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

Рекомендации по сборке ШУВ

Монтажом и тестированием ЩУВ должны заниматься специалисты, имеющие соответствующую квалификацию, самостоятельно монтировать и подключать элементы внутри щита или шкафа не только не рекомендуется, но и запрещено.

Корпуса не изготавливают своими руками, а приобретают в готовом виде или заказывают с учетом специфики вентиляционной системы. Вместе с корпусом поставляется комплект устройств: рубильники, контроллеры, блоки питания, выключатели, элементы защиты и провода.

Нередко встречается и такое, что набор приборов и деталей укомплектован не в полной мере – не хватает проводов или автоматических выключателей. При доборе запчастей необходимо сохранить соответствие технических характеристик (например, сечение проводов или силу тока автомата).

Шкаф управления насосами: виды, схемы подключения, обзор популярных моделейКомплект элементов ЩУВ сопровождается схемой, по которой производится сборка. Любые отступления от схемы могут вести за собой неправильную эксплуатацию или поломку техники

Перед заказом необходимо составить список всех устройств, которые входят в вентиляционную систему, а также высказать пожелания относительно переключения режимов работы, вида контроллера, наличия тех или иных датчиков. В некоторых ЩУВ вместо контроллеров устанавливают реле.

Примером ЩУВ может служить образец со следующим техническим характеристиками:

  • ном. частота – 50 Гц;
  • напряжение – 380 В;
  • напряжение подключенного вентилятора – 220 В;
  • мощность двигателя – 22 кВт;
  • уровень защиты – IP65;
  • размеры – 400х800х180 мм;
  • срок эксплуатации – 10 лет.

Готовые модели промаркированы условными обозначениями, где содержится информация о модификации и ее типоразмере, степени защиты, виде климатического исполнения, номере ТУ или ГОСТ. В последнем случае производители ориентируются на ГОСТ 14254 и ГОСТ 15150.

Особенности конструкции и предназначение

Если рассматривать работу шкафа, который осуществляет управление разнотипным насосом, то в качестве основных задач можно выделить следующие:

  • Контроль функционирования электропривода насосного оборудования, а главное, что это возможно посредством перехода на ручной или автоматизированный режим управления;
  • Мониторинг величины давления в системе, температуры транспортируемой жидкости, а также уровня воды в скважине;
  • Выравнивание показателей электрических параметров (тока на клеммах электродвигателя и частоты вращения вала).

Шкаф управления насосами: виды, схемы подключения, обзор популярных моделейСхема шкафа для управления насосной станцией

Щит управления насосами способен организовать работу одновременно нескольких электроприводов, однако, в этом случае необходимо расширить функционал оборудования посредством добавления аппаратуры. Для того чтобы обеспечить более длительный срок эксплуатации насосной станции рекомендуется ввести периодичное включение агрегатов. Это позволит снизить интенсивность износа подвижных частей механизма.

Вне зависимости от целевого назначения (противопожарная, дренажная или водоотведения) состав оборудования системы управления разнотипного насоса будет включать в себя следующие элементы:

  1. Металлический корпус, в котором предусмотрены элементы крепления аппаратуры (DIN-рейки) и короба для прокладки проводов. Кабели заводятся в шкаф через металлические отверстия, закрытые сальниками. Обычно они располагаются в верхней или нижней части корпуса.
  2. Передняя панель, она же – дверь шкафа. На ней устанавливаются коммутационные элементы (кнопки запуска и остановки работы установки, а также переключатель режимов работы). Дополнительно схема управления насосом предполагает наличие индикации на передней панели, что позволит выполнять мониторинг значений основных параметров.
  3. Узел контроля нагрузок на фазах. Его рекомендуется располагать на входе аппаратной части шкафа.
  4. Контактор отвечает за подачу электроэнергии и отключение агрегатов от источника питания.
  5. Предохранитель. Этот элемент обеспечивает защиту аппаратуры на случай возникновения «пробоя» или короткого замыкания.
  6. Элементы контроля значений основных параметров – датчики, выполняющие управление разнотипным насосом по давлению и температуре. В ситуациях, когда эти величины значительно отличаются от нормального уровня, оборудование попросту не включится или, наоборот, своевременно отключится.
  7. Блок управления насосом, куда входят различные датчики: отключения и включения насосного агрегата, а также датчик переполнения. Отличительной чертой данного узла является необходимость ввода клемм в скважину, гидробак.
  8. Частотное автоматизированное управление насосом позволяет контролировать работу привода, а именно – вала асинхронного электродвигателя. Реализуется данная возможность посредством частотного преобразователя.

