Еще одним устройством, обеспечивающим номинальное давление в вашем водопроводе, правильную работу насоса, подачу воды, является реле давления. Исходя из названия можно напрямую сделать вывод о том, что данный узел обеспечивает контроль за давлением в системе и реагирует включением, отключение электрических контактов в случае отклонения от номинального настроенного давления, в пределах установленных при его настройке. В этой статье мы хотим более подробно поговорить о предназначении реле давления, об особенностях при его установке, о настройке и характеристиках.

Применение реле давления

Итак, вкратце мы уже упомянули о том, для чего может использоваться реле давления. Тем не менее, если говорить о конкретных случаях применения, то к ним можно отнести использования реле давления для предотвращения режима сухого хода насоса, о котором мы писали в другой нашей статье («Защита от «сухого хода» для насоса скважины с помощью реле давления»).
Также реле давления поддерживает давление в ресивере насосной станции. В итоге, на выходе, в нашем кране, мы имеем стабильный, постоянный поток используемой воды.

Характеристики реле давления

Главной характеристикой реле давления является его номинальное рабочее давление. Да, в предыдущей фразе есть некая тавтология, но именно она в полной мере является точной для описания главной характеристики реле, так как размеры, масса, присоединительные резьбы это уже дополнительные параметры. Итак, рабочее номинальное давление реле давления является показателем выбираемым из возможного ряда. Так на сегодняшний день согласно ГОСТ 26005-83 существует следующий рабочий ряд (контролируемое давление мПа (кгс/см)) для реле давлений:
- 6,3 (63),
- 10 (100),
- 20, (200),
- 32 (320).

На самом деле, исходя из потребностей рынка и других стандартов, вы вполне можете встретить реле давления и с другими характеристиками по рабочему (контрольному) давлению. Также к характеристикам реле давления стоит отнести:

Присоединительную резьбу;
- размеры;
- массу;
- класс влаго- и пыле – защиты (IP);
- номинальный ток и напряжение для коммутируемых контактов;
- требования к рабочей среде (вода, хладагенты и т.д.);
- температура рабочей среды;
- исполнение реле давления (встроенный датчик либо выносной)

Все это надо учитывать, при подборе реле давления, для каждого конкретного случая.

Установка (монтаж) реле давления

Здесь, чтобы не «распыляться» на возможные варианты и условия, коих может быть множество, мы приведем пример для конкретного случая, для реле РДМ-5. Монтаж, установку реле можно разделить на два этапа. Первый это механическое подключение и второе это электрическое. Механическая установка реле давления РДМ осуществляется с помощью фитинга –тройник, контрольного манометра и ФУМ ленты, которая используется для уплотнения резьбовых соединений (на реле внутренняя резьба 1/4 дюйма). Фото сборки готовой для установки в трубопровод приведено ниже …

Электрические подключения тоже не так сложны. Первым делом необходимо снять защитную крышку реле. Под ней вы найдете 4 контакта, два «вход» и два «выход». На рисунке ниже вход электрического обеспечения - (L1,L2) и выход на насос - M

Сечение проводов питающих проводов должно соответствовать мощности электронасоса. Розетка должна быть с заземлением. Заземление необходимо подключить.

Сразу скажем о том, что такая схема подключения реле давления не обеспечивает защиту от «сухого хода». Защита от «сухого хода», на случай если из скважины будет выкачана вся вода, будет работать лишь тогда, когда насос будет стоять выше, чем обратный клапан, то есть попадает в контур контроля давления реле. Но для этого случая требуется уже не погруженной насос и а поверхностный. В общем, это несколько другой вариант, хотя также имеющий право на реализацию. См рисунок ниже …

Конструкция реле давления (принцеп действия)

Конструктивно большинство реле регулировки давления представляют из себя контакты подпружиненные пластинкой, на которую действует рабочее давление среды. Влияние пластинки, включение – выключение контактов регулируется с помощью изменения жесткости пружины, которая является прямым звеном обеспечивающим зависимость включения контактов. Этот винт и пружин обеспечивают нижний предел срабатывания реле. Также в большинстве случае существует и регулировочный винт с пружиной, обеспечивающий разброс срабатывания (включения) контактов. Этот винт регулирует верхний предел срабатывания реле. Далее мы как раз и поговорим о настройке реле давления, после установки в системе водоснабжения.

Настрйка (регулировка) реле давления

Исходя из конструктивных особенностей, о которых мы говорили ранее, нам фактически предстоит настроить зависимость, жесткость, между площадкой, на которую воздействует рабочее давление и контактами, которые должны включаться.

Регулировки эти выполняются за счет изменения жесткости пружины, которая фактически либо сжимается, либо ослабляется, регулировочными гайками.

