Шкаф управления насосами: виды, схемы подключения, обзор популярных моделей

Шкаф управления насосами — виды, назначение, схемы подключения

Опубликовано Артём в 02.06.2019 02.06.2019

Пробурив на дачном участке скважину и установив систему водоснабжения с погружным насосом, невольно задаешься вопросом: как сделать, чтобы насос работал более продуктивно, дольше не выходил из строя и имел несколько режимов работы? К тому же неплохо было бы автоматизировать процесс водоснабжения, особенно в том случае, если насосов два или более. Выход прост: следует установить распределительный щит или шкаф управления насосами.

Что собой представляет шкаф для управления насосом

Это аппарат для управления и контроля, который работает в комплексе. В него входят:

  • Силовые коммутационные аппараты.
  • Устройства защиты, преобразователь частоты, микропроцессорный модуль. Все они могут присутствовать как все вместе, так и по отдельности.

Шкаф для управления и контролем за насосами, представлен как постоянное отслеживание изменений в данных системы. А так же определение оптимального режима работы двигателя насоса. Одним из лидеров являются шкафы Pasys.

Чем продиктовано требование?

Всё достаточно просто. При работе небольшого агрегата, который отвечает за какую-либо одну функцию, требования к самому качеству работы двигателя могут быть не так высоки. Но если электродвигатель трудится в системе гидроустановки или системе автономного отопления большого многоэтажного дома, то к стабильности и равномерности работы насоса предъявлены особые требования.

Рассмотрим работу насосной станции на базе примера силовой гидроустановки системы отопления многоэтажки.

Как известно, новейшие системы отопления высотных зданий построены на базе двухконтурных систем. Это означает, что горячая вода, подаваемая в техническое помещение дома, не прогоняется через все этажи, а поступает в первичный контур системы теплообменника. А вот та вода, которая содержится во вторичном контуре, при помощи насосной станции прогоняется по всем этажам.

Если за давление и аквапоток в первичном контуре отвечает поставщик тепла, то за второй контур отвечает насос. Посему, к поддержанию одинакового и равномерного давления в системе предъявляются высокие требования. Если насос будет работать не равномерно и тем более, допускать резкие пуски, то будет возникать сильный гидроудар в системе, что может привести к разрыву тепловой магистрали или срыву кранов.

Вот тут-то на помощь приходит шкаф управления гидронасосом на базе частотника. Именно он обеспечивает плавное и своевременное регулирование оборотов электрического двигателя, что в свою очередь, позволяет вовремя выравнивать давление в системе. При падении давления обороты электромотора повышаются пропорционально величине падения давления, а при стабилизации давления, обороты падают до установленного номинала.

Система работает автоматически за счёт работы датчиков давления и частотного преобразователя с программируемым управлением.

Помимо всего прочего, если электромотор используется в системе водоснабжения или работает с иной токопроводящей жидкостью, то шкаф в обязательном порядке оборудуется автоматами отключения питания и системой УЗО. Таким образом, этот агрегат становится абсолютно безопасным для человека.

Сферы применения шкафов управления на базе частотника

Шкаф управления с частотным (регулируемым) приводом может работать в производственных помещениях, цехах, общественных местах (помещениях), административных зданиях, развлекательных учреждениях, спортивных залах, клубах, вокзалах и прочих больших зданиях.
Могут применяться в отдельных тепловых пунктах системы городского парового отопления, в системе водоснабжения больших объектов и небольших сёл, в котельных.

Шкаф управления с преобразователем частоты обладает несколькими основными функциями:

  1. Поддерживает заданное настройками давление в системе подачи воды.
  2. Контролирует работу системы насосов. При прекращении работы основного насоса система может переключить работу на резервный.
  3. Контроль над попеременным включением и отключением насосов в системе, что позволяет распределить нагрузку на электродвигатели и даст время на проведение ТО.
  4. Позволяет переходить на ручное управление насосной станцией.
  5. Обеспечивает возможность удалённого управления насосами и подключение к пульту диспетчера.

К основным преимуществам применения шкафов управления электродвигателями на базе частотного преобразователя можно отнести:

  • Существенное понижение расхода электрической энергии.
  • Увеличение срока службы электрических двигателей, насосных узлов и систем трубопровода.
  • Максимально сниженный риск возникновения гидроударов в системе трубопроводов.
  • Облегчение работы персонала по обслуживанию насосов.
  • Уменьшение расходов на численность обслуживающего персонала.

Как правило, базовая комплектация такого шкафа управления содержит:

  1. АВР. Систему аварийного переход от основного источника питания к резервному.
  2. Частотный преобразователь. Позволяет осуществлять плавный пуск, регулирование давления, поддержание заданного давления за счёт показаний датчиков на выходе.
  3. Программируемый контроллер управления насосной станцией.
  4. Электромонтажные элементы, системы защиты (УЗО, автоматы отключения, и прочие).
  5. Панель управления и выводы сигнальных ламп.
  6. Опционально может иметь место и сетевой концентратор со стабилизатором напряжения. Он нужен для интеграции шкафа в диспетчерскую систему управления, а стабилизатор нужен для того, чтобы помехи в сети питания, которые возникают от работы частотника, не вывели из строя сетевой концентратор.

Такая комплектация, как правило, окупается в срок до двух лет. Может и раньше. Чем больше мощность насосной станции и чем больше она обслуживает площадей, тем быстрее окупается шкаф управления.

