Plovákové spínače

Czym są wyłączniki pływakowe?

Wyłączniki pływakowe do pomp i sterowania to nieskomplikowane urządzenia elektromechaniczne, które umieszczamy w zbiornikach z wodą lub ściekami w celu załączania lub wyłączania pomp. W zależnosci od pożądanej funkcji możemy nimi sterować włączanie i wyłączanie pomp instalując je bezpośrednio w pompach lub poprzez układy sterujące w zbiornikach przepompowni.

Budowa i działanie wyłącznika pływakowego

Wyłącznik pływakowy, pływak lub inaczej sygnalizator pływakowy to układ trzech blaszek kontaktowych połączonych z trzyżyłowym przewodem zasilającym. Pomiędzy blaszkami kontaktowymi porusza się swobodnie kulka przewodząca, która w zależności od położenia pływaka w górze albo w dole zwiera dwa konkretne przewody zamykając obwód zasilający. Cały mechanizm stykowy pływaka wraz zakończeniami kabli umieszczony jest w wodoszczelnej obudowie z tworzywa o określonej wyporności.

Wyłącznik pływakowy unosi sie na powierzchni wody lub ścieków. Zastosowanie na nim odpowiedniego obciążnika np. EM4IS OP1 lub unieruchomienie przewodu w odpowiednim miejscu np. opaską zaciskową pozwala na zmiane pozycji kulki wewnątrz wodoszczelnej komory pływaka i przełączenie stanu przewodzenia z jednego na drugi.

Pływak bez obciążnika lub nieprzymocowany na stałe do określonego poziomu może się podnosić i opadać razem z lusterm cieczy bez zmiany swojej pozycji!

Wyłączniki pływakowe trzyżyłowe

Kable wyłącznika wypornościowego posiadają zazwyczaj trzy żyły przewodzące, z których jedna jest wspólna dla dwóch pozostałych. Dzięki temu możemy uzyskać więcej możliwości sterujących z pływaka niż tylko układ zero-jedynkowy włącz/wyłącz pompę. Niezależnie czy żyłą wspólną będzie zasilanie czy masa tylko jeden z obwodów może być w danym momencie aktywny. Sposób podłączenia wyłączników pływakowych zależy od oczekiwanego sygnału zwrotnego. Do najczęściej wykorzystywanych sygnałów należą:

• Stop/Start - układ z jednym wyłącznikiem pływakowym, wykorzystywane są dwie żyły odpowiadające za załączenie/wyłączenie pompy. Pompowanie do pustego zbiornika - pływak w dole, pompowanie z pełnego zbiornika - pływak w górze.
• Stop/Start + Alarm - układ z dwoma pływakami wypornościowymi, jeden działa jak opisany wyżej Stop/Start a drugi jako sygnalizacyjny w przypadku przekroczenia poziomu krytycznego.
• Suchobieg+Stop/Start+Alarm - układ z trzema pływakami, jeden Stop/Start wpływający bezpośrednio na pracę pompy i dwa zabezpieczające przed zapowietrzeniem pompy (brakiem chłodzenia) lub wylaniem wody ze zbiornika.
• Suchobieg+Stop+Start+Alarm - kombinacja czterech oddzielnych pływaków, z których każdy odpowiada tylko za jeden sygnał zwrotny.

Kiedy więc wykorzystujemy trzy żyły?

Trzy żyły możemy wykorzystać do dwóch sygnałów zwrotnych, które oprócz załączenia i wyłączenia pompy mogą nas również informować o pełnym lub pustym zbiorniku. Taki układ zastosowany jest np. w Automatyce Sterującej EM4IS ASPP

Rodzaje i kształty wyłączników pływakowych

Sposród wielu rodzajów wyłączników pływakowych do pomp wyróżniamy trzy podstawowe kształty:

• Wyłącznik pływakowy okrągły

  komora wypornościowa jest w kształcie spłaszczonej po bokach kuli, zazwyczaj pływaki do pomp okrągłe mają obdudowę dwukolorową (niebiesko-żółty, czarno-czerwony, itp.)

• Wyłącznik pływakowy prostokątny

  komora wypornościowa pływaka jest lekko zaokraglonym prostopadłościanem, kolory podobnie jak w przypadku wyłącznika pływakowego okragłego.

