به دلیل پیچیدگی و تنوع بسیار زیاد نقشه‌های سیم‌کشی انواع کفکش‌ها، لجن‌کش‌ها و پمپ‌های شناور (که توسط شرکت‌های مختلف و بر اساس نوع موتور، تک‌فاز یا سه‌فاز بودن، و وجود یا عدم وجود خازن، سنسورهای حرارتی و جعبه کنترل متفاوت هستند)، ارائه یک نقشه واحد امکان‌پذیر نیست.
با این حال، یک مقاله جامع در مورد اصول سیم‌کشی و نقشه‌های پایه این پمپ‌ها، تفاوت‌های کلیدی بین مدل‌های تک‌فاز و سه‌فاز، و نحوه استفاده از جعبه کنترل (تابلو برق) را در زیر ارائه می‌دهیم.
اصول سیم‌کشی و نقشه پایه پمپ‌های کفکش، لجن‌کش و شناور
پمپ‌های کفکش، لجن‌کش و شناور همگی دارای ساختار کلی یکسان برای سیم‌کشی هستند، زیرا وظیفه اصلی آن‌ها تأمین برق موتور و محافظت از آن در برابر آسیب‌های حرارتی و الکتریکی است.
۱. پمپ‌های تک‌فاز (Single-Phase)
این پمپ‌ها رایج‌ترین نوع برای مصارف خانگی و کشاورزی کوچک هستند و معمولاً از 220V استفاده می‌کنند.
الف) سیم‌بندی چهار سیمه (با خازن بیرونی)
بسیاری از پمپ‌های تک‌فاز دارای 4 سیم خروجی از موتور هستند که به جعبه کنترل (تابلو برق) متصل می‌شوند:
رنگ سیم (رایج) | نام فنی | وظیفه |
سیاه (Black) | فاز اصلی (Main/Run Winding) | اتصال به فاز اصلی برق. |
قرمز (Red) | سیم خازن (Start Winding) | اتصال به خازن راه‌انداز. |
آبی (Blue) | مشترک (Common) | اتصال به نول (Neutral). |
سبز/زرد (G/Y) | ارت (Ground) | اتصال به زمین (ایمنی). |
نقشه پایه:
- سیم مشترک (آبی) مستقیماً به نول متصل می‌شود.
- سیم فاز اصلی (سیاه) مستقیماً به فاز متصل می‌شود.
- سیم خازن (قرمز) از طریق خازن راه‌انداز (Starting Capacitor) و در صورت نیاز، از طریق خازن دائم‌کار (Running Capacitor) به فاز متصل می‌شود.
- در لحظه راه‌اندازی، برق از طریق هر دو سیم (اصلی و خازن) به موتور وارد می‌شود؛ پس از شروع به کار موتور، سیم خازن ممکن است توسط یک سوئیچ گریز از مرکز (Centrifugal Switch) یا مدار تایمر، از مدار خارج شود (در پمپ‌های با قدرت بالا).
ب) اهمیت خازن
خازن‌ها برای ایجاد اختلاف فاز مورد نیاز برای گشتاور راه‌اندازی در موتورهای تک‌فاز القایی ضروری هستند. خرابی خازن رایج‌ترین دلیل روشن نشدن پمپ‌های تک‌فاز است.
۲. پمپ‌های سه‌فاز (Three-Phase)
این پمپ‌ها برای مصارف صنعتی و چاه‌های عمیق با قدرت بالا استفاده می‌شوند و معمولاً از 380V استفاده می‌کنند.
- سیم‌بندی: این پمپ‌ها معمولاً 3 سیم برق (R, S, T) و یک سیم ارت دارند.
- سیم‌پیچ: سیم‌پیچ‌های موتورهای سه‌فاز ممکن است به‌صورت ستاره (Star/Y) یا مثلث (Delta) سیم‌بندی شوند (معمولاً توسط سازنده در داخل موتور انجام می‌شود).
- مزیت: در موتورهای سه‌فاز، نیاز به خازن راه‌انداز از بین می‌رود و موتور گشتاور راه‌اندازی بالاتری دارد.
نقشه پایه: هر یک از سیم‌های برق مستقیماً به یکی از فازهای ورودی (R, S, T) در تابلو برق متصل می‌شود.
۳. نقش حیاتی جعبه کنترل (تابلو برق)
پمپ‌های کفکش و شناور، به‌ویژه در مدل‌های چاه عمیق، تقریباً همیشه از طریق یک تابلو برق (Control Box) یا جعبه کنترل متصل می‌شوند. این تابلو فقط محل اتصال سیم‌ها نیست، بلکه شامل تجهیزات حفاظتی زیر است:
تجهیزات | وظیفه | تفاوت در تک‌فاز و سه‌فاز |
خازن‌ها | راه‌اندازی موتور و تنظیم PF (فقط در تک‌فاز). | مخصوص تک‌فاز. در سه‌فاز نیازی نیست. |
محافظ حرارتی (Overload Relay) | قطع برق در صورت گرم شدن بیش از حد موتور (ناشی از کمبود آب یا ولتاژ نامناسب). | در هر دو نوع برای جلوگیری از سوختن سیم‌پیچ ضروری است. |
کنتاکتور (Contactor) | یک سوئیچ الکترومکانیکی برای قطع و وصل کردن جریان برق اصلی پمپ. | برای کنترل پمپ از راه دور یا توسط سنسور سطح آب. |
رله کنترل فاز | نظارت بر توالی صحیح فازها و جلوگیری از کارکرد پمپ با دو فاز. | مخصوص سه‌فاز؛ برای جلوگیری از سوختن موتور در اثر جابجایی یا قطع یک فاز. |
محافظ خشک کار کردن (Dry Run Protection) | توسط فلوتر یا سنسورهای الکترونیکی، پمپ را در صورت پایین آمدن سطح آب از حد مجاز، خاموش می‌کند. | حیاتی‌ترین محافظت در پمپ‌های چاه و کفکش. |
۴. مراحل سیم‌کشی و ملاحظات ایمنی
- شناسایی سیم‌ها: با استفاده از یک اهم‌متر، سیم‌های سیم‌پیچ اصلی، سیم‌پیچ کمکی (خازن) و سیم مشترک باید شناسایی شوند.
