Обслуговування автономної системи водопостачання включає в себе контроль над насосним обладнанням та справністю комунікацій, консервацію мережі під час довгої відсутності, раціональне автоматичне керування.
Автоматизацію легко реалізувати, встановивши в спеціально відведеному місці шафа управління насосами - компактну розподільну станцію, що працює в декількох режимах. Ми докладно розповімо, як грамотно провести його збірку і установку. Дотримуючись наших порад, ви зможете грамотно виконати підключення обладнання.
Ми привели типову комплектацію шафи управління. Описали, які додаткові функції можуть бути встановлені і використані. Запропоновані до розгляду відомості доповнили корисними ілюстраціями і відео.
Призначення і комплектація ШУН
Технічна начинка різних моделей відрізняється, так як пункти контролю мають індивідуальну функціональну спрямованість.
Виробники пропонують готові стандартні схеми, але вони не завжди відповідають конкретним вимогам, тому існує така послуга, як виготовлення блоку управління на замовлення. Для початку спробуємо розглянути загальні позиції, які б поєднували всі моделі.
Функціональні обов'язки шафи управління
Основною функцією будь-розподільчої станції є організація роботи підключеного до неї обладнання, в даному випадку - насосного. З одного пульта управління (а це зручно, якщо відстань між об'єктами велике) ефективно проводиться контроль над двигунами дренажних, поверхневих, свердловинних насосів.
Кількість підключених агрегатів може бути різним. Мінімальна підключення - один свердловинний або погружной насос, який здійснює подачу води і забезпечує її наявністю всю систему водопостачання (опалення, пожежогасіння). Крім нього підключають дренажний насос, необхідний для відкачування води в побутових і аварійних ситуаціях.
Функціональне призначення шаф управління насосами полягає в захисті насосного обладнання та контролі продуктивності шляхом зміни частоти навантаження 
Крім стандартних автоматичних пристроїв, що захищають електрообладнання від перевантажень і запобігають роботу в неповнофазному режимі шафи оснащуються датчиками, що реагують на порушення режимів роботи насосів 
У числі важливих для нормальної роботи пристроїв значаться датчики, здатні фіксувати і сигналізують про відсутність напрузі в мережі, падіння рівня води нижче лімітованої кордону, назрівання або виникненні аварій 
Найпоширеніша група Шун управляє всіма видами водопровідних насосів, які забезпечують забір води з джерела, подачу її до споживачів, підвищення тиску 
Шафа для контролю роботи циркуляційними насосами, що забезпечують безперервний рух теплоносія в контурі опалення або підвищення тиск у водопроводі 
Шафа для контролю роботи і управління каналізаційними насосними системами потрібно в разі потреби під напором переміщати стоки до каналізаційного стояка 
Шафа управління Дренажник в приватному господарстві використовується тільки в тому випадку, якщо насосом цього типу проводиться забір води з відкритого водоймища або колодязя 
Компонування станцій може бути стандартною, що включає перетворювач частоти, програмованого контролера, панелі оператора і т.д. Можна замовити її збірку під рішення конкретних задач
Автоматичне включення / вимикання насосних двигунів полегшує життя власників приватного будинку, дозволяючи вільний час проводити в колі сім'ї, а не за ручним перемиканням тумблерів.
Ще кілька зручних функцій, які можна «доручити» автоматиці:
- контроль напруги в мережі, необхідного для безперебійної роботи обладнання;
- запобігання механізмів від перебоїв електроживлення і коротких замикань;
- контроль рівня води в свердловині (або іншому резервуарі) і реагування на її недолік;
- фіксування стрибків тиску і регулювання оптимальних параметрів (зупинка двигуна при досягненні критичної позначки, запуск при вирівнюванні показників);
- дистанційне керування свердловинними насосами, прямий доступ до яких неможливий;
- розподіл навантаження між декількома агрегатами або аварійне підключення запасного варіанту.