• Wyłącznik pływakowy gruszkowy

  jak sama nazwa wskazuje, komora unosząca kształtem przypomina owoc gruszki.

Do wyłączników pływakowych zaliczamy również wyłączniki dzwonowe lub pionowe, mają jednak one nieco inna zasadę działania i tylko dwa stany przewodzenia Tak/Nie. Ich zasada działania opiera się o jeden styk kontaktowy a ograniczone możliwości instalacyjne sprowadzają ich zastosowanie do małych pomp odwodnieniowych w wąskich studzienkach lub zbiornikach.

Najpowszechniej stosowanymi wyłącznikami pływakowymi są wyłączniki pływakowe okrągłe przypominające legendarne włoskie MAC-3, ale dzisiaj mają już swoich wysokiej jakości naśladowców o bardzo dobrych parametrach jak np. 3XAL WP100 czy 3XAL WP075

Spotykane często wyłączniki pływakowe prostokątne są najczęściej kojarzone z tanimi chińskimi pompami, co wcale nie musi być wyznacznikiem ich niskiej jakości, jednak należy im się bacznie przyglądać i sprawdzać jakość wykonania i skład materiałowy (zwłaszcza kabla).

Wyłączniki pływakowe o kształcie gruszki, ze względu na swoją dużą wyporność najczęściej spotykane są przy ściekach i cieczach o zwiększonej gęstości. Często również posiadają kable o specyficznych materiałach osłonowych do specjalnych zastosowań chemicznych.

Przeznaczenie i odporność wyłączników wypornościowych

W zależności od rodzaju materiału osłonowego przewodów pływaków do pomp zmieniają się ich parametry mechaniczne, elastyczność i podatność na zmianę poziomu cieczy oraz odporność na zniszczenie. Wraz z upływem czasu materiały elastyczne (gumowe i gumopodobne) tracą swoje właściwości zmiany kształtu (giętkość) a zmiana pozycji pływaka wymaga coraz większej siły. Ponieważ jego wyporność jest stała to z czasem sztywność kabla nie pozwala na prawidłową pracę wyłącznika pływakowego. Dodatkowym elementem przyspieszającym starzenie się kabla przy wyłącznikach do pomp jest agresywne środowisko ścieków lub skład chemiczny otaczającej pływak cieczy.

Dlatego też, w naszych pływakach do sterowania pracą pomp stosujemy różne rodzaje materiałów osłonowych na kable:

• PVC / PCV - polichlorek winylu - cechuje się dobrą odpornością na roztwory kwasów i zasad w temperaturze pokojowej - do wody czystej i do niezbyt agresywnych ścieków bytowo-gospodarczych. Niższa cena kabla związana jest z niskimi kosztami produckji, ale również z szybszym zużywaniem się i sztywnieniem pływaków w ściekach.
• EPDM - guma etylenowo-propylenowa dienowa - wykazuje bardzo dobra odporność na gorącą wodę i parę wodną; również dobrze znosi roztwory kwasów, zasad, soli, ketonów, formaldehydów, chłodziw na bazie glikoli. Jest jednym z najpopularniejszych materiałów osłonowych na kable pomp ściekowych, uszczelek i klinów uszczelniających do zasuw. Znacznie dłuższa trwałość (elastyczność) wyłączników pływakowych z kablami z epdmu od wyłączników z pvc.
• CPE - chlorowany polietylen - materiał o doskonałej odporności na warunki atmosferyczne, ozon, o wysokiej odporności chemicznej i odporności na starzenie, z dobrą odpornością na olej. Dodatkową zaletą jest jego ognioodporność. Dobra wytrzymałość elastyczna w temperaturze nawet -30 ℃. Ponadto CPE jest nietoksyczny, nie zawiera metali ciężkich i WWA oraz w pełni spełnia wymagania środowiskowe. Wyłączniki pływakowe z kablami z CPE chociaż kosztują stosunkowo najwięcej z wymienionych, to w pełni rekompensują swoją cenę długim okresem eksploatacji i wysoką odpornością chemiczną na agresywne środowisko ścieków.