Насосная станция не отключается. Что делать? Причина неисправности

Насосная станция не отключается. Что делать? Причина неисправности.

Ранее я рассказывал о такой проблеме насосной станции, как частое включение даже при закрытом кране воды. Подробно прочитать можно в статье: «Часто включается насосная станция». Сегодня же рассмотрим иную неисправность, когда насосная станция не отключается вовсе при прерывании подачи воды. А также отключается при нормальной подаче воды. Основная причина, а чаще она и единственная, заключается в реле давления.

Коротко о том, что такое реле давления.

Такое устройство в насосной станции представляет собой выключатель, способный замыкать и размыкать цепь в соответствии с установленным давлением.

При падении давления воды до нижний границы электрическая цепь замыкается, насосная станция начинает работать и качать воду. При достижении верхнего предела цепь размыкается, насосная станция отключается.

Насосная станция не отключается. Причина в реле давления.

Для правильной работы насосной станции, чтобы она включалась и отключалась как положено, необходимо отрегулировать реле. На первый взгляд это может показаться довольно сложной задачей. Но настройка выключателя — это простая и быстрая работа, требующая минимальных навыков, которую мы можем делать самостоятельно. Как правило, существуют различные типы выключателей, но принцип действия у них одинаков, поэтому регулировка производится в соответствии с одинаковыми и простыми инструкциями.

Чтобы отрегулировать этот механизм, нужно подтянуть или ослабить регулирующие гайки (1 и 2 на картинке ниже).

Первая гайка называется «дифференциальной», поскольку она регулирует разность значения давления, при котором насосная станция будет запускаться и останавливаться. Как правило, она расположена на меньшей боковой пружине. Заводская настройка — это дифференциал в 20 psi или в 1,4 bar, является стандартным и рекомендуемым. Вы можете отрегулировать дифференциал под свои нужды, комфорт. Поворачивая малую регулировочную гайку на реле по часовой стрелке, чтобы увеличить, или против часовой стрелки, чтобы уменьшить дифференциал. Данное действие редко требуется.

Малая пружина также считается регулирующей показатель запуска станции. И это понятно, ведь она изменяет дифференциал. Закручивая ее, мы уменьшим значение запуска, а откручивая — увеличим.

Вторая гайка, расположенная на центральной пружине, определяет значение давления, при котором мы хотим, чтобы насос отключился. Поворачивая гайку по часовой стрелке, увеличиваем значение давления, при котором насосная станция отключится. Например, отключалась при 3,5 bar, повернув на четверть оборота, стала отключаться при 3,9.

Заключение

Таким образом приходим к выводу, что насосная станция не отключается по причине неверной настройки реле. Нам нужно отрегулировать большую пружину, уменьшив показатель, при котором насос отключится. Т.е. прокрутив гайку против часовой стрелки. Например, стрелка манометра достигает 4 бар, при этом насосная станция не отключается. Уменьшив показатель всего на 0,1 бар — до 3,9, насосная станция будет работать правильно.

Обратите внимание, что слишком малая разница в диапазоне приведет к тому, что насосная станция будет чаще включаться и отключаться. В свою очередь, это приведет к быстрому выходу из строя самого насоса. А слишком большая разница не удобна для пользования.

Стоит заметить, что вместе с наладкой реле, нужно под эти параметры и подстраивать гидроаккумулятор, проще говоря, накачать в бачок необходимое количество воздуха. Чтобы определить, сколько нам нужно накачать в мембранный бак, умножим показатель запуска насосной станции на 0,9. Например, станция запускается при 1,8 bar, умножаем 0,9, получаем приблизительно 1,6 bar.

Читайте так же:

Чертежи для чпу плазменной резки

Мы разобрали и выяснили причину, почему насосная станция не отключается после закрытия крана. Подробнее о том, как регулировать реле, рассмотрим в следующей статье.

Преобразователь частоты. Варианты защиты насоса от сухого хода.

1. При отсутствии датчика обратной связи (датчика давления), косвенно идентификацию режима „сухого хода” можно выполнить по лавинообразному снижению рабочего тока (отсутствие нагрузки, работа насоса в режиме тока „холостого хода”). Для реализации такой задачи преобразователь частоты должен быть оснащен механизмом обнаружения недогрузки по току и ограничением времени действия недогрузки по току.

Первый программируемый параметр с возможностью регулирования от 0 до 100% устанавливается на уровень недогрузки от 10 до 50% от номинального тока, второй параметр выбирается в диапазоне 10-20 секунд так, что бы исключить ложные срабатывания и одновременно обеспечить эффективность защиты от последствий сухого хода. Также необходимо не забыть о конфигурировании параметра, устанавливающего способ реагирования преобразователя частоты на аварию по «сухому ходу» и позволяющего блокировать электропитание на насос. Такая защитная функция заключается в следующем: если значение выходного тока преобразователя частоты ниже установленного параметра в течение установленного времени преобразователь частоты отследит этот факт в соответствии с параметром, определяющим реакцию на аварию. Такая группа параметров также может применяться для защиты различных механизмов от режимов недогрузки.

2. Наличие программных настроек варьируется в зависимости от моделей и производителя преобразователей частоты и далеко не все изделия оснащены функцией определения режима недогрузки по току. В случае отсутствия контроля режима недогрузки, осуществить защиту по сухому ходу насоса можно с помощью внешних датчиков, например, реле низкого давления. Подключение реле низкого давления через терминал управления и соответствующая конфигурация терминала позволяют выполнить частотному преобразователю пуск и остановку насоса по размыканию или замыканию контактов реле. При этом, настраиваемое механическим путем, реле низкого давления размыкает контакты при снижении в контролируемом трубопроводе давления ниже установленной границы. Нет давления, нет воды, значит режим «сухого хода» или работы в условиях аварийно низкого давления. Такой же вариант контроля «сухого хода» с помощью поплавкового выключателя — опустошилась емкость, поплавок опустился, контакт разомкнут, насос остановлен до наполнения емкости и всплытия поплавкового выключателя.

Задается параметр задержки определения потери обратной связи и способа реакции частотного преобразователя на отсутствие сигнала (выбирают остановку привода). Этот параметр позволит избежать случайного отключения преобразователя частоты при кратковременном пропадании сигнала с датчика давления. Задается параметр уровня определения потери сигнала обратной связи (0-100%), который выбирают в диапазоне 10-50% и проверяют экспериментально, имитируя отсутствие воды на всасывании. Этот параметр определяет значение сигнала с датчика давления, при котором преобразователь будет его воспринимать как потерю связи. Время определения отсутствия сигнала обратной связи выбирают в диапазоне от 10 до 20 с и проверяют работу защиты экспериментально. Суть данной защиты заключается в следующем. В трубопровод устанавливается датчик давления, сигнал с которого приходит на преобразователь частоты. При сухом ходе насоса пропадает давление в магистрали, а, соответственно, и изменяется сигнал с датчика, тогда преобразователь частоты отрабатывает алгоритм в соответствии с заданными параметрами обрыва обратной связи и остановки насоса. Единственный минус такого способа в том, что при отключении насоса по обрыву обратной связи преобразователь частоты выдает ошибку — повторный запуск возможен после сброса ошибки.

Читайте так же:

С какой силой затягивать гайки на колесах

Датчик сухого хода для насоса: принцип работы и конструкция

Насосное оборудование, обслуживающее трубопроводные системы, по которым транспортируется жидкая среда, особенно нуждается в защите в тот момент, когда падает давление жидкости или она вообще перестает поступать. Для обеспечения такой защиты в ситуациях, когда в насос не подается перекачиваемая им жидкость, его оснащают автоматическими датчиками – реле сухого хода. Для насосной станции могут использоваться различные типы таких устройств.

Система управления скважинным насосом: слева реле сухого хода, справа датчик включения/отключения насоса

Почему насосное оборудование надо защищать от сухого хода

Из какого бы источника ни перекачивал воду электронасос, это оборудование может оказаться в ситуации, когда жидкость перестанет в него поступать. Именно такие ситуации приводят к тому, что насосная станция начинает работать на холостом (или, как чаще говорят, на сухом) ходу. Негативным последствием работы насоса в таком режиме является даже не бесполезная трата электроэнергии, а интенсивный нагрев оборудования, что в итоге приводит к деформации элементов его конструкции и быстрому выходу из строя. Вода одновременно выступает в роли смазывающей и охлаждающей жидкости, поэтому ее наличие внутри насоса просто необходимо.

По указанной причине наличие реле, обеспечивающего защиту от сухого хода скважинного насоса (или циркуляционного), является практически обязательным. Большинство современных моделей насосного оборудования имеет встроенные реле. Однако стоят подобные насосы очень дорого. По этой причине пользователи часто приобретают реле, защищающие от сухого хода, отдельно.

Насосная станция с автоматической защитой от сухого хода

Основные средства защиты

Чтобы обеспечить защиту насоса от сухого или холостого хода, используют устройства различного типа, основная задача которых состоит в том, чтобы прекратить функционирование оборудования в тот момент, когда в него перестает поступать вода. Сюда, в частности, относятся:

реле защиты насоса от сухого хода;
датчик потока воды;
реле давления с опцией защиты по сухому ходу;
датчики, контролирующие уровень жидкости в источнике водоснабжения, в качестве которых могут применяться поплавковые выключатели или реле контроля уровня.