В результаті централізованого автоматичного управління робота насосних станцій стає більш продуктивною, а термін служби електричного обладнання помітно збільшується. Сучасні електронні системи дозволяють програмувати механізми і включати їх в зручному режимі (наприклад, тільки в денний час).
Зображення корпусу і схема шафи управління з пуско-захисної апаратурою і платою автоматичного перезапуску резервної навантаження без уточнення конкретної модифікації (+)
Всі збої реєструються, а під час виникнення аварійної ситуації спрацьовує сигналізація. З матеріального боку - економія енерговитрат і, відповідно, зниження плати за електроенергію.
Приклад структурної схеми автоматизації насосної станції з двома підключеними насосами (380 В), в якій використовується частотно-регульований електричний привід (+)
Короткий опис стандартній комплектації
Наявність тих чи інших елементів залежить від кількості і категорії насосів, вузьких або більш широких технічних можливостей, наявності додаткових функцій.
Управління насосом Напір 3.3: функціональна схема пристрою. Виконується автоматичне вимикання і фіксація аварійної ситуації при перевантаженні, «сухому ході", зміні рівня води в резервуарі (+)
Базова комплектація у більшій частині моделей, виставлених на продаж, виглядає наступним чином:
- Прямокутний металевий корпус з розташованої на лицьовій стороні панеллю керування. Конструкція панелі може відрізнятися, але на ній обов'язково присутні індикатори і кнопки типу «Пуск» або «Стоп».
- Перемикач (один або кілька), що дозволяє вмикати / вимикати насос в ручному режимі.
- Запобіжники і елементи захисту.
- Вузол контролю, який регулює напругу трьох фаз.
- Перетворювач частоти, необхідний для контролю над асинхронним двигуном.
- Автоматичний блок регулювання, що відповідає за планове і аварійне відключення обладнання.
- Комплект датчиків, що показують тиск і температуру води.
- Термічне реле.
- Набір лампочок - світлова сигналізація.
Основні функції, закладені в блок управління, залежать від декількох факторів. Наприклад, при наявності 2 насосів, основного і додаткового (резервного), встановлюється програма, що дозволяє включати обидва механізму по черзі.
Панель управління двома насосами, що працюють в режимі резервного використання. Перевага інтервального включення - рівномірний розподіл навантаження і збільшення запланованого ресурсу
Датчик температури оберігає техніку від перегріву і роботи в режимі сухого ходу (ймовірність виникнення подібної ситуації відбувається часто в свердловинах з недостатнім дебітом). Автоматика зупиняє роботу обладнання, а при настанні благополучних умов для забору води знову включає двигун підключеного насоса.
Станція управління насосним обладнанням забезпечить скорочення споживання електроенергії і гарантує продовження робочого ресурсу 
Шафа управління для одного або декількох (до 9ти) заглибних насосів автоматично запускає їх при заборі води з системи і зниженні в ній тиску 
ШУН насосу оснащений запобіжником релейного типу для запобігання впливу на обладнання коротких замикань і назрівання аварійних ситуацій 
Харчування станції управління насосами може здійснюватися від централізованої мережі або від автономного електрогенератора
Прилади захисту від стрибків напруги, пропажі фаз, неправильного підключення оберігають механізми і не дозволяють їм працювати в аварійному режимі. Вони коректують параметри мережі, і тільки після вирівнювання показників автоматично підключають обладнання.
Приблизно так само функціонує захист від перевантажень. Наприклад, існує заборона на одночасну активізацію двох насосів, що призводить до зайвих витрат і нераціонального використання обладнання.
Практично всі налагоджені системи мають можливість переходу з повністю автоматизованого управління на ручне. Це необхідно для технічного обслуговування, ремонтних робіт, заміни зношених або перегорілих деталей
Припустимо, якщо вийшов з ладу один насос, його можна безперешкодно отримати і відправити в ремонт, відключивши автоматику і використовуючи ручне управління.
