Шкафы управления насосами – функции, самостоятельный монтаж и подключение

Шкаф управления насосами — виды, назначение, схемы подключения

Опубликовано Артём в 02.06.2019 02.06.2019

Пробурив на дачном участке скважину и установив систему водоснабжения с погружным насосом, невольно задаешься вопросом: как сделать, чтобы насос работал более продуктивно, дольше не выходил из строя и имел несколько режимов работы? К тому же неплохо было бы автоматизировать процесс водоснабжения, особенно в том случае, если насосов два или более. Выход прост: следует установить распределительный щит или шкаф управления насосами.

Что собой представляет шкаф для управления насосом

Это аппарат для управления и контроля, который работает в комплексе. В него входят:

Силовые коммутационные аппараты.
Устройства защиты, преобразователь частоты, микропроцессорный модуль. Все они могут присутствовать как все вместе, так и по отдельности.

Шкаф для управления и контролем за насосами, представлен как постоянное отслеживание изменений в данных системы. А так же определение оптимального режима работы двигателя насоса. Одним из лидеров являются шкафы Pasys.

Чем продиктовано требование?

Всё достаточно просто. При работе небольшого агрегата, который отвечает за какую-либо одну функцию, требования к самому качеству работы двигателя могут быть не так высоки. Но если электродвигатель трудится в системе гидроустановки или системе автономного отопления большого многоэтажного дома, то к стабильности и равномерности работы насоса предъявлены особые требования.

Рассмотрим работу насосной станции на базе примера силовой гидроустановки системы отопления многоэтажки.

Как известно, новейшие системы отопления высотных зданий построены на базе двухконтурных систем. Это означает, что горячая вода, подаваемая в техническое помещение дома, не прогоняется через все этажи, а поступает в первичный контур системы теплообменника. А вот та вода, которая содержится во вторичном контуре, при помощи насосной станции прогоняется по всем этажам.

Если за давление и аквапоток в первичном контуре отвечает поставщик тепла, то за второй контур отвечает насос. Посему, к поддержанию одинакового и равномерного давления в системе предъявляются высокие требования. Если насос будет работать не равномерно и тем более, допускать резкие пуски, то будет возникать сильный гидроудар в системе, что может привести к разрыву тепловой магистрали или срыву кранов.

Вот тут-то на помощь приходит шкаф управления гидронасосом на базе частотника. Именно он обеспечивает плавное и своевременное регулирование оборотов электрического двигателя, что в свою очередь, позволяет вовремя выравнивать давление в системе. При падении давления обороты электромотора повышаются пропорционально величине падения давления, а при стабилизации давления, обороты падают до установленного номинала.

Система работает автоматически за счёт работы датчиков давления и частотного преобразователя с программируемым управлением.

Помимо всего прочего, если электромотор используется в системе водоснабжения или работает с иной токопроводящей жидкостью, то шкаф в обязательном порядке оборудуется автоматами отключения питания и системой УЗО. Таким образом, этот агрегат становится абсолютно безопасным для человека.

Сферы применения шкафов управления на базе частотника

Шкаф управления с частотным (регулируемым) приводом может работать в производственных помещениях, цехах, общественных местах (помещениях), административных зданиях, развлекательных учреждениях, спортивных залах, клубах, вокзалах и прочих больших зданиях.
Могут применяться в отдельных тепловых пунктах системы городского парового отопления, в системе водоснабжения больших объектов и небольших сёл, в котельных.

Шкаф управления с преобразователем частоты обладает несколькими основными функциями:

Поддерживает заданное настройками давление в системе подачи воды.
Контролирует работу системы насосов. При прекращении работы основного насоса система может переключить работу на резервный.
Контроль над попеременным включением и отключением насосов в системе, что позволяет распределить нагрузку на электродвигатели и даст время на проведение ТО.
Позволяет переходить на ручное управление насосной станцией.
Обеспечивает возможность удалённого управления насосами и подключение к пульту диспетчера.

К основным преимуществам применения шкафов управления электродвигателями на базе частотного преобразователя можно отнести:

Существенное понижение расхода электрической энергии.
Увеличение срока службы электрических двигателей, насосных узлов и систем трубопровода.
Максимально сниженный риск возникновения гидроударов в системе трубопроводов.
Облегчение работы персонала по обслуживанию насосов.
Уменьшение расходов на численность обслуживающего персонала.