Так заводские настройки для реле РДМ 5 (как, между прочим, для многих других) будут следующими. Минимальное давление срабатывание 1,4 атмосферы, максимальное, которое установлено с помощью дифференциальной гайки - 2,8 атмосферы. В случае, если вам нужны другие параметры срабатывания реле, то для увеличения уровня нижнего предела срабатывания давления контактов закручиваем гайку 2 по часовой стрелке.
Обратите внимание на то, что вместе с повышением нижнего уровня автоматически растет и верхний уровень отключения. Разница между ними будет равна 1,4 атмосферы. При настройке необходимо соблюдать условие, когда отключение реле по давлению, должно быть всегда ниже максимального возможного давления выдаваемого насосом. В противном случае насос никогда не отключится, а в итоге, просто сгорит. Например, у нас получилось, что давление отключения давление стало 4 атмосферы. Значит, нижнее будет 4 – 1,4 = 2,6 атмосферы, то есть мы его подняли с 1,4 до 2,6. Гайка 1 предназначена для регулировки разницы между минимальным и максимальным давлением срабатывания. В нашем случае, при заводских настройках, это разница составляет 1,4 атмосферы. Если мы завернем гайку, то разницу увеличим (например, вместо 1,4, станет 2) В итоге, к нижнему пределу необходимо будет добавить дифференцированное давление, то есть 2,6 + 2 = 4,6.
Получается, что вместе с регулировкой дифференциального давления мы меняем и верхний предел отключения давления. Учитывайте это при регулировке. Помните о том, максимальное давление отключение насоса не должно оказаться выше максимально выдаваемого самим насосом. Настройка по снижению минимального давления и уменьшению дифференциального давления прямо противоположны, то есть гайки 1 и 2 необходимо откручивать.
Если попытаться описать настройку и регулировку реле давления посредством графиков, то получится следующая диаграмма...

Реле сухого хода

серии RS предназначено для осуществления непрерывного контроля давления воды и полуавтоматического управления электронасосом в частных водопроводных системах, построенных на его основе.
Реле сухого хода мгновенно размыкает свои контакты, отключая электронасос водопроводной системы при снижении давления воды ниже установленного значения, тем самым исключая “сухой ход” насоса, то есть его работу без воды.
Для нормальной работы реле сухого хода водопроводная система должна быть оснащена гидроаккумулятором любого объема.
По типу защиты от поражения электрическим током реле сухого хода относится к приборам класса I.

Технические характеристики:
Максимальное коммутируемое напряжение (при частоте тока 50 Гц), В: 250
Максимальный коммутируемый ток, при активной нагрузке / при реактивной нагрузке, А: 16 / 8
Установленное значение давления размыкания контактов, атм: 0,2
Диапазон регулировки давления размыкания контактов, атм: 0...0,6
Установленное значение давления замыкания контактов, атм: 0,9
Диапазон регулировки давления замыкания контактов, атм: 0,3...1
Степень защиты: IP44 (защита от водных брызг, защита от частиц > 1,0 мм )
Размер присоединительного патрубка: G 1/4 ’’ наружная резьба

Реле сухого хода состоит из следующих основных элементов:
- каркас;
- крышка;
- патрубок;
- гермоввод кабеля;
- контактная группа реле;
- кнопка запуска;
- пружины с регулировочными гайками Р и ΔР;
- пластмассовый винт крепления крышки.

Установка реле давления

К моменту установки реле сухого хода в водопроводной системе должно быть также установлено реле давления, которое будет обеспечивать автоматическую работу электронасоса системы. Монтаж реле давления и подключение его к насосу необходимо выполнять в соответствии с инструкцией по его эксплуатации.
Определиться с местом установки реле сухого хода в водопроводной системе. Лучшее место его установки - на напорной магистрали (на выходе насоса) в непосредственной близости от реле давления.
Слить воду из водопроводной системы в месте установки реле.
Снять крышку реле сухого хода, вывинтив пластмассовый винт.
Присоединить патрубок реле сухого хода к соответствующему фитингу водопровода, применяя сантехнические фторопластовые ленты или лен со специальными пастами и герметиками.
Реле сухого хода включается в разрыв цепи питания насоса водопроводной системы. Схема подключения - последовательная.
Реле сухого хода может быть подключено последовательно по схеме как до реле давления водопроводной системы, так и после него. Далее описывается подключение реле сухого хода в цепь “до реле давления”.
Ввести сетевой кабель и кабель управления реле давления через соответствующие гермовводы. Все монтажные работы по установке и подключению реле сухого хода необходимо выполнять только при отключенном от электросети сетевом кабеле!

Оборудование, установленное в системе водозабора, стоит недешево и требует профессиональных навыков при монтаже. Обязательное условие бесперебойной работы – грамотно организованная защита скважинного насоса от сухого хода. Опасность работы в сухом режиме заключается в сложности диагностики: устройство перестанет работать только после выхода из строя. Стоимость восстановления сопоставима с ценой нового прибора, а в случае неисправности из-за неправильной эксплуатации, оборудование не подлежит гарантийному ремонту, производитель обязательно указывает в инструкции рабочую среду. По этой причине рекомендуется установка специальных защитных электроприборов на все виды скважинных насосов.

Защита скважины должна быть комплексной. Необходимо учесть все основные факторы, которые могут привести в негодность устройства для перекачки воды:

• Гидроудар: резкое повышение давления на входе. В результате резких колебаний давления возникают механические повреждения элементов корпуса, крыльчатки.
• Взвеси твердых частиц. Плохая фильтрация – причина попадания внутрь устройства мелких нерастворимых включений.
• Сухой ход. Устройство работает, перекачивая воду. Если вместо воды внутри появляется воздух – ситуация чревата перегревом, деформацией деталей, падением мощности.