Именно такая комплектность оборудования принята за основу подавляющим большинством заводов-изготовителей. Разумеется, в зависимости от исполнения шкафа состав аппаратной части может несколько отличаться, что позволяет получить установку с дополнительными функциями и возможностями.

Функции автоматического шкафа вентиляции

шкаф управления вентиляцией «Рубеж-4А

Возможности шкафов управления вентиляцией:

  • поддерживают требуемую постоянную мощность электросети;
  • позволяют удобно подключить линии разного силового напряжения к различным колодкам клемм;
  • контролируют интенсивность вращения вентиляторов, плавно их запускают и не допускают перекос фаз;
  • уравнивают мощности, предупреждая перегрев оборудования, перегрузку и замыкания;
  • контролируют напряжение в сети автономно, удаленно или местно.

Шкаф управления приточно-вытяжной вентиляцией работает в дежурном или летнем режимах. В летнем режиме не контролируется температура воздуха. Когда температура приточного воздуха низка, автоматика шкафа переключает управление приточной вентиляцией в режим защиты.

Стандартные функции

  • Ручная остановка и запуск;
  • совместим с датчиками температуры приточного, наружного воздуха, а также обратного теплоносителя;
  • фиксирует температуру контактов двигателей вентиляторов;
  • регулирует функцию привода воздушного клапана;
  • предупреждает замыкания и перегрузки двигателя насоса;
  • управляет приводом теплопоставляющего клапана;
  • предупреждает обмерзание водяных обогревателей и фреоновых охладителей;
  • предупреждает перегрев электрического обогревателя;
  • продлевает остановку вентилятора приточного воздуха;
  • подает сигналы о необходимости очищения воздушных фильтров;
  • останавливает и обесточивает оборудование при пожарной тревоге;
  • оповещает с помощью световой индикации о работе системы;
  • фиксирует аварии в специальном журнале.

Расширенные функции

  • пульт дистанционного управления шкафом

    Предупреждает перепады давления при обрывах ремня вентилятора;

  • Обеспечивает частотное преобразование для вентиляторов;
  • Регулирует температуры воздуха в помещениях каскадным способом;
  • совместим с термодатчиком на вытяжке;
  • оповещает об аварии световой индикацией;
  • возможно подключение дистанционного управления;
  • контролирует работу воздушного клапана;
  • обеспечивает присоединение дополнительных вентиляторов;
  • двухфазовый контроль блока компрессор-конденсатор;
  • пятифазовый контроль электрообогревателем;
  • контролирует камеру смешения;
  • предупреждает обмерзание рекуператора и роторного регенератора;
  • контролирует увлажнители воздуха;
  • программируется на 7 дней;
  • контролирует клапан охладителя;
  • контролирует заслонки рециркуляции;
  • при недостаточной мощности нагревания уменьшает скорость вращения лопастей вентилятора;
  • сохраняет данные в памяти после отключения электропитания;
  • контролирует над уровнем углекислого газа.

По заказу производители оснащают шкаф для автоматического контроля над вентиляцией дополнительными возможностями:

  • работа без датчиков;
  • запись отчетов о работе системы;
  • рекуперация холода;
  • диспетчерский дистанционный или локальный контроль.

