Грамотний підбір кабелю для насоса для свердловин – на що потрібно звернути увагу
Перш ніж опустити занурювальний насос у пробурену для води свердловину, необхідно правильно підібрати дроти для його підключення. Кабель для свердловинного насоса повинен відповідати всім вимогам, включаючи і санітарні. Інакше можливе не тільки швидке виведення обладнання з ладу, а й заподіяння шкоди здоров'ю всіх домочадців. Розглянемо, що потрібно звернути увагу під час підбору кабельної продукції.
Вимоги до кабелю
До будь-якої кабельної продукції повинен додаватись сертифікат. У ньому докладно вказуються всі характеристики, якими має товар. Але все, що в ньому заявлено, обов'язково має відповідати дійсності. Інакше кабель буде не в змозі надійно та якісно працювати в тих умовах, для яких купується. Тому не слід купувати товар у сумнівних торгових точках, навіть якщо його ціна є дуже спокусливою.
Основні пункти вимог до кабелю для занурювальних насосів:
- Володіння водонепроникною ізоляцією.
- Здатність витримувати великий тиск води.
- Відповідність ГОСТ Р51777-2001.
- Узгодження з нормами СанПіну при контакті з питною водою.
- Має необхідний переріз для роботи при заданому навантаженні.
Є й другорядні вимоги до глибинного кабелю для занурювальних насосів. Але вони також не менш важливі. Наприклад, його довжина та гнучкість. Перший параметр залежить від дальності точки підключення до джерела живлення. Чим більша відстань, тим товщі підбирається переріз проводів.
На роботу лінії також впливає кількість місць її з'єднань, якщо доведеться нарощувати дроти. І чим більше таких точок, тим нижчою стає надійність електричної магістралі. Тому необхідно точно виміряти довжину майбутньої траси та придбати потрібну кількість кабелю одним шматком.
Гнучкість справді відіграє вже другорядну роль. На неї впливає товщина дроту та матеріал його оболонки. При виборі діаметра кабелю, потрібно врахувати, що він повинен легко проходити в свердловину і надалі не заважати її обслуговуванню. Наприклад, коли потрібно негайно підняти насос для профілактики або ремонту.
Наслідки при неправильному виборі
Якщо сертифікат товару не вказано така властивість, як водонепроникність, то такий кабель використовувати категорично не можна. Повіривши запевненням продавця, що дроти мають відмінну ізоляцію, можна піддати не жартівливому ризику роботу всього обладнання.
Використання кабелів ПВС (з проводами, закритими простою ізоляцією вінілу) дозволено тільки для приміщень. Застосування в свердловині неминуче призведе до виведення з ладу електродвигуна. Причому мотор, що перегорів, можливо навіть не підлягатиме відновленню.
Неправильний розрахунок та вибір недостатнього перерізу для проводів призведе до їх регулярного перегріву. Чим триваліше працюватиме обладнання на відкачування води зі свердловини, тим швидше розпочнуться процеси плавлення ізоляції. А втративши свій основний захист, кабель зазнає короткого замикання з непередбачуваними наслідками. І найгіршим варіантом може бути вихід з ладу всієї системи електрики будинку.
Перегрів та коротке замикання кабелю може статися, якщо не врахувати фазність живлення. Якщо до трифазного джерела під'єднати дроти лише з трьома жилами, вони незабаром не витримають навантаження. Наслідки торкнуться не тільки електродвигуна насоса, а й усі проводки в будівлі.
Недостатнє переріз проводів призводить до втрати продуктивності. У мережі спостерігатиметься підвищення опору. Через це зменшується потужність. А отримуючи її менше ніж потрібно, помпа не зможе видати своїх максимальних можливостей.
Якщо у кабелю ізоляція не відповідає санітарним нормам, а його застосовують для питного колодязя, то можна наразити на всіх мешканців будинку, які користуються джерелом. На будь-якому матеріалі, який стикається з їжею, повинен стояти штамп, що підтверджує повну нешкідливість. А більшість ізоляцій неминуче виділяють різні токсини. Тому кабельна продукція має чітке розмежування – на промислові та побутові потреби.
Пропозиції ринку
Розглянемо популярні марки кабелю для насоса, які пропонує надійний виробник. Достовірність останнього затвердження підтверджує наявність гарантії товару. І чим вона довша, тим якісніша дроти.
Наприклад, торгові марки Pedrollo та Водолій виробляють першосортне насосне обладнання. Але вони пішли далі та налагодили випуск добротних електричних кабелів, які за всіма параметрами підходять до їхньої основної продукції. Плюс до всього, комплектують свої помпи та іншими необхідними дрібницями – сталевими тросиками та сполучними елементами.
А знаменита данська компанія Grundfos (Грундфос) до своїх глибинних насосів випускає спеціальний кабель підводний. До того ж, на всі свої помпи вона встановлює електродвигуни власного виробництва. Також займається їх комплектуючими.
Кабель ВПП
Продукція вітчизняного виробництва дуже гарної якості. Йде в комплектації до відцентрових насосів типу ЕЦВ. Розшифровка назви говорить про те, що кабель водонавантажувальний (В), ізоляція жил виконана з поліетилену високого тиску (П), а зовнішня оболонка з поліетилену (П).
У проводах використовується багатодротяна мідна жила. Це робить кабель досить гнучким на відміну продукції з монолітним проводом. При виборі слід врахувати, що такий кабель одножильний. Тому треба не забувати цієї особливості при розрахунках. Буває варіант виконання жили з алюмінію. І тут до назви додається велика «А».
Підходить для електричних мереж напругою до 1000 і частотою змінного струму в 50 Гц. Витримує тиск до 6.86*106 Па. Відмінно витримує діапазон температур від -40 до +80 °C. Потребує фіксованого монтажу, хоч має другий клас гнучкості.
Виробниками надається гарантія на 2,5 роки, а міняти кабель на новий рекомендується кожні 6 років. Але слід також брати до уваги температуру навколишнього середовища. Якщо вона піднімається до +50 °C, ресурс роботи буде всього 32 000 годин. А при досягненні дозволеного максимуму він падає ще вдвічі.
Розмірний ряд поперечного перерізу дуже широкий від 1,2 до 70 мм 2 . Цей параметр обов'язково вказується у назві. Наприклад, кабель для занурювальних насосів ВПП-2,5 має жилу перетином у два з половиною квадратних міліметри. Опір ізоляції при напрузі 380 становить 1000 МОм. А за 660 – 2500.
Кабель із маркуванням ВПВ відрізняється від попереднього зовнішньою оболонкою. Вона у нього вінілова (ПВХ). Діапазон робочих температур у нього менше від -15 до +65 °C. А монтаж потрібен лише стаціонарний. У місцях, де є блукаючи струми, потрібне застосування спеціального кабелю ВПО. Він відрізняється від аналогів свого класу наявністю мідної дротяної обмотки між жилами та оболонкою. Вона виконує роль захисного екрану та нейтралізує електричні перешкоди.
Кабель КВВ
Серія використовується для питних свердловин. Розшифровка назви говорить, що це контрольний кабель з ізоляцією жил та зовнішньою оболонкою із ПВХ пластикату. Причому між проводами та зовнішньою ізоляцією додатково розташована водоблокуюча обмотка. Вона зможе виручити у разі пошкодження оболонки. Основне призначення – водозанурювальне, але також застосовується для будь-яких приміщень або прокладки на відкритому повітрі.
Кабель відрізняється кількістю жил - від 3 до 5. А матеріалом для їхнього виготовлення служить тільки мідь. Тому клас гнучкості у проводів доходить до 4. Але якщо перетин жив вище 6 мм 2 то категорія гнучкості у кабелю третя. Через здатність витримувати дуже великий тиск, використовується навіть у артезіанських свердловинах. А максимально допустима глибина занурення становить половину кілометра.
Призначений для роботи в мережі з напругою не більше 660 В та частотою змінного струму до 400 Гц. Розрахований на 25 років експлуатації, що дуже вигідно відрізняється від серії ВПП. А робочий діапазон температур від -40 до +70 °C. Монтаж можна застосовувати як фіксований, так і рухливий. У продажу є конструкція, у якої нульовий провід виділяється меншим діаметром.
