Принцип работы поплавкового выключателя

В этой статье приводится описание одного из наиболее надежных и доступных приспособлений, обеспечивающих качественную защиту насосных установок от сухого хода. Таким приспособлением является поплавковый выключатель. Такие поплавки могут эксплуатироваться в качестве датчиков, определяющих допустимый уровень воды в колодце отдельных исполнительных устройств, регулирующих работу насосных механизмов. Для большей функциональности в одной емкости с водой устанавливаются несколько поплавков. Таким образом определяется уровень перелива воды в колодце или скважине.

П Принцип функционирования поплавков

Существует множество механизмов, предназначенных для управления насосными системами. Одним из наиболее функциональных является поплавковый выключатель, позволяющий регулировать уровень воды. Поплавковые выключатели различаются в зависимости от принципа функционирования. При опустошении резервуара с водой после всплытия поплавок выключает насосный механизм, подающий жидкость в резервуар. Сигнал, активизирующий устройство, будет поступать только после повторного наполнения емкости.

Некоторые поплавки удерживают систему активной до момента полного опустошения резервуара. Поплавок подает сигнал о блокировании клапана, либо задвижки с установленным сервоприводом, когда он поднимается на поверхность воды. Как только емкость станет пустой и поплавок окажется на дне. Основная функция поплавка заключается в постоянном оповещении действующего диспетчерского пункта, либо дежурного оператора, когда устройство оказывается на поверхности.

Как только поплавок окажется на дне, на приборную панель поступает информация о том, что воды в резервуаре недостаточно и насос необходимо отключать немедленно. Такая функция может выполняться автоматизированной системой для своевременного реагирования.

Фекальные насосы будут активизироваться только в ситуации, когда поплавок поднимется на максимальную отрегулированную высоту. Насос выключается, когда поплавок опустится на самое дно. Также всегда есть возможность установить поплавок на несколько насосных устройств. Первое будет активизироваться, когда поплавок будет расположен внизу. В это время другой насос не будет включен. Когда поплавок перемещается вверх, будет активизирован другой насос, основной функцией которого является опустошение заполненного резервуара. В этот промежуток времени остается выключенным насос, наполняющий резервуар.

О Особенности конструкции поплавкового выключателя

Что представляет собой конструкция такого выключателя? С виду это обычная небольшая пластиковая водонепроницаемая коробочка со встроенным электронным переключателем и металлическим шариком. При изменении положения поплавка перемещается шарик и контакты интегрированного переключателя будут размыкаться или замыкаться.

Длину провода можно выбирать при покупке устройства. Трехжильный кабель абсолютно устойчив к воздействию на него воды, расцветка поплавков может отличаться. При помощи специального уплотнителя герметизируется участок выведения кабеля из поплавка. Механическое напряжение, свойственное проводам, будет сниматься при помощи специального механизма, входящего в комплект с устройством.

Полость кабельного ввода будет предотвращать попадание влаги в систему, поскольку этот выключатель изготовлен из полимерных материалов. Еще одной отличительной особенностью данного приспособления является высокий показатель термостойкости корпуса, высокое качество оболочки самого провода, способствующая обеспечению его качественной химической защиты.

О Основные преимущества

Такая конструкция выключателя наделена определенными преимуществами:

  • Поплавок может применяться в качестве датчика, определяющего текущий уровень воды в резервуаре;
  • Великолепный исполнительный элемент, обеспечивающий нормальное управление насосной установкой;
  • Поплавки можно применять в различных накопительных емкостях, колодцах или обыкновенных баках.

Основным предназначением поплавка является управление разными категориями бытовых и промышленных насосных установок, оборудованных для качественного водоснабжения жилых помещений и объектов промышленности. Поплавковый выключатель может использоваться при оборудовании канализаций. В одной накопительной емкости можно монтировать несколько разновидностей поплавковых выключателей. При этом все устройства выполняют свои отдельные функции. Поплавки могут устанавливаться в качестве переливочного датчика или устройства, реагирующего на аварийную ситуацию.

Поплавки обеспечивают надежную защиту установленного насосного оборудования и препятствуют возможному превышению допустимого уровня воды в емкости.

