Для чего предназначен и как работает поплавковый выключатель

Обслуживание и ремонт оборудования

Выключатель поплавкового типа – конструктивно простой и доступный прибор. Он надежно и качественно функционирует даже в агрессивной среде и не боится интенсивных нагрузок. При соблюдении эксплуатационных правил, заявленных производителем, вырабатывает весь гарантийный срок и после него также качественно продолжает выполнять свои обязанности.

Наличие поплавка позволяет держать под контролем работу насоса и программировать ее на будущее. Например, дренажный агрегат можно установить в месте постоянного затопления. Когда уровень воды достигнет заданного уровня, выключатель зафиксирует это и сразу же подаст сигнал насосу начинать откачку

Если модуль используется только в комплексе сооружений, занимающихся водоотведением или водоснабжением, регулярное техническое обслуживание ему не требуется. Водная среда считается наименее проблемной и не оказывает на оборудование никакого негативного влияния.

Поплавковый выключатель, контролирующий работу дренажной системы, подвергается большим нагрузкам, так как постоянно находится в жидкой среде, содержащей большое количество примесей, фрагменты мелкого гравия, песка и органических остатков

Если сфера деятельности поплавка располагается в более агрессивных, сложных условиях, например, в канализационных или фекальных ямах, прибору требуется более серьезное внимание. Сантехники рекомендуют не реже одного раза в месяц качественно промывать поплавок из шланга, во избежание прилипания последнего к напорной трубе или стенкам насоса в процессе повседневной работы

Если оборудование регулярно ополаскивать струей воды, оно прослужит гораздо дольше и не утратит работоспособности даже с течением времени

Сантехники рекомендуют не реже одного раза в месяц качественно промывать поплавок из шланга, во избежание прилипания последнего к напорной трубе или стенкам насоса в процессе повседневной работы. Если оборудование регулярно ополаскивать струей воды, оно прослужит гораздо дольше и не утратит работоспособности даже с течением времени.

К самым распространенным поломкам агрегата относятся прогорание контактов в электрокабеле, повреждение изоляционного слоя, нарушение герметичности корпуса и проникновение туда влаги. В случае возникновения таких проблем все неисправные элементы нужно немедленно заменить, так как ремонту они не подлежат.

Внутреннее устройство поплавкового контроллера не представляет никакой сложности. Прибор, как правило, надежно, долго работает и не доставляет владельцам никаких хлопот

Если из строя вышел непосредственно электронный модуль, хозяевам придется выбросить его и как можно быстрее установить в резервуаре новый. Покупать первый попавшийся поплавковый элемент не стоит, даже если его цена радует своей привлекательностью.

Лучше обратиться в специализированный сервисный центр и приобрести фирменную сертифицированную деталь с документами, полностью соответствующую всем требованиям, предъявляемым к оборудованию такого типа.

Особенности совершения правильной покупки

До приобретения поплавка-сигнализатора следует четко обозначить сферу и способ его использования, а также определить необходимые электрические характеристики, размеры самого прибора и длину провода. Если поплавок будет необходим для водоотводных или водозаборных нужд, то вполне возможно будет обойтись бюджетной моделью легкого типа. Она обладает нужной плавучестью, четко реагирует на уровень вводы в контролируемой емкости и сразу же передает сигнал другими частям системы, задействованным в процессе, при возникновении каких-либо изменений. А вот для дренажных и фекальных систем понадобятся специальные тяжелые и дорогие модули (иногда их даже не комплектуют грузилами), ибо их конструкция предполагает плотное взаимодействие с агрессивной средой. Стоит отметить, что для чистой воды их приобретать не стоит, ибо отдача у них будет равная легким, а цена на порядки выше.

Некоторые нюансы электрохарактеристик

Напряжение и сила тока поплавкового агрегата должны четко соотносится с теми же параметрами применяемого насосного оборудования. Напряжение, обычно, составляет 220 Вольт, колебания этого показателя допустимы в пределах от 5 до 10 процентов (в обе стороны). Однако, сила тока у агрегата-выключателя должна превышать пределы, необходимые для насоса. В инструкциях к поплавкам зачастую указывают активную/реактивную нагрузку. Соответственно, при подключении его к насосу данная позиция должна учитываться по реактивному показателю.

Температурный режим работы поплавковых устройств достаточно велик – поэтому заботиться об этом абсолютно не нужно. Другое дело длина исходящего кабеля соединения – стандартно он имеет длину от 2 до 10 метров. Устройства с кабелем малой длины подойдут для бытовых емкостей небольшой глубины, а длинные кабели пригодятся для работы в резервуарах водоканала либо глубоких скважинах или колодцах.