Дополнительно шкаф управления может обеспечивать:

  • Комплексную защиту работы и состояния электрических двигателей (за счёт контроля потребляемого тока, определения температуры обмоток), времени непрерывной работы.
  • Немедленный переход из автоматического режима в ручной с предоставлением полного контроля процесса работы оператору.
  • Управление микропроцессором, согласно данным сигналов датчиков перегрузки, давления, определения отсутствия воды в системе.
  • Автоматическую остановку насос, если пропала вода в системе (с выводом соответствующего сигнала на панель управления и/или передачу сигнала тревоги диспетчеру).
  • Остановка насосов при получении сигнала о перегреве или заклинивании крыльчатки насоса.
  • Также может быть остановлен при полном отсутствии сигнала (выход из строя датчика).
  • Остановка насосов при обнаружении короткого замыкания в обмотке или в системе питания станции.
  • Отключение питания двигателей, при обнаружении ошибочного подключения фаз. Система сможет автоматически включить питание, как только ошибка будет устранена.
  • Обеспечение автоматической взаимной подстраховки электродвигателей.
  • Отображение состояния каждого двигателя в системе. Сигнал может быть выведен как на панель управления, так и отправлен диспетчеру через сетевой интерфейс.
  • Выведение на панель управления сигнала об аварии самого частотника.
  • Попеременное программируемое управление двигателями, автоматическое назначение каждого из двигателей основным, по мере необходимости.
  • Установление запрета на пуск определённого двигателя, в работе которого обнаружена критическая ошибка (заклинивание ротора, перегрев, сильно завышенное потребление тока).
  • Защита корпуса по европейским стандартам безопасности (влага, температура, огонь).

Применение шкафов с частотным управлением позволило вывести системы управления насосными станциями на высокий технологичный уровень. Сегодня развитие диспетчерского управления гидронасосами позволяет десяти сотрудника диспетчерской управлять гидросистемой большого города, без ущерба качеству работы гидромагистралей и систем отопления.

Стандартная комплектация блоков

Большинство моделей щитов, с помощью которых производиться управление насосом, имеют практически одинаковую комплектацию. Она состоит из таких элементов:

  • Металлического корпуса прямоугольной формы. На лицевой стороне корпуса расположен щит управления насосами. Размеры и конструкция корпуса может быть разной, однако на нем всегда присутствуют кнопки «Пуск» и «Стоп»;
  • Ручного переключателя, позволяющего включать и выключать насосное оборудование;
  • Защитного предохранителя;
  • Блока с частотными преобразователями, позволяющими контролировать работу асинхронных моторов;
  • Системы автоматического управления насосом, включающей и отключающей агрегат в плановом и аварийном режиме;
  • Набора датчиков, контролирующих насосы по давлению и по уровню воды;
  • Термореле;
  • Световой сигнализации в виде комплекта лампочек.

Каждый из перечисленных элементов из комплекта шкафа играет важную роль в системе. Функции блока управления зависят от количества насосов. Если их больше двух, то устройство отвечает за поочередное переключение агрегатов.

Температурный датчик защищает оборудование от перегрева – это часто требуется при работе с погружным насосом в скважинах с небольшим дебитом. Электронный блок управления насосом отключает агрегат, а при наступлении определенных рабочих условий снова включает его.

Стандартный состав распределительных шкафов

В зависимости от количества обслуживаемых агрегатов изделие может иметь различное наполнение. Для примера возьмем шкаф управления погружными насосами, имеющими асинхронные двигатели переменного тока.

Размеры шкафа зависят от его наполнения и выполняемых функций. Металлический каркас устанавливают на стене или на полу

    • внешняя панель управления;
    • органы управления (кнопки, переключатели) системой;
    • частотный преобразователь;
    • измеритель давления воды (для автоматического регулирования работы механизмов в зависимости от ее уровня);
    • защиту от «сухого хода»;
    • световую сигнализацию (лампочки);
    • выключатели для защиты двигателя и преобразователя частоты;
    • два режима управления нагрузкой: ручной и автоматический;

Схема расположения компонентов шкафа, регулирующего работу одного насоса

Хотя работа шкафа предусматривает и ручное управление, основное время он должен работать в автоматическом режиме.

При запуске авторежима частотный преобразователь плавно приводит в действие двигатель погружного насоса до тех пор, пока давление воды не достигнет заданного параметра. Когда активный разбор воды прекращается, частота снижается и насос останавливается.

Особенности обслуживания шкафов

Перед тем, как начать пользоваться автоматикой, следует тщательно изучить инструкцию и схемы, прилагаемые к изделию. Любая схема шкафа управления насосами отображает расположение электроники, структуру устройства в целом, интерфейсы для подключения насосов, каналы защиты двигателя.

Схемы электронного наполнения шкафов управления отображают расположение всех элементов

Любые манипуляции с механизмами – чистка, осмотр, ремонт — должны проводиться при выключенном электропитании (лампочка «Сеть» не горит).

Следует следить за чистотой фильтров вентиляционных решеток, чаще всего они бывают сменными. Радиатор частотного преобразователя и вентилятор необходимо также очищать от пыли. Чтобы подключения функционировали без перебоев, нужно подтягивать крепежные винты.

О технических характеристиках шкафа управления расскажет его маркировка

Иногда возникают неисправности в системе. Некоторые из них устраняются своими силами, другие – специалистами или после консультации с производителем. Например, на табло появилась надпись «Авария» — «низкое давление». Это значит, что отреагировала защита «от сухого хода» — скорее всего, в скважине нет воды. Пока вода не появится, насос будет заблокирован.

Схема

Пример использования частотного преобразователя VFD-F

Система управления группой насосов.

Управление погружным насосом.

Насосные станции на базе контроллеров Danfoss MCX CWS (PCM CWS)

Видео: как собрать шкаф управления насосом своими руками

Обслуживание и техническая поддержка оборудования

Многие компании-производители заявляют, что выпущенные ими шкафы контроля насосами не требуют никакого обслуживания. Вместе с тем, шкафы нуждаются в регулярных проверках основных элементов.