Как правило, базовая комплектация такого шкафа управления содержит:

АВР. Систему аварийного переход от основного источника питания к резервному.
Частотный преобразователь. Позволяет осуществлять плавный пуск, регулирование давления, поддержание заданного давления за счёт показаний датчиков на выходе.
Программируемый контроллер управления насосной станцией.
Электромонтажные элементы, системы защиты (УЗО, автоматы отключения, и прочие).
Панель управления и выводы сигнальных ламп.
Опционально может иметь место и сетевой концентратор со стабилизатором напряжения. Он нужен для интеграции шкафа в диспетчерскую систему управления, а стабилизатор нужен для того, чтобы помехи в сети питания, которые возникают от работы частотника, не вывели из строя сетевой концентратор.

Такая комплектация, как правило, окупается в срок до двух лет. Может и раньше. Чем больше мощность насосной станции и чем больше она обслуживает площадей, тем быстрее окупается шкаф управления.

Дополнительно шкаф управления может обеспечивать:

Комплексную защиту работы и состояния электрических двигателей (за счёт контроля потребляемого тока, определения температуры обмоток), времени непрерывной работы.
Немедленный переход из автоматического режима в ручной с предоставлением полного контроля процесса работы оператору.
Управление микропроцессором, согласно данным сигналов датчиков перегрузки, давления, определения отсутствия воды в системе.
Автоматическую остановку насос, если пропала вода в системе (с выводом соответствующего сигнала на панель управления и/или передачу сигнала тревоги диспетчеру).
Остановка насосов при получении сигнала о перегреве или заклинивании крыльчатки насоса.
Также может быть остановлен при полном отсутствии сигнала (выход из строя датчика).
Остановка насосов при обнаружении короткого замыкания в обмотке или в системе питания станции.
Отключение питания двигателей, при обнаружении ошибочного подключения фаз. Система сможет автоматически включить питание, как только ошибка будет устранена.
Обеспечение автоматической взаимной подстраховки электродвигателей.
Отображение состояния каждого двигателя в системе. Сигнал может быть выведен как на панель управления, так и отправлен диспетчеру через сетевой интерфейс.
Выведение на панель управления сигнала об аварии самого частотника.
Попеременное программируемое управление двигателями, автоматическое назначение каждого из двигателей основным, по мере необходимости.
Установление запрета на пуск определённого двигателя, в работе которого обнаружена критическая ошибка (заклинивание ротора, перегрев, сильно завышенное потребление тока).
Защита корпуса по европейским стандартам безопасности (влага, температура, огонь).

Применение шкафов с частотным управлением позволило вывести системы управления насосными станциями на высокий технологичный уровень. Сегодня развитие диспетчерского управления гидронасосами позволяет десяти сотрудника диспетчерской управлять гидросистемой большого города, без ущерба качеству работы гидромагистралей и систем отопления.

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.

Стандартный состав распределительных шкафов

В зависимости от количества обслуживаемых агрегатов изделие может иметь различное наполнение. Для примера возьмем шкаф управления погружными насосами, имеющими асинхронные двигатели переменного тока.

Размеры шкафа зависят от его наполнения и выполняемых функций. Металлический каркас устанавливают на стене или на полу

- внешняя панель управления;
- органы управления (кнопки, переключатели) системой;
- частотный преобразователь;
- измеритель давления воды (для автоматического регулирования работы механизмов в зависимости от ее уровня);
- защиту от «сухого хода»;
- световую сигнализацию (лампочки);
- выключатели для защиты двигателя и преобразователя частоты;
- два режима управления нагрузкой: ручной и автоматический;

Схема расположения компонентов шкафа, регулирующего работу одного насоса

Хотя работа шкафа предусматривает и ручное управление, основное время он должен работать в автоматическом режиме.

При запуске авторежима частотный преобразователь плавно приводит в действие двигатель погружного насоса до тех пор, пока давление воды не достигнет заданного параметра. Когда активный разбор воды прекращается, частота снижается и насос останавливается.

Особенности обслуживания шкафов

Перед тем, как начать пользоваться автоматикой, следует тщательно изучить инструкцию и схемы, прилагаемые к изделию. Любая схема шкафа управления насосами отображает расположение электроники, структуру устройства в целом, интерфейсы для подключения насосов, каналы защиты двигателя.