Поплавки на монтажной штанге

В одном резервуаре может располагаться до нескольких выключателей, у каждого из которых своя функция: один управляет вспомогательным насосом, другой – основным, третий выступает в роли аварийного датчика уровня воды, четвертый следит за переливом. В любом случае количество поплавков определяется числом подключаемых насосов, а также потребностью системы в защитных устройствах.
Крепеж нескольких поплавков производится на особой монтажной штанге. В её роли можно с успехом использовать трубу из пластика, надежно закрепленную в резервуаре. Поплавки-переключатели фиксируются на штанге поодаль друг от друга с таким расчетом, чтобы не мешать работе соседа. Крепление кабеля каждого выключателя выполняется креплением хомутами. Бывают ситуации, когда необходимостью диктуется применение сразу нескольких штанг для крепления поплавков.
С учетом условий работы и особенностей проекта определяется количество поплавков- переключателей, нужное для организации работ той или иной системы.

Существует два типа поплавковых выключателей:

• Легкий – для системы, управляющей водоснабжением либо отведением воды;
• Тяжелый — предназначенный для управления дренажными либо фекальными насосами.

Правильная эксплуатация и обслуживание

Соблюдение основных рекомендаций по применению обеспечивают длительный срок службы каждого прибора. Выключатель не нуждается в техническом обслуживании только в случае, когда размещен в водопроводных системах. А вот, когда изделие функционирует в канализации, то его необходимо осматривать и чистить, хотя бы раз в месяц. Для этого используется сильная струя воды, которая мгновенно удалит образовавшиеся загрязнения

Это важное мероприятие, так как предотвращает залипание поплавка. Если устройство сломалось, целесообразней купить новое или заменить в сервисном центре

Проводить ремонт самостоятельно без специального оборудования запрещается. Потому что нарушается герметичность корпуса.

Устройство исправно работает при температурах 0…60 градусов. Существуют некоторые производители, которые выпускают конструкцию, способную выдерживать до 70о, что позволяет расширить область применения выключателей.

Длина кабеля играет важную роль, так как от него зависит, где будет применяться продукт. Если человек покупает 2-метровое исполнение, то его рекомендуется эксплуатировать только в небольших резервуарах. Для колодцев и некоторых накопительных емкостей, следует приобретать изделия с длиной провода от 5-6 метров.

Назначение

Практически каждый насос оборудуется специальными устройствами, которые отслеживают правильность работы и предотвращают возникновение неисправностей. Одним из популярных и эффективных средств контроля служит поплавковый выключатель. Главная особенность изделия заключается в его функциональности и практичности. Оно может работать не как исполнительный элемент, но и как датчик уровня воды, при этом размещается в любой емкости.

В одной таре может находиться до 3-4 поплавковых выключателей, при этом они будут решать определенные задачи:

• Следить за корректной работой главного насоса;
• Отключать оборудование в аварийной ситуации;
• Способствовать работе вспомогательного насоса;
• Полностью заменить некоторые датчики, для экономии пространства.

При помощи такого продукта, насос всегда будет защищен от «сухого хода», что предотвратит быстрый износ и поломку. Кроме того, если человек наполняет большой резервуар, выключатель способен следить за уровнем воды и предотвратить перелив. Оборудование продается в двух вариантах: тяжелые и легкие. Первый рекомендуется устанавливать в дренажных или дождевых стоках, а второй подойдет для стандартной работы с чистой водой. Длина кабель у всех разная, минимальное значение – 2 метра.

Назначение и особенности

Большая часть загородных домов оснащена автономными системами водоснабжения. Главными рабочими элементами данных систем являются бытовые дренажные насосы. Именно от эффективности их работы зависит долговечность всей постройки.

С помощью помпы, предназначенной для выполнения дренажа, можно реализовать целый ряд задач:

• выкачка с подтопленных участков воды, которая появляется в результате сильных осадков, таяния снег или же поднятия уровня грунтовых вод;
• выкачка воды из траншей и котлованов, созданных во время строительства;
• осушение участков, расположенных в низине;
• для грязной воды, которую выкачивают из погребов и подвалов;
• очистка колодцев от отложений на стенах шахт и в донной части;
• переброска грязной жидкой среды между модулями локальных очистных конструкций;
• выкачка жидкости из природного водоема для дальнейшей ее эксплуатации в качестве полива растений.

Сфера эксплуатации насосов огромная, это и делает их популярными среди владельцев загородных домов и дач. Все оборудование, независимо от типа, имеет похожее устройство. К главным комплектующим относится ротор, нагнетательная камера, рабочее колесо, статор двигателя и поплавковый выключатель. Эффективность и долговечность работы инструмента, как правило, зависит от качества сальников, предназначенные для воздухонепроницаемости электродвигателя от сточных вод. В дорогих моделях их производят из керамики. Корпус производится из нержавеющей стали или чугуна, которые отличаются устойчивостью к образованию коррозии и к механическим воздействиям.

