Схема управления пожарными насосами и жокей-насосом в формате dwg

Особенности конструкции и предназначение

Если рассматривать работу шкафа, который осуществляет управление разнотипным насосом, то в качестве основных задач можно выделить следующие:

• Контроль функционирования электропривода насосного оборудования, а главное, что это возможно посредством перехода на ручной или автоматизированный режим управления;
• Мониторинг величины давления в системе, температуры транспортируемой жидкости, а также уровня воды в скважине;
• Выравнивание показателей электрических параметров (тока на клеммах электродвигателя и частоты вращения вала).

Схема шкафа для управления насосной станцией

Щит управления насосами способен организовать работу одновременно нескольких электроприводов, однако, в этом случае необходимо расширить функционал оборудования посредством добавления аппаратуры. Для того чтобы обеспечить более длительный срок эксплуатации насосной станции рекомендуется ввести периодичное включение агрегатов. Это позволит снизить интенсивность износа подвижных частей механизма.

Вне зависимости от целевого назначения (противопожарная, дренажная или водоотведения) состав оборудования системы управления разнотипного насоса будет включать в себя следующие элементы:

1. Металлический корпус, в котором предусмотрены элементы крепления аппаратуры (DIN-рейки) и короба для прокладки проводов. Кабели заводятся в шкаф через металлические отверстия, закрытые сальниками. Обычно они располагаются в верхней или нижней части корпуса.
2. Передняя панель, она же – дверь шкафа. На ней устанавливаются коммутационные элементы (кнопки запуска и остановки работы установки, а также переключатель режимов работы). Дополнительно схема управления насосом предполагает наличие индикации на передней панели, что позволит выполнять мониторинг значений основных параметров.
3. Узел контроля нагрузок на фазах. Его рекомендуется располагать на входе аппаратной части шкафа.
4. Контактор отвечает за подачу электроэнергии и отключение агрегатов от источника питания.
5. Предохранитель. Этот элемент обеспечивает защиту аппаратуры на случай возникновения «пробоя» или короткого замыкания.
6. Элементы контроля значений основных параметров – датчики, выполняющие управление разнотипным насосом по давлению и температуре. В ситуациях, когда эти величины значительно отличаются от нормального уровня, оборудование попросту не включится или, наоборот, своевременно отключится.
7. Блок управления насосом, куда входят различные датчики: отключения и включения насосного агрегата, а также датчик переполнения. Отличительной чертой данного узла является необходимость ввода клемм в скважину, гидробак.
8. Частотное автоматизированное управление насосом позволяет контролировать работу привода, а именно – вала асинхронного электродвигателя. Реализуется данная возможность посредством частотного преобразователя.

Именно такая комплектность оборудования принята за основу подавляющим большинством заводов-изготовителей. Разумеется, в зависимости от исполнения шкафа состав аппаратной части может несколько отличаться, что позволяет получить установку с дополнительными функциями и возможностями.

Шкафы управления с АВР (автоматический ввод резерва)

Назначение АВР

Автомат ввода резерва предназначен для обеспечения питания нагрузки из двух самостоятельных источников: управляет силовыми автоматическими выключателями, которые защищают два самостоятельных ввода и подводят ток на сборную шину. Так же АВР может использоваться для автоматического включения резервного оборудования, при отключении идентичного основного оборудования. Использование АВР позволяет избежать простоя оборудования, нарушений технологических процессов, возникших, в результате пропадания сети или если ее основные характеристики выходят за рамки допустимых значений.

Область применения

АВР применяется: в системах и устройствах бесперебойного питания; для обеспечения питания нагрузок особой значимости; в системах параллельного резервирования источников питания.

Основные функции АВР

Основная функция – автоматическое переключение на резервный источник питания при исчезновении напряжения основного источника или выхода его параметров за пределы нормальных значений.

• Моторизированное переключение;
• Встроенное реле управления;
• Двойной источник питания;
• Переключение под нагрузкой;
• Ручное аварийное переключение, диапазон настройки 5-15с.
• Контроль повышения или понижения напряжения и частоты;
• Учет и мониторинг электрической энергии выходного напряжения АВР.

Описание режимов работы АВР

АВР может работать в автоматическом и ручном режиме.

