Реле сухого хода для насоса и станции: установка и настройка

Как работают защитные устройства

Многие защитные механизмы сопрягаются с автоматикой, отвечающей за управление перекачивающего оборудования. Принцип работы датчика сухого хода для скважинного насоса: он «считывает» рабочие параметры, чтобы впоследствии были внесены коррективы по объему подачи воды, отслеживает состояния — включился или отключился агрегат. Устанавливаемые датчики или реле — сигнализаторы, отслеживающие состояние жидкости. Для определения недостатка воды существует несколько способов, что зависит от устанавливаемого датчика.

Манометры, например, фиксируют уровень давления. Если достигнут пороговый уровень, то детектор сигнализирует об этом контроллеру, и тот тормозит работу перекачивающего оборудования. Сам датчик при этом продолжает функционировать, исполняя роль манометра. Когда уровень давления стабилизируется, он, посредством управляющего контроллера, подаст сигнал о возобновлении работы насоса.

Чтобы точнее определять уровень обслуживаемой жидкости, используют мультифункциональные реле, подключаемые сразу к нескольким детекторам.

Из-за чего возникает сухой ход

Чаще всего погружное насосное оборудование перестает подавать признаки жизни из-за работы вхолостую. Сдать испорченный агрегат по гарантии не получится, так как эта ситуация — вина владельца, то есть допущена неправильная эксплуатация.

Распространенные причины, приводящие к сухому ходу оборудования:

• Выбрана неподходящая высота установки насоса в скважине или колодце. Чаще всего это случается, когда владелец источника заранее не вычислил его глубину. Насос запущен, качает воду, но когда жидкость доходит до уровня установки оборудования, качать уже нечего, из-за чего он начинает «тянуть» воздух. В подобных рабочих условиях мотор прибора начинает сильно греться и в итоге перегревается.
• В колодце ввиду естественных причин снизился уровень воды. Часто такое случается, когда после выкачки жидкости, она не успела заново аккумулироваться. Источнику надо дать время, чтобы он пополнил запасы рабочей среды, и уже после этого начинать откачку.
• Установлен насос поверхностного типа, всасывающий патрубок которого утратил герметичность. Из-за этого, помимо воды, он начинает всасывать и воздушные массы, из-за чего нарушается работоспособность системы охлаждения.

Если перекачивающее оборудование не защищено датчиком или реле сухого хода, помпа сильно греется, что приводит к сгоранию электродвигателя и других деталей. Если в конструкции перекачивающего агрегата стоят элементы из пластика, то из-за недостаточного охлаждения и смазки они сперва деформируются, что снижает производительность насоса. Долго в таком режиме он не проработает: перегрев станет причиной заклинивания вала и поломки мотора.

Какую защиту выбрать

Прежде чем выбирать подходящий датчик, защищающий от сухого хода, учитывают следующие факторы:

• глубина колодца или любой другой емкости;
• диаметр;
• какой устанавливается насос: погружная или поверхностная модель.

Наиболее простое и доступное решение, защищающее насос от холостого хода — сигнализатор-поплавок. Но для скважин с небольшим диаметром он не подойдет, поэтому чаще всего ставится в колодцы.

Если известно, что в водном источнике чистая вода, то оптимальный выбор — датчик уровня воды. Если качество жидкости сомнительно, то лучше присмотреться к реле потока или датчику давления.

Датчик уровня точно не подойдет в том случае, если есть вероятность засорения фильтра насосного агрегата мусором. Даже если он будет сигнализировать о нормальном уровне воды, жидкость все равно не будет подаваться. В итоге перегорит мотор.

Можно и вовсе эксплуатировать скважину или колодец без установки датчиков или реле. Но для этого придется постоянно визуально контролировать, как поступает водный ресурс. Тогда, например, если жидкость не поступает к насосу, то пользователь вручную его выключит. Если такой возможности нет, то, чтобы защитить оборудование от перегрева и поломки, стоит все же приобрести защитный датчик, который окупит себя. Тем более, в Москве отыскать подходящее устройство — не проблема.