Последствия сухого хода: поврежденная крыльчатка

Причины поломок скважинных насосов

Ситуации, когда скважинное оборудование начинает работать в нештатном режиме, могут быть вызваны:

1. Некорректным расчетом мощности. Самая распространенная ошибка – установка мощного погружного устройства в скважину с низким дебитом. Прибор быстро выкачивает большой объем жидкости, и вода не успевает наполнять емкость.
2. Неправильной установкой. Если насос установлен на недостаточной глубине, при малейшем понижении уровня возникает опасность сухого хода. При чрезмерном опускании устройства может возникнуть ситуация, когда оборудование засасывает вместе с заиленной жидкостью песок, отверстие на входе забивается грязью.
3. Сезонным изменением дебита. Защита насосов для скважин обеспечит корректную работу в жаркую погоду, когда уровень воды падает и возникает необходимость регулировки мощности оборудования.

Сухой ход: чем опасен и как справиться с проблемой

Чем опасен сухой ход для оборудования? Конструкция моделей погружных насосов предусматривает использование воды в качестве средства защиты. Холодная жидкость охлаждает внутренние поверхности механизма, обеспечивает рабочее давление. Кроме того, для оборудования, используемого на глубине, нет возможности организовать классическую систему смазки трущихся деталей: эту функцию также выполняет вода. Результат даже кратковременной работы в сухом режиме – перегрев, деформация деталей, сгорание двигателя. Для защиты оборудования необходимо установить устройства, моментально отключающие насос при прекращении поступления воды.

Как правильно выбрать механизм для защиты от сухого хода

Защита скважинного насоса от сухого хода должна быть подобрана с учетом типа оборудования и характеристик скважины. Производители предлагают системы для колодцев, общих централизованных трубопроводов, скважин разной глубины. Также специалисты рекомендуют учитывать производительность источника, мощность насоса. Существенно ограничить выбор может специфика устройства скважины: диаметр трубы, место расположения и тип насосного оборудования. Однозначно стоит получить консультацию опытного специалиста перед покупкой и установкой.

Готовые решения с датчиками давления

Типы устройств и особенности их применения

Все электронные системы защиты работают по общему принципу: отключают насос, если возникает опасность сухого хода или регистрируется отсутствие воды внутри устройства. После нормализации уровня воды оборудование запускается в обычном режиме.

Виды устройств:

Самостоятельный монтаж или профессиональный: можно ли сэкономить

Лучше, если защита скважины будет продумана и организована до первого запуска оборудования. В этом случае можно не только предупредить неисправности оборудования, но и вовремя выявить просчеты при обустройстве скважины и монтаже оборудования.

Выбор системы, которая надежно защитит дорогой прибор, стоит доверить специалисту. Самостоятельно учесть все критерии сложно. Мастер поможет определить тип системы, который оптимален для конкретных условий.

Не удастся сэкономить на самостоятельной установке: процесс требует проведения предварительных расчетов. Некоторые системы предусматривают вмешательство в конструкцию и систему питания устройства, поэтому лучше, если монтажом займется квалифицированный специалист.

Видео: как защитить насос от сухого хода

Способы защиты насосов

В рубрике «Общее» рассмотрим способы защиты насосов от «сухого хода». «Сухой ход» – это работа насоса без протока жидкости, наиболее частая причина выхода из строя центробежных насосов. Проблема, работа насоса без протока жидкости, актуальна к любому типу центробежных насосов: поверхностных, циркуляционных, колодезных скважинных, фекальных или дренажных. В процессе работы насосного оборудования перекачиваемая жидкость выполняет функции «смазки» рабочих поверхностей насоса и их охлаждения. При отсутствии протока, даже если насос заполнен водой, за счет трения при оборотах асинхронного двигателя составляющих 2850 – 2900 мин -1 происходит быстрый нагрев и закипание жидкости. Рабочие элементы насоса (диффузоры, колеса) начинают нагреваться и деформируются. Это в первую очередь относится к насосам, у которых рабочие элементы изготовлены из термостойкого пластика – норила. Первыми признаками того, что насос работал в режиме «сухой ход» является снижение его рабочих характеристик напора и расхода. Более тяжелые последствия приводят к заклиниванию вала насоса и перегреву обмоток статора (сгорел двигатель). Заводы производители насосного оборудования в инструкциях по монтажу и эксплуатации указывают на недопустимый режим использования насосов без протока жидкости. Какой из способов защиты насосного оборудования от работы в режиме «сухой ход» выбрать, покупатель определяет самостоятельно. Для облегчения его выбора рассмотрим наиболее часто применяемые и используемые способы. И так, к ним относятся следующие способы защиты: поплавковый выключатель, реле давления с функцией защиты от «сухого хода», реле давления и реле защиты от сухого хода, реле протока, реле уровня. Краткий обзор способов защиты центробежных насосов.

