Обустраиваем частный дом


 

Схема защиты погружного насоса - свое решение

 
 
В системе водоснабжения с погружным насосом, подсоединенным к гидроаккумулятору, включение насоса осуществляется через реле давления, которое контролирует давление в баке.
Электрическая схема подключения погружного насоса совсем простая.
Здесь присутствует только защита от короткого замыкания с помощью автоматического выключателя, который стоит в силовом щитке.
На этом ее достоинства кончаются. Если насос будет работать "всухую" или, наоборот, "в утык", то через некоторое время может произойти поломка насоса.
Сухой ход насоса может произойти по причине низкого дебета скважины (бывает сезонное снижения уровня воды и другие причины).
Для устранения этого явления применяются реле защиты от сухого хода. Принцип действия таких реле основан на отключении насоса в случае, если при его работе на выходе не развивается необходимое давление.
Такие реле есть в продаже.
Чтобы в реле давления не выгорали контакты от коммутации большой нагрузки для включения насоса можно использовать мощный симистор на 25 Ампер. Простая схема автоматики на симисторе показана на рисунке.
В данной схеме реле давления управляет работой симистора, который включает и выключает насос. Точно так же как и в первой схеме практически никакой защиты нет.

В моей домашней скважине с обсадной трубой высота водяного столба около 4-х метров и испытания в режиме непрерывной откачки мощным насосом показали ее хорошую производительность, поэтому вопрос сухого хода ушел на второй план.
Так как скважина расположена в десяти метрах от дома на улице и водонапорная труба проложена на глубине чуть более метра (с утеплением и подогревом), то все равно существует вероятность ее промерзания в зимние морозы (в нашей местности глубина промерзания грунта до 2-х метров). Может возникнуть неисправность подогрева или еще какие недочеты и недосмотры.
Поэтому мне понадобилась схема защиты погружного насоса от работы на запертую трубу в режиме, когда он развивает наибольшее давление, то есть работает в режиме большой мощности, потребляя значительный ток. Такой режим тоже нежелателен, поскольку приводит к перегреву и выходу из строя.
Произведя поиск по магазинам, чего-то подобного я не обнаружил. Поэтому пришлось строить свою систему автоматики и защиты.
Для осуществления функций защиты насоса в цепи управления симистором было решено поставить электромагнитное реле, а схему автоматики питать от отдельного блока питания, подключенного к сети через реле давления.
Сначала я решил включить в цепь управления насосом реле времени. Замерил время работы насоса при заполнении бака гидроаккумулятора (с открытым водоразборным краном), получилось 2 минуты. Если насос через две минуты не выключится, значит он не наполняет бак, то есть насос работает либо "всухую", либо "в утык". Значит его однозначно надо выключать принудительно.
Простая схема выдержки времени реализуется на микросхеме NE555. Затем подумалось - эта же микросхема имеет на входе компараторы и логику, позволяющие сравнить напряжения и произвести включение реле. То есть в цепь питания насоса включаем трансформатор тока (подошел готовый от выжигателя), напряжение выпрямляем, формируем и сравниваем с заданным. Если нагрузка насоса вдруг возрастет, ток в нагрузке увеличится, напряжение с трансформатора тока тоже увеличится, превысит заданное и опа... Мы получаем регулируемую защиту насоса от перегрузки.
Далее - монтаж и наладка. Схема получилась сложноватая, но у меня по-простому почему-то не получается.
Время выдержки времени и порог срабатывания защиты по току регулируются с помощью потенциометров. При срабатывании схемы защиты происходит блокировка отключения насоса, загорается соответствующий светодиод и работает звуковая сигнализация.
Разблокировка защиты производится кнопкой "сброс". Можно все сбросить общим автоматом, отключив все питание.
С помощью тумблеров предусмотрено раздельное отключение защиты.
Чтобы можно было в любой момент переключиться на самую простую схему работы (по первому рисунку), все выходы узлов и входы устройств по 220 Вольт подключил через вилки-розетки. На входе устройства поставил отдельный 2-х фазный автоматический выключатель.
Платы электроники выполнены навесным монтажом на фольгированном стеклотекстолите.
Силовые цепи скоммутированы через клеммники. Симистор расположен на радиаторе.
Через таймер включены цепи подогрева уличной трубы, в основном, ночной режим, плюс несколько включений в дневное время, когда нет разбора воды.
После наладки схема заработала отлично, внештатных ситуаций пока не было. Главное - есть душевная уверенность, что при любом неприятном раскладе защита все вовремя отключит.




Последнее обновление   © Андрей Чахин 2018