Э Эксплуатация и ремонт

Высокая продолжительность эксплуатационного периода поплавковых выключателей для насосных установок может быть обеспечена только при полном отсутствии нарушений правил использования. Техническое обслуживание поплавка можно не осуществлять, если выключатель интегрирован в систему водоснабжения.

Если данное приспособление устанавливается в системах с факельными или канализационными насосами, желательно хотя бы ежемесячно выполнять очистку поплавка и насосного оборудования от загрязнений при помощи струи воды под определенным давлением.

Подобные процедуры дают возможность избежать залипания или прилипания поплавка к установленной трубе, либо самому насосу. Следует также учитывать, что некоторые выключатели непригодны к проведению ремонтных работ, поэтому могут подлежать только замене. Подобные работы можно доверять только квалифицированным специалистам, работающим в фирменных сервисных центрах.

У Установка поплавкового выключателя

Монтаж поплавкового выключателя выполняется несколькими способами. До начала установки оборудования нужно проверить номинал тока, который подается на насосную установку. Этот показатель должен быть меньше нормального значения электрического тока, указанного в сопроводительных документах к поплавку. Среди существующих способов установки поплавкового выключателя для возможности регулирования уровня воды самым оптимальным в вопросе реализации считается его размещение в резервуаре, предусматривающем использование поплавка с проводом и элементом утяжеления, идущему в комплекте с устройством.

Если выполняется такой монтаж, грузило фиксируется на кабеле, после этого определяется расстояние свободного хода поплавка. При помощи специальной защелки грузило фиксируется на проводе. Сам кабель как можно более прочно устанавливается на наружной части резервуара. Только после этого выполняется подключение к насосной установке самого поплавкового выключателя. Готовая система может эксплуатироваться в соответствии со своим реальным назначением.

Способ монтажа поплавка для насосных устройств, подразумевающий применение подводящего шнура, может использоваться исключительно при полном отсутствии возможности зависания или зацепки главного устройства в резервуаре с размещением в нем только одного выключателя. В отдельных ситуациях может приниматься решение о монтаже одновременно нескольких поплавков для регулирования уровня воды в резервуаре. В подобной ситуации установка выполняется с применением специальной штанги. Наиболее часто для этого применяются пластиковые трубы, которые нужно как можно более прочно закрепить в самом резервуаре. На трубу крепятся поплавки, выставляются таким образом, чтобы эксплуатировать их можно было без проблем.

Читайте также:  Распайка коннектора rj 45

Подведение проводов, которые присоединены к поплавковым выключателям, выполняется с применением хомутов. При определении оптимального количества поплавковых выключателей нужно учитывать количество и модели используемых насосов, а также различных защитных устройств и встроенных пультов и панелей управления. В отдельных случаях вопрос обеспечения качественной работы выключателей может разрешаться посредством установки двух и более штанг. В вопросе определения схемы монтажа поплавковых выключателей необходимо принимать во внимание их количество и возможную локализацию, а также сверяться с имеющейся проектной документацией. Эксплуатация выключателей может осуществляться по разнообразным схемам.

Контроль за работой насосов осуществляется с помощью разных устройств, и одно из наиболее распространенных — поплавковый выключатель уровня воды. Он одновременно может выполнять задачу датчика уровня воды и быть исполнительным элементом управления насосом. Размещаются поплавки для насоса в емкостях.

В одном резервуаре могут разместиться несколько таких выключателей, притом они могут решать разные задачи:

  • Контролировать работу основного насоса.
  • Служить датчиком перелива.
  • Обеспечивать работу вспомогательного насоса.
  • Служить аварийным датчиком уровня.

С помощью подобных устройств насосный аппарат защищается от режима «сухого хода». При заполнении разных резервуаров данный элемент защищает их от перелива. Поплавковые выключатели для насоса бывают легкими и тяжелыми. Первые чаще используются в системах водоотведения и водоснабжения; вторые — в дренажных, дождевых и фекальных стоках. В магазинах приспособления продаются с кабелем длиной 2, 3, 5, 10 м.

Конструкция устройства

В плавающем пластиковом корпусе выключателя имеется электрический переключатель и рычаг, переводящий контакты переключателя. Есть также стальной шарик, корректирующий позицию рычага при смене положения поплавка. К переключателю подведен кабель из трех проводов, первый из которых общий, а остальные подсоединены к нормально закрытому и открытому контакту устройства.

