Rơ le an toàn cho phao điện STR10

1. GIỚI THIỆU
Rơ le điện tử điều khiển bơm nước STR10 hoạt động như một Rơ le an toàn cho phao điện + Rơ le thời gian và Rơ le mực nước. Ngoài các tính năng an toàn cho phao điện, STR10 còn được bổ sung tính năng an toàn cho máy bơm như: Tự ngắt máy bơm khi không có nước cấp vào và tự động bật bơm khi nguồn nước có trở lại. Tính năng này đặc biệt hiệu quả đối với trường hợp nguồn cấp nước vào máy bơm chập chờn, giúp nâng cao tuổi thọ của máy bơm và loại trừ nguy cơ chập cháy do máy bơm hoạt động mà không có nước.

Rơ le điện tử STR10 là phiên bản cao cấp của Rơ le an toàn cho phao điện SRF-111M với một số tính năng nổi bật:
- Tích hợp được với nhiều loại công tắc dòng chảy, cảm biến dòng chảy, cảm biến mực nước để điều khiển và bảo vệ máy bơm nước an toàn.
- Hoạt động như một tủ điều khiển bơm nhỏ gọn, với đầy đủ tính năng của Rơ le an toàn cho phao điện + Cảm biến mực nước + Rơ le thời gian.
- Điều khiển máy bơm tự ngắt khi không có nước, tự bật khi có nước trở lại.
- Bảo vệ an toàn cho phao điện và người sử dụng với điện áp đưa đến tiếp điểm phao chỉ 8VDC.
- Nút bấm Reset thiết bị và núm chỉnh thời gian được bố trí thuận tiện.
- Linh hoạt trong các ứng dụng điều khiển khác nhau khi ghép nối với các phụ kiện phù hợp.

Sản phẩm đã đăng ký Bảo hộ Sáng chế/ Giải pháp hữu ích Số: 1-2018-04907 tại Cục Sở hữu trí tuệ Việt Nam
Mọi sự sao chép nguyên trạng (hoặc tương đương) giải pháp/thiết kế của sản phẩm đều là hành vi vi phạm về sở hữu trí tuệ và sẽ bị xử lý theo pháp luật.

2. CẤU TẠO VÀ ỨNG DỤNG:
Rơ le điều khiển STR10 cấu tạo gồm một số bộ phận chính như: Bộ phận phát hiện sự hiện diện của chất lỏng dẫn điện bằng phương pháp đo điện trở chất lỏng; Bộ đếm thời gian (Timer) điều chỉnh được; Relay công suất cao được điều khiển bởi điện áp 8VDC từ công tắc phao điện; và một số thành phần khác...
STR10 khi ghép nối với các phụ kiện thích hợp sẽ thực hiện một số ứng dụng như:  

• Điều khiển bơm nước vào bể chứa và bảo vệ sự cố thiếu nước cấp cho máy bơm (khi kết hợp với công tắc phao điện và cảm biến dòng chảy).
• Điều khiển máy bơm nước tự động bật/ tắt theo van khóa/ mở nước (khi kết hợp với cảm biến dòng chảy).
• Hệ thống báo động rò rỉ nước, ngập nước, tràn nước trong không gian rộng (khi ghép nối với cảm biến đầu dò mức nước và đèn báo, còi báo)

Bố trí bên ngoài thiết bị

• 1. Khối kết nối điện áp nguồn và tiếp điểm công suất Relay. 
• 2. Khối kết nối các tín hiệu điều khiển.
• 3. Đèn báo trạng thái tiếp điểm Relay.
• 4. Đèn báo trạng thái công tắc phao bể nước.
• 5. Đèn báo trạng thái nguồn nước cấp vào máy bơm.
• 6. Đèn báo nguồn điện.
• 7. Núm chỉnh thời gian.
• 8. Nút Reset khôi phục trạng thái.

Bảng chức năng và hoạt động

3. THÔNG SỐ KỸ THUẬT

4. SƠ ĐỒ ĐẤU NỐI

4.1 Điều khiển bơm nước và bảo vệ sự cố thiếu nước cấp vào máy bơm sử dụng công tắc phao điện và cảm biến dòng chảy
Sơ đồ này là ứng dụng chủ yếu trong hợp máy bơm hút nước trực tiếp từ giếng khoan hoặc đường ống thủy cục, trong đó:

• Công tắc phao điện được bảo vệ an toàn với điện áp cung cấp đến phao là 8VDC.
• Cảm biến dòng chảy cung cấp tín hiệu để STR10 điều khiển và bảo vệ máy bơm khi nguồn nước cấp vào không ổn định. (Cảm biến dòng chảy lắp đặt tại đầu vào của máy bơm). Công tắc cảm biến dòng chảy cho máy bơm sẽ thay thế phao chống cạn và hoạt động bền bỉ hơn.

