給排水設(shè)備的電氣控制安裝與調(diào)試研究

莊洪啟

摘 要：在建筑工程中，給排水系統(tǒng)是能耗大戶(hù)，其中給水系統(tǒng)的能耗又要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于排水系統(tǒng)。故此，為了實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能降耗的目標(biāo)，需要采取相應(yīng)的措施降低給排水系統(tǒng)尤其是給水系統(tǒng)的能耗。基于此點(diǎn)，本文首先介紹了給排水設(shè)備中水泵變頻控制系統(tǒng)的安裝要點(diǎn)，隨后對(duì)給排水設(shè)備中的水泵變頻控制系統(tǒng)調(diào)試進(jìn)行論述。期望通過(guò)本文的研究能夠?yàn)橥?lèi)工程提供借鑒參考。

關(guān)鍵詞：給排水 變頻控制 安裝 調(diào)試

中圖分類(lèi)號(hào)：TU85 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）07（a）-0064-01

通過(guò)對(duì)建筑給水系統(tǒng)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，給水水泵每天高峰用水（滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行）的時(shí)間約為3～4 h左右，而其余大部分時(shí)間僅為高峰用水期的30%～40%左右，若是水泵始終處于滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，勢(shì)必會(huì)造成大量的能源浪費(fèi)。為此，可以對(duì)給水水泵采用變頻控制的方式，借此來(lái)控制水泵的轉(zhuǎn)速，這樣便可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能降耗的目標(biāo)。下面本文重點(diǎn)對(duì)給排水設(shè)備中的給水水泵變頻控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試進(jìn)行論述。

1 給排水設(shè)備中水泵變頻控制系統(tǒng)的安裝要點(diǎn)

1.1 安裝工藝流程

（1）水泵電機(jī)的變頻控制系統(tǒng)的安裝工藝應(yīng)當(dāng)與水泵、管道、電氣安裝等分項(xiàng)工程配合施工，并以設(shè)備安裝作為主線(xiàn)。設(shè)備安裝的具體工藝過(guò)程包括：基礎(chǔ)檢查、設(shè)備檢驗(yàn)、運(yùn)輸就位、調(diào)整固定等等。

（2）電氣安裝主要包括以下工序：管線(xiàn)預(yù)埋、穿線(xiàn)、安裝盤(pán)柜、檢查、接線(xiàn)以及試驗(yàn)等等。

（3）在變頻控制系統(tǒng)安裝中，技術(shù)難度相對(duì)較大的工序包括：儀表校驗(yàn)、預(yù)埋管線(xiàn)、控制設(shè)備安裝、調(diào)試等等。

（4）試車(chē)。單機(jī)試車(chē)應(yīng)當(dāng)由各個(gè)專(zhuān)業(yè)配合進(jìn)行；聯(lián)動(dòng)試車(chē)的基本要求如下：先陸續(xù)投入顯示儀表，在全部?jī)x表試運(yùn)行正常之后，由手段切換至自動(dòng)控制，再模擬供水需求對(duì)工況進(jìn)行變換，變頻控制設(shè)備應(yīng)當(dāng)能夠?qū)Ω鞣N工況作出響應(yīng)，并控制水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨工況變化而變化。

1.2 關(guān)鍵設(shè)備選擇

（1）變頻控制器。選用的變頻控制器應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足如下要求：變頻控制器的一次電流應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足電機(jī)全負(fù)荷運(yùn)行的要求，載流量應(yīng)當(dāng)為電機(jī)額定電流的1.2～1.5倍左右，一次線(xiàn)路設(shè)備的耐壓強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)為電機(jī)電壓的1.5倍；變頻器的頻率應(yīng)當(dāng)在0～50 Hz這一區(qū)間范圍內(nèi)。

（2）控制儀表。在本系統(tǒng)中，控制儀表主要包括緩閉止回閥和流量孔板，在選擇時(shí)，其公稱(chēng)壓力等級(jí)與直徑均應(yīng)當(dāng)與管道相一致，同時(shí)，在安裝的過(guò)程中，既可以與管段相垂直，也可以與管道保持水平，但必須注意的是，應(yīng)當(dāng)與主管道閥門(mén)或是管件之間保持500mm以上的距離，這樣能夠有效防止管道內(nèi)部的介質(zhì)流速突然發(fā)生變化影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性；儀表三閥組的公稱(chēng)通徑為DN10，公稱(chēng)壓力2.5 MPa；儀表導(dǎo)壓管道采用的是10#無(wú)縫鋼管；水錘消除器的排水口直徑一般只需要為主管道直徑的50%～80%

即可，它的主要作用是當(dāng)管道系統(tǒng)出現(xiàn)水錘時(shí)，消除器自行啟動(dòng)，并將大量的水排除，借此來(lái)消除水錘現(xiàn)象，基于這一原因，消除器的排水管道應(yīng)當(dāng)與地面水池相連接，同時(shí)也可以與給水管道的入口相連接。

1.3 安裝操作要點(diǎn)

（1）在安裝電氣、儀表以及預(yù)埋信號(hào)管線(xiàn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)與土建工程的地面和墻面施工配合進(jìn)行。同時(shí)，各類(lèi)電氣元件、控制設(shè)備以及儀表等全部應(yīng)當(dāng)與設(shè)計(jì)或是批準(zhǔn)文件的要求相符；材料、設(shè)備等則應(yīng)當(dāng)三證俱全，儀表需要進(jìn)行校驗(yàn)，并由校驗(yàn)單位出具合格報(bào)告之后方可進(jìn)行安裝；閥門(mén)應(yīng)當(dāng)在安裝現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)，并由相關(guān)人員進(jìn)行詳細(xì)記錄；水泵的電氣動(dòng)力系統(tǒng)以及控制設(shè)備應(yīng)當(dāng)與水泵安裝在同一房間內(nèi)，安裝時(shí)，應(yīng)當(dāng)與水泵保持10 m左右的距離，應(yīng)當(dāng)避免安裝在潮濕的位置處，盡可能選在易于使用、檢查和維修的地方。

（2）電氣的動(dòng)力設(shè)備、控制盤(pán)柜以及各類(lèi)元件等均應(yīng)當(dāng)與設(shè)計(jì)要求相符，并且全部需要具備三證和電氣原理圖以及接線(xiàn)圖。同時(shí)，要確保內(nèi)部?jī)x表齊全，接線(xiàn)正確，絕緣良好，通常情況下，儀表信號(hào)以及控制電纜線(xiàn)路的相間絕緣電阻應(yīng)當(dāng)大于20 MΩ；在對(duì)一次動(dòng)力線(xiàn)路以及儀表控制線(xiàn)路進(jìn)行接線(xiàn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)確保接線(xiàn)正確、絕緣良好，需要進(jìn)行固定的線(xiàn)路應(yīng)當(dāng)保證固定牢靠；必須在重要的線(xiàn)路接線(xiàn)端子上設(shè)置相關(guān)標(biāo)志。

（3）所有的動(dòng)力設(shè)備、電氣線(xiàn)路以及控制盤(pán)柜的金屬穿線(xiàn)管、電纜橋架等均應(yīng)當(dāng)采取可靠的方式進(jìn)行接地，同時(shí)，管件連接的位置處和電纜橋架接頭的位置處，應(yīng)當(dāng)安裝接地跨接線(xiàn)。

1.4 質(zhì)量與安全措施

（1）質(zhì)量控制措施。為了確保安裝的整體質(zhì)量，可采取如下控制措施：給水水泵的安裝與固定校正必須與相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求相符；安裝完畢后需要繪制詳細(xì)的竣工圖和接線(xiàn)圖，并對(duì)所有的運(yùn)行參數(shù)及零部件清單進(jìn)行收集、整理、歸檔；正確編寫(xiě)運(yùn)行操作規(guī)程，并交付使用單位。

（2）安全措施。各個(gè)工作在進(jìn)行安裝作業(yè)時(shí)，必須嚴(yán)格按照相關(guān)操作規(guī)程進(jìn)行作業(yè)；安裝過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)確保用電安全，可在施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)行三相五線(xiàn)制，同時(shí)，要正確使用儀器儀表；起重運(yùn)輸、儀表校驗(yàn)以及試車(chē)完畢后，必須及時(shí)將電源切斷，以免發(fā)生觸電事故；當(dāng)系統(tǒng)、元件以及機(jī)械設(shè)備等出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)當(dāng)先將工作電源切斷，然后再進(jìn)行檢查和維修，不得帶電進(jìn)行檢修作業(yè)。

2 給排水設(shè)備中水泵變頻控制系統(tǒng)調(diào)試

當(dāng)電氣動(dòng)力系統(tǒng)、儀表、水泵以及管道系統(tǒng)等等全部安裝完成之后，應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行單機(jī)試驗(yàn)，具體做法如下：甩開(kāi)儀表的測(cè)量回路和變頻系統(tǒng)，并在工頻狀態(tài)下進(jìn)行試驗(yàn)，主要包括電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)試車(chē)、帶動(dòng)水泵運(yùn)行試車(chē)、止回閥和水錘消除器開(kāi)啟與閉合試驗(yàn)等等。

在單車(chē)試驗(yàn)完畢后，需要對(duì)儀表進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，具體做法如下：依次將平衡閥、正壓和負(fù)壓閥門(mén)打開(kāi)，然后將變頻器的直流電源接通，當(dāng)變頻器通電之后，孔板測(cè)出壓差信號(hào)并將之發(fā)送給壓差變送器，在由壓差變送器將之轉(zhuǎn)換為4～20 mA的壓差信號(hào)電流，通常情況下，該電流值的變化與流量變化的平方成正比，實(shí)際的讀數(shù)可以從流量顯示表中的讀出，通過(guò)切換還能夠讀出累計(jì)的流量數(shù)據(jù)。當(dāng)切斷工頻電源之后，投入變頻電源，系統(tǒng)能夠正常工作，則表明調(diào)試成功，此時(shí)便可正式投入運(yùn)行。在給水水泵實(shí)現(xiàn)變頻控制后，水泵轉(zhuǎn)速只需要1/3左右，也就是說(shuō)，轉(zhuǎn)速降低了2/3，電動(dòng)機(jī)的功率消耗也隨之下降，約為29.6%左右，進(jìn)一步降低了電能消耗量。

3 結(jié)論

總而言之，給排水設(shè)備的電氣控制安裝與調(diào)試是一項(xiàng)較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工作，由于整個(gè)過(guò)程中涉及的內(nèi)容較多，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都可能對(duì)整體安裝質(zhì)量造成影響，由此還會(huì)間接影響調(diào)試工作的順利進(jìn)行。為此，必須在安裝過(guò)程中，了解并掌握安裝技術(shù)要點(diǎn)，并采取相應(yīng)的措施控制好安裝質(zhì)量，為后續(xù)的調(diào)試工作打好基礎(chǔ)，只有這樣，才能保證控制系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，也才能使給排水設(shè)備實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，這對(duì)于建筑總體能耗的降低具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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