Поплавковый выключатель

Защита насосного оборудования от «сухого хода» с помощью является одним из самых дешевых и наиболее часто применяемых способов. Основным преимуществом такого способа защиты и управления насосами является то, что поплавковые выключатели одновременно могут использоваться и как датчик уровня воды, и как исполнительный элемент. Они монтируются в накопительные емкости, резервуары, баки, ямы, колодцы и используются для управления бытовыми и промышленными насосами в системах водоснабжения, канализации и водоотведения. Необходимый уровень срабатывания поплавкового выключателя задается длиной кабеля и местом его установки. Изменяя длину плеча, можно изменить уровень наполнения или опорожнения бака. В одну емкость можно установить несколько поплавковых выключателей, и выполнять они могут различные функции управление основным или резервным насосом, управление автоматической насосной станцией или использоваться как датчик уровня или перелива. Некоторые типы колодезных, дренажных и фекальных насосов выпускаются уже со встроенными поплавковыми выключателями. В насосах также есть возможность изменять длину поплавка и тем самым регулировать уровень включения и отключения насоса. Поплавковые выключатели бывают двух видов легкие и тяжелые. Легкие преимущественно используются в системах водоснабжения и водоотведения, а тяжелые для дренажных, фекальных (канализационных) стоков. Поплавковые выключатели поступают в продажу с различной длиной кабеля 2 – 5 – 10 метров в зависимости от модели. Максимальный коммутируемый ток для реактивной нагрузки (насосы, вентиляторы, компрессоры и т. п.) составляет 8А: Для нормальной работы поплавкового выключателя необходимо чтобы минимальный диаметр колодца составлял минимум 40 см. Уже по этой причине поплавки не могут применяться, как универсальное средство для защиты насосов от «сухого хода».

Реле давления с защитой по «сухому ходу»

Это обычное реле давления с дополнительной функцией защиты от режима «сухого хода» при падении давления ниже уровня заданного заводом производителем. Реле давления с защитой по «сухому ходу» управляет по заданным значениям давления включением и выключением поверхностного, скважинного или колодезного насосов, когда они используются совместно с или работой автоматической насосной станции. Давление отключения реле по режиму «сухой ход» составляет обычно 0.4 — 0.6 бара это заводская настройка и изменить ее нельзя. Если давление в системе водоснабжения изменяется в пределах настроек выставленных на реле давления, насос работает без сбоев. При снижении давления на выходе из насоса до уровня 0.4 — 0.6 бар, а произойти это может тогда когда насос начинает работать при отсутствии воды. При таком давлении реле отключается по «сухому ходу». Для повторного запуска его в работу необходимо сначала устранить причину отключения насоса по режиму «сухой ход». Затем заполнить насос перекачиваемой жидкостью. После принудительно нажать на рычаг и включить насос.

Реле давления РМ – 5, РМ – 12 и реле «сухого хода» LP3

Реле давления и реле «сухого хода»

Еще один – это совместное применение с . Реле давления управляет по заданным значениям давления включением и выключением поверхностного, скважинного или колодезного насосов, когда они используются совместно с гидроаккумуляторами или работой автоматической насосной станции. С помощью реле давления настраивается автономная система водоснабжения дома или система полива под конкретные задачи. А реле «сухого хода» LP 3 в этом случае применяется для защиты насоса или автоматической насосной станции от работы в режиме «сухой ход». Управление режимом «сухого хода» происходит по предварительно выставленным значениям давления на реле. Реле LP3 отключает насос тогда, когда давление в системе становится ниже, чем предварительно заданное. Для запуска устройства в работу необходимо нажать и удерживать нажатой красную кнопку до тех пор, пока давление в системе водоснабжения не подымется выше, чем задано на реле. Реле LP3 может также применяются для защиты насосного оборудования от «сухого хода», при подключении их к сетевому трубопроводу напрямую. Включение реле сухого хода происходит, когда давление в системе водоснабжения становится выше, чем предварительно задано. При использовании реле «сухого хода» для управления насосным оборудованием максимальный ток коммутации составляет 10А.

Реле давления РМ – 5, РМ – 12 и реле «сухого хода» Spin

Следующий способ защиты насосов от «сухого хода» – это совместное применение реле давления РМ-5 и РМ-12 с . Включение и выключение поверхностных, скважинных, колодезных насосов когда они используются совместно с гидроаккумуляторами, а также автоматических насосных станций происходит по заданным значениям давления. предварительно выставленными на реле, При достижении в системе водоснабжения максимального заданного значения давления реле отключается, а при снижении давления до минимального заданного значения реле включается в работу. С помощью реле давления настраивается автономная система водоснабжения дома или система полива под конкретные задачи. Для защиты насосного оборудования от работы без протока жидкости или, проще говоря, от «сухого хода» используется Spin. Устройство, отключает насосное оборудование, в случае, когда заканчивается вода в баке, скважине или колодце, а также после закрытия всех кранов. При подаче питания реле Spin запускает насос в работу и поддерживает его в рабочем состоянии. Когда проток воды полностью прекращается, в устройстве включается таймер, который обеспечивает задержку отключения насоса на определенный интервал времени, предварительно заданной при настройке прибора. По истечении этого времени насос отключается. В процессе запуска оборудования в эксплуатацию необходимо выставить время задержки на отключение реле по отсутствию протока жидкости. Время задержки на отключение зависит от объема гидроаккумулятора и типа используемого насоса. Насос включается в работу, когда обратный клапан с магнитом внутри устройства перемещается под действием протока воды (при открытии крана разбора воды), магнит замыкает контакты геркона и автоматика дает команду на включения насоса. Электрическое подключение должно быть выполнено в следующей последовательности: Розетка → Реле давления → Spin → Насос. В реле Spin имеется функция автоматического перезапуска (несколько попыток), которая включает насос через равные промежутки времени после перехода в режим «сухого хода» из-за отсутствия протока жидкости. После осуществления этих попыток устройство окончательно уходит в аварию. Для перевода его в рабочий режим необходимо нажать на кнопку перезапуска. Максимальный ток коммутации составляет 12А.

