Zabezpieczenie silnika elektrycznego pompy M611

Zgodnie z instrukcją praktycznie każda pompa głębinowa czy ssąca a w zasadzie jej silnik wymaga według instrukcji zabezpieczenia jej silnika wyłącznikiem M611. Każdy producent silnika pompy zastrzega sobie odnowę bezpłatnej naprawy gwarancyjnej w przypadku, gdy instalacja zasilająca nie tylko nie była wyposażona w wyłącznik ale również wtedy, gdy nie został on prawidłowo wyregulowany. Warto przed pominięciem tego zabezpieczenia poznać jego właściwości.

Przed czym zabezpiecza wyłącznik silnikowy ?

Silniki elektryczne przystosowane są do pracy przy obciążeniu prądowym nieprzekraczającym pewnej skutecznej wartości maksymalnej, przy zachowaniu określonych kryteriów, wśród których podstawowy jest temperatura otoczenia. Największą skuteczną wartością prądu, który może płynąć w silniku elektrycznym, nie powodując jego nadmiernego nagrzewania, nazywamy prądem znamionowym.

Zabezpieczenie M611 jest właśnie urządzeniem, którego zadaniem jest ochrona silnika przed przepływem przez uzwojenia silnika zbyt dużego prądu.

Przyczynami przepływu zbyt dużego prądu przez silnik pompy głębinowej mogą być:

• Zwarcia elektryczne występujące na skutek połączenia dwóch miejsc obwodu elektrycznego, charakteryzujących się różnymi potencjałami, za pomocą elementu o znikomo małej rezystancji. W ich wyniku płynie tzw. prąd zwarciowy o znacznym natężeniu.
• Zwarcie na skutek uszkodzenia izolacji spowodowanego przez naprężenia elektryczne, mechaniczne lub cieplna bądź przez zmniejszenie wytrzymałości mechanicznej urządzenia. Zwarcie w uzwojeniu silnika powstaje wtedy, gdy zniszczeniu ulega izolacja między uzwojeniami sąsiednich faz, między uzwojeniem a obudową albo, gdy nastąpi połączenie pomiędzy zaciskami na tabliczce. Natężenie prądu zwarciowego znacznie przewyższa natężenie prądu znamionowego (często nawet kilkaset razy) i wywołuje bardzo niebezpieczne skutki cieplne oraz dynamiczne. Może towarzyszyć temu powstawanie łuku elektrycznego. Łuk elektryczny może zniszczyć silnik, a także stwarza niebezpieczeństwo dla otoczenia. W przypadku powstania zwarcia, urządzenie zabezpieczające powinno natychmiastowo odłączyć od zasilania silnik, przez który przepływa prąd zwarcia.
• Przeciążenie elektryczne oznacza przepływu przez uzwojenie silnika większego prądu elektrycznego (o kilkadziesiąt procent) niż prąd znamionowy tego obwodu elektrycznego, który może być niebezpieczny przy długotrwałym występowaniu. Powoduje to wydzielenie się dużej ilości ciepła. W następstwie przeciążenia silnik nagrzewa się powodując, że, temperatura może przekroczyć wartość dopuszczalną, co w następstwie powoduje zmniejszenie trwałości izolacji i skrócenie czasu eksploatacji silnika. 
• Obniżenie napięcia - przyczyną jego może być np. zwarcie zewnętrzne które wystąpi zarówno w uszkodzonych jak i nieuszkodzonych odcinkach sieci elektrycznej. Obniżenie napięcia powoduje zmniejszenie prędkości obrotowej silników spowodowane redukcją momentu napędowego oraz wzrost prądu pobieranego przez silnik.
• Zanik napięcia - najczęściej spowodowany wyłączeniem uszkodzonego odcinka sieci. W przypadku zaniku lub znacznego i długotrwałego obniżenia napięcia następuje wyhamowanie silnika. Powtórny wzrost napięcia do wartości znamionowej - w przypadku braku odpowiedniego zabezpieczenia - spowoduje samoczynny rozruch silnika. Silnik pobiera znaczny prąd (najczęściej pięć do siedmiu razy większy od prądu znamionowego), który wywołuje spadek napięcia w sieci utrudniając i przedłużając rozruch.

Chcąc uniknąć szkodliwych następstw zwarć i przeciążeń oraz obniżenia lub zaniku napięcia stosuje się wyłącznik silnika M-611 lub inny podobnie działający.

