给排水设备的电气控制安装与调试研究

庄洪启

摘 要：在建筑工程中，给排水系统是能耗大户，其中给水系统的能耗又要远远高于排水系统。故此，为了实现建筑节能降耗的目标，需要采取相应的措施降低给排水系统尤其是给水系统的能耗。基于此点，本文首先介绍了给排水设备中水泵变频控制系统的安装要点，随后对给排水设备中的水泵变频控制系统调试进行论述。期望通过本文的研究能够为同类工程提供借鉴参考。

关键词：给排水 变频控制 安装 调试

中图分类号：TU85 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（a）-0064-01

通过对建筑给水系统进行分析后发现，给水水泵每天高峰用水（满负荷运行）的时间约为3～4 h左右，而其余大部分时间仅为高峰用水期的30%～40%左右，若是水泵始终处于满负荷运行状态，势必会造成大量的能源浪费。为此，可以对给水水泵采用变频控制的方式，借此来控制水泵的转速，这样便可以实现系统节能降耗的目标。下面本文重点对给排水设备中的给水水泵变频控制系统的安装与调试进行论述。

1 给排水设备中水泵变频控制系统的安装要点

1.1 安装工艺流程

（1）水泵电机的变频控制系统的安装工艺应当与水泵、管道、电气安装等分项工程配合施工，并以设备安装作为主线。设备安装的具体工艺过程包括：基础检查、设备检验、运输就位、调整固定等等。

（2）电气安装主要包括以下工序：管线预埋、穿线、安装盘柜、检查、接线以及试验等等。

（3）在变频控制系统安装中，技术难度相对较大的工序包括：仪表校验、预埋管线、控制设备安装、调试等等。

（4）试车。单机试车应当由各个专业配合进行；联动试车的基本要求如下：先陆续投入显示仪表，在全部仪表试运行正常之后，由手段切换至自动控制，再模拟供水需求对工况进行变换，变频控制设备应当能够对各种工况作出响应，并控制水泵电机的转速随工况变化而变化。

1.2 关键设备选择

（1）变频控制器。选用的变频控制器应当满足如下要求：变频控制器的一次电流应当满足电机全负荷运行的要求，载流量应当为电机额定电流的1.2～1.5倍左右，一次线路设备的耐压强度应当为电机电压的1.5倍；变频器的频率应当在0～50 Hz这一区间范围内。

（2）控制仪表。在本系统中，控制仪表主要包括缓闭止回阀和流量孔板，在选择时，其公称压力等级与直径均应当与管道相一致，同时，在安装的过程中，既可以与管段相垂直，也可以与管道保持水平，但必须注意的是，应当与主管道阀门或是管件之间保持500mm以上的距离，这样能够有效防止管道内部的介质流速突然发生变化影响测量结果的准确性；仪表三阀组的公称通径为DN10，公称压力2.5 MPa；仪表导压管道采用的是10#无缝钢管；水锤消除器的排水口直径一般只需要为主管道直径的50%～80%

即可，它的主要作用是当管道系统出现水锤时，消除器自行启动，并将大量的水排除，借此来消除水锤现象，基于这一原因，消除器的排水管道应当与地面水池相连接，同时也可以与给水管道的入口相连接。

1.3 安装操作要点

（1）在安装电气、仪表以及预埋信号管线时，应当与土建工程的地面和墙面施工配合进行。同时，各类电气元件、控制设备以及仪表等全部应当与设计或是批准文件的要求相符；材料、设备等则应当三证俱全，仪表需要进行校验，并由校验单位出具合格报告之后方可进行安装；阀门应当在安装现场进行水压试验，并由相关人员进行详细记录；水泵的电气动力系统以及控制设备应当与水泵安装在同一房间内，安装时，应当与水泵保持10 m左右的距离，应当避免安装在潮湿的位置处，尽可能选在易于使用、检查和维修的地方。

（2）电气的动力设备、控制盘柜以及各类元件等均应当与设计要求相符，并且全部需要具备三证和电气原理图以及接线图。同时，要确保内部仪表齐全，接线正确，绝缘良好，通常情况下，仪表信号以及控制电缆线路的相间绝缘电阻应当大于20 MΩ；在对一次动力线路以及仪表控制线路进行接线时，应当确保接线正确、绝缘良好，需要进行固定的线路应当保证固定牢靠；必须在重要的线路接线端子上设置相关标志。

（3）所有的动力设备、电气线路以及控制盘柜的金属穿线管、电缆桥架等均应当采取可靠的方式进行接地，同时，管件连接的位置处和电缆桥架接头的位置处，应当安装接地跨接线。

1.4 质量与安全措施

（1）质量控制措施。为了确保安装的整体质量，可采取如下控制措施：给水水泵的安装与固定校正必须与相关规范标准的规定要求相符；安装完畢后需要绘制详细的竣工图和接线图，并对所有的运行参数及零部件清单进行收集、整理、归档；正确编写运行操作规程，并交付使用单位。

（2）安全措施。各个工作在进行安装作业时，必须严格按照相关操作规程进行作业；安装过程中，应当确保用电安全，可在施工现场实行三相五线制，同时，要正确使用仪器仪表；起重运输、仪表校验以及试车完毕后，必须及时将电源切断，以免发生触电事故；当系统、元件以及机械设备等出现故障时，应当先将工作电源切断，然后再进行检查和维修，不得带电进行检修作业。

2 给排水设备中水泵变频控制系统调试

当电气动力系统、仪表、水泵以及管道系统等等全部安装完成之后，应当先进行单机试验，具体做法如下：甩开仪表的测量回路和变频系统，并在工频状态下进行试验，主要包括电动机空转试车、带动水泵运行试车、止回阀和水锤消除器开启与闭合试验等等。

在单车试验完毕后，需要对仪表进行现场试验，具体做法如下：依次将平衡阀、正压和负压阀门打开，然后将变频器的直流电源接通，当变频器通电之后，孔板测出压差信号并将之发送给压差变送器，在由压差变送器将之转换为4～20 mA的压差信号电流，通常情况下，该电流值的变化与流量变化的平方成正比，实际的读数可以从流量显示表中的读出，通过切换还能够读出累计的流量数据。当切断工频电源之后，投入变频电源，系统能够正常工作，则表明调试成功，此时便可正式投入运行。在给水水泵实现变频控制后，水泵转速只需要1/3左右，也就是说，转速降低了2/3，电动机的功率消耗也随之下降，约为29.6%左右，进一步降低了电能消耗量。

3 结论

总而言之，给排水设备的电气控制安装与调试是一项较为复杂且系统的工作，由于整个过程中涉及的内容较多，一旦某个环节出现问题，都可能对整体安装质量造成影响，由此还会间接影响调试工作的顺利进行。为此，必须在安装过程中，了解并掌握安装技术要点，并采取相应的措施控制好安装质量，为后续的调试工作打好基础，只有这样，才能保证控制系统的安全、稳定运行，也才能使给排水设备实现节能降耗的目的，这对于建筑总体能耗的降低具有非常重要的现实意义。

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