Замыкание цепи обеспечивается черным и синим проводом, когда поплавок в нижнем положении. При переводе его в верхнюю позицию замыкающими контактами выступают уже коричневый и черный провода. Провод, не обеспечивающий подключение устройства, обязательно должен быть заизолирован.

Важно, чтоб у подводящего кабеля были влагозащитные свойства, пластиковая коробка при этом должна быть герметичной. Герметизация кабельного вывода обеспечивается с помощью механического уплотнения, а еще у нее есть специальное устройство, которое позволяет устранять механические напряжения в кабеле. В изолированной полости кабельного ввода содержится полимерная смола, предотвращающая попадание воды внутрь.

Химические свойства и термостойкость корпуса и оболочки кабеля, изготовленных с применением термопластичной резины, обуславливают способность выключателя переносить взаимодействие со следующими агрессивными веществами:

  • мочевой кислотой;
  • спиртами;
  • фекальными водами;
  • бензином;
  • прочим.

Из-за отсутствия на пластиковых корпусах пор на них появляются загрязнения. Из-за этого соскальзывает песок, бумага и прочие твердые вещества, а поплавок сохраняет плавучесть.

Характеристики датчика контроля уровня воды:

  • Максимальный коммутируемый ток, А;
  • Напряжение сети, В — 220±10%;
  • 10А — для активной нагрузки (пускатели, лампы, выключатели, тэны и т. п. );
  • 8А — для реактивной нагрузки (компрессоры, насосы, вентиляторы и т. п. );
  • Диапазон рабочих температур: 0−60°C;
  • Защита: IP 68.

Достоинства прибора

Среди преимуществ поплавкового выключателя в первую очередь выделить следует то, что это устройство может служить обычным датчиком для определения в резервуаре уровня воды. Эту задачу он выполняет вне зависимости от целей использования емкости и ее объема. Это устройство сделает более удобной эксплуатацию насоса, упростит контроль функций бытовых и промышленных систем водоснабжения. Иногда при помощи его успешно отводится жидкость.

Выключатель может быть элементом в составе оборудования при сооружении канализационных коммуникаций. Простота и эффективность обеспечили ему широкое распространение в разнообразных системах, где надо контролировать уровень воды. Способность обеспечивать защиту насосных систем в режиме сухого хода — это не единственный плюс устройств. С их помощью можно предотвратить ситуации, когда в емкостях переливается вода.

Монтаж поплавкового выключателя

Устройства могут устанавливаться разными способами. До монтажа следует убедиться, что номинальное значение тока, который нужен для работы насоса, меньше максимально допустимого его значения, приведенного в технических характеристиках данного типа поплавка. Среди известных способов монтажа простейший — это размещение его в резервуаре, который предусматривает применение устройства с кабелем и специального грузила, прилагаемого к устройству.

При такой установке грузило фиксируется на кабеле, а потом опытным путем производится расчет длины плеча свободного хода. Используя защелку, грузило закрепляют на кабеле, и далее кабель прочно фиксируют с внешней стороны резервуара. Затем выключатель подключают к насосу, и устройство может использоваться по назначению.

Вариант монтажа поплавка, который предусматривает использование подводящего кабеля, может применяться лишь в отсутствие риска зацепки или зависания главного устройства в самом резервуаре и когда в нем размещается только один поплавок.

Иногда устанавливается несколько поплавков. Они монтируются на штангу, роль которой чаще играют фрагменты пластиковой трубы, которая прочно фиксируется в резервуаре. Потом на трубу устанавливаются поплавки, которые должны быть правильно выставлены, настроены, разнесены по длине штанги с расчетом несоздания трудностей для работы.

Подведение кабелей, идущих от поплавков, к штанге осуществляется с помощью хомутов. Выбирая количество поплавковых выключателей, обратите внимание на число насосов или тип и количество защитных приспособлений и пультов управления. Иногда проблема обеспечения работы выключателей может решиться за счет использования нескольких штанг. Определяя схемы монтажа, их количества и места, каждый раз учитывайте особенности места их установки или сверяйтесь с проектом.

