в пределах от 0,1 до 0,6 атм).
Наиболее часто реле подключают на ровной сухой поверхности. Однако на рынке также доступны герметичные модели, которые можно установить непосредственно вместе с насосом в насосную скважину.
Реле защиты от сухого хода функционирует на основе следующих принципов:
- При нормальном давлении мембрана изогнута, замыкающая контакты. Это позволяет электричеству беспрепятственно проходить по цепи и обеспечивает нормальную работу насоса.
- Если давление воды ослабляется или полностью прекращается, мембрана выпрямляется, размыкая электрическую цепь. В результате насос мгновенно останавливается; его повторный запуск возможен только в ручном режиме после пополнения воды в аппарате.
Датчики давления имеют более широкий диапазон работы, реагируя на снижение давления от 1 бара. Обычно они используются в бытовых насосных системах, таких как центральные водопроводы или системы пожаротушения.
Чтобы предотвратить работу насоса в режиме холостого хода, разработаны несколько дополнительных защитных устройств:
- Поплавковый датчик. Это хорошая мера защиты от холостого хода при перекачке из колодца или другой емкости. Он реагирует не на давление, а на уровень жидкости внутри системы. Некоторые поплавковые устройства реагируют только на уровень заполнения: они отключают насос, когда уровень воды достигает определенной границы. Хотя это может защитить от перелива, более эффективным считается использование поплавков, фиксирующих уровень опорожнения. В этом случае размыкание контактов происходит, когда уровень воды в емкости или колодце опускается ниже установленной отметки. Однако место для установки такого датчика в скважине или трубопроводе может быть ограниченным.
- Реле уровня. Это более современная разновидность устройств, реагирующих на уровень воды. Электронные датчики устанавливаются в нескольких точках на стволе скважины или колодца. Когда уровень воды опускается ниже контрольного уровня, сразу над насосом, они посылают сигнал на его остановку. Автоматический запуск оборудования происходит только после восстановления уровня воды. Эти устройства славятся высоким уровнем надежности и часто применяются для откачки воды из различных накопителей, на установку самого реле уровня, как правило, происходит внутри зданий.
Технические характеристики
- Параметры электрической сети: ~220±10%, 50 Гц
- Максимальный коммутируемый ток: 16(10)А (значение в скобках указывает на номинальный ток на индуктивной нагрузке)
- Рабочий диапазон температур воды: от -1 до 40 ºС
- Рабочий диапазон давления: от 0,5 до 2,8 бар
- Присоединительный размер: 1/4 “
- Класс электрической защиты: IP 44
Датчик сухого хода LP/3 представляет собой двухконтактное реле, замыкающее электрические цепи. Оно срабатывает на основе давления воды. Принцип работы следующей: изначально контактная группа реле находится в разомкнутом состоянии, и для её замыкания нужно на первом включении нажать и удерживать кнопку, находящуюся на крышке реле. Это приводит к замыканию контактов реле. При падении давления до 0,4-0,05 бар (в зависимости от предварительной настройки) контакты реле размыкаются.
Таким образом, датчик сухого хода LP/3 может использоваться для защиты от работы насосов без жидкости. Он автоматически размыкает контакты реле при достижении установленного нижнего порога давления, тем самым предотвращая повреждение оборудования и обеспечивая его безопасную эксплуатацию.
Меры безопасности
- Обязательно соблюдайте требование о заземлении при использовании датчика. Это гарантирует безопасность работы устройства и защиту от электрического удара.
- Необходимо избегать эксплуатации устройства с открытой защитной крышкой, так как это может привести к опасным ситуациям. Крышка предназначена для защиты от влаги и попадания посторонних предметов внутрь устройства.
- Перед регулировкой порогов срабатывания устройства убедитесь, что оно отключено от электросети, чтобы избежать проблем при настройке.
- Избегайте попадания воды на датчик, а также его использование в помещениях с высокой влажностью, чтобы предотвратить коррозию, поломку или повреждение устройства. Рекомендуется устанавливать датчик в сухих и защищенных от влаги местах для надежной работы.