Перед проверкой или заменой элементов, систему следует отключить от электрического питания и исключить возможность повторного включения. Также потребуется проверить надежность всех креплений и соединений. Чтобы не допустить ошибок при ремонте, нужно внимательно изучить руководство по эксплуатации оборудования. В нем указан список возможных неисправностей и способы их устранения. К примеру, одной из типичных поломок служит не срабатывание лампочки, оповещающей о подключении шкафа к электрической сети. Причин этой неисправности может быть несколько – отсутствие напряжение и поломка автоматического выключателя. Согласно указаниям, в качестве ремонта нужно заменить выключатель или наладить электрическое питание.

Читайте также:  Рейтинг лучших счетчиков холодной и горячей воды для квартиры: десятка моделей + нюансы выбора расходомеров

Если появилась неисправность, которую не удается решить своими силами, то придется обратиться за помощью в сервисный центр.

Кол-во блоков: 17 | Общее кол-во символов: 19610
Количество использованных доноров: 4
Информация по каждому донору:

Шкаф управления насосами — что это такое и когда его нужно устанавливать?

Пробурив на дачном участке скважину и установив систему водоснабжения с погружным насосом, невольно задаешься вопросом: как сделать, чтобы насос работал более продуктивно, дольше не выходил из строя и имел несколько режимов работы? К тому же неплохо было бы автоматизировать процесс водоснабжения, особенно в том случае, если насосов два или более. Выход прост: следует установить распределительный щит или шкаф управления насосами.

Назначение и функции шкафов управления

Схема управления дренажным насосом демонстрирует варианты регулировки одного, двух и трех дренажных насосов

Без погружного насоса невозможна работа систем отопления, водоснабжения, пожаротушения, а шкаф управления дренажным насосом необходим для автоматизации откачки жидкости.

Если нет опыта работы со шкафами управления, настройку и ввод в эксплуатацию лучше доверить специалисту

Установив шкаф управления скважинным насосом, владелец дома обретет отдых и покой, так как дальше работу оборудования будет контролировать электронная «начинка».

Будет обеспечен и плавный безопасный пуск электродвигателя, и регулирование частотного преобразователя. Такие параметры, как давление, уровень воды и температура также будут находиться под наблюдением.

На данной схеме хорошо видно, где должен находиться шкаф управления насосами и как он совмещен с системой подачи воды

Если используется шкаф управления двумя насосами, то функции его еще шире:

    • в аварийной ситуации с одним насосом он оперативно подключает второй, резервный;
    • выравнивает изнашиваемость агрегатов, регулируя их сменную работу;
    • при простое одного из механизмов предотвращает его заиливание;
    • дает возможность ручной блокировки одного из насосов;
    • содержит программы управления двумя и более агрегатами;

выдает информацию по каждому механизму в отдельности.

На схеме показана схема взаимодействия панели управления и скважинного насоса с сопутствующим оборудованием

Стандартный состав распределительных шкафов

В зависимости от количества обслуживаемых агрегатов изделие может иметь различное наполнение. Для примера возьмем шкаф управления погружными насосами, имеющими асинхронные двигатели переменного тока.

Размеры шкафа зависят от его наполнения и выполняемых функций. Металлический каркас устанавливают на стене или на полу

    • внешняя панель управления;
    • органы управления (кнопки, переключатели) системой;
    • частотный преобразователь;
    • измеритель давления воды (для автоматического регулирования работы механизмов в зависимости от ее уровня);
    • защиту от «сухого хода»;
    • световую сигнализацию (лампочки);
    • выключатели для защиты двигателя и преобразователя частоты;
    • два режима управления нагрузкой: ручной и автоматический;

Схема расположения компонентов шкафа, регулирующего работу одного насоса

Хотя работа шкафа предусматривает и ручное управление, основное время он должен работать в автоматическом режиме.

При запуске авторежима частотный преобразователь плавно приводит в действие двигатель погружного насоса до тех пор, пока давление воды не достигнет заданного параметра. Когда активный разбор воды прекращается, частота снижается и насос останавливается.

Шкафы управления на заказ

Многие производители насосов и насосных станций поставляют готовые к использованию изделия. Например, концерн Grundfos выпускает целый ряд шкафов для автоматического управления подачей и откачиванием воды.

Большой популярностью пользуется продукция компании Grundfos

Но есть и другой вариант – изготовление изделия на заказ. Что необходимо учитывать, заказывая шкаф управления?

  1. Количество электродвигателей и их параметры (мощность, частота вращения, напряжение).
  2. Тип управления (ручное, автоматическое, дистанционное).
  3. Режим пуска двигателя (прямой, частотный преобразователь, комбинированный, плавный).
  4. Условия окружающей среды (влажность, температура).

Особенности обслуживания шкафов

Перед тем, как начать пользоваться автоматикой, следует тщательно изучить инструкцию и схемы, прилагаемые к изделию. Любая схема шкафа управления насосами отображает расположение электроники, структуру устройства в целом, интерфейсы для подключения насосов, каналы защиты двигателя.

Схемы электронного наполнения шкафов управления отображают расположение всех элементов

Любые манипуляции с механизмами – чистка, осмотр, ремонт — должны проводиться при выключенном электропитании (лампочка «Сеть» не горит).

Следует следить за чистотой фильтров вентиляционных решеток, чаще всего они бывают сменными. Радиатор частотного преобразователя и вентилятор необходимо также очищать от пыли. Чтобы подключения функционировали без перебоев, нужно подтягивать крепежные винты.

О технических характеристиках шкафа управления расскажет его маркировка

Иногда возникают неисправности в системе. Некоторые из них устраняются своими силами, другие – специалистами или после консультации с производителем. Например, на табло появилась надпись «Авария» — «низкое давление». Это значит, что отреагировала защита «от сухого хода» — скорее всего, в скважине нет воды. Пока вода не появится, насос будет заблокирован.

Сантехник .

Телефон Сантехника 8 (499) 340-12-26 e-mail mossantehservis@mail.ru

воскресенье, 28 апреля 2019 г.

