Fot. 1. Przewód zasilający pompę głębinową musi być przystosowany
do pracy w wodzie. Fot. Dub Pumps / Fot. 2. Pompa 3 calowa SQ z fabrycznie zamontowanym kablem podwodnym zakończonym wtyczką. Fot. GrundfosPrzewody do pomp głębinowych powinny posiadać określone parametry, inne od tych, które dotyczą standardowych kabli. Poziom ich odporności na działanie wilgoci powinien uwzględniać pracę w głębokim zanurzeniu. Przewody tego typu muszą być także przygotowane do pracy w szerokim zakresie temperatur, a także do kontaktu z wodą pitną. Kluczową cechą jest także odporność na spadki napięcia, długotrwałe obciążenie prądem i uszkodzenia mechaniczne. Należy także pamiętać o tym, jak ważne w przypadku kontaktu przewodu z wodą jest zastosowanie elementów ochrony przeciwporażeniowej.
W pompach głębinowych należy używać wyłącznie przewodów o kolorze niebieskim, tak bowiem są oznaczone kable przystosowane do pracy w wodzie i w warunkach wysokiej wilgotności.
Oczywiście taki, którego izolacja wykonana została z odpowiednich tworzyw sztucznych, nie mających negatywnego wpływu na zdrowie ludzi. W niektórych tworzywach sztucznych jako dodatek uszlachetniający stosuje się np. kredę, która jest higroskopijna. Oznacza to, że po dłuższym czasie ekspozycji takiego tworzywa na wodę, może dojść do zmian jego parametrów. Dlatego do pracy w wodzie przeznaczone są kable w izolacji wykonanej z wodoodpornej mieszanki i warstwy gumy, zapewniającej dodatkową ochronę mechaniczną i przed wilgocią. Takie kable powinny posiadać atest PZH.
Fot. 3. Przy zakupie kabla do pompy głębinowej, bardzo ważnym czynnikiem jest dobranie odpowiedniego przekroju przewodu do mocy silnika. Fot. HelukabelPompa głębinowa jak każde urządzenie napędzane silnikiem elektrycznym, wymaga właściwego zasilania. Przewody elektryczne są bardzo ważnym elementem całego systemu, zapewniającym długotrwałą i bezawaryjną pracę. Ze względu na określone środowisko pracy pompy – zbiorniki z wodą, czy nieczystościami – dobrane przewody elektryczne powinny spełniać szereg wymagań.
Warto zwrócić też uwagę, że pompy głębinowe bardzo często sprzedawane są bez przewodu lub posiadają kabel fabryczny, którego długość wynosi zazwyczaj max 15 m. Jest to zdecydowanie za krótka długość aby zanurzyć pompę w studni i podłączyć ją do sieci. Dlatego na decyzje o wyborze odpowiedniego kabla ma również wpływ odległość pompy od źródła zasilania.
Jakie w takim razie wymagania powinien spełniać kabel do zasilania pompy głębinowej?
Dochodzimy w tym miejscu do wniosku, że kluczowy jest nie tylko dobór pompy, ale również pozostałych elementów, które z nią współpracują. Stosowanie kabli niewystarczającej jakości daje nam tylko pozorne oszczędności. Niejednokrotnie, w wyniku awarii ze względu na ich zastosowanie, wzrastają koszty inwestycji poprzez: konieczność wezwania serwisu, ponownego demontażu pompy w studni, lokalizacji uszkodzenia, wymiany kabla na nowy i ponownego montażu pompy.
Zastosowanie przewodów, których powłoka przy dłuższym użytkowaniu absorbuje wodę, może skutkować jej uszkodzeniem, a w konsekwencji spowodować nawet spalenie silnika.
Jeśli szukają Państwo odpowiedniego kabla, który będzie spełniać wszystkie powyższe wymagania, to bardzo dobrym wyborem będzie elastyczny przewód do pomp głębinowych do wody pitnej HELUPOWER®AQUATIC-750-BLUE. Ze względu na całkowitą odporność na dyfuzję wilgoci, może być używany na głębokości do 600 m oraz poddawany ciśnieniu zewnętrznemu 60 bar. Odporna mechanicznie powłoka przewodu, wykonana jest z usieciowanego elastomeru PVC. Przewód został specjalnie opracowany i przetestowany pod kątem braku wzrostu drobnoustrojów i emisji substancji toksycznych. Jest trwale szczelny, odporny na poziom chloru do 0,6 mg/l oraz wodę morska o zasoleniu do 3,5%. Przewód posiada Atest Higieniczny Narodowego Instytutu Zdrowia Publicznego – Państwowy Zakład Higieny (NIZP-PZH), który dopuszcza zastosowanie go w źródłach, układach wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Przewód HELUPOWER®AQUATIC-750-BLUE stosowny jest wszędzie tam, gdzie wymagane jest stabilne zasilanie w podwodnym środowisku, np. do pomp głębinowych, czujników, silników napędowych, czy systemów grzewczych. Uzupełnieniem instalacji dostarczającej wodę są dławiki, które stosujemy razem z przewodami zanurzeniowymi. Dławik HELUTOP® HT-MS wykonany z mosiądzu, niklowany świetnie sprawdzi się w stałym kontakcie z cieczami w chwilowym zanurzeniu. Jest łatwy w montażu, o dużej powierzchni dociskającej.