Budowa zabezpieczenia silnika M611

Wyłącznik silnikowy M-611 o charakterystyce dostosowanej do ochrony silników od skutków przeciążeń i zwarć jest bardzo niezawodnym urządzeniem. Jego podstawowymi elementami są:

1. Dźwignia napędowa służąca do załączenia ;
2. Przeciążeniowy wyzwalacz termobimetalowy ;
3. Zwarciowy wyzwalacz elektromagnetyczny ;
4. Komora gaszeniowa.

Instalcje elektryczne cz. 3 modernizacja instalacji rozdzielamy PEN

Obecnie obowiązujące przepisy w Polsce wymagają aby instalacja elektryczna była wyposażona w oddzielne przewody neutralne N oraz ochronnego PE. Taka instalacja jest znacznie bardziej bezpieczna od instalacji starego typu, gdzie przewód neutralny był połączony z przewodem ochronnym PEN. 

Instalacje TN-S ( z rozdzielonym przewodem PE i N ) w odróżnieniu od instalacji starego typu TN-C ( z przewodem wspólnym PEN ).

Montując nowe hydrofory wyposażone w pompy ssące lub samozasysające warto sprawdzić i ewentualnie zmodernizować starą instalację elektryczną. Zmiana instalacji umożliwi zamontowanie w instalacji poprawnie działającego wyłącznika różnicowo-prądowego stanowiącego bardzo ważny element użytkowników przed skutkami porażenia prądem. W przypadku bezpośredniego podłączenia pomp głębinowych do instalacji elektrycznej, gdy nie ma możliwości bezpośredniego kontaktu człowieka z instalacją zasilającą silnik pompy montaż tego zabezpieczenia nie jest wymagany i można z niego zrezygnować.

W przypadku, gdy instalacja domowa podłączona jest do sieci energetycznej starego typu ( TN-C ) czyli do obiektu dochodzą tylko cztery przewody należy na terenie posesji wykonać instalację z rozdzielonymi przewodami ochronnym oraz neutralnym i podłączyć do instalacji energetycznej zgodnie z rysunkiem obok. Zaciski przewodów ochronnego PE i neutralnego N instalacji domowej muszą być pewnie i trwale połączone z przewodem ochronno-neutralnym sieci energetycznej oraz uziomem. Rezystancja uziomu nie może być wyższa niż 30 Ohm.

• Jeżeli rozdział przewodu PEN następuje w złączu kablowym, to w głównej rozdzielnicy budynku uziemiany jest przewód PE poprzez połączenie go z Główną Szyną Uziemiającą połączoną z uziomem fundamentowym.
• Jeżeli rozdzielenie następuje w głównej rozdzielnicy budynku, to Wewnętrzną Linię Zasilającą wykonuje się w układzie sieci TN-C, a zacisk przewodu PEN w rozdzielnicy głównej budynku łączy się z Główną Szyną Uziemiającą.
• W przypadku braku uziemienia fundamentowego, należy wykonać dodatkowe uziemienie w pobliżu wprowadzenia Wewnętrznej Linii Zasilającej do budynku i połączyć z Główną Szyną Uziemiającą.

Uziom może być wykonany zarówno jako uziom prosty jak i wielokrotny.

W następnych publikacjach przedstawimy rodzaje zabezpieczeń silników pomp i hydroforów stosowanych przy podłączeniu do instalacji elektrycznej.

Instalacje elektryczne cz. 2 typy instalacji TN-S , TN-C , TN-C-S

Aby urządzenie podłączone do instalacji elektrycznej mogło być w pełni bezpieczne dla użytkowników powinno być podłączone do w pełni sprawnej instalacji spełniającej obowiązujące przepisy. W obecnej chwili znaczna część instalacji w szczególności na obszarach wiejskich i na działkach jest zaprojektowana i wykonana według konstrukcji starego układu.

Układ sieci TN-C wykorzystuje zintegrowany przewód ochronno-neutralny PEN. Zgodnie z obowiązującą normą PN-IEC 60364 układów takich nie można już budować jednakże ich eksploatacja jest jak najbardziej dopuszczalna pod warunkiem zachowania podstawowego wymogu. Przekrój przewodu PEN nie może być mniejszy niż 10 mm2 jeśli jest wykonany z Cu lub 16 mm2 jeśli jest wykonany z Al.