Шкаф управления насосами (ШУН) — виды, схемы подключения, обзор популярных моделей

  • Контроль напряжения в сети, необходимого для бесперебойной работы оборудования;
  • Предохранение механизмов от перебоев электропитания и коротких замыканий;
  • Контроль уровня воды в скважине (или другом резервуаре) и реагирование на ее недостаток;
  • Фиксирование скачков давления и регулировка оптимальных параметров (остановка двигателя при достижении критической отметки, запуск при выравнивании показателей);
  • Дистанционное управление скважинными насосами, прямой доступ к которым невозможен;
  • Распределение нагрузки между несколькими агрегатами или аварийное подключение запасного варианта.
Изображение корпуса и схема шкафа управления с пуско-защитной аппаратурой и платой автоматического перезапуска резервной нагрузки без уточнения конкретной модификации
Пример структурной схемы автоматизации насосной станции с двумя подключенными насосами (380 В), в которой используется частотно-регулируемый электрический привод

Управление насосом Напор 3.3: функциональная схема устройства. Выполняется автоматическое выключение и фиксация аварийной ситуации при перегрузке, «сухом ходе», изменении уровня воды в резервуаре
  • Прямоугольный металлический корпус с расположенной на лицевой стороне панелью управления. Конструкция панели может отличаться, но на ней обязательно присутствуют индикаторы и кнопки типа «Пуск» или «Стоп».
  • Переключатель (один или несколько), позволяющий включать/выключать насос в ручном режиме.
  • Предохранители и элементы защиты.
  • Узел контроля, регулирующий напряжение трех фаз.
  • Преобразователь частоты, необходимый для контроля над асинхронным двигателем.
  • Автоматический блок регулировки, отвечающий за плановое и аварийное отключение оборудования.
  • Комплект датчиков, показывающих давление и температуру воды.
  • Термическое реле.
  • Набор лампочек – световая сигнализация.
Панель управления двумя насосами, работающими в режиме резервного использования. Преимущество интервального включения – равномерное распределение нагрузки и увеличение запланированного ресурса

Обратите внимание! Практически все отлаженные системы имеют возможность перехода с полностью автоматизированного управления на ручное. Это необходимо для технического обслуживания, ремонтных работ, замены изношенных или перегоревших деталей

Обратите внимание! Так называемый «теплый пакет» — это слой утеплителя, проложенный с внутренней стороны. Теплоизолированные ШУНы эксплуатируются при достаточно широком температурном диапазоне – от -40ºС до +55 ºС

Обратите внимание! Индикация подразумевает расположение на крышке шкафа электронного табло с показаниями напряжения и силы тока, а также статистических данных: количества пусков, рабочих часов двигателей, объема воды

На крышке корпуса расположены кнопки включения/выключения, тумблер, отвечающий за выбор режима работы, комплект индикаторов, сигнализирующих об исправности системы
  • Автоматический включатель;
  • Реле защиты;
  • Контактор;
  • Источник резервного питания;
  • Контроллер.
Образец подключения модели ШУН-0.18-15 (для дренажного или пожарного насоса) от производителя Рубеж с одним приводом и контроллером, регулирующим работу оборудования
Тройная схема с изображением работы шкафа на 1, 2 и 3 насоса с поплавковой автоматикой. При наличии 2 и более насосов предлагается распределение нагрузки между рабочим и резервным оборудованием

Схема электрических соединений шкафа управления насосным оборудованием ОВЕН ШУН 1. Благодаря использованию фирменных частотных преобразователей ОВЕН экономия электроэнергии достигает 35%
  • Монтаж производится в зоне, защищенной от взрывов.
  • Температура и влажность в помещении должны соответствовать параметрам, обозначенным производителем (например, температура от 0ºС до +30ºС).
  • Подключение электрооборудования должно производиться лицом, имеющим специальный допуск.
  • Параметры ШУН должны совпадать с параметрами всего подключаемого оборудования.
  • Монтаж выполняется согласно принципиальным схемам, приведенным в приложении к инструкции.
  • Сечение кабеля должно совпадать с данными, указанными в инструкции.

Обратите внимание! В отличие от больших промышленных шкафов, бытовые модели компактны и легки, поэтому чаще всего они выпускаются в настенном исполнении

  • Напряжение – 380 В, 50 Гц
  • Мощность двигателей подключаемого оборудования – от 1,1 до 110 кВт
  • Температурный диапазон – от -30°С до +40 °С
  • Степень защиты: IP54
  • Напряжение – 380 В, 50 Гц
  • Мощность двигателей подключаемого оборудования – от 0.75 до 220 кВт
  • Температурный диапазон – от -10°С до +35 °С
  • Степень защиты: IP54
  • Напряжение – 1х220 В или 3х380 В, 50 Гц
  • Мощность двигателей подключаемого оборудования – до 7,5 кВт на каждый двигатель
  • Температурный диапазон – от 0°С до +40 °С
  • Степень защиты: IP65
  • Напряжение –380 В, 50 Гц
  • Мощность двигателей подключаемого оборудования – от 0,37 до 450 кВт
  • Температурный диапазон – от +1°С до +40 °С
  • Степень защиты: IP54




Шкаф управления насосами: что собой представляет и назначение

Сегодня, на частных участках часто нет общего водоснабжения, ничего не остается, как прорубить скважину и добывать воду из нее при помощи погружного насоса.

Тогда встает вопрос, как сделать работу оборудования белее продуктивной? Что нужно для более долгой работы аппарата? А ведь хочется, что бы он имел не один режим работы. К тому автоматизировать процесс не мешало. В этом случае на помощь придет шкаф для управления насосом.

Что собой представляет шкаф для управления насосом

Это аппарат для управления и контроля, который работает в комплексе. В него входят:

  • Силовые коммутационные аппараты.
  • Устройства защиты, преобразователь частоты, микропроцессорный модуль. Все они могут присутствовать как все вместе, так и по отдельности.

