Шкаф управления глубинным насосом. Шкаф управления насосами — особенности устройства и предназначение

Обслуживание автономной системы водоснабжения включает в себя контроль над насосным оборудованием и исправностью коммуникаций, консервацию сети во время долгого отсутствия, рациональное автоматическое управление.

Автоматизацию легко реализовать, установив в специально отведенном месте шкаф управления насосами – компактную распределительную станцию, работающую в нескольких режимах. Мы подробно расскажем, как грамотно произвести его сборку и установку. Следуя нашим советам, вы сможете грамотно выполнить подключение оборудования.

Мы привели типовую комплектацию шкафа управления. Описали, какие дополнительные функции могут быть установлены и использованы. Предложенные к рассмотрению сведения дополнили полезными иллюстрациями и видео.

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.

Функциональные обязанности шкафа управления

Основной функцией любой распределительной станции является организация работы подключенного к ней оборудования, в данном случае – насосного. С одного пульта управления (а это удобно, если расстояние между объектами большое) эффективно производится контроль над двигателями дренажных, поверхностных, скважинных насосов.

Количество подключенных агрегатов может быть различным. Минимальное подключение – один скважинный или , который осуществляет подачу воды и обеспечивает ее наличием всю систему водоснабжения (отопления, пожаротушения). Кроме него подключают дренажный насос, необходимый для откачки воды в бытовых и аварийных ситуациях.

Галерея изображений

Автоматическое включение/выключение насосных двигателей облегчает жизнь владельцев частного дома, позволяя свободное время проводить в кругу семьи, а не за ручным переключением тумблеров.

Еще несколько удобных функций, которые можно «поручить» автоматике:

• 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.

В результате централизованного автоматического управления становится более производительной, а срок службы электрического оборудования заметно увеличивается. Современные электронные системы позволяют программировать механизмы и включать их в удобном режиме (например, только в дневное время).

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.

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

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

Дополнительные опции и возможности

Различные производители включают в основной комплект дополнительные функции, расширяющие возможности управления. Например, компания Alta Group предлагает систему АВР – включение резервного питания в автоматическом режиме. Необходимость этой функции объясняется тем, что работа насосной станции является частью системы жизнеобеспечения дома, следовательно, сеть должна работать в постоянном режиме.

Принцип работы АВР следующий: как только происходит остановка основного электропитания, автоматически вводится резервная сеть. Она действует до возобновления работы основного источника.

При его включении интеллектуальная система проверяет оптимальность параметров, и только при положительном отклике вновь подключает основную сеть. Если анализ тестов неудовлетворительный, система продолжит работу от резервного источника.

Низкие температуры и высокая влажность – враги электронной начинки шкафа, поэтому производители предлагают услугу дополнительного утепления. Она актуальная для северных регионов и для любых областей, если оборудование находится на улице.

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

Довольно распространенное дополнение, позволяющее защитить двигатели насосов от перегрузки, – система плавного пуска. Она заключается в аккуратном, постепенно нарастающем режиме подачи напряжения, благодаря которому двигатель предохраняется от резкого старта, вводится в работу медленно и бережно.

Современная функция диспетчеризации позволяет управлять на расстоянии. Системы дистанционного оповещения постоянно подключены к GPRS, радиомодему или Интернету, благодаря чему в аварийной ситуации незамедлительно включается система блокировки, а сигнал передается на принимающее устройство (телефон или ноутбук).

Удобная опция, позволяющая задавать определенную программу, возможна благодаря использованию контроллера. Он в автоматическом режиме способен самостоятельно повлиять на работу насосов, подключить дополнительные приборы, оптимизировать функционирование системы в целом.

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

Еще одна удачная опция, позволяющая получить информацию об остановке системы или возникновении аварийной ситуации, – установка световой сигнализации и сирены. При наступлении форс-мажорных обстоятельств проблесковый маячок загорается ярким светом, а специальное звуковое устройство подает громкий повторяющийся сигнал.

Образцы электронно-технических схем подключения

Сборка оборудования происходит в производственных условиях, там же составляются принципиальные схемы шкафа управления насосами. Наиболее простыми являются схемы подключения одного насоса, хотя комплект дополнительных приборов может усложнить установку.