При прямом подключении, если рабочий ток насоса не превышает 10А, питание подается напрямую на группу контактов А-В датчика, в то время как насос подключается к группе контактов C-D (либо наоборот, в зависимости от выбранной схемы подключения).
Важно помнить о необходимости подключения заземления, так как это гарантирует безопасную работу и защиту от электрического удара. При подключении датчика сухого хода LP/3 необходимо выразить внимание на правильное подключение заземления в соответствие с требованиями безопасности. Это гарантирует надежную и безопасную работу устройства.
Схема гидравлического подключения
Высота водного столба h должна находиться на 15 м ниже давления отключения насоса (1 атм = 10 м водного столба).
- Обратный клапан на всасывающей линии.
- Насос.
- Гидроаккумулятор PM/5 — реле давления, управляющее работой насоса LP/3 – датчик сухого хода.
- Обратный клапан на напорной линии.
Настройка
Чтобы изменить заводские настройки датчика сухого хода LP/3, выполните следующие шаги:
- Отключите реле от электросети, чтобы избежать возможных поломок или травм во время настройки.
- Снимите защитную крышку, отвинтив крепежный пластиковый винт, чтобы получить доступ к настройкам устройства.
- Для изменения давления включения насоса (или отключения в случае сухого хода) используйте регулировку гайки, удерживающей маленькую пружину. Поворачивайте гайку по часовой стрелке для увеличения давления и против часовой стрелки — для его уменьшения.
- Аналогично, для изменения давления отключения насоса при сухом ходе используйте гайку, удерживающую большую пружину. Поворачивайте её по часовой стрелке, чтобы увеличить давление отключения, и против часовой стрелки — для его уменьшения.
- Рекомендуется использовать манометр для более точной настройки, чтобы контролировать и измерять давление в процессе регулировки.
Обратите внимание, что при изменении настроек датчика сухого хода LP/3 следует действовать аккуратно, чтобы не повредить устройство. В случае возникновения вопросов или сомнений рекомендуется проконсультироваться с профессионалом или следовать рекомендациям, изложенным в руководстве пользователя, полученном от производителя.
Случай второй. Насос включается нормально, на нужном давлении, но не выключается.
- Наблюдайте за работой насоса. Проверьте манометр: давление не должно бесконечно увеличиваться, оно должно достигнуть определенной максимальной величины и остановиться. Например, это может быть 3.8 атмосфер (бар).
- Выключите насос и немного сбросьте давление (открыв кран) до нужного уровня отключения. Например, до 3.2 атмосфер (бар). При этом нужно помнить, что это давление должно быть выше уровня включения (например, давление включения может составлять 2 атмосферы).
- Открутите малую пружину до тех пор, пока реле не переключится.
- Теперь переходите к корректировке давления отключения и тонкой настройке, как указано в пункте 1 выше.
- Выключите насос. Откройте краны и дайте воде вытечь. Если реле все еще не включилось?
- В таком случае реле может быть неисправным и его следует заменить.
Случай четвертый. Реле полностью разрегулировано. Мы не знаем ни давления включения, ни отключения. Пружины могут быть полностью раскручены или закручены, и мы не можем решить проблему.
- Открутите малую и большую пружины, но не до конца! Открутите их лишь значительное количество. Не удаляйте гайки, которые удерживают пружины.
- Установите давление в системе на необходимое значение для включения (например, 1.5 атмосферы). Для этого потребуется накачать больше, отключить мотор от сети и сбросить воду до нужного давления по манометру.
- Закрутите большую пружину до тех пор, пока реле не отключится. Таким образом, вы настроите давление включения насоса на 1.5 атмосферы. Если давление упадет ниже этого значения, реле должно сработать.
- Постепенно закручивайте большую пружину, чтобы не было значительного натяжения. Просто уберите слабину.
- Далее выполните инструкции из случая 2, начиная с первого пункта и заканчивая последним.
