水泵与电气控制柜

1、为什么要配电气控制柜？A、自动控制的需要：一般要求水泵在无人看守的情况下，按用户要求（如液位、压力高低等） 自动运行，若没有控制柜就无法实现。B、安全操作上的需要：通过控制元件，如用按钮来开、关水泵，一方面操作人员比较安全，另 一方面由于接触器的快速动作，三相电源的通、断一致性较好，符合电机的电气特性要求。C、控制功能的需要：有的用户由于生产需要不中断供水，往往配一台备用泵， 这就是一备一图示的控制，有的甚至要二用一备、三用一备控制，要求工作泵故障备用泵 自动投入运行，有的 还需要定时自动切换，如果没有控制柜，就难发办到。再如较大功率的水泵 15kw 以上需降压起 动，这也必须有电控柜来实现。

2、D、保护功能的需要： 我们已经知道电动机不能长时间超载。 也不能缺相运行， 这就需要设过载、 短路、缺相保护，潜水排污泵还要有漏水保护等，这些保护功能都由电控柜来控制实现。 2. 控 制水泵台数特征字 1 、单控； 2 、一用一备； 3、二用一备； 4 、三用一备； 前手动选择主、备 泵，主起动方式特征字 不注明为直接起动； Y： Y- 降压起动： Z：自耦降压起动； R：软起动 控制类型特征字 不注明为液位控制； P：压力控制； T ：温度控制； S：时间控制； K：空调水泵控制； L：潜污泵 专用； X：消防专用3 什么泵配什么电气控制柜？基本要求是五个相符：A、控制水泵台数相符； B 、

3、起动方式相符； C、控制类型相符； D 、主泵切换相符； E、 控制功 率相符；关于控制水泵台数问题：有单控型（一控一） 、一用一备型（一控二） 、二用一备型（一控三） 、 三用一备型（一控四）等，一控二以上还有手动切换及定时自动交 换交替切换之分。一用一备有的用户需要特殊用途，就按特以上都应具有主泵故障时，备用泵自动投入的功能。除此之外，殊需要设计关于起动方式问题：一般15KW 以下的水泵均可采取直接起动方式，其余水泵，一般 均可采用 Y- 起动方式。各种水泵均可采用软起动方式。关于控制类型问题： 高位水箱生活给水及低位水池排水通常采用液体控制方式， 其中潜水排污泵 控制柜都装有 漏电保护

4、，若用户有特别要求， 还可以配漏水保护。 消防稳压泵 一般采用压力控制。 空调水泵（冷冻泵、冷却泵、热水泵等）一般要求与空调主机联动按冷却塔风机，冷却水循环泵 （夏天）或热水循环泵（冬天）调机组的顺序开机、停机的顺序相反，因此空调泵控制柜均没有 一个供空调主机控制用的接口。关于主备切换方式问题： 一般采用普通型， 即开机前用手动选择主备泵， 主泵发生故障后备用泵 自动投入运行。按用户特殊要求选用交替切换型设定自动切换型。关于控制功率问题：通常指单台水泵功率，不要误解成所控制的各台水泵功率的总和。 业务人员在接受用户订货时，可以按以上各点来确定电控柜的规格类型。4 CFK 水泵电气控制柜特点：（

5、1）用途广泛，对于各种场合，如生活给水、消防、喷淋、冷却循环、工业控制用泵、污水排 放，都有相应的专用型号规格，控制电机功率范围 0.18-250kw 。（2）品质卓越、精选国际、国内名牌电器元件及优质标准柜体，精心设计，精心制作。（3）功能多样，从一控一至一控四，主、备泵任意选择组合，多种起动方式，各类控制形式、 故障自动切换，任君挑选，还可为用户专门设计，或按用户供图纸制作。（4）服务满意，随时提供售前技术咨询并及时提供售后服务，使用户无后顾之忧。电控柜安装调试的要点：A、核对功率等级，泵、柜要相符；B、检查柜内元件有否脱落，接线是否有不牢、不良的迹象，予以排除；C、按图纸要求接好与该柜有

