Для чего нужна защита от сухого хода для насосной станции

Методика выполнения монтажных работ

Датчик сухого хода устанавливается следующим образом:

1. Защита от холостого хода обязательно монтируется вместе с датчиком, измеряющим показатели давления. Схема подключения устройств выбирается в соответствии с рекомендациями, наведёнными в инструкции от производителя. 
2. Выбирают участок системы, где будет осуществляться монтаж прибора. Специалисты рекомендуют делать это на трубопроводе, выходящему из насоса. Реле должно находиться после датчика давления. 
3. На участке, где планируется осуществлять монтаж защитного устройства, устанавливают тройник-фитинг. 
4. Из трубопровода, на котором происходит установка, сливается вода. С прибора снимают крышку и вкладыш, присоединяют его к фитингу. Резьбу обязательно уплотняют при помощи сантехнической ленты. 
5. В кабеле, который питает насос, выполняют разрыв. В данный участок вставляется защитное реле. Когда контакты датчика размыкаются, прекращается подача электрического тока, что приводит к отключению насоса. 

Видео описание

Этапы монтажа защитного реле подробно описаны в следующем видео:

Настройка автоматики

Защита от сухого хода насоса включается в зависимости от заданных пользователем показателей давления внутри системы. Чтобы задать параметры функционирования устройств, присутствует специальный регулировочный винт. Он соединяется с пружиной, которая изменяет силу натяжения при его повороте в определённую сторону. Именно при помощи винта пользователь задаёт показатели давления, при которых будет происходить размыкание электрических контактов и прекращение работы насоса.

Большинство моделей имеют стандартные настройки. Нижняя граница составляет 1,42 бар, верхняя – 2,84 бар. Но при необходимости пользователь может изменять указанные параметры. Чтобы увеличить порог для срабатывания устройства, винт поворачивают против часовой стрелки, уменьшить – за часовой.

При ручной регулировке важно установить параметры, которые не превышают давление, создающееся при нормально функционирующем насосе. В противном случае существует вероятность, что оборудование вовсе не будет реагировать на изменения свойств системы, что приведёт к её поломке.

Видео описание

Особенности настройки реле описаны в следующем видео:

При изменении стандартных настроек реле важно понимать, что между показателями всегда сохраняется разница в 1,4 атм. Чтобы изменить это, необходимо закручивать другую гайку, находящуюся на панели управления прибора

Таким способом разницу между границами срабатывания устройства можно увеличить до 2,03 бар. Чтобы её уменьшить, делают противоположное – отвинчивают регулировочную гайку.

Конструкция защитного релеИсточник 2proraba.com

При настройке защиты от сухого хода важно учитывать и другие рекомендации:

• Не стоит выставлять слишком низкую нижнюю границу отключения насоса. Наличие в устройстве погрешности в 0,3 бар приведёт к тому, что реле не сможет вовремя прекратить подачу напряжения. 
• Не лучше выставлять слишком большие значения для срабатывания защиты. В такой ситуации система может обесточиваться без видимой на это причины. 
• Минимальное давление, заданное для срабатывания защиты, приводит к трудностям в запуске насосной станции. Чтобы включить оборудование, придётся сливать воду из гидроаккумулятора. 
• При значительном объёме потребления воды происходит «откат» давления, когда оно резко снижается до критических показателей. Чтобы избежать неоправданного отключения системы, рекомендуется понизить нижнее значение для срабатывания реле.  

Коротко о главном

Реле, которое предупреждает сухой ход насоса, крайне важное устройство. Оно не допускает холостой ход, который опасен из-за выхода из строя основных составляющих системы водоснабжения.

При выборе реле учитываются характеристики насоса, уровень создаваемого им давления

Принимается во внимание место установки защиты, что влияет на требования к её рабочим параметрам.. Схема подключения реле и сопутствующих агрегатов выбирается с учётом рекомендаций производителей

Также выполняется присоединение устройства к электрической сети и настройка границ срабатывания защиты. Регулировка реле осуществляется при помощи винтов (путём их поворота в одну или другую сторону).

Схема подключения реле и сопутствующих агрегатов выбирается с учётом рекомендаций производителей. Также выполняется присоединение устройства к электрической сети и настройка границ срабатывания защиты. Регулировка реле осуществляется при помощи винтов (путём их поворота в одну или другую сторону).

Питающее напряжение и перегрузки должны контролироваться

Электродвигатель является наиболее важной конструктивной составляющей насоса для скважин. Соответствующие заводским требованиям параметры его электропитания будут способствовать длительной и беспроблемной эксплуатации всех узлов агрегата. От влияния негативных факторов электросети (скачков тока, напряжения) можно надежно произвести защиту погружного насоса, а именно его двигатель при помощи стабилизаторов напряжения или реле (автоматов) защиты двигателей

В настоящее время на рынке доступны модели таких защитных устройств как зарубежных, так и отечественных производителей

От влияния негативных факторов электросети (скачков тока, напряжения) можно надежно произвести защиту погружного насоса, а именно его двигатель при помощи стабилизаторов напряжения или реле (автоматов) защиты двигателей. В настоящее время на рынке доступны модели таких защитных устройств как зарубежных, так и отечественных производителей.

Перегрузку двигателя насоса предотвращают недорогие, но важные детали системы – тепловые токовые реле.

Устройства защиты от «сухого хода»: разновидности, принцип действия

Для предотвращения возможности «сухого хода» было создано несколько приспособлений, различающихся между собой по устройству и схеме работы:

1. Реле уровня воды и поплавок. Данные элементы считаются одними из самых эффективных и при этом дорогостоящих. Главное преимущество данного устройства – отключение насоса до начала «сухого хода». Реле представлено следующими элементами: плата, несколько датчиков (один из которых – контрольный) и провода. Устройство работает по простой схеме: при снижении уровня воды датчики, установленные в скважине, подают об этом сигнал. Когда вода опустится до контрольного, закачка воды прекращается. Когда же вода снова поднимется – насос запустится автоматически. Поплавковый датчик (поплавок) – идеальный вариант для закрытых источников воды. Устанавливается выше насоса. Настраивается самостоятельно: нужно лишь отрегулировать длину поплавкового кабеля и расположение датчика в емкости. Кабель подключается к источнику электропитания. Если вода доходит до поплавка, подача электроэнергии останавливается, и происходит отключение насоса.
2. Реле и датчик давления. Реле подойдет в качестве защиты лишь для насосов с гидроаккумулятором. «Критический» уровень давления в реле невозможно отрегулировать вручную (стандартно он фиксируется на отметке в 0,5 бар). Принцип действия устройства прост: при опускании давления до уровня, отмеченного «критическим», реле размыкает контакт и насос останавливается. На практике же преимущественная часть бытовых насосов способна работать в нормальном режиме при давлении от 1 бар. Поэтому можно с уверенностью говорить о том, что реле сработает лишь тогда, когда подача воды будет полностью прекращена. Датчики действует более эффективно: они подают сигнал об опасном уровне воды при падении давления до 1 бар.
3. Датчик протока воды. Представляет собой пружинный клапан со встроенным магнитом (с одной стороны) и микропереключатель. Датчик измеряет поток воды, пропускаемый насосом. При сильном водном потоке происходит сдвигание клапана, и он замыкается с переключателем. Насос приводится в действие. Если давление воды снижается, клапанная пружина разжимается и тот разъединяется с переключателем. Данное устройство применяется для защиты повысительных насосов небольшой мощности.
4. Мини АКН. Используется для защиты однофазных насосов и регулирует их работу в зависимости от показателей тока и мощности устройства. Мини АКН пользуется большой популярностью ввиду таких достоинств как: малое количество потребляемой энергии, эффективная защита насоса, надежность, простота монтажа и эксплуатации.

Устройство и принцип работы типового датчика

Чаще всего владельцами используются датчики механического типа. Их основное преимущество – независимость от электричества. Они не требуют выделения специальной розетки для включения устройства в работу. Эти приборы предназначены для включения и отключения насоса при достижении заданных показателей давления. Поэтому насос подключается к сети через датчик.

Строение прибора зависит от модели и производителя. Чаще дачники используют самое простое российское реле (+)

Самый простой и популярный механический датчик РДМ-5. Он состоит из таких элементов:

• металлическая платформа;
• мембрана;
• поршень;
• пружины;
• регулировочные болты с гайками;
• пластиковый корпус;
• электрические контакты.

Более дорогие модели иностранных производителей могут иметь шкалу для регулировки, встроенный манометр и другие составляющие, которые позволяют выполнять самые разнообразные функции.

С датчиком давления воды значительно удобнее организовать полив грядок, клумбы, кустарников и газона

По количеству возможностей и стоимости можно выделить такие группы датчиков давления:

• простое реле давления;
• дополнительный датчик для защиты от сухого хода. Он идет в паре с простым реле, например, у фирмы Aquatica;
• контроллер давления воды – сложный прибор с датчиком, манометром, многими другими функциями и достаточно высокой ценой.

Устройство электронных контроллеров со встроенным реле давления и манометром сложнее, чем у механических. Такие приборы, в зависимости от модели, имеют дополнительный регулятор, предотвращающий перепады давления воды в системе. Это обеспечивает всегда равномерный напор, вне зависимости от того, работает ли в конкретный момент насос.

Датчик, контролирующий работу насоса, устанавливается, как правило, в системах водоснабжения с гидроаккумулятором. Прибор всегда монтируется перед накопительным баком. Его функция заключается в постоянном измерении давления воды в системе. Эти показания датчик сравнивает с заданным показателями.

Если домовладение расположено в местности с частым отключением электроэнергии, то есть смысл установить накопительный бак большого объема на чердаке

Как только давление становится ниже, чем предусмотрено настройками, контакты замыкаются и насос включается, начиная забор воды. Она заполняет гидроаккумулятор, который помогает создавать требуемое давление. В момент фиксации датчиком верхнего предела давления, заданного владельцем дома, происходит размыкание электрических контактов – насос прекращает работу.

Частота включения/выключения зависит от объема гидроаккумулятора, давления в системе и количества потребителей воды. Например, если хозяйка коттеджа принимает ванну, ее муж наслаждается гидромассажем в душевой кабинке, а на кухне работает посудомоечная машина, то датчик в определенный момент включит насос.

Сначала при включении кранов и душевых леек вода будет поступать из накопительного бака. Как только ее количество уменьшится, мембрана емкости тоже уменьшит сопротивление. Соответственно, давление в системе станет меньше. Мембрана гидробака сразу же отреагирует на это изменение и, как только показания достигнут нижнего предела давления, установленного пользователем, контакты реле давления замкнутся.

В этот момент включится насос и начнет закачивать воду в систему, заодно заполняя освободившееся пространство в гидроаккумуляторе. Если краны еще открыты, то вода из скважины будет поступать до тех пор, пока давление в системе не достигнет верхнего предела диапазона, заданного владельцем.

Объем гидроаккумулятора зависит от потребностей конкретного домовладения и его жителей. Чем больше людей проживает и чем больше установлено сантехнических приборов, тем большая вместительность бака потребуется

Если же в доме в качестве датчика используется электронный контроллер с дополнительными функциями, то в момент, когда давление падает, напор воды не становится слабее. Встроенный регулятор помогает поддерживать нужное давление, и пользователь ничего не заметит, в отличие от ситуации с использованием простого датчика давления.

Виды датчиков сухого хода и особенности их работы

Дорогостоящие модели насосов уже имеют встроенные датчики защиты от сухого хода. В частности, все насосы от производителя Grundfos уже изначально укомплектованы подобными датчиками. При эксплуатации более дешевых агрегатов датчик сухого хода для погружного насоса приходится устанавливать дополнительно. Попробуем разобраться в тонкостях устройства и работы датчиков сухого хода различных типов.

Всего существуют 3 категории датчиков: реле защиты, датчики уровня, датчики потока воды и ее давления.

Датчики уровня воды

Данная категория оборудования предназначена для измерения фактического уровня воды в колодце или водной скважине. Могут использоваться датчики двух типов:

1. Поплавковый выключатель. Схема подключения датчика сухого хода для насоса должна быть выстроена так, чтобы его контакты были включены в цепь питания двигателя помпы. Поплавок находится на плаву. Когда уровень воды падает, поплавок изменяет свое местоположение, его контакты автоматически размыкаются, в результате чего питание насоса отключается. Это наиболее простой вид защиты, отличающийся надежностью и простотой работы.

2. Датчик контроля уровня воды. Рассмотрим более подробно такой датчик сухого хода для насоса и его принцип работы. Это реле, состоящее из двух отдельных датчиков, опущенных на разную глубину. Один из них погружается до минимально возможного уровня функционирования насоса. Второй датчик размещается немного ниже. Когда оба датчика находятся под водой, между ними течет небольшой ток. Если водный уровень уменьшается ниже минимального значения, ток течь перестает, срабатывает датчик и размыкает цепь питания.