Z tego względu przed podłączeniem do starej instalacji elektrycznej nowego urządzenia ( na przykład hydroforu lub pompy ) należy sprawdzić czy nie jest to instalacja według tego układu i sprawdzić dokładnie przewód PEN. Układ taki oprócz jednej dość wątpliwej zalety jaką jest trochę niższy koszt budowy ma same wady:

• w układach jednofazowych płyną przez przewód PEN pełne prądy obciążenia a w układach trójfazowych jest narażony na obciążenia powstałych na skutek asymetrii w układzie. Następuje niebezpieczeństwo wystąpienia uszkodzenia odbiorników lub porażenia gdyż przy awarii nie zadziałają zabezpieczenia nadmiarowo-prądowe, aż do momentu przekroczenia wartości prądu ich zadziałania. ;
• w układzie tym nie można stosować wyłączników różnicowo-prądowych, gdyż nie ma zapewnionych warunków do ich prawidłowej pracy. Przewód PEN i części przewodzące przyłączone do niego nie zapewniają całkowitego odizolowania od ziemi.

Układ sieci TN-S umożliwia zastosowanie najbardziej skutecznej ochrony przeciwporażeniowej spośród wszystkich układów typu TN. W tym układzie przewód ochronny PE jest oddzielony od przewodu neutralnego N na całej długości instalacji a także jest uziemiony przez główne uziemienie układu. Oznacza to, że w trakcie normalnej pracy układu prąd roboczy nie płynie przez przewód ochronny PE a jedynie przez przewód N. 

Zaletą tego układu jest to, że przewód PE na całej długości może być połączony z wieloma połączeniami uziomami i połączeniami wyrównawczymi. Umożliwia to bezpieczne podłączenie pompy lub hydroforu, gdyż w każdym miejscu instalacji istnieje także możliwość stosowania urządzeń różnicowo-prądowych RCD.

Układ sieci TN-C-S jest w tej chwili najczęściej wykonywanym układem. Tyczy się to zarówno instalacji nowowybudowanych jak również modernizowanych. Układ ten stanowi sieć TN-C wraz z zasilaną z niej siecią TN-S. Jest bezpieczniejszy od układu TN-C co jest jego niewątpliwą zaletą jeśli rozpatruje się modernizację starego układu TN-C, ale posiada także jego pewne wady czyniące z niego znacznie gorszy układ niż TN-S.

W punktach rozdziału sieci TN-S od TN-C należy stosować dodatkowy uziom zgodnie z obowiązującymi normami. Nie zmienia to faktu, że w sytuacjach wystąpienia przerw w przewodzie PEN uziom ten nie zapewnia odpowiedniej ochrony przeciw-porażeniowej.

W układzie istnieje możliwość montowania wyłączników RCD (różnicowo-prądowych) jako ochrony przeciwporażeniowej dowolnego urządzenia takiego jak na przykład hydrofor czy pompa.

Jak widać stara instalacja TN-C jako jedyna nie daje możliwości prawidłowego działania wyłącznika różnicowo-prądowego. O tym co on daje i dlaczego warto go stosować napiszemy w kolejnym artykule, który mamy nadzieję przekona Państwa do modernizacji starej instalacji jeśli takową Państwo posiadają. Znajdą tam Państwo również informacje jak zmodernizować starą instalację.

Instalacje elektryczne cz. 1 podstawy kolory przewodów

Aby podłączyć dowolne urządzenie do instalacji elektrycznej także takie jak pompy głębinowe czy hydrofory warto nie tylko znać podstawowe przepisy ale również w miarę możliwości zrozumieć je i ewentualnie sprawdzić czy są stosowane. 

Pompy do wody najczęściej zasilane są z instalacji domowej prądu przemiennego, w której napięcie wynosi 230 V (instalacja jednofazowa) lub 400 V (instalacja trójfazowa) czyli napięciem niebezpiecznym dla zdrowia i życia ludzkiego. W instalacjach tych obowiązuje odpowiednie oznaczenie poszczególnych przewodów właściwymi kolorami, które zostały wymuszone normą PN-90/E-05023:1990 i jej późniejszymi modyfikacjami. Zgodnie z tą normą w instalacjach powinny występować odpowiednio oznaczone przewody:

• PE - przewód ochronny kolor izolacji  żółto - zielony  przewód ten jest przewodem ochronnym służącym ochronie przed porażeniem prądem. Może to być zarówno połączenie głównego zacisku uziemiającego z uziomem jak też wyrównawczy zapewniający wyrównanie różnych potencjałów różnych części urządzenia znajdujących się pod napięciem. Zgodnie z obowiązującymi przepisami przewody powinny posiadać odpowiednie kolory na całej długości przewodu. W normie określono również dozwolony stopień występowania poszczególnych barw i zgodnie z nim każda z barw może obejmować 30 do 70 % powierzchni izolacji a druga barwa resztę ;
• N - przewód neutralny kolor izolacji  jasno niebieski  (bądź błękitny) jest przewodem łączącym z punktem neutralnym sieci elektroenergetycznej. Przewód ten może służyć do przesyłania energii elektrycznej dlatego też zwany jest popularnie jako "zero robocze" ;
• L1 , L2 , L3  - przewody liniowe L nie posiadają znormalizowanych kolorów najczęściej stosowane kolory to  brązowy , czarny ,  czerwony  we wszystkich odcieniach. Niedopuszczalne jest stosowanie w ich przypadku koloru jasnoniebieskiego oraz żółto-zielonego. Przewody te są przewodami fazowymi będącymi podczas normalnej pracy pod napięciem służącymi do przesyłania energii energii elektrycznej w sieci elektroenergetycznej.