I na koniec pytanie, czy kolor przewodu jest przypadkowy? Kolor niebieski kojarzy nam się z wodą i to skojarzenie jest słuszne. Kolor powłoki pełni funkcję informacyjną – informuje nas do jakich zastosowań przeznaczony jest kabel. Warto kierować się tą wiedzą i pamiętać, że w pompach głębinowych należy używać wyłącznie kabli w tym kolorze, a więc kabli przystosowanych do pracy w wodzie i w warunkach wysokiej wilgotności.
Ekspert z firmy Helukabel
Fot. 4. Przewód HELUPOWER®AQUATIC-750-BLUE stosowny jest wszędzie tam, gdzie wymagane jest stabilne zasilanie w podwodnym środowisku. Fot. Helukabel
Fot. 5. Uzupełnieniem instalacji dostarczającej wodę są dławiki, które stosujemy razem z przewodami zanurzeniowymi. Te wykonane z mosiądzu, niklowane świetnie sprawdzą się w stałym kontakcie z cieczami w chwilowym zanurzeniu. Fot. HelukabelPrzede wszystkim należy uwzględnić parametry urządzenia, w tym m.in. to, czy jest ono zasilane prądem jedno- czy trójfazowym. Ma to duże znaczenie dla wyboru długości przewodu oraz średnicy żył. Jeśli mamy do czynienia z pompą zasilaną prądem jednofazowym, nie można zastosować tak długich przewodów, jak w przypadku tych wykorzystujących prąd trójfazowy – wiąże się to bowiem ze znacznymi spadkami napięcia.
Przewody elektryczne, które stosowane są do pomp głębinowych, występują w różnych wariantach przekrojów, np. 1,5 mm2, 2,5 mm2, 4 mm2 itd. Bardzo ważne jest dobranie przekroju do długości przewodu oraz mocy silnika, ponieważ niewłaściwie dobrany przewód może skutkować jego uszkodzeniem.
Wiadomym jest, że silniki pomp głębinowych zasilanych prądem jednofazowym wymagają znacznie wyższego prądu zasilania niż silniki trójfazowe o takiej samej mocy. Większy pobór prądu w takich urządzeniach jest skutkiem zastosowania dodatkowych elementów, takich jak kondensatory rozruchowe, których zadaniem jest zebranie ładunku elektrycznego koniecznego do szybkiego rozruchu pompy. W efekcie w czasie normalnej pracy zużywa ona znacznie mniej prądu.
To właśnie z tego wynika zależność, która prowadzi do wniosku, że na pracę pompy bezpośredni wpływ ma długość kabla zasilającego i że to do niej należy dobrać przekrój żył przewodów zasilających. Dzięki temu zminimalizowane zostaną spadki napięcia podczas pracy urządzenia, a pompa będzie sprawnie działać przez długi czas.
Zwykle przewody pomp głębinowych podłącza się do zasilania za pośrednictwem puszki rozruchowej, która znajduje się w obudowie studni. Dlatego też długość wodoodpornego przewodu należy dobrać do głębokości, na jakiej zainstalowana została pompa. W sytuacji, w której zasilanie musi być przeprowadzone bez elementów pośrednich, bezwzględnie należy użyć przewodów o większej średnicy żył, lub – w skrajnych przypadkach – wymienić pompę jednofazową na trójfazową. Pompa trójfazowa będzie jedynym wyborem także wtedy, gdy moc urządzenia potrzebna do obsłużenia gospodarstwa wynosi od 3 kilowatów w górę.
Zbigniew Waśkiewicz
External Expert
Grundfos Pompy Sp. z o.o
Konsekwencje nieprawidłowego doboru kabla do pompy głębinowej mogą nie tylko ograniczać jej osiągi i powodować straty energii elektrycznej. Błędny dobór może również prowadzić do uszkodzenia silnika pompy, a także stwarzać zagrożenie dla zdrowia i życia instalatorów oraz mieszkańców domów zasilanych w wodę ze studni z pompą głębinową.