6、关的柜外电气元件，如浮球开关或电接点压力表、 压力传感器、 远 控单元等。D、接好电源进线（包括零线、地线）及控制柜到水泵电机的电源线及地线电源线的精细要满足 水泵长期工作的容量，在供电线路不很长的条件下，电源线 （采用多股铜芯塑料绝缘线）参考值如下：0.75-3.0kw1mm236kw16 mm21-5.5kw1.5 mm237-15kw25 mm27.5kw2.5 mm255kw35 mm211kw11 mm275kw50 mm215-18.5kw6 mm290-110kw70 mm222kw10 mm2E、把柜内一次回路的接线重新上紧一遍（一次回路就是从电源输入到负载输出的主回路） 因为

7、柜内接线在运输途中有可能松动， 而且使用中由于接触器经常吸合， 工作振动较大， 时间长了也 容易造成接线松动， 一次回路的接头不紧， 会产生发热直至烧坏线路和元件， 继而影响水泵电机。F、在调试没有把握的情况下，可以先进行控制箱的空载试验，即不接水泵电动机， 看控制箱的动作是否正确。确认无误后再接水泵电机。G、将转换开关置于手动档，并使水泵点动运行观察是否转，运行情况是否正常，对于排污泵因 看不到电机风扇，可开机看吸风、排风情况，确定正转接线端子后，做好 记号。若水泵已装入 水，开机后，派人在出水口看是否正常出水，正常出水说明是正转，务必注意试转时间要短，以 免损坏水泵。H、正式试运转，观察控

8、制箱批示灯、表的状态是否正常，运行几个小时后观察电机温升是否正常，必要时做一次三相输出电流的测量，控制柜各项功能是否能达到。6 关于电气控制柜配件。本公司各类控制柜均采用国际、国内、流配件，档次较高。2） 可编程控制器选用日本三菱公司产品 （ 3 ） 软起动器采用雷诺尔、 ABB品牌。（4） 空气开关： 100A 以下选用上海第一开关厂产品。（5）接触器选用中国正泰电器厂产品。（6）变频控制柜的接钮和指示灯采用正泰产品。（7）其余低压电器均为中国名牌。7. 常见给水方式及其特点：A、 水泵直接供水， 不经任何调节或贮水设备， 水泵直接向给水管网供水的方式一般用于用水量 较均匀的场合， 这种供水

9、方式只有在水泵工作时才能保证用水要求， 要求水泵在用水时长时间连 续运转。B、水塔式。水塔为独立建造的有支架的塔式贮水构筑物，由水泵向塔内水柜供水， 再从水塔向给水管网各用水点送水。这种方式施工周期长，工程造价高，水塔高度受条件限制， 且不利于防 震，但容量较大，供水可靠性较好。C、高位水池式。利用有利的自然地形条件独立建造池或贮水构筑物，它利用重力供水，有较大的贮存足够水量， 给水管网在供水过程中能保持稳定的工作压力， 但设置条件苛刻， 一般难以做 到，或由于标高不够，水压不能满足用水要求，需设升奢装置。D、高位水箱式。 高位水箱设在建筑屋顶或上部的水箱间，用水泵送水， 再由水箱送往各用水点

10、。这种方式也存在施工周期长，工程造价高， 水质易被外界污染， 北方地区不易防冻等缺点。 但容 量较大，供水可靠性也较好。E、气压给水设备，它利用密封容器 - 气压水罐，由水泵将水压入罐内，然后利用罐内贮存气体 的可压缩和膨胀的性能，将罐内贮存的水压送入输配水管网，满足用水点 的水压，水量要求。 在水泵运行或非运行时间均能自动连续地向系统供水。 该设备具有供水压力充分保证， 水质不易污染，安装周期短，机动灵活，便于防冻、防震、不影响建筑物美观，能减弱水锤影响等优点缺点：a. 调节容积小，供水安全性稍差。 （一旦停电或失灵，在较短时间内会出现断水现象） 。b. 给水压力变化大， （影响卫生器具、给