Регуляторы давления и протока

В отличии от реле давления в различных его комбинациях, где необходимо совместно с насосным оборудованием в обязательном порядке устанавливать гидроаккумулятор, если использовать регуляторы давления и протока , гидроаккумулятор не нужен. При включении регулятор запускает насосное оборудование в работу и поддерживает это состояние до тех пор, пока есть потребление воды. Когда потребление воды полностью прекращается, происходит отключение насосного оборудования по отсутствию протока жидкости с задержкой времени. В схеме управления регуляторов давления и протока присутствует: магнитное реле (геркон). В проточной части регулятора установлен либо подпружиненный обратный клапан, либо поплавок с постоянным магнитом, Поток воды смещает обратный клапан с магнитом, и контакты геркона под действием магнита замыкаются, тем самым электроника определяет, что насос качает воду к потребителям. Как только по каким-то причинам насос перестал подавать воду, под действием пружины обратный клапан возвращается в исходное состояние, а поплавок опускается вниз, контакты геркона размыкаются, и через время задержки происходит отключение насоса. Задержка времени необходима для уменьшения количества включений – выключений насоса, если очень низкий расход воды. В регуляторах давления и протока нет ограничения по верхнему пределу давления отключения. Давление в системе равняется максимальному напору насоса, а отключение происходит только по отсутствию протока. При уменьшении давления в системе водоснабжения до значения 1,5 бара (в Brio и Flusstronic серии 3 есть возможность изменить нижнее значение включения) происходит включение насосного оборудования в работу. Основное преимущество реле – малые габариты и вес. При временном отключении электроэнергии, устройства запускают в работу насосное оборудование автоматически после её подачи. Благодаря наличию буферной емкости исключается возможность гидравлических ударов при включении и выключении насоса.

Реле «сухого хода» с датчиками уровня

Реле «сухого хода»

Реле «сухого хода» позволяет контролировать уровень жидкости в скважине и управляет питанием скважинного насоса для исключения его работы без жидкости. Контроль необходимого уровня жидкости осуществляется электрической микро токовой цепью «датчик уровня – корпус насоса». На передней панели реле расположены элементы управления и индикации:

– светодиод «СЕТЬ» – сигнализирует о наличии питающего напряжения на реле;

– светодиод «УРОВЕНЬ» — сигнализирует о наличии воды в контролируемом трубопроводе (резервуаре, емкости скважине);

– потенциометр для изменения величины задержки на выключение реле при отсутствии воды (0,5…12 сек.).

Принцип работы реле следующий. При монтаже насоса в скважину или в емкость дополнительно монтируется датчик уровня, который соединяется с реле при помощи одножильного кабеля сечением не более 2,5 мм 2 . Сигнальный кабель крепится к кабелю или трубопроводу идущему к насосу. В качестве второго электрода используется корпус насоса. Если датчик уровня находится в погруженном состоянии, то между ним и корпусом насоса протекает микроток. При этом контакты управления работой насоса замкнуты, и насос перекачивает воду. В случае, когда датчик уровня выходит из воды, (насос откачал воду) микротоковая цепь разрывается и включается таймер на отсчет времени задержки заданной при настройке. Время задержки отключения устанавливается при помощи потенциометра, выведенного на переднюю панель реле сухого хода. В крайнем левом положении – задержка будет минимальной, в крайнем правом – максимальной. По истечении этого времени контакты реле управляющего работой насоса отключаются. Включение насоса происходит, когда датчик уровня снова оказывается в воде. Реле сухого хода можно использовать с однофазными скважинными насосами малой мощности (до 1,5 кВт, 11 А). При необходимости подключения более мощного однофазного насоса, либо трехфазного насоса, необходимо использовать магнитный пускатель или контактор соответствующей мощности.

Существует огромное количество разновидностей реле «сухого хода» с датчиками уровня. Мы рассмотрели самый простой вариант, когда используется один датчик уровня и корпус насоса. Существуют схемы с двумя и тремя датчиками уровня. Принцип их работы аналогичен рассмотренному выше варианту.

Это не полный перечень устройств защиты насосного оборудования от режима «сухой ход», да и мы не ставили перед собой задачу рассмотреть все существующие способы и методы защиты центробежных насосов.

Спасибо.

Рабочий процесс водяных насосов сопряжен с многочисленными угрозами для конструкции. К ним можно отнести загрязнения, перегревы двигателя, поломки из-за нарушений в подключениях и т.д. Но даже правильная организация эксплуатационного процесса в соответствии с инструкцией не гарантирует исключения косвенных угроз. Понижение уровня перекачиваемой воды ниже минимального значения может привести к не менее серьезным поломкам. Чтобы этого не произошло, производители рекомендуют использовать для насоса датчик сухого хода, который фиксирует критический уровень рабочей среды и принимает решение об отключении оборудования.

Общий принцип работы устройства

Большинство защитных устройств такого типа сопряжены с управляющей автоматикой. Контроллер фиксирует рабочие параметры для последующей коррекции объемов подачи, включения или отключения агрегата. В этом плане датчики сухого или холостого хода выступают лишь одним из сигнализаторов о состоянии рабочей среды. Определение нехватки воды может производиться разными способами в зависимости от используемого типа датчика сухого хода для насоса. Принцип работы устройств типа манометров, к примеру, базируется на фиксации уровня давления. При достижении порогового уровня детектор посылает сигнал контроллеру, который, в свою очередь, автоматически отключает перекачивающее оборудование. Причем датчик может продолжать свою работу в качестве манометра. И при восстановлении достаточного уровня давления он также через управляющий контроллер возобновляет функцию насоса. Опять же, признаки нехватки воды могут быть разными.

