章麗菊

摘要：在使用過程中，發(fā)現(xiàn)南京地鐵一號(hào)線車站內(nèi)的排水系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備水泵的控制原理存在不足，即水泵處在自動(dòng)控制狀態(tài)時(shí),中、低水位浮球開關(guān)只要有一只不能工作，水泵就不能啟動(dòng)，這樣不能滿足實(shí)際需要。鑒于此，對(duì)原設(shè)計(jì)控制原理進(jìn)行優(yōu)化，只要中、低水位浮球有一只正常工作，就能保證自動(dòng)啟動(dòng)水泵，提高了設(shè)備的運(yùn)行可靠性。

關(guān)鍵詞：控制原理 浮球開關(guān)低水位中水位高水位優(yōu)化

中圖分類號(hào)： U464.138+.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

前言

南京地鐵一號(hào)線共有16座車站，其中地上車站5座，地下車站11座。對(duì)于車站內(nèi)的排水系統(tǒng)，地上車站的污廢水以及雨水通過重心流形式分類集中排入城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)；地下車站的生活污水、結(jié)構(gòu)滲漏水、消防水、沖洗水等，排入相應(yīng)的集水坑，通過泵房潛污泵提升，排入城市排水管網(wǎng)。

現(xiàn)狀分析

南京地鐵一號(hào)線地下車站的潛污泵共有169臺(tái)，控制柜共有86面，其中一控二的控制柜有69臺(tái)，一控三的控制柜有4臺(tái)，其余為單控的控制柜。

所有的潛水泵在自動(dòng)的狀態(tài)下，都是通過浮球開關(guān)進(jìn)行控制的。以一控二的控制柜內(nèi)的電氣原理圖為例，如圖1所示（此圖為精簡(jiǎn)過的原理圖，但浮球控制原理未改變）：

圖1： 原設(shè)計(jì)的電氣原理圖

下面簡(jiǎn)述兩臺(tái)水泵都在自動(dòng)狀態(tài)時(shí)的工作原理。通過圖1可知：當(dāng)水位上升，低水位浮球開關(guān)FK低閉合，中間繼電器KA5線圈得電，KA5常開觸點(diǎn)吸合（端子28、29接通），為水泵的啟動(dòng)做好準(zhǔn)備，。當(dāng)水位繼續(xù)上升，到達(dá)中水位時(shí)，F(xiàn)K中接通，這時(shí)中間繼電器KA1線圈通過KA4、KA2的常閉觸點(diǎn)和FK中、KA5的常開觸點(diǎn)得電吸合，并自保，KA1的常開觸點(diǎn)閉合，KM1線圈得電，第一臺(tái)潛水泵工作；同時(shí)KA4線圈得電吸合并自保，這樣KA2線圈回路的29、34端子接通，為下一過程啟動(dòng)潛水泵做準(zhǔn)備；當(dāng)水位繼續(xù)上升，到達(dá)高水位時(shí)，浮球開關(guān)FK高接通，KA6線圈得電吸合，這時(shí)KA3線圈得電吸合并自保，這樣KM2線圈得電吸合，第二臺(tái)潛水泵工作，這時(shí)兩臺(tái)泵同時(shí)工作，進(jìn)行排水，水位開始降低。等水位降低到低水位浮球開關(guān)斷開后，KA5線圈失電，原來吸合的常開觸點(diǎn)斷開，這樣KM1、KM2線圈失電，兩臺(tái)水泵同時(shí)停止工作。等到水位再次上升，超過低水位， FK低接通，為第二次啟動(dòng)潛水泵做好準(zhǔn)備，水位繼續(xù)上升，到中水位時(shí)，浮球開關(guān)FK中接通。這次，由于上次KA4吸合并自保，這樣，KA2線圈得電吸合并自保， KA2常開輔助觸點(diǎn)閉合， KM2線圈得電吸合，第二臺(tái)水泵首先開始工作進(jìn)行排水， KA2常閉觸點(diǎn)斷開， KA4線圈失電， KA4的常閉、常開輔助觸點(diǎn)恢復(fù)原狀，為下一過程的KA1吸合做準(zhǔn)備。也就是說：在相鄰的兩個(gè)工作周期中，兩臺(tái)水泵交替首先工作，互為備用。