Większość oferowanych na rynku profesjonalnych pomp głębinowych jest wyposażona w niewielkiej długości kabel silnikowy, np. 1,5 m. Wynika to przede wszystkim z faktu, że potrzebna długość kabla zasilającego pompę zależy od struktury konkretnej instalacji. Większość producentów podaje sposób, w jaki należy obliczyć dopuszczalną, maksymalną długość kabla o danym przekroju żył. Do głównych czynników mających wpływ na tę długość należy zaliczyć:
Producenci pomp podają w katalogach lub przewodnikach doboru dokładną procedurę doboru kabla do pompy głębinowej. Przykładowo, w katalogu pomp głębinowych SP, Grundfos podaje poniższy wzór na obliczenie maksymalnej długości kabla, wyrażonej w metrach, dla trójfazowej pompy głębinowej o rozruchu bezpośrednim:
Dopuszczalny spadek napięcia zależy od przepisów lokalnych. Dla pomp o średnicach od 6” wynosi on najczęściej 1% do 3%. Dla pomp 3” i 4” zazwyczaj zakłada się 5% dopuszczalnego spadku napięcia. Ten zwiększony spadek napięcia wynika z faktu, że najmniejsze pompy głębinowe stosuje się głównie do zasilania w wodę domów jednorodzinnych lub rekreacyjnych, gdy długość kabla w większości przypadków nie przekracza 100 m. Ponadto, pompy głębinowe 3”, jak SQ i SQE firmy Grundfos, pracują poprawnie nawet przy napięciu zasilania obniżonym do 150 V, więc spadek napięcia zasilania o 5% nie wpływa na osiągi tych pomp.
W sytuacji, gdy znamy potrzebną dla danej instalacji długość kabla, należy obliczyć wymagany przekrój żyły. Dla rozruchu bezpośredniego Grundfos podaje poniższą formułę:
Obliczenia maksymalnej długości kabla jak i wymaganego przekroju żył można dokonać również w elektronicznym katalogu pomp – Grundfos Product Center.
Szukając oszczędności energii elektrycznej, warto wziąć również pod uwagę straty mocy na kablu zasilającym. W przypadku zbyt małego przekroju kabla o znacznej długości, np. powyżej 100 m, straty te mogą być liczone w setkach watów. Przy pracy pompy powyżej 1000 godzin w roku, straty energii z tego tytułu sięgną setek kWh. Warto w takim przypadku rozważyć zastosowanie kabla zasilającego o zwiększonym przekroju żył.
W celu ułatwienia doboru kabla zasilającego do konkretnej pompy głębinowej, większość producentów podaje maksymalne długości kabla o danym przekroju żył w postaci tabelarycznej. W przypadku instalacji zasilających w wodę domy prywatne, warto skorzystać z gotowych pakietów zawierających pompę głębinową z kablem zasilającym i wszystkimi niezbędnymi elementami do montażu. Grundfos oferuje takie pakiety pod nazwami handlowymi: „Pakiet hydroforowy SQE – stałe ciśnienie”, „Pakiet do zraszania”, „Pakiet podstawowy”.
Dostępne są również pompy 3” SQ/SQE z fabrycznie przyłączonym kablem, o przekroju z uwzględnieniem mocy silnika oraz kilkoma długościami zwiększającymi się o 5 mb. W przypadku konieczności przedłużenia kabla, producenci oferują złącza hermetyczne. Wykonanie połączenia warto powierzyć autoryzowanemu serwisowi producenta lub dystrybutorom wyspecjalizowanym w pompach głębinowych.
Stosowanie się do reguł prawidłowego doboru kabli do pomp głębinowych pozwala na ich pracę zgodnie z charakterystykami katalogowymi. Dzięki zastosowaniu kabli o odpowiedniej izolacji i prawidłowo dobranemu przekrojowi żył, uniknie się ograniczenia osiągów silnika, a w skrajnym przypadku jego uszkodzenia. Prawidłowo zwymiarowany kabel zapewni, że jego izolacja nie będzie deformowana na skutek wzrostu temperatury, co jest warunkiem koniecznym ochrony przeciwporażeniowej. Kabel do pompy głębinowej jest istotnym elementem kompletnej instalacji zaopatrzenia w wodę, zarówno w komunalnych zakładach wodociągowych jak i w instalacjach zaopatrujących w wodę domy prywatne.
Niektóre modele pomp głębinowych wyposażone są fabrycznie w kabel zasilający. Najczęściej jest on jednak na tyle krótki, że koniecznie jest jego przedłużenie. Aby prawidłowo przedłużyć kabel, należy zastosować specjalne złącze hermetyczne, dzięki któremu przewód w miejscu łączenia nadal jest w pełni bezpieczny i pozostaje odporny na działanie wody i wilgoci.
Przedłużając kabel należy zwrócić uwagę na średnicę żył w przewodzie i dostosować ją do mocy urządzenia oraz niezbędnej długości kabla.
Damian Żabicki