Обзор моделей

ШУПН-2

Nипичный шкаф для управления двумя насосами (включая резервный). Используется для взаимодействия с агрегатами погружного типа применяемыми в системах пожаротушения и сельскохозяйственного полива. Мощность до 55 кВт, рабочая температура от -10 до +50 градусов. Производителем выдвигаются особые требования к окружающей среде. Воздух не должен содержать агрессивных газов и не быть насыщенным токопроводящей пылью. Допустима относительная влажность до 80%. Шкаф рассчитан на срок эксплуатации в десять лет. Розничная цена 31 600 рублей.

ШУН

Выпускается компанией «Экотехнологии», представляющей товар на отечественном рынке с 2005 года. Гарантия на оборудование составляет два года. Шкафы рассчитаны на работу с дренажными насосами и канализационными насосными станциями. Могут управлять пожарными резервуарами. Управление агрегатом осуществляется в двух режимах – автоматическом и ручном.

Можно подключать два насоса – резервный и основной. В случае выхода из строя основного насоса в автоматическом режиме будет задействованный резервный. Предусмотрено автоматическое чередование насосов для обеспечения равномерной продолжительности работы и предупреждения перегрева обмотки. По желанию заказчика производится модернизация агрегата. Например, устанавливается GPRS модуль, который обеспечивает пересылку SMS сообщений в случае аварии. Допустимая мощность каждого насоса от 4 до 11 кВт, в зависимости от модели шкафа. Средняя стоимость бюджетной модели от 10 900 рублей.

ШКАНС-0055

Стандартный тип управляющего шкафа, выпускаемый компанией «Уралэлектра» из Екатеринбурга. Мощность оборудования от 400 Ватт до 55 кВт. Шкаф предназначен для работы с одним или несколькими глубинными насосами, а также насосными станциями. Можно подключить одновременно до трех насосов. Пуск насосных станций выполняется в автоматическом режиме. Во время работы выполняется регулировка давления в водопроводной системе и защита насосных двигателей от перегревания. Предусмотрена световая сигнализация в случае аварийной остановки. Цена договорная. Для заказа оборудования можно воспользоваться интернет-магазином, расположенным на сайте производителя.

Шкаф управления насосом – это обязательный элемент системы автономного водоснабжения, выстроенной на базе агрегата погружного типа. Ведь заглубленным в скважину насосом придется управлять удаленно. И не только управлять – любой агрегат нуждается в контролирующих узлах и предохранительных блоках. Без этих элементов насос попросту перегорит.

Причем все вышеописанные узлы нужно где-то монтировать. В итоге возникает необходимость интегрировать в структуру системы водоснабжения особый шкаф управления скважинным насосом – место, где собраны все управляющие, контрольные и предохранительные блоки. И в данной статье мы рассмотрим назначение, комплектацию и типовые разновидности шкафов управления.

С помощью шкафа управления можно решить сразу несколько задач:

• Во-первых, он управляет работой электродвигателя насоса. Причем возможен как ручной, так и автоматический режим управления.
• Во-вторых, он отслеживает такие эксплуатационные параметры автономной системы водоснабжения, как: давление в трубах, температуру воды, уровень жидкости в скважине. Причем все вышеуказанные параметры влияют на режимы работы насоса самым непосредственным образом.
• В-третьих, он выравнивает характеристики тока, подаваемого на клеммы электродвигателя насоса, и регулирует частоту вращения вала агрегата (и на старте, и в случае остановки).

Кроме того, шкаф управления может обслуживать как один насос, так и насколько агрегатов.

Причем управление двумя (и более) насосами предполагает расширение функциональности шкафа (а точнее его начинки) за счет следующих опций:

• Контроля периодичности работы агрегатов. То есть, блоки управления попеременно или первый или второй насос, обеспечивая равномерный износ машинной части этих агрегатов. В итоге, срок эксплуатации напорного оборудования увеличивается вдвое.
• Контроля непрерывности работы агрегатов. То есть, если первый насос вышел из строя, но скважина продолжит работать на резервной (второй) линии.
• Контроля функциональности агрегатов. То есть, к такому устройству можно подключать разные насосы. В итоге, пользователю уже не нужен отдельный шкаф управления пожарными насосами и шкаф управления дренажными агрегатами – все функции совмещаются в одном корпусе, начиненном соответствующими блоками управления и синхронизации работы напорного оборудования.

Словом, такой шкаф – это сосредоточие органов управления всеми инженерными коммуникациями строения, связанными с подачей, отводом или дренированием воды.

Типовая комплектация

Шкаф управления погружным насосом любого типа – дренажным, пожарным, водопроводным – состоит из следующих элементов:

• Корпуса – стандартной металлической коробки, рассчитанной на монтаж электротехнического оборудования.
• Лицевой панели – она создается на базе крышки (дверцы) корпуса, в которую встроили кнопки «Пуск» и «Стоп». Кроме того, на лицевой стороне находятся индикаторы работы (насосов и датчиков) и реле переключения между ручным и автоматическим режимом работы.
• Блока контроля фаз – его подключают у «входа» в аппаратную часть шкафа. Он состоит из трех датчиков, отслеживающих нагрузку на фазах.
• Контактора – переключателя подающего энергию на клеммы насоса и отключающего агрегат от электросети.
• Предохранителя – особого реле с плавким элементом, нивелирующего последствия короткого замыкания. В случае замыкания или «пробоя» сгорит плавкий элемент, а не содержимое шкафа и обмотка двигателя.
• Управляющего блока – он контролирует режимы работы насоса. Причем обязательными элементами этого блока являются: датчик отключения насоса, датчик включения насоса, датчик переполнения. Причем выходы (клеммы) датчиков вводятся и в скважину, и в гидробак. Ведь именно блок управления контролирует работу контактора включающего и выключающего насос. Причем при переполнении бака или снижении уровня воды в скважине насос выключается, а при уменьшении уровня воды в баке – включается. Впрочем, В итоге, эти блоки автоматизируют работу всей автономной системы водоснабжения. И по этой схеме автоматизации работает и шкаф управления дренажным насосом, и шкаф управления работой водопроводного агрегата. Ведь роль бака в дренажной системе играет тот же септик или сливной колодец.
• Частотного преобразователя – он управляет оборотами вала асинхронного электродвигателя, наращивая или сбрасывая частоту вращения в момент старта или остановки агрегата.
• Датчиков температуры и давления – они подключаются к контактору и пресекают попытку запуска агрегата в недопустимых условиями эксплуатации случаях (при повышенном давлении или обледенении трубы)

Подобная схема комплектации шкафов управления принята за основу большинством производителей такого оборудования. Однако каждая компания стремится внедрить в типовую схему свое конструкционное решение, повышающее конкурентоспособность продукта.

Так, шкаф управления насосами Grundfos оборудован датчиками управления частотой вращения вала – своеобразной коробкой скоростей, предполагающей выбор одного из режимов эксплуатации, в том числе и малошумного «ночного». Кроме того, в шкафах Grundfos есть особые блоки – термореле, с помощью которых контролируют и температуру потока внутри трубы, что очень востребовано в системах отопления. А некоторые модели шкафов Grundfos управляются дистанционно, в том числе и с помощью сети Интернет.

В свою очередь шкаф управления насосами Wilo также комплектуется современными блоками дистанционного управления. Однако, кроме этой опции в шкафах Wilo есть и совершенно особые реле управления, с помощью которых можно «запрограммировать» работу всей системы с 24-часовым циклом. Кроме того, продукция от Wilo славится своими частотными регуляторами, позволяющими снизить энергопотребление напорного оборудования.

Отечественный шкаф управления насосами Грантор доукомплектован особыми контурами, управляющими работой систем пожаротушения. Такую схему продвигает сам производитель, участвующий в федеральной целевой программе повышения уровня пожарной безопасности.

Подобных блоков, согласованных и одобренных всеми контролирующими инстанциями федерального уровня нет ни в одном устройстве управления работой насосов.

Обслуживание и ремонт

Обслуживание шкафов управления не отличается от аналогичных процедур, проводимых с прочими электротехническими приборами. То есть все манипуляции сводятся к своевременной замене засбоивших блоков, чистке фильтров, подтягиванию контактов и прочего.

Ремонт шкафов управления осуществляется путем замены вышедшего из строя блока новым, работоспособным устройством. Причем после каждой инсталляции нового элемента работу шкафа следует отрегулировать.

Поэтому ремонтные работы стоит проводить лишь в сервисных центрах, оборудованных специальными тестовыми стендами, на которых проверяется работа всех блоков устройства.

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.

Назначение и функции шкафов управления

Основное назначение распределительных конструкций – управление электрическими двигателями насосов любого вида: дренажных, погружных, скважинных.

Схема управления дренажным насосом демонстрирует варианты регулировки одного, двух и трех дренажных насосов

Без погружного насоса невозможна работа систем отопления, водоснабжения, пожаротушения, а шкаф управления дренажным насосом необходим для автоматизации откачки жидкости.

Если нет опыта работы со шкафами управления, настройку и ввод в эксплуатацию лучше доверить специалисту

Установив шкаф управления скважинным насосом, владелец дома обретет отдых и покой, так как дальше работу оборудования будет контролировать электронная «начинка».

Будет обеспечен и плавный безопасный пуск электродвигателя, и регулирование частотного преобразователя. Такие параметры, как давление, уровень воды и температура также будут находиться под наблюдением.

На данной схеме хорошо видно, где должен находиться шкаф управления насосами и как он совмещен с системой подачи воды

Если используется шкаф управления двумя насосами, то функции его еще шире:

• в аварийной ситуации с одним насосом он оперативно подключает второй, резервный;
• выравнивает изнашиваемость агрегатов, регулируя их сменную работу;
• при простое одного из механизмов предотвращает его заиливание;
• дает возможность ручной блокировки одного из насосов;
• содержит программы управления двумя и более агрегатами;

выдает информацию по каждому механизму в отдельности.

На схеме показана схема взаимодействия панели управления и скважинного насоса с сопутствующим оборудованием

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

Составные части:

• 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;

тепловое реле.

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.

Шкафы управления на заказ

Многие производители насосов и насосных станций поставляют готовые к использованию изделия. Например, концерн Grundfos выпускает целый ряд шкафов для автоматического управления подачей и откачиванием воды.

Большой популярностью пользуется продукция компании Grundfos

Но есть и другой вариант – изготовление изделия на заказ. Что необходимо учитывать, заказывая шкаф управления?

1. Количество электродвигателей и их параметры (мощность, частота вращения, напряжение).
2. Тип управления (ручное, автоматическое, дистанционное).
3. Режим пуска двигателя (прямой, частотный преобразователь, комбинированный, плавный).
4. Условия окружающей среды (влажность, температура).

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.