УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ ВОДОСНАБЖЕНИЯ МОБИЛЬНОГО ПУНКТА

Область техники
Данное техническое решение относится к устройствам для наблюдения и управления операциями водоснабжения мобильных пунктов, например, из состава автоматизированной системы управления.
Уровень техники
Аналогом данного технического решения является НИЗКОВОЛЬТНОЕ КОМПЛЕКТНОЕ УСТРОЙСТВО (патент (свидетельство) №26695 на полезную модель, заявка 2002122293/20 от 23.08.2002 г., МПК7 H02H 7/06, регистрация 10.12.2002 г., Бюл. 34, заявитель ОАО «Чебоксарский электроаппаратный завод»), содержащее первый, второй и третий входные зажимы для подачи входного напряжения, первый, второй и третий выходные зажимы для подачи выходного напряжения к зажимам аппаратуры, трехфазный выключатель, входные клеммы которого соединены с соответствующими входными зажимами, первый пускатель, первая и вторая входные клеммы которого соединены соответственно с первой и второй выходными клеммами трехфазного выключателя, а выходные клеммы соединены с соответствующими выходными зажимами линейного напряжения, а также блок автоматики, содержащий первую и вторую клеммы блока автоматики, обмотку первого реле, а также первый, второй третий и четвертый размыкающие контакты и первый, второй и третий замыкающие контакты, отличающееся тем, что введены обмотка теплового реле, первая клемма которого соединена с третьей выходной клеммой трехфазного выключателя, а выходная клемма соединена с третьей входной клеммой первого пускателя, второй пускатель, обмоткой которого является обмотка второго реле, а первая, вторая и третья входные клеммы которого соединены соответственно с первой, второй и третьей входными клеммами первого пускателя, обмоткой которого является обмотка первого реле, а первая, вторая и третья выходные
клеммы которого соединены соответственно с первой, второй и третьей выходными клеммами первого пускателя, а в блок автоматики введены первый и второй резисторы, четвертый замыкающий контакт и пятый размыкающий контакт, при этом первая клемма блока автоматики соединена со второй клеммой блока автоматики через последовательно соединенные первый размыкающий контакт, первый замыкающий контакт, первый резистор, второй замыкающий контакт и обмотку второго реле, третья клемма блока автоматики соединена со второй клеммой блока автоматики через последовательно соединенные третий размыкающий контакт, второй замыкающий контакт, второй резистор, четвертый замыкающий контакт и обмотку первого реле, четвертая клемма блока автоматики соединена со второй клеммой третьего размыкающего контакта через третий замыкающий контакт, пятая клемма блока автоматики соединена с четвертой клеммой блока автоматики через четвертый замыкающий контакт, а шестая клемма блока автоматики соединена с пятой клеммой блока автоматики через пятый размыкающий контакт, при этом второй замыкающий, второй размыкающий, четвертый замыкающий и пятый размыкающий контакты управляются обмоткой первого реле, первый замыкающий, третьи замыкающий размыкающий и четвертый размыкающий контакты управляются обмоткой второго реле, а первый размыкающий контакт управляется обмоткой теплового реле.
Недостатком данного аналога являются малые функциональные возможности, не позволяющие реализовать заданные требования.