- اتصال به جعبه کنترل: سیم‌ها با دقت به ترمینال‌های مشخص شده در جعبه کنترل متصل می‌شوند.
- تست آمپر: پس از نصب، باید آمپر مصرفی پمپ در حالت کارکرد عادی و بدون بار (حالت خشک) با آمپر نامی موتور (پلاک) مقایسه شود تا از سیم‌بندی صحیح اطمینان حاصل گردد.
- ایمنی (ارت): اتصال سیم ارت به بدنه پمپ و سیستم ارت ساختمان/چاه، حیاتی و الزامی است تا از خطر برق گرفتگی در محیط مرطوب جلوگیری شود.
طرحواره شماتیک برای سیم‌کشی یک پمپ کفکش یا شناور تک‌فاز با خازن بیرونی (تابلو کنترل) و فلوتر مکانیکی (شناور برقی) بسیار کاربردی است. این سیستم رایج‌ترین پیکربندی برای حفاظت از پمپ در برابر کارکرد خشک (Dry Run) است.
۱. هدف و اجزای مدار
این طرحواره نشان‌دهنده نحوه اتصال مدار فرمان (فلوتر) و مدار قدرت (پمپ و خازن) در جعبه کنترل است تا پمپ تنها زمانی کار کند که سطح آب به اندازه کافی بالا باشد.
جزء | وظیفه اصلی | تعداد سیم |
ورودی برق | 220V تک‌فاز (فاز و نول). | 2 سیم (L, N) |
پمپ | دارای سیم‌پیچ اصلی و راه‌انداز. | 4 سیم (Main, Start, Common, Ground) |
خازن | تأمین گشتاور راه‌اندازی (مخصوص سیم Start). | 2 ترمینال |
فلوتر مکانیکی | کلید قطع و وصل بر اساس سطح آب. | 2 یا 3 سیم (بسته به نوع NO یا NC) |
کنتاکتور/رله | قطع و وصل مدار قدرت اصلی پمپ توسط فرمان فلوتر. | 1 |
۲. طرحواره شماتیک سیم‌کشی (مدار فرمان و قدرت)
الف) مدار قدرت (اتصال پمپ و خازن)
این بخش وظیفه تأمین جریان الکتریکی موتور را بر عهده دارد:
- سیم مشترک (Common) پمپ (آبی): مستقیماً به ترمینال N (نول ورودی) متصل می‌شود.
- سیم سیم‌پیچ اصلی (Main) پمپ (سیاه): به ترمینال خروجی کنتاکتور/رله حرارتی (که فاز را تأمین می‌کند) متصل می‌شود.
- سیم سیم‌پیچ راه‌انداز (Start) پمپ (قرمز): از طریق خازن راه‌انداز (Capacitor) به فاز متصل می‌شود.
نکته: در عمل، سیم Main و سیم خازن (پس از خازن) هر دو فاز را دریافت می‌کنند تا موتور راه‌اندازی شود.
ب) مدار فرمان (اتصال فلوتر)
این بخش ولتاژ کنتاکتور را تأمین می‌کند و جریان پمپ از آن عبور نمی‌کند.
- اتصال فلوتر: سیم فلوتر در مسیر فاز ورودی (L) به بوبین کنتاکتور (A1) قرار می‌گیرد.
- فلوتر دو سیمه (NO): یک سیم فاز را دریافت می‌کند و سیم دیگر فاز را به بوبین کنتاکتور ارسال می‌کند.
- عملکرد فلوتر:
- زمانی که سطح آب بالا است، فلوتر (در حالت NO) بسته می‌شود.
- بسته شدن فلوتر باعث روشن شدن کنتاکتور و در نتیجه وصل شدن برق پمپ می‌شود.
- زمانی که سطح آب پایین می‌آید (خطر خشک کار کردن)، فلوتر باز شده و برق کنتاکتور را قطع می‌کند و پمپ خاموش می‌شود.
۳. مراحل اتصال و جریان برق
مرحله | جریان برق | عملکرد پمپ |
۱. آماده به کار | کنتاکتور خاموش است. | پمپ خاموش است. |
۲. بالا آمدن آب | سطح آب بالا می‌آید و فلوتر مکانیکی بسته می‌شود. | فاز به بوبین کنتاکتور می‌رسد. |
۳. کارکرد پمپ | کنتاکتور وصل شده و فاز را به سیم‌های Main و Start (از طریق خازن) می‌رساند. | پمپ روشن شده و شروع به کار می‌کند. |
۴. افت سطح آب | سطح آب پایین می‌رود و فلوتر باز می‌شود. | برق بوبین قطع شده، کنتاکتور باز می‌شود و پمپ خاموش می‌گردد. |
ملاحظه حیاتی:
- نوع فلوتر: حتماً از فلوتر NO (Normally Open) استفاده کنید تا در صورت وجود آب بسته شود. اگر از پمپ برای تخلیه آب استفاده می‌کنید، ممکن است به فلوتر NC (Normally Closed) نیاز باشد.
- محافظ حرارتی: همواره از یک رله محافظ حرارتی (Overload) در مسیر مدار قدرت استفاده کنید تا در صورت افزایش غیرعادی آمپر موتور، پمپ را قطع کند.
