Jaky kabel zvolit pro čerpadlo 1.1kW, když je 230 metrů od jističů v RD?

[Poraďte]

230 metrů od domu (v tom jsou jističe 3x25 A) mám vrtanou studnu hlubokou 32,5 metru.

Ve studni mám čerpadlo 1100W. Kabel vedouci ve studni od čerpadla je dlouhý 30 metru + 10 metru ještě stoceno v šachtě nad vrtem studny, tento kabel byl součást baleni čerpadla jako kabel do vody (Čerpadlo je značky Daewoo) a je 3x1,5 mm. Když jsem čerpadlo zapojil ns elektrocentral u 220 V 230V a 8,7A vůbec se nerozběhlo, potom na čtvrt hodiny ano a pak jít prestalo. Tak jsem to zkusil zapojit má elektrocentral u 220 V 230V s max proudem 19A a fungovalo to v pohodě několik hodin a voda tekla mocným proudem po celou fobu (cca 5 hodin bez potíží bez přestávky). Rad bych ale vodu čerpal bez používáni elektrocentral y. Potřeboval bych tedy položit od mého domu ke studni  230 metru dlouhý kabel, do země. Jističe v domě jsou 3x25A. Prvních 30 metru je kabel od domu do kolny, ten je 5x4mm a je tam položen už ze dřív pro napájení kolny.  Teď tedy potrebuju ještě 200 metru kabelu od kolny ke studni. Zapojí mi to samozřejmě elektrikar, ald nebi si jist, jaky kabel použit. Čerpadlo ve studni je na 230V.

[Martin Kurka]

Pokud chcete ušetřit hromadu peněz, oslovte projektanta.
Při této délce kabelu už jen špatná pokládka kabelu vám dokáže udělat takovou škodu, že cena za opravu vynásobí náklady 2x. A chyb a opomenutí tam můžete nasekat daleko více.

Nejde jen o kabel k čerpadlu, ale i o zemnicí pásek, další kabel pro hlídání hladiny ve vrtu nebo jiné zařízení které kontroluje chod nasucho, ochrana čerpadla proti přepětí atd.

Jakmile se na dodávku vody chcete spolehnout, musíte mít řešení pracující 24h denně 7 dnů v týdnu za každého počasí, mrazu, bouřky, zaplavení.

Cena kabelu nebude malá, ale proti zemním pracem a ochranným zařízením bude menší část nákladů.

To co jste sepsal pro optimální návrh průřezu kabelu nestačí.  Pro určení průřezu bude také potřeba znát skutečné štítkové parametry čerpadla, příkon, ne výkon, rozběhový proud, denní doba běhu a ideální je změřit reálný proud při rozběhu a při běhu čerpadla běžícího do hotového potrubí, protože příkon a proud čerpadla ovlivňují nemálo tlakové a průtokové poměry v potrubí.

Vzhledem k jednofázově napájenému čerpadlu tam teče větší proud než u trojfázového a tím je potřeba celkový průřez mědi už pouhou volbou čerpadla  vyšší. Třífázový přívod je z hlediska volby průřezu vedení daleko úspornější. Už jen volba jednofázového místo trojfázového čerpadla to je například při této délce vedení ekonomická chyba. (Ale třeba podtřebujete mít  jednofázové napájení z jiných důvodů, třeba pro napájení ze solárů a nebolí vás, že rozběhový kondenzátor 1f čerpadla není věčný).

V jímce, nebo lépe nad ní je třeba udělat přechodové místo a zbytečný konec kabelu od čerpadla zkrátit, má z hlediska ztrát na vedení malý průřez.

Každá ztráta na vedení snižuje na jeho konci napětí. U jednofázového napájení je tento úbytek na chod čerpadla citlivější. Snižováním napětí na motoru se nejprve zvýší proud motoru a pak už se motor nerozeběhne, nebo se při změně zátěže zastaví. A tento stav často čerpadlo spálí.

Rozběhový proud trojfázového motoru je asi sedminásobný. U jednofázového motoru s kondenzátorem bývá i vyšší. I rozběhový proud musí vedení přenést bez podstatného poklesu napětí na konci vedení u motoru, jinak se motor nerozeběhne, zejména ne do protitlaku u čerpadla.
 