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

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

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 Electric Шкаф управления 1 насосом 30 кВт (плавный пуск) на базе устройства плавного пуска PSR, оборудование Schneider Electric Шкаф 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 АВВ Шкаф управления 2 насосами с контроллером Segnetics на базе оборудования Schneider Electric ШУДН — 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.

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

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)
Популярные статьи  Насадки на дрель для резки металла, заточки сверл, шлифовки и полировки

Установка погружной помпы и ее подключение

Чтобы установить погружную помпу, требуется оголовок. Его помещают в кессонную яму с адаптером или оборудованием. Оголовок врезается в боковую часть обсадной трубы. Они бывают стальными (из нержавеющий, эмалированной, оцинкованной стали), асбестоцементные, пластиковые. Чтобы правильно выбрать материал, нужно участь глубину залегания грунтовой воды, технологию бурения, диаметр скважины, тип грунта.

Если владелец участка выбирает адаптер, который врезают в обсадную трубу, то автоматика и важные узлы должны размещаться в жилом доме. Можно построить отдельное хозяйственное строение. Автоматика должна работать в сухих условиях, чтобы влага не проникала внутрь узлов.

При выборе насоса один из главных критериев — это стоимость. Она зависит от уровня мощности и габаритов техники. Если монтируется недорогой электрический насос, то автоматика должна быть простой, с минимальным набором функций. Для нормального функционирования дорогостоящих аппаратов требуются настройки, которые связаны с частотным регулированием скорости.

Последовательность и рекомендации по подключению погружного насоса:

  1. На вход насоса подключают ПВХ-трубу, которая выполняет функцию забора воды. Оптимальный диаметр должен составлять 25-35 мм.
  2. С использованием фитинга на второй конец трубы крепят обратный клапан, опускают его вниз в скважину. Длина должна быть такой, чтобы основание погрузилось в воду минимум на 1 м. Если не соблюдать такое требование, то во время работы насоса в трубу будет поступать воздух вместе с водой.
  3. Перед первым включением двигателя нужно заполнить водой заливное отверстие, заборную трубу.
  4. Если подключения надежные и выполнены согласно установленным требованиям, то после включения насоса будет слышен характерный звук заполнения системы.

Система не должна работать на полную мощность. Насос будет функционировать не правильно, с регулярными и частыми перебоями. Существует вероятность непропорционального перерасхода электрической энергии, несрабатывания автоматики. При подключении проводки делают надежные и крепкие колодки клемм с соблюдением полярности насоса.

Как работает автоматика и защитные механизмы

Автоматика регулирует функционирование поверхностного и погружного электрического насоса. При его включении происходит отключение цепи питания в приборах, которые реагируют на любые изменения в подаче жидкости. Размыкание осуществляется при помощи контактов или усиленных радиодеталей для этой воды под большим напором.

Насосная станция в скважине.

Управление насосом по давлению

Реле для погружного насоса монтируют на водоподающую магистраль. Она крепится на штуцер, который располагается на гидравлическом аккумуляторе. Реле — это главный управляющий элемент. Его устанавливают во все системы подачи воды.

Оно помогает остановить поступление электричества, если повышается показатель давления в системе до верхней отметки. Мембрана смещается, потому что на нее давит жидкость. Механизм размыкает внутренние контакты. В корпусе предусмотрены регулировочные винты, которые можно настроить, выставить предельное значение давления внутри системы.

Реле давления с защитой от работы на сухую

Принцип подключения реле давления с защитой от работы на сухую.

Помпа защищается от поломок при помощи реле, который отвечает за работу холостого хода. Этот автоматический элемент устанавливается рядом с другими узлами. Электрический прибор разрывает цепь подачи энергии в момент снижения напора внутри системы до максимального значения.

Задать границы срабатывания автоматики можно при помощи регулировочных винтов. Они находятся под крышкой. Для подключения проводов используют разъемы.