Надеюсь, эта информация оказалась полезной.
Дмитрий Белкин
Похожие материалы — отбираем по ключевым словам
Дата изменения: Статья не переписывалась. Вы читаете первое издание.
Комментарии (97)
Соболезную! Во вступлении к статье есть специальная оговорка для случая пятого, шестого и так далее:
В этой инструкции мы не рассматриваем вопросы сборки самой станции и заливки её водой. Предполагается, что всё подключено и работает корректно. Необходимо лишь настроить реле и завершить процесс.
Здравствуйте! Если у меня сгнила пружина, которая поддерживает контакт, подскажите, пожалуйста, как она выглядит в реле давления, чтобы я мог заменить её, не покупая новое реле целиком.
В реле имеется три пружины. Две из них обычные, витые (их можно увидеть на фотографиях), а одна имеет сложную V-образную форму. Вряд ли вы сможете найти такую. Если вы имели в виду пружину, поддерживающую контакт, я не совсем понимаю, что вы подразумеваете. Там несколько электрических контактов, и ни одной пружины, которая поддерживала бы их, нет. Или же речь идет о каком-то другом контакте? Тогда становится еще менее понятно. Я обновил статью о реле давления и добавил в неё изображение третьей пружины. Ищите ее по ссылке.
Спасибо огромное, Дмитрий, за ответ и фотографию, она мне как раз была нужна — V-образная пружина. Я самостоятельно изготовил её из стальной проволоки, установил, и пока всё работает)))
Не могу уменьшить давление отключения насоса. Я откручиваю малую пружину почти до конца, а давление отключения всё равно не снижается. Реле новое.
Уважаемый Александр! Малая пружина не определяет давление отключения! Она определяет разницу между включением и отключением. Например, при полностью ослабленной малой пружине дельта равна нулю, и давление включения соответствует давлению отключения. Если мы напряжём малую пружину, то дельта станет положительной, и давление отключения окажется выше давления включения. Допустим, мы задаём дельту (малой пружиной) равной пол атмосферы. Если давление включения 1.5 атмосферы, насос должен отключиться на 2-х атмосфер. Чуть подрегулируем большую пружину, а малую не трогаем, и тогда, предположим, давление включения вырастет до 2-х атмосфер, а давление отключения до 2.5 атмосфер. Пожалуйста, посмотрите на указания вашего манометра. Какое давление он показывает? Если оно выше полутора атмосфер, тогда убедитесь, что большая пружина не закручена слишком сильно. Попробуйте откручивать большую пружину при работающем насосе! Надеюсь, он когда-нибудь остановится. Не разгибайте пружины до конца! Оставьте им некоторое натяжение. Это обязательно, чтобы реле функционировало правильно. Если одна или обе пружины будут полностью раскручены, вы не сможете настроить реле, и вполне рискуете испортить насос. Если мотор работает, а давление на манометре не повышается, нужно исследовать утечки или неисправности в системе водоотведения, а не в реле.
Реле защиты от сухого хода
Данная конструкция широко применяется среди владельцев частных домов, так как её установка не вызывает сложности, а схема работы предельно проста. Реле представляет собой механическое устройство, работающего от электрического питания.
Принцип защиты заключается в следующем:
- У реле установлен определенный порог давления;
- Если давление падает ниже этого порога, разрывается цепь питания;
- Вследствие этого насос прекращает свою работу;
- При восстановлении потока воды насос автоматически включается снова.
Устройство реле достаточно простое и состоит из:
- Мембраны. Это основная часть реле, именно благодаря ей запускается механизм. Она реагирует на давление воды;
- Контактной группы. Обычно контакты находятся в разомкнутом состоянии и замыкаются при необходимости отключения насоса.
Реле, защищающее от сухого хода, наиболее эффективно работает в следующих условиях:
- Если используется поверхностный насос;
- Если обратный клапан установлен после насоса;
- Когда давление в системе относительно невелико;
- Если помещение не является производственным (подходит для жилых домов в первую очередь).