Схемы электронного наполнения шкафов управления отображают расположение всех элементов

Любые манипуляции с механизмами – чистка, осмотр, ремонт — должны проводиться при выключенном электропитании (лампочка «Сеть» не горит).

Следует следить за чистотой фильтров вентиляционных решеток, чаще всего они бывают сменными. Радиатор частотного преобразователя и вентилятор необходимо также очищать от пыли. Чтобы подключения функционировали без перебоев, нужно подтягивать крепежные винты.

О технических характеристиках шкафа управления расскажет его маркировка

Иногда возникают неисправности в системе. Некоторые из них устраняются своими силами, другие – специалистами или после консультации с производителем. Например, на табло появилась надпись «Авария» — «низкое давление». Это значит, что отреагировала защита «от сухого хода» — скорее всего, в скважине нет воды. Пока вода не появится, насос будет заблокирован.

Схема

Пример использования частотного преобразователя VFD-F

Система управления группой насосов.

Управление погружным насосом.

Насосные станции на базе контроллеров Danfoss MCX CWS (PCM CWS)

Видео: как собрать шкаф управления насосом своими руками

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.

Кол-во блоков: 17 | Общее кол-во символов: 19610
Количество использованных доноров: 4
Информация по каждому донору:

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

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.

Назначение и комплектация ШУН

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 погружной насос, 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.

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 работа насосных станций 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).

Все сбои регистрируются, а во время возникновения аварийной ситуации срабатывает сигнализация. С материальной стороны – экономия энергозатрат и, соответственно, снижение платы за электроэнергию.

Краткое описание стандартной комплектации

Наличие тех или иных элементов зависит от количества и категории насосов, узких или более широких технических возможностей, наличия дополнительных функций.

Базовая комплектация у большей части моделей, выставленных на продажу, выглядит следующим образом:

Прямоугольный металлический корпус с расположенной на лицевой стороне панелью управления. Конструкция панели может отличаться, но на ней обязательно присутствуют индикаторы и кнопки типа «Пуск» или «Стоп».
Переключатель (один или несколько), позволяющий включать/выключать насос в ручном режиме.
Предохранители и элементы защиты.
Узел контроля, регулирующий напряжение трех фаз.
Преобразователь частоты, необходимый для контроля над асинхронным двигателем.
Автоматический блок регулировки, отвечающий за плановое и аварийное отключение оборудования.
Комплект датчиков, показывающих давление и температуру воды.
Термическое реле.
Набор лампочек – световая сигнализация.

Основные функции, заложенные в блок управления, зависят от нескольких факторов. Например, при наличии 2 насосов, основного и дополнительного (резервного), устанавливается программа, позволяющая включать оба механизма поочередно.

Датчик температуры предохраняет технику от перегрева и работы в режиме сухого хода (вероятность возникновения подобной ситуации происходит часто в скважинах с недостаточным дебитом). Автоматика останавливает работу оборудования, а при наступлении благополучных условий для забора воды вновь включает двигатель подключенного насоса.

Автоматическое управление насосом — это возможно

Все больше людей предпочитает собственные дома многоквартирным. И нередко на участке, где планируется построить дом, нет подведенных коммуникаций. Тогда решать вопрос, как организовать водоснабжение, приходится самостоятельно. Домохозяева роют скважины, устанавливают насосные станции и домашние котельные.

При таком подходе, каждому, кто хочет повысить производительность насоса, продлить срок службы оборудования или подключить более одного насоса, необходимы шкафы управления. Они обеспечивают автоматическое управление насосом. Такая система позволит автоматизировать управление агрегатами, связанными с подачей, отводом и дренажем воды. Поскольку щит управления насоса останавливает работу насосов в случае необходимости, распределяет нагрузку между несколькими устройствами равномерно, а также может переходить в менее интенсивный режим работы, он ощутимо экономит электроэнергию. Возможность предоставить контролировать управление насосами аппарату и запрограммировать их действия заранее позволяет оставлять насосы включенными в ночное время, когда никого нет в помещении.