В качестве образца возьмем ШУН-0.18-15 (компания Рубеж), предназначенный для ручного и автоматического управления электроприводами насосной станции. Схема управления выглядит следующим образом:

Возможные режимы работы: циркуляция и дренаж по аналоговому датчику или по реле давления. Два варианта алгоритма работы предполагают совместное или поочередное включение насосов

Технические характеристики:

• 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

При возникновении аварийной ситуации и поломки электродвигателя насоса (по причине короткого замыкания, перегрузки, перегрева) происходит автоматическое отключение оборудования и подключение резервного варианта.

Шкафы Wilo SK

Линейки SK-712, SK-FC, SK-FFS марки Wilo предназначены для управления несколькими насосами – от 1 до 6 штук.

Несколько автоматических схем у шкафа Wilo SK-712 сильно упрощают работу насосных станций

Технические характеристики:

• 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

В процессе эксплуатации все технологические параметры отображаются на дисплее. В случае возникновения аварийной ситуации высвечивается код ошибки.

Выводы и полезное видео по теме

Подробнее узнать о том, как функционируют шкафы управления насосами, вы можете из следующих видеороликов.

Как сделать простейший ШУН своими руками:

Пример работы типового ШУН на испытательном стенде:

Применение шкафов управления насосами позволяет эффективно использовать ресурсы скважинного или дренажного оборудования и экономить электроэнергию. Зная технические характеристики своей насосной станции, вы можете приобрести базовую модель ШУН или сделать заказ по индивидуальной схеме.

Существует несколько видов насосных установок, каждый из которых решает определенные задачи. Бывают установки для систем горячего и холодного водоснабжения, для отопления и кондиционирования, для систем пожаротушения, канализации и других областей применения. После установки и заполнения акта испытания насосного оборудования, оно может работать в круглосуточном режиме 365 дней в году. Срок службы варьируется от 7 до 25 лет, в зависимости от области применения. Для продления срока службы насосного оборудования используются шкафы управления. Они управляют электроприводами устройств насосных установок.

Шкафы управления устроены таким образом, чтобы координировать работу оборудования можно было как в автоматическом, так и в ручном режиме. Они помогают отслеживать изменения в работе систем насоса, что позволяет использовать его максимально эффективно. Если режимы работы подобраны оптимально, то снижаются риски неполадок, уменьшается энергопотребление, а общий срок службы увеличивается.

Наиболее распространены 2 типа шкафов: с релейным и частотным управлением. Первый тип автоматики используется в системах теплоснабжения, горячего и холодного водоснабжения. Данное оборудование может быть использовано для управления сразу несколькими типами насосов: повысительных, скважинных, подпиточных и циркуляционных. Если мы говорим о системах вентиляции, то релейная автоматика используется для координации работы асинхронных двигателей вентиляторов.

Шкафы с релейным управлением

Органы управления данным оборудованием контролируют корректное чередование фаз, чтобы они не пропадали. Также отслеживается процесс изменения напряжения. Подключение реле давления дает возможность избежать случайной работы насосной станции при отсутствии воды. Благодаря остановке электродвигателей и плавному пуску гарантируется отсутствие возникновение гидроудара.

СДС - российский производитель промышленного насосного оборудования . Занимается производством и поставками своей продукции по всей территории РФ. Мы разрабатываем оптимальные проекты для каждого клиента в соответствии с его потребностями.

Все эти преимущества работы шкафа управления с частотным преобразователем не только в значительной степени экономят ресурс, но и снижают расходы на эксплуатацию и ремонт насосного оборудования. Кроме того, оно позволяет сократить энергозатраты на 30 %.

Компания СДС производит насосные установки для систем горячего и холодного водоснабжения, для отопления и кондиционирования, для систем пожаротушения и для канализации. Другим направлением деятельности компании является производство автоматических шкафов. У нас можно приобрести высококачественные шкафы с фирменными комплектующих ведущих мировых производителей. Мы гарантируем высокую производительность, функциональность и надежность нашего оборудования. Кроме того, при договоренности наша компания выполняет модернизацию насосного оборудования, что также продлевает срок его службы.

Шкаф управления насосами используется для обслуживания канализационных и дренажных насосов, оборудованных электрическими моторами переменного тока. Основная задача шкафа заключается в отслеживании колебаний системных параметров и определении наилучших режимов работы электромоторов. Это позволяет снизить потребление электроэнергии и защитить двигатели насосов от нежелательных и недопустимых условий работы.