Читайте также:  Лазерный гравировальный станок по металлу

Принцип работы

В зависимости от схемы работы поплавкового выключателя меняется и принцип работы устройства.

Система водоснабжения, наполнение и опустошение бака. Когда поплавок работает по такой схеме, в момент всплытия он обесточивает насос, подающий в резервуар воду. Когда поплавок находится на поверхности, он дает сигнал на включение автоматической станции водоснабжения. Отключение станции может быть только при погружении устройства на дно, когда емкость пустая.

Система канализации. Включение фекального насосного оборудования происходит, когда поднимается основное регулирующее устройство. Насосная установка включается при погружении его на дно. Один поплавок способен обслуживать два насоса одновременно: первый может подавать в емкость воду, если поплавок находится в своей нижней позиции, второй насос бездействует в это время. Когда поплавок вверху, включается второй, выкачивающий воду, насос. В это время подающий насос неактивен. Данная схема достаточно эффективна, так как исключает проблемы с регулярной доставкой воды при наполнении емкости.

Эксплуатация, ремонт, обслуживание

Соблюдение правил эксплуатации поплавков обеспечит их длительную эксплуатацию. Когда поплавок включен в систему водоснабжения и водоотведения, не стоит тратить время на его Т. О. Если устройство контролирует работу канализационных или фекальных ям, рекомендуется хотя бы раз в месяц струей воды, которая подается под давлением, очищать поплавок и насос от загрязнений. Это предотвратит залипание поплавка или его прилипание к напорной трубе или насосу. Сломанный поплавковый выключатель заменяется, а замену проводят специалисты из сервисных центров.

Когда необходимо обеспечить подачу питьевой воды или вывести загрязненные стоки, вместе с насосами используются специальные приспособления, в частности, поплавочный выключатель. Поскольку устройство предотвращает переход в режим «сухого хода», срок службы насоса увеличивается. Еще экономится немало электроэнергии, ведь, благодаря поплавковому выключателю, насос задействуется лишь при необходимости.

Поплавковый выключатель для электронасосов это элемент общей системы насосной станции и регулирует уровень воды в ёмкости. Также они важнейшая защита от сухого хода насоса с поплавком, позволят увеличить эксплуатационный срок устройства.

Выключатели помогают уменьшить засорение из-за попадания песка в систему. Они выполняют несколько необходимых функций, а в некоторых насосных станциях используется сразу несколько поплавков.

Описание поплавкового выключателя

Погружные и насосы дренажные работают в условиях, когда жидкость может неожиданно закончиться или загрязниться. В таком случае дальнейшее выкачивание воды уже смешанной с большим количеством грязи может серьёзно навредить системе. Поэтому обязательно наличие поплавкового выключателя для насосов, чтобы предотвращать поломку из-за сухого хода. Некоторые поплавки требуется устанавливать самостоятельно, тогда как другие насосы производятся с внутренним поплавком.

Они размещаются в разнообразных резервуарах – от ёмкостей в системах откачивания сточной воды до колодцев с питьевой водой. И задачи, которые выполняют поплавки, в зависимости от места использования, могут разниться. Также в один резервуар есть возможность поставить больше одного поплавка, каждый из них выполняет разные задания:

  • контроль за работой главной помпы;
  • контроль за работой дополнительной (вспомогательной) помпы, а также улучшение её эффективности;
  • датчик уровня;
  • датчик перелива.

Датчик уровня необходим, чтобы погружной насос не работал на сухом ходу и тем самым не засасывал сильно загрязнённую воду, что приводит поломке всей станции. Датчик перелива требуется, чтобы водяной резервуар не переполнялся. В зависимости от типа ёмкости, это может привести к серьёзным проблемам, вплоть до короткого замыкания.

Разновидности поплавков для насосов

Поплавковые выключатели подсоединяются к различным типам помп, а также могут быть встроенными. Чтобы установить отдельно купленный поплавок на насос не потребуется больших усилий и обширных знаний. Насос со встроенным поплавком куда проще, пусть и дороже, если необходимо максимально быстро обеспечить систему поплавковым контролем.

