Кабель для погружного насоса — критерии выбора, расчет сечения, как удлинить

Система водоснабжения частного дома на основе скважины состоит из набора необходимого оборудования: скважинного насоса, автоматики управления, накопительной емкости, системы трубопровода и пр.

Ключевым элементом и, пожалуй, самым дорогостоящим, является скважинный насос. От его правильного выбора и подключения во многом зависит производительность работы всей системы.

Однако когда речь идет о подключении к электрической сети, часто возникает проблема: кабель для скважинного насоса оказывается слишком коротким или вообще отсутствует. В этом случае необходимо приобретать питающий кабель отдельно. Хотя производители насосов советуют использовать только фирменные комплектующие, в т.ч. и кабели, стоят они дорого, поэтому приходится подбирать аналоги. В этой статье мастер сантехник рассмотрит, как правильно выбрать кабель для погружного насоса.

Каким должен быть кабель для погружных насосов

Питание электродвигателя погружного насоса, для перекачивания жидкости из скважин, колодцев и технологических емкостей, осуществляется через специальный силовой кабель.

К кабелю предъявляются особые требования:

• Кабель должен выдерживать давления воды;
• Быть водонепроницаемым и подходить для применения в воде (должно быть прописано в сертификате);
• Должен соответствовать нормам ГОСТ Р51777-2001 (Кабели для установок погружных насосов);
• Должен соответствовать нормам СанПин при контакте с питьевой водой;
• Сечение кабеля для насоса должно соответствовать нагрузкам.

Критерии выбора кабеля

Наилучшим вариантом правильного подбора кабеля для насоса является информация, которую предоставляет завод изготовитель. Но так как кабель для погружных насосов зачастую прокладывается на большие расстояния, вопрос цены за погонный метр становится практически определяющим.

Для того чтобы не ошибиться и не платить дважды, следует рассмотреть следующую информацию:

• Возможность покупки кабеля вместе с насосом от одного и того же производителя;
• Рассматривая альтернативные варианты использовать рекомендации производителя конкретной модели качающего погружного устройства;
• Предварительно рассчитать самостоятельно или при помощи специалиста необходимое сечение провода;
• Не использовать проводку, несоответствующую техническим требованиям, так как это приведет к выходу из строя насосного оборудования. Если в соответствующих сертификатах к товару не указано это свойство, то не стоит покупать его и проверять, сможет ли он выдержать воду. Приобретение некачественного или, еще хуже, непредназначенного для водных условий кабеля станет причиной перегорания электродвигателя. ПВС и их аналоги используются только для установки в помещениях. Не стоит экономить на продукте, чтобы потом еще больше переплачивать;
• Кабель должен выдерживать нагрузку по току, а сечение должно обеспечивать не более 5% падения напряжения;
• Выполнить правильный монтаж и подключение в соответствии с конкретными условиями эксплуатации.

Предложения производителей

В виду того, что производитель насосного оборудования берет на себя определенные гарантийный обязательства, вполне естественно, что для их полного соблюдения прилагаются рекомендации по использованию конкретных материалов при монтаже и подключении. К примеру, такие торговые марки как Pedrollo и Водолей, кроме насосного оборудования, выпускают и электрические кабели, которые полностью подходят именно к их моделям. А всемирно известная фирма Grundfos предлагает специальный кабель подводный, который рассчитан на подключение к глубинным насосам серии SQ.

Одним из основных параметров любого силового кабеля является его сечение. Для того чтобы правильно его подобрать следует произвести расчет, который учитывает глубину расположения насоса и его рабочую мощность. Такие данные, в обязательном порядке, предоставляются заводом изготовителем для каждой конкретной модели, которая им выпускается.

Расчет сечения кабеля для насоса

Длина проводки электропитания определяется расстоянием от места ее подключения к стационарной сети до уровня фактического расположения погружного насоса в глубине скважины. Чем больше это расстояние, тем большее сечение должен иметь кабель.

При определении правильного сечения кабеля, для подключения определенной модели погружного насоса, принимаются во внимание следующие параметры:

• Потребляемая мощность при номинальной нагрузке. При недостаточной толщине проводки будет происходить потеря мощности и нагрев, который может привести к выходу из строя всю подающую воду систему;
• Полная длина проводки - от места подключения к стационарной электрической сети до места потребления, куда включается и глубина скважины. При эксплуатации кабеля с меньшим сечением происходит потеря производительности;
• Величина и характер электрического питания - 220 или 380 В (однофазное или трехфазное подключение). Для подключение насоса к 220 В (однофазная сеть) необходим 3-х жильный кабель. Для подключение насоса к 380 В (трехфазная сеть) необходим 4-х жильный кабель.

Расчет можно произвести самостоятельно по формулам, либо воспользоваться готовыми таблицами для расчета (табл. 1). В таблице приведен расчет сечения при максимальном допустимом падении напряжения в 2 %.

Таблица 1. Расчет сечения кабеля для насоса по мощности или номинальному току и максимальной длине

Разные модели насосов с одинаковой мощностью могут иметь различный ток, поэтому при подборе сечения кабеля для насоса лучше ориентироваться на номинальный ток.

Пример расчета сечения кабеля для насоса по мощности и длине по таблице

Скваженный насос однофазный мощностью 12 кВт, номинальный ток 34 А, длина кабеля должна быть 150 метров.

Значит выбираем по таблице строку с ближайшим номинальным током в 35 А, ближайшая длина с округлением в большую сторону по таблице 175, получаем, что сечение должно быть 25 мм².

Формула расчета сечения кабеля для насоса

Для самостоятельного расчета необходимо знать токовую нагрузку насоса. Она указана в паспорте к нему или данные можно найти на самом приборе.

Выполняется расчет сопротивления кабеля для насоса. Формула имеет следующий вид:

R=(p*L)/S

Где:   

• p — удельное сопротивление проводника (p меди = 0,0175);
• L—длина от источника питания до места соединения с насосом, м;
• S —выбранное Вами сечение проводника, мм²;
• Rпровода = 2R, так как ток идет по одной жиле, а потом возвращается по другой.

Далее рассчитываются потери напряжения:

Uпотерь= Iнагрузки*  Rпровода

ПОТЕРИ=(Uпотерь/Uном) * 100%

Согласно ГОСТ 29322-14 «Стандартные напряжения», если значение ПОТЕРИ меньше 5%, то выбранное сечение жилы подходит, если больше 5%, то необходимо произвести расчет и проверить большее сечение.

На практике стараются подбирать сечение водопогружного кабеля, которое обеспечивает падение напряжения не больше 3 %.

Пример расчета сечения кабеля для насоса по мощности и длине по формулам

Рассчитаем сечение кабеля для однофазного насоса мощностью 12 кВт, номинальный ток 34 А, длина кабеля - 150 метров. Допустим, что мы хотим использовать кабель с сечением 16 мм²

R = (0,0175*150)/16 = 0,164

Rпровода= 0,164*2 = 0,328

Uпотерь= 34*0,328 =11,156

ПОТЕРИ = (11,156/220)*100% = 5,07%

При сечении 16 мм² потери напряжения составляют 5,07%, что превышает норму, значит данное сечение не подходит и необходимо взять сечение больше.

Марки электрического кабеля для насосов

За последние несколько лет разнообразие проводов для подключения глубинного водозаборника сильно увеличился:

• ВПП - считается родным кабелем для центробежных насосов типа ЭЦВ. Для изоляции, и для оболочки кабеля используется полиэтилен. Кабель допустимо применять в скважинах более 30 м глубиной (рабочее давление до 70 кгс/см2). ВПП морозостоек, рабочие температуры от - 40 до + 80 С, устойчив к морской воде. Допустим как подвижный, так и фиксированный монтаж.Срок службы не менее 6 лет
• ВПВ - отличается от ВПП оболочкой из ПВХ. Допустим только стационарный монтаж. Температура монтажа не менее -15С, диапазон рабочих от -15 до + 65С. ВПП и ВПВ рассчитаны на напряжение 380 В, 660 В
• КВВ - водопогружной кабель с изоляцией и оболочкой из поливинилхлорида. Используется для сетей напряжением 450/750 В Срок службы 25 лет. Провод подходит как для фиксированного, так и для подвижного монтажа. Оболочка данного кабеля достаточно часто производится в синем цвете. КВВ подходит для скважин и колодцев с питьевой водой. 
• КВВ-П - водопогружной кабель КВВ-П аналогичен КВВ. Отличие в плоской форме кабеля.
• КВР - водопогружной глубинный кабель с изоляцией из этиленпропиленовой резины, обладает высокой гибкостью. Подходит для глубинных насосов промышленного назначения. Допустим для работы на глубине до 500 м. Срок службы не менее 10 лет. 
• КПБК-90 - погружной кабель промышленного назначения. Выдерживает сильные механические нагрузки. Рассчитан на напряжение  до 3,3 кВ переменного тока. Внешняя оболочка - стальная ленточная броня, изоляция и оболочка - полиэтилен. Может эксплуатироваться при температуре до +90С. Чаще всего используется в нефтяных скважинах. Монтаж фиксированный.

Как удлинить кабель погружного насоса

Соединение водонепроницаемого кабеля скважинного насоса может производиться 2 способами: с помощью термоусадочной муфты и с помощью заливной муфты.

Спайка термомуфты

Термоусадочная муфта применяется большинством монтажников из-за большей надежности спайки соединения.

Сначала каждая жила обжимается металлической гильзой, потом места соединения жил запаиваются отдельной маленькой термоусадочной трубкой, потом все жилы и 5 - 15 см сращиваемых концов кабеля запаиваются одной большой термоусадкой.

Видео

В сюжете - Соединение кабеля скважинного насоса термоусадками HEISSKRAFT

В сюжете - Показан способ герметично соединить кабель для питания погружного насоса

Заливная муфта

Герметизация осуществляется за счет заливки соединения специальным полимерным компаундом.

На практике случаются ситуации, когда заливка застывает неравномерно и не обеспечивается герметичность жил кабеля. Как следствие может выбивать автомат, идущий на глубинный скважинный насос.

Видео

В сюжете - Как соединить провода с помощью заливной муфты

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Как подключить кабель для обогрева труб к электросети