Шкаф для управления и контролем за насосами, представлен как постоянное отслеживание изменений в данных системы. А так же определение оптимального режима работы двигателя насоса. Одним из лидеров являются шкафы Pasys.

Особенности устройства

Прежде чем начать работу с таким аппаратом, нужно внимательно изучить инструкцию и приложенные к нему схемы. В любой схеме указывается расположение электроники, структура интерфейса, интерфейсы для подключения и каналы защиты двигателя.

Читайте также:  Дачный умывальник с подогревом воды: рейтинг лучших моделей + советы потенциальным покупателям

Следует помнить, что любые действия относительно механизма (осмотр, очистка или ремонт), производятся только при выключенном устройстве из электросети (в этом случае индикатор «Сеть» не будет гореть).

Не нужно забывать о чистке фильтров вентиляции. В большинстве случаев они сменные. Другие детали тоже требуют очистки от пыли. Обязательным действием является подтягивание крепежных винтов.

Большинство неисправностей можно устранить собственными силами. Но с некоторыми лучше обратиться к специалистам.

К примеру, если появится надпись «Авария — низкое давление». Это результат защиты от сухого хода. Нужно проверить наличие воды в скважине. Пока не восстановится подача воды к устройству, он будет блокирован.

Все элементы, из которых состоит стандартный шкаф для управления насосами:

  • Корпус. Он выполнен как обычный металлический короб. Такой выбор материала обусловлен креплением при помощи электротехнических инструментов.
  • Панель лицевая. Представлена в виде двери в коробе. В нее встроены функция управления началом и окончанием работы. Помимо этого на этой панели расположены индикаторы работы. Они отвечают за насосы и датчики. И реле переключения. Используется, для смены ручного на авто режим и обратно.
  • Блок за контролем фаз. Он подключается ближе всего к передней панели короба. Его составляющие: три датчика, которые производят отслеживание нагрузку на фазах.
  • Контактор. Передает энергию на клеммы насоса. И отключает аппарат от сети.
  • Предохранитель. Реле предотвращающее последствия короткого замыкания.
  • Управляющий блок. Его задача контроль режимов работы насосов. Обязательным элементом в него входят датчик отключения/включения насоса, а также датчик переполнения.
  • Частотный преобразователь. Предназначен для управления оборотами вала в асинхронном двигателе насоса. Наращивает или сбрасывает частоту вращения на момент старт/стоп устройства.
  • Датчики температуры и давления. Служат для пресечения попыток запустить насос в случаях, когда это не допустимо. Это может быть как повышенное давление, так и обледенение труб.

Такой комплектации шкафов управления насосами, придерживаются большинство производителей. Но не стоит забывать, что каждая компания старается внедрить в свое устройство что-то новое или отличное от других. Это повышает их конкурентоспособность.

Для чего предназначено устройство

Шкаф для управления насосами представляются в качестве обязательного элемента для автономной подачи воды. Насос, опущенный в скважину, требует управления и контроля на расстоянии. Если этого не будет, насос быстро перегорит.

Задачи, которые решаются при помощи шкафа управляющем насосом:

  • Как для любого устройства, для шкафа управления насосом требуется управление. Оно может быть как ручное, так и в автоматическом режиме. Его используют для того, что бы сократить потребление насосом электроэнергии, а так же для защиты двигателя от недопустимых или нежелательных рабочих режимов. Все это продлевает жизнь устройства.
  • Он занимается отслеживанием параметров эксплуатации: давление в трубах, температура воды, уровень вод в скважине. От этих напрямую зависит способность к работе насоса.
  • Это устройство, которое управляет насосами, оптимизирует данные даваемого на клеммы двигателя насоса. А так же производит регулирование частот вращения вала устройства. Производит он это как на старте, так и при остановке аппарата. Управление шкафом может быть одного или нескольких насосов.

Если планируется использовать управляющий шкаф для более, чем одного насоса, то его функции несколько расширяются. А точнее, расширяется количество его комплектующих. Увеличивается количество опций:

  • Контроль за периодичностью работы устройства. Тогда управление происходит переменно, то одним, то вторым насосом. Это предотвращает преждевременный износ частей используемых устройств. Таким образом, время службу оборудования увеличится в два раза.
  • Контроль за непрерывностью работы насосов. Это значит, что если один из устройств выйдет из строя, то его заменит другой (резервный).
  • Контроль за уровнем работоспособности. К этому устройству можно подключить разнообразные аппараты. Это означает, что для управления и контроля пожарным насосом или дренажным насосом не потребуется разные устройства. В данном случае все функции совмещены. Такое устройство наделено специальными блоками для управления и синхронизации.

Вывод

В общем, шкаф для управления насосами — представляется важнейшим элементом для управления подачи воды через погружной насос к потребителю. Без его помощи насос (насосы) могут достаточно быстро выйти из строя. А преждевременная поломка оборудования повлечет за собой дополнительные расходы. Именно для этого представленный аппарат.

Видео: как собрать шкаф управления насосом своими руками

Как работает шкаф управления насосами

Здесь вы узнаете:

Шкаф управления насосами – распределительная станция для контроля насосного оборудования и исправности коммуникаций, рационального автоматического управления.

Назначение и комплектация шкафа управления насосами

Техническая начинка разных моделей отличается, так как пункты контроля имеют индивидуальную функциональную направленность.

Производители предлагают готовые стандартные схемы, но они не всегда отвечают конкретным требованиям, поэтому существует такая услуга, как изготовление блока управления на заказ. Для начала постараемся рассмотреть общие позиции, объединяющие все модели.

Краткое описание стандартной комплектации

Наличие тех или иных элементов зависит от количества и категории насосов, узких или более широких технических возможностей, наличия дополнительных функций.