Другим аналогом заявляемого технического решения является НИЗКОВОЛЬТНОЕ КОМПЛЕКТНОЕ УСТРОЙСТВО (патент (свидетельство) №26696 на полезную модель, заявка 2002122294/20 от 23.08.2002 г., МПК7 H02H 7/06, регистрация 10.12.2002 г., Бюл. 34, заявитель ОАО «Чебоксарский электроаппаратный завод»), содержащее первый, второй и третий входные зажимы для подачи входного напряжения, первый, второй и третий выходные зажимы для подачи выходного напряжения к зажимам аппаратуры, трехфазный выключатель, входные клеммы которого соединены с соответствующими входными зажимами, первый пускатель, первая и вторая входные клеммы которого соединены соответственно с первой и второй выходными клеммами трехфазного выключателя, а также блок автоматики, содержащий обмотку второго реле, а также первый, второй третий и четвертый размыкающие контакты и первый, второй и третий замыкающие контакты, отличающееся тем, что введены обмотка теплового реле, первая клемма которого соединена с третьей выходной клеммой трехфазного выключателя, а выходная клемма соединена с третьей входной клеммой первого пускателя, второй пускатель,
обмоткой которого является обмотка второго реле, а первая, вторая и третья входные клеммы которого соединены соответственно с первой, второй и третьей входными клеммами первого пускателя, обмоткой которого является обмотка первого реле, а первая, вторая и третья выходные клеммы соединены соответственно с первой, второй и третьей выходными клеммами первого пускателя, третий пускатель первая, вторая и третья входные клеммы которого соединены соответственно с первой, второй и третьей выходными клеммами первого пускателя, первая, вторая и третья выходные клеммы соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходными зажимами, в блок автоматики введены первый и второй резисторы, предохранитель, обмотки третьего, четвертого и пятого реле, четвертый, пятый и шестой замыкающие контакты и пятый, шестой, седьмой и восьмой размыкающие контакт, при этом первая клемма блока автоматики соединена со второй клеммой блока автоматики через последовательно соединенные первый замыкающий контакт, параллельно которому подключен второй замыкающий контакт, первый размыкающий контакт, второй размыкающий контакт, обмотку первого реле и третий размыкающий контакт, вторая клемма обмотки теплового реле соединена с первой клеммой третьего размыкающего контакта через последовательно соединенные предохранитель и обмотку четвертого реле, параллельно которой включены последовательно соединенные шестой размыкающий контакт, третий замыкающий контакт, параллельно которому соединен четвертый замыкающий контакт, пятый размыкающий контакт обмотка третьего реле, третья клемма блока автоматики соединена со второй клеммой блока автоматики через обмотку второго реле, четвертая клемма блока автоматики соединена со второй клеммой блока автоматики через обмотку пятого реле, пятая клемма блока автоматики соединена со второй клеммой блока автоматики через последовательно соединенные первый резистор и седьмой размыкающий контакт, шестая клемма блока автоматики соединена со второй клеммой блока автоматики через последовательно соединенные второй резистор восьмой размыкающий контакт, седьмая клемма блока автоматики соединена со второй клеммой первого резистора через пятый замыкающий контакт, а со второй клеммой второго резистора через шестой замыкающий контакт, причем первый пускатель, первый замыкающий контакт, пятый размыкающий контакт, шестой замыкающий контакт и восьмой размыкающий контакт управляются обмоткой первого реле, второй замыкающий контакт, первый размыкающий контакт, четвертый размыкающий контакт и четвертый замыкающий контакт управляются обмоткой второго реле, второй пускатель, второй размыкающий контакт, третий замыкающий контакт, седьмой размыкающий контакт и
пятый замыкающий контакт управляются обмоткой третьего реле, шестой размыкающий контакт управляется обмоткой теплового реле, третий размыкающий контакт и третий пускатель управляются внешним выключателем.
Недостатком данного аналога являются малые функциональные возможности.
Следующим аналогом заявляемого технического решения является УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ВКЛЮЧЕНИЯ РЕЗЕРВА (патент (свидетельство) №26701 на полезную модель, заявка 2002123133/20 от 04.09.2002 г., МПК7 H02J 13/00, регистрация 10.12.2002 г., Бюл. 34, заявитель ОАО «Чебоксарский электроаппаратный завод»), содержащее трехфазный, с нулевым проводом первый ввод сети, реле первой, второй и третьей фаз, обмотки которых включены между соответствующими фазами и нулевым проводом первого ввода сети, реле контроля напряжения первого ввода сети, обмотка которого включена между первой фазой первого ввода сети и нулевым проводом через последовательно соединенные замыкающие контакты реле второй и третьей фаз, трехфазный с нулевым проводом второй ввод сети, реле состояния первого ввода, обмотка которого включена последовательно с соединенными параллельно между собой размыкающими контактами реле первой, второй и третьей фаз между третьей фазой и нулевым проводом второго ввода, кроме того, шина надежного питания, фазы которых соединены через соответствующие замыкающие контакты реле контроля напряжения первого ввода сети с соответствующими фазами первого ввода сети, а через соответствующие замыкающие контакты реле состояния первого ввода - с соответствующими фазами второго ввода сети, отличающееся тем, что введены три размыкающих контакта первого ввода сети, каждый из которых включен между соответствующими фазами дизель-генераторного агрегата и шин надежного питания.