11、水配件的寿命，也给使用者带来不便） 。c. 经常费用高。由于气压罐调节容积小，水泵启动频繁， 起动电流大， 水泵在变压条件下工作， 较难选择在最佳高效点工作， 平均效率较低， 大于最低工作压力的压力差， 属于能量的额外消耗， 因此该方式的电耗相应增加。d. 气压罐耗用钢材多，同时在材质选用、焊接检验手段等方面较水箱和水塔有更高的要求。 以上缺点，可通过多台水泵并联运行， 合理调整比值 （最低工作压力与最高工作压力之比） 选用 高效区较宽，流量扬程曲线合理的水泵，设置多台气压罐等途径来缓解。该设备多用作消防稳压设备及北方地区的生活供水设备或锅炉稳压设备等。 变频调速恒（变）压供水设备 .变频恒压

12、供水设备根据供管网系统中瞬间变化的流量和压力参数， 自动改变供水水泵的转速和台 数，实现恒压变量供水的闭环调节，使供水系统达到最合理、最经济的运行效果。该设备自八十年代引入中国以来，在生活、消防、空调等供水场合得到了广泛应用， 事实证明它具有以上各 种供水方式无法比拟的优越性，具有广阔的 市场前景，它将成为二十一世纪供水设备发展的必 然趋势。其特点：高效节能；供水压力稳定；运行可靠，操作简便；可延长电气、机械寿命；水 质清洁，无二次污 染；可充分保证最不利点消防压力（用于消防时）等。虽变频控制柜相对较贵，但省去了高位水箱、水塔及大气压罐。因此总体投资并不很大。8. 常见气压给水设备结构原理及应

13、用8.1 引言气压给水技术在我国是从六十年代至八十年代才开始发展起来的，气压给水设备以其施工简便、 运行稳定等特点在高层建筑给水工程中广泛应用，它兼有升压、调节、贮水、供水、蓄能和控制 水泵启停的功能，可以替代传统的高位水箱、水塔等供水设备。8.2 原理 利用密闭容器，水泵工作输送到管网的同时， 将水压入罐内，当罐内压力升至压力上限时， 水泵 停转， 利用罐内压缩气体的压力将罐内贮存的水送入输配水管网， 罐内压力也随之下降， 压力降 至最低工作压力即压力下限时，水泵重新启动。8.3 结构一般由气压水罐、水泵机组、管路系统、电控系统等组成， 补气式气压给水设备还有气体调节控 制系统。8.4 分类

14、a. 按压力工况区分（1） 变压式气压给水设备给水压力在最高工作压力和最低工作压力间变化， 给水系统也在给水压力变化状态下工作， 是气 压给水设备一般采用的形式。（2） 定压式气压给水设备 又称恒压式气压给水设备，其给水压力是恒定的。b. 按气水相互关系分（ 1 ） 气水接触式气压给水设备 此类设备因气体可以溶解，气体会随着罐体排水而流失，需要经常补气（ 2 ） 气水分离式气压给水设备 气水分离式气压给水设备的气压水罐内气体可采用隔膜或隔板完全分开， 气和水不直接接触， 由 于气体和水不直接接触， 因此， 一次充气可长时间使用。 此类设备现在普遍采用的是囊形隔膜式 气压罐。c. 按罐体结构形式

15、分： 可分为立式、卧式、和球形三种8.5 几种常见气压给水设备的结构原理a. CFS/Q 系列消防气压给水设备供水。娄罐内压力降低到一定程度时，发出信号启动消防主泵，这种稳压设备要求罐体的有效水一般一套消防气压给水设备包括消防稳压设备和消防主泵两部分，消防稳压设备的作用是在无火警时保持系统压力，当发生火灾时，只要喷淋设备或消火栓打开，罐内的水可及时向消防管网容积能满足消防初期 30 秒的消防用水量。 另外有一种形式的消防气压给水设备， 不带消防主泵， 发生火灾后，由气压罐内的贮水来满足 10 分钟的消防用水量，这咱形式就要求气压罐的容积较 大（或用双 罐、多罐） 。b. 本公司生产的消防稳压设