Мультифункциональные реле подключаются к нескольким типами детекторов, что повышает точность определения уровня обслуживаемой среды.

Классификации датчиков сухого хода

Простейшие системы такого вида обеспечивают защиту, руководствуясь показаниями механических сигнализаторов. Это модели поплавкового и проточного типа, которые напрямую конструкционно могут быть связаны с целевым оборудованием. Для эффективной работы подобных устройств не обязательно даже введение автоматики. Чаще всего механическая защита используется для скважинного насоса. Датчик сухого хода в этом случае должен определять даже не критический уровень нехватки перекачиваемой среды, а его приближение к месту забора. Например, оптимальная высота водного столба у насосов скважинного типа в среднем составляет 150-200 см, и понижение до 100 см будет критической точкой. Автоматические системы, как уже отмечалось выше, предполагают контроль посредством автоматики. Реле управления прекращает энергоснабжение, и оборудование останавливается. Но в обоих случаях принципы определения параметров водоснабжения могут быть разными.

Поплавковые датчики

Такие модели широко используются в оборудовании, которое перекачивает воду из колодцев, накопительных резервуаров или дренажных систем. Когда в месте забора уровень воды понижается, происходит замыкание, и датчик отключает питание. Это происходит параллельно с опусканием поплавкового детектора, соединенного с контактами в фазах системы энергоснабжения. Если речь идет о погружных системах, то датчик защиты насоса от сухого хода размещается над защитной решеткой патрубка или донным клапаном. Устройство может интегрироваться опционально, или же в базовом конструкционном исполнении входить в состав насоса.

Проточные реле с датчиками давления

В данном случае реализуется пресс-контроль. Штатный режим работы системы управления фиксирует температурный режим и показатели давления. Второй параметр рассматривается как целевое значение для определения рисков холостого хода. По умолчанию пресс-контроль устанавливается на нормативный показатель 1,5-2 атм. Это пороговый уровень, достижение которого включает или отключает систему в зависимости от динамики к повышению или понижению. Разумеется, пользователь может настраивать датчик сухого хода для насоса на другие пиковые значения, учитывая характеристики оборудования и условия водоснабжения в целом. Некоторые модели скважинных агрегатов с подобными контроллерами не предусматривают автоматическое включение. После остановки в рабочий режим их вводят только вручную, если уровень воды поднялся до приемлемой отметки.

Датчики уровня

Принцип работы электротехнических измерителей уровня жидкости наиболее распространен в промышленности. Подобные устройства применяют для точного контроля уровня технических сред в производственных емкостях, а в последнее время их стали использоваться и в сантехнике.

Как работает датчик сухого хода для насоса этого типа? В контрольное реле входит электронная плата и несколько электродов. Чувствительные элементы устанавливаются в разных точках резервуара, в котором происходит откачивание воды, и в процессе работы обмениваются друг с другом сигналами. Проводником для токов низкой частоты выступает жидкость, поэтому прекращение связи будет означать, что вода отсутствует на достаточном уровне. В момент прерывания сигнала происходит размыкание цепи, и электропитание отключается.

Что учесть в выборе датчика?

Кроме определения подходящего принципа действия устройства, важно учитывать условия, в которых оно будет использоваться. Сам управляющий блок может быть установлен в техническом помещении. Его не обязательно погружать в рабочую среду. Но датчик следует выбирать с акцентом на температурный диапазон и риски физического повреждения. Что касается первого параметра, то оптимальным считается спектр от -1 до 40 ºС. В случае с циркуляционными насосами может обслуживаться и горячая вода, поэтому верхняя температурная планка увеличивается до 70-90 ºС. С точки зрения рабочего процесса важен будет диапазон давлений, которые в принципе сможет контролировать датчик сухого хода для насоса в конкретной системе. Этот показатель в среднем варьируется от 0,5 до 3 атм, а некоторые версии достигают максимума и на уровне 10 атм. Также учитывается и класс защиты. Оптимальным решением для домашнего использования станет модель с маркировкой IP44.

Подключение реле сухого хода

Установка контрольной арматуры выполняется на этапе сборки насосной конструкции. В первую очередь, на всасывающую линию монтируется обратный клапан с фильтром, после чего можно приступать к интеграции защитного реле. Опять же, контроллер и датчики располагаются в разных точках. Главное - чтобы физически момент регистрации критического уровня опережал начало холостого хода.

Электротехническое подключение датчика сухого хода для насоса выполняется в следующей последовательности с питанием от 200 В: розетка - реле - манометр - двигатель. Контуры электропроводки обычно работают с силой тока порядка 10 А, при этом не стоит забывать о заземлении и установке стабилизирующего предохранителя.