Назначение шкафа

Основная функция аппарата – автоматизация включения и выключения двигателя насоса. Помимо нее можно выделит следующие действия, за которые отвечает шкаф автоматического управления:

Обеспечивает бесперебойную работу оборудования, отслеживает наличие необходимого для работы напряжения в сети;
Контролирует уровень воды в резервуаре и скважине;
Позволяет дистанционно управлять насосом, если он погружной, и управление напрямую затруднительно;
Предохраняет оборудование от коротких замыканий и перебоев в сети;
В случае если насосов несколько, шкаф управления насоса обеспечивает их поочередную работу, равномерно распределяя нагрузки и продлевая срок службы насосов. Когда двигатель одного из них выходит из строя, шкаф запускает второй, и вода продолжает поступать.
Фиксирует изменения условий работы (давление, количество воды в баке и скважине) и отключает либо, наоборот, включает насос в случае необходимости. Так, если воды в скважине мало, насос отключается, а при недостатке воды в баке щит управления запускает двигатель.

Помимо этого, некоторые модели, оснащенные частотным преобразователем, могут переходить в малошумный режим, чтобы не беспокоить обитателей дома ночью.

Шкаф управления сможет решать одновременно несколько задач

Комплектация

Комплектация щитов управления насосами зависит от их назначения, количества и типа насосов, к ним подключаемых, и наличия дополнительных опций.

В базовой комплектации, которая схожа у большинства видов шкафов управления, можно встретить следующие компоненты:

Корпус: металлический, с расположенной на крышке панелью управления. На панели управления, как правило, располагаются кнопки «Пуск» и «Стоп», а также индикаторы работы насосов и датчиков.
Блок контроля фаз: отслеживает нагрузку на всех трех фазах, предохраняет оборудование от порчи в случае скачков напряжения
Контактор: переключатель, включающий и отключающий двигатель насоса
Предохранитель
Блок управления насосами: управляет контактором, посылая ему сигналы о необходимости включения/выключения двигателя насоса в зависимости от показаний датчиков
Частотный преобразователь: управляет частотой вращения вала асинхронного двигателя, ускоряя или замедляя темп.
Датчики температуры и давления: подключаются к контактору, предотвращают запуск двигателя. Если труба обледенела или давление внутри слишком высокое.
Термореле: отслеживает температуру в трубе, актуально для систем отопления.

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.

Назначение, функционал и стандартная схема подключения шкафов управления насосами

Опубликовано: 15-07-2019 18:36

Шкаф управления насосами (ШУН)– комплект электрических устройств, разработанных для контроля и регулирования работы насосов и их защиты от внешних негативных воздействий. Эта компактная распределительная станция, способная работать в нескольких режимах, обеспечивает возможность управления одним или несколькими насосами. Это особенно удобно при больших расстояниях между агрегатами. Диапазон применения оборудования очень широк – от организации водоснабжения индивидуальных домостроений до обслуживания тепловых пунктов, пожарных станций, промышленных объектов.

Принцип действия и основной функционал щитов управления насосами (ЩУН)

На объектах, требующих постоянного и бесперебойного водоснабжения, аварийная остановка насосного оборудования является нежелательным, а часто– недопустимым, сценарием. Поэтому для насосных групп ответственного назначения оптимальным решением является установка шкафов автоматического управления, которые решают ряд важных задач:

Основная функция шкафовс различными схемамиавтоматики управления– организация работы дренажных, поверхностных, погружных, циркуляционных (сетевых), пожарных насосов.
Защита двигателей от режимов перегруза, короткого замыкания, сухого хода, прекращения или резкого ухудшения качества электропитания.
Для моделей, в которых предусмотрена функция частотного регулирования,– поддержание постоянных величин подачи и напора для создания требуемого режима. Для каждой группы агрегатовпредусмотрен отдельный регулятор. Преимуществом установки системы частотного регулирования является экономия электроэнергии, поскольку в ситуациях, когда не требуется работа оборудования на полной мощности, происходит автоматическое снижение загрузки.
Регистрация сбоев, а во время аварийной ситуации – срабатывание звукового и светового сигналов.

Дополнительные функции

Современные шкафы управления насосным оборудованием могут решать также еще несколько задач:

Контролировать уровень воды в скважине или резервуаре и принимать адекватные меры в случае ее недостачи.
Фиксировать скачки давления и регулировать оптимальные параметры рабочего режима.
Включать насосы по очереди, чтобы обеспечить их равномерную загрузку.
Автоматически вводить в работу запасной агрегат при выходе из строя основного насоса. Решение о подобных действиях принимает интеллектуальная система.
Вводить автоматически в работу посредством функции плавного пуска один или несколько агрегатов в соответствии с требуемым режимом, когда при пиковых нагрузках мощности одного насоса недостаточно.
При снижении нагрузки – автоматически отключать дополнительные агрегаты.

