Пуско защитное устройство скважинного насоса. Зачем нужен плавный пуск насоса? Пусковое защитное устройство для погружных насосов

Каждый выпускаемый промышленностью насос имеет свое назначение и специфику применения. Если вы уже подобрали оборудование для перекачки воды или другой жидкости в соответствии с необходимыми параметрами работы, то необходимо знать, что ПЗУ, как правило, применяется в оборудовании с достаточно большой производительностью. Это насосы погружного типа с однофазными асинхронными двигателями и достаточно большой глубиной погружения.

Пусковая аппаратура выносная, т.е. размещается наверху и соединяется с насосом посредством кабельного подключения. При обслуживании данного оборудования не требуется подъем насоса, не производится демонтаж и последующий монтаж водопроводной магистрали, что упрощает эксплуатацию и уменьшает габариты самой насосной установки.

В продаже имеется множество марок насосов, так называемого эконом-класса, бытового назначения и относительно невысокой производительности. Они устанавливаются, как правило, на небольшие (до 10 метров) глубины. Такие насосы экономны и компактны, пусковое оборудование не занимает много места и располагается непосредственно в корпусе приборов.

Встроенное ПЗУ имеет свое преимущество в экономии кабеля (только линия обычной бытовой электросети), в экономии затрат на дополнительное оборудование для насоса, в простоте его использования.

Направление правильного выбора

Стабилизаторы давления воды

Есть множество причин для включения бытовых насосов через устройство плавного пуска.

Обычно погружной или поверхностный насос подключают через электромеханическое или электронное реле, блок автоматики или магнитный пускатель. Во всех перечисленных случаях сетевое напряжение подаётся на насос путем замыкания контактов, то есть через прямое подключение. Это означает, что на обмотки статора электродвигателя мы подаём полное сетевое напряжение, а ротор в это время ещё не вращается. Это приводит к появлению мгновенного мощного вращательного момента на роторе электродвигателя насоса.

Такая схема подключения характеризуется следующими явлениями при запуске насоса:

Скачки тока через статор (соответственно, и через подводящие провода), так как ротор короткозамкнутый.
В упрощённом понимании мы имеем короткое замыкание на вторичной обмотке трансформатора. По нашему опыту, в зависимости от насоса, производителя и нагрузки на валу, импульсный пусковой ток может превышать рабочий ток от 4 до 8, а на отдельных экземплярах и до 12 раз.

Резкое появление вращающего момента на валу.
Это оказывает негативное воздействие на пусковую и рабочую обмотки статора, подшипники, керамические и резиновые уплотнители, существенно увеличивая их износ и уменьшая ресурс службы.

Появление резкого вращающего момента на валу приводит к резкому повороту корпуса скважинного насоса относительно трубопроводной системы.
Мы неоднократно бывали свидетелями того, как из-за этого скважинный насос отсоединялся от трубопроводов и падал в скважину. В случае насосной станции на базе поверхностного насоса, установленного на платформу гидроаккумулятора, это приводит к разбалтыванию крепёжных гаек и разрушению сварных точек и швов гидроаккумулятора. Также при прямом включении насоса сокращается срок службы водопроводной и запорной арматуры, особенно в местах их соединения.

Принято считать, что гидроаккумулятор убирает гидроудары в системе водоснабжения.
Это действительно так, но гидроудары исчезают в трубопроводах только начиная от места подключения гидроаккумулятора. В промежутке между насосом и гидроаккумулятором при прямом подключении насоса гидроудар остаётся. В итоге на промежутке от насоса до гидроаккумулятора мы имеем все последствия гидроудара на все части насоса и на трубопроводную систему.

В системах фильтрации воды гидроудары, возникающие при прямом подключении насоса, значительно сокращают срок службы фильтрующих элементов.

Если локальная электросеть слабая , то о запуске насоса мощностью более 1кВт при прямом подключении узнают и Ваши соседи по резкому спаду напряжения в сети в момент включения насоса.
Если локальная сеть КРАЙНЕ СЛАБА , и Ваш сосед тоже получает удовольствие от жизни, подключив к сети все доступные электрические приборы, то скважинный насос, погружённый на большую глубину, может и не запуститься. Такой скачок напряжения может вывести из строя электронные приборы, подключённые в сеть. Известны случаи, когда при запуске насоса выходил из строя напичканный электроникой дорогостоящий холодильник.