W przypadku podłączenia trójfazowego silnika elektrycznego pompy ze zmienioną kolejnością faz silnik ten będzie pracował jednakże jego praca może nie być właściwa dla zasilanego przez nie urządzenia np. pompy. Zmiana kolejności faz może objawiać się tym, że:

• silnik pracuje zgodnie z kierunkiem obrotu wymaganym przez urządzenie napędzane ale znacznie wolniej co wpływa na wydajność pompy i generowane przez nią ciśnienie;
• silnik pracuje z kierunkiem obrotu przeciwnym niż wymagany przez urządzenie napędzane.

W obu przypadkach zmiana kolejności faz na właściwy umożliwi prawidłowe działanie napędzanego urządzenia.

Należy pamiętać, że praktycznie każde urządzenie elektryczne podłączone do instalacji powinno być odpowiednio zabezpieczone. Aby je prawidło zabezpieczyć najpierw należy dokładnie zidentyfikować rodzaj instalacji do której je podłączamy, gdyż część z zabezpieczeń nie działa poprawnie w niektórych instalacjach.

O rodzajach instalacji elektrycznych przeczytają Państwo w kolejnym artykule.

Woda z własnej studni źródłem dużych oszczędności

Koszt utrzymania domu oraz ogrodu kosztuje coraz więcej. Dobrym przykładem tych wzrostów są koszty wody pobieranej z wodociągów. 

Powoduje to, że bardzo rozsądną alternatywą dla wody z wodociągu jest czerpanie jej z własnego ujęcia wody  to jest studni wykorzystując do tego hydrofory zasilane przez pompy głębinowe gdy poziom wody jest dość nisko lub pompy ssące, gdy znajduje się nie niżej niż 8 metrów poniżej pompy.

Praktycznie na każdej posesji można wykopać lub wywiercić studnię i czerpać z niej wodę. Obecnie obowiązujące przepisy czyli ustawa "Prawo Wodne" która została nowelizowana 26 września 2012 roku, umożliwiają wykopanie własnej studni bez uzyskania nawet pozwolenia przy zachowaniu pewnych uwarunkowań :

1) Pobór wody przez pompę ze studni nie powinien być większy niż 5.000 litrów na dobę ;

2) Wydajność pomp do czerpania wody nie powinna przekraczać 500 litrów na godzinę;

3) Głębokość całkowita studni nie może przekraczać 30 metrów.

Jeśli odwiert znajduje się co najmniej 5 metrów od granicy posesji o pozwolenie na jej budowę nie musi wyrażać również sąsiad. Fakt ten należy jednak zgłosić do właściwego urzędu

Ze względów sanitarno-epidemiologicznych (możliwość skażenia wody) zostały wprowadzone również ograniczenia co do jej oddalenia od obszarów mogących bezpośrednio spowodować skażenie ujęcia wody oraz wód głębinowych. Z powyższego względu studnia nie może znajdować się bliżej niż:

- 7,5 metra od przydrożnego rowu melioracyjnego;

- 15 metrów od szamba lub budynku w którym znajduje się inwentarz, płyt gnojowych oraz wydzielonych miejsc chodowli zwierząt;

- 30 metrów od drenów rozsączających ścieki oczyszczonych biologicznie z przydomowych oczyszczalni;

- 70 metrów od drenów rozsączających ścieki nieoczyszczone biologicznie z oczyszczalni przydomowy.

Praktycznie oznacza to, że decydując się na wywiercenie studni na większości posesji nie można zbudować i użytkować przydomowych oczyszczalni ścieków. Jest to bardzo ważny warunek, który należy spełnić przy budowie studni niezależnie od tego czy pobierana ze studni woda będzie używana do celów spożywczych dostarczona do domu za pomocą hydroforów czy też tylko na cele gospodarcze ( nawadniania i podlewania ogrodu, prace przydomowe ). Spowodowane jest to tym, że skażeniu może ulec cały pokład wodonośny przez co woda pobierana z innych studni korzystających z tych zasobów może być również skażona. Woda pochodząca z własnego ujęcia nie jest stale monitorowana i badana pod względem chemicznym i bakteriologicznym tak jak ma to miejsce w przypadku wody z wodociągu.

