Ochrona silnika jest kluczowym elementem przemysłowego oczyszczania wody i ścieków. Silniki elektryczne napędzają pompy, mieszadła, sprężarki i inne elementy systemu. Silniki te są niezbędne do niezawodnego działania stacji uzdatniania wody. Ponieważ często pracują one w wymagających warunkach - takich jak wysoka wilgotność, środowiska korozyjne lub duże wahania obciążenia - skuteczna ochrona silnika ma kluczowe znaczenie dla zapobiegania awariom, przeciążeniom i uszkodzeniom. Niniejszy artykuł wyjaśnia zasady techniczne, środki ochronne i ich praktyczne zastosowanie w dziedzinie technologii wodnej.

Zadania zabezpieczenia silnika

Ochrona silnika służy zapobieganiu uszkodzeniom silników elektrycznych i pomaga zapewnić niezawodność działania, wydajność i żywotność napędów. Główne zadania ochrony silnika obejmują

1. Zabezpieczenie przed przeciążeniem: Zapobiega przegrzaniu z powodu nadmiernego prądu lub nadmiernego obciążenia.
2. Zabezpieczenie przeciwzwarciowe: Ochrona przed nagłymi, wysokimi przepływami prądu, które mogą spowodować uszkodzenie uzwojeń lub okablowania.
3. Ochrona przed zanikiem fazy i zbyt niskim napięciem: Wykrywanie przerw w zasilaniu lub nierównych napięć, które mogą uszkodzić silnik.
4. Ochrona termiczna: Zapobiega przegrzaniu z powodu temperatury otoczenia lub wewnętrznego wytwarzania ciepła.
5. Ochrona przed wilgocią: Ochrona przed uszkodzeniami spowodowanymi wnikaniem wody lub wysoką wilgotnością.

Typowe obciążenia w technologii wodno-ściekowej

Silniki w technologii wodno-ściekowej są często narażone na szczególne wyzwania:

1. Częste uruchamianie i zatrzymywanie:
   W pompowniach, które często uruchamiają się i zatrzymują w zależności od zapotrzebowania na wodę, może dojść do przegrzania i zwiększonego zużycia.

2. Silne zmiany obciążenia:
   Podczas pracy mieszadeł lub sprężarek obciążenia mogą się gwałtownie zmieniać, co powoduje obciążenie uzwojeń silnika.

3. Środowisko korozyjne:
   W oczyszczalniach ścieków lub chemicznych stacjach uzdatniania wody silniki są często narażone na działanie agresywnych gazów lub wilgotnego środowiska.

4. Blokady:
   Pompy mogą zostać zablokowane przez ciała stałe, co zwiększa przepływ prądu i może uszkodzić silnik.

5. Wahania sieci:
   W systemach przemysłowych silniki są często wrażliwe na wahania napięcia lub awarie sieci energetycznej.

Technologie i komponenty do ochrony silników

1. zabezpieczenie nadprądowe (termiczne przekaźniki przeciążeniowe)
Termiczne przekaźniki przeciążeniowe rozpoznają, kiedy silnik pobiera więcej prądu niż jest to przewidziane dla normalnej pracy. Dzieje się tak często w przypadku przeciążenia lub zablokowania wału.

• Tryb działania: Przekaźnik przerywa obwód, jeśli pobór prądu jest zbyt wysoki w określonym czasie.
• Zastosowanie: Standard w systemach pomp, mieszadłach i innych urządzeniach pracujących w sposób ciągły.

2. zabezpieczenie przeciwzwarciowe (wyłączniki i bezpieczniki)
Wyłączniki i bezpieczniki chronią silnik przed nagłymi, ekstremalnie wysokimi prądami, które mogą być spowodowane przez zwarcia.

• Wyłącznik automatyczny: Można zresetować po wyzwoleniu.
• Bezpieczniki: Należy wymienić po zwarciu.

3. zabezpieczenie przed zanikiem fazy i zbyt niskim napięciem
Silniki zasilane z sieci trójfazowej są podatne na zaniki fazy lub asymetrię napięcia. Specjalne przekaźniki rozpoznają te problemy i wyłączają silnik przed wystąpieniem uszkodzenia.

4. termistory i czujniki temperatury

• Termistory PTC: Czujniki te są instalowane bezpośrednio w uzwojeniach silnika i mierzą temperaturę. W przypadku przegrzania uruchamiają alarm lub wyłączają silnik.
• RTD (rezystancyjne czujniki temperatury): Precyzyjne czujniki temperatury, które są również wykorzystywane w silnikach w krytycznych zastosowaniach.

5. Przetwornice częstotliwości ze zintegrowanym zabezpieczeniem silnika
Przetwornice częstotliwości kontrolują prędkość silnika i jednocześnie oferują rozbudowane funkcje ochronne, np. przed przeciążeniem, zanikiem fazy i przegrzaniem.

• Zaleta: Połączenie kontroli i ochrony w jednym urządzeniu.
• Zastosowanie: Pompy o zmiennym natężeniu przepływu lub trybach pracy zoptymalizowanych pod kątem zużycia energii.

6. ochrona przed wilgocią

• Stopnie ochrony IP: Silniki o wysokim stopniu ochrony (np. IP65 lub wyższym) są lepiej zabezpieczone przed pyłem i wodą.
• Spust kondensatu: Wiele silników jest wyposażonych w korki spustowe kondensatu do usuwania nagromadzonej wody z obudowy.