Чем чаще включается насос, тем меньше его ресурс службы.
Частые запуски через прямое подключение приводят к выходу из строя пластмассовых муфт скважинных насосов, соединяющих электродвигатель с насосной частью.

Мы с Вами прошлись по проблемам, которые возникают при запуске насоса без устройства плавного пуска (УПП) .

Необходимо отметить, что и при выключении насоса без УПП с прямой схемой подключенияесть негативные моменты:

При выключении насоса также происходит гидроудар в системе, но теперь уже по причине резкого снижения вращающего момента на валу насоса, что равносильно созданию мгновенного разряжения.

Резкое снижение вращающего момента на валу насоса также приводит к повороту корпуса насоса, но в противоположную сторону.
Вспомним о трубопроводах и резьбовых соединениях насоса.

В обычных бытовых насосах электродвигатели являются асинхронными и имеют явно выраженный индуктивный характер.
Если мы резко прерываем подачу тока через индуктивную нагрузку, то происходит резкий скачок напряжения на этой нагрузке по причине непрерывности тока. Да, мы размыкаем контакт, и всё высокое напряжение должно остаться на стороне насоса. Но при любом механическом размыкании контакта присутствует так называемый «дребезг контактов», и импульсы высокого напряжения попадают в сеть, а значит попадают и в приборы, подключенные в это время к сети.

Таким образом, при прямом подключении насоса происходит повышенный износ механических и электрических частей насоса (как при запуске, так и при отключении). Также страдают приборы, включенную в эту же сеть, и уменьшается ресурс работы систем фильтрации и водопроводной арматуры.

Использование устройства плавного пуска («Акваконтроль УПП-2,2С») позволяет сгладить большинство описанных выше недостатков. В устройстве УПП-2,2С реализована специально рассчитанная кривая нарастания напряжения на насосе, позволяющая с одной стороны гарантированно запустить насос в самых неблагоприятных условиях эксплуатации, а с другой стороны плавно увеличить частоту вращения вала. Также в этот прибор встроена защита от низкого и высокого напряжения сети, чтобы оградить насос от экстремальных режимов работы и включения.

В УПП-2,2С используется фазное симисторное управление. В момент пуска на насос подается часть сетевого напряжения, которое создает вращающий момент, достаточный для гарантированного запуска насоса. По мере раскрутки ротора плавно увеличивается напряжение на насосе до момента полной подачи напряжения. После этого включается реле и отключается симистор. В итоге, при использовании УПП-2,2С насос подключён к сети через контакты реле, то есть так же, как и при прямом подключении. Но в течение 3,2 секунд (это время плавного пуска) напряжение на насос подаётся через симистор, что обеспечивает «мягкий пуск», без искр на контактах реле.

При таком запуске максимальный пусковой ток превышает рабочий не более чем в 2,0-2,5 раза вместо 5-8 раз. Используя УПП-2,2С , мы в 2,5-3 раза уменьшаем пусковые нагрузки на насос и во столько же раз продлеваем жизнь насосу, обеспечиваем более комфортную работу приборов, подключённых к электрической сети. УПП-2,2С можно назвать устройством с ресурсосберегающей технологией.

Уважаемые корифеи!
У меня скважинный насос подключен через пуско-защитное устройство. И насос (какой-то китайский, мощностью 1,5 кВт) и ПЗУ устанавливались лет 10 назад. Сегодня провел ежегодную профилактику: отрегулировал давление включения / выключения и подкачал ГА. Затем запустил насос на полив. После минут 10 работы ПЗУ сработало. У меня стоит такое ПЗУ (см. файл во вложении). На нем справа есть красная лампочка и кнопка предохранителя. Так вот красная лампочка горела, а вернуть ПЗУ к жизни мне удалось, нажав на кнопку предохранителя.
Снова включил насос и начал набирать воду. Больше пока ПЗУ не срабатывало, хотя я набрал где-то литров 750 воды в бак, но красная лампочка горела все время до отключения реле давления.
Подскажите, пожалуйста, в чем обычно бывает причина срабатывания ПЗУ?
В ПЗУ стоит вот такой конденсатор (см. файл во вложении). Может он за 10 лет работы потерял свои характеристики и его надо заменить?
Заранее признателен.

