1.5 Обоснование и разработка принципиальной электрической схемы управления

Принимая во внимание стоимость электроэнергии, электрическая принципиальная схема управления электродной ЭТУ призвана решить вопрос об экономичном расходовании электрической энергии, а также должна обеспечить максимально безопасное обслуживание и эксплуатацию. Решить эти вопросы представляется возможным только в автоматизированных системах.

Разработанная схема управления ЭТУ обеспечивает двухпозиционное автоматическое управление установкой: установка включена на полную производительность или отключена.

Принципиальная электрическая схема электротермической установки электродного нагрева воды состоит из силовой схемы и схемы управления. Схема управления имеет как автоматический, так и ручной режим управления.

Рассмотрим работу схемы:

При ручном режиме работы устанавливаем переключатель SA1 в положение “ручной”, затем включаем автоматический выключатель QF, напряжение через предохранитель FU1, подаётся на кнопку SB1. При нажатии кнопки SB1, питание подаётся на магнитный пускатель KM2, который, замыкая контакты КМ 2.1, запускает двигатель насоса, одновременно замыкается КМ 2.2 и подаётся питание на схему управления водонагревателем, а также загорается сигнальная лампа НL1, сигнализируя о включении насоса и подаче напряжения на схему управления водонагревателем. После этого при нажатии кнопки SB3 подаётся питание на промежуточное реле KL1, которое, замыкая KL 1.1, включает магнитный пускатель KM1. Пускатель КМ1, замыкая КМ 1.1, включает водонагреватель, одновременно замыкается КМ 1.3 и загорается HL2, сигнализируя о включении водонагревателя. При отключении насоса кнопкой SB2, отключается и водонагреватель. Также водонагреватель можно отключить отдельно кнопкой SB4, при этом обесточивается KL1 и KM1. Водонагреватель сам отключится при достижении конечной температуры – 98 контактом SK 1.3 датчика температуры, при этом обесточивается КМ1, размыкается KM 1.1 и КМ 1.2. Одновременно замыкается SK 1.2, загорается HL3, сигнализируя о нагреве водонагревателя до конечной температуры.

1.3 датчика температуры. При снижении температуры воды SK 1.1 и SK 1.3 замыкаются и установка снова включается. Установку также можно отключить вручную кнопкой SB2.

В схеме предусмотрена защита на случай появления недопустимой асимметрии питающего напряжения или обрыва фаз, когда на корпусе нагревателя может появиться потенциал опасного значения. Вследствие этого в нулевом проводе появляется ток, и если величина его будет больше 25% номинального тока нагревателя, то срабатывает токовое реле КА1 и отключает питание, контактом КА 1.1 в цепи магнитного пускателя КМ1, и соответственно отключает водонагреватель, как в ручном так и в автоматическом режимах. Для повторного включения водонагревателя в сеть необходимо также установить переключатель SA1 сначала в положение “0”, а затем на один из рабочих режимов.

1.7 Правила эксплуатации и техника безопасности для разработанной эту

Основными недостатками электродных водонагревателей, определяющими правила их эксплуатации, являются:

1) зависимость мощности электродной водогрейной установки от удельного сопротивления используемой воды, то есть от наличия в ней растворимых веществ, определяющих проводимость воды;

2) изменение мощности ЭТУ в процессе нагрева, связанное с изменением её удельного сопротивления;

3) трудность регулировки мощности ЭТУ; регулировать мощность возможно только изменяя объём воды, охваченной током, то есть, изменяя либо площадь живого сечения, либо высоту столба в электродной системе;

4) повышенная электроопасность при аварийных и ассиметричных режимах работы установок, а также и в питающей электросети;

5) возможность выноса опасных потенциалов через подводящие и разводящие трубопроводы, что требует как правило, работы установки в замкнутой системе.

Для установки необходимо произвести расчёт длины изолирующих вставок, которые устанавливаются на входном и выходном патрубках водонагревателя.