Настройка контроллера

Электрическая цепь после установки будет представлять собой разомкнутое двухконтактное реле. В этом состоянии запускать работу насоса нельзя, поскольку он начнет функционировать на том же холостом ходу. Первоначально следует наполнить водой гидроаккумулятор, пока давление не достигнет оптимального уровня. На этот технологический период следует активировать датчик сухого хода для насоса. Принцип его действия на данном этапе настраивается на сервисный режим, при котором допускается холостой ход, но без аварийного сигнала с последующим отключением оборудования. Когда гидроаккумулятор будет способен поддерживать достаточное давление, реле с датчиком переводится в штатный режим эксплуатации. Но перед этим следует установить и пороговое значение давления, при котором электрическая цепь вновь разомкнется.

Производители насосных контроллеров

Высокотехнологичные реле с автоматикой и возможностью предотвращения сухого хода выпускают компании Sturm, Elitech, Metabo и т.д. Наиболее успешные разработки предлагают непосредственные изготовители насосов. К примеру, фирма Grundfos работает над совмещением централизованных панелей управления, в которые входит водоснабжающая арматура и многофункциональный пакет защитной автоматики. Преуспели в этом направлении и отечественные разработчики контроллеров. Датчик сухого хода насоса «Вихрь 68/4/4», к примеру, отличается поддержкой коммутирующего тока 12 А и максимальным давлением на 10 атм. К его особенностям можно отнести и высокий класс защиты - IP65. Достойные по цене и качеству предложения также выпускают компании «Беламос», «Джилекс» и «Зубр».

В каких случаях не стоит использовать защиту от сухого хода?

Далеко не всегда дополнительная нагрузка в виде датчиков себя оправдывает. Очевидно, что перекачивание воды из озера, водоема или пруда не предполагает рисков сухого хода. Другое дело, что к смещению уровня водозабора может привести изменение положения самого оборудования, но подобные проблемы должны решаться более надежной установкой. В скважинах с высоким дебитом также не рекомендуется использовать контроллер насоса. Датчик сухого хода в данном случае просто не будет срабатывать, напрасно расходуя энергию. По крайней мере, для скважин и колодцев можно установить сезонный график, когда риски резкого изменения уровня воды повышаются и понижаются. Соответственно, на эти периоды нужно настраивать и режим работы управляющего оборудования.

В заключение

Недооценивать последствия от холостого хода для насосного оборудования тоже не стоит. У некоторых моделей длительная работа в таком режиме даст о себе знать в виде поломок отдельных расходников, которые можно будет заменить с минимальными затратами. Но есть также целые группы агрегатов, напрямую зависящих от водоснабжения. В модификациях с роторными установками перекачиваемая жидкость может использоваться в качестве технической смазки или охлаждающей среды. Поэтому датчик сухого хода для насоса может предотвратить весьма существенную поломку двигателя. По этой же причине и сами производители в базовых комплектациях все чаще предусматривают наличие контролирующей аппаратуры. Более того, отказ от использования защитных устройств является условием потери гарантии, так как нарушается инструкция по эксплуатации оборудования. Эти нюансы следует учитывать еще при разработке схемы водозабора, оценивая возможности подключения наиболее эффективных средств контроля.

В рубрике «Принадлежности» рассмотрим более подробно алгоритм работы и устройство реле давления с защитой от «сухого хода». Я уже кратко упоминал об этом изделии в статье . Данное устройство совмещает в себе и реле давления и защиту от «сухого хода». Реле управляет по заранее установленным значениям давления выключением и включением как колодезного или скважинного, так и поверхностного насосов, когда они работают вместе с гидроаккумулятором. Данная автоматика также защищает насосное оборудование от работы без протока жидкости, что позволяет пользователю более комфортно в автоматическом режиме эксплуатировать его без постоянного контроля.

Заводская настройка отключения изделия по режиму «сухой ход» составляет 0,4 – 0,6 бар. Если давление в системе водоснабжения изменяется в заданных пределах, это напоминает работу обычного реле давления. Когда давление в системе снизилось до уровня 0,4 – 0,6 бара, устройство отключает насосное оборудование по режиму «сухой ход». Для включения и дальнейшей эксплуатации насоса требуется вмешательство человека.

Технические характеристики изделия

Технические характеристики реле давления с защитой от «сухого хода» рассмотрим на примере FFSG2G. Основные технические характеристики приведены в Таблице 1.

Таблица 1

Устройство, конструкция и принцип работы

Реле давления с защитой от «сухого хода» собрано на металлической пластине, служащей корпусом и закрыто пластиковой крышкой. На (Рис.1) можно посмотреть внутренне устройство и основные элементы.

Корпус 1 металлическая пластина – где располагаются все элементы реле давления с «сухим ходом». Присоединительный фланец 2 с – внутренней резьбой размером 1/4″, используется для подключения автоматики к системе водоснабжения. Фланец при помощи шести винтов крепит мембрану 9 и пятак 10 к корпусу автоматики. Присоединительный фланец мембрана и пятак вместе составляют рабочую камеру. Гайка 3 и маленькая пружина, регулирующие разницу давлений ∆Р. Это разница между давлением отключения и включения автоматики. Чем сильнее сжать пружину (закрутить гайку по часовой стрелке), тем разница ∆Р будет больше. Минимальная разница между давлениями включения и выключения составляет 1,2 бара. Гайка 4 и большая пружина, предназначены для регулировки давления отключения реле. При сжатии пружины (закручиваем гайку по часовой стрелке) давление отключения автоматики увеличивается, а при отпускании гайки давление отключения – уменьшатся. Клеммы 5 и 6 для подключения реле давления к сети питания и к насосному оборудованию. Болты 7 для подключения проводов заземления от сети питания и двигателя. Рычаг 8 запускает реле давления в работу. Кабельные муфты 11 предназначены для крепления электрических кабелей.