Разновидности поплавковых механизмов

Поплавковые механизмы применяются в качестве отдельных деталей или встроенных в систему водоснабжения. Они замыкают или размыкают контакты во время изменения положения поплавковой головки.

Внутри есть шар, который давит на рычаг и контакты. Когда жидкость поступает в емкость, то отключается подача электричества, если достигнута верхняя граница. Поплавок не защищает насос, а предотвращает затопление дома.

Контролирование работы по уровню воды

Поплавок выключатель для насоса.

Когда в скважине снижается уровень воды, то помпа выходит из строя. Водяное охлаждение обмотки в двигателе отсутствует, если не предусмотрены датчики. Производители изготавливают погружные насосы, которые отключаются при отсутствии воды в скважине.

Электрические насосы с поплавковыми выключателями применяют исключительно в колодцах. В скважинном канале нет свободного места. Поплавок — это просто устройство, которое включает в себя металлический шар и рычаг.

Он замыкает контакты при отсутствии воды в системе прерывает поступление напряжения на обмотку электрического двигателя.

Пресс контроль

Это устройство управляет насосом. На его работу влияет уровень жидкости в трубопроводе. Пресс-контроль — намагниченный лепесток, который находится в воде. Когда жидкая среда проходит свободно, он располагается в приподнятом состоянии. При понижении уровня воды шторка опускается и происходит размыкание контактов геркона.

Монтаж

Стоит заранее выбрать наиболее удобное расположение, которое обеспечит легкий доступ к шкафу, и наметить места отверстий для крепежа. Щит управления насосами устанавливают вертикально, там, где исключено появление влаги или конденсата. Монтаж шкафов управления осуществляют на расстоянии не менее 5-10 см от стенок корпуса до других поверхностей, чтобы воздух мог свободно проникать в вентиляционные решетки и охлаждать оборудование. Следует убедиться, что напряжение в сети, к которой планируется подключение шкафа, соответствует нормам, указанным в схеме подключения оборудования. После того, как корпус шкафа закреплен на стене, в него заводят кабели электропитания, линии датчиков, контрольные кабели. Все кабели подключаются строго в соответствии со схемой, обозначенной в инструкции по установке. При работе используют только медные многожильные кабели соответствующего сечения. Концы проводов, которые подсоединяются к электродвигателям и шкафу, должны иметь изоляцию в виде стандартных пластиковых наконечников соответствующего типоразмера. Корпус шкафа следует надежно заземлить. По завершении монтажа, производители шкафов управления рекомендуют убедиться, что все резьбовые клеммные соединения хорошо затянуты.

Схема расположения шкафа управления насосами и взаимодействия с системой подачи воды

Пример состава шкафа управления

Наименование Тип ИЕК Кол-во
бокс ЩМП3-0 IP54 1 шт
вводной автомат ВА47-29 3п 32А 1 шт
вводной автомат ВА47-29 1п 6А 1 шт
вводной автомат ВА47-29 1п ххА 6 шт
автомат дифференциальный АД14 4Р 16А 30мА 2 шт
контактор модульный КМхх-40 1 шт
реле промежуточное РЭК-78/3 5А 230В 4 шт
разъем для реле РРМ78/3 4 шт
Переключатель XB7 ND-33 3 пол. 1 шт
Лампа сигнальная AD-22DS(зел.) 2 шт
Лампа сигнальная AD-22DS(красн.) 2 шт
клеммник ЗНИ-6 серый 3 шт
клеммник ЗНИ-6 синий 1 шт
клеммник ЗНИ-6 желто-зел. 1 шт
клеммник ЗНИ-4 серый 9 шт
клеммник ЗНИ-4 синий 6 шт
клеммник ЗНИ-4 желто-зел. 7 шт
кабель-канал перфорированный 40х40х2000 0,66
Провод ПВ3х1.5 3 шт
Провод ПВ3х1 5 шт
Провод ПВ3х0.5 60 шт
наконечник E1508 1 шт
наконечник E1008 1 шт
наконечник Е7508 1уп=100шт 1 шт
ограничитель на Din-рейку металл 8 шт
din-рейка L=300мм 3 шт
маркер кабельный МКН (комплект 0-9) 2,5мм2 1 шт
наклейка 6 шт
сальник PG-21 3 шт
терморегулятор ТРМ1-Щ1.У.Р 1 шт