Стандартная комплектация шкафа управления насосами (ШУН)

Для выбора щита необходимо сначала четко сформулировать функции, которые он должен выполнять. Производители такого оборудования предлагают готовые стандартные схемы, дополняют их по заказу новыми компонентами или изготавливают шкафы по индивидуальным заказам. В стандартный состав шкафов управления насосами входят:

Стальной корпус с панелью управления на фронтальной стороне. Устройство панели может быть разным, но на ней в обязательном порядке присутствуют кнопки «Пуск» и «Стоп», индикаторы, переключатели для управления насосными агрегатами в ручном режиме.
Устройства защиты и предохранители. Например, может быть предусмотрен запрет на одновременную активацию двух насосных установок, которая приводит к перерасходу электроэнергии.
Преобразователь частоты, микропроцессорный модуль – могут устанавливаться по отдельности или в едином блоке.
Узел контроля для регулирования напряжения трех фаз. Включает три датчика, отслеживающих нагрузку на каждой фазе.
Датчик температуры – предохраняет оборудование от перегрева.
Автоматический блок регулирования, который отвечает за плановое и аварийное отключение насосного оборудования.

Современные средства диспетчеризации позволяют управлять щитом на расстоянии. Системы дистанционного оповещения подключаются к GPRS, интернету, радиомодему. При аварийной ситуации включается система блокировки, а сигнал подается на ПК или смартфон.

Схемы подключения шкафов управления насосами

Сборка шкафа управления осуществляется в соответствии с электронно-техническими схемами, определяющими конфигурацию и функциональность щита. Наиболее простой является схема подключения одного насосного агрегата. Модели ШУН-0.18…ШУН-15 производства «Рубеж» являются типичными шкафами управления. Имеется 19 базовых исполнений с электродвигателями 0,18-110 КВт. Основные элементы:

автоматический переключатель;
источник резервного питания;
реле защиты;
контроллер;
контактор.

Щит предусматривает несколько режимов – «Автоматический», «Ручной», «Отключен».

Ручное регулирование работой насосного агрегата осуществляется с фронтальной панели, а автоматическое происходит по сигналам от реле. На панели также имеются индикаторы состояния.

Типовая схема подключения насоса к ШУН-15

Техника безопасности при монтаже и эксплуатации ЩУН

Перед подключением автоматического шкафа управления насосами необходимо внимательно изучить принципиальные электрические схемы и инструкции производителя. Если условия эксплуатации предусматривают воздействие на щит повышенной влажности и критически высоких или низких температур, то необходимо выбирать модели с дополнительным утеплением и гидроизоляцией. Работоспособность и длительный эксплуатационный период ШУН обеспечены при соблюдении следующих условий:

Оборудование монтируют только во взрывобезопасной зоне.
Температура и влажность в месте установки соответствуют параметрам, указанным в инструкции.
Параметры ШУН совпадают с характеристиками подключаемого насосного оборудования.
Шкаф и насосные агрегаты к нему подсоединяет только лицо с определенной группой электробезопасности.
Монтаж выполняется в соответствии с принципиальными схемами, приведенными в техническом паспорте или инструкции.
Сечение кабеля для подсоединений соответствует величинам, рекомендованным производителем.
После подведения напорного трубопровода, прокладки электрокабелей, сборки всех узлов, устройства заземляющего контура шкаф проверяют в ручном и автоматическом режимах.
Любые действия по обслуживанию и ремонту осуществляют при выключенном щите, который должен быть заблокирован от повторного включения.
Периодически чистят фильтры вентиляции или заменяют их на новые, подтягивают крепежные элементы.
Регулярно проверяют блоки управления. Периодичность таких проверок определяет производитель.

Для облегчения эксплуатации ШУН производители обычно прилагают список с описанием самых распространенных неисправностей и рекомендации по их устранению. Некоторые неисправности можно ликвидировать самостоятельно. Например, сигнал «Авария – низкое давление» выдается системой защиты от сухого хода. В этом случае оператору необходимо проверить уровень воды в скважине или емкости и по возможности предпринять необходимые меры. Устройство будет разблокировано в автоматическом режиме при восстановлении требуемого уровня воды.

Зачем нужно устанавливать шкаф управления насосами?