Đấu nối:
Cổng 1: (B1), 2 (B2) nối với hai dây dẫn của công tắc dòng chảy.
Cổng 4 (ON), 6 (A2): Nối với công tắc bật chủ động SW (có thể sử dụng hoặc không).
Cổng 5: (A1), 6 (A2) nối với 2 chân A1, A2 của phao điện bể chứa nước cần bơm (phao chống tràn).
Cổng 7, 8: (220V) là cổng cấp nguồn 220V cho Relay hoạt động.
Cổng 9,10: Là tiếp điểm chính của Relay nối ra mạch điện cấp cho máy bơm nước.

Hoạt động:
Rơ le điều khỉển máy bơm nước an toàn STR10 nhận tín hiệu kích hoạt từ công tắc phao điện tại cổng 5, 6 để bắt đầu một chu trình bơm nước.
Khi mức nước trong bể chứa cạn, tiếp điểm A1, A2 của phao điện lắp tại bể chứa sẽ đóng mạch. Điều kiện này làm cho STR10 khởi động máy bơm và liên tục kiểm tra nguồn cấp nước vào máy bơm thông qua cảm biến dòng chảy hoặc đầu dò điện cực.

• Nếu nguồn cấp nước vào máy bơm ổn định, STR10 sẽ tiếp tục điều khiển bơm đến khi bể chứa nước đầy.  Lúc này tiếp điểm A1,A2 của công tắc phao điện hở mạch, STR10 ngắt máy bơm và kết thúc một chu trình bơm an toàn.
• Nếu nguồn cấp nước vào bơm không ổn định, STR10 sẽ duy trì đóng mạch điện cấp cho máy bơm và tiếp tục kiểm tra lượng nước cấp vào máy bơm trong một khoảng thời gian (tùy chỉnh được) tạm gọi là thời gian “bơm thử”. Và sẽ có các trường hợp:
  • Nếu trong thời gian “bơm thử” mà nguồn cấp nước vào có trở bất lại bất kỳ lúc nào, STR10 sẽ xóa bộ đếm thời gian và tiếp tục điều khiển bơm cấp nước đến khi đầy bồn chứa và kết thúc chu trình.
  • Nếu hết thời gian “bơm thử” mà vẫn không có nước vào máy bơm thì chu trình bơm sẽ bị tạm dừng và STR10 ngắt mạch điện ra máy bơm. Trong trường hợp này, chu trình bơm sẽ chỉ được khởi động lại khi có 1 trong 2 điều kiện: Nguồn nước cấp vào máy bơm tự động có trở lại hoặc người sử dụng nhấn nút RESET.
• Công tắc SW là công tắc bật chủ động bằng tay, khi bật công tắc này cổng số 4 và 6 của STR10 thông mạch, máy bơm sẽ luôn bật mà không phụ thuộc vào các điều kiện khác.

Mở rộng:
Công tắc cảm biến dòng chảy có thể được thay thế bởi một đầu dò điện cực trong trường hợp hút nước từ bể ngầm. Chiều sâu của điện cực sẽ quyết định mức bảo vệ hết nước vào máy bơm (hình dưới):

Video hoạt động thực tế



4.2 Điều khiển bơm nước tự động bật tắt theo van khóa/mở nước
Đây là một ứng dụng hạn chế để điểu khiển bơm nước bật tắt tự động theo van khóa nước ở đầu ra của máy bơm. Sơ đồ này dưới đây tạo thành một hệ thống bơm tăng áp tự động, ứng dụng cho trường hợp nước cấp từ bồn chứa không đủ áp lực cấp cho các thiết bị sử dụng. Thiết bị STR10 đóng vai trò là một rơ le tăng áp điện tử:

Đấu nối:
Cổng 1: (B1), 2 (B2) nối với hai dây dẫn của công tắc dòng chảy
Cổng 5: (A1), 6 (A2) nối với công tắc bật khởi động.
Cổng 7, 8: (220V) là cổng cấp nguồn 220V cho STR10 hoạt động.
Cổng 9,10: Tiếp điểm chính của Relay nối ra mạch điện cấp cho máy bơm nước. Trong đó cổng 9 nối với dây Line (L), cổng 10 nối ra máy bơm.

Hoạt động:
Khi bật công tắc khởi động SW lần đầu, STR10 sẽ đóng mạch điện cấp cho máy bơm và máy bơm hoạt động để đẩy nước ra. