W artykule poruszona została tematyka dotycząca pomp i studni głębinowych, występujących w stacjach uzdatniania wody, oraz kabli zasilająco-sterujących z nimi związanych. Pokazane zostały wybrane produkty firmy Helukabel, mogące znaleźć zastosowanie w opisywanych instalacjach.

Stacja uzdatniania wody to miejsce, w którym woda surowa dzięki procesom technologicznym jest uzdatniana i dostarczana do odbiorców. Pompy głębinowe tłoczą wodę surową przez zestaw filtrów do zbiorników retencyjnych, z których dalej woda uzdatniona tłoczona jest za pomocą pomp zestawu pompowego do sieci wodociągowej. Pompy głębinowe wody czystej stanowią jeden z elementów Stacji Uzdatniania Wody. Innym przeznaczeniem pomp głębinowych może być praca w systemach tłoczenia i podwyższania ciśnienia cieczy w procesach technologicznych, obniżania poziomu wód gruntowych, instalacjach nawadniających i innych instalacjach bytowych.

Rozdzielnica w stacji uzdatniania wody

W budynku stacji uzdatniania wody o standardowym stopniu skomplikowania urządzeń technologicznych znajdują się rozdzielnice: rozdzielnica technologiczna RT oraz rozdzielnica zestawu pompowego, zwana również rozdzielnicą zestawu hydroforowego RHZ.

Mogą być również zainstalowane inne rozdzielnice, takie jak rozdzielnica główna RG (zasilająca np. potrzeby własne obiektu, rozdzielnice RT i RZH), rozdzielnica zasilająco-sterująca lampy UV lub coraz częściej spotykana rozdzielnica instalacji fotowoltaicznych.

Rozdzielnica technologiczna RT zasila i steruje m.in. pompami głębinowymi, dmuchawą, pompą płuczną, przepustnicami i elektrozaworami. Jest ona także miejscem przyłączenia takich elementów pomiarowo-kontrolnych jak sygnalizatory poziomu wody w zbiornikach retencyjnych wody uzdatnionej, zbiorniku reakcji, wodomierzy/przepływomierzy oraz przetworników ciśnienia. Rozdzielnica zestawu hydroforowego RZH zasila i steruje pompami do celów bytowych i pożarowych sieci wodociągowej.

Układ zasilania i sterowania pompami głębinowymi, dmuchawą oraz pompą płuczną przeważnie projektowany jest w oparciu o softstarty. W przypadku pomp zestawu hydroforowego układ zasilania i sterowania wykonywany jest najczęściej z zastosowaniem przetwornic częstotliwości dla każdej pompy.

Taki układ sterowania pozwala na najpłynniejszą regulację ciśnienia w sieci wodociągowej, nie uzależnia regulacji ciśnienia tylko od jednej przetwornicy częstotliwości oraz dobrze zabezpiecza pompy przed przeciążeniem.

Podstawowe zasady doboru przewodów zasilających pompy głębinowe:

·         dobór kabla odpornego na zanurzenie w wodzie,

·         dobór kabla odpornego na temperaturę tłoczonej wody,

·         dobór kabla z atestem PZH,

·         obliczenie obciążalności prądowej długotrwałej,

·         obliczenie dopuszczalnego spadku napięcia,

·         sprawdzenie wytrzymałości mechanicznej,

·         sprawdzenie skuteczności ochrony przeciwporażeniowej.

 

 

Dobór kabli

W poniższym przykładzie pokazano dobór kabli zasilająco-sterujących prowadzących od rozdzielni technologicznej, zlokalizowanej w budynku stacji uzdatniania wody, do studni głębinowych.

Wszystkie kable można podzielić na zasilające i sygnalizacyjno-sterujące. W omawianym przypadku dobrano kable zasilające i sygnalizacyjne do studni głębinowej z pompą o mocy 7,5 kW. W ujęciach wody projektuje się zazwyczaj prefabrykowane obudowy studni głębinowych,

  1. typu „Lange”. Obudowa jest fabrycznie wyposażona w skrzynkę przyłączeniową. Kable wprowadzone są na stałe do skrzynki przyłączeniowej na listwę zaciskową.
  2. Kable zasilające:
  • Kabel zasilający pompę głębinową: kabel zasilający ziemny NYY-J 4 x 6 mm2 do skrzynki przyłączeniowej w obudowie studni; kabel zasilający podwodny Clean Cable 4G6 firmy Helukabel od skrzynki przyłączeniowej do pompy głębinowej,
  • kabel zasilający ogrzewanie obudowy studni NYY-J 3 x 2,5 mm2 (kabel zasilający ziemny).
  1. Kable sygnalizacyjno-sterujące:
  • Kabel sygnalizacyjny z sondy hydrostatycznej NYCY 3 x 1,5 mm2 (ciągły pomiar poziomu wody w studni głębinowej; kabel ziemny stosowany jako sterowniczy do przesyłu impulsów sterujących i regulujących),
  • kabel sygnalizacyjny przetwornika ciśnienia NYCY 3 x 1,5 mm2 (ciągły pomiar ciśnienia tłoczenia wody; kabel ziemny stosowany jako sterowniczy do przesyłu impulsów sterujących i regulujących),
  • kabel sygnalizacyjny z wodomierza NYCY 3 x 1,5 mm2 (pomiar ilości wody za pomocą wodomierza z nadajnikiem impulsów),
  • kabel sygnalizacyjny otwarcie włazu NYY-J 3 x 1,5 mm2 (sygnalizacja otwarcia włazu za pomocą łącznika krańcowego).

Inne kable

Często można spotkać się z przypadkiem, w którym z uwagi na dość znaczną odległość od stacji uzdatniania wody pompy zasilane są z rozdzielnicy RT, a pozostałe informacje dotyczące studni przesyłane są z lokalnej rozdzielnicy zasilająco-sterującej. Wówczas informacje przekazywane są za pomocą protokołu komunikacyjnego przy użyciu przewodu, np. typu RE-2Y (St) Yv 4 x 2 x 0,75.

Od rozdzielni do skrzynki przyłączeniowej w obudowie studni należy zaprojektować linię kablową NYY-J 4 x 6 mm2 do montażu w ziemi, kabel odporny na warunki atmosferyczne i uszkodzenia mechaniczne. Od skrzynki przyłączeniowej w obudowie studni do silnika pompy głębinowej należy zamontować kabel podwodny przeznaczony do pracy w wodzie pitnej z atestem PZH, np. Clean Cable typ 4G6 firmy Helukabel.

W zakresie okablowania pomp głębinowych projektant instalacji zazwyczaj dobiera ziemny przewód zasilający od rozdzielni technologicznej do studni głębinowej. W projektach budowlanych i wykonawczych pomijany jest dobór kabla podwodnego (od skrzynki przyłączeniowej w obudowie studni do silnika pompy głębinowej). Odpowiedzialność przenoszona jest domyślnie na wykonawcę instalacji oraz producenta pomp głębinowych.

W powyższym artykule pokazano, jakie rodzaje kabli zasilających i sterujących należy zaprojektować do studni głębinowej w typowej stacji uzdatniania wody. Punktem wyjścia jest zawsze branża technologiczna, która definiuje liczbę odbiorników oraz sposób ich zasilania i sterowania.

mgr inż. Marcin Burdajewicz,

mgr inż. Adam Masłowski

przy współpracy z firmą HELUKABEL Polska Sp. z o.o.