Шкаф управления насосами – это комплексное устройство для автоматического управления насосным оборудованием. ШУН устанавливают, когда в системе водоснабжения не один, а несколько насосных станций. «Сантехник Портал» расскажет, как благодаря распределительному щиту, сделать работу насосов продуктивнее и продлить срок их эксплуатации, автоматизировав процессы.

Основные функции распределителя

Основное предназначение шкафов управления насосами – автоматическое поддержание необходимого давления в системе насосного оборудования системы водоснабжения и пожаротушения зданий, а также управление электрическими насосами любого вида: глубинных погружных, дренажных, скважинных и т.д.

Распределительная конструкция скважинного насоса включает в себя силовые коммутационные устройства, аппараты защиты, микропроцессорный модуль и преобразователь частоты.

Без циркуляционного насоса работа систем водоснабжения, отопления и пожаротушения невозможна, а дренажное приспособление необходимо для автоматизации откачки стоков.

Установив щит управления скважинным насосом, за его работу в автоматическом режиме полностью будет отвечать распределитель и его электронная «начинка», обеспечивая плавный и безопасный запуск электродвигателя, и регулировку частотного преобразователя.

Если установить шкаф управления двумя насосами (ШУДН), то его функционал расширяется еще больше:

при аварийном отключении одного насоса, автоматически включается резервный аппарат;
выравнивание изнашиваемость устройств, регулируя их попеременное функционирование;
предупреждение заиливания при простое одного из механизмов;
возможность ручной блокировки одного из агрегатов;
наличие программы управления двумя и более насосами;
выдача информацию по каждому аппарату в отдельности.

Такие параметры, как уровень воды, температура и давление, благодаря шкафу управления всегда находятся под контролем.

Стандартное содержание шкафа управления

Исходя из численности обслуживаемых приборов ШУН может обладать разным наполнением. В качестве образца приведем шкаф управления погружными насосами (ШУПН), которые оборудованы асинхронными двигателями переменного тока.

Составные элементы такого распределительного щита:

внешняя панель управления;
инструменты управления (кнопки, переключатели) системой;
частотный преобразователь;
измеритель давления воды;
защита от «сухого хода»;
световая сигнализация (лампочки);
выключатели для защиты двигателя и преобразователя частоты;
два режима управления нагрузкой: ручной и автоматический;
тепловое реле.

Даже если функционирование шкафа предполагает и управление вручную, основную часть времени он должен функционировать в автоматическом режиме. При работе в авторежиме частотный преобразователь мягко приводит в действие двигатель погружного насосного оборудования, пока давление воды не достигнет установленного параметра. Когда активный забор воды прекратится, понижается частота и помпа прекращает работу.

Критерии выбора устройства

Большинство изготовителей насосного оборудования выпускают готовые к применению приспособления. К примеру, концерн Grundfos производит почти весь ряд разновидностей щитов для автоматического управления подачей и откачиванием воды. Компания Alta Group выпускает систему АВР с возможностью включения резервного питания в автоматическом режиме.

Лучшими моделями ШУН от разных производителей являются:

Grundfos Control MP204 для автоматизации работы и защиты одного насоса. Мощность подключаемого устройства – до 110 кВт. Рассчитан на работу в температурном диапазоне от -30°С до +40 °С. Стоимость 160 000 – 180 000 рублей.
Alta Group АВР КНС AC.KNS-220-09 простой щит для двух чередующихся насосов, мощность каждого из которых 1 кВт. Температурный режим эксплуатации от -20 до +55°С. Цена 40 000 – 55 000 рублей.
Грантор АЭП40-016-54КП-21П – многофункциональный на два насоса с УПП TSA, предназначенных для обслуживания циркуляционных и дренажных систем. Мощность подсоединяемых двигателей до 7,5 кВт. Температурный диапазон от 0 до +40°С. Стоимость 275 000 – 300 000 рублей.
КРН(П) 3-0.75 «Профи» для подключения трех насосов для пожаротушения и водоснабжения, резервный, каждый из которых мощностью до 0.75кВт. Диапазон рабочих температур от -25°С до +40 °С. Цена договорная.
Wilo SK-FFS для подключения 2-6 насосов. Общая мощность подключаемых устройств – до 200 кВт. Рассчитан на работу в температурном диапазоне от +1°С до +40 °С. Стоимость 260 000 – 290 000 рублей.