Существует лёгкий дренажный насос со встроенным поплавковым выключателем и тяжёлый. Первый тип подходит для помпы с поплавком, использующимся в водоснабжении – колодцы, скважины. А также в системах водоотведения. Вторые дренажные насосы со встроенным поплавком, тяжёлые, предполагают, во-первых загрязнённую среду, а во-вторых сложные условия эксплуатации. Дренажный насос с поплавком второго типа применяется в стоках: канализационных, дождевых, дренажных.

Дренажные насосы с поплавковым выключателем

Начать свой выбор датчика уровня воды следует с определения целей – для водоснабжения дачи, фермы, дома, полива участка лучше подойдёт лёгкий. Для организации канализационной системы, дренажной либо сточной, рекомендуется покупка тяжёлого агрегата.

Технические характеристики поплавкового выключателя

Корпус устройства выполняется из пластиковых материалов разнообразных форм. Он требует абсолютной герметичности и водонепроницаемости. Поплавок состоит из следующих элементов:

  • плавающий корпус из пластика;
  • электрический переключатель;
  • рычаг для контактов переключателя;
  • стальной шарик;
  • три провода в кабеле.

Провода подключаются: один к закрытому контакту, другой к открытому, третий же является общим. Существуют поплавки с двумя проводами. Они разрывают электрическую цепь, если необходимо выключить погружной насос и соединяют цепь, если требуется его снова включить. Трёхпроводные переключатели универсальны, они подходят для слежения не только за сухим ходом, но и за переливом. Имеется один общий и два провода, между которыми и производится переключение режимов.

Провода у них различаются по цвету. Общим, как правило, является чёрный провод. Синий провод отключает систему, когда насос для откачки начинает «садиться на мель» и в резервуаре (например, в колодце) слишком мало воды. Коричневым проводком регулируется помпа, когда резервуар заполнен.

Поплавок изменяет своё положение, потому что внутри находится воздух. Соответственно, когда он под водой, то стремиться всплыть. Когда же воды остаётся мало, он опускается. Для регулировки используют специальный груз.

Установка погружного насоса с поплавком в колодец

В зависимости от длины провода от груза до поплавка, значения, при которых помпа включается, либо отключается, будут меняться. Таким образом, их вручную легко отрегулировать, чтобы не допустить перелива или сухого хода. Учитывать стоит и то, что поплавок должен отключат работу в то время, когда насос ещё находится под водой с небольшим запасом.

Читайте также:  Каким прибором измеряется скорость ветра

Стальной шарик регулирует положение рычага в зависимости от положения самого поплавка. Рычаг же в свою очередь переключает контакты, чтобы производить включение или отключения насоса с поплавком. Для фиксирования шарика в необходимых положениях используются магниты. Наклон, при котором шарик перемещается из одного положения в другое, чаще всего составляет 70 градусов, однако следует при покупке устройства уточнить.

Характеристики поплавкового выключателя для контроля за уровнем воды:

  • степень защиты от проникновения IP – 68;
  • напряжение сети 220 вольт плюс-минус 10 процентов;
  • диапазон рабочей температуры от 0 до +60 °C ;
  • 8 ампер – максимально коммутируемый ток для реактивной нагрузки;
  • 10 ампер – активная нагрузка.

Как работает автоматический поплавковый переключатель? (видео)

Подключение и ремонт поплавка для насоса

Подсоединение поплавкого выключателя в системы, где используются погружные насосы для откачки воды, ничем не отличается от подключения к дренажным, канализационным системам. Подключение к насосу производится следующим путём:

  • грузило цепляется на провод и опытным путём регулируется длина от грузила до устройства;
  • кабель следует надёжно зафиксировать, чтобы избежать его задевания за трубы и другие устройства внутри ёмкости;
  • если устройство двухфазное то следует использовать два (или больше) агрегата – один на закачивание воды в ёмкость, другой для выкачивания. В колодцах и самовосполняющихся резервуарах можно установить один двухфазный;
  • подключение проводков к насосу.

При подключении к насосу используются влагозащитные клеммы. Проводки и места подключения на насосе обозначены, сложности могут возникнуть лишь с подключением двухфазного поплавка к трёхфазному насосу. Два важных пункта выбора устройств:

  1. Одинаковое потребление тока в амперах у насоса и поплавка (или даже чуть меньше у последнего).
  2. Одинаковое количество фаз подключения.

Следует учитывать и мощность насоса.