問題的分析

在實(shí)際使用過程中，發(fā)現(xiàn)浮球開關(guān)質(zhì)量不是很穩(wěn)定，損壞較多，不能正常的接通。

通過上圖分析可以看出，在自動(dòng)狀態(tài)下，如果低水位浮球開關(guān)出現(xiàn)問題不能接通，中間繼電器KA5線圈不能得電，其常開接點(diǎn)始終不能閉合，這樣水位到達(dá)中水位和高水位時(shí)，兩臺(tái)潛水泵都不能自動(dòng)啟動(dòng)，從而不能進(jìn)行正常排水。若低水位浮球開關(guān)正常，中水位浮球開關(guān)不能正常接通，那么KA1或KA2就不能得電吸合，水泵仍不能正常啟動(dòng)；同樣水位到達(dá)到高水位時(shí)， KA3仍不能得電吸合，水泵還是不能正常啟動(dòng)，也就是說，只要低水位浮球開關(guān)或中水位浮球開關(guān)有一個(gè)不能正常工作，那么水位到達(dá)高水位后，潛水泵都不能正常啟動(dòng)，進(jìn)行排水，這樣就會(huì)出現(xiàn)水淹軌行區(qū)隧道，影響行車安全。

對(duì)控制原理進(jìn)行優(yōu)化

為了減少浮球開關(guān)對(duì)潛水泵排水的影響，做到只要低水位浮球開關(guān)或中水位浮球開關(guān)有一個(gè)浮球開關(guān)正常工作，就能至少保證有一臺(tái)潛水泵進(jìn)行排水工作。將原控制原理進(jìn)行如下優(yōu)化，見圖2。

圖2 修改后的電氣原理圖

優(yōu)化后的原理，見圖2的虛框所示：①增加一中間繼電器KA7，由中水位浮球開關(guān)FK中控制，②同時(shí)將原圖中的29號(hào)端子在KA3/KA6處斷開，將KA5的另一常開觸點(diǎn)和KA7的常開觸點(diǎn)并接，一端接到25號(hào)端子，另一端接到KA3/KA6并接的端子上，③原圖中的FK中改接為KA7的另一常開觸點(diǎn)。

通過圖2分析，在三只浮球開關(guān)完好的情況下，兩臺(tái)水泵的工作原理不變，但當(dāng)有浮球開關(guān)損壞的情況下，浮球之間的聯(lián)系發(fā)生變化：

4.1、若低水位浮球開關(guān)FK低觸點(diǎn)不能正常接通，水位達(dá)到中水位后，浮球開關(guān)FK中吸合，為啟動(dòng)水泵做好準(zhǔn)備，水位繼續(xù)上升到高水位后，F(xiàn)K高接通，KA6線圈得電吸合，KA6常開觸點(diǎn)閉合，KA3線圈得電吸合并自保，KM1/KM2線圈得電吸合，兩臺(tái)水泵同時(shí)啟動(dòng)，進(jìn)行排水。等到水位低于中水位后，水泵才停止工作。

4.2、若中水位浮球開關(guān)FK中觸點(diǎn)不能正常接通，水位在低水位時(shí)，浮球開關(guān)FK低接通，KA5線圈得電吸合，KA5常開觸點(diǎn)閉合，水位達(dá)到高水位后，F(xiàn)K高閉合，KA6線圈得電吸合，KA6常開觸點(diǎn)閉合，KA3線圈得電吸合并自保，KM1/KM2線圈得電吸合，兩臺(tái)泵同時(shí)啟動(dòng)，進(jìn)行排水，等到水位低于低水位后，水泵才停止工作。

4.3、當(dāng)高水位浮球開關(guān)損壞，水泵在中、低水位的控制保持不變，一臺(tái)水泵工作，但兩臺(tái)泵可在相鄰兩次啟動(dòng)中進(jìn)行切換。

結(jié)論

通過以上分析，對(duì)都會(huì)泵的控制原理進(jìn)行優(yōu)化后，解決了中、低水位浮球開關(guān)只要有一只不能正常接通，兩臺(tái)水泵就不能自動(dòng)工作的問題，保證了在低水位、中水位和高水位浮球開關(guān)只要有兩只能正常工作，就能進(jìn)行排水。從而保證了設(shè)備的可靠運(yùn)行。