Что нужно учитывать, при выборе щита управления:

Количество электродвигателей.
Параметры двигателей: мощность, частота вращения, напряжение.
Тип управления: ручное, автоматическое, дистанционное.
Режим пуска двигателя: прямой, частотный преобразователь, комбинированный, плавный.
Условия окружающей среды: влажность, температура.

Но есть и другой вариант — изготовление распределите на заказ под индивидуальные потребности домовладельца. При заказе устройства необходимо поставить перед мастером те же критерии.

Особенности монтажа и обслуживания

Перед началом использования автоматических приспособлений, тщательно изучите инструкцию и схемы, прилагаемые к изделию. В любой схеме шкафа управления насосами отображается размещение электроники, структура приспособления в целом, интерфейсы для подключения насосов, каналы защиты двигателя.

Любые манипуляции с механизмами – чистка, осмотр, ремонт — должны выполняться при выключенном электропитании, когда лампочка «Сеть» не горит.

Следует следить за чистотой фильтров вентиляционных решеток, обычно они сменные.
Радиатор частотного преобразователя и вентилятор тоже нужно чистить от пыли.
Чтобы подключения функционировали без перебоев, необходимо вовремя подтягивать крепежные винты.

Иногда в системе возникают неполадки. Некоторые неисправности можно устранить своими силами, другие – лучше поручить специалистам или исправить самостоятельно после консультации с производителем.

К примеру, на если табло появилась надпись «Авария» — «низкое давление». Это значит, что отреагировала защита «от сухого хода» — скорее всего, в скважине нет воды. Пока вода не появится, насос будет заблокирован.

Таким образом, шкаф управления насосами позволяет организовать эффективную работу систем водоснабжения пожаротушения в частном доме с несколькими одинаковыми или разнотипными насосными станциями. Использование ШУН дает возможность пользоваться в автоматическом режиме ресурсами скважинного или дренажного оборудования и экономить электроэнергию. Зная технические характеристики своей насосной станции, вы можете выбрать базовую модель распределительного щита или сделать заказ по индивидуальным параметрам.

Шкаф управления насосами: схема подключения насосов к шкафу управления

Содержание статьи

Шкаф управления насосами: схема подключения насосов к шкафу управления
Как подключиться к домашней группе в XP
Как настроить универсальный пульт Vivanco

Функции шкафа управления

Шкаф управления или распределительная станция обеспечивает стабильное и эффективное функционирование насосного оборудования. Система оснащена пультом управления, позволяющим контролировать работу двигателей насосов дренажного, скважинного и погружного видов. Стандартная конфигурация оборудования обычно предусматривает подключение к одному погружному либо скважинному насосу, предназначенных для подачи воды в систему водоснабжения, а также к дренажному насосу, откачивающему воду в аварийных ситуациях.

Благодаря автоматическому включению и отключению насосных двигателей владельцы частного дома получают возможность меньше волноваться за сохранность оборудования и реже следить за его состоянием. Автоматика отвечает за следующие функции:

контроль напряжения в сети и бесперебойная работа оборудования;
защита механизмов от коротких замыканий и перебоев электропитания;
контроль уровня воды в резервуаре;
фиксация скачков давления и остановка двигателя в случае достижения критических показателей;
дистанционное управление насосами, доступ к которым напрямую отсутствует;
распределение нагрузки между различными устройствами и аварийное подключение к запасному агрегату.

Таким образом, централизованное автоматическое управление стабилизирует производительность насосных станций и увеличивает срок службы электрооборудования. Современные системы не только самостоятельно программируют механизмы, но и регистрируют сбои, активируют сигнализацию при возникновении аварийной ситуации. Также они способствуют экономии энергозатрат, что в итоге приводит к снижению платы за электроэнергию.

Конструкция шкафа управления

Стандартная конструкция большинства выпущенных в продажу моделей включает в себя следующие компоненты:

металлический корпус с панелью управления, на которой имеются индикаторы давления и температуры, кнопки «Старт» и «Стоп»;
переключатели для ручного управления насосом;
предохранители;
узел контроля для регулирования напряжения фаз;
частотный преобразователь для контроля работы асинхронного двигателя;
автоматический блок управления, выполняющий аварийное отключение оборудования;
термическое реле;
комплект световых индикаторов.