Работа в автоматическом режиме:

Восстанавливает питание потребителей при отключении основного источника питания, за счет присоединения резервного источника питания. В случае потери напряжения на главном источнике, автомат выключит автоматический выключатель главного источника, и произведет отключение этого источника через установленное по таймеру время. После истечения установленного по таймеру времени задержки, включится автоматический выключатель резервного источника. При возобновлении питания на главном источнике, таймер через установленное время произведет отключение автоматического выключателя резервного источника и снова подключит главный источник питания с помощью автоматического выключателя. Для управления автоматом ввода резерва используется программируемое управляющее реле, в котором запрограммирована вся логика работы схемы АВР. Программируемое управляющее реле оснащено жидкокристаллическим дисплеем, на который выводится информация (в виде дисплейных текстов на русском языке) о текущем состоянии, переключениях и аварийных ситуациях в схеме энергоснабжения, имеет энергонезависимую память, поэтому даже при полном обесточивании оперативного питания схемы АВР, программа сохраняется и при возобновлении питания, схема продолжает работать исходя из текущего состояния схемы энергоснабжения.

Работа в ручном режиме:

При переводе переключателя режимов работы АВР в положение «РУЧНОЕ» отключаются только выходные управляющие команды программируемого управляющего реле, вся сигнализация в виде дисплейных текстовых сообщений продолжает работать. Управление автоматическими выключателями: ввод 1 (QF1) и ввод 2 (QF2) осуществляется при помощи кнопок на лицевой панели шкафа АВР.

Схема АВР с двумя вводами (рабочим и резервным) и одним выводом.

Автоматический ввод резерва может быть изготовлен с разным алгоритмом работы по выбору заказчика:

АВР с приоритетом первого ввода:

В обычном режиме электропитание производится только от первого ввода. Если напряжение на нем пропадает, автомат переключает на второй ввод, при восстановлении снабжения на первом вводе щит АВР сразу же возвращает питание на него.

АВР с равноценными вводами:

Способен долгое время работать и от первого, и от второго ввода. При отключении напряжения на первом вводе автоматически подсоединяется второй ввод, от которого и продолжается подача напряжения. Автоматизированный возврат на первый ввод при восстановлении на нем электропитания не предусматривается, это происходит только при прекращении питания на втором вводе. В шкафах АВР такого типа имеется возможность ручного переключения с одного ввода на другой.

АВР без возврата:

При прекращении электропитания на первом вводе, АВР такого типа автоматически производит переключение на второй ввод. Возврат к первому вводу возможен только в ручном режиме.

Некоторые АВР предусматривают режим независимой работы каждого ввода на разные группы потребителей. Если выходит из строя один ввод, все потребители присоединяются к исправному вводу.

Особенности установки станций контроля

Все без исключения исполнения ШУН являются сложными устройствами, работающими от электрической сети, а это значит, что устанавливать, вводить в эксплуатацию, обслуживать и ремонтировать оборудование необходимо согласно инструкции производителя. Правила, изложенные в инструкциях различных моделей, могут отличаться, так как конструкции механизмов и технические характеристики также различны.

Схема электрических соединений шкафа управления насосным оборудованием ОВЕН ШУН 1. Благодаря использованию фирменных частотных преобразователей ОВЕН экономия электроэнергии достигает 35%

Несколько общих важных правил:

• Монтаж производится в зоне, защищенной от взрывов.
• Температура и влажность в помещении должны соответствовать параметрам, обозначенным производителем (например, температура от 0ºС до +30ºС).
• Подключение электрооборудования должно производиться лицом, имеющим специальный допуск.
• Параметры ШУН должны совпадать с параметрами всего подключаемого оборудования.
• Монтаж выполняется согласно принципиальным схемам, приведенным в приложении к инструкции.
• Сечение кабеля должно совпадать с данными, указанными в инструкции.

Бытовые станции управления, расположенные в частном секторе, подчиняются тем же требованиям, что и производственные пункты контроля. Их необходимо установить в сухом и теплом месте, удобном для обслуживания. Это может быть цокольный этаж, специально отведенное помещение, пристройка к дому или защищенная подсобка.