Установленный в системе аппарат может быть подсоединён к поплавку двумя путями:

  • если его мощность менее 1,2 киловатт, то подключение идёт напрямую через сетевой провод;
  • если же мощность выше 1,2 киловатт, в таком случае соединение происходит через электромагнитное реле или другое коммутирующее звено.

Многие неисправности вызываются загрязнением. Отремонтировать поплавок от погружного насоса в случае засорения несложно. Для этого достаточно пропустить через него струю чистой воды. Если после разборки и прочистки поплавка его функции не восстановились, а повреждения не заметны, то рекомендуется заменить механизм другим, поскольку сложная починка чаще обходится в ту же стоимость.

Поплавковый выключатель своими руками

Чтобы сделать поплавок для насоса своими руками потребуется:

  • 2 корпуса;
  • металлический шарик;
  • два магнита;
  • контактные пластины.

Контактные пластины изготавливаются из меди, луженой жести, латуни и другого электропроводящего материала. Располагаться они должны по бокам корпуса внутри, таким образом, чтобы шарик, попадая между ними, замыкал контакт. Для пружинистости полоски металла можно отбить молотком, положив на напильник.

Магниты подбираются из расчёта, чтобы они не могли поднять шарик, но держали его под углом в 60-70 градусов, даже находясь с обратной стороны корпуса устройства. Сам же корпус можно изготовить из пластика, текстолита, любого не проводящего электричество материала.

Устройство дренажного насоса с поплавком

К контактам припаиваются провода с сечением жилы не больше 2 мм. Их изолируют и эту структуру помещают в общий поплавковый корпус из пластика или подобного материала. Самое главное – тщательно заизолировать внутренний корпус, чтобы не было короткого замыкания. Внутрь полости поплавка заливается монтажная пена, и внешний корпус также изолируется.

По торцам главного корпуса устанавливаются петли. В зависимости от того к какой петле подсоединять шнур – со стороны контактов или обратной, – насос является наполняющим или же осушающим.

Дренажные насосы с поплавковым выключателем

Дренажный насос с поплавковым выключателем в первую очередь приспособлен откачивать дождевую либо сточную воду из соответствующих ёмкостей. Перекачка производится с помощью двух подсоединённых труб – выталкивающей и всасывающей. Самое важное, что стоит смотреть при выборе агрегата – это изоляция провода и герметичность пластиковой коробки. При покупке в комплекте поставляется оборудование для снятия механического напряжения с проводов устройства.

Дренажный насос с наличием встроенного поплавка бывает двух видов, как и сами поплавки, – тяжёлым и лёгким, в зависимости от предназначения. Лёгкие применяют для питьевой или же поливочной воды. А дренажные насосы со встроенным тяжёлым поплавковыми выключателями используются для систем очистки стоков и засорённой, грязной воды. Самые известные производители: Джилекс, Gardena, Grunsfos, Makita, Pedrollo, AL-KO, Karcher, Вихрь, HERZ.

  • производительность от 6000 до 33000 литров воды в час;
  • высота подачи от 5 до 27 метров;
  • потребляемая мощность от 200 до 2000 ватт;
  • вес от 3 до 14 килограмм;
  • погружение до 27 метров;
  • длина кабеля 10 метров.

Дренажный насос с поплавком

Ремонт дренажного насоса можно выполнить своими руками, если обнаружены следующие неисправности:

  • заклинил поплавок – освободить физически;
  • закрепить амортизатор, если крепление ослабло (нужно снять крышку и затянуть гайки);
  • крыльчатку заклинило – при избавлении крыльчатки от механических включений не следует её стягивать;
  • проблемы с амортизатором – чаще всего его просто можно заменить самому;
  • перетёрся и оборвался кабель – в таком случае необходимо методом пальпации обнаружить повреждённый участок кабеля внутри изоляции и надёжно скрепить его изоляционным материалом.

Не стоит пробовать выполнить ремонт дренажного насоса самостоятельно в случае следующих поломок:

  • сгорела обмотка из-за короткого замыкания;
  • оборвался шток;
  • сломался клапан.

Если оборудование относительно дешёвое, при указанных выше поломках дешевле и проще купить новый, так как ремонт может обойтись примерно в ту же стоимость.