Устройство и принцип работы механизма

По своему устройству, реле давления могут быть механическими или электронными. Приборы механического типа более распространены, за счет своей надежности, износоустойчивости и простоты. Механическое реле требует минимума усилий при настройке и выполняется при подключении на месте.

Реле представляет собой небольших размеров коробку с пружинными механизмами, отвечающими за допустимые колебания давления. В корпусе устройства расположены контакты электродвигателя и регулировочные элементы (Рис 1). К ним относятся: большого размера гайка со шпилькой, которая отвечает за удерживание большой пружины и маленькая гайка со шпилькой для небольшой пружины. Силой натяжения большой пружины устанавливается минимальное допустимое давление. При помощи небольшой пружины, регулируется разница.

Фактическое давление воды передается в устройство при помощи специальной мембраны. При минимально допустимом значении, она ослабляет натяжение пружины. Впоследствии замыкается электрическая цепь и включается двигатель насоса. Он работает вплоть до достижения максимально допустимого значения, после чего цепь размыкается, а двигатель автоматически отключается.

Электронное реле, является полноценным устройством управления работой насоса. Прибор включает в себя элемент плавного запуска, защиту срабатывания сухого хода, а также настройку верхнего и нижнего порога включения насоса в режиме эксплуатации. Из преимуществ перед механическим реле, можно выделить лишь меньшие габариты электронного прибора, а также принцип регулировки. Регулировочные болты расположены на корпусе электронного реле и имеют маркировку величины показателей.

Рис 1. Устройство прибора реле давления

Проверка значений

Для проверки выставленных значений используют любой манометр. Вполне возможно применение автомобильного. Его присоединяют к ниппелю бака или аккумулятора. Стрелка прибора покажет величину давления при пустом накопителе. Эти данные должны быть в рамках 1,2-1,5 атмосфер.

В случае превышения допустимого отклонения значений применяются меры по стабилизации давления пустого бака. Если на манометре зафиксированы недостаточные показатели, их увеличивают путем подкачки автомобильным насосом. При избыточном давлении, его спускают до необходимого.

После проверки необходимо сверить фактические показатели максимального и минимального давления с установленными заводскими настройками. Для этого необходимо:

• прикрепить манометр к коллектору;

• открыть кран и опустошить накопитель, доведя его до минимально допустимого значения в 1,4-1,5 атмосфер;

• закрыть кран, и включить насос.

В результате этих действий, давление в баке поднимется до установленного максимального показателя, а насос автоматически отключится. Данные, полученные на манометре необходимо сравнить с заявленными паспортными. В случае несовпадения показателей или индивидуальной необходимости, реле давления можно перенастроить.

Характеристики реле защиты насоса от сухого хода

Параметры для выбора датчика сухого хода:

• максимальная рабочая температура – от 55 до 120 °С, если прибор нужен для системы горячего водоснабжения или отопления, то лучше выбирать модели, работающие с температурой от 110 °С, для трубопровода с холодной водой этот показатель значения не имеет;
• рабочая среда – есть приборы, работающие только с водой и непригодные для систем отопления, заполненных антифризом;
• максимальная температура окружающей среды – до +40 °С, нужно подбирать защиту с учетом особенностей помещения, в котором находится помпа;
• размер присоединения – 1” или ¼”;
• максимальный коммутируемый ток – от 10 до 16 А;
• диапазон регулировки давления – пределы давления, на которые будет реагировать датчик после настройки пользователем.

• класс защиты корпуса от проникновения инородных тел и жидкостей – у приборов, установленных во влажных помещениях, значение должно быть не ниже IP 42 (чем больше цифры, тем лучше прибор защищен от воздействия);
• максимальный проток воды – должен соответствовать производительности насоса;
• напряжение – от 220 до 250 В (средства защиты от холостого хода пригодны для работы только от бытовой электросети);
• максимальное рабочее давление – от 6 до 10 бар;
• наличие кабеля с розеткой и вилкой – они не всегда входят в комплект.