В отличие от больших промышленных шкафов, бытовые модели компактны и легки, поэтому чаще всего они выпускаются в настенном исполнении

Подключение следует производить после того, как полностью установлена система водоснабжения, подведен напорный трубопровод, проложены кабели, собраны узлы, проведена изоляция всех электрических элементов. Подключив ШУН, следует проверить его работу и в ручном, и в автоматическом режиме.

Соответствие шкафов требованиям технического регламента пожарной безопасности

В шкафах управления «МЕГАТРОН» для насосов систем водяного пожаротушения реализованы условия технического регламента о требованиях пожарной безопасности (Федеральный закон от 22.07.2008 №123-Ф3, ГОСТ Р 53325-2012):

• контроль цепей управления на короткое замыкание и обрыв, контроль силовых линий связи с электродвигателем. При обнаружении КЗ или обрыва одного из этих устройств загорается индикация «Общая неисправность», сопровождающаяся звуковой сигнализацией, происходит перекидывание контактов диспетчеризации общей неисправности;
• защита органов управления от несанкционированного доступа;
• все аварийные состояния и сигналы сопровождаются звуковой сигнализацией.

Шкафы управления «МЕГАТРОН» для систем пожаротушения в стандартном исполнении изготавливаются в корпусах серого цвета (RAL 7035). Корпус красного цвета (RAL 3000) применяется по запросу. Согласно ГОСТ Р 53325-2012 цвет корпуса пожарных приборов управления и их компонентов не регламентируется.

Назначение и функции шкафов управления

Основное назначение распределительных конструкций – управление электрическими двигателями насосов любого вида: дренажных, погружных, скважинных.

Схема управления дренажным насосом демонстрирует варианты регулировки одного, двух и трех дренажных насосов

Без погружного насоса невозможна работа систем отопления, водоснабжения, пожаротушения, а шкаф управления дренажным насосом необходим для автоматизации откачки жидкости.

Если нет опыта работы со шкафами управления, настройку и ввод в эксплуатацию лучше доверить специалисту

Установив шкаф управления скважинным насосом, владелец дома обретет отдых и покой, так как дальше работу оборудования будет контролировать электронная «начинка».

Будет обеспечен и плавный безопасный пуск электродвигателя, и регулирование частотного преобразователя. Такие параметры, как давление, уровень воды и температура также будут находиться под наблюдением.

На данной схеме хорошо видно, где должен находиться шкаф управления насосами и как он совмещен с системой подачи воды

Если используется шкаф управления двумя насосами, то функции его еще шире:

• • в аварийной ситуации с одним насосом он оперативно подключает второй, резервный;
  • выравнивает изнашиваемость агрегатов, регулируя их сменную работу;
  • при простое одного из механизмов предотвращает его заиливание;
  • дает возможность ручной блокировки одного из насосов;
  • содержит программы управления двумя и более агрегатами;

выдает информацию по каждому механизму в отдельности.

На схеме показана схема взаимодействия панели управления и скважинного насоса с сопутствующим оборудованием

Для каких задач используется

Вне зависимости от целевого назначения установки (системы забора или отведения воды) для нормальной и, что главное, эффективной работы необходимо задействовать один или несколько устройств для подачи или оттока воды на объект/с объекта

В промышленных целях используются насосные станции, при этом важно обеспечить максимально высокую степень эффективность для выхода на определенный уровень производительности системы

Смотрим видео, назначение и устройство шкафа:

Для решения этой сложной задачи будет недостаточно человеческого фактора, так как необходимо контролировать работу оборудования круглосуточно. Поэтому автоматическое управление насосной станцией является единственно верным решением в таких случаях.

Помимо этого специальное оборудование обеспечивает защиту от короткого замыкания, перегрузок, а дополнительно к тому позволяет выполнять мониторинг показателей основных параметров. Используются подобные установки в канализационных и дренажных системах разного целевого назначения, в частности, на производственных объектах.

Критерии правильного выбора шкафа

Поскольку в системах водоснабжения, пожаротушения и других часто встречаются требования по синхронному подключению нескольких устройств, то для решения этой задачи потребуется ШУН. При его приобретении необходимо учитывать, как уровень качества изделия, так и рабочие показатели нагрузок, на которые оно рассчитано.

Но выбрать щит для управления дренажными насосами с хорошей комплектацией – это не все

Важно чтобы система управления была совместима с обслуживаемым оборудованием. Например, если предстоит использование шкафа управления КНС в комплексе с насосами нового поколения, то нужно остановиться на современной модели

Обычно систему выбирают таким образом, что ее год изготовления был таким же, как и у оборудования.

Чтобы добиться эффективной работы, быстрой окупаемости и длительного срока службы шкафа управления пожарными насосами необходимо приобретать его в соответствии со схемой гидравлической системы. При грамотном решении этой задачи можно достичь не только высокой надежности, но и ресурсосбережения.

Комплектующие для шкафа управления КНС должны подбираться с учетом имеющегося насосного оснащения.

Щит управления КНС

Для бесперебойной работы системы будут необходимы:

• Датчики давления;
• Преобразователи;
• Электромагнитные пускатели;
• Сетевые дросселя;
• Контроллеры.

Кроме качественных показателей покупатели часто обращают внимание и на стоимость оборудования

Здесь важно не стараться выбрать самую дешевую модель ШУН шкафа управления насосами. Так как такие устройства обычно не отличаются высокой надежностью и на рассчитаны на длительные сроки эксплуатации

Так как такие устройства обычно не отличаются высокой надежностью и на рассчитаны на длительные сроки эксплуатации.

Обзор популярных моделей

Среди представленных на отечественном рынке ШУН есть бренды уже успевшие зарекомендовать себя с лучшей стороны. К таким изделиям относится ШУН Grundfos. Оборудование этого производителя предназначено для управления работой дренажных и фекальных насосов следующих видов:

• SEG;
• SEV;
• AP.

При этом шкафу отводится роль коммутирующего устройства. Он при помощи кабелей соединяет насос с системой и поплавками. Шкафы управления дренажными насосами марки Grundfos могут подключаться к сети на 220В и 380В. Если в маркировке, выбранной вами модели, присутствует латинская буква D – это означает, что изделие предназначено для управления 2 насосами.

Модель Grundfos

Модельный ряд продукции Грундфос представлен достаточно широко. В него входят ШУН отличающиеся комплектацией и техническими характеристиками. Однако все они способны выполнять следующие функции:

1. Управление насосом;
2. Автоматический запуск при длительном простое;
3. Контроль уровня жидкости с выводом данных на панель индикации;
4. Регулировку.

Эксплуатация шкафов управления насосом входящих в ОКОФ возможна при температуре от минус 20 до плюс 40°C.

Большинство моделей Грундфос оснащены блоком электронной защиты двигателя от:

• Сухого хода;
• Падения напряжения;
• Отсутствия фазы.

Не менее популярной маркой являются и шкафы КНС Alpha Control KNS. Они предназначены для организации работы канализационных станций и обеспечивают автоматическое управление их оборудованием. Шкафы этой марки защищают насосы от факторов, приводящих к выходу из строя и способны управлять любыми моделями агрегатов.

Благодаря использованию такого оборудования можно добиться равномерной выработки ресурса насосов. Базовая схема ШУН позволяет управлять двумя и более приборами по принципу основного и резервного.

Заключение

Анализируя изложенную выше информацию можно сделать вывод, что использование ШУН позволяет не только добиться эффективной работы оборудования, но и сэкономить электроэнергию. Поэтому они находят широкое применение в различных сферах деятельности человека.

Параметры, на основании которых делается выбор

Щит автоматического управления разнотипными насосами подбирается, исходя из тех задач, которые планируется решать с помощью оборудования данного вида. Но кроме целевого назначения ШУ важны и прочие критерии:

Количество подключаемых насосов;
Удавления, при котором будет выполняться включение и отключение установки;
Присутствие щадящих условий для работы электродвигателя («плавный пуск» и остановка);
Щит автоматического управления разнотипными насосами должен быть оснащен элементами защиты от перегрузок и короткого замыкания;
Электрические параметры (напряжение питания, частота), причем важно обратить внимание на диапазон значений допустимых колебаний;
Способ запуска (прямой в этом случае не указывается);
Количество вводов;
Мощность двигателей агрегатов.

Сложность такого оборудования определяется количеством подключаемых насосов. Мощность двигателей может очень сильно варьироваться: начиная от 0,75 кВт и заканчивая 315 кВт. А шкафы автоматического управления разнотипными насосами с частотными преобразователями должны обеспечивать бесперебойную попеременную работу агрегатов, чтобы давление в системе поддерживалось на достаточном уровне.

