Схемы монтажа и принцип работы автоматики для скважинных насосов

Управление насосом: автоматика

Под автоматикой в данном случае подразумевают совокупность командных реле, силовой электрической части и различные виды защит, задача которых – уберечь электродвигатель и сам прибор от выхода из строя. В этой статье мы рассмотрим системы управления насосами. Наиболее широко распространены две основные схемы управления работой насоса: по уровню рабочей среды (воды) в накопительном резервуаре и по давлению в напорном трубопроводе.

Управление насосом: контроль по уровню

Первая схема управления работой насоса применяется при работе устройства на водонапорную башню или для наполнения емкости, откуда вода к потребителю подается уже насосами второго подъема. Внутри емкостей устанавливаются специальные датчики уровня (электроды), которые с помощью реле контроля уровня отслеживают нижний (включение насоса) и верхний (отключение насоса при заполнении резервуара) уровни. Применение в данной схеме поплавковых выключателей вместо электродов менее надежно, что обусловлено их небольшим рабочим ресурсом. Обязательно предусматривается устройство аварийного слива при переполнении резервуара (сигнализации переполнения обычно не применяется). Данная схема характерна для крупных поселковых скважин, когда от одной емкости осуществляется водоснабжение целого дачного поселка, села, деревни.

Главное преимущество, которое достигается при таком подходе, – стабильный режим работы. Гидравлика постоянна: номинальный расход подается на высоту, определяемую глубиной скважины, высотой башни и дополнительно предусматривает еще 1–2 м – на излив. Один цикл соответствует по расходу полному объему башни с учетом расхода текущего водоразбора. Исключена возможность кратковременных пусков-остановов, что продлевает срок эксплуатации оборудования. Достаточно грамотно подобрать электронасос под требуемые параметры, один раз квалифицированно произвести пусконаладку, и стабильная работа системы обеспечена.

Управление насосом: контроль по давлению

По второй схеме насос управляется командами от реле давления, установленного на трубопроводе. На самом реле настраиваются два параметра: давление включения насоса и давление, при котором он должен отключиться. Данная схема управления насосом характерна для индивидуальных скважин и обычно используется вместе с мембранными баками, предназначенными для поддержания необходимого избыточного давления в сети, компенсации гидравлических ударов и малых расходов. Чрезвычайно важно произвести правильную настройку реле в соответствии с характеристиками устройства и объемом мембранного бака. Чтобы насос не включался слишком часто, заданный предел давлений должен лежать в средней зоне рабочей характеристики. Гистерезис значений выбирается в диапазоне 1,2–2,5 бар с учетом данных о максимально допустимом количестве включений в определенный период времени.

Реле давления, применяющиеся в этой схеме, можно условно разделить на бытовые и промышленные. Первые, реле MDR фирмы Condor, XMP (Telemecanique) и др., имеют мощные контактные группы, способные выдерживать ток до 16 А, но не оборудованы шкалой настройки с указанием регулируемого диапазона давлений. Настройка таких реле производится с помощью манометра. Преимуществами реле данного типа являются их относительная дешевизна и возможность применения в силовых цепях (непосредственно для управления насосом). Недостатками – невысокая точность настройки и небольшой рабочий ресурс – вследствие влияния больших пусковых токов. Промышленные реле, FF4 фирмы Condor и KPI (Danfoss), отличаются повышенной точностью и надежностью, но имеют слаботочные контакты и требуют организации коммутации через внешний пускатель. Тип реле влияет на выбор дальнейшей электрической схемы и системы автоматики.

При использовании бытовых устройств достаточно напрямую подключить насос через его контактные группы к сети. Простота и дешевизна данного варианта привлекают многих покупателей, однако иных преимуществ это не дает. Более того, подобная экономия средств влечет за собой дополнительные затраты в процессе эксплуатации на замену преждевременно вышедшего из строя реле (подгорели или окислились контакты). Сам пользователь, поставив новое реле, вряд ли сможет восстановить прежние настройки и проверить режим работы, что, в худшем случае, может привести к отказу устройства. Известная поговорка «скупой платит дважды» здесь не работает: заплатить при поломке насоса придется трижды – за подъем прибора, ремонт и, в третий раз, за опускание его в скважину и ввод в эксплуатацию. Для работы насоса с промышленным реле необходимы промежуточные устройства (различные варианты шкафов управления с устройствами дополнительной защиты или без них).

Защита насоса

Как показывает практика, основными причинами выхода скважинного насоса из строя являются работа при повышенном или пониженном напряжении питания в электрической сети, перегрузка электродвигателя и работа в режиме «сухого» хода, т.е. без воды. Любой европейский производитель указывает в технической документации требования по питающему напряжению (в Европе стандартно это 1×230 или 3×400 В) и допустимые отклонения относительно номинала.

Радикальный способ обеспечить качественное электропитание насоса – это применение стабилизаторов переменного напряжения соответствующей мощности, что затратно. Чаще всего в систему автоматики управления наососм устанавливают реле контроля напряжения. Данная автоматизация устройства отключает насос при падении напряжения и перенапряжении, а также могут контролировать последовательность и асимметрию фаз (для трехфазных двигателей). Наличие в реле временной задержки по включению обеспечивает защиту от частых скачков напряжения в сети.

Защита электродвигателя от перегрузки осуществляется с помощью тепловых токовых реле, отключающих его при достижении установленного значения тока. Очень важно, чтобы диапазон настройки токового реле соответствовал номинальному току насоса.

Защита насоса от «сухого» хода может осуществляться двумя способами: непосредственно – по уровню воды в скважине с помощью датчиков (электродов) или поплавков и косвенно – по значению тока или сдвигу фаз тока и напряжения электродвигателя с помощью специальных реле. В некоторых двигателях, MS 3 насосов SQ фирмы Grundfos, этот элемент защиты уже стандартно встроен. Недостатком косвенной защиты является именно ее «вторичность»: реле срабатывает только тогда, когда проточная часть и подшипники уже остались без воды, смазывающей и охлаждающей их. В случае, если производительность устойства превышает дебет самой скважины, подобная ситуация может возникать несколько раз в сутки, что негативно сказывается на его сроке службы. В этой ситуации настоятельно рекомендуется использовать электродное реле контроля уровня, которое позволяет отключить насос еще до возникновения аварийной ситуации.

В зависимости от конкретной ситуации для управления и защиты скважинным насосом могут использоваться различные комбинации и типы защитных устройств, выпускаемых как самими заводами-изготовителями насосного оборудования, так и другими производителями. Рассмотрим предлагаемые на сегодня на рынке изделия.

Устройства для управления насосом

Условно их можно разделить на три группы: пускозащитные устройства, собранные на базе печатных плат – QA/50B, QA/60C фирмы Maniero, SK-701 компании Wilo и др.; блоки управления на релейной технике – SK 277 (Wilo), «Гидромат» H110-H311 («Гидроланс») и т.п.; системы управления на базе микропроцессорных устройств – SPCU3 (Control) MP204-S (Grundfos), SK-712 (Wilo) или аналогичные.

Устройства на базе печатных плат являются функционально и конструктивно законченными изделиями и требуют подключения внешнего устройства – собственно насоса часто через пускатель и передающие датчики (уровня, реле давления и т.д.). Они отличаются большим набором контролируемых параметров и функций (тепловая токовая защита, защита от скачков напряжения, контроль «сухого» хода с помощью электродов и по нагрузке электродвигателя и т.п.), которые не всегда используют. Благодаря законченности изменить логику работы прибора практически невозможно. В некоторых устройствах отсутствует возможность изменения значений срабатывания по определенным параметрам. В случае выхода платы из строя требуется ее замена целиком, что сопоставимо со стоимостью нового прибора.

Спектр представленных на рынке устройств на релейной технике достаточно широк – от самых простых, SQSK (Grundfos), до шкафов управления несколькими насосами, изготавливаемых непосредственно по требованиям конкретного заказчика. Модуль SQSK представляет собой обычный пускатель в пластиковом корпусе. Его функция – только коммутация реле давления при токе не более 4 А. Практически этот блок защищает больше не сам насос, а реле давления. Отсутствует сигнализация состояния или настроек. Требуется установка внешнего защитного автомата.

Блок управления и защиты Н110 производства компании «Гидроланс» имеет пластиковый водонепроницаемый корпус размерами 310×230×130 мм, с откидывающейся съемной прозрачной крышкой, класс защиты IP65, герметичные кабельные вводы для подключения. В состав модуля входит контактор с настраиваемым реле тепловой токовой защиты, устройство контроля напряжения со встроенным цифровым вольтметром, показывающим значение питающего напряжения, лампы сигнализации режимов работы, защитный автомат для внутренней цепи управления, двухпозиционный выключатель режима «Вкл./Выкл.».

В качестве опции блок может быть оснащен одним или двумя реле контроля уровня RM4LG фирмы Schneider Electric и клеммами для подключения электродов. Аппаратная «начинка» устройства обеспечивает защиту от всех основных опасностей для скважинного насоса: при работе с перегрузкой срабатывает токовая защита; при просадке или скачке напряжения питания реле контроля размыкает цепь управления и не дает насосу включаться, пока напряжение не нормализуется; при восстановлении питания перезапуск производится автоматически. Цифровой вольтметр показывает действующее напряжение, сигнализирует о причине сбоя, что удобно для конечного потребителя.

Преимуществами приборов данного типа, , как следует из комментариев и отзывов, являются их относительная простота и надежность, возможность быстрой модернизации и переделки для нестандартных применений, в случае выхода из строя какой-то детали меняется только отказавшая деталь.

Устройства управления и защиты скважинных насосов на базе микропроцессорных контроллеров – самые сложные. Они позволяют контролировать такие параметры работы насоса, как величина сопротивления изоляции, температура электродвигателя, фазовая асимметрия и последовательность чередования фаз, защищают насос от повышенного и пониженного напряжения, перегрузки и «сухого» хода, позволяют вести учет времени работы насоса и количества потребляемой электроэнергии. Существует возможность связи и контроля работы насоса через стандартные интерфейсы с модемом или компьютером. Это самые дорогостоящие приборы, и применять их рекомендуется с насосами большой мощности и производительности, когда стоимость возможного ремонта насоса может намного превысить стоимость самой автоматики. Настройка, запуск и ввод в эксплуатацию вышеуказанных устройств без специалистов практически невозможны.

В случае применения в системах управления частотных преобразователей необходимо учитывать минимальную частоту вращения электродвигателя. Эта характеристика указывается в технической документации к насосу и составляет обычно 20–30 % номинала. В случае несоблюдения данного требования существует большая вероятность, что произойдет выход из строя упорного подшипника электродвигателя насоса.

Кроме всего вышесказанного, отдельное внимание необходимо уделить классу выбираемой системы управления по пыле и влагозащищенности в зависимости от места установки (см. ГОСТ Р 51321.1-2000 «Устройства комплектные низковольтные распределения и управления»).

“АКВА-ТЕРМ” № 3 (37) 2007

Больше о способах управлять этими устройствами читайте на нашем сайте.

Автоматика для скважины: основные виды, принцип работы и схемы подключения

• Что такое автоматика для скважины
• Принцип действия и разновидности
• Как работает автоматика и защитные механизмы
• Управление насосом по давлению
• Реле давления с защитой от работы на сухую
• Разновидности поплавковых механизмов
• Контролирование работы по уровню воды
• Пресс контроль
• Выбор реле
• Из каких частей состоит автоматический блок
• Блоки управления второго поколения
• Третье поколение
• Модульная автоматика для скважины: преимущества и недостатки
• Установка поверхностного электронасоса
• Установка погружной помпы и ее подключение

Скважинные источники получения чистой воды относятся к категории индивидуального водоснабжения. Для этого нужно подключать поверхностные или погружные электрические насосы. Они отключаются при наполнении магистрали, потому что оборудование не может работать без перерывов. Для этого подключают автоматику, которая отвечает за управление циклами отключения и включения.

Автоматика для насоса поддерживает нормальную работу системы.

Что такое автоматика для скважины

Блок автоматики для погружных или поверхностных насосов — это современная электроника, которая включает в себя гидравлический аккумулятор, модули и манометр. Все они гарантируют правильную работу магистрали.

Функции автоматики на водяные насосы:

1. Управление. Все процессы осуществляются в автоматизированном режиме, без контроля и наблюдения.
2. Защита от гидравлических ударов. В магистрали создается водный запас на случай неисправности и поломки оборудования.
3. Электронные устройства срабатывают при отсутствии жидкой среды, отключают электрический ток.

Автоматика для насоса водоснабжения без гидроаккумулятора помогает предотвратить поломку оборудования, его преждевременный выход из строя.

Устройство автоматики для скважины.

Принцип действия и разновидности

Автоматика для насосной станции изменяет направление воды, поднимает ее по системе. Включение и отключение происходит без помощи человека. Реле реагирует на изменения напора.

Чтобы использовать погружной электрический насос, нужно установить отдельные узлы управления и гидравлический аккумулятор. Если установлены поверхностные агрегаты, то элементы управления монтируются на один каркас с учетом схемы обвязки.

Как работает автоматика и защитные механизмы

Автоматика регулирует функционирование поверхностного и погружного электрического насоса. При его включении происходит отключение цепи питания в приборах, которые реагируют на любые изменения в подаче жидкости. Размыкание осуществляется при помощи контактов или усиленных радиодеталей для этой воды под большим напором.

Насосная станция в скважине.

Управление насосом по давлению

Реле для погружного насоса монтируют на водоподающую магистраль. Она крепится на штуцер, который располагается на гидравлическом аккумуляторе. Реле — это главный управляющий элемент. Его устанавливают во все системы подачи воды.

Оно помогает остановить поступление электричества, если повышается показатель давления в системе до верхней отметки. Мембрана смещается, потому что на нее давит жидкость. Механизм размыкает внутренние контакты. В корпусе предусмотрены регулировочные винты, которые можно настроить, выставить предельное значение давления внутри системы.

Реле давления с защитой от работы на сухую

Принцип подключения реле давления с защитой от работы на сухую.

Помпа защищается от поломок при помощи реле, который отвечает за работу холостого хода. Этот автоматический элемент устанавливается рядом с другими узлами. Электрический прибор разрывает цепь подачи энергии в момент снижения напора внутри системы до максимального значения.

Задать границы срабатывания автоматики можно при помощи регулировочных винтов. Они находятся под крышкой. Для подключения проводов используют разъемы.

Разновидности поплавковых механизмов

Поплавковые механизмы применяются в качестве отдельных деталей или встроенных в систему водоснабжения. Они замыкают или размыкают контакты во время изменения положения поплавковой головки.

Внутри есть шар, который давит на рычаг и контакты. Когда жидкость поступает в емкость, то отключается подача электричества, если достигнута верхняя граница. Поплавок не защищает насос, а предотвращает затопление дома.

Контролирование работы по уровню воды

Поплавок выключатель для насоса.

Когда в скважине снижается уровень воды, то помпа выходит из строя. Водяное охлаждение обмотки в двигателе отсутствует, если не предусмотрены датчики. Производители изготавливают погружные насосы, которые отключаются при отсутствии воды в скважине.

Электрические насосы с поплавковыми выключателями применяют исключительно в колодцах. В скважинном канале нет свободного места. Поплавок — это просто устройство, которое включает в себя металлический шар и рычаг.

Он замыкает контакты при отсутствии воды в системе прерывает поступление напряжения на обмотку электрического двигателя.

Пресс контроль

Это устройство управляет насосом. На его работу влияет уровень жидкости в трубопроводе. Пресс-контроль — намагниченный лепесток, который находится в воде. Когда жидкая среда проходит свободно, он располагается в приподнятом состоянии. При понижении уровня воды шторка опускается и происходит размыкание контактов геркона.

Выбор реле

Стандартное значение гидрореле составляет 1,5-3 бар. Оно настраивается регулировочными винтами. Для обеспечения водоснабжения высотного частного дома нужно дополнительно выставить все настройки.

Верхняя и нижняя граница срабатывания повышается. Марка реле для водоснабжения должна соответствовать напорному диапазону.

Из каких частей состоит автоматический блок

Автоматика делится на 3 основных группы. Главные отличия заключаются в технологических разработках, которые применяются во время изготовления, а также диапазоне функций.

Блоки управления второго поколения

Для автоматизированного управления насосом применяются простые узлы:

1. Реле давления и холостого хода. Мастера смогут самостоятельно выполнить установку и сделать настройку.
2. Гидравлический аккумулятор. Это емкость, где собирается вода. Ее объем колеблется в обозначенных пределах. Гидроаккумулятор поддерживает напор, компенсирует удары внутри системы.
3. Манометр. Это один из основных элементов, которые контролируют уровень давления, настройку гидравлического реле.

Устройство блока управления.

Помпа отключает оборудование, когда внутри труб нет воды или повысилось давление. Автоматика второго поколения на скважинные насосы может настраиваться. Есть световые индикаторы, которые сигнализируют о работе узлов, состоянии оборудования.

Третье поколение

Автоматические блоки управления третьего поколения.

Блоки управления третьего поколения — это продвинутая электроника, которая экономит электроэнергию. По принципу своей работы она не отличается от другой автоматики. Подключение должно выполняться специалистом, который сделает установку, правильно настроит блок.

Автоматика комплексно защищает оборудование от преждевременных поломок при сухом ходе, разрыве трубопровода, а также от резких скачков напряжения в сети. Отличие заключается в возможности делать точную регулировку и настройку.

Модульная автоматика для скважины: преимущества и недостатки

Это комбинированное оборудование, которое обладает следующими особенностями:

1. Все узлы находятся рядом. Для монтажа не требуется много свободного пространства. Автоматику можно подключить самостоятельно, без помощи специалистов.
2. Приборы имеют широкий функционал для управления.

К преимуществам относят увеличение срока эксплуатации электрического насоса и остальных узлов. Автоматика для скважин помогает экономить электроэнергию, упрощает контроль, диагностические мероприятия, настройку и управление.

Недостатки — высокая стоимость автоматики, работа приборов только от электрической сети. Есть модели с датчиком сухого хода, который срабатывают при отсутствии воды в системе. Некоторые модели рассчитаны на подключение к указанной марке насоса, поэтому настройки ограничены и фиксированы.

Установка поверхностного электронасоса

Для установки поверхностного электронасоса, наружных станций требуется сделать и оборудовать скважину. В частных и загородных домах, на дачных участках рекомендуется делать кессон. Он бывает металлическим, пластиковым, бетонным. Такие конструкции отличаются между собой формой — круглые, квадратные или прямоугольные.

Экономичными вариантами считаются кессоны из пластика. Они имеют небольшой вес, легкие в обустройстве и монтаже. Но грунтовая вода может поднять материал наружу, поэтому произойдет разрушение конструкции. Для дачного дома можно купить бетонные кессоны, которые сделаны из отдельных колец. Этот материал пропускает воду, поэтому внутри конструкции будет влага.

Оптимальный вариант — использование металла, но он дорогостоящий, требует затрат при обустройстве и монтаже. Внутри кессона располагают водозаборное оборудование, гидравлический аккумулятор, насос. В поверхностных насосах глубина забора составляет не больше 9 м. Для подключения поверхностного оборудования нужна глубокая и большая яма.

Схема установки поверхностного электронасоса.

Повысить уровень давления воды в системе и защитить узлы сможет всасывающий патрубок. Его опускают на 1 м. После установки выполняют подключение, проверяют работоспособность оборудования и устраняют ошибки.

Установка погружной помпы и ее подключение

Чтобы установить погружную помпу, требуется оголовок. Его помещают в кессонную яму с адаптером или оборудованием. Оголовок врезается в боковую часть обсадной трубы. Они бывают стальными (из нержавеющий, эмалированной, оцинкованной стали), асбестоцементные, пластиковые. Чтобы правильно выбрать материал, нужно участь глубину залегания грунтовой воды, технологию бурения, диаметр скважины, тип грунта.

Чтобы определить приблизительный горизонт, рассчитывают глубину скважины, проводят анализ химического состава воды. В частных домах устанавливают обсадные трубы из металла, которые имеют срок эксплуатации 10-15 лет. Единственная проблема заключается в появлении ржавчины, коррозии. Сталь выдерживает движение грунта.

Если владелец участка выбирает адаптер, который врезают в обсадную трубу, то автоматика и важные узлы должны размещаться в жилом доме. Можно построить отдельное хозяйственное строение. Автоматика должна работать в сухих условиях, чтобы влага не проникала внутрь узлов.

При выборе насоса один из главных критериев — это стоимость. Она зависит от уровня мощности и габаритов техники. Если монтируется недорогой электрический насос, то автоматика должна быть простой, с минимальным набором функций. Для нормального функционирования дорогостоящих аппаратов требуются настройки, которые связаны с частотным регулированием скорости.

Последовательность и рекомендации по подключению погружного насоса:

1. На вход насоса подключают ПВХ-трубу, которая выполняет функцию забора воды. Оптимальный диаметр должен составлять 25-35 мм.
2. С использованием фитинга на второй конец трубы крепят обратный клапан, опускают его вниз в скважину. Длина должна быть такой, чтобы основание погрузилось в воду минимум на 1 м. Если не соблюдать такое требование, то во время работы насоса в трубу будет поступать воздух вместе с водой.
3. Перед первым включением двигателя нужно заполнить водой заливное отверстие, заборную трубу.
4. Если подключения надежные и выполнены согласно установленным требованиям, то после включения насоса будет слышен характерный звук заполнения системы.

Система не должна работать на полную мощность. Насос будет функционировать не правильно, с регулярными и частыми перебоями. Существует вероятность непропорционального перерасхода электрической энергии, несрабатывания автоматики. При подключении проводки делают надежные и крепкие колодки клемм с соблюдением полярности насоса.

Как установить и подключить автоматику на скважину

Скважина – распространенный источник водоснабжения частных домов. Подъем жидкости с глубины и наполнение магистрали обеспечивает насос. Частые циклы включения и отключения агрегата приводят к износу деталей. Для организации безопасного режима работы устанавливается блок управления скважинным насосом.

1. Назначение автоматики для скважины
2. Основные компоненты блока управления:
3. Виды и устройство автоматики
4. Первое поколение
5. Второе поколение
6. Третье поколение
7. Принцип работы
8. Критерии выбора
9. Особенности монтажа и подключения
10. Настройка
11. Преимущества и недостатки использования автоматики

Назначение автоматики для скважины

Блок управления контролирует циклы включения и выключения насоса, защищает от перегрева и гидроударов

Автоматические устройства управления погружными насосами служат для контроля их работы и защиты от нестандартных ситуаций. Электронные или механические приборы поддерживают в водопроводной сети параметры давления, выставленные потребителем. При возникновении аварийных ситуаций в виде перепадов напряжения или отсутствия воды автоматика предотвращает поломку дорогостоящего агрегата.

Основные компоненты блока управления:

• Реле давления – обеспечивает включение и выключение насоса в соответствии с настройкой минимального и максимального порога давления в водопроводной системе. Контроллер может оборудоваться манометром и датчиком «сухого хода».
• Поплавковый выключатель – устанавливается на насос, применяется для контроля уровня жидкости.
• Гидроаккумулятор – герметичная металлическая емкость с эластичной мембраной внутри, в которую закачивается вода. Часть бака заполняется воздухом под давлением. Прибор необходим для поддержания стабильного напора.
• Пресс-контроль или реле потока – устройство имеет обратный клапан, служит для включения насоса при падении давления. Прибор отключает агрегат при отсутствии жидкости («сухом ходе»). Используется в системе без гидроаккумулятора.

Автоматика реагирует на изменение физических показателей жидкости: давление, скорость потока. Специальные реле контролируют скачки напряжения, защищают обмотки двигателя от перегрева.

Виды и устройство автоматики

Автоматика первого поколения

По степени автоматизации управляющие блоки делят на три поколения.

Первое поколение

Широкое применение получил простейший тип автоматики для скважинного насоса с гидроаккумулятором и реле давления. Он доступен для самостоятельного монтажа и обслуживания. Приборы контроля совместимы с погружными и поверхностными агрегатами. Размер накопительного бака зависит от общего потребления воды. Подача электричества к помпе осуществляется через реле давления. При падении напора в системе контакты замыкаются, включается насос. Он функционирует до верхнего порога давления. Цикл регулярно повторяется. Гидроаккумулятор сокращает количество включений агрегата, компенсирует гидроудары.

Второе поколение

Блоки управления второго поколения

Автоматическое управление осуществляется блоком с набором датчиков. Его основой является пресс-контроль. Прибор обеспечивает регулировку подачи и давления воды в системе. При аварии отключает насос, выполняет автоматический перезапуск. Электронный регулятор принимает сигналы от датчиков в трубопроводе. Устройство работает тихо, не требует обслуживания. Прибор устанавливается до первой точки водоразбора. На корпусе имеется стрелка, показывающая направление движения жидкости. Блоки работают без гидроаккумулирующих баков.

Третье поколение

Частотный преобразователь для скважинного насоса

Системы автоматики последнего поколения контролируют скорость вращения двигателя насоса. Она выходит на рабочую мощность только при значительном расходе воды. Осуществляется плавный пуск, медленно вырабатывается ресурс механизма, экономится электроэнергия. Такие приборы являются частотными преобразователями. Автоматика имеет тонкие настройки, обеспечивает надежную защиту двигателя от неполадок в электрической сети. Напор в системе остается неизменным при одновременном включении нескольких точек потребления. Для компенсации утечек рекомендуется установка бака на 2 л. Стоимость частотного преобразователя значительно выше остальной автоматики, она составляет 17-35 тыс. рублей.

Принцип работы

Независимо от уровня автоматизации система управления скважинным насосом работает по общему принципу. Она включает агрегат при замыкании контактов реле давления. Устройство настраивается на два параметра: верхний передел, при котором насос отключается, и нижний, запускающий закачивание воды в систему. Параллельно или в том же корпусе устанавливается датчик «сухого хода». Он предотвращает работу механизма без жидкости. Установка реле может не потребоваться, если насос оборудован поплавковым механизмом.

В современных системах автоматики для скважин с погружными насосами используются электронные блоки управления. Приборы не требуют монтажа гидроаккумулятора. Они функционируют на основании показателей датчиков давления, расположенных в трубопроводе.

Критерии выбора

Управляющие системы выбираются по техническим характеристикам. Их параметры должны соответствовать напорным критериям скважинного насоса и потребностям дома по водообеспечению. Если агрегат рассчитан на использование малого объема воды, достаточно установки поплавкового выключателя. Для корректной работы системы со средним водопотреблением потребуется реле давления и гидробак. Учитывается количество точек разбора жидкости и требования к напору.

Блоки управления второго и третьего поколения автоматики осуществляют эффективный контроль работы помпы, обеспечивают надежную защиту от любых перегрузок. Их рекомендуют для установки в загородных коттеджах с постоянным проживанием. Простую систему из реле и накопительного бака лучше использовать на даче. Водоснабжение в этом случае требуется только в теплый период, нет необходимости приобретения дорогостоящего оборудования.

Цена электронных и частотных блоков значительно превышает аналогичный показатель приборов первого поколения. С учетом обслуживания и ремонта высокоточных устройств немногие потребители выбирают современную автоматику. Электронные регуляторы по техническим характеристикам превосходят комплект реле и гидроаккумулятора, но стоимость делает их недоступными для массового покупателя.

Особенности монтажа и подключения

Схема подключения блока управления

Потребитель самостоятельно может выполнить монтаж поплавкового выключателя и системы контроля первого поколения. Установку электронных регуляторов и частотных преобразователей лучше доверить специалистам. Приборы контроля размещаются в отапливаемом сухом помещении. Реле давления устанавливается на пятивыводном штуцере перед входом в гидроаккумулятор. Остальные входы соединяются: с трубой от насоса, разводкой к точкам разбора, манометром. На участке между помпой и баком врезается обратный клапан.

Поплавковый механизм и защита от «сухого хода» устанавливаются на насос до его опускания в скважину. Для корректной работы блоков управления требуется установка фильтров.

Настройка

Самостоятельная настройка параметров возможна только на механическом реле давления. Она осуществляется при открытом корпусе. Внутри прибора расположены две пружины. Поворотом большей детали регулируется давление включения помпы. Ослабление и закручивание небольшой пружины изменяет разницу между верхним и нижним давлением.

Перед запуском системы рекомендуется проверить напор воздуха в гидробаке. При понижении заводских показателей необходимо подкачать его компрессором.

Преимущества и недостатки использования автоматики

Установка блоков контроля избавляет потребителей от ручного управления системой. Использование автоматических устройств имеет несколько преимуществ:

• Осуществляется полный контроль над функционированием сети водоснабжения.
• В компактном электронном блоке производители собирают все узлы автоматики.
• Использование регулятора увеличивает срок эксплуатации помпы.
• Поддержание постоянного напора обеспечивает комфортное пользование сантехническими приборами.

Для удобства потребителей блоки оснащены цифровыми дисплеями для слежения за параметрами. В случае сбоя они перезапускаются самостоятельно.

• Функционирование электронных приборов зависит от напряжения в электрической цепи.
• Блоки управления отличаются высокой стоимостью.
• Системы контроля не подходят для вибрационных насосов.
• Заводские настройки приборов не всегда подходят для конкретной сети, выполнить регулировку может только специалист.

Для потребителей основным критерием выбора остается стоимость управляющих систем. Использование автоматики первого поколения целесообразно в комплекте с недорогим насосом.

Схемы монтажа и принцип работы автоматики для скважинных насосов

Насос — сердце системы, автоматика — ее мозг. Самостоятельно запуск не случится: либо это придется делать лично, либо переложить заботу на умные устройства. Что касается установки простейшей автоматики своими руками, сложного в этом ничего нет: составляющие есть в продаже, к ним прилагаются инструкции — остается смонтировать автоматику для скважинного насоса по схеме, то есть банально соединить детали.

Содержание

• Принцип работы автоматики для скважинных насосов
  • Первое поколение автоматики
  • Второе поколение автоматики
  • Третье поколение автоматики
• Установка автоматики для скважинного насоса
• Выбор автоматики для насоса

Принцип работы автоматики для скважинных насосов ↑

Если наружный насос можно включить самому, полить огород, наполнить бочку и выключить, со скважинным иначе: установка автоматики необходима — это этап обустройства скважины. Приборы не покупают заранее, а выбирают вместе с насосом: нужно знать, какие защитные схемы уже интегрированы в оборудование (защита от сухого хода, перегрева в современных моделях уже есть; как правило, прилагается поплавок).

Схема установки автоматики для скважинного насоса

Как всякая электроника, автоматика бывает нескольких поколений (пока трех), но принцип ее работы одинаков. Поколение выбирают, отталкиваясь от задач. Простейшая автоматика обеспечивает своевременное включение/отключение оборудования в зависимости от давления в накопительном баке и аварийное отключение (при недостатке воды в источнике). Современные электронные устройства не только защищают насос, контролируют его запуск, но и оптимизируют работу всей системы, обходящейся без гидроаккумулятора.

Первое поколение автоматики ↑

Первое поколение автоматики — простейшие устройства, которые автоматизируют подачу воды и защищают скважинный насос:

• блокиратор сухого хода,
• выключатель-поплавок,
• реле давления.

Блокиратор сухого хода прост: если нет жидкости, он отключает оборудование. Почти ту же роль играет поплавок, реагирующий на снижение уровня воды. Устройства простейшие, но насос защищают хорошо.

Защита от сухого хода, подключаемая к реле

Реле давления устанавливают на накопительный бак (без него автоматика I поколения не имеет смысла). Реле бывают уже с манометром (если нет, то манометр тоже понадобится).

Гидроаккумулятор — составляющая насосной станции. Именно в нем нагнетают требуемое давление, распространяемое на всю систему. За уровнем давления следит реле.

Принцип прост. При открытии крана:

• вода уходит из бака,
• давление снижается,
• реле запускает насос,
• вода поступает в бак и давление повышается,
• при достижении заданного значения реле отключает оборудование.

При настройке реле задают два пороговых значения — минимальное и максимальное. Как только давление достигает минимума, реле включает насос, при наборе максимума — отключает.

Первое поколение автоматики в основном используют в обустройстве неглубоких скважин. С большой глубиной все серьезнее.

Второе поколение автоматики ↑

Блок управления II поколения — электронное устройство, принимающее сигналы от датчиков, отдающее соответствующие команды. Датчики автоматики устанавливают на скважинном насосе и в трубопроводе, что дает возможность исключить из системы накопительный бак.

Система работает в режиме реального времени. При открытии крана:

• вода уходит из трубопровода;
• давление снижается;
• датчик регистрирует падение уровня, отсылает информацию на микросхему;
• блок управления включает насос;
• вода поступает в трубопровод;
• при достижении максимального давления датчик дает сигнал на микросхему;
• блок отключает оборудование.

Хотя система совершеннее, принцип ее работы тот же: достижение минимального уровня давления — включение насоса, достижение максимального — отключение.

Помимо традиционного набора функций автоматику II поколения снабжают следующими опциями:

• температурный контроль,
• аварийное выключение,
• блокировка сухого хода (не нужна, если есть в насосе),
• отслеживание уровня жидкости,
• рестарт.

Если простейшая автоматика дешевая, то здесь уже цены повышаются, и это вполне можно отнести к минусам (дороже I, но не дотягивает до III поколения, что несколько снижает целесообразность приобретения БУ из-за одного лишь отказа от гидроаккумулятора).

Блок управления

Третье поколение автоматики ↑

Из устройств III поколения собирают мощные, надежные, энергоэффективные системы автоматики для скважинных насосов. Несмотря на сохранение основополагающего принципа, разница между традиционными простейшими и современными приборами солидная. Солидна и стоимость последних, но вложенные средства они отрабатывает на все 100 %, в том числе значительно увеличивая срок службы насоса и создавая серьезную экономию энергии за счет тонкой настройки.

Скважинные насосы оснащают стандартными двигателями. При включении они начинают качать воду на полную мощь, потребляя указанный максимум электроэнергии. Своими руками отрегулировать двигатель нереально, поскольку наблюдается постоянная разность значений: требуется разное количество воды, зависящее от забора — каждый раз перенастраивать скважинный насос (находящийся на глубине) не представляется возможным. Автоматика III поколения выполняет эту функцию легко — на двигатель подается ровно столько энергии, сколько потребуется для достижения заданного давления: для восполнения небольшого расхода система включает оборудование на малых оборотах.

Схема установки блока управления (срезать ватермарку)

Помимо тонкой регулировки напряжения, подаваемого на двигатель, автоматика III поколения оснащена всеми стандартными опциями и расширенными защитными: предохраняет прибор от перепадов напряжения, перегрева, сухого хода и прочее. Систему можно настроить на работу в различных режимах, что позволяет организовать водоснабжение по нестандартной, но оптимальной для конкретного дома схеме, изобилующей нюансами. Накопительный бак не требуется: датчики устанавливают непосредственно в трубопроводе, оборудовании и других местах. Получаемые с датчиков данные обрабатывает блок управления.

Установка автоматики для скважинного насоса ↑

Простейшую автоматику для скважинного насоса вполне можно установить своими руками: монтаж сложностей не вызывает. Поплавок, блокиратор сухого хода в основном уже есть в приборах (если блокиратора нет, его можно установить).

Схема установки реле давления

Дополнительно приобрести нужно только гидроаккумулятор, реле давления, обратный клапан, предотвращающий потерю давления за счет оттока жидкости. Реле устанавливают на бак или на разводной коллектор. На трубу, по которой вода поступает в гидроаккумулятор, также монтируют очистные фильтры. Обратный клапан ставят на насос (чаще всего).

Подключение сводится к простым действиям:

1. Сборка системы.
2. Установка гидроаккумулятора.
3. Монтаж реле давления.
4. Подача питания (если нужно).
5. Настройка верхнего порогового значения давления (путем вращения гайки).
6. Настройка нижнего порогового значения давления.
7. Пуско-наладка: тест и при необходимости дополнительная настройка.

Давление в гидроаккумуляторе накачивают простым насосом. В этом и состоит роль человека (больше ничего не требуется — далее система работает сама).

Установку автоматики II и III поколений своими руками проводить не рекомендуется. Тонкая настройка блока управления, правильное размещение датчиков — сфера деятельности специалистов. Устройства сложные, требуют специфических знаний и навыков. Лучше один раз оплатить монтаж автоматики, чем своими руками вывести из строя дорогостоящий электронный блок управления. Что касается выбора, то надо брать либо первое, либо третье поколение: установка устройств второго как оборудование скважины автоматикой не выглядит целесообразной.

Выбор автоматики для насоса ↑

Аварийное освещение на транзисторе

Приветствую вас на своем сайте. В этой статье рассмотрим как сделать аварийное освещение, и схему автоматического включения света, выполненную на основе транзисторов. Что бы не держать постоянно под рукой много свечей и фонариков, или не остаться в темноте, можно сделать аварийное включение света. Которое включается при отключении основного питания автоматически, без вашего участия.

Аварийное освещение схема

На просторах инета я нашел вот эту схему. Она простая, всего несколько радиодеталей, и при желании может каждый повторить ее.

Согласно правилам написания и прочтения схем, питание подключаем к левой стороне. Положительную клемму подключаем к резистору, а отрицательную к общей земле. Сигнал от источника питания проходит через резистор на базу NPN – транзистора. Это активирует транзистор и закрывает вывод затвора полевого транзистора на землю. Это удерживает вывод затвора в низком состоянии. И полевой транзистор не будет проводить электричество. И светодиоды буду выключены.

Когда сигнал от источника питания пропадет, например при отключении энергии, состояние сразу изменится. Пропадет сигнал на базе транзистора, и он отключится, и вывод затвора транзистора не будет подключен к “земле”. Напряжение на выводе затвора будет высокое, через резистор 10 кОм. Полевой транзистор теперь будет проводить электричество и подключит светодиоды, которые сразу засветятся.

Питание светодиодов осуществляется от трех батареек AAA. В таком режиме свет может оставаться включенным до 10 часов. Этого вполне достаточно, чтобы неисправность с отключением электроэнергии была исправлена.

При отключении питания автоматически включаются светодиоды. Это должно дать вам достаточно света, чтобы ориентироваться в комнате. Поскольку этот фонарь небольшой и легкий, вы можете носить его с собой и использовать как аварийный фонарик.

Для сборки нам понадобится:

• Разъем питания постоянного тока (соответствует источнику питания)
• N-канальный силовой полевой МОП-транзистор (например, IRF510)
• Малый переключающий транзистор NPN (например, PN2222a)
• Резистор 10 Ом
• Резистор 10 кОм
• Резистор 10 кОм
• 3 х белых светодиодов
• 3 батареи AAA
• Отсек для батареек AAA
• Печатная плата или перфокарта
• Изолированный корпус проекта

Из чего можно сделать корпус

Не выбрасывайте старые губки для обуви. Их корпуса могут пригодиться для разных самоделок. Например для этого аварийного освещения я выбрал корпус от старой обувной губки. По размерам этот корпус как раз подходит. Для его использования нужно удалить губку, она может пригодиться для следующей самоделки, ее можно не выбрасывать.

В крышке корпуса размечаем и просверливаем отверстия под светодиоды.

Их я поставил три штуки, они на 3W, и для трех батареек самый раз трех светодиодов.

Я выбрал диоды из серии SMD COB. Такие светодиоды наиболее яркие и как раз подходят для светильника.

По ссылке в низу статьи их можно заказать любой мощности, от 1 W до 5W, питаются они напряжением 3,6 вольта. И для их питания можно поставить и аккумулятор 18650 и две или три батарейки в специальных отсеках.

С такими светодиодами схема тоже работает, но светят они значительно слабее.

Поэтому я советую взять SMD COB светодиоды, закажите их по ссылке ниже. Пришли они с этого магазина за две недели.

Собираем схему аварийного освещения

Соединяем светодиоды параллельно. и выводим провод внутрь корпуса. В качестве радиатора я использую металлическую пластину, которую я обрезал по нужным размерам. И закрепил светодиоды при помощи теплопроводящего двухстороннего скотча.

Схема получалась компактная, вмещается в корпус хорошо. Остается место как раз для отсека батареек.

Так же скачайте лай файл отсюда, для того, что бы сделать плату самому, с моего хранилища.

Так же в корпус поставил разъем для подключения питания.

Разместил кнопку включения и выключения. Так этот светильник можно использовать как фонарик.

Светодиоды к металлической пластине приклеил двухсторонним теплоотводящим скотчем.

Этот скотч хорошо держит светодиоды, и его вполне можно использовать вместо теплоотводящей пасты.

Блок питания лучше использовать обыкновенный трансформаторный, или импульсный, но тот который сразу отключается при выключении. Я пробовал с блоком питания, в котором на выходе стоят конденсаторы, и они плавно отключают питание.

С таким блоком схема не работает. У него светодиод плавно гаснет при выключении. А от простого зарядника от телефона работает хорошо. Блок нужен на 2 ампера.

Список радиодеталей необходимых для сборки:

На этом все, до новых встреч на моем сайте, подписывайтесь, пишите комментарии.

Аварийное освещение. Подключение светильников аварийного освещения.

Здравствуйте, дорогие читатели! В данной статье вы узнаете, что такое аварийное освещение. Разберём схемы с использованием, как отдельных, так и одного осветительных приборов для штатного и нештатного режимов. Любая система аварийного освещения включает в себя генератор электроэнергии или аккумуляторную батарею, само осветительное оборудование, а также дополнительные элементы. Автоматические переключатели соединяют две электросети – основная и аварийная. При этом для пользователей крайне важна автоматичность данных переключений, а также их своевременность.

Использование отдельных осветительных приборов для штатного и нештатного режимов

В большинстве случаев, системы применяются для обустройства нештатного освещения довольно низкой мощности. Эксплуатация отдельного осветительного оборудования во время нормальных условий и в случае непредвиденного сбоя в работе энергосети поможет улучшить уже имеющуюся конструкцию без серьезных ее нарушений.

Схема подключения аварийного освещения, в которой были использованы главный и дополнительный источник питания, а также раздельные оптические устройства для работы в штатном и аварийном режиме содержит следующие компоненты:

• две лампочки, одна из них работает в нормальном режиме, вторая включается во время возникновения нештатной ситуации
• аккумуляторная батарея для питания осветительного элемента при отключении электроэнергии
• предохранительный блок
• контакты реле
• выпрямитель

В нормальном режиме работы основная лампочка соединяется с электросетью посредством определенного контакта реле. Аккумулятор подсоединяется к выпрямителю и находится в состоянии перманентной подзарядки.

Аварийное освещение, раздельные источники для основного и аварийного света

Во время отключения электроэнергии происходит автоматическое замыкание второго контакта реле, после чего энергия от аккумулятора подается на аварийный осветительный элемент. Данная схема светильника аварийного освещения предполагает прокладку двух сетей энергоподачи. Одна из них обеспечивает электричеством основной осветительный элемент, а вторая работает исключительно в нештатной ситуации. В качестве главного элемента можно использовать лампочки какого-либо вида. Для нештатного режима применяются лампочки накаливания гораздо меньшей выходной мощности, нежели основной элемент.

Использование одного осветительного элемента(лампочка накаливания) для штатного и нештатного режимов

Если для обустройства нештатного освещения были использованы исключительно лампочки накаливания, а при возникновении аварийной ситуации переход на нештатный режим работы осветительного оборудования должен пройти моментально без миганий ламп, принято использовать один осветительный элемент, который работает в разных режимах. Подобная система способна обеспечить переключение режимов работы светильников без мигания лампочек.

Электрическая схема аварийного освещения, которая использует только один осветительный элемент для обоих режимов работы, состоит из следующих элементов:

• одна лампочка накаливания
• два контакта реле
• аккумулятор
• выпрямитель
• предохранитель

В данной системе лампочка накаливания подсоединена через два контакта реле к электросети.

Аварийное освещение, одна лампа накаливания для основного и аварийного освещения

Выпрямитель подсоединяется к источнику переменного тока, позволяя аккумулятору находиться в состоянии перманентной подзарядки. Во время непредвиденного отключения электроэнергии происходит размыкание контактов реле для нормального режима, в то время как замыкаются два других контакта. После этого электричество подается на осветительный элемент от аккумулятора. В данной схеме важно соблюсти равенство напряжения от батареи и электросети.

Главным преимуществом данной системы является отсутствие лишних осветительных элементов, а это значит, что переход от штатного режима до аварийного происходит без прерывания освещения. Именно поэтому данные системы используются в медицинских учреждениях.

Использование одного осветительного прибора (любой вид лампочек) для штатного и нештатного режимов

Данный тип системы нештатного освещения построен на принципе непрерывного питания осветительных элементов. В независимости от того, возникла ли аварийная ситуация, осветительное оборудование работает от переменного тока. Принципиальная схема аварийного освещения способна стабилизировать переменный ток в случае непредвиденных сбоев в работе энергосети.

Схема управление аварийным освещением, которая использует один осветительный прибор для всех режимов работы и осветительные элементы любого типа состоит из следующих компонентов:

• лампочка накаливания для обоих режимов работы
• два контакта реле
• выпрямитель
• инвертор
• аккумулятор

Аварийное освещение, один источник света для нормального и аварийного режима

Данная система очень похожа на предыдущую, но все-таки отличается от нее наличием инвертора. Этот элемент превращает заряд аккумулятора в переменный ток. В случае возникновения нештатной ситуации осветительный элемент запитывается от сети через инвертор и выпрямитель. При помощи данной системы можно добиться незаметного перехода из нормального режима работы в аварийный.

Схема аварийного освещения с АВР

Независимый тип в этой большой группе образуют системы, которые дополнительно оснащаются прибором самостоятельного запуска резерва.

Модули аварийного освещения схемы, которая использует прибор самостоятельного запуска резерва, представлены здесь следующими компонентами:

• первый ввод энергии
• второй ввод
• третий ввод
• группа автоматических выключателей
• четыре контакта реле
• реле, контролирующее напряжение в электросети
• две шины питания для разных режимов работы

Если электричество подается на первый ввод, то оно проходит через один контакт, один автоматический выключатель и через шину для нормального режима работы. Если произошел сбой в подаче электроэнергии на первый ввод, ранее используемый контакт размыкается, одновременно с этим замыкается контакт для аварийно работы, после чего электроэнергия поступает на потребители со второго ввода.

Если электроэнергия не поступает на оба первых ввода, система сигнализирует об этом и в автоматическом режиме запускается топливный генератор, после чего происходит замыкание третьего аварийного контакта. После чего электроэнергия поступает на третий ввод. В случае необходимости два реле стабилизируют напряжения на вводе и продолжают контролировать его.

Данные устройства не только оценивают значение напряжения, но и его динамику. То есть система контролирует скачки и провалы в поступлении электроэнергии. Благодаря этому можно не бояться пропаданий света или мигания ламп.

Аварийное освещение, схема аварийного освещения с АВР

Осветительный элемент подключается к шине для нормальной работы посредством автоматических защитных устройств, а к шине для нештатной ситуации через защитные устройства, в то время как сама шина подключает к первой посредством четвертого контакта реле.

Второй ввод электроэнергии может быть представлен отдельной фазой сети или просто независимой системой питания. Очень часто для таких целей используют инверторы, которые трансформируют заряд аккумулятора в переменный ток. Данные системы очень часто устанавливаются на стадионах и других местах скопления людей.

Основным плюсом данных систем является длительный срок эксплуатации осветительных элементов, поскольку они не подвержены разрушительному воздействию скачков напряжения, а также важна надежная резервация энергии.

Вывод

Вышеописанные системы нештатного освещения способны обеспечить на практике любой случай резервирования энергии. Также следует упомянуть о том, что необходимо позаботиться не только о нештатном освещении, но и подаче электроэнергии на технику, резкое прекращение работы которой может повлечь неприятные последствия.

Для корректного выбора, а также создания какой-либо схемы необходимо провести первичный анализ, в ходе которого выяснить необходимую мощность сети, условия использования светильников, а также время для резервирования. Очень важно учитывать еще методы установки линий электросети – воздушный или кабельный.

Кабельное подключение хорошо тем, что в этом случае практически исключены риски обрыва, в то время как воздушные подключения подвержены возникновению таких неприятностей. Очень часто воздушные провода обрываются во время спила деревьев, или же их цепляют слишком габаритные автомобили. Недостатком кабельного коммутирования является сложность ремонта.

В случае проведения каких-либо земляных работ существует риск повредить кабель. В таком случае крайне тяжело отыскать поломку и устранить ее.

Любая система нештатного освещения оснащается аккумуляторными батареями, а также преобразователями электрического тока. Как показывает практика, наиболее надежными на протяжении всего срока эксплуатации являются батареи, которые надежно герметизированы.

Любая система нештатного освещения обладает модульной структурой. Существует возможность монтировать ее на стены и на потолок, в некоторых случаях используются подвесные конструкции. В модулях находятся полупроводниковые инверторные компоненты, которые способны превратить до 90% заряда аккумуляторной батареи в переменный ток. Также благодаря модульной конструкции очень просто производить ремонт одного из элементов системы, а также быстро менять конфигурацию системы. Таким образом, система получается более надежной и долговечной.

Более дорогостоящие системы нештатного освещения могут дополнительно оснащаться сигнализирующим оборудованием, а также техникой для контроля основных функций. Данная техника в автоматическом режиме диагностирует состояние аккумуляторных батарей, а также работоспособность всей конструкции. Некоторые системы оснащаются даже устройствами для удаленного контроля.

Видео

Схема аварийного освещения для любых помещений

Схемы аварийного освещения для различных помещений в значительной степени отличаются. Это зависит от их размеров, мощности системы аварийного освещения и, собственно, требований к самому освещению. Поэтому на данный момент существует богатое разнообразие схем, которое позволяет решить задачи любой сложности и с различным уровнем капиталовложений.

Где необходимо монтировать аварийное освещение, и какие требования к нему предъявляются

Прежде чем говорить о схемах и сферах применения, давайте разберемся с вопросами, где это аварийное освещение вообще должно быть. Кроме того, обязательно следует разобраться с вопросом норм, предъявляемых к аварийному освещению. Все это детально прописано в СНиП 23-05-95, а в нашей статье мы лишь постараемся, простым языком объяснить все эти требования.

Помещения, в которых обязательно должно быть аварийное освещение

Аварийное освещение подразделяется на два основных типа – это эвакуационное и освещение безопасности. Первое должно обеспечить безопасное передвижение людей в экстренных ситуациях, а второе — минимальный уровень освещенности в местах управления критической инфраструктурой.

Требования к аварийному освещению

Теперь поговорим о требованиях, которые нормативные акты предъявляют к аварийному освещению. Причем, в зависимости от типа аварийного освещения, эти требования достаточно разительно отличаются.

• Начнем наш разговор с освещения безопасности. Как говорит инструкция, оно должно обеспечивать наименьшую освещенность в размере 5% от нормальной минимальной освещенности. Например, у нас имеется помещение, в котором минимальная норма освещенности составляет 200лк. Соответственно минимальная норма освещения безопасности должна быть не меньше 10лк.

Обратите внимание! Во всех случаях минимальная норма освещения безопасности должна быть не ниже 2лк внутри зданий. На территории предприятия эта норма составляет 1 лк.

• А вот с эвакуационным освещением все немного сложнее. И это связано не с нормой минимальной освещенности, которая для помещений составляет 0,5лк, а для площадок вне помещений 0,2лк, а с правилами размещения самих фонарей.
• Фонари эвакуационного освещения должны быть расположены через каждые 25 метров на пути эвакуации. Кроме того, они в обязательном порядке должны быть на каждом повороте и перед каждой дверью.
• Но дело в том, что нормы запрещают перепад между наиболее и наименее освещенными участками больше чем 1к 40. Это требование зачастую обуславливает применение светильников с максимально рассеянным светом, а также уменьшение расстояний между светильниками.

• Отдельно стоит отметить и лампы, которые следует применять для систем аварийного освещения. Дело в том, что нормативные документы запрещают применение натриевых, ксеноновых, ДРЛ и металлогалогенных ламп, которые достаточно долго разгораются и могут гаснуть в процессе работы.

Схемы для систем аварийного освещения

Имея представление о типах и требованиях, предъявляемых к данным системам освещения, можно говорить и об самих схемах. На данный момент их предложено достаточно большое количество, причем имеются схемы как для достаточно большой сети освещения, так и для небольших по количеству светильников систем.

Схема питания аварийного освещения от второго источника питания

Самая простая схема сети аварийного освещения с технической точки зрения — это его питание от независимого источника электроснабжения. Но будем откровенны, применяется такая схема достаточно редко в связи с тем, что в чисто технические условия вмешивается экономическая целесообразность.

Стоимость еще одного подключения к электрической сети во многих случаях заставляет отказаться от такого варианта. А между тем он один из самых удобных.

• Суть данного варианта сводится к следующему. Помещение или группа помещений имеет одно основное питание от электрической сети общего пользования. Для подключения аварийного освещения к помещению подводится еще одна питающая линия. Главным условием этой линии является ее питание от другого источника – это может быть другая система шин на питающей подстанции или вообще другая подстанция.
• Резервная линия питания может иметь меньшую номинальную мощность. Главное, чтоб ее хватило на питание всей сети аварийного освещения и другого электрооборудования, подключенного к ней.

В дальнейшем возможно два варианта:

• Вариант номер один — это когда от основной линии в нормальном режиме питается все электрооборудование помещения. При исчезновении напряжения на основной линии, сеть аварийного освещения начинает получать питание от резервной линии.

• Второй вариант — это когда линии аварийного освещения постоянно запитаны от резервной линии, и сеть аварийного освещения работает постоянно, не зависимо от наличия основного питания. В этом случае необходимо иметь возможность подключения сети аварийного освещения к основной линии для проведения ремонтов и устранения неполадок на резервной линии.

Питание от дизельного генератора

Но как мы уже упомянули, цена варианта с подключением двух независимых линий далеко не всегда находится в разумных пределах. Поэтому, иногда проще обойтись своими силами и создать автономный источник питания самостоятельно. Это может быть бензиновый, газовый или дизельный генератор.

• Такой генератор можно установить в специальном помещении. Дополнительно к нему потребуются емкость для хранения топлива. Обычно ее объем принимают достаточным для часа работы генератора, если другое не предусмотрено требованиями к вашему помещению. Обвязка генератора позволит подавать топливо от емкости непосредственно к двигателю. Система автозапуска позволит включать генератор без вашего участия.
• Итак, для данной схемы в нормальных условиях все питание берется от основной линии. При исчезновении на ней напряжения в работу включается дизель генератор. Он обеспечивает питание сети аварийного освещения.
• Но здесь есть несколько, но. Для того чтоб запустить генератор, нужна специальная автоматика, а она питается от электрической сети. Но если питание уже исчезло, то как сработает автоматика?

• Для этого существует несколько вариантов. Наиболее простым и дешевым является вариант использования специального конденсатора, который вполне может запасти достаточный объем электроэнергии для однократной команды на включение.
• Но если генератор не включился с первого раза, то потом его можно включить только вручную. Это не очень удобно, особенно в аварийных ситуациях. Поэтому, зачастую, дополнительно приобретают небольшой аккумулятор, который обеспечит работу системы аварийной автоматики.

Схемы питания с использованием аккумуляторов

Вообще, вариант с использованием аккумуляторов является одним из самых распространенных. Ведь реализовать его своими руками достаточно просто и, в некоторых случаях, он немного дешевле.

• Аккумуляторы электрической энергии позволяют накапливать и хранить энергию. Но если в нашей сети протекает переменный электрический ток, то аккумулятор способен работать только с постоянным током. В связи с этим они требуют установки специальных устройств – инверторов, которые преобразуют переменный ток в постоянный и обратно.

Существует несколько вариантов схем с использованием аккумуляторов для питания аварийной сети:

• Вариант номер один – это когда питание сети аварийного освещения происходит от инвертора, к этой же сети подключен аккумулятор. В нормальном режиме инвертор подключен к сети переменного тока. Его выходные цепи с постоянным током подключены к щиту постоянного тока (ЩПТ). При обычном режиме работы он питает все светильники, подключенные к сети аварийного освещения, и подпитывает аккумулятор, компенсируя саморазряд батареи.

При исчезновении переменного напряжения инвертор перестает работать. Все питание сети аварийного освещения ложится на аккумуляторную батарею, которая должна обеспечить ее работу не менее получаса, либо другого периода времени.

Обратите внимание! Для всех схем при использовании батареи, ее емкость должна выбираться в соответствии с суммарной мощностью потребления. При этом сама батарея должна периодически подвергаться контрольным зарядам-разрядам для проверки ее.

• Второй вариант — это когда инвертор подключен непосредственно к батарее. От батареи подключено все аварийное освещение. Инвертор постоянно подзаряжает аккумулятор, что обеспечивает ее постоянную емкость. При отключении питания переменной сети инвертор отключается, и аварийная сеть питается только от батареи, как на видео.
• Третий вариант – это когда инвертор подключен к батарее, а от батареи питается аварийное освещение, но оно постоянно отключено. Только при исчезновении напряжения основного источника сеть аварийного освещения отключается от основного источника и подключается к питанию от батареи.

Но дело в том, что от приведенных выше схем могут питаться только отдельные виды ламп способные работать на постоянном токе. А вот двигатели и некоторые виды светильников не могут работать от постоянного тока. Для их питания в схему второго и третьего варианта возможна установка дополнительного инвертора. Только теперь он будет преобразовывать постоянный ток в переменный. В итоге, на выходе с аккумуляторной батареи мы получим переменный ток.

Светильники со встроенным аккумулятором

Но далеко не всегда необходима такая сложная схема, и аварийное освещение должно быть запитано именно от отдельных групп освещения. Для небольших по площади зданий, для которых достаточно до 50 ламп, значительно целесообразнее использовать светильники со встроенным аккумулятором.

• Суть данной схемы заключается в следующем. Вы приобретаете специальные светильники со встроенным аккумулятором. Этот светильник уже имеет встроенный инвертор, который подзаряжает батарею. В нормальных условиях он питается от сети переменного тока. При исчезновении питания он отключается от сети переменного тока и начинает работать от аккумулятора. Время его работы обычно не превышает 3 часов.
• Светильники могут быть разных типов. Одни постоянно работают от аккумулятора и инвертор подзаряжает его. Другие постоянно работают от сети переменного тока, а от аккумулятора он включается только в аварийных режимах.
• Имеются светильники с одной или несколькими лампами, работающими от переменной сети и одной или несколькими лампами, работающими от аккумулятора. Это позволяет подобрать светильник в точном соответствии с вашими пожеланиями и требованиями.

• Так же такие светильники можно разделить на группы по месту установки батареи. Одни имеют выносную батарею, которую прячут под навесными потолками, другие имеют батарею, которая встроена в сам светильник.
• Гарантийный срок службы таких светильников обычно составляет 10-15 лет. Но на самом деле, это время ограниченно сроком службы аккумулятора. Поэтому после его замены на новый, светильник может проработать и больший срок.

Вывод

Аварийное освещение и схема его подключения имеют множество вариантов. При этом совершенно не обязательно использовать только один из них. Вполне возможны варианты с комбинацией на одном объекте нескольких различных типов. Это позволяет добиться оптимального питания всей аварийной сети и минимальных капиталовложений.