Tyto věci jsou projektantovi jasné a když si zjistí podstatné údaje, navrhne řešení, které proti návrhu od oka bude ve výsledku a v dlouhodobém provozu levnější a provozně bezpečnější.
Například vám může místo měděného kabelu navrhnout hliníkový velkého průřezu, který je mnohem levnější a má mnohem menší ztráty. Ale vyžaduje jisté správné návrhy přechodů z mědi na hliník a zpět.

[Milan Hudec]

Hlavně se nenechat ukecat na kabel jednofázový... ..
Mnoho uživatelů po jedné/dvou výměnách odešlého jednofázového čerpadla touží po spolehlivějším 3f.

[Václav Třetí]

Zásadní chyba je použití jednofázového čerpadla, pokud k tomu není pádný důvod. V objektu je přívod 3F, takže se mělo již hned zakoupit čerpadlo v provedení 3F. To je tak, když se investoři neporadí, projekt je moc drahý... Důležitá zařízení mají být pokud možno nejjednodušší a tím jsou spolehlivější. I když se to laikům nezdá, tak v principu je třífázový motor jednodušší a spolehlivější.

[Milan Hudec]

Měnit čerpadlo z nějakých 50m není zrovna práce snů

[Jiří Kantner]

Dnešní "móda" jednofázových spotřebičů s  asynchronními motory jde mnohdy proti zdravému rozumu, jako další argument se pak přidá 1 fázová FVE, která je levnější a odpadají starosti s vhodným asymetrickým střídačem. Dokonce jsem zaslechl případ, kdy firma montující soláry radila zbavit se 3 fázové  vodárny a celý dům  nechat napájet z 1x25A jističe s tím, že nižší cena FVE jim to bohatě vynahradí.
Faktem je že kondenzátor u 1 fázových motorů je ona achilova pata, nejméně spolehlivý prvek. A když odejede, tak většinou s sebou vezme i motor. U levnějších výrobků nadproudová ochrana zcela chybí, člověk má dojem, že počítá se s životností do 10 let.

[Václav Třetí]

Měnit čerpadlo z nějakých 50m není zrovna práce snů

Studna je prý "jen" 32,5m hluboká, práce a starostí to stejně není málo, vyndavat a znovu spouštět čerpadlo a ještě k tomu zbytečně. Pokud se tedy tazatel nechá přesvědčit k výměně. Ono takové čerpadlo není levná záležitost. Já ale vidím hlavní problém v délce přívodu. Skoro čtvrt kilometru jednofázového vedení k čerpadlu, které bude mít velké proudové nároky při rozběhu a bude citlivé na pokles napětí. Proto píši už ve svém minulém příspěvku, že to chtělo nejprve někoho kdo tomu doopravdy rozumí, spočítá to a pak teprve koupit přesně definované zařízení. Jen překonání hloubky studny vyžaduje více jak 3 bary tlaku (10 m vodního sloupce dělá přetlak 1 bar),  k tomu je třeba počítat s  hydrodynamickým odporem dlouhého potrubí (také je třeba spočítat a podle toho zvolit rozměr),  dále další výškový rozdíl mezi studní a objektem, kde se má voda používat a výška výtoku (přízemní objekt nebo patrový).  Také jsou třeba zhruba 3 bary k provozu tlakové nádoby. Takže začínáme s minimálním pracovním tlakem čerpadla 10 barů. Tomu bude odpovídat provozní proud čerpadla, v 1F provedení kolem 10A u 3F 3A ve fázi. To nehovořím o rozběhovém proudu. Ten je u 1F provedení výrazně vyšší než u 3F a tam se rozdělí mezi fáze.

[Emanuel Kocián]

Čerpadlo by bylo určitě mnohem lepší mít 3fázové, jelikož úbytek napětí bude při srovnatelném průřezu pouze šestinový oproti napájení 1fázovému. U 1fáze totiž musíte počítat i s úbytkem napětí nejen na fázovém vodiči, ale i na N vodiči zpět.
Další aspekt, na který se často zapomíná u dlouhých napájecích kabelů nn, není pouze otázka úbytku napětí na tom kabelu nn, ale i to, aby vyšla uspokojivá hodnota impedance poruchové smyčky. Jistič předřazený tak dlouhému kabelu nn musí spolehlivě vybavit při zkratu (poruše) na konci kabelu, a to za dostatečně rychlý čas. Nemůže být tudíž s libovolně vysokou hodnotou.

[Emanuel Kocián]

Už ten průřez 3x1,5 mm2, co je továrně u čerpadla v délce 40 m, je s ohledem na tu požadovanou vzdálenost 230 m naprosto celou věc degradující a problémový.

[Milan Hudec]

Dobrá, mějme v místě připojeni 1 Ohm, ona šnůra 3x1,5 další Ohmik přidá.
Jaký tedy použít vzorec k dopočítání těch 230m?
Lze použít "poučku" 1kW 1f motor=1/20= 50A, tj.pro kabel v zemi zbývá max.2,5 Ohmu?
Tuším, že v případě čerpadel to bude složitější, stejně tak nevím jestli ona poučka (ještě ze studií) je poplatná kdejakému motoru.....
Páni motoráři, co vy na to?
Třebas správný postup výpočtu zaujme více kolegů.

[Milan Hudec]

Nikdo?

[Martin Kurka]

Motoráři se tím nebudou trápit ani teoreticky neboť:
1) u takhle dlouhého vedení jsou ze zkušenosti určujícím omezovatelem úbytky napětí pro motor

2) z hlediska doby vypnutí je v každém případě z norem pro venkovní vývod bytové výstavby zde potřebný proudový chránič 30mA, samotné vedení proto stačí chránit proti zkratu a to se dá spočítat až jak vyjde průřez na úbytky.

3) z hlediska těžkého rozběhu čerpadla zejména při protitlaku nebo podpětí je potřeba tepelná ochrana motoru, buď je vestavěná ve vinutí motoru, nebo se musí doplnit

4) zkušenosti říkají že jen samotný jistič, který by ochránil motor obsluhu proti NDN i vedení proti zkratu na takto dlouhém vedení a u motoru nenajdete.

Prostě tohle si musí projektant v několika krocích přepočítat a zkontrolovat podle reálných hodnot na všechna omezení - úbytek - zkrat - přetížení motoru. Plus ověření oteplení pokud jde konec kabelu mimo zem nebo v souběhu.
Z jednoho vzorečku se zde střílet od pasu do terče nedá. A protože výrobce čerpadla je skoupý i na takové základní údaje, jako je proud motoru, bude muset projektant i měřit. To je holt daň za slevu na čerpadle.

[Milan Hudec]

Takže šance, že průřez onoho kabelu bude správně navržen se rovná v reálu nule.
Bez toho, že bych podceňoval byť dobré projektanty, kolik z nich vidí a dokáže pracovat se všemi niancemi o kterých se zmiňujete.

[Václav Třetí]

Dnešní "móda" jednofázových spotřebičů s  asynchronními motory jde mnohdy proti zdravému rozumu

Faktem je že kondenzátor u 1 fázových motorů je ona achilova pata, nejméně spolehlivý prvek. A když odejde, tak většinou s sebou vezme i motor. U levnějších výrobků nadproudová ochrana zcela chybí, člověk má dojem, že počítá se s životností do 10 let.

Dnešní suché běhové a rozběhové kondenzátory sice netečou a nevybuchují, ale jejich spolehlivost není vysoká a dlouhodobě stabilní hodnota kapacity se nedá očekávat. Před časem jsem řešil problémy s kompenzačními kondenzátory ve dvojtrubicovýc h svítidlech 2x36W. Tělesa měla kompenzaci serioparalelní kvůli potlačení stroboskopické ho efektu na pracovištích s točivými stroji. Jeden kondenzátor 4uF paralelně k přívodu, druhý stejný 4 uF seriově s jednou trubicí. Po necelých dvou létech byla kapacita všech kondenzátorů méně než poloviční, hodnoty se pohybovaly v rozsahu 1,2 až 1,7 uF! Seriově kompenzované trubice buď nestartovaly vůbec nebo trvale blikaly. Podle popisu na kondenzátorech to měl být typ s dlouhou životností a stabiitou kapacity.