Недостатком данного аналога являются малые функциональные возможности, не позволяющие реализовать заданные технические требования в полном объеме.
Следующим аналогом заявляемого технического решения является УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОДЫ ПЕРЕД КОТЛАМИ И РАСХОДА ВОДЫ ЧЕРЕЗ КОТЛЫ (свидетельство RU 21461 U1 на полезную модель, МПК7 G05D 23/00, заявка 2001116999 от 28.06.2001 г., правообладатель ООО Научно-производственная фирма «Эксперт», регистрация 20.01.2002 г., бюл. 1), содержащее котлы, выходы которых соединены с подающим трубопроводом тепловой сети, сетевые насосы, входы которых соединены с обратным трубопроводом теплосети, а выходы - со входом котлов, линию рециркуляции, состоящую из насоса рециркуляции и регулирующего клапана, причем вход насоса соединен с выходом котлов, а выход - со
входом регулирующего клапана, соединенного своим выходом со входом котлов, и линию перепуска, содержащую насос перепуска, соединенный входом с обратным, а выходом - с подающим трубопроводами сети, причем электродвигатель насоса перепуска соединен с преобразователем частоты, отличающееся тем, что оно содержит программируемый контроллер, один вход которого соединен с выходом датчика температуры воды перед котлами, установленного в общем коллекторе на входе котлов, другие входы по количеству котлов соединены с выходами датчиков расхода воды через каждый котел, один выход контроллера соединен с регулирующим клапаном линии рециркуляции, а другой - с преобразователем частоты.
Недостатками данного аналога являются невозможность реализовать требуемые технические характеристики в полном объеме, невозможность использования в полевых условиях.
Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемого технического решения является ПАНЕЛЬ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ (патент RU 60797 U1 на полезную модель, заявка 2006138211/22 от 31.10.2006 г., МПК H02B 13/00, заявитель Закрытое акционерное общество Электротехнический завод «ГЕКСАР» ЗАО ЭТЗ «ГЕКСАР» регистрация 27.01.2007 г.).
1 Панель распределительная, состоящая из корпуса, при этом внутри корпуса установлены силовые трехфазные трансформаторы, реле, предохранители, трансформаторы питания, приборы питания, коммутационные и защитные аппараты, отличающаяся тем, что первичные и вторичные обмотки силовых трехфазных трансформаторов соединены по схеме "треугольник-звезда", при этом между первичными и вторичными обмотками силовых трехфазных трансформаторов выполнена однослойная заземляемая на корпус обмотка, дополнительно введена индивидуальная световая индикация перегорания плавкой вставки предохранителя, причем, по меньшей мере, на одном из трансформаторов питания установлен термоограничитель, включенный последовательно с его первичной обмоткой.
2 Панель по п.1, отличающаяся тем, что в качестве индивидуальной световой индикации используются светодиоды, каждый из которых подключен последовательно с цепью каждого предохранителя.
3 Панель по п.2, отличающаяся тем, что светодиоды установлены на плате, расположенной горизонтально над предохранителями.
4 Панель по п.1, отличающаяся тем, что она комплектуется токовыми клещами-мультиметром AC/DC.
5 Панель по п.1, отличающаяся тем, что на дне корпуса установлены оцинкованные угольники для обеспечения заземления корпусов силовых трехфазных трансформаторов.
Недостатком прототипа являются:
- малые функциональные возможности, не позволяющие реализовать требования технического задания в полном объеме;
- недостаточная надежность обеспечения функционирования электроснабжаемого изделия.
Сущность технического решения
Известное устройство управления системой водоснабжения мобильного пункта содержит блок клеммный, к которому с внешней стороны на клеммы 1, 2, 3, 4 подводятся соответственно фазы А, В, С и «нуль» N трехфазного напряжения ~ 380 В, 50 Гц, первый выключатель «НАСОС», подключенный с внутренней стороны к контактам 1, 2, 6 блока клеммного, три цепочки из индикаторов («ФАЗА А», «ФАЗА В» и «ФАЗА С») и резисторов, подключенных со стороны индикатора к коммутирующим контактам первого выключателя «НАСОС», а со стороны резисторов - к контакту «нуль» N блока клеммного, второй выключатель «ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ», подключенный с одной стороны к клеммам 3, 4 («ФАЗА С» и «нуль» N), а с другой стороны к клеммам 7, 8 блока клеммного, подогреватель воды, подключенный к контактам 7, 8 блока клеммного, датчик-реле уровня, цепочку из тумблера «ДАТЧИК-РЕЛЕ УРОВНЯ» и двух предохранителей, подключенную со стороны тумблера к контактам 3, 4 («ФАЗА С» и «нуль» N) блока клеммного, а со стороны предохранителей к датчику-реле уровня, а контакт цепи информационного сигнала датчика-реле уровня соединен с контактом 9 блока клеммного, который с внешней стороны соединен с электродом нижнего уровня в баке горячей воды, агрегат электронасосный, подключенный к контактам 11, 12, 13 блока клеммного, винты заземления XT2, XT3, XT4, XT5, соединенные с клеммами заземления датчика-реле уровня, бака горячей воды, агрегата электронасосного и подогревателя воды.
Цель создания полезной модели:
- разработка компактной на современном техническом и технологическом уровне системы водоснабжения мобильного пункта;
- повышение надежности функционирования в полевых условиях;
- обеспечение комфортных бытовых условий персонала.
Для получения данного технического результата устройство управления дополнительно содержит два промежуточных реле, подключенных соответственно к коммутирующим контактам первого выключателя «НАСОС» и цепи 4 («нуль» N) блока клеммного, цепочку из третьего выключателя «СТОП» с красной маркировкой (нормально замкнутые контакты) и четвертого выключателя «ПУСК» с черной маркировкой (нормально разомкнутые контакты) под общей гравировкой «НАСОС», магнитного пускателя, теплового реле с нормально замкнутыми контактами и нормально разомкнутых контактов датчика-реле уровня, подключенных со стороны третьего выключателя «СТОП» к внешнему контакту («ФАЗА С») первого выключателя «НАСОС», а со стороны внешнего контакта датчика-реле уровня в цепочке к контакту 4 («нуль» N) блока клеммного, цепочку из нормально разомкнутых контактов магнитного пускателя, первого и второго промежуточных реле, подключенную внешними концами к контактам выключателя «ПУСК», последовательно соединенные три пары нормально разомкнутых контактов магнитного пускателя и теплового реле, соединенные с внешними контактами первого выключателя «НАСОС» и контактами 11, 12, 13 блока клеммного.
Перечень фигур, чертежей и иных материалов
На фиг.1 приведена электрическая схема устройства управления системой водоснабжения мобильного пункта.
На фиг.2 приведена гидравлическая схема устройства управления системой водоснабжения мобильного пункта.
Пример реализации полезной модели
Устройство управления системой водоснабжения мобильного пункта (фиг.1) содержит: 1 (ЕК1) - подогреватель воды ВСЭ-50; 2 (Ml) - агрегат электронасосный ХЦМ 1/10; 3 (XT 1) - блок клеммный КБ25 - 4ПУ3-13; 4 (SA1) - выключатель ПВ2-10; 5 (QF6) - выключатель ВА21 - 29-340010-00У3; 6, 7, 8 (HL1, HL2, HL3) - фонарь ФШМ1-К, лампа ТН-03-3; 9, 10, 11 (Rl, R2, R3) - резистор МЛТ-0,5-150 кОм ±10%; 12, 13 (KV1, KV2) - реле РП21-004; 14 (А16) - электрод нижнего уровня; 15 (A20) - бак горячей воды; 16 (SB2) - выключатель КЕ 011 УЗ исп. 2, красный; 17 (SB3) - выключатель КЕ 011 УЗ исп. 2, черный; 18 (КМ1) - магнитный пускатель ПМЕ-111; 19 (КК1) - тепловое реле РТТ-111; 20 (SA3) - тумблер ТП1-2 В; 21, 22 (FU1, FU2) - держатель вставки плавкой ZH 254,
вставка плавкая ВПТ6 0,16 А; 23 (А 15.1) - датчик-реле уровня РОС 301-2; 24 (ХТ2...ХТ5) - винт заземления.
1
2
3
1
2
х
г
Устройство управления системой водоснабжения мобильного пункта (фиг.2) содержит: Б1 - емкость внешнего водоснабжения; Б2 - бак; ПВ - подогреватель воды ВСЭ-50; ВО - воздухоотводчик; ГЗ - горловина залива; PA - раковина; P - рукав слива воды G1/2", Р - поводка гибкая; G1/2", Р - рукав дренажа из раковины; H - насос внешнего водоснабжения; Н - центробежный насос ХЦМ 1/10; К - кран холодной воды водонагревателя; К - кран горячей воды водонагревателя; КШ1 - кран шаровой Ду15 (G1/2"); КШ2 - кран шаровой 20 (G3/4"); М - манометр МТП-40 (0...0,6 МПа); У1 - указатель уровня.
На фиг.2 обозначено:
1 - вода холодная в бак,
2 - вода холодная в подогреватель воды,
3 - вода горячая из подогревателя воды,
4 - слив воды из раковины,
5 - слив воды из бака и насоса,
6 - вода на байпас.
Работа устройства
Устройство управления системой водоснабжения мобильного пункта предназначено для размещения в нем элементов управления и коммутации переменного тока напряжением ~380 В, 50 Гц и ~220 В, 50 Гц. Конструктивно устройство управления системой водоснабжения мобильного пункта выполнено в виде металлического корпуса с открывающейся на петлях лицевой панелью.
Устройство управления закреплено в каркасе шкафа системы водоснабжения, рядом с подогревателем воды ВСЭ-50 (ЕК1).
На лицевой панели устройства закреплены:
- выключатель SA1 «ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ»;
- тумблер SA3 «ДАТЧИК-РЕЛЕ УРОВНЯ»;
- держатели вставок плавких с предохранителями (FU1, FU2);
- фонари с лампами «ФАЗА А», «ФАЗА В», «ФАЗА С» (HL1....HL3);
- плата с резисторами П1;
- выключатель автоматический «НАСОС» (QF6);
- выключатели кнопочные «СТОП», «ПУСК» (SB2, SB3);
⊥
- винт заземления «» (XT5);
На задней панели установлены:
- датчик-реле уровня;
- пускатель магнитный;
- реле тепловое;
- реле промежуточное.
На дне устройства установлены:
- блок зажимов;
⊥
- винты заземления «» (XT2, XT3, XT4).
Система водоснабжения расположена по левой стороне кузова-фургона в задней его части.
В систему водоснабжения входят: бак, подогреватель воды ВСЭ-50, устройство управления, насос подачи воды, мойка односекционная (раковина), смонтированная на каркасе нижнем, автоматическая электрическая сушилка, манометр избыточного давления и система трубопровода с необходимой трубопроводной арматурой.
В верхней части бака имеется заливная горловина, в нижней части бака - штуцер забора воды насосом и подачи холодной воды в подогреватель, сливной кран, на передней стенке - штуцер возврата воды в бак, указатель уровня. Для контроля нижнего уровня воды в баке установлен электрод датчика-реле уровня РОС-301. Удаление остатков воды из бака в холодное время года производится через сливной рукав.
Система водоснабжения работает автономно, и принцип ее работы состоит в следующем:
- питательный бак заполняют водой через горловину при помощи заливной воронки;
- включают тумблер «ДАТЧИК-РЕЛЕ УРОВНЯ» на устройстве управления;
- включают тумблер «НАСОС»;
- открывают на водонагревателе кран горячей воды;
- включают тумблер «ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ»;
- регулировку температуры горячей воды из слива производят путем открывания крана холодной вода и смешения ее в смесителе водонагревателя.
Выключение системы водоснабжения производится в обратной последовательности.
При достижении уровня воды в баке ниже нижнего датчик-реле уровня РОС-301 автоматически отключает насос.
Канализационный слив из системы водоснабжения осуществляется через гофрированный рукав, подсоединенный к штуцеру «Слив с мойки».
Слив остатков воды при свертывании отделения - через штуцер «Слив воды», расположенный на задней панели кузова-фургона слева от входной двери снаружи.
Промышленная применимость
Данная полезная модель промышленно реализуема, обладает более широкими функциональными возможностями, разработана на современном техническом уровне, обладает лучшими надежностными характеристиками, приемлемой массой и габаритами для использования в возимом варианте