Различия между собой всех вышеперечисленных устройств заключаются как в их конструктивном исполнении и принципе действия, так и в сферах их применения. Чтобы понять, в каких ситуациях применение того или иного типа реле, защищающего насосное оборудование от сухого хода, наиболее целесообразно, следует познакомиться с каждым из них более подробно.

Характеристики реле защиты насоса от сухого хода

Датчик сухого хода для насоса относится к устройствам электромеханического типа, контролирующим, есть ли в системе, по которой транспортируется вода, давление. Если уровень давления оказывается ниже нормативного порога, такое реле автоматически останавливает работу насосного оборудования, размыкая цепь его электрического питания.

Реле сухого хода для насоса состоит из:

мембраны, являющейся одной из стенок внутренней камеры датчика;
контактной группы, обеспечивающей смыкание и размыкание цепи, по которой электрический ток поступает к двигателю насоса;
пружины (степенью ее сжатия регулируется давление, при котором реле будет срабатывать).

Основные элементы реле «сухого хода»

Читайте так же:

Управление шаговым двигателем uln2003

Принцип, по которому работает такое реле защиты от сухого хода, заключается в следующем.

Под давлением потока воды в системе, если его уровень соответствует нормативному значению, мембрана устройства выгибается, воздействует на контакты и замыкает их. Электрический ток в таком случае поступает на двигатель насоса, и последний работает в штатном режиме.
Если напора воды недостаточно или она вообще не поступает в систему, мембрана возвращается в свое исходное состояние, размыкая цепь электрического питания насосной установки и, соответственно, отключая ее.

Ситуации, когда давление жидкости в системах водоснабжения резко снижается (а значит, насосу требуется защита от сухого хода), вызываются разными причинами. Среди таких причин можно назвать истощение естественного источника воды, засорение фильтров, слишком высокое расположение самовсасывающей части системы и др.

Реле защиты от сухого хода насоса обычно устанавливают на поверхности земли, в сухом месте, хотя есть модели, выполненные во влагозащитном корпусе, которые можно монтировать вместе с насосным оборудованием в скважине.

Пример автоматического водоснабжения жилого дома

Более эффективно реле, предотвращающие сухой ход насоса, работают в тех случаях, когда их устанавливают в не оснащенных гидроаккумулятором системах, которые обслуживает поверхностный циркуляционный насос. Установить такое реле в системе с гидроаккумулятором, конечно, можно, но в этом случае оно не сможет обеспечить стопроцентную защиту насосной установки от сухого хода. Схема подключения реле при этом выглядит следующим образом: располагают его перед датчиком давления воды и гидроаккумулятором, а сразу после насосной станции устанавливают обратный клапан, не дающий воде двигаться в обратном направлении. При таком подключении мембрана реле сухого хода постоянно находится под давлением воды, создаваемым гидроаккумулятором. Это может привести к тому, что насос, в который не будет поступать вода из источника, просто не отключится.

Датчики, обеспечивающие контроль потока воды

В ситуациях, когда возникает такое нежелательное явление, как сухой ход, поток жидкости, который поступает в насос, либо обладает недостаточным давлением, либо отсутствует вовсе. Для того чтобы контролировать наличие потока и его рабочие параметры, применяют специальные устройства, которые называются датчиками протока воды. По конструктивному исполнению и принципу работы они могут быть электромеханическими (датчики) либо электронными (контроллеры).

Реле или датчики протока воды

Выделяют две разновидности электромеханических датчиков потока воды:

лепестковые;
турбинные.

Основным рабочим элементом датчиков первого типа является гибкая пластина, установленная в их внутренней полости, имеющей цилиндрическое поперечное сечение. В том случае, если поток жидкости в системе присутствует и обладает достаточным давлением, такая пластина, оснащенная магнитным элементом, максимально приближена к переключателю герконового типа, а его контакты находятся в сомкнутом состоянии. Если же давление потока жидкости снижается или он исчезает вообще, гибкая пластина отходит от переключателя, его контакты размыкаются, что приводит к выключению насосной установки.

Устройство датчика потока лепесткового типа

Датчики протока турбинного типа отличаются более сложной конструкцией. Ее основой является небольшая турбина, в роторной части которой установлен электромагнит. Принцип работы такого датчика, который также способен обеспечить защиту насоса от холостого хода, заключается в следующем. Поток жидкости вращает турбину, в роторе которой создается электромагнитное поле, преобразуемое затем в электромагнитные импульсы, считываемые специальным датчиком. Решение о том, включить или выключить насосное оборудование, обслуживающее систему, датчик принимает в зависимости от того, какое количество импульсов в единицу времени ему посылает турбина.