Основу оборудования составляют приборы защиты от скачков напряжения и пропадания фаз, которые корректируют параметры сети и обеспечивают работу насосной станции в надлежащих условиях. При срабатывании датчиков давления или температуры происходит аварийное отключение техники, одновременно с которым задействуются световые индикаторы, а также возникает звуковой сигнал, оповещающий пользователя о возникшем сбое. При этом система предпринимает попытку автоматически стабилизировать состояние системы, и если ей это удается, двигатель подключенного насоса вновь активируется.

Одной из важнейших функций системы, которую поддерживают лишь некоторые модели оборудования, является включение резервного питания за счет автоматического подключения к резервной сети. В таком режиме система будет функционировать до возобновления работы основного источника. Кроме того, с целью защиты устройства от низких температур и повышенной влажности производители применяют дополнительное утепление. Такие шкафы управления подходят для установки в северных регионах, а также при размещении насосного оборудования на открытом воздухе.

Достаточно распространенным дополнением является система плавного пуска, которая защищает двигатели насосов от перегрузок. Она обеспечивает постепенное нарастание напряжения, благодаря чему двигатель медленно и бережно вводится в работу, избегая резкого старта. Наконец, крайне полезными являются устройства с функцией диспетчеризации, за счет которой можно управлять насосными станциями на расстоянии. Благодаря подключению систем дистанционного оповещения к GPRS или интернету при возникновении аварийной ситуации и срабатывании блокировки сигнал передается на принимающее устройство (смартфон или ноутбук).

Электронно-техническая схема подключения оборудования

Сборка оборудования осуществляется по схемам, соответствующим конфигурации и функциональным особенностям шкафа управления насосами. Для примера стоит рассмотреть процесс подключения модели ШУН-0.18-15, которая представляет собой типичный шкаф управления электроприводами насосной станции. Данная модель представлена в 19 базовых исполнениях с мощностью электродвигателя от 0,18 до 110 кВт и включает в себя следующие элементы:

автоматический переключатель;
реле защиты;
источник резервного питания;
контактор;
контроллер.

Схема подключения ШУН-0.18-15 к пожарному или дренажному насосу будет выглядеть следующим образом:

Схема предусматривают несколько вариантов управления. Ручная регулировка будет осуществляться с лицевой панели корпуса, а автоматическая действует от внешних поплавковых или электродных сигналов реле. При работе ШУНа в автоматическом режиме работа всех насосов будет остановлена одновременно с критическим понижением уровня воды. При нормальном уровне жидкости будет функционировать только один из насосов. В случае срабатывания датчиков, расположенных на более высоких уровнях, будет задействованы остальные агрегаты.

Установка станций контроля

Все без исключения шкафы управления насосами представляют собой сложные устройства, работающие от электрической сети, поэтому установка, ввод в эксплуатацию, обслуживание и ремонт оборудования производятся в соответствии с инструкцией производителя. Например, для достижения оптимальной экономии электроэнергии в размере 35% применяется следующая схема электрических соединений шкафа управления:

Существует несколько важных правил:

Монтаж выполняется в защищенной от взрывов зоне.
Влажность и температура в помещении должны соответствовать обозначенным производителем параметрам.
Подключение оборудования производится лицом, обладающим специальным допуском.
Подключение шкафа управления выполняется только после полной установки системы водоснабжения, подведения напорного трубопровода, сборки всех узлов, а также изоляции основных электрических элементов. Сразу после настройки оборудования необходимо проверить его работу как в автоматическом, так и в ручном режиме.

Сервисное обслуживание и техническая поддержка

Большинство производителей шкафов управления не предъявляют особых требований к техническому обслуживанию оборудования. Тем не менее, необходимо регулярно проверять блок управления. Эта работа поручается эксплуатирующей организации. Важно согласовать с ней периодичность проверок, чтобы все устройства работали в надлежащем режиме.

Перед осмотром либо заменой любых деталей необходимо отключить напряжение и убедиться, что оборудование не будет задействовано повторно. Перечень потенциальных неисправностей и подходящие способы их устранения обычно указывается производителем в инструкции. Самостоятельно можно лишь проверить надежность основных соединений.

Иногда при работе оборудования возникает такая неисправность, как потухшая лампочка-индикатор подключения системы к электрическому кабелю. Это могут вызывать отсутствие напряжения в сети, выход из строя автоматического выключателя либо самой лампы. Проблема вполне решается своими силами путем подачи напряжения, замены выключателя или лампы. В остальных случаях необходимо обращаться к специалистам.