Может быть ответ и запоздалый, но если у Вас насос на 1.5 кВт, то его рабочий ток около 6,8 А, с учетом того, что тепловое реле выбирают из условия 1,2 от рабочего тока, то оно должно быть на 8,2 А. По данным на крышке блока управления, там стоит термореле на 8 А, т. е. оно на самой границе рабочего диапазона, совсем без запаса. И непродолжительная работа насоса с перегрузкой, возникшей от подклинивания крыльчатки или винта, пережатия шланга на полив с поднятием давления и т. п., могли вызвать срабатывание защиты.
А профилактику проводили? Если да, то что выявилось, и как насос работает в нынешнее время?
Почему задал вопрос, у меня у самого 1.5 недели назад начал сбоить блок управления. Насос включался на 20 секунд, потом выключался, а так как давление успевало подняться выше давления включения, то насос не включался, пока давление опять не падало. Путем блокировки реле давления удалось выяснить, что первое включение насоса длится 20 секунд, потом ПЗУ выключается на 8-10 сек, пока не остынет термореле, а потом второе и все последующие включения работают в цикле 8-10 секунд работает, 8-10 секунд отдыхает, поднимая при этом давление на 0.05 бар. Так термореле работать не должно, при срабатывании оно должно отключаться, и включить его можно, путем нажатия на кнопку. И чтобы накачать гидроаккумулятор с 2 бар до 3.5 бар надо ждать в режиме такого тактирования 10-15 минут. Трогаю термореле, оно температурой не выше 30-35 градусов. Автомат на щитке на 10 А не срабатывает. Термореле тоже на 8 А.
Провел эксперимент, закоротил термореле, после этого насос стал накачивать воду с 2 до 3.5 бар за 2.5-3 минуты.
На эти выходные взял токовые клещи, чтобы проверить ток потребления насоса. При пуске секунд 10-20 ток потребления 5.2 А, потом начинает падать до 4.8 А, а в конце цикла, когда давление поднимается до 3.5 бар, ток потребления падает до 4.5 А. Насос на 0.75 кВт, для него номинальный ток потребления должен быть около 3.4 А, ну с учетом потерь cosFi=0.8, то около 4.3 А. Насос тоже китаец, там может быть всё что угодно. Поэтому считаю, что с насосом пока всё в порядке, просто сломалось термореле, причем очень странно, срабатывает при токе в 5 А, причем контакт разрывает, а потом автоматически включается, но уже на меньшее время. Буду его менять.

Высокий пусковой ток – проблема для систем с ограничением по максимальной мощности. Автомат может выбивать, система бесперебойного питания уйти в режим перегрузки. Как быть?

Удачным решением станет использование устройства плавного пуска (УПП). Например, мы имеем однофазный погружной насос мощностью 1кВт, расположенный в скважине на глубине 50 метров. Для старта его двигателя потребуется 4-6-ти кратный пусковой ток, т.е. система должна выдержать кратковременную мощность около 5кВт. Скажем, инвертор, расчитанный на 3кВт просто не сможет осуществить запуск. Момент старта также будет сопровождаться резким повышением давления, который фактически означает гидроудар по системе водопровода.

В линию, питающую насос вставим УПП. Устройство в течение заданного времени (обычно до 20сек.) плавно поднимет напряжение, что позволит насосу с ускорением раскрутить крыльчатку, без рывка. В итоге мы приравняли пусковой ток к номиналу,т.е. он составил величину 1кВт и существенно продлили жизнь погружному насосу (срок службы увеличивается где-то в 2 раза, учитывая стоимость насоса, решение о применении УПП, даже в отсутствии системы резервирования энергии становится очевидным):

Представим схему подключения , которое может использоваться как с однофазным, так и с трехфазным оборудованием:

Существую ли ограничения для использования устройства плавного пуска? Да, таковые есть и о них следует знать:
1) УПП нельзя использовать с холодильниками. Высокий пусковой ток необходим для срыва в движение клапанов компрессора
2) Аналогично для кондиционеров и прочего оборудования

Если у вас остались вопросы – рад буду ответить в комментариях!

Читайте также:

• Стабилизаторы напряжения: какой выбрать? Обзор типов…