水泵控制原理優(yōu)化

章麗菊

摘要：在使用過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)南京地鐵一號(hào)線車(chē)站內(nèi)的排水系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備水泵的控制原理存在不足，即水泵處在自動(dòng)控制狀態(tài)時(shí),中、低水位浮球開(kāi)關(guān)只要有一只不能工作，水泵就不能啟動(dòng)，這樣不能滿足實(shí)際需要。鑒于此，對(duì)原設(shè)計(jì)控制原理進(jìn)行優(yōu)化，只要中、低水位浮球有一只正常工作，就能保證自動(dòng)啟動(dòng)水泵，提高了設(shè)備的運(yùn)行可靠性。

關(guān)鍵詞：控制原理 浮球開(kāi)關(guān)低水位中水位高水位優(yōu)化

中圖分類號(hào)： U464.138+.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

前言

南京地鐵一號(hào)線共有16座車(chē)站，其中地上車(chē)站5座，地下車(chē)站11座。對(duì)于車(chē)站內(nèi)的排水系統(tǒng)，地上車(chē)站的污廢水以及雨水通過(guò)重心流形式分類集中排入城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)；地下車(chē)站的生活污水、結(jié)構(gòu)滲漏水、消防水、沖洗水等，排入相應(yīng)的集水坑，通過(guò)泵房潛污泵提升，排入城市排水管網(wǎng)。

現(xiàn)狀分析

南京地鐵一號(hào)線地下車(chē)站的潛污泵共有169臺(tái)，控制柜共有86面，其中一控二的控制柜有69臺(tái)，一控三的控制柜有4臺(tái)，其余為單控的控制柜。

所有的潛水泵在自動(dòng)的狀態(tài)下，都是通過(guò)浮球開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制的。以一控二的控制柜內(nèi)的電氣原理圖為例，如圖1所示（此圖為精簡(jiǎn)過(guò)的原理圖，但浮球控制原理未改變）：

圖1： 原設(shè)計(jì)的電氣原理圖

下面簡(jiǎn)述兩臺(tái)水泵都在自動(dòng)狀態(tài)時(shí)的工作原理。通過(guò)圖1可知：當(dāng)水位上升，低水位浮球開(kāi)關(guān)FK低閉合，中間繼電器KA5線圈得電，KA5常開(kāi)觸點(diǎn)吸合（端子28、29接通），為水泵的啟動(dòng)做好準(zhǔn)備，。當(dāng)水位繼續(xù)上升，到達(dá)中水位時(shí)，F(xiàn)K中接通，這時(shí)中間繼電器KA1線圈通過(guò)KA4、KA2的常閉觸點(diǎn)和FK中、KA5的常開(kāi)觸點(diǎn)得電吸合，并自保，KA1的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，KM1線圈得電，第一臺(tái)潛水泵工作；同時(shí)KA4線圈得電吸合并自保，這樣KA2線圈回路的29、34端子接通，為下一過(guò)程啟動(dòng)潛水泵做準(zhǔn)備；當(dāng)水位繼續(xù)上升，到達(dá)高水位時(shí)，浮球開(kāi)關(guān)FK高接通，KA6線圈得電吸合，這時(shí)KA3線圈得電吸合并自保，這樣KM2線圈得電吸合，第二臺(tái)潛水泵工作，這時(shí)兩臺(tái)泵同時(shí)工作，進(jìn)行排水，水位開(kāi)始降低。等水位降低到低水位浮球開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，KA5線圈失電，原來(lái)吸合的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，這樣KM1、KM2線圈失電，兩臺(tái)水泵同時(shí)停止工作。等到水位再次上升，超過(guò)低水位， FK低接通，為第二次啟動(dòng)潛水泵做好準(zhǔn)備，水位繼續(xù)上升，到中水位時(shí)，浮球開(kāi)關(guān)FK中接通。這次，由于上次KA4吸合并自保，這樣，KA2線圈得電吸合并自保， KA2常開(kāi)輔助觸點(diǎn)閉合， KM2線圈得電吸合，第二臺(tái)水泵首先開(kāi)始工作進(jìn)行排水， KA2常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)， KA4線圈失電， KA4的常閉、常開(kāi)輔助觸點(diǎn)恢復(fù)原狀，為下一過(guò)程的KA1吸合做準(zhǔn)備。也就是說(shuō)：在相鄰的兩個(gè)工作周期中，兩臺(tái)水泵交替首先工作，互為備用。

問(wèn)題的分析

在實(shí)際使用過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)浮球開(kāi)關(guān)質(zhì)量不是很穩(wěn)定，損壞較多，不能正常的接通。

通過(guò)上圖分析可以看出，在自動(dòng)狀態(tài)下，如果低水位浮球開(kāi)關(guān)出現(xiàn)問(wèn)題不能接通，中間繼電器KA5線圈不能得電，其常開(kāi)接點(diǎn)始終不能閉合，這樣水位到達(dá)中水位和高水位時(shí)，兩臺(tái)潛水泵都不能自動(dòng)啟動(dòng)，從而不能進(jìn)行正常排水。若低水位浮球開(kāi)關(guān)正常，中水位浮球開(kāi)關(guān)不能正常接通，那么KA1或KA2就不能得電吸合，水泵仍不能正常啟動(dòng)；同樣水位到達(dá)到高水位時(shí)， KA3仍不能得電吸合，水泵還是不能正常啟動(dòng)，也就是說(shuō)，只要低水位浮球開(kāi)關(guān)或中水位浮球開(kāi)關(guān)有一個(gè)不能正常工作，那么水位到達(dá)高水位后，潛水泵都不能正常啟動(dòng)，進(jìn)行排水，這樣就會(huì)出現(xiàn)水淹軌行區(qū)隧道，影響行車(chē)安全。

對(duì)控制原理進(jìn)行優(yōu)化

為了減少浮球開(kāi)關(guān)對(duì)潛水泵排水的影響，做到只要低水位浮球開(kāi)關(guān)或中水位浮球開(kāi)關(guān)有一個(gè)浮球開(kāi)關(guān)正常工作，就能至少保證有一臺(tái)潛水泵進(jìn)行排水工作。將原控制原理進(jìn)行如下優(yōu)化，見(jiàn)圖2。

圖2 修改后的電氣原理圖

優(yōu)化后的原理，見(jiàn)圖2的虛框所示：①增加一中間繼電器KA7，由中水位浮球開(kāi)關(guān)FK中控制，②同時(shí)將原圖中的29號(hào)端子在KA3/KA6處斷開(kāi)，將KA5的另一常開(kāi)觸點(diǎn)和KA7的常開(kāi)觸點(diǎn)并接，一端接到25號(hào)端子，另一端接到KA3/KA6并接的端子上，③原圖中的FK中改接為KA7的另一常開(kāi)觸點(diǎn)。

通過(guò)圖2分析，在三只浮球開(kāi)關(guān)完好的情況下，兩臺(tái)水泵的工作原理不變，但當(dāng)有浮球開(kāi)關(guān)損壞的情況下，浮球之間的聯(lián)系發(fā)生變化：

4.1、若低水位浮球開(kāi)關(guān)FK低觸點(diǎn)不能正常接通，水位達(dá)到中水位后，浮球開(kāi)關(guān)FK中吸合，為啟動(dòng)水泵做好準(zhǔn)備，水位繼續(xù)上升到高水位后，F(xiàn)K高接通，KA6線圈得電吸合，KA6常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，KA3線圈得電吸合并自保，KM1/KM2線圈得電吸合，兩臺(tái)水泵同時(shí)啟動(dòng)，進(jìn)行排水。等到水位低于中水位后，水泵才停止工作。

4.2、若中水位浮球開(kāi)關(guān)FK中觸點(diǎn)不能正常接通，水位在低水位時(shí)，浮球開(kāi)關(guān)FK低接通，KA5線圈得電吸合，KA5常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，水位達(dá)到高水位后，F(xiàn)K高閉合，KA6線圈得電吸合，KA6常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，KA3線圈得電吸合并自保，KM1/KM2線圈得電吸合，兩臺(tái)泵同時(shí)啟動(dòng)，進(jìn)行排水，等到水位低于低水位后，水泵才停止工作。

4.3、當(dāng)高水位浮球開(kāi)關(guān)損壞，水泵在中、低水位的控制保持不變，一臺(tái)水泵工作，但兩臺(tái)泵可在相鄰兩次啟動(dòng)中進(jìn)行切換。

結(jié)論

通過(guò)以上分析，對(duì)都會(huì)泵的控制原理進(jìn)行優(yōu)化后，解決了中、低水位浮球開(kāi)關(guān)只要有一只不能正常接通，兩臺(tái)水泵就不能自動(dòng)工作的問(wèn)題，保證了在低水位、中水位和高水位浮球開(kāi)關(guān)只要有兩只能正常工作，就能進(jìn)行排水。從而保證了設(shè)備的可靠運(yùn)行。