Форма кабелю для свердловини – кругла. Але є варіант і у плоскому виконанні. Він маркується КВВ-П. І більше нічим від прототипу не відрізняється. Також є у продажу силова модель з оболонкою із етиленпропіленової гуми (EPR), дозволеної для використання у питній воді. Завдяки їй жили можуть навіть за підвищеної від норми температури не втрачати свою пропускну здатність. А клас гнучкості сягає 5. Маркується – КВР.
Кабель КГ
Кабель гнучкий (так розшифровується виріб) відповідає всім критеріям для використання у питних колодязях. Цілком не поглинає вологу і має інертність щодо органолептичних показників води. Тобто входить до категорії харчових.
Підходить для електричних мереж з напругою до 660 В. Зберігає всі параметри при температурі від -40 до +50 °C. Має гумове обплетення як струмопровідних жил, так і зовнішньої оболонки. Дозволяється його занурення на глибину до 50 метрів.
На маркуванні можуть бути додаткові літери, які говорять про деякі особливості. "Т" означає, що кабель підходить для тропічного клімату. «ХЛ» – що виріб виготовлений для північних регіонів. "Н" каже, що його ізоляція не підтримує горіння.
Кабель КПБК-90
Використовується лише в промислових масштабах, оскільки має дуже потужні параметри. Наприклад, може застосовуватися в мережах з напругою до 3300 В. Може працювати в екстремальних умовах з температурою навколишнього середовища до +90 °C.
Витримує значні механічні навантаження, оскільки захищений бронею із сталевої оцинкованої стрічки. Здебільшого застосовується у нафтових свердловинах. Виробник дає йому гарантію – щонайменше 18 місяців.
Кабель ПВС
Абревіатура розшифровується легко. "П" означає, що це провід. «В» – що жила поміщена у вінілову оболонку. А «С» каже, він призначений для з'єднання. В останньому випадку мається на увазі, що кабель відмінно підходить як подовжувач для комутації між собою електроприладів або підключення їх до електромережі.
Має відмінну гнучкість, оскільки жили виготовляються з міді, а ізоляція дуже еластична. Діапазон перерізу самого дроту дуже великий. Буквально на усі випадки життя. Відмінно підходить як для однофазної, так і трифазної мережі. Робочий діапазон температури від -25 до +40 °C. Термін служби – 6 років, при гарантії 2 роки.
Кабель ПВС значно дешевший за будь-який з перелічених вище. З однієї простої причини. Він не дуже любить вологу. При тривалому знаходженні у воді, його ізоляція приходить у непридатність. Тому під'єднувати його безпосередньо до глибинного насоса категорично не можна.
Оскільки водонепроникні кабелі мають високу вартість (особливо для питних свердловин), то багато власників ділянок, на яких є колодязь, йдуть на невеликі хитрощі. Купують дроти з водовідштовхувальної оболонкою рівно по глибині свердловини. А вже по поверхні використовують звичайний кабель ПВС як подовжувач. Щоб підключити насосне обладнання до джерела живлення.
Параметрів у будь-якого кабелю, на який необхідно звернути особливу увагу, два. Це переріз струмопровідної жили та її ізоляція. Тому дуже важливо вміти розрахувати потрібний діаметр дротів і розбиратися у матеріалах, з яких виготовляють оболонку.
Підбір перерізу
Товщина струмопровідної жили має дуже велике значення. Від її правильного вибору залежить, наскільки продуктивно працюватиме обладнання. Якщо перетин жили буде недостатнім, то в електричному ланцюзі почне підвищуватися опір. Це призведе до того, що частина потужності піде виділення тепла (нагрівання жили).
Це вплине на продуктивність насоса. Отримуючи менше потужності, він не дасть своїх максимальних можливостей. Також постраждає ізоляція дротів. Поступовий процес висушування зменшить захисні характеристики. А це загрожує коротким замиканням.
Для розрахунку перерізу необхідно знати такі параметри:
- Потужність насосного обладнання під час роботи.
- Токове навантаження насоса.
- Відстань від помпи до джерела живлення.
- Характер електричної мережі (однофазна чи трифазна).
Табличні дані
Найпростіший спосіб знайти потрібний переріз дроту для свердловинного насоса – це звернутися до готових табличних даних. Їх багато у різних довідниках. І вони досить точно вказують усі необхідні параметри. Дві з них можна розглянути на фото.
Знаючи споживану потужність свого насоса та відстань до джерела живлення, зовсім неважко знайти в таблиці необхідний переріз дроту. Наприклад, якщо при потужності електродвигуна 1,1 кВт необхідно підключити його до електрощита однофазної мережі, віддаленого на 60 метрів, то для цього знадобиться кабель з перетином жили 2,5 мм 2 .
А далі електрики мають прості правила. При підключенні до однофазної мережі використовується трижильний кабель, а до трифазної – чотирижильний. У першому випадку при підвищенні відстані до джерела живлення на кожні 10 метрів перетин необхідно збільшувати на 0,5 мм2 .
І при використанні насоса вищезгаданої потужності, до щитка, розташованого на відстані 70 метрів, вже потрібно брати кабель з перетином проводів 3 мм 2 . А якщо довжина магістралі сягає 100 метрів, знадобиться жила з перетином 4 мм 2 . При цьому не слід забувати, що переріз дроту – це площа чистого діаметра самої жили, без ізоляції. І тим більше не можна плутати його з товщиною кабелю.
Для трифазного мотора з такою ж потужністю знадобиться жила з перетином всього один квадратний міліметр, але кабель повинен бути чотирижильний. До того ж магістраль можна протягнути на відстань до 200 метрів. А понад цю довжину використовувати вже провід із площею 1,5 мм 2 .
Використання формул
Дуже важливим фактором при грамотному виборі кабелю для свердловини насоса є, наскільки великі втрати напруги. Це насамперед позначиться на роботі електродвигуна. Чим більша відстань від нього до джерела живлення, тим більше падає напруга в мережі.
Теоретично втрати повинні становити трохи більше 5 % від початкового значення. На практиці досвідчені електромонтажники рекомендують знижувати цю цифру до 3. Щоб залишалися запаси, які зможуть нейтралізувати пікові ситуації.
Перевірити табличні дані можна за допомогою спеціальних формул. Для цього шукаємо в технічному паспорті нашого насоса такий параметр, як струмове навантаження. Для двигуна потужністю в 1,1 кВт вона становитиме 7,3 А. Ще доведеться дізнатися питомий опір міді. Це постійне значення і воно дорівнює 0,0172 Ом×мм 2 /м.
Далі все просто. Спочатку знаходимо опір обраного нами дроту. У нашому випадку потрібно питомий опір міді (0,0172) перемножити на відстань від насоса до джерела живлення (60 метрів), а отриманий – поділити на переріз жили (2,5 мм2 ). У результаті одержуємо таку цифру – 0,4128. А оскільки струм йде однією жилою і повертається іншою, то отримане необхідно помножити на два. І це означає, що вибраний кабель має опір 0,8256 Ом. Округлюємо для зручності у бік – 0,83.
Після цього легко знайти втрати напруги, перемноживши струмове навантаження (7,3) з опором всього кабелю (0,83). Отримана цифра – 6,059 вкаже на кількість втраченої напруги. Далі залишається перевірити, чи це значення відповідає допустимому процентному змісту. Перемножуємо її на напругу в побутовій мережі (220) і ділимо на 100%. У результаті виходить – 2,75. Це означає, що підібраний перетин дроту 2,5 мм 2 ідеально підходить для наших умов. А от якби цифра вийшла вищою за три, то перетин необхідно збільшувати.
Ізоляція
Матеріалом оболонки кабелю для глибинного насоса є:
- гума;
- поліетилен;
- ПВХ;
- фторопласт.
У гумовому обплетенні у кабелю дуже гарна гнучкість. Сировина може бути як природною (каучук), так і синтетичною. Але незалежно від походження гумова оболонка має один серйозний мінус. Вона швидко зношується порівняно з іншими матеріалами.
Поліетиленова ізоляція вважається дуже надійною, оскільки добре чинить опір впливу різних агресивних середовищ. Вулканізований поліетилен чудово протистоїть підвищеній температурі. Звичайний аналог не рекомендується застосовувати у місцях, де буває надто спекотно. Оскільки при нагріванні матеріал стає стабільним.
ПВХ-ізоляція найдешевша зі всієї лінійки. Щоб надати їй достатньої еластичності, при виготовленні додають пластифікатори. А вони дещо знижують усі захисні властивості матеріалу. Але вберегти струмопровідні жили від вологи можуть на всі 100%.
А найкращою вважається фторопластова оболонка. При виготовленні жили спочатку покривають матеріалом, а потім піддають термічній обробці. В результаті «запікання» виходить ізоляція, яка не боїться хімічної, механічної, а також термічної дії. До того ж фторопласт абсолютно нейтральний і чудово підходить для питних колодязів.
Формально, кожен із матеріалів може мати категорію харчового. Але це не говорить, що будь-який водонепроникний кабель дозволяється використовувати в питній свердловині. І щоб не розповідав продавець цього товару, потрібно попросити підтвердити слова наявністю спеціального сертифікату. Причому за європейськими стандартами.
Країни, що випускають справжні гігієнічні сертифікати:
- Великобританія - WRAS.
- Франція - ACS.
- Італія - TIFQ.
- Німеччина - KTW.
Незалежні експерти з цих представництв проводять детальний аналіз. У разі позитивного закінчення досліджень видається документ, що дозволяє використання кабелю у питних системах. У сертифікаті вказується, що при довгостроковому зануренні у воду виріб не впливає на смак, колір та запах води. Чи не виділяє токсичних речовин, а також металевих частинок. І не сприяє зростанню бактерій. Тільки наявність такого документа може виправдати дуже високу вартість кабелю.
Підключення кабелю
Дуже важливо правильно з'єднати дроти із насосом. Контакт має бути надійним та повністю герметичним. Тому краще використовувати спеціальний пристрій у вигляді муфт, а не ризикувати, застосовуючи електротехнічну ізоляційну стрічку. Її водовідштовхувальні властивості дещо слабкі. Навіть при намотуванні на контакт товстого шару ізоленти небезпека виникнення короткого замикання велика, оскільки допустимий термін експлуатації у воді у матеріалу дуже невеликий.
Муфти
Для підключення кабелю до насоса застосовують або водонепроникну муфту заливного типу, або її термозбіжний варіант. Перший спосіб вважається найоптимальнішим. Але конструкція має дві недоліки. Перший дуже незначний. Полягає в тому, що після з'єднання проводів опускати насос у свердловину можна лише через 24 години, щоб дати застигнути компаунду.
Друга проблема в тому, що при використанні трижильного дроту необхідно застосування одразу трьох муфт. Це може не дозволити діаметр обсадної труби. А розміщення з'єднань в розбіг неминуче викличе перекіс помпи. Також у свердловині виникнуть биття. А це неприпустимо.
Проблеми вирішуються, якщо застосувати муфту заливки серії 91-NBA. Конструкція розроблена так, що з'являється можливість надійно створити всі три контакти в одному корпусі. У комплект муфти входить компаунд Scotchfil. Після заливання та полімеризації він наглухо закриває всі стики та додатково ізолює з'єднання проводів.
Термозбіжна муфта являє собою еластичну гільзу з водонепроникного вінілу з клейовим шаром усередині. У неї засовують один кінець дроту. Потім виробляють скручування жил і насувають гільзу на місце контакту. Після цього вінілову трубку розігрівають відкритим вогнем, і вона щільно охоплює з'єднання дротів.
Такий спосіб коштує трохи дешевше, ніж застосування муфти. Але експерти попереджають, що така сполука погано зазнає великого тиску. І на глибині понад 30 метрів термін служби термозбіжної гільзи починає швидко скорочуватися.
Тому найкращим місцем для її застосування є поверхня. І за допомогою неї можна надійно з'єднати водонепроникний кабель із звичайним дротом ПВС, який буде прокладений від джерела живлення для насоса. У такий спосіб можна добре заощадити на матеріалах.
Корисне відео
Без муфти
Деякі конструкції оголовка свердловини мають спеціальну клемну колодку. Вона дозволяє відмовитись від муфт при підключенні кабелю до насоса. Для її використання необхідно підготувати кінці дротів звичайним способом. Тобто зачистити ізоляцію приблизно на 10 мм від краю.
Потім жили вставляються в колодку за принципом - один навпроти одного. Притискний болт забезпечується надійний контакт. Але якщо сильно притягнути кріплення, то можна розплющити жилу до дрібних проводочків і тим самим послабити комунікацію.
А коли болт затягнутий недостатньо, то в клемній колодці з'являється іскріння. У цьому починаються процеси окислення. А згодом може оплавитись і сама колодка. Тому досвідчені сантехніки вважають за краще не використовувати модернізований оголовок. А застосовують один із способів з муфтами.
Комплектуючі насоси
Окрім грамотного вибору кабелю для насосного обладнання необхідно продумати ще деякі нюанси. Всі вони пов'язані з продуктивністю, захистом та зручністю. Розглянемо їх, починаючи з електротехнічної частини.
Якщо в побутовій мережі спостерігаються незначні стрибки напруги, це може погано вплинути на двигун помпи. Навіть невеликі збільшення напруги підвищують обороти двигуна. А робота з різкими змінами режиму призводить до прискореного зношування. Тому бажано оснастити обладнання інвертором (частотним перетворювачем).
Це доповнення не тільки надійно захистить двигун, а й зведе нанівець виникнення гідравлічних ударів. А також нейтралізує всі динамічні коливання у свердловині. Інвертор має бути оснащений датчиком температур, а підключають його через теплове реле.
Корисно мати у господарстві і бензиновий генератор. Він допоможе при аварійних відключеннях електрики. А на ділянці, на яку ще не підвели лінію електропередач, буде просто необхідним. Але особливості роботи такого обладнання вимагають обов'язкової наявності в комплекті до нього перетворювача частот.
Крім електротехнічного спрямування, потрібно подбати про зручності проведення профілактики чи ремонту. Йдеться про можливість швидко та легко витягти насос зі свердловини. Деякі власники не замислюючись витягують помпу або за шланг, що водоподає, або за кабель електроживлення.
Але це дуже небезпечно. По-перше, може статися урвище, як і шланга, так і проводів. По-друге, це неминуче призведе до перекосу помпи і може заклинити її в обсадній трубі. А таку аварію дуже важко ліквідувати.
Тому до насоса кріпиться страхувальний трос. Тим більше, що на помпі є спеціальне кільце. І воно чітко відцентроване, щоб уникнути перекосів під час підйому. А на кінці троса має бути затискач. Інший кінець страхувального каната кріпиться у районі оголовка свердловини те щоб він не провисав, а й був у натягнутому стані.
Діаметр тросу підбирається за вагою насосного обладнання. Причому враховується не тільки помпа, а й шланг, і кабель, що живить, і власна маса страхувального каната. Причому не можна забувати про запас. Тому суму приблизного підрахунку загальної ваги про всяк випадок збільшують у 2-3 рази. І вже за цими параметрами вибирають надійний трос.
Корисне відео
Висновок
При виборі кабелю для занурювального насосного обладнання необхідно звернути увагу на три моменти:
- Чи достатньо перерізу жили дроту для підключення помпи до віддаленого джерела живлення.
- Чи заявлена ізоляція на ньому дійсно водонепроникною.
- Чи має виріб сертифікат, що підтверджує можливість його застосування у питних колодязях.
Щоб перевірити два останні пункти, доведеться уважно вивчити технічну документацію, яка в комплекті з кабелем. Необхідний переріз жили потрібно знайти самостійно. Для цього точно заміряється відстань між помпою та джерелом живлення. Потім користуються або табличними даними або виробляють точний розрахунок за формулами.