Pomimo konieczności spełnienia wszystkich tych wymogów pobór wody z własnego ujęcia nawet z głębszych ujęć, gdzie istnieje konieczność wykorzystania pompy głębinowej do zasilania hydroforu jest co najmniej kilka razy mniej kosztowne niż korzystanie z wody pochodzącej z wodociągu.

Wyłącznik ciśnieniowy LCA Hydro-Vacuum Grudziądz

Firma Hydro-Vacuum Grudziądz niedawno wprowadziła na rynek zmodyfikowany łączniki ciśnieniowe serii LCA. Stosowane są one od lat w układach sterowania ciśnienia hydroforów zasilanych zarówno przez pompy głębinowe jak i ssące oraz układach sprężonego ciśnienia kompresorów. 

Tak jak poprzednia wersja włączników także i nowa występuje w trzech typach:

• LCA-1 ( o zakresie ciśnienia od 0,1 do 0,4 MPa ) ;
• LCA-2 ( o zakresie ciśnienia od 0,2 do 0,8 MPa ) ;
• LCA-3 ( o zakresie ciśnienia od 0,3 do 1,1 MPa ) .

Podstawowe modyfikacje w stosunku do starej wersji tych sterowników dotyczą :

- zmodyfikowanych dławic wejść przewodów elektrycznych umożliwiające łatwiejsze podłączenie przewodów elektrycznych o większej średnicy ;

- zmieniony sposób podłączenia króćca hydro-pneumatycznego do instalacji wyposażonego w nowej wersji w uszczelnienie czołowe. Jest ono wyposażone w obecnej chwili w gwint wewnętrzny 1/2 lub 1/4 cala ;

- nowe materiały króćców połączeniowych eliminujące zjawisko mikro-nieszczelności występujące we wcześniejszej wersji ze względu na pojawiające się mikropory w podłączeniu aluminiowym.   

Urządzenie nadal w całości produkowane jest w Polsce dzięki czemu nadal pozostaje jednym z najtrwalszych i niezawodnych urządzeń tego typu przeznaczonym także do zastosowań przemysłowych.

Styki elektryczne LCA wykonane są z miedzi i posiadają nakładki ze srebrotlenku kadmu.

O najwyższej jakości sterownika świadczy nie tylko certyfikat ISO:9001 ale przede wszystkim to, że każdy włącznik przed opuszczeniem fabryki jest próbom hydraulicznym oraz elektrycznym przy napięciu 2,5 kV.

Sterowniki LCA posiada stopień ochrony IP43 (przy montażu pionowym pokrywą ku górze).

Poniżej przedstawiony jest sposób montażu i regulacji włącznika / wyłącznika LCA

Regulator - reduktor ciśnienia wody bezpieczeństwo i stabilność

Jednym z ważniejszych elementów bardzo niedocenianych przez instalatorów oraz użytkowników domowych instalacji wodnych jest regulator / reduktor ciśnienia wody. Zgodnie z obowiązującymi przepisami jest to element wymagany przy podłączeniu domowej instalacji wodnej nie tylko do sieci wodociągowej lecz również do instalacji hydroforowej / hydrofor zasilanej z własnego ujęcia wody tj. ze studni zasilanych zarówno przez pompy głębinowe jak i pompy ssące. Zdecydowanie bardziej widoczne efekty działania reduktora występują gdy jest on wykorzystywany przy podłączeniu zestawu hydroforowego do instalacji domowej. Wynika to z tego, że zbiorniki hydroforowe przeponowe jak i zbiorniki ocynkowane posiadają ograniczoną pojemność przez co wahania są częste.

Reduktory posiadają wiele zadań wśród których do najważniejszych należą :

• ochrona instalacji domowej przez zbyt wysokim ciśnieniem z sieci miejskiej lub hydroforowej ;
• wyeliminowanie wahań ciśnienia w instalacji domowej .

Należy pamiętać, że przy doborze regulatora ciśnienie należy uwzględnić odpowiedni przepływ aby zapewnić odpowiedni przepływ wody umożliwiający komfortowe użytkowanie instalacji bez zbędnego dławienia przepływu.

Korzyści z jego instalacji szczegółowo opisane są w opublikowanym przez nas artykule.

czytaj dalej .....