Управляется насос с помощью поплавкового выключателя, который в автоматическом режиме включает и выключает привод. Данный элемент – это коробка из пластика, внутри которой расположен шарик из стали и электрический переключатель.

Суть работы дренажного насоса заключается в том, что жидкость, которая откачивается, переливается в функционирующую камеру, где под влиянием насоса и поворотов работающего колеса перемещается вверх – в сторону выводящего трубопровода, охлаждая привод.

Типы изделий контроля уровня заполнения

Приборы контроля уровня жидкости подразделяются на два основных вида: контактные и бесконтактные.

Бесконтактные датчики: описание

Используются преимущественно в промышленных процессах и делятся на ультразвуковые устройства, ёмкостные, электродные, работающие по гидростатическому принципу и так далее. Такие устройства применяются не только в воде, но и в других средах, в том числе и агрессивных. В схему входит, помимо самого датчика, погружаемого или устанавливаемого на стенки ёмкости, контроллер управления, который устанавливается в отдельном блоке управления вне резервуара. Такие системы являются сложными и дорогими, а, следовательно, нерентабельными для использования в бытовых условиях.

Для контроля уровня наполнения бака водой, необходимой для полива или водопровода, целесообразнее применять устройства боле простые и дешёвые.

Характеристика контактных приборов

Самые распространённым в этом виде приборов контроля заполнения резервуаров являются контактные датчики поплавкового типа, собранные на основе герконов. Устройства просты, надёжны и дёшевы. Разделяются по месту расположения в ёмкости с жидкостью:

1. Вертикальное расположение. Шток с поплавком и магнитом двигается вдоль вертикальной трубки, на которой расположены герконы включения и отключения насоса.
2. Горизонтальное размещение. Устанавливается в верхней или нижней части стенки ёмкости. По мере наполнения резервуара поплавок с закреплённым на нём магнитом поднимается на поперечной штанге к геркону, который коммутирует отключения питания насоса.

Поплавковые датчики контроля наполнения с различными конструктивными особенностями можно приобрести в магазинах. Выбор зависит от конкретного места установки прибора и условий эксплуатации.

1 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.

1.1 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.

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.

1.2 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.

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.

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;

1.3 Как работает автоматический поплавковый переключатель? (видео)

Принцип действия поплавковых выключателей

Способов функционирования поплавковых переключателей для водяных резервуаров огромное множество, что продиктовано разнообразием их конструкций. Существует несколько классических вариантов, когда:

• выключатель блокирует электромотор насоса, когда всплывает на поверхность емкости при ее заполнении, и снова возобновляет его работу, когда бак опустошается;
• поплавковое реле уровня воды для насоса запускает автоматическую водонапорную станцию при заполнении бачка и отключает ее, когда в нем заканчивается вода;
• всплывший к верху емкости поплавок подает сигнал на закрытие клапана или сервопривода и, оказываясь на дне резервуара, снова их открывает;
• выключатель сигнализирует оператору или диспетчеру, что гидроаккумулятор заполнен (в момент, когда он находится на необходимом уровне) или о нехватке жидкости, когда опускается на дно в пустом баке;
• поплавок, установленный в канализационную яму, включает фекальный насос для перегонки сточной воды при ее заполнении. Когда выгребная яма опустошается, поплавок отключает насос до следующего раза;
• двухуровневый выключатель рассчитан сразу на два насоса – один из них накачивает воду, когда поплавок занимает свою нижнюю позицию, а другой – в его верхнем положении. Причем, когда работает один насос, второй находится в неактивном состоянии.

Как подключить поплавковый выключатель к насосу?

Производители поплавков предусматривают несколько способов монтажа и подключения приборов. В любом случае, прежде, чем будет производиться установка поплавка для насоса, потребуется убедиться, что потребляемый оборудованием ток меньше, чем максимально допустимый, указанный в инструкции по эксплуатации агрегата.

Наиболее простым принято считать монтаж поплавка в специальной емкости. Для этого используется кабель и грузило, поставляемое в комплекте с прибором. Чтобы установить поплавок, необходимо:

1. Надеть грузило на имеющейся кабель и вычислить свободный ход выключателя;
2. Прикрепить грузило, используя для этого защелку;
3. Аккуратно зафиксировать кабель снаружи емкости.

После монтажа должно быть произведено подключение поплавкового выключателя к насосу. Для этого нужно использовать схему, которая, как правило, поставляется в комплекте с прибором.

Далее необходимо проверить работоспособность системы. Пользователь должен включить агрегат и подождать около 2 часов. Оборудование должно стабильно выкачивать воду. В случае сбоев в его работе нужно выключить насос и проверить правильность монтажа выключателя.