Додаткові опції і можливості
Різні виробники включають в основний комплект додаткові функції, що розширюють можливості управління. Наприклад, компанія Alta Group пропонує систему АВР - включення резервного живлення в автоматичному режимі. Необхідність цієї функції пояснюється тим, що робота насосної станції є частиною системи життєзабезпечення будинку, отже, мережа повинна працювати в постійному режимі.
Принцип роботи АВР наступний: як тільки відбувається зупинка основного електроживлення, автоматично вводиться резервна мережа. Вона діє до відновлення роботи основного джерела.
При його включенні інтелектуальна система перевіряє оптимальність параметрів, і тільки при позитивному відгуку знову підключає основну мережу. Якщо аналіз тестів незадовільний, система продовжить роботу від резервного джерела.
Низькі температури і висока вологість - вороги електронної начинки шафи, тому виробники пропонують послугу додаткового утеплення. Вона актуальна для північних регіонів і для будь-яких областей, якщо обладнання знаходиться на вулиці.
Так званий «теплий пакет» - це шар утеплювача, прокладений з внутрішньої сторони. Теплоізольовані ШУНи експлуатуються при досить широкому температурному діапазоні - від -40ºС до +55 ºС
Досить поширене додаток, що дозволяє захистити двигуни насосів від перевантаження, - система плавного пуску. Вона полягає в акуратному, поступово наростаючому режимі подачі напруги, завдяки якому двигун охороняється від різкого старту, вводиться в роботу повільно і обережно.
Сучасна функція диспетчеризації дозволяє керувати насосними станціями на відстані. Системи дистанційного оповіщення постійно підключені до GPRS, радіомодему або Інтернету, завдяки чому в аварійній ситуації негайно включається система блокування, а сигнал передається на пристрій (телефон або ноутбук).
Зручна опція, що дозволяє задавати певну програму, можлива завдяки використанню контроллера. Він в автоматичному режимі здатний самостійно вплинути на роботу насосів, підключити додаткові прилади, оптимізувати функціонування системи в цілому.
Індикація на увазі розташування на кришці шафи електронного табло з показаннями напруги і сили струму, а також статистичних даних: кількості пусків, робочих годин двигунів, обсягу води
Ще одна вдала опція, що дозволяє отримати інформацію про зупинку системи або виникненні аварійної ситуації, - установка світлової сигналізації та сирени. При настанні форс-мажорних обставин проблисковий маячок загоряється яскравим світлом, а спеціальне звукове пристрій подає гучний сигнал повторюється.
Зразки електронно-технічних схем підключення
Збірка обладнання відбувається в виробничих умовах, там же складаються принципові схеми шафи управління насосами. Найбільш простими є схеми підключення одного насоса, хоча комплект додаткових приладів може ускладнити установку.
Як зразок візьмемо ШУН-0.18-15 (компанія Рубіж), призначений для ручного та автоматичного керування електроприводами насосної станції. Схема управління виглядає наступним чином:
На кришці корпусу розташовані кнопки включення / вимикання, тумблер, який відповідає за вибір режиму роботи, комплект індикаторів, що сигналізують про справність системи (+)
Виробник реалізує 19 базових виконань, які відрізняються потужністю електродвигуна насосної станції - від 0, 18 кВт до 55-110 кВт.
Всередині металевого корпусу знаходяться наступні елементи:
- автоматичний вимикач;
- реле захисту;
- контактор;
- джерело резервного живлення;
- контролер.
Для підключення необхідний кабель з перетином 0, 35-0, 4 мм ².
Зразок підключення моделі ШУН-0.18-15 (для дренажного або пожежного насоса) від виробника Рубіж з одним приводом і контролером, який регулює роботу обладнання (+)
ШУНи Грантор, призначені для дренажних робіт, керують асинхронним двигунами і мають два варіанти управління: ручний і автоматичний. Ручне регулювання проводиться з лицьової панелі корпусу, автоматична діє від зовнішніх сигналів реле (електродних або поплавцевих).
Потрійна схема із зображенням роботи шафи на 1, 2 і 3 насоси з поплавковою автоматикою. При наявності 2 і більше насосів пропонується розподіл навантаження між робочим і резервним обладнанням
Принцип роботи Шуна в автоматичному режимі: з критичним зниженням рівня води в водозабірної свердловині і спрацьовуванням поплавка №1 зупиняється робота всіх насосів. При нормальному стані рівня рідини спрацьовує поплавок №2 і запускається один з насосів. При спрацьовуванні інших поплавців, що знаходяться на вищих рівнях, вводяться інші агрегати.
Особливості установки станцій контролю
Всі без винятку виконання ШУН є складними пристроями, що працюють від електричної мережі, а це значить, що встановлювати, вводити в експлуатацію, обслуговувати і ремонтувати обладнання необхідно згідно з інструкцією виробника. Правила, викладені в інструкціях різних моделей, можуть відрізнятися, так як конструкції механізмів і технічні характеристики також різні.
Схема електричних з'єднань шафи управління насосним обладнанням ОВЕН ШУН 1. Завдяки використанню фірмових частотних перетворювачів ОВЕН економія електроенергії досягає 35%
Кілька загальних важливих правил:
- Монтаж проводиться в зоні, захищеної від вибухів.
- Температура і вологість в приміщенні повинні відповідати параметрам, вказаним виробником (наприклад, температура від 0 ° С до + 30ºС).
- Підключення електрообладнання повинно здійснюватися особою, яка має спеціальний допуск.
- Параметри ШУН повинні збігатися з параметрами всього обладнання, що підключається.
- Монтаж виконується згідно принциповими схемами, наведеними в додатку до інструкції.
- Перетин кабелю має збігатися з даними, зазначеними в інструкції.
Побутові станції управління, розташовані в приватному секторі, підкоряються тим же вимогам, що і виробничі пункти контролю. Їх необхідно встановити в сухому і теплому місці, зручному для обслуговування. Це може бути цокольний поверх, спеціально відведене приміщення, прибудова до будинку або захищена підсобка.
На відміну від великих промислових шаф, побутові моделі компактні і легкі, тому найчастіше вони випускаються в настінному виконанні
Підключення слід проводити після того, як повністю встановлена система водопостачання, підведений напірний трубопровід, прокладені кабелі, зібрані вузли, проведена ізоляція всіх електричних елементів. Підключивши ШУН, слід перевірити його роботу і в ручному, і в автоматичному режимі.
Технічна підтримка та сервісне обслуговування
Деякі компанії з виробництва шаф управління заявляють, що технічного обслуговування не потрібно. Це дійсно так, проте необхідна регулярна перевірка блоку управління експлуатуючою організацією. Існує періодичність, встановлена виробником, і для правильної роботи всіх пристроїв її необхідно дотримуватися в обов'язковому порядку.
Перед оглядом або заміною будь-яких деталей необхідно відключити напругу і заблокувати обладнання від повторного включення. Самостійно можна перевірити надійність з'єднань. Список потенційних несправностей, як і можливі способи їх усунення, зазвичай також вказується виробником.
Шафа управління свердловинним або занурювальним насосом з частотним перетворювачем для застосування в виробничих котелень, комунальних службах або приватних будинках, виконаний на замовлення за індивідуальним ТЗ
Наприклад, найпростіша несправність - не світиться лампочка, що сигналізує про підключення системи до електричного кабелю. Можливі три причини: відсутня напруга в мережі, зламався автоматичний вимикач або перегоріла лампа. Відповідно, рішенням проблеми буде подача напруги, заміна вимикача або лампи.
Якщо виникла несправність, яку самостійно не усунути, необхідно звернутися до фахівців в сервісний центр.
Короткий огляд популярних моделей
Хотя существует возможность изготовления ШУН на заказ, многие компании предлагают базовые модели. Их сборку производят, ориентируясь на потребительский спрос. Предлагаем краткое описание шкафов, которые можно приобрести или заказать на официальных сайтах компаний или в интернет-магазинах.
ШУН Grundfos Control MP204
Шкафы управления Grundfos Control MP204 рассчитаны на автоматическое функционирование и защиту одного насоса.
Параметры в Grundfos Control MP204 могут настраиваться в ручном и автоматическом режиме, причем существует два пороговых значения: первое – предупреждение, второе – аварийное отключение. Журнал отключений с перечислением причин реагирования хранится в памяти
Технічні характеристики:
- Напряжение – 380 В, 50 Гц
- Мощность двигателей подключаемого оборудования – от 1, 1 до 110 кВт
- Температурный диапазон – от -30°С до +40 °С
- Степень защиты: IP54
Преимуществом является возможность передачи данных CIU и регулировка параметров через Grundfos GO.
СУН от НПО СТОИК
Станции управления насосными агрегатами (СУН) от компании НПО СТОИК. Предназначены для автоматического управления погружными водозаборными и дренажными насосами, способны обслуживать от 1 до 8 подключений.
Образец исполнения СУН 30 кВт в металлическом навесном корпусе с устройством плавного пуска Aucom и преобразователем частоты Delta
Технічні характеристики:
- Напряжение – 380 В, 50 Гц
- Мощность двигателей подключаемого оборудования – от 0.75 до 220 кВт
- Температурный диапазон – от -10°С до +35 °С
- Степень защиты: IP54
Среди базовых функций – автоматическое включение вентиляции, если показатель температуры внутри шкафа поднимается выше нормы.
Шкафы от бренда Грантор
Многофункциональные шкафы марки Грантор предназначены для обслуживания циркуляционных и дренажных систем.
Возможные режимы работы: циркуляция и дренаж по аналоговому датчику или по реле давления. Два варианта алгоритма работы предполагают совместное или поочередное включение насосов
Технічні характеристики:
- Напряжение – 1х220 В или 3х380 В, 50 Гц
- Мощность двигателей подключаемого оборудования – до 7, 5 кВт на каждый двигатель
- Температурный диапазон – от 0°С до +40 °С
- Степень защиты: IP65
При возникновении аварийной ситуации и поломки электродвигателя насоса (по причине короткого замыкания, перегрузки, перегрева) происходит автоматическое отключение оборудования и подключение резервного варианта.
Шкафы Wilo SK
Линейки SK-712, SK-FC, SK-FFS марки Wilo предназначены для управления несколькими насосами – от 1 до 6 штук.
Несколько автоматических схем у шкафа Wilo SK-712 сильно упрощают работу насосных станций
Технічні характеристики:
- Напряжение –380 В, 50 Гц
- Мощность двигателей подключаемого оборудования – от 0, 37 до 450 кВт
- Температурный диапазон – от +1°С до +40 °С
- Степень защиты: IP54
В процессе эксплуатации все технологические параметры отображаются на дисплее. В случае возникновения аварийной ситуации высвечивается код ошибки.
Висновки і корисне відео по темі
Подробнее узнать о том, как функционируют шкафы управления насосами, вы можете из следующих видеороликов.
Как сделать простейший ШУН своими руками:
Пример работы типового ШУН на испытательном стенде:
Применение шкафов управления насосами позволяет эффективно использовать ресурсы скважинного или дренажного оборудования и экономить электроэнергию. Зная технические характеристики своей насосной станции, вы можете приобрести базовую модель ШУН или сделать заказ по индивидуальной схеме.
Хотите поделиться собственным опытом, рассказать, как собирали, устанавливали и подключали шкаф управления насосным оборудованием? Есть интересные сведения или вопросы, возникшие в ходе ознакомления с предложенной нами информацией? Пишіть, будь ласка, коментарі.