Сферы применения и функции шкафов управления насосами

Блок управления насосом выполняет сразу несколько важных функций. К ним относится:

• Запуск и остановка насоса в автоматическом режиме;
• Ручной запуск насосного оборудования для его технического обслуживания;
• Автоматический запуск дополнительного насоса в случае поломки основного агрегата;
• Автоматическое чередование работы нескольких насосов для равномерного времени их эксплуатации;
• Защита мотора насоса от короткого замыкания и перегрузки;
• Автоматическая защита насосного оборудования от работы на «сухом ходу».

Благодаря большому перечню задач, которые решает шкаф управления, его используют во многих сферах жизнедеятельности человека. Чаще всего его применяют на производстве для управления дренажными насосами. Также шкафы активно применяются с целью управления станциями подъема на производстве и в строительстве. Щиты берут на эксплуатацию многие коммунальные предприятия и спасательные службы.

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.

Сборка шкафа управления насосами, как правило, выполняется в специальных условиях при наличии необходимых инструментов и материалов. Вместе с тем, собрать комплектующие в единую систему вполне возможно своими руками. Для этого потребуется изучить примеры электронно-технических схем, которые дадут возможность понять правильность и порядок действий при сборке. Для рассмотрения примеров будем использовать модель шкафа 0,18-15 компании Рубеж. Эта система используется для автоматического и ручного управления насосной станцией. Схема управления таким шкафом указана на изображении ниже.

Производителю данной модели удалось реализовать 19 модификаций, отличающихся между собой по мощности электрических моторов – от 0,18 до 110 кВт. Внутри корпуса шкафа расположены такие детали:

• Выключатель автоматического типа;
• Защитное реле;
• Контактор;
• Контролер;
• Вспомогательный источник питания.

Для подключения модели к электросети, потребуется использовать кабель, сечением 0,3–0,4 мм 2 . Пример схемы подключения указан на изображении ниже.

Монтаж станций контроля – что следует знать?

Все шкафы управления насосами обладают сложной конструкцией и работают от электрического питания. Устанавливать, эксплуатировать и обслуживать их требуется строго согласно инструкции, указанной производителем. Существует ряд правил, придерживаться которых нужно, независимо от модели и комплектации шкафа. К этим правилам относится:

• Установка системы должна производиться в помещении, которое защищено от взрывов;
• Влажность и температура воздуха в помещении должна соответствовать указанным производителем параметрам;
• Характеристики шкафа должны соответствовать параметрам всех элементов оборудования;
• Для подключения следует использовать кабель, сечение которого будет соответствовать рекомендациям производителя.

Станции управления, которые используются в быту, подчинены тем же требованиям, что и промышленные системы. Их установка должна производиться в сухом помещении, которое будет удобным для обслуживания агрегатов.

Подключать оборудование необходимо только после окончательной установки системы водоснабжения, проводки кабелей и изолирования контактов.

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.

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

Хорошо знают, насколько тяжело обеспечить качественную работу насосного оборудования и продлить срок его эксплуатации без автоматической системы управления. У этого компактного и крайне полезного технического узла есть усовершенствованный вариант известный, как шкаф управления.

Основное предназначение шкафа – оптимизация работы электродвигателей и, конечно же, энергосбережение .

Любое оборудование этого типа рассчитано, прежде всего, на бережный расход электроэнергии за счёт сбалансированного управления насосным двигателем. В шкаф можно вывести автоматику сразу от нескольких насосов. А разнообразие моделей этого агрегата позволяет использовать его для работы с самыми разными типами насосного оборудования – дренажными, водопроводными (погружными и скважинными), и даже отопительными.

Как это устроено

Шкаф представляет собой квадратную или прямоугольную конструкцию, выполненную из металла. На дверце шкафа находится лицевая панель, оснащённая индикаторами и пусковыми кнопками. Внутри корпуса расположены следующие узлы:

• блок для контроля электрического напряжения на фазах, оснащённый датчиками;
• предохраняющее устройство в виде реле на случай короткого замыкания (защищает обмотку электромотора и все узлы шкафа);
• блок для управления режимами работы насоса;
• контакты с клеммами для подключения электропитания (к ним также подключаются датчики температуры и давления);
• реле для автоматического контроля работы насоса (программируемый блок) – есть не у всех моделей.