Když zauvažujeme o důsledcích takových změn kondenzátorů u motorů, tak je jasné, že motory nebudou mít sílu k rozběhu ani v nezatíženém stavu. U čerpadla, kde je vždy protitlak, kterého se nelze snadno ani krátkodobě zbavit, motor se poškodí velice snadno. Něco jiného může být motor okružní pily, míchačky nebo jiných zařízení, která jsou pod kontrolou obsluhy, která vidí problém a zasáhne. Čerpadlo pracuje samočinně, není vidět ani slyšet, takže bez tepelné pojistky je škoda hned na poprvé. Tepelná pojistka sice hodně zachrání, ovšem pokud reaguje pravidelně, motor se poškozuje také.

[Jiří Kantner]

Omlouvám se ,že ten příspěvek utíká od tématu ale když už se tu pitvají nectnosti běhových kondenzátorů tak si matně vzpomínám, že Sigma vyráběla kdysi 3 stupňové čerpadlo 20 SVA s jednofázovým motorem MEZ který pracoval bez kondenzátoru - mysím že měl na štítku 220V 0,55W a 1440 otáček.  velikostí  odpovídal tak 1,1kW 3fáz. Pamatuje někdo z dříve narozených co to bylo za konstrukci? Tzv stíněné magnetické póly se závitem nakrátko i pro takový výkon? nebo se tam vytvářel fázový posun pro vznik točivého pole jinak? Točivý moment pro rozběh to muslo mít slušný, protože provazcová ucpávka klade docela odpor.
Z hlediska materiálové náročnosti na výkon to nebylo nic moc ale pokud jde o provozní spolehlivost tak tam asi problém nebyl.

[Václav Třetí]

Já toto soustrojí pamatuji. Byla to klasická Sigma domácí vodárna z řady Darling. Čerpadlo s motorem na frémě a nad tím tlaková nádoba ve tvaru čočky. To byly stroje určené zejména pro chataře, kteří měli pouze 1F přípojku. Čerpadla byla menšího provedení ( 25SVA =1",  u "dospělé" verse s 3F motorem bylo 32 SVA=5/4" a 0,75kW/stupeň). Jednostupňová čerpadla měla motor 0,55kW a dvoustupňová 1,1kW.

Motor byl klasický s pomocnou fází ovládanou odstředivým spínačem, ale kondenzátor tam nebyl třeba. Motor dělal o to větší proudový ráz při rozběhu, ale s překonáním rozběhu čerpadla problém neměl, pokud nebyla nějaká šílená impedance sítě.

P.S. Pamatuji také situace, že ještě v 80. létech byly hlavní jističe na chatu v některých oblastech IJV 6A, tam se tato vodárna použít nedala, to stačilo s bídou na osvětlení a televizi.

P.P.S. Motory čerpadel Sigma měly 1440 n/min pokud se jednalo o SVA-čka, pak ještě v Sigmě dělávali turbínková čerpadla, tam bylo řeba 2800 n/min.

[Václav Třetí]

Když jsem psal předchozí příspěvek, tak jsem si neuvědomil rozdíl mezi čerpadly 20SVA a 25SVA.  Typ 20SVA je nejmenší z této řady. Jedná se o čerpadélko s připojením 3/4" a to má menší potřebný výkon motoru, k 1° se dává 0,37kW, ke 2° patří 0,75kW a pro 3° musí být 1,1kW. Také s tímto malým provedením čerpadla existovaly domácí vodárny, vypadaly téměř stejně, jen se lišily menším objemem tlakové nádoby.

Čerpadla se podle velikosti liší minutovým průtokem, 20 SVA dává 20l/min. (0,37kW),  25 SVA 48l/min. (0,55kW) a 32SVA 70l/min (0,75kW). Tomu odpovídají potřebné výkony motorů na 1° čerpadla - uvedeno v závorkách.

Ještě poznámka k 1F asynchronním elektromotorům . Motory působí mohutněji než provedení 3F, mají jiné provedení statorového jádra a jsou ve směru osy delší, mají prodlouženou hřídel a samozřejmě i tělo statoru, protože je tam umístěn odstředivý spínač vinutí pomocné fáze.

[Jiří Kantner]

Jednu 32SVA v provedení monoblok dosud provozuju. Když jsou tyhle čerpadla trvale v provozu, jsou spolehlivá jak slunce.
Šlo mi hlavně o to s jakým motorem byly kompletovány. Pamatoval jsem si totiž, že ten jedofázový motor bez kondenzátoru byl rozměrově podobný 3F 1,5kW