Базовая комплектация у большей части моделей, выставленных на продажу, выглядит следующим образом:

  • Прямоугольный металлический корпус с расположенной на лицевой стороне панелью управления. Конструкция панели может отличаться, но на ней обязательно присутствуют индикаторы и кнопки типа «Пуск» или «Стоп».
  • Переключатель (один или несколько), позволяющий включать/выключать насос в ручном режиме.
  • Предохранители и элементы защиты.
  • Узел контроля, регулирующий напряжение трех фаз.
  • Преобразователь частоты, необходимый для контроля над асинхронным двигателем.
  • Автоматический блок регулировки, отвечающий за плановое и аварийное отключение оборудования.
  • Комплект датчиков, показывающих давление и температуру воды.
  • Термическое реле.
  • Набор лампочек – световая сигнализация.

Основные функции, заложенные в блок управления, зависят от нескольких факторов. Например, при наличии 2 насосов, основного и дополнительного (резервного), устанавливается программа, позволяющая включать оба механизма поочередно.

Панель управления двумя насосами, работающими в режиме резервного использования. Преимущество интервального включения – равномерное распределение нагрузки и увеличение запланированного ресурса.

Датчик температуры предохраняет технику от перегрева и работы в режиме сухого хода (вероятность возникновения подобной ситуации происходит часто в скважинах с недостаточным дебитом). Автоматика останавливает работу оборудования, а при наступлении благополучных условий для забора воды вновь включает двигатель подключенного насоса.

  • Станция управления насосным оборудованием обеспечит сокращение потребления электроэнергии и гарантирует продление рабочего ресурса
  • Шкаф управления для одного или нескольких (до 9ти) погружных насосов автоматически запускает их при заборе воды из системы и понижении в ней давления
  • ШУН погружного насоса оснащен предохранителем релейного типа для предотвращения воздействия на оборудование коротких замыканий и назревания аварийных ситуаций
  • Питание станции управления насосами может осуществляться от централизованной сети или от автономного электрогенератора

Приборы защиты от скачков напряжения, пропадания фаз, неверного подключения предохраняют механизмы и не позволяют им работать в аварийном режиме. Они корректируют параметры сети, и только после выравнивания показателей автоматически подключают оборудование.

Примерно так же функционирует защита от перегрузок. Например, существует запрет на одновременную активизацию двух насосов, что приводит к лишним расходам и нерациональному использованию оборудования.

Предположим, если вышел из строя один насос, его можно беспрепятственно извлечь и отправить в ремонт, отключив автоматику и используя ручное управление.

Как работают шкафы управления насосами

Условно процесс действия этих приборов можно представить в виде 3 следующих этапов:

  1. При активном автоматическом режиме управления устройство осуществляет пуск двигателя насоса.
  2. Во включенном состоянии насос поддерживается до тех пор, пока давление жидкости в системе не достигнет заданного значения.
  3. Шкаф управления отключает насос при отсутствии расхода в гидравлическом контуре.

При активном использовании воды устройство поддерживает агрегат в рабочем состоянии до тех пор, пока пиковое потребление не завершится, и давление не достигнет установленного задания.

Как выбрать шкаф управления насосами

Подавляющее большинство современных отечественных и зарубежных фирм-производителей выпускает полностью готовое к эксплуатации оборудование. Для того чтобы не ошибиться при покупке шкафа управления насосами, необходимо обратить внимание на следующие параметры:

  1. Год выпуска. В идеале он должен совпадать с датой производства подключаемого оборудования.
  2. Параметры и количество поддерживаемых агрегатов. В этом случае необходимо учитывать мощность прибора, ток и рабочее напряжение двигателя.
  3. Тип управления. Оно может быть ручным, автоматическим и дистанционным.
  4. Условия эксплуатации. Сюда относятся такие важные показатели, как температура и влажность воздуха.

Кроме того, покупая ШУН, уделите внимание его рабочим показателям, качеству сборки и совместимости с подключаемыми насосами.

Соблюдение этих простых правил поможет вам избежать ошибки и приобрести долговечное и производительное оборудование.

Шкаф управления одним насосом (ШУН-1)

Самыми простыми шкафами управления являются шкафы управления одним насосом (ШУН-1). Для его работы достаточно установить один управляющий элемент – контактор, софтстартер или преобразователь частоты. Логика работы самая простая – включить/отключить насос по сигналу или с кнопок “Пуск”, “Стоп”. ШУН-1 целесообразно использовать в бытовых системах водоснабжения, в системах откачивания жидкости, орошения, циркуляции и т.д.


Шкаф управления 1 насосом 75 кВт с преобразователем частоты ATV 630 на базе оборудования Schneider ElectricШкаф управления 1 насосом 30 кВт (плавный пуск) на базе устройства плавного пуска PSR, оборудование Schneider ElectricШкаф управления 1 насосом 4 кВт с преобразователем частоты ATV 212 на базе оборудования Schneider Electric

Шкафы управления несколькими насосами (ШУН-2, ШУН-3, ШУН-4)

Если же требуется более сложная логика работы, или резервирование по насосам – используют шкафы управления одновременно 2-,3-,4 и более насосами (обычно они называются просто, ШУН-2, ШУН-3, ШУН-4).

Такие системы обычно используются в шкафах управления циркуляционными насосами, скважинными (погружными) насосами в системах водоснабжения и водоотведения. Но наиболее частое применение шкафов управления несколькими насосами можно встретить в системах канализации жилых домов (шкафы управления КНС), очистных сооружений или ливневых канализаций, где необходимо обеспечить откачивание жидкости для недопущения подъема уровня выше определенного.

Шкаф управления КНС с АВР, 2 насоса (плавный пуск), контроллер Siemens Simatic S7-1200 на базе оборудования АВВШкаф управления 2 насосами с контроллером Segnetics на базе оборудования Schneider ElectricШУДН – 2, 18,5 кВт, 2 насоса (плавный пуск), контроллер Modicon М172, на базе оборудования АВВ и Schneider Electric

По умолчанию в шкафах управления несколькими насосами нашего производства реализована схема каскадного запуска, где все насосы являются рабочими. Принцип работы такого запуска достаточно прост: по заданному алгоритму шкаф управления при необходимости меняет ведущий насос, во время эксплуатации насчитывается время наработки каждого насоса. Насос с наибольшим временем наработки всегда отключается первым, с наименьшей — всегда первым включается. При возникновении неисправности ведущего насоса идет переключение на резервный. Как и ШУН — 1 шкафы управления несколькими насосами имеют автоматический и ручной режим работы.

При ручном режиме управление насосами осуществляется с помощью кнопок «Пуск» и «Стоп» вне зависимости от положения датчиков уровня.

В автоматическом режиме сигналы на запуск и остановку поступают от внешних устройств контроля уровня (см. схему).

Читайте также:  Дезинфекция воды в колодце: особенности проведения процедуры обеззараживания

Управление 1 насосом

  • Поплавок №1-отключение насоса
  • Поплавок №2-запуск насоса
  • Поплавок №3-Перелив (сигнал в диспетчерский пункт)

Управление 2 насосами

  • Поплавок №1-отключение насосов
  • Поплавок №2-запуск первого насоса
  • Поплавок №3-запуск второго насоса
  • Поплавок №4-Перелив (сигнал в диспетчерский пункт)

Управление 3 насосами

  • Поплавок №1-отключение насосов
  • Поплавок №2-запуск первого насоса
  • Поплавок №3-запуск второго насоса
  • Поплавок №4-запуск третьего насоса
  • Поплавок №5-Перелив (сигнал в диспетчерский пункт)

Дополнительные опции к стандартной комплектации шкафов управления насосами

При сборке шкафа управления насосами по желанию заказчика могут быть установлены следующие дополнительные опции:

  • система АВР — включение резервного питания в автоматическом режиме для бесперебойной работы насосной станции;
  • дополнительное утепление — данная опция актуальна, когда шкаф управления насосами установлен на улице. Обеспечивает дополнительную защиту установочного оборудования от низких температур и повышенной влажности;
  • система плавного пуска — благодаря этой установке двигатель защищен от резкого старта;
  • функция диспетчеризации — позволяет управлять станцией на расстоянии при помощи радиомодема, сети Интернет или GPRS. В аварийной ситуации включается система блокировки, а сигнал передается на принимающее устройство (телефон, ноутбук или планшет);
  • аварийная сигнализация и сирена — в аварийной ситуации проблесковый маячок загорается ярким светом, а звуковое устройство подает громкий повторяющийся сигнал.

Особенности установки станций контроля

Все без исключения исполнения ШУН являются сложными устройствами, работающими от электрической сети, а это значит, что устанавливать, вводить в эксплуатацию, обслуживать и ремонтировать оборудование необходимо согласно инструкции производителя. Правила, изложенные в инструкциях различных моделей, могут отличаться, так как конструкции механизмов и технические характеристики также различны.

Несколько общих важных правил:

  • Монтаж производится в зоне, защищенной от взрывов.
  • Температура и влажность в помещении должны соответствовать параметрам, обозначенным производителем (например, температура от 0ºС до +30ºС).
  • Подключение электрооборудования должно производиться лицом, имеющим специальный допуск.
  • Параметры ШУН должны совпадать с параметрами всего подключаемого оборудования.
  • Монтаж выполняется согласно принципиальным схемам, приведенным в приложении к инструкции.
  • Сечение кабеля должно совпадать с данными, указанными в инструкции.

Бытовые станции управления, расположенные в частном секторе, подчиняются тем же требованиям, что и производственные пункты контроля. Их необходимо установить в сухом и теплом месте, удобном для обслуживания. Это может быть цокольный этаж, специально отведенное помещение, пристройка к дому или защищенная подсобка.

Подключение следует производить после того, как полностью установлена система водоснабжения, подведен напорный трубопровод, проложены кабели, собраны узлы, проведена изоляция всех электрических элементов. Подключив ШУН, следует проверить его работу и в ручном, и в автоматическом режиме.

Шкаф для управления водяными насосами

Если вы владелец загородного дома или дачи с автономным водоснабжением, то, наверно, хоть раз задавались вопросом, как сделать так, чтобы насосное оборудование работало более эффективно и продолжительно, а также имело несколько удобных режимов работы. Кроме того иногда для обеспечения дома водой и полива огорода используются сразу два насоса, поэтому необходимо согласовать и автоматизировать их работу. Ответ на все вопросы вы получите, когда узнаете, что такое шкаф управления насосами, а также, зачем он нужен.

Зачем нужен и какие функции выполняет шкаф?

Главным назначением распределительных шкафов является управление электродвигателем одного или сразу нескольких насосных агрегатов. При этом тип насоса значения не имеет. Это может быть оборудование погружного типа либо скважинный или дренажный насос.

Причём назначение насосного оборудования может быть разным. Например, агрегат погружного типа нужен для эффективной работы отопительной системы, обустройства водоснабжения загородного дома или создания системы пожаротушения. А вот дренажный насос вместе со шкафом управления пригодится для перекачивания жидкости.

Стоит знать: область использования шкафов управления довольно обширная. Они с успехом применяются на объектах жилищно-коммунального назначения, а также промышленных предприятиях. Кроме этого шкафы активно используются частными лицами для обустройства автономного водоснабжения.

Если же вы установите шкаф управления для координации работы скважинного насоса, то, наконец, обретёте долгожданное спокойствие и отдых, поскольку отныне вам не нужно следить за работой оборудования, всё это будет делать автоматика, расположенная в шкафу. При этом данное устройство сможет выполнять следующие функции:

  • оборудование будет обеспечивать безопасный и плавный запуск двигателя насосного агрегата;
  • автоматика сможет регулировать работу частотного преобразователя;
  • помимо этого устройство будет отслеживать давление в системе, уровень воды, а также её температуру, что очень важно для своевременного включения и отключения насосного оборудования.