16、备有CFS/QI 、 CFS/QII （补气式） 、（隔膜式）等三种形式。CFS/QI 型与 CFS/QII 型均为补气式，其区别主要在于： （1） CFS/QI 只有一个补压泵，既补气又 补水，若罐内水多气少时，由电磁阀泄水。而 CFS/QII 型则设有一台补水泵和一台补气泵，当 罐内水位低时补水泵工作，压力低时补气泵工作，（2） CFS/QI 型要求补气罐底部应比进水池水 位高 300mm 以上，而 CFS/QII 型则不受此限制分别介绍如下：a） . 补气式气压给水设备（ 1 ） CFS/QI 型其结构参见 CFS/QI 型原理图，设单台泵补气补水，补气方式是靠负压补气，安装于气压罐上的

17、 补气罐集团应高于水池最高水位300mm。这种形式给水设备属于气水接触式给水设备， 该系统运行稳定， 能保证整个管网最不利配水点的 水压，并能储存一定的水量，常用于消防稳压系统。在系统处开稳定状态下，由于管网或气压罐渗漏， 罐内压力降低， 当降到设定压力下限时， 由压 力控制器发出信号，通过电控箱开启电磁阀使罐体排水，当水位降到液位下限时，电磁阀关闭， 液位控制器发出信号，控制水泵开始工作，给气压罐补水补气。电磁阀开启， 罐当水位已到下限时， 稳压泵 停止，若此时罐体内压力未达到设定的最高压力时， 体再次排水，当水位降到液位下限时， 稳压泵 再次启动，这样循环多次， 直到罐内压力水位达到 预定

18、工作压力和预定水位时 稳压泵 停止工作。（ 2 ） CFS/QII 型其结构参见 CFS/QII 型工作原理图，系统设一台 稳压泵 ，一台用作补水， 一台用作补气。 补气罐 安装不受高度限制。CFS/QII 型稳压设备可选用规格较大的单罐或双罐来增大有效水容积， 通用于消防流量较大或要 求有效水容积较大的场合。设备运行正常后， 气压罐内的水位和压力保持在一定范围内， 由于系统渗漏等原因罐内的水位及 压力会逐渐下降，当水位降到液位下限时，补水泵开始向罐内补水， 到液位上限停止，当罐内 压力降到压力下限时，补气泵开始向罐内补气，到压力上限停止，直到达到标准的水位与压力， 整个工作过程是以补水优先为

19、原则。b）. 隔膜式气压给水设备其结构参见 CFX/G 型隔膜设备原理图， 该类型对水泵台数无限制， 现今隔膜式给水设备常采用囊 形隔膜，利用无毒食用橡胶使气水完全隔离， 罐体与隔膜间是密 封的，一次充气，长时间使用， 该设备具有防止水受污染、 结构简单、 安装使用方便等特点， 现广泛应用于生活和消防给水等工 程上。启动设备之前，气罐内已充入一定压力的气体。工作时起动补水， 同时，气室压力也升高。达到设定的压力上限时，补水泵停止。当水压下降时，气室气体膨胀， 产生压力使罐内的水供向输水管网。这样周而复始，通过电接点压力表和电控箱控制水泵运行， 达到设定的压力范围内连续供水。c. 定压式气压给水

20、设备 工作原理：气体定压设备上限压力调定在供热系统所需最低压力的1.21.3 倍，压力由电接点压力表控制上限水位由水位控制器控制。系统膨胀阶段，当水位超过上限 水位，压力超过上限值时，电磁 阀自动排水至上限水位； 系统正常运行阶段， 供回水温度保持在设计温度工况， 系统水体积不再 膨胀，随着系统水量漏失，罐水位下 降，压力降低，补水泵自动起动补水，当压力重新达到上 限值时补水泵自动停止。 若此时水位低于上限值时不补气， 水位超过上限值时则自动补气， 直到 水位达到上 限、压力达到上限。从而达到水位、压力双控制。当系统因突然停电或其它原因停 止运行时，系统水体积开始收缩，定压设备向系统补水。适用

21、场合：1) 工厂大面积、高低温供热采暖系统2) 热电厂高温水供热系统3) 冷热水空调系统4) 间接加热民用建筑供暖系统5) 一般民用建筑供暖系统供回水温度在 9570。C一般采用空气与隔膜定压方式，供回水温度高于95。C小于 150。C 时，宜采用氮气定压方式。定压方式：1) 空气定压2) 氮气定压3) 隔膜定压8.6. 气压给水设备类其它方面的应用a. 密闭式膨胀水箱密闭式膨胀水箱多并联于采暖系统的补水干管上，它是利用系统的静水压力( (低温水采暖)或不汽化压力 (高温水采暖) 作为设计的初始压力， 而将系统内最低位置的设备最大工作压力作为设计终端压力。在系统正常运行后，系统压力超过终端压力

22、b. 引水罐引水罐是一种水泵吸水设备，也称为真空罐， 它是一具密闭罐体， 串联在泵吸水管上， 使水泵吸 水口由负压吸水变为正压吸水。一定值时，电磁阀自动打开泄压。4.7 常用气压给水设备的安装调试1) 补气式气压给水设备安装：a. 设备在水平的混凝土基础是固定牢固，控制栉的安装要防b. 正确连接进出水管路，连接管路密封性要良好，保证水泵进口罐式给水消防系统管网应为闭 环方式，即设备两路出口都要接入管网。调试：a. 查看管路上的阀门置开状态。b. 预先充气系统在运行前水气比例不平衡，依靠补气罐进行补气，效率很低， 同时， 为使气压水罐内保护水 容积尽可能小，就需要使起始压力接近给水系统的最低工作

23、压力。一般采用空压机向罐内充气。c. 压力控制仪表上下限设置正确。d. 确定电机电源线接线无误后， 启动设备， 使其自动运行即可。 对于 CFX/Q型气压给水设备， 单台泵既补气又补水，在水泵第一次起动停止运行后，查看补气罐 上的吸气阀是否顺畅吸气； 观察压力表上的压力值，若低于压力下限， 说明罐内液位达到上限，而压力未达到要求。则设备 应开启电磁阀排水， 使气压水罐内液位降 到下限， 控制水泵重新启动。 补水的同时向罐内补气。 因为是补水优先，所以到达液位上限水泵又停止工作，直到液位达到上， 压力达到上限时， 系统 达到平衡，处 于正常工作状态。如果该设备能按以上顺序工作， 并吸气阀有气体吸

24、入， 压力仪表显示正常， 说明系统工作在有效状态，系统功能得以实现。对于 CFS/QII 型气压给水设备。设备启动后， 先由补水泵工作， 向罐内补水至液位上限， 压力若不够， 则启动补气泵向罐内补气， 调试时，手动调节气压罐与补气罐之间阀门的开度，即调节系统内 循环水量，来调节单位时间 内的补气量，这时吸气阀应有气体吸入，液位在下限，补水泵工作，补水优先，压力在下限，补 气泵工作，直到压力液位都有达到上限。2) 隔膜式气压给水设备安装安装、定位大致同补气式。调试a. 起动前查看罐体上压力表有无显示值，压力若为零，则不要启动设备，应先向罐内充气至额 定压力的三分之一左右。b. 电源线路正确连接后启动。c. 设备应在设置压力点正常启停。9. 变频恒压供水系统( CFG/B)9.1. 什么叫变频？顾名思义变频即改变电动机的频率。因为电动机转速n=(l-s)60f/p 其中： s 为转差率， f 为频率， p 为电动机的极对数。由此公式可看出，电机转速 与频率成正比，因为改变频率即可调节转速。基本原理：以单台泵为例： 由于水泵的流量与转速有关， 当转速升高时， 流量增大， 转速降低时， 流量减小。 而管网压