Монтаж, электрическое подключение и принцип работы автоматики

Монтаж данного изделия в систему водоснабжения ничем не отличается от монтажа стандартного . По гидравлической части автоматика имеет присоединительную внутреннюю резьбу 1/4 дюйма. Реле можно монтировать как на сам трубопровод, так и на пятерник. Единственным условием для монтажа является то, что рядом с автоматикой для предотвращения флотационных включений, необходимо установить . Емкость гидроаккумулятора зависит от количества точек разбора и потребляемой воды.

Схема подключения реле давления в электрическую сеть показана на (Рис. 2).

Схема электрических подключений автоматики

Насос или насосная станция должны быть включены в розетку, подсоединенную через (УЗО). Для защиты насосного оборудования, необходимо предусмотреть с током, равным номинальному току двигателя.

Принцип работы реле давления с «сухим ходом» следующий. После выполнения всех монтажных работ. Система и насос должны быть заполнены водой и удален воздух из насоса и всасывающего трубопровода. Подаем питание на насос, но насос не запустился, так как контакты реле разомкнуты. Чтобы насос включился нужно нажать на рычаг запуска автоматики и удерживать его в нажатом состоянии до тех пор, пока давление в системе не подымется выше 0,5 бара. После запуска, насос отключится тогда, когда давление в системе достигнет заданного на реле. Регулировать давление отключения насосного оборудования можно при помощи гайки 4 (смотри Рис. 1). Закручивая гайку по часовой стрелке, мы увеличиваем давление отключения насоса. Если гайку откручивать против часовой стрелки, давление отключения насоса уменьшается. Отслеживать давление отключения насоса необходимо по . Когда происходит разбор воды, давление в системе снижается, при достижении нижнего уровня, автоматика включает насос и поддерживает давление в системе. Регулировка разности давлений осуществляется с помощью гайки 3 (Рис. 1). При закручивании гайки разность между давлением включения и отключения увеличивается, а при откручивании гайки уменьшается. Отслеживать давление включения насоса необходимо по манометру. После прекращения разбора воды и достижения заданного давления, насос отключится. В случае, когда начался разбор воды и по какой-то причине (отсутствие воды, отключение света и т.д. и т.п.) давление в системе упадет ниже уровня 0,5 бар, контакты автоматики разомкнутся, и насос больше не включится, так как реле отключилась по режиму «сухой ход». Для последующего запуска автоматики в работу необходимо вмешательство человека. Прежде, чем запустить реле в работу, следует выяснить, по какой причине произошло отключение насоса по «сухому ходу». Если закончилась вода, нужно вновь заполнить всасывающий трубопровод и насос водой, удалить воздух из насоса и трубопровода. Если проблема в энергоснабжении, нужно ее устранить и затем снова произвести запуск автоматики. Нажимаем на рычаг запуска и ждем, пока давление в системе не подымется выше 0,5 бара. После чего реле давления с «сухим ходом» будет продолжать работать в автоматическом режиме.

Эксплуатация, обслуживание и ремонт

В целом данная автоматика очень простая и надежная. Если соблюдать условия эксплуатации реле работает без проблем долго и надежно. Однако, делая поправки на качество нашей воды, качество энергоснабжения или повышенную влажность, в работе могут возникнуть проблемы. Проблемы с реле очень часто приводит к выходу из строя насоса. Чтобы этого избежать следует периодически и при каждом повторном запуске автоматики производить проверку системы и автоматики.

Если вода в системе содержит соли жесткости или в воде большое содержание железа в процессе эксплуатации автоматики происходит постепенное «зарастание» рабочей камеры и фланца отложениями солей жесткости или железа. Наступает такой момент, когда реле перестает работать совсем. Для устранения такого дефекта необходимо демонтировать реле и произвести чистку камеры от отложений солей, выполнив следующие шаги:

1. Обесточиваем автоматику и насос, отключив шнур от сети питания.
2. Сбрасываем давление из системы водоснабжения, открыв ближайший водоразборный кран.
3. Отсоединяем электрические кабели от автоматики. Для этого снимаем пластиковую крышку с автоматики и отсоединяем кабеля от клемм 5, 6 и заземления (смотри Рис. 1)
4. Отсоединяем реле от системы водоснабжения при помощи рожкового ключа на 17.
5. С помощью отвертки откручиваем 6 винтов и снимаем фланец. Производим чистку камеры и фланца от солей.
6. Сборку автоматики производим в обратной последовательности перед монтажом ее нужно уплотнить резьбу с помощью ленты фум или герметика.

К перебоям в работе автоматики приводит также повышенная влажность (окисление контактов), колебания напряжения питающей сети (подгорание контактов). В этих случаях следует заменить автоматику на новую. Как и любая техника реле с «сухим ходом» требует к себе внимания.

Спасибо за проявленный интерес.

P.S. Не упустите возможность сделать доброе дело: нажмите на кнопки социальных сетей расположенных на верху страницы, в которых вы зарегистрированы, чтобы и другие люди тоже получили пользу от этого поста. БОЛЬШОЕ СПАСИБО !