Функции шкафов управления двумя и более насосами ещё обширней:

  • если агрегат заметит, что один из насосов работает в аварийном режиме, он тут же подключит к работе второй насос;
  • поскольку автоматика шкафа управления будет регулировать попеременную работу каждого из насосов, общая изнашиваемость насосных агрегатов наступит позднее;
  • если одни из насосов длительное время будет находиться без работы, оборудование сможет защитить его от заиливания;
  • благодаря такому устройству вы вручную сможете заблокировать работу одного из насосов;
  • автоматика шкафа имеет разные программы управления несколькими насосами;
  • при необходимости вы можете получить полные данные о работе каждого агрегата по отдельности.

Что входит в комплектацию?

Шкаф управления насосным оборудованием может иметь разное наполнение в зависимости от количества обслуживаемых насосов. Комплектацию шкафа мы рассмотрим на примере устройства, которое будет обслуживать погружной насос с асинхронными электродвигателями переменного тока. В комплектацию входят следующие составные детали:

  1. Наружная панель для управления и настройки.
  2. Различные переключатели и кнопки для выполнения действий по управлению насосным оборудованием.
  3. Частотный преобразователь.
  4. Прибор для измерения давления воды, который позволит автоматически регулировать работу насосного оборудования.
  5. Реле защиты от работы «на сухую» необходимо для того, чтобы агрегат не мог работать после понижения уровня воды, что может привести к выходу его из строя.
  6. Для оповещения о различных ситуациях и включённых функциях шкаф укомплектован различными световыми сигнализаторами (лампочками).
  7. Специальные выключатели, которые позволяют отключать двигатель и частотные преобразователи.
  8. Тепловой датчик.
  9. Оборудование для ручного и автоматического управления нагрузкой.

Стоит знать: в принципе работа шкафа рассчитана на автоматическое управление работой насосного оборудования. Но при необходимости можно переходить в режим ручного управления.

Принцип действия

Принцип работы в автоматическом режиме выглядит так:

  1. Когда автоматический режим активизирован, частотный преобразователь производит плавный запуск двигателя погружного насоса.
  2. Он поддерживает его во включённом состоянии до тех пор, пока давление воды в системе не достигнет установленного максимума.
  3. После этого оборудование отключает насос.
  4. То же самое происходит во время активного разбора воды – насос работает до тех пор, пока не прекратится пиковое водопотребление, и давление не повысится. В итоге частота снижается и агрегат отключается.

Корпус оборудования выполняется из металла. Есть шкафы, выполненные для монтажа на стене, а другие агрегаты устанавливаются только на полу. Основное назначение любого изделия – контроль параметров системы и выбор наиболее подходящего режима работы электродвигателя. Благодаря их использованию можно добиться снижения энергопотребления и предотвратить поломку электродвигателя.

Эксплуатация шкафа

Шкафы управления насосами продаются с подробной инструкцией и схемами, которые стоит изучить прежде, чем начать пользоваться изделием. На схеме точно отображается расположение электронной начинки, структура, места подключения насосов, а также расположение устройств для защиты двигателя.

Обслуживание шкафа (его очистка, ремонт или осмотр) должно проводиться при отключённом электропитании. При этом лампочка с надписью «сеть» не должна гореть. В шкафах используются сменные фильтры на вентиляционных решётках. Их необходимо менять по мере загрязнения.

Кроме этого регулярной очистке подлежит вентилятор и радиатор частотного преобразователя. Крепёжные винты в местах подключений периодически необходимо подтягивать. Это обеспечит бесперебойную работу оборудования.

Работа шкафов управления рассчитана на условия плюсовой температуры, поэтому данные агрегаты нужно устанавливать только в отапливаемых помещениях.

Как выбрать шкаф?

Большинство известных производителей насосного оборудования выпускают готовые к использованию шкафы. Однако при необходимости вы можете заказать его изготовление с нужными вам параметрами работы. Для этого необходимо учесть следующие характеристики:

  1. Параметры и общее число двигателей. При этом важна частота вращения, мощность прибора и рабочее напряжение.
  2. Разновидность управления (дистанционное, ручное или автоматическое).
  3. В каком режиме должен запускаться двигатель (с использованием частотного преобразователя, прямой режим, плавный или комбинированный).
  4. Также нужно учесть условия, в которых будет работать оборудование (температура, влажность).

Что касается покупки готового изделия управления, то при его выборе нужно обращать внимание на рабочие показатели нагрузки и качество сборки, а также совместимость системы с обслуживаемым оборудованием.

Совет: при выборе шкафа обращайте внимание на год его изготовления. Хорошо, если он совпадает с датой производства насосного оборудования. Так вы сможете подобрать совместимые модели.

Популярные модели

На отечественном рынке очень хорошо зарекомендовали себя изделия следующих марок:

  1. Модельный ряд шкафов марки Grundfos довольно обширный . В нём есть изделия с разной комплектацией и техническими характеристиками. Некоторые модели имеют защиту от работы «на сухую», понижения напряжения и отсутствия фазы. Однако все они могут:
    • управлять насосным оборудованием;
    • автоматически запускать агрегат после длительного простоя;
    • контролировать уровень воды и выводить данные на панель индикации;
    • регулировать работу оборудования;
    • такие изделия могут использоваться в диапазоне температур от -20 до +40°С;
    • на всё оборудование этой марки даётся двухлетняя гарантия.
  1. Шкафы марки Alpha Control надёжно защищают насосное оборудование от негативных факторов, вызывающих выход агрегатов из строя. Они могут работать с любыми моделями насосов. Данные изделия предназначены для подключения к сети на 220 и 380 В. О том, что модель можно использовать для управления двумя насосами, скажет маркировка «D» в обозначении.

Ссылка на основную публикацию
×
×