Читайте так же:

Скорость вращения токарного станка по дереву

Датчик автоматического управления насосом «Турби»

Еще более сложной конструкцией отличаются электронные контроллеры протока воды, которые совмещают в себе функции и реле давления, и устройства, обеспечивающего защиту насосного оборудования от сухого хода. Такие контроллеры, называемые также электронными реле давления, хотя и стоят недешево, заменяют сразу несколько контрольных и управляющих устройств. Установленные в системах водоснабжения, электронные реле давления не только обеспечивают защиту насосной системы от сухого хода, но и позволяют контролировать давление и параметры потока жидкости. Когда такие параметры работы системы не соответствуют нормативным значениям, электронный датчик автоматически отключает насосное оборудование.

Электронный контроллер давления EPS-II-12, совмещающий в себе функции реле давления и реле протока

Если для обслуживания водопроводных систем применяется насос с небольшим запасом напора, то их можно оснащать только электронным реле. Когда же в системе используется насос с большим запасом по создаваемому им напору, необходимы гидроаккумулятор и отдельный датчик давления, так как электронное реле не регулируется по предельному давлению отключения насосной установки. Использование только электронного реле в таких случаях может привести к тому, что при создании избыточного давления в системе насосная станция просто не отключится.

Датчики, контролирующие уровень воды в системе

Не допустить возникновения ситуаций, когда насос водопроводной системы работает на холостом ходу, способны и датчики контроля уровня воды, которые устанавливаются преимущественно в источнике водоснабжения – скважине, колодце или емкости. Таким образом, посредством подобных устройств обеспечивается защита скважинного насоса от сухого хода (или насосной установки, перекачивающей воду из колодца). По конструкции датчики контроля уровня могут быть поплавковыми и электронными.

Среди поплавковых датчиков выделяют два основных вида. Одни из них контролируют заполнение емкостей водой, не допуская случаев ее перелива, а вторые, которые обеспечивают защиту помпы от сухого хода, регулируют опорожнение емкостей с водой, скважин и колодцев. Кроме того, есть комбинированные модели, которые в зависимости от схемы подключения к системе могут выполнять обе функции.

Поплавковый датчик ПДУ-В241-50 и схема его подключения

Принцип работы поплавкового реле контроля уровня воды достаточно прост. Пока в источнике водоснабжения есть жидкость, поплавок, соединенный с контактной группой, задран вверх. Процесс работы не будет прерываться, пока уровень воды в источнике не уменьшится до такой степени, что поплавок опустится и тем самым разомкнет контакты, через которые в фазный провод электродвигателя насоса поступает электрический ток.

Электронные датчики контроля уровня воды способны одновременно решать две задачи: защищать насосное оборудование от сухого (холостого) хода при уменьшении уровня воды в источнике водоснабжения и не допускать случаи перелива жидкости при наполнении емкостей.

Реле защиты насоса от сухого хода тип РСХ и датчики уровня воды

При использовании датчиков данного типа в воду опускается не само устройство, а только электроды, соединенные с реле проводами, по которым к ним подается электрический ток небольшой величины. Электроды размещаются в источнике с водой на уровнях, ниже которых вода не должна опускаться. Пока электроды находятся в воде, они формируют замкнутую электрическую цепь, что объясняется электропроводностью воды, а если хотя бы один из электродов окажется вне жидкости, что происходит при снижении ее уровня, цепь разомкнется, что сразу приведет к отключению насосной станции.

Читайте так же:

Регулировка глубины пропила циркулярной пилы

Электронное реле подключается к датчику трубного или скважинного типа

Таким образом, существует множество способов использовать для оснащения водопроводных систем насосы с защитой от сухого хода. Между тем применение только реле не всегда позволяет нейтрализовать влияние негативных факторов. В связи с этим, проектируя и создавая такие системы, следует использовать для их оснащения и другие контролирующие, управляющие и защитные устройства, к числу которых относятся обратный клапан, датчик давления и гидроаккумулятор.

Разомкнуто реле высокого давления

Вентилятор при работе создает перепад давления воздуха — перепад давления показывает работу вентилятора.
Ток электродвигателя может не показывать проблемы с вентилятором:

обрыв ремня — автомат электродвигателя не сработает
заклинивание маломощных вентиляторов, менее 0,5 кВт, не приводит к срабатыванию автомата — ток при заблокированном роторе практически не отличается от рабочего тока.

Правильно настроенное реле перепада давления на вентиляторе покажет, что вентилятор в нерабочем режиме.
Реле показывает проблемы и в других элементах вентиляции, например: