Поплавковые выключатели — это простые устройства, которые используются для управления насосным оборудованием и другими агрегатами, задействованными в гидравлических системах. Преимущество этих изделий — отсутствие сложных электронных компонентов. Что положительно сказывается на надежности, долговечности и цене.
Как работает поплавковый выключатель для электронасоса, какие особенности монтажа и использования имеет — в этой статье.
Конструкция поплавков
Сформулируем кратко, что это такое — поплавковый выключатель (ПВ). Это система контактов, положение которых: замкнуты/разомкнуты, зависит от положения изделия в пространстве. Особенностью устройства является наличие в конструкции поплавка. Выключатель имеет нулевую плавучесть. Поэтому стремится удерживаться в толще воды, если на него не оказывают влияние внешние силы.
Чтобы понять принцип работы поплавкового выключателя для погружного насоса, рассмотрим его устройство. Изделие состоит из следующих частей.
-
Герметичный корпус. Он выполняется из прочного пластика, имеет влагозащиту на уровне IP68. Материал подбирается таким образом, чтобы корпус минимально накапливал на своей поверхности загрязнения. Пластик химически нейтрален. Что позволяет использовать некоторые модели ПВ в пищевой промышленности для контроля уровня жидких смесей, используемых в производстве.
-
Провод. Для большей герметичности ввод провода в корпус защищен сальником и специальным уплотнителем. ПВ обычно поставляются с уже присоединенным в заводских условиях отрезком провода длиной от 5 до 30 и более метров. Обычно модельный ряд производителей выполняется с кратностью 5 метров.
-
Поплавок. Размещается в корпусе и закреплен неподвижно. Его задача — обеспечивать плавучесть изделия при нахождении корпуса в жидкости.
-
Подвижная металлическая часть. В простых моделях она имеет вид стального шарика, помещенного внутри полости корпуса. Подвижный элемент может перемещаться — в зависимости от положения поплавка в пространстве. Он имеет два фиксированных положения.
-
Контакты. Наибольшее распространение получили модели ПВ с тремя выводами. Кабель имеет три жилы с окрашенными индивидуальными оболочками разных цветов. Чаще всего — коричневый, черный, синий.
Принцип действия
Рассмотрим, как работает поплавковый выключатель для насоса, на примере установки его в составе канализационной насосной станции. Закрепляется устройство в верхней части корпуса накопителя КНС. Такой способ монтажа заметно упрощает подключение. Провода выключателей поплавкового типа присоединяются к шкафу управления, расположенному на поверхности земли. Сама емкость установлена в грунт.
При низком уровне стоков в накопителе ПВ свободно висит. Шарик внутри него находится в первом положении, дальнем, по отношению к точке ввода кабеля. Объем поступающих стоков постепенно наполняет емкость. Когда уровень жидкости достигает места установки поплавка, изделие всплывает. Корпус разворачивается, стальной шарик под воздействием гравитации перемещается во второе положение, ближнее к точке ввода кабеля. Что приводит к замыканию контактов, если они были разомкнуты, и наоборот.
Существуют иные виды поплавковых выключателей для насоса, в которых вместо тяжелого шарика применяется металлическая дробь, иные конструкторские решения. Эти модели различаются углом переключения, чувствительностью.
Но то, как устроен поплавковый выключатель, не влияет на его принцип действия. Все они при всплытии способны включать/выключать подключенное к ним оборудование.
Сценарии применения поплавковых выключателей
Дренажные насосы
Погружные агрегаты не допускают холостого хода. Он опасен для них перегревом. Некоторые модели с завода комплектуются ПВ. Устройство поплавкового выключателя дренажного насоса аналогично описанному выше. Через его контакты подается питание на электродвигатель.
Особенность установки в дренажных насосах — их провод закреплен на корпусе агрегата. Когда вода в шахте достигает определенного уровня, поплавок всплывает, включает электронасос. И остается в вертикальном положении, пока агрегат не откачает воду. ПВ опускается вместе с уровнем жидкости. В определенной точке его механизм сработает, переключив контакты и отключив питание насоса.
Канализационные станции
Особенности принцип работы поплавков в КНС и поплавкового выключателя дренажного насоса, электронасоса другого назначения аналогичен. Но закрепляются они в верхней точке. Их количество увеличивается, чтобы обеспечить шкафу управления — ШУ, большие возможности.
Классической считается схема КНС с двумя агрегатами и четырьмя поплавками. Они устанавливаются на разных уровнях накопителя. Анализ их состояния позволяет ШУ автоматически включить первый агрегат, когда уровень стоков достигнет второго ПВ. Затем к работе подключается второй электронасос. Когда стоки достигнут позиции третьего выключателя.
Если емкость переполнится, сработает четвертый поплавок, выдав сигнал тревоги. Если уровень жидкости снизится до уровня первого — оборудование будет обесточено, чтобы предотвратить перегрев и нерациональный расход электроэнергии.
Система водоснабжения с накопительным баком
Принцип действия поплавкового выключателя насоса подходит для работы в системе водоснабжения с накопительным баком. В максимальной схеме устанавливается два устройства, задающие минимальный и максимальный уровень воды. Они включают насос, когда бак пустеет и отключают его, когда накопитель наполняется.
Закрепляются поплавки в верхней точке. Использование двух ПВ позволяет избежать частого включения электронасоса. Ресурс силовой установки расходуется более эффективно. Вместо нескольких коротких включений выполняется одно, но на более длительное время.
Стоит отметить, что универсальность поплавковых выключателей помогает инженерам предприятий создавать различные схемы автоматического управления оборудованием. Что позволяет снижать стоимость владения насосными станциями за счет уменьшения требуемого для их обслуживания рабочего времени персонала.
Автор статьи: Александр Шихов