Датчик уровня для насоса

Датчики, осуществляющие контроль за уровнем воды, хороши тем, что позволяют отключать насос еще до того, как корпус агрегата окажется над поверхностью воды. Следовательно, оборудование надежно защищено от повреждения.

Реле защиты

Это электромеханическое приспособление, контролирующее давление воды, протекающей через насос. При падении давления цепь питания насоса размыкается. Реле защиты от сухого хода насоса состоит из мембраны, контактной группы и нескольких проводов.

Мембрана следит за давлением воды. В рабочем положении она разомкнута. Когда давление падает, мембрана сдавливает контакты реле. При замыкании контактов насос отключается. Мембрана срабатывает при давлении 0,1-0,6 атмосфер. Точное значение зависит от выставленных настроек. Падение давления до такого уровня свидетельствует о наличии таких проблем:

• давление воды упало до минимального значения. Это может произойти по нескольким причинам. В том числе, потеря производительности самим насосом по причине выработки ресурса;
• засорился насосный фильтр;
• насос оказался выше уровня воды, в результате чего давление упало до нуля.

Реле защиты может быть вмонтировано в корпус насоса или устанавливаться на поверхности как отдельный элемент. Если система прокачки воды включает в себя гидроаккумулятор, то защитное реле устанавливается совместно с реле давления, перед гидроаккумулятором.

Установка реле защиты насоса от сухого хода при использовании гидроаккумулятора

Датчики потока и давления воды

Существует 2 вида датчиков, контролирующих прохождение рабочей среды через насосный агрегат и обеспечивающие защиту от сухого хода насоса. Это реле протока и контроллеры протока, которые и будут рассмотрены ниже.

1. Реле протока — это устройство электромеханического типа. Они бывают турбинные и лепестковые. Принцип их работы также различается:

• В роторе турбинных реле имеется электромагнит, который вырабатывает электромагнитное поле при прохождении воды через турбину. Специальные датчики считывают вырабатываемые турбиной электрические импульсы. Когда импульсы пропадают, датчик отключает помпу от питания;
• В лепестковых реле имеется гибкая пластина. Если вода в насос не поступает, пластина отклоняется от своего первоначального положения, в результате чего механические контакты реле размыкаются. При этом питание насоса прерывается. Этот вариант реле отличается простотой конструкции и доступной стоимостью.

Пример датчика потокаТакие блоки выключают насосное оборудование, если отсутствует поток воды и включают его, если давление в системе упало ниже заданного уровня

2. Контроллеры протока (блок автоматики, прессконтроль). Это электронные устройства, отслеживающие одновременно несколько важных параметров водного потока. Они контролируют давление воды, сигнализируют о прекращении ее поступления, автоматически включают и отключают насос. Многие устройства оборудованы обратными клапанами. Высокая надежность обусловила и высокую стоимость данных приборов.

Подключаем реле к водяной магистрали

Подключать реле давления к воде нужно в первую очередь, а к электричеству во вторую. Настройка реле — это самый последний, третий этап.

Предположим, все сложилось замечательно и мы нашли тот кусочек трубы с резьбой, к которой надо прикрутить реле давления. Вы умеете делать надежные резьбовые соединения? Если да, то хорошо. Если нет, то придется потренироваться. Сейчас есть в продаже нить Тангит Унилок. Это довольно симпатичная и удобная штука. Она удобнее льна для уплотнения резьбовых водопроводных соединений, но стоит довольно дорого. будем пользоваться ей!

Порядок подключения реле давления к водяной магистрали для чайников (спецам можно не читать)

Итак, помолившись, приступаем. При уплотнении резьб льном или тангитом есть небольшие хитрости. Тангит наматывается, что очевидно, на резьбу, которая на трубке находится. Располагаем эту трубку концом, то есть торцом к себе. Получается, мы смотрим прямо на торец, на который будем накручивать что бы там ни было. Прикидываем примерно, сколько резьбы у нас будет использовано. Берем нить тангита и начинаем обматывать. Начинаем этот процесс не от торца, а к торцу, отступив от края на то расстояние, которое будет внутри гайки. На приведенной схеме я указал примерное положение, от которого надо начинать зеленой стрелкой. При наматывании тангита крутим нить по часовой стрелке (красная стрелка на схеме), глядя на торец трубы. Первая петля должна жестко закрепить нить. чтобы она не тянулась и не распускалась. Дальше действуем по инструкции к тангиту, то есть следим за тем, чтобы нить не ложилась внутрь канавок резьбы.

Наматывать нужно довольно равномерно и туго. Не стремитесь обмотать так, что получается целая опухоль из тангита. Вот тут реально нужен некоторый опыт. Мало намотать — плохо. Будет течь. Много — не накрутите гайку, сомнете нить и опять же будет течь. Не расстраивайтесь! Получится — хорошо. Нет — потренируетесь. Предположим обмотали. Начинаем накручивать реле

Накручиваем не спеша! очень медленно и осторожно. Сначала руками, но не долго. Как только почувствовали сопротивление, начинаем работать гаечным ключем

Первый признак, что все хорошо — это то, что по тангиту гайка накручивается не лишком легко. Наличие нити должно чувствоваться, но в меру. Внимательно следим за тем, как гайка реле накручивается. Если она накручивается на тангит — то это просто отлично. К сожалению, может получиться так, что вы увидите, что тангит под гайкой образует петли, сборится и вылезает из резьбы. Это плохо. В этом случае я предлагаю еще немного закрутить и, если ситуация с петлями ухудшается, то лучше реле открутить и всю намотку переделать. При этом резьбу лучше освободить от старой нити и сделать все начисто

Как только почувствовали сопротивление, начинаем работать гаечным ключем. Первый признак, что все хорошо — это то, что по тангиту гайка накручивается не лишком легко. Наличие нити должно чувствоваться, но в меру. Внимательно следим за тем, как гайка реле накручивается. Если она накручивается на тангит — то это просто отлично. К сожалению, может получиться так, что вы увидите, что тангит под гайкой образует петли, сборится и вылезает из резьбы. Это плохо. В этом случае я предлагаю еще немного закрутить и, если ситуация с петлями ухудшается, то лучше реле открутить и всю намотку переделать. При этом резьбу лучше освободить от старой нити и сделать все начисто.

Предположим, все получилось, петель не было, или была одна маленькая, которая образовалась, когда мы уже все практически накрутили. Закручиваем тогда реле до конца. Но не слишком сильно! Переводим дух. Велика вероятность того, что все будет в порядке и течи не будет.

Реле нового поколения

В настоящее время производители стали предлагать новые устройства, в комплектацию которых входит обратный клапан и электронное плато. Но управление прибором зациклено на микро выключателе и магнитном реле. Последний – это контакты, запаянные в стеклянную трубку, о они хорошо реагируют на изменяющееся магнитное поле.

На обратном клапане, который подпружинен, установлен постоянный магнит. При увеличении давления, клапан смещается в сторону стеклянной колбы, где под действием магнитного поля происходит замыкание контактов. То есть, цепь замыкается, и ток подается на электродвигатель насоса. Как только давление в трубе падает, под действием пружины клапан смещается обратно, таща за собой магнит. То есть, внутри колбы происходит размыкание контактов. Так происходит размыкание питания мотора, который тут же останавливается, прерывая сухой ход насосной станции.

Реле нового поколения серии Brio

Есть в этой модели реле сухого хода несколько полезных опций.

• Чтобы обратный клапан с магнитом мог подключить само реле, необходимо внутри трубопровода создать давление. Поэтому пуск электродвигателя происходит без реле, время действия 7-8 секунд. Именно за это время он может закачать воду в водопроводную сеть, чтобы создать давление.
• После прекращения подачи воды, то есть, образования сухого хода, реле отключается. Но через определенное время оно включится автоматически. И если давления нет, то оно отключится снова. И так может повторяться несколько раз. Если после всех попыток давление воды в водопроводной системе не повысилось, реле отключиться совсем. Перезапустить его можно будет только вручную.

Вот так работает реле сухого хода, которое является защитой насосных станций от аварийных ситуаций, связанных с отсутствием воды в водопроводной системе. Небольшой прибор, который увеличивает продолжительность беспроблемной эксплуатации насосных установок.

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.

Хотите поделиться собственным опытом, рассказать, как собирали, устанавливали и подключали шкаф управления насосным оборудованием? Есть интересные сведения или вопросы, возникшие в ходе ознакомления с предложенной нами информацией? Пишите, пожалуйста, комментарии.