Однако в системах с гидроаккумуляторами такая защита действует неэффективно и может давать сбой. Поэтому рекомендуется использовать другие методы защиты.
Контроль протока воды
Альтернативным и менее сложным способом защиты являются датчики, которые осуществляют мониторинг протока воды по трубопроводам и при обнаружении неисправностей немедленно подают сигнал для отключения насоса.
Существуют два типа датчиков, которые работают по различным принципам.
Лепестковые датчики (реле)
Технология работы данного типа достаточно элементарна, однако это не мешает ему исправно функционировать. Принцип действия заключается в том, что поток воды отклоняет специальную металлическую пластину, размещённую в трубопроводе.
Этот элемент, когда он находится в разогнутом положении (что происходит при отсутствии давления), подает сигнал и замыкает контакты устройства. Как результат, система мгновенно отключается, и насос прекращает работу.
Турбинные датчики
Эти устройства более сложные и современно оснащенные. В отличие от лепестковых, здесь используется небольшая турбина, находящаяся на валу. Принцип их работы таков:
- Во время работы насоса течение заставляет турбину вращаться с определённой скоростью;
- На оси турбины находится электромагнит, соединённый с датчиком;
- Электромагнит отслеживает количество оборотов и передает сигнал датчику;
- В зависимости от количества оборотов реле либо позволяет насосу продолжать работу, либо отключает питание. При падении оборотов ниже заданного минимума, происходит отключение насоса.
Также существуют комбинированные датчики, которые содержат дополнительные элементы. Однако такие устройства, как правило, имеют более высокую стоимость и более сложные условия монтажа.
Причины сухого хода и его вред для насоса
Сухой ход насоса является одной из наиболее частых причин его поломки. Необходимо отметить, что в таких случаях вы даже не сможете воспользоваться гарантийным ремонтом, если экспертиза подтвердит причину поломки. Это может произойти в следующих ситуациях:
- Неправильный выбор высоты установки насоса в колодце или скважине. Это может произойти, если предварительно не была измерена глубина водоисточника. Как только насос выкачает жидкость до уровня своего расположения, он начнет засасывать воздух, что приведет к перегреву электродвигателя.
- В источнике естественным путем уменьшилось количество воды. Например, колодец или скважина могут заиливаться или вода просто не успела накопится в источнике после последней откачки. После полного истощения водоисточника нужно подождать определённое время, пока он вновь заполнится.
- При использовании поверхностного насоса, находящегося непосредственно на водной поверхности, проблема может возникнуть иного рода. Часто происходит, что всасывающий патрубок насоса теряет свою герметичность. Это приводит к тому, что насос всасывает воду вместе с воздухом, что негативно сказывается на охлаждении его мотора.
Необходимо помнить, что выбор насоса следует соотносить с показателем дебета водоисточника для избежания проблем.
Таким образом, отсутствие защиты для скважинного насоса от сухого хода приводит к перегреву и, как следствие, к остановке работы не только электродвигателя, но и других элементов. Современные насосы содержат множество пластиковых деталей. Пластик, которого нет охлаждения и смазки, может подвергаться деформации. Это сначала приведет к снижению производительности устройства, а позже проявится в перегреве, заклинивании вала и отказе мотора.
Двухкамерные устройства
Двухкамерные устройства создаются с использованием контакторов низкой проводимости. Большинство моделей оборудованы множеством штифтов. Гайки, как правило, расположены в верхней части корпуса. Выходной патрубок имеет размер, начинающийся с 4.4 см. Эти устройства подходят для мощных насосов и работают от сети 220 В.
Если рассматривать модели с приводными контактами, то у них механизм запуска осуществляется от модуля. Минимальная рабочая частота таких устройств составляет 30 Гц. Основная часть конструкции часто изготавливается из стали. Регулировка давления достигается посредством настройки винта. Зажимная пластина в таких устройствах расположена под контактором, а основание реле оснащено уплотнителем. Большинство устройств также комплектуются крышкой для удобства смазки штифта.