Техническая поддержка и сервисное обслуживание

Некоторые компании по производству шкафов управления заявляют, что технического обслуживания не требуется. Это действительно так, однако необходима регулярная проверка блока управления эксплуатирующей организацией. Существует периодичность, установленная производителем, и для правильной работы всех устройств ее необходимо придерживаться в обязательном порядке.

Перед осмотром или заменой каких-либо деталей необходимо отключить напряжение и заблокировать оборудование от повторного включения. Самостоятельно можно проверить надежность соединений. Список потенциальных неисправностей, как и возможные способы их устранения, обычно также указывается производителем.

Шкаф управления насосами: виды, схемы подключения, обзор популярных моделей
Шкаф управления скважинным или погружным насосом с частотным преобразователем для применения в производственных котельных, коммунальных службах или частных домах, выполненный на заказ по индивидуальному ТЗ

Например, простейшая неисправность – не загорается лампочка, сигнализирующая о подключении системы к электрическому кабелю. Возможны три причины: отсутствует напряжение в сети, сломался автоматический выключатель или перегорела лампа. Соответственно, решением проблемы будет подача напряжения, замена выключателя или лампы.

Если возникла неисправность, которую самостоятельно не устранить, необходимо обратиться к специалистам в сервисный центр.

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:

На крышке корпуса расположены кнопки включения/выключения, тумблер, отвечающий за выбор режима работы, комплект индикаторов, сигнализирующих об исправности системы (+)

Производитель реализует 19 базовых исполнений, которые отличаются мощностью электродвигателя насосной станции – от 0,18 кВт до 55-110 кВт.

Внутри металлического корпуса находятся следующие элементы:

  • автоматический включатель;
  • реле защиты;
  • контактор;
  • источник резервного питания;
  • контроллер.

Для подключения необходим кабель с сечением 0,35-0,4 мм².

Образец подключения модели ШУН-0.18-15 (для дренажного или пожарного насоса) от производителя Рубеж с одним приводом и контроллером, регулирующим работу оборудования (+)

ШУНы Грантор, предназначенные для дренажных работ, управляют асинхронным двигателями и имеют два варианта управления: ручной и автоматический. Ручная регулировка производится с лицевой панели корпуса, автоматическая действует от внешних сигналов реле (электродных или поплавковых).

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

Принцип работы ШУНа в автоматическом режиме: с критическим понижением уровня воды в водозаборной скважине и срабатыванием поплавка №1 останавливается работа всех насосов. При нормальном состоянии уровня жидкости срабатывает поплавок №2 и запускается один из насосов. При срабатывании других поплавков, находящихся на более высоких уровнях, вводятся остальные агрегаты.

Источники

  • https://oburenie.ru/nasosy/kak-podklyuchit-drenazhnyi-nasos-skhema-podklyuchenija.html
  • https://LandsDecor.com/diz/vodoprovod-i-kanalizaciya/ustanovka-drenazhnogo-nasosa-kolodce.html
  • https://scvazina.ru/drenazhnyj-nasos-dlya-kolodtsa
  • https://www.karcher.ru/ru/home-garden/nasosy/drenazhniye.html
  • http://aqua-guru.ru/nasos/avtomatika-dlya-drenazhnyx-nasosov.html
  • https://sovet-ingenera.com/vodosnab/nasosy/shkaf-upravleniya-nasosami.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Денис Серебряков/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: