Заглибного насоса за рівнем води у водонапірній башті
У нормальних умовах роботи заглибний насос знаходиться у воді, контакти датчика сухого ходу SL3 замкнуті, реле КV2 ввімкнено, його замикаючі контакти КV2.1 у ланцюзі котушки магнітного пускача КМ замкнуті, сигнальна лампа НL4 сигналізує про наявність води в зоні насоса.
Режим роботи схеми задається перемикачем SА1. При установці його в положення А (автоматичне) і включенні автомата QF подається напруга на електричну схему керування. Якщо рівень води в напірному баку знаходиться нижче нижнього рівня, то контакти SL1 і SL2 у схемі розімкнуті, реле КV1 знеструмлене і його контакти КV1.1 у ланцюзі котушки магнітного пускача КМ замкнуті. У цьому випадку магнітний пускач ввімкнеться і ввімкне електродвигун насоса, одночасно з цим згасне сигнальна лампа НL1 і загориться НL2. Насос буде подавати воду в напірний бак. Рівень води в баку буде підніматися. Коли вода заповнить проміжок простору між електродом нижнього рівня і корпусом датчика, підключеним до нульового заземленого проводу, контакти SL2 замкнуться, але реле КV1 не включиться, тому що його контакти КV1.2, включені послідовно з контактами SL2, розімкнуті. Коли вода досягне електрода верхнього рівня датчика, контакти SL1 замкнуться, реле КV1 включиться і, розімкнувши свої контакти КV1.1 у ланцюзі котушки магнітного пускача КМ, відключить останній, замкнувши замикаючі контакти КV1.2, стане на самопідживлення через нижні контакти датчика SL2. Електродвигун насоса відключиться, згасне сигнальна лампа НL2 і загориться НL1. Повторне включення електродвигуна насоса відбудеться при зниженні рівня води до положення, коли розімкнуться контакти SL2 і реле КV1 знеструмиться.
У випадку аварійного зниження рівня води в зоні заглибного насоса нижче припустимого положення, коли вода вийде з проміжку датчика сухого ходу і струм між електродом датчика сухого ходу і корпусом датчика (напірного трубопроводу) припиниться, що відповідає в електричній схемі розмиканню контактів датчика сухого ходу SLЗ, реле КV2 знеструмиться і розімкне контакти КV2.1 у ланцюзі котушки магнітного пускача КМ, що відключить електродвигун заглибного насоса. Лампа НL4 згасне, а НL5 загориться, сигналізуючи про аварійне зниження рівня води в свердловині чи в колодязі.
Для захисту електродвигуна заглибного насоса від перевантажень використаний пристрій ФУЗ-М, що більш надійно захищає електродвигун заглибного насоса як від перевантажень, так і від неповнофазних режимів роботи. Вимикачем SА2 можна включати сигнальну лампу НL3 для контролю рівня води в напірному баку. Якщо лампа НLЗ не горить, то насос не включається, або він включений, але не подає воду, бо подача насоса менша витрати споживачів у цей час.
Експлуатація датчиків рівнів, встановлених у баках водонапірних башт, скрутна, особливо в зимовий період, коли потрібний їхній ремонт чи настроювання. При значних відстанях башти від станції керування економічно недоцільно монтувати лінії керування датчиків рівня та й імовірність обриву таких ліній велика.
Рис. 2.1.8. Принципова електрична схема керування електронасосним агрегатом по тиску води в напірному трубопроводі
У питаннях експлуатації датчики тиску більш зручні, тому що їх установлюють на напірному трубопроводі біля насосної станції з станцією керування. На жаль, промисловість не випускає спеціалізованих надійних датчиків тиску, що задовольняли би вимоги з регулювання роботи баштових насосних установок зі зміною регульованого напору (висоти між верхнім і нижнім рівнем води в баку) у межах від 0,5 до 1,5 м. Як датчики тиску в основному використовують електроконтактні манометри ЕКМ, що можуть забезпечити заданий режим регулювання, подаючи сигнал на включення насосного агрегату при зменшенні води в напірному бакові до нижнього встановленого рівня, що відповідає тиску включення Р1, і подаючи сигнал на відключення при підйомі води до верхнього встановленого рівня, що відповідає тиску відключення Р2.
Принципова електрична схема керування електронасосним агрегатом по тиску води в напірному трубопроводі зображена на рисунку 2.1.8. Згідно зі схемою за допомогою автоматичного вимикача QF подається напруга на щит керування, який також забезпечує захист електродвигуна від коротких замикань і перевантажень. Про подачу напруги на щит керування та вимкнений стан електронасоса сигналізує лампа НL1. Режим керування установкою встановлюється перемикачем SA.
При наявності в свердловині води в зоні заглибного насоса контакти датчика сухого ходу SL будуть замкнені, а реле КV2 буде тримати в замкнутому стані свої контакти KV2.1. При цьому коло котушки магнітного пускача КМ готове до роботи. В автоматичному режимі при зменшенні тиску, коли вода з бака витрачається споживачами при відключеному насосі, рухливий стрілочний контакт манометра SР буде переміщатися до нерухомого контакту 1, що відповідає тиску включення насоса Р1, і при його торканні магнітний пускач КМ включить електродвигун заглибного насоса і своїми замикаючими контактами КМ2 стане на самоблокування. Про роботу насосного агрегату сигналізуватиме лампа HL2. При включенні електронасосного агрегату в напірному трубопроводі виникає короткочасне підвищення тиску. У цьому випадку рухливий контакт манометра SР може торкнутися контакту 2, реле КV1 може короткочасно розімкнути свої контакти в ланцюзі котушки пускача КМ, але пускач не відключиться, тому що живлення його котушки буде здійснюватися через контакти реле часу КТ. Після розбігу електронасосного агрегату і стабілізації тиску реле часу розімкне свої контакти КТ. При підйомі води в напірному баку до установленого верхнього рівня, що відповідає тиску відключення Р2, рухливий контакт манометра SР торкнеться контакту 2. При цьому отримає живлення котушка реле КV1. Розмикаючи свої контакти КV1.1, відключить магнітний пускач КМ електродвигуна насоса. Внаслідок розбору води рівень її в напірному бакові буде знову знижуватися, тиск зменшиться і контакт SР знову торкнеться контакту 1. Робота схеми повториться.
При ручному керуванні електронасосом перемикач SA необхідно перевести з положення “О” в “Р” для ввімкнення електромагнітного пускача насоса КМ.
Для погашення короткочасних підвищень тиску, що діють на електроконтактний манометр SР у момент включення заглибного насоса, на відгалуженні до манометра встановлюють 1 чи 2 круглі пластинки з малими отворами, що демпфірують. Цієї мети можна досягти за допомогою вентиля, установленого на відгалуженні до манометра, ступінь відкриття встановлюється такий, при якій не виникає кидка тиску в манометрі при включенні насоса. У цих випадках реле часу КТ у схемі не потрібно.