Как подключить реле защиты

• Сам датчик ставится на сети с реле давления, за счет чего перекачивающее оборудование получает возможность автоматической работы. Как подключить реле, обычно описано в инструкции. На рисунке ниже представлена схема соединения, на которой датчик устанавливается в одной сети с датчиком давления воды.
• Определяются с местом установки. Как правило, элемент ставится поверх напорной трубы, рядом с выходом насоса (за реле давления). Схематическая схема подключения реле защиты от холостого хода приведена ниже.
• Та часть водопровода, где будут проводиться работы, освобождается от рабочей среды (жидкости). Прежде чем присоединять, с прибора необходимо снять крышку и выкрутить вкладыш из пластика. Таким образом взору открывается патрубок, который и соединяют с нужным фитингом. Чтобы уплотнить резьбу, используют ФУМ-ленту или лен, пропитанный особыми пастами. Пример схемы монтажа реле защиты от сухого хода представлена на рисунке ниже.
• Коммутация последовательная в месте, где происходит разрыв цепи (можно подключить до и после датчика давления). Специальные клеммы позволяют ввести сетевой провод и кабель управления. Прежде чем начинать монтажные работы, из сети необходимо достать шнур питания. На рисунке ниже приведена электрическая схема подключения реле защиты от сухого хода.

При самостоятельном обустройстве трубопровода необходимо обеспечить правильность подключения устройства для контроля потока. Неопытный пользователь может допустить ошибку, из-за чего система будет работать нестабильно или вовсе не запустится. Поэтому не лишним будет ознакомиться с типичными ошибками при подключении:

• Неправильное подсоединение устройства. Бывает, датчик подключают до прибора, учитывающего расход воды. Это несколько нарушает принцип работы выключателя.
• Соединение не герметично. Такое случается, если не пользоваться специальными уплотнителями (ФУМ-лента). Также герметичность зависит от материала защитного элемента.
• Неправильно подобрано защитное устройство, которое не подходит к техническим характеристикам самого насосного агрегата.
• Отсутствие схемы подключения.
• Владелец пытается изменить давление на том приборе, который на это не рассчитан.

При неправильном подключении защита от холостого хода будет срабатывать наполовину или вовсе откажется работать.

Настройка допустимых показателей

При применении индивидуальных настроек необходимо учитывать, что увеличение минимальной заводской настройки в 1,5 бар не рекомендуется, поскольку влечет за собой серьезные нарушения в работе мембраны гидроаккумулятора.

В ходе установки разницы, важно ориентироваться на паспортные показатели прибора. Также, важно знать, что давление, превышающее 6 бар, способствует разрушению уплотнителей кранов

Поэтому верхний предел в 4-5 атмосфер увеличивать категорически не рекомендуется.

Для самостоятельной регулировки необходимо (Рис 2.):

• отсоединить защитный кожух, открыв корпус реле;

• настройка минимального давления производится в пустом накопителе. Для этого выключается насос, и открывается кран. Далее, гайка большой пружины откручивается против часовой стрелки до полного ослабления пружины. После этого, включив насос необходимо медленно закручивать гайку. Если насос начал качать воду, манипуляции с большой пружиной прекращают. Таким образом, минимум за мембраной выставлен на 1,2-1,3 атмосферы. Для установки большего минимума, перед манипуляциями необходимо нагнать давление в накопитель;

• для регулировки разницы необходимо выключить насос и спустить воду. Затем, для изменения номинала в сторону повышения давления, маленькую гайку необходимо немного закрутить, а для уменьшения – открутить. После этого, включив насос, проверяется новое верхнее давление.

Более подробно можно ознакомиться со способом регулировки реле давления, посмотрев видео.

Источник