Сравнение характеристик моделей Грандфос и «Малыш»

Стоимость подобного оборудования, равно как и прочей техники, зависит от сложности конструкции, количества функций и возможностей, что напрямую определяется составом аппаратуры. ШУ для контроля работы насосных станций обойдутся заметно дороже, чем блок автоматики одним насосом.

Смотрим видео, преимущества продукции Grundfos:

Модель ШУ Грантор

Например, исполнение, предназначенное для подключения 1 насоса. Эта модель однофазная, конструкцией предусмотрен пусковой конденсатор и поплавковый выключатель. Степень защиты корпуса IP54. Цена этого ШУ – 16 300 руб. Более дорогостоящие шкафы управления насосами Grundfos, предлагаемые за 450 000 руб., созданы для подключения трех агрегатов.

Степень защиты IP54. Есть исполнения и для установки на улице (IP55). Для сравнения, блок автоматики для подключения насоса марки Малыш обойдется всего в 1 000 руб. Несмотря на низкую стоимость такой аппарат весьма функционален для ряда своих задач. Работает при мощности 1,5 кВт и токе нагрузки 10 А. Производительность 100 л/мин.

Монтажные работы

Подключение этого вида оборудования должно выполняться работниками со специальным допуском к электроустановкам. Для удобства монтажа в шкафу предусмотрены отверстия на верхней или нижней панели, что определяется схемой подключения, особенностями обслуживаемой системы и конфигурацией объекта, где будет устанавливаться оборудование.

Таким образом, принцип, по которому осуществляется управление электрическим насосом марки Малыш и группы насосных агрегатов, сходен и заключается в реагировании оборудования на изменение значений основных рабочих параметров (давление и температура, электрические параметры). Чем больше можно подключить насосов, тем более дорогостоящим будет ШУ.

Конструкция шкафа управления

Стандартная конструкция большинства выпущенных в продажу моделей включает в себя следующие компоненты:

• металлический корпус с панелью управления, на которой имеются индикаторы давления и температуры, кнопки «Старт» и «Стоп»;
• переключатели для ручного управления насосом;
• предохранители;
• узел контроля для регулирования напряжения фаз;
• частотный преобразователь для контроля работы асинхронного двигателя;
• автоматический блок управления, выполняющий аварийное отключение оборудования;
• термическое реле;
• комплект световых индикаторов.

Основу оборудования составляют приборы защиты от скачков напряжения и пропадания фаз, которые корректируют параметры сети и обеспечивают работу насосной станции в надлежащих условиях. При срабатывании датчиков давления или температуры происходит аварийное отключение техники, одновременно с которым задействуются световые индикаторы, а также возникает звуковой сигнал, оповещающий пользователя о возникшем сбое. При этом система предпринимает попытку автоматически стабилизировать состояние системы, и если ей это удается, двигатель подключенного насоса вновь активируется.

Одной из важнейших функций системы, которую поддерживают лишь некоторые модели оборудования, является включение резервного питания за счет автоматического подключения к резервной сети. В таком режиме система будет функционировать до возобновления работы основного источника. Кроме того, с целью защиты устройства от низких температур и повышенной влажности производители применяют дополнительное утепление. Такие шкафы управления подходят для установки в северных регионах, а также при размещении насосного оборудования на открытом воздухе.

Достаточно распространенным дополнением является система плавного пуска, которая защищает двигатели насосов от перегрузок. Она обеспечивает постепенное нарастание напряжения, благодаря чему двигатель медленно и бережно вводится в работу, избегая резкого старта. Наконец, крайне полезными являются устройства с функцией диспетчеризации, за счет которой можно управлять насосными станциями на расстоянии. Благодаря подключению систем дистанционного оповещения к GPRS или интернету при возникновении аварийной ситуации и срабатывании блокировки сигнал передается на принимающее устройство (смартфон или ноутбук).

