Diskuse Elektrika.cz

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.

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.

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

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.

Měnit čerpadlo z nějakých 50m není zrovna práce snů (dance)

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.

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.

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.

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.

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.

Nikdo?

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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

Také mám tato čerpadla v provozu, jedno doma, druhé na chalupě, třetí používám jako zdroj vody pro zalévání. To nejstarší je z roku 1955, prvně bylo opravováno po 15 létech provozu (1970)- prasklo sací čelo a byla vyměněna hřídel. Po dalších 14 létech (1984) byla modernizována celá vodárna, čerpadlo přestavěno na 2°,  vyměněn tlakový spínač, vyměněn motor za 1,5kW a přestavěn pojistný ventil tlakové nádoby - potřebovali jsme zvýšit provozní tlak v objektu. V roce 1999 vyměněna hřídel za nerezovou, byla již vydřená a narezavělá, vydírala ucpávku, od té doby dodnes pracuje. To jsou dosud všechny zásadní opravy. Jinak v intervalu 2 až 5 let bývá třeba udělat výměna ucpávky a podle potřeby se vyměňuje pružná vložka hřídelové spojky silonová nebo gumotextilní, podle toho, která je použita.

 Na chalupě jsem čerpadlo po 31 létech  běžného provozu bez zásadních oprav vyměnil za nové. Koupil jsem modernizovanou verzi s mechanickou ucpávkou. Vadilo mi mokro vznikající od ucpávky s lojovou šňůrou, vodárna je umístěna v technické místnosti uprostřed objektu, sice má podlahu s vpustí, ale jsou tam umístěna další zařízení, která je lepší nevystavovat vlhkosti.

Čerpadla Sigma skutečně vydrží mnoho, limitující bývá ochrana před mrazem a čerpadla ,  která se používají sezonně je třeba demontovat, vylít a nechat vykapat. Při znovuzprovozňo vání je třeba hřídel rozhýbat ručně, pomocí hasáku, aby nedošlo k rozlámání oběžných kol. Čerpadla se opotřebovávají zejména na hřídeli, pokud je ocelová v kombinaci s lojovou šňůrou. Ve studni nesmí být sací koš umístěn příliš u dna, aby nedocházelo k nasávání písku, který pak obrušuje oběžná kola i stěny článků a čerpadlo pak nedává dostatečný tlak.

Mám tato čerpadla u několika zákazníků a jejich provoz je také bez potíží.

Rozdíl mezi provedením soustrojí na frémě  nebo jako monoblok je minimální a životnost neovlivňuje.

Čerpadlá Sigma su technicky velmi kvalitné. Akurat to neni pristup jak sa veci dnes konstruuju. Mnoho výrobných operácií, ktoré musia robit ludia co pri práci používajú rozum, to sa dnes nenosí. Prináša to problémy s cenou.

Myslím, že to přesné obrobky z litiny a mosazi nepředstavují výrobní operace, které by dnes nešly do značné míry automatizovat. Horší je to s údržbou a případnými opravami. Po letech provozu demontáž není práce pro cvičenou opici a jak už bylo napsáno, tak i takové banality jako výměna plastového nebo gumového segmentu ve spojce mezi čerpadlem a motorem nebo výměna ucpávkových provazců není práce pro každého. A zaplatit řemeslníka co to udělá na zakázku i s cestou začíná být srovnatelné s náklady na pořízení low cost  zrůdy z baubau marketu.

Výměna lojové šňůry není jednoduchá, to chce doopravdy znát a vědět jak na to, výměna spojky je pro cvičenou opici. Stačí odšroubovat motor, posunout ho, tím se spojka uvolní a dá se vyměnit a soustrojí znovu sestavit. jediné na co je třeba dát pozor je souosost hřídelí, ale to se dá udělat snadno. Pokud se to nepovede, tak se zvýší hlučnost při provozu, což upozorní na problém, ale nic se stát při krátkodobém provozu nemůže.

Různé "domácí vodárny" z Bauněco vydrží dva až pět let podle štěstí a ceny.

Opravoval som 32 SVA-130-10-2, (vymena 1 obezneho kola, hriadela, samozrejme lojova snura, lozisko). Zostavit cerpadlo nebola trivialna zalezitost, neviem ako to robia na seriovej linke ked sa neda hrat s 1ks cerpadla.

Zásadní rozdíl je, že staré čerpadlo je nutné po rozebrání dokonale vyčistit, což zabere mnoho času a práce. Nový kus se sestavuje výrazně snadněji. Další rozdíl je, zda to děláte poprvé, jednou ročně nebo denně. Ve všech případech jsou třeba znalosti, velice důležité je postavení jednotlivých článků u vícestupňového provedení. Také je to o trpělivosti a pečlivosti. Samotná lojová šňůra se sá vyměnit  bez celkového rozebrání, stačí demontovat konzolu kuličkového ložiska a přítlačný mechanismus ucpávky, nesmí však být vyrezlá hřídel.

Když jsem zkusmo počítal ten případ v úvodním dotazu, tak mi vyšel minimální průřez 4 mm2 měď na 1fáz. čerpadlo, a to by těch 4 mm2 muselo být v plné trase (tj. vyřezat pryč i těch 40m 1,5 mm2 co tam je už z fabriky) až po to čerpadlo ve studni. Jištění 1x13A/B. Větší jistič (pokud by byl potřeba třebas kvůli těžkým rozběhům čerpadla) už to spolehlivě neodjistí, muselo by se jít s průřezem nahoru.

Dle mého vyšla šestka s tou dodanou délkou šnůry od čerpadla, takže tkně.obdobně.
Nicméně furt se nemohu dopátrat vzorce, dle kterého se tyto případy počítají (pomiňme nyní ochranu před NDD).
Např. průřez k cirkulárce 1F či 3F na konci zahrady 100m.
Dejme tomu počátek kabelu ve smyčce 1 Ohm, napětí  cca 410V.

stará ČSN 33 2130, Príloha 1.
nová ČSN 33 2130, Príloha A

Ne Miro, myslím vzorec vycházející z typu motoru, jeho zatížení, typu rozběhu atd.

Tu krátkou špičku při rozběhu bych asi neřešil, nevidím k tomu důvod vzhledem k velikosti zátěže.   Jaký vliv má motorová zátěž na obvody a o jakém druhu zátěže se bavíme, je také úplně jasné. Kde hledáte problém? Tolik povyku pro takovou standardní záležitost.

Jinak plný souhlas s názorem, že 3f čerpadlo bude efektivnější.

Nicméně ohledně těch ochran, jsou na trhu čerpadla která mají většinu důležitých ochran už v sobě. Například ochranu proti běhu naprázdno. Ale je zde pořád několik ale, která je dobré řešit se zkušeným projektantem, nebo elektrotechnik em.

Co se týká samotného čerpadla, asi bych pokračoval v 5x4 CYKY. Nicméně ještě bude záležet na vlastnostech sítě v místě připojení.

V tom neporadím, toto som ešte riešiť nemusel. Ešte ak by niečo vedel kolega Kůrka.

Vycházím z poznatků v praxi, kdy ke dvěma "stejným" motorům s cca stejnou délkou vedení jsou použity různé průřezy, např.soustruh vs.motor čerpadla s protitlakem.

Zde souhlasím z kolegy, použít 3-fázový motor, neboť má menší proud a  pro ověření použít přiloženou aplikaci

Takže jsem to pochopil tak, že když seženu revizáka který mě udělá reizi bez projektu, tak to tam nechám namontovat kýmokoli, i když to nebude možná funkční na 100 %? Jen aby tam byl kvůli stavebnímu úřadu (kolaudaci),  když ho nepožadovali na začátku stavby ani hasiči. Ke satrým hrmosvodům se vyjadřovat nebudu, je to věc názoru - je to určitě menší riziko, než 100 let stará elektřina v RD kdy se tam jen dělají "přílepky" o čemž je tu diskutováno opakovaně a vlastně bez výsledku. (na bytovce máme hromosvod starej z roku 1952, a revize je OK)

Prosím moderátora o smazání tohoto přísspěvku apředchozího, omylem jsem ho vložil k jinému tématu.