سوختن پمپهای شناور در چاههای عمیق، اغلب یک معمای الکترومکانیکی است. بسیاری از صاحبان چاه گمان میکنند که نقص فنی از خود پمپ است، در حالی که عامل اصلی فاجعه، «افت ولتاژ» (Voltage Drop) در مسیر کابل طولانی است.
در این مقاله، بررسی میکنیم که چگونه یک کابل نامناسب میتواند گرانقیمتترین تجهیزات شما را به تلی از مس سوخته تبدیل کند.
۱. مکانیسم سوختن پمپ: چرا ولتاژ پایین خطرناک است؟
در دنیای الکتریسیته، بین ولتاژ (V)، جریان (I) و توان (P) یک رابطه مستقیم وجود دارد:
P=V*I*cos ϕ
الکتروموتور پمپ برای بلند کردن حجم مشخصی از آب، نیاز به توان ثابتی دارد.
- وقتی طول کابل زیاد میشود، مقاومت سیم افزایش یافته و ولتاژ در انتهای کابل (محل اتصال به پمپ) افت میکند.
- برای جبران این افت ولتاژ و ثابت ماندن توان، شدت جریان (آمپر) به شدت بالا میرود.
- افزایش آمپر به معنای تولید گرمای بیش از حد در سیمپیچهای موتور است. این گرما عایقبندی سیمها را ذوب کرده و باعث اتصال کوتاه و سوختن موتور میشود.
۲. عوامل موثر بر افت ولتاژ در چاههای عمیق
سه فاکتور اصلی در این افت انرژی نقش دارند:
- طول کابل: هرچه چاه عمیقتر باشد، مقاومت مسیر بیشتر است.
- سطح مقطع (ضخامت) سیم: سیمهای نازک مقاومت بیشتری دارند.
- دمای محیط: در اعماق چاه و به دلیل عبور جریان زیاد، کابل گرم میشود که خود باعث افزایش مجدد مقاومت میشود.
۳. فرمول محاسبه افت ولتاژ (ساده و کاربردی)
برای محاسبه مقدار افت ولتاژ در کابلهای مسی (تکفاز)، از این فرمول ساده استفاده میشود:
Delta V: مقدار افت ولتاژ (ولت)
- L: طول کابل (متر)
- I: جریان مصرفی پمپ (آمپر)
- ρ: مقاومت ویژه مس (تقریباً 0.0175)
- A: سطح مقطع سیم (میلیمتر مربع)
استاندارد طلایی: افت ولتاژ در مسیر کابل شناور نباید هرگز از ۳٪ تا ۵٪ ولتاژ نامی تجاوز کند. برای برق ۲۲۰ ولت، افت بیش از ۱۱ ولت به معنای شروع خطر است.
۴. جدول انتخاب کابل بر اساس توان و عمق (تقریبی)
انتخاب کابل بر اساس مسافت و جریان عبوری باید مهندسی شده باشد. در اینجا یک راهنمای کلی برای پمپهای تکفاز ارائه شده است:
قدرت پمپ (اسب بخار) | عمق چاه (متر) | سطح مقطع پیشنهادی (mm2) |
۲ اسب | ۰ تا ۵۰ | ۴ |
۲ اسب | ۵۰ تا ۱۰۰ | ۶ |
۲ اسب | ۱۰۰ تا ۱۵۰ | ۱۰ |
۳ اسب | ۵۰ تا ۸۰ | ۱۰ |
۳ اسب | ۸۰ تا ۱۵۰ | ۱۶ |
۵. نشانههای هشداردهنده (قبل از سوختن)
قبل از اینکه پمپ شما از کار بیفتد، این علائم را جدی بگیرید:
- داغ شدن بیش از حد کابل در دهانه چاه.
- کاهش دبی آب: وقتی ولتاژ پایین است، گشتاور موتور کم شده و دور پمپ پایین میآید.
- قطع شدن مکرر کلید حرارتی (بیمتال): نشاندهنده آمپر کشیدن بیش از حد پمپ است.
- لرزش و صدای غیرعادی: ناشی از عدم تعادل فازها (در پمپهای سهفاز) به دلیل افت ولتاژ نامتقارن.
۶. راهکارهای پیشگیرانه
- استفاده از کابل مخصوص شناور (SWR): این کابلها ضدآب بوده و انعطافپذیری بالایی در برابر فشار آب دارند.
- نصب محافظ ولتاژ و جریان (Control Box): استفاده از بردهای دیجیتالی که به محض حس کردن افت ولتاژ یا افزایش آمپر، جریان را قطع میکنند.
- استفاده از استابلایزر (تثبیتکننده): اگر برق ورودی شما ضعیف است، یک استابلایزر قوی قبل از تابلو برق نصب کنید.
- کابلهای سهفاز: برای عمقهای بسیار زیاد، همیشه استفاده از پمپهای سهفاز به دلیل راندمان بالاتر و جریان کمتر پیشنهاد میشود.