Как выбрать шкаф управления насосами

Подавляющее большинство современных отечественных и зарубежных фирм-производителей выпускает полностью готовое к эксплуатации оборудование

Для того чтобы не ошибиться при покупке шкафа управления насосами, необходимо обратить внимание на следующие параметры:

1. Год выпуска. В идеале он должен совпадать с датой производства подключаемого оборудования.
2. Параметры и количество поддерживаемых агрегатов. В этом случае необходимо учитывать мощность прибора, ток и рабочее напряжение двигателя.
3. Тип управления. Оно может быть ручным, автоматическим и дистанционным.
4. Условия эксплуатации. Сюда относятся такие важные показатели, как температура и влажность воздуха.

Кроме того, покупая ШУН, уделите внимание его рабочим показателям, качеству сборки и совместимости с подключаемыми насосами. Соблюдение этих простых правил поможет вам избежать ошибки и приобрести долговечное и производительное оборудование

Соблюдение этих простых правил поможет вам избежать ошибки и приобрести долговечное и производительное оборудование.

Шкаф управления одним насосом (ШУН-1)

Самыми простыми шкафами управления являются шкафы управления одним насосом (ШУН-1). Для его работы достаточно установить один управляющий элемент – контактор, софтстартер или преобразователь частоты. Логика работы самая простая – включить/отключить насос по сигналу или с кнопок “Пуск”, “Стоп”. ШУН-1 целесообразно использовать в бытовых системах водоснабжения, в системах откачивания жидкости, орошения, циркуляции и т.д.

Шкаф управления 1 насосом 75 кВт с преобразователем частоты ATV 630 на базе оборудования Schneider Electric	Шкаф управления 1 насосом 30 кВт (плавный пуск) на базе устройства плавного пуска PSR, оборудование Schneider Electric	Шкаф управления 1 насосом 4 кВт с преобразователем частоты ATV 212 на базе оборудования Schneider Electric

Шкафы управления несколькими насосами (ШУН-2, ШУН-3, ШУН-4)

Если же требуется более сложная логика работы, или резервирование по насосам – используют шкафы управления одновременно 2-,3-,4 и более насосами (обычно они называются просто, ШУН-2, ШУН-3, ШУН-4).

Такие системы обычно используются в шкафах управления циркуляционными насосами, скважинными (погружными) насосами в системах водоснабжения и водоотведения. Но наиболее частое применение шкафов управления несколькими насосами можно встретить в системах канализации жилых домов (шкафы управления КНС), очистных сооружений или ливневых канализаций, где необходимо обеспечить откачивание жидкости для недопущения подъема уровня выше определенного.

Шкаф управления КНС с АВР, 2 насоса (плавный пуск), контроллер Siemens Simatic S7-1200 на базе оборудования АВВ	Шкаф управления 2 насосами с контроллером Segnetics на базе оборудования Schneider Electric	ШУДН – 2, 18,5 кВт, 2 насоса (плавный пуск), контроллер Modicon М172, на базе оборудования АВВ и Schneider Electric

По умолчанию в шкафах управления несколькими насосами нашего производства реализована схема каскадного запуска, где все насосы являются рабочими. Принцип работы такого запуска достаточно прост: по заданному алгоритму шкаф управления при необходимости меняет ведущий насос, во время эксплуатации насчитывается время наработки каждого насоса. Насос с наибольшим временем наработки всегда отключается первым, с наименьшей — всегда первым включается. При возникновении неисправности ведущего насоса идет переключение на резервный. Как и ШУН — 1 шкафы управления несколькими насосами имеют автоматический и ручной режим работы.

В автоматическом режиме сигналы на запуск и остановку поступают от внешних устройств контроля уровня (см. схему).

	Управление 1 насосом Поплавок №1-отключение насоса Поплавок №2-запуск насоса Поплавок №3-Перелив (сигнал в диспетчерский пункт)
	Управление 2 насосами Поплавок №1-отключение насосов Поплавок №2-запуск первого насоса Поплавок №3-запуск второго насоса Поплавок №4-Перелив (сигнал в диспетчерский пункт)
	Управление 3 насосами Поплавок №1-отключение насосов Поплавок №2-запуск первого насоса Поплавок №3-запуск второго насоса Поплавок №4-запуск третьего насоса Поплавок №5-Перелив (сигнал в диспетчерский пункт)

Опубликовано 02.06.2020 Обновлено 13.06.2020 Пользователем admin