Поплавковый датчик своими руками

Сделать поплавковые детекторы уровня воды самостоятельно достаточно просто. В первую очередь необходимо приготовить трубку небольшого диаметра. Потом для неё выбирается головка. Уплотнение в этом случае следует применять небольшой толщины. Чаще всего выбирают пластмассовые кольца. Затем, чтобы сделать прибор уровня (поплавковый) собственными руками, необходимо в трубке закрепить изолирующую пластинку. Кабельный ввод подключают в последнюю очередь. Контакты противодействия целесообразнее определять в верхней части прибора. Для усовершенствования герметизации модели отлично подойдёт заглушка из резины.

Самостоятельное изготовление датчика

Предположим, стоит задача автоматизировать использование насоса типа «Малыш» для обеспечения водой дачи или загородного дома. Как правило, вода нагнетается в аккумулирующий резервуар, и нужно обеспечить своевременное, автоматическое отключение насоса при достаточном заполнении ёмкости. Для этого нет необходимости устанавливать сложные и дорогие датчики. Изготовление устройства на основе геркона, которое отлично выполнит поставленную задачу, можно осуществить своими руками. Назовём это устройство: электрический поплавковый клапан уровня воды в баке на базе герконового выключателя.

Герконовый выключатель

Геркон — это выключатель, который является главной исполняющей деталью в устройстве герконового датчика уровня воды для управления насосом. Он выглядит как маленькая герметичная стеклянная ёмкость с вакуумом внутри или инертным газом. Внутри находится замкнутая или разомкнутая контактная группа, проще говоря, два замкнутых или разомкнутых контакта из ферромагнитного материала с золотым или серебряным верхним покрытием. При попадании в магнитное поле контакты детали намагничиваются и отталкиваются друг от друга, размыкая цепь, в которую они включена, останавливая её работу, или, наоборот, замыкаются и включают цепь. Герконы разделяются на два вида:

• Геркон с нормально замкнутыми контактами.
• Геркон с нормально разомкнутыми контактами.

Среда внутри стеклянной колбы препятствует окислению контактов и образованию искр при замыкании.

Устройство датчика на основе геркона

Для изготовления устройства понадобится магнитный катушечный пускатель на 220 вольт и пара герконов, один из которых замкнут в нормальном состоянии, а второй — разомкнут. И также понадобится поплавок для бака с водой, который изготавливается из пенопласта, шток, трубки и трех проводов небольшого сечения и толщины.

Схема работы устройства проста и, главное, безопасна. Принцип работы следующий:

• В процессе набора жидкости поплавок с магнитом, достигнув геркона максимального уровня, находящегося в замкнутом состоянии, размыкается под действием магнитного поля, коммутируя силовую, пускающую катушку на отключение, которая выключает насос.
• По мере убывания воды из резервуара поплавок опускается и при достижении нижнего геркона, срабатывающего на замыкание под воздействием магнитного поля, пускающая катушка коммутируется на запуск насоса.
• Датчик, изготовленный по такому принципу, способен работать много лет без нареканий в отличие от электронных систем управления контролем заполнения ёмкостей. Изготовить поплавковый датчик уровня воды своими руками несложно, и это не требует особых специальных знаний в области электротехники.

Схема контроля откачки воды дренажным насосом

По принципу вертикальной работы поплавкового механизма можно предложить схему подключения датчика для коммутации реле запуска дренажного насоса с дополнительным питанием 12 вольт.

Стоит отметить, что герконовые переключатели не способны работать с большими токами и не могут включать или отключать насос напрямую. Поэтому они используются в низковольтных схемах для коммутации мощных реле для запуска или отключения насоса. При высоком уровне начинается откачка жидкости до достижения минимального установленного уровня. Принцип работы следующий:

• При подъёме жидкости в ёмкости до верхнего уровня поплавок с магнитом замыкает верхний геркон SV 1, и на катушку реле P1 начинает поступать ток. Происходит замыкание контактов параллельно с подключённым герконом, что приводит реле в состояние самозахвата. Такая функция не позволяет отключиться напряжению питания катушки при размыкании геркона SV 1. Это достигается подключением нагрузки реле и его катушки в одну цепь.
• Происходит включение силовой катушки реле P2 в цепи питания электронасоса и начинается откачка жидкости.
• При уменьшении уровня жидкости поплавок с магнитом достигает нижнего геркона SV 2, замыкая его контакты. Положительный потенциал напряжения начинает подаваться на катушку реле P1 также и с другой стороны. Это приводит к снятию функции самозахвата и отключению реле, что коммутирует отключение силовой катушки P2, обеспечивающей питание электронасоса.
• Поменяв герконы SV 1 и SV 2 местами, датчик будет отключать насос при наполнении ёмкости до установленного уровня и включать при падении уровня жидкости.