Senzor chodu nasucho se nezapne. Účel relé chodu na sucho. Provoz, údržba a opravy

Čerpací zařízení obsluhující potrubní systémy, kterými jsou dopravována kapalná média, potřebuje ochranu zejména v okamžiku, kdy dojde k poklesu tlaku kapaliny nebo k jejímu úplnému zastavení. Pro zajištění takové ochrany v situacích, kdy čerpadlo není zásobováno čerpanou kapalinou, je vybaveno automatickými senzory – relé chodu nasucho. Pro čerpací stanici lze použít různé typy takových zařízení.

Řídicí systém čerpadla studny: vlevo relé chodu nasucho, vpravo senzor zapnutí/vypnutí čerpadla

Proč musí být čerpací zařízení chráněno před chodem na sucho

Ať už elektrické čerpadlo čerpá vodu z jakéhokoli zdroje, toto zařízení se může dostat do situace, kdy do něj přestane proudit kapalina. Právě takové situace vedou k tomu, že čerpací stanice začne pracovat na volnoběh (nebo, jak se častěji říká, na sucho). Negativním důsledkem provozu čerpadla v tomto režimu není ani plýtvání elektrickou energií, ale intenzivní zahřívání zařízení, které v konečném důsledku vede k deformaci jeho konstrukčních prvků a rychlému selhání. Voda současně působí jako mazivo a chladivo, takže její přítomnost uvnitř čerpadla je prostě nezbytná.

Z tohoto důvodu je téměř povinná přítomnost relé, které zajišťuje ochranu před suchým chodem čerpadla studny (nebo oběhového čerpadla). Většina moderních modelů čerpacích zařízení má vestavěná relé. Taková čerpadla jsou však velmi drahá. Z tohoto důvodu si uživatelé často kupují ochranná relé proti chodu nasucho samostatně.

Čerpací stanice s automatickou ochranou proti chodu nasucho

Základní ochrana

K ochraně čerpadla před suchem nebo chodem naprázdno se používají různé typy zařízení, jejichž hlavním úkolem je zastavit provoz zařízení v okamžiku, kdy do něj přestane proudit voda. Patří mezi ně zejména:

• relé ochrany čerpadla běžícího nasucho;
• snímač průtoku vody;
• tlakový spínač s možností ochrany proti chodu nasucho;
• senzory, které monitorují hladinu kapaliny ve zdroji vody, což mohou být plovákové spínače nebo relé kontroly hladiny.

Rozdíly mezi všemi výše uvedenými zařízeními spočívají jak v jejich konstrukci a principu činnosti, tak i v oblastech jejich použití. Abyste pochopili, v jakých situacích je nejvhodnější použití jednoho nebo jiného typu relé, které chrání čerpací zařízení před chodem nasucho, měli byste se s každým z nich podrobněji seznámit.

Charakteristika ochranného relé čerpadla proti chodu nasucho

Senzor chodu nasucho pro čerpadlo je zařízení elektromechanického typu, které sleduje, zda je v systému, kterým je voda dopravována, tlak. Pokud je úroveň tlaku pod standardní prahovou hodnotou, takové relé automaticky zastaví provoz čerpacího zařízení a otevře jeho elektrický napájecí obvod.

Relé chodu nasucho pro čerpadlo se skládá z:

• membrána, která je jednou ze stěn vnitřní komory snímače;
• kontaktní skupina, která zajišťuje uzavření a otevření obvodu, kterým proudí elektrický proud do motoru čerpadla;
• pružiny (stupeň jeho stlačení reguluje tlak, při kterém bude relé pracovat).

Hlavní prvky relé chodu nasucho

Princip, podle kterého takové relé ochrany proti chodu nasucho funguje, je následující.

• Pod tlakem průtoku vody v systému, pokud jeho hladina odpovídá standardní hodnotě, se membrána zařízení ohne, působí na kontakty a uzavře je. V tomto případě je elektrický proud přiváděn do motoru čerpadla a ten pracuje normálně.
• Pokud je tlak vody nedostatečný nebo do systému vůbec nevstoupí, membrána se vrátí do původního stavu, otevře elektrický napájecí obvod čerpací jednotky a tím ji vypne.

Situace, kdy tlak kapaliny ve vodovodních systémech prudce klesá (což znamená, že čerpadlo vyžaduje ochranu před chodem nasucho), jsou způsobeny různými příčinami. Mezi takové důvody patří vyčerpání přírodního zdroje vody, ucpané filtry, příliš vysoké umístění samonasávací části systému atd.

Relé ochrany proti chodu čerpadla nasucho je obvykle instalováno na povrchu země na suchém místě, ačkoli existují modely vyrobené v krytu odolném proti vlhkosti, který lze namontovat společně s čerpacím zařízením do studny.

Příklad automatického zásobování vodou pro obytný dům

Relé, která brání chodu čerpadla nasucho, pracují efektivněji, když jsou instalována v systémech, které nejsou vybaveny hydraulickým akumulátorem a jsou obsluhovány povrchovým oběhovým čerpadlem. Je samozřejmě možné instalovat takové relé do systému s hydraulickým akumulátorem, ale v tomto případě nebude schopno zajistit stoprocentní ochranu čerpací jednotky před chodem nasucho. Schéma zapojení relé je následující: je umístěno před snímačem tlaku vody a hydraulickým akumulátorem a bezprostředně za čerpací stanicí je instalován zpětný ventil, který zabraňuje pohybu vody v opačném směru. S tímto spojením je membrána relé pro chod nasucho neustále pod tlakem vody vytvářeným hydraulickým akumulátorem. To může vést k tomu, že čerpadlo, které nebude přijímat vodu ze zdroje, se prostě nevypne.

Účinná ochrana čerpadla před chodem nasucho v případech, kdy obsluhuje systémy, ve kterých je instalován hydraulický akumulátor, je také možná, ale k řešení tohoto problému se používají jiné typy zařízení.

Senzory, které řídí průtok vody

V situacích, kdy dochází k nežádoucímu jevu, jako je chod nasucho, má proud tekutiny, který vstupuje do čerpadla, buď nedostatečný tlak, nebo vůbec chybí. Pro sledování přítomnosti průtoku a jeho provozních parametrů se používají speciální zařízení, která se nazývají snímače průtoku vody. Podle konstrukce a principu činnosti mohou být elektromechanické (snímače) nebo elektronické (řadiče).

Relé průtoku vody nebo čidla

Existují dva typy elektromechanických snímačů průtoku vody:

• okvětní lístek;
• turbína

Hlavním pracovním prvkem prvního typu snímačů je pružná deska instalovaná v jejich vnitřní dutině, která má válcový průřez. Pokud v systému proudí tekutina a má dostatečný tlak, je taková deska vybavená magnetickým prvkem co nejblíže typu jazýčkového spínače a její kontakty jsou v sepnutém stavu. Pokud se tlak průtoku kapaliny sníží nebo úplně zmizí, pružná deska se od spínače oddálí, její kontakty se rozpojí, což vede k vypnutí čerpací jednotky.

Zařízení snímače průtoku listového typu

Snímače průtoku turbínového typu mají složitější konstrukci. Jeho základem je malá turbína, v jejíž rotorové části je instalován elektromagnet. Princip činnosti takového snímače, který je také schopen chránit čerpadlo před volnoběhem, je následující. Proud tekutiny roztáčí turbínu, v jejímž rotoru se vytváří elektromagnetické pole, které se následně přeměňuje na elektromagnetické impulsy snímané speciálním senzorem. Senzor se rozhoduje, zda zapnout nebo vypnout čerpací zařízení obsluhující systém v závislosti na tom, kolik impulsů do něj turbína vyšle za jednotku času.

Senzor pro automatické řízení čerpadla “Turbi”

Elektronické regulátory průtoku vody

Ještě složitější konstrukci mají elektronické regulátory průtoku vody, které kombinují funkce jak tlakového spínače, tak zařízení, které chrání čerpací zařízení před chodem nasucho. Takové regulátory, nazývané také elektronické tlakové spínače, i když nejsou levné, nahrazují několik monitorovacích a řídicích zařízení najednou. Elektronické tlakové spínače instalované ve vodovodních systémech nejen chrání čerpací systém před chodem nasucho, ale také umožňují řídit parametry tlaku a průtoku kapaliny. Pokud takové provozní parametry systému neodpovídají standardním hodnotám, elektronický senzor automaticky vypne čerpací zařízení.

Elektronický regulátor tlaku EPS-II-12, kombinující funkce tlakového spínače a průtokového spínače

Pokud se k údržbě vodovodních systémů používá čerpadlo s malou tlakovou rezervou, pak mohou být vybaveny pouze elektronickým relé. Když systém používá čerpadlo s velkou rezervou tlaku, který vytváří, je zapotřebí hydraulický akumulátor a samostatné tlakové čidlo, protože elektronické relé není regulováno maximálním vypínacím tlakem čerpací jednotky. Použití pouze elektronického relé v takových případech může vést k tomu, že když se v systému vytvoří přetlak, čerpací stanice se jednoduše nevypne.

Senzory, které monitorují hladinu vody v systému

Situacím, kdy čerpadlo vodovodního řádu běží naprázdno, dokážou předejít i čidla kontroly hladiny vody, která se instalují především do zdroje vody – studny, studny nebo nádoby. Prostřednictvím takových zařízení je tedy studniční čerpadlo chráněno před chodem na sucho (nebo čerpací jednotka čerpající vodu ze studny). Podle návrhu mohou být snímače pro kontrolu hladiny plovoucí nebo elektronické.

Mezi plovákovými senzory existují dva hlavní typy. Některé z nich řídí plnění nádob vodou, zabraňují případům přetečení, a druhé, které chrání čerpadlo před chodem nasucho, regulují vyprazdňování nádob na vodu, studny a studny. Kromě toho existují kombinované modely, které v závislosti na schématu připojení k systému mohou plnit obě funkce.

Plovákový snímač PDU-V241-50 a schéma jeho zapojení

Princip činnosti plovákového relé pro regulaci hladiny vody je poměrně jednoduchý. Dokud je ve zdroji vody kapalina, plovák připojený ke skupině kontaktů se zvedne. Pracovní proces nebude přerušen, dokud hladina vody ve zdroji neklesne natolik, že plovák klesne a tím se otevře kontakty, kterými proudí elektrický proud do fázového vodiče motoru čerpadla.

Je třeba poznamenat, že ochrana čerpadla před chodem nasucho pomocí plovákového snímače pro regulaci hladiny vody je cenově nejdostupnější a nejběžnější metoda.

Elektronické snímače hladiny vody jsou schopny současně řešit dva problémy: ochranu čerpacího zařízení před chodem nasucho (naprázdno) při poklesu hladiny vody ve zdroji vody a zabránění případům přetečení kapaliny při plnění nádob.

Ochranné relé čerpadla proti chodu nasucho typu PCX a snímače hladiny vody

Při použití senzorů tohoto typu se do vody nespouští samotné zařízení, ale pouze elektrody spojené s relé dráty, kterými je do nich přiváděn malý elektrický proud. Elektrody jsou umístěny ve zdroji vody v úrovních, pod které by voda neměla klesnout. Když jsou elektrody ve vodě, tvoří uzavřený elektrický obvod, což se vysvětluje elektrickou vodivostí vody, a pokud je alespoň jedna z elektrod mimo kapalinu, což se stane, když její hladina klesne, obvod se otevře , což okamžitě povede k odstavení čerpací stanice.

Elektronické relé je připojeno k čidlu typu trubka nebo vrt

Existuje tedy mnoho způsobů, jak použít čerpadla s ochranou proti chodu nasucho pro vybavení vodovodních systémů. Mezitím použití pouze relé ne vždy pomáhá neutralizovat vliv negativních faktorů. V tomto ohledu by při navrhování a vytváření takových systémů měla být k jejich vybavení použita další monitorovací, řídicí a ochranná zařízení, která zahrnují zpětný ventil, snímač tlaku a hydraulický akumulátor.

Chod čerpadla nasucho je provoz jednotky v nepřítomnosti požadovaného množství čerpané kapaliny. Pokud dojde voda nebo jiná kapalina, je čerpadlo chráněno před chodem nasucho. Může být prezentováno ve formě několika různých zařízení, z nichž nejběžnější je považováno za relé chodu nasucho pro čerpadlo.

Senzor chodu nasucho pro čerpadlo – princip činnosti a provedení

Existuje několik nejběžnějších zařízení, jejichž hlavním úkolem je chránit čerpadla před chodem nasucho. Patří sem:

• Ochranné relé chodu nasucho;
• Senzor pro sledování objemu čerpané kapaliny;
• Snímač množství vody – plovák.

Každé z uvedených zařízení se používá v různých čerpadlech s různými úkoly a funkcemi. Nejčastěji používané při výrobě čerpadel je relé ochrany proti chodu nasucho. Má poměrně jednoduchý design, ale vykazuje vysokou účinnost při provozu odstředivých, vírových a dalších typů zařízení.

Relé je jednoduché elektromechanické zařízení určené k ovládání tlaku uvnitř potrubí. Jakmile tlak klesne pod minimální přípustné limity, elektrický obvod se okamžitě otevře a jednotka se vypne.

Reléové zařízení obsahuje citlivou membránu, která reaguje na kolísání tlaku, a skupinu kontaktů, které jsou v normálním stavu v otevřené poloze. Jak tlak stoupá, membrána začne vyvíjet tlak na kontakty, což vede k jejich sepnutí a zastavení dodávky elektřiny do motoru čerpadla.

Každý snímač chodu nasucho pro čerpadlo je navržen pro provoz v prostředí se specifickým tlakem. V závislosti na nastavení výrobce může zařízení pracovat v rozsahu 0,1 až 0,6 atmosféry. Relé je zpravidla instalováno na povrchu mimo skříň čerpadla, ale uvnitř zařízení jsou namontovaná zařízení.

Instalace ochranného relé do systému s hydraulickým akumulátorem – vyplatí se riskovat?

Ochranné relé bude normálně fungovat u každého potrubí, které nemá ve své konstrukci hydraulický akumulátor. Na druhou stranu můžete relé instalovat ve spojení s hydraulickým akumulátorem, ale taková instalace nezajistí úplnou ochranu proti chodu na sucho.

Důvodem je princip činnosti a konstrukční vlastnosti snímače: ochranné relé by mělo být namontováno před hydraulickým akumulátorem a tlakovým spínačem kapaliny. V tomto případě je mezi ochranným zařízením a čerpací jednotkou instalován suchý ventil.

V tomto případě bude membrána relé pod vlivem konstantního tlaku vytvářeného akumulátorem. Toto je poměrně typické schéma, ale ve většině případů to nepomůže chránit čerpadlo. Uvažujme například následující případ: když je čerpadlo zapnuto a čerpá kapalinu z téměř prázdné nádoby, zbývající kapalina zůstává v hydraulickém akumulátoru. Protože spodní prahová hodnota tlaku je výrobcem nastavena na 0,1 atmosféry, existuje ve skutečnosti tlak, ale čerpadlo poběží naprázdno.

V důsledku toho přestane motor čerpadla fungovat pouze v případech, kdy se zcela vyprázdní hydraulický akumulátor, nebo když motor sám shoří. Závěrem lze říci, že je lepší vybavit systémy s hydraulickými akumulátory dalšími ochrannými zařízeními.

Jak připojit snímač chodu nasucho – správný postup

Relé může zapojit každý, kdo má sebemenší pochopení pro provoz elektrických spotřebičů. Nejprve budete muset sejmout ochranný kryt zařízení. Pod ním jsou 4 kontakty – dva pro vstup a dva pro výstup. Schéma připojení ke vstupu „L1“ a „L2“ a k výstupu „M“ samotného čerpadla je znázorněno na obrázku níže:

Je třeba mít na paměti, že průřez vodičů napájejících čerpadlo musí odpovídat výkonu jednotky. Zásuvka musí být uzemněna.

Konfigurace připojeného ochranného relé

Relé chodu nasucho pro čerpací stanici nebo domácí čerpadlo musí být nejen připojeno, ale také správně nakonfigurováno. To je třeba chápat jako úpravu závislosti a tuhosti mezi spínacími kontakty a plošinou, která je citlivá na provozní tlak. Tyto charakteristiky lze upravit změnou tuhosti pružiny, kterou je nutné zeslabit nebo stlačit otáčením matic. Níže je jako příklad uvedeno umístění těchto matic v relé RDM-5. Většina ostatních moderních bezpečnostních zařízení má podobnou konstrukci a má stejné seřizovací matice.

Podle továrního nastavení je minimální tlak pro činnost relé 1,4 atm. Maximální tlak je v tomto případě 2,8 atmosféry. Pokud potřebujete změnit prahovou hodnotu minimálního tlaku, musíte k tomu dotáhnout matici „2“ ve směru hodinových ručiček. Současně se zvýší i horní práh tlaku. Rozdíl mezi nimi bude vždy 1,4 atmosféry.

Pokud potřebujete upravit rozdíl mezi dolní a horní prahovou hodnotou tlaku, musíte k tomu otočit matici „1“. Když jím otočíte ve směru hodinových ručiček, tato hodnota se zvýší a proti směru hodinových ručiček se sníží.

Ochranná relé LP 3 – popis a charakteristika

Zařízení tohoto typu hydrostop se používá ve vodovodních systémech a je určeno k vypínání vrtných a povrchových čerpadel v automatickém režimu. Zařízení se vypnou ihned po poklesu hladiny kapaliny pod přípustné limity. Mezi hlavní technické vlastnosti relé patří:

• Maximální úroveň spínacího proudu je 16 A;
• Rozsah teplot čerpané vody – od 1 do 40 °C;
• Rozsah tlaku během provozu – od 0,5 do 2,8 atmosféry;
• Třída elektrického krytí IP44.

Na tento typ modelu relé poskytuje výrobce záruku 1 rok. Zařízení vykazuje spolehlivost a účinnou ochranu čerpadel během provozu.

• Hlavní
• Čerpací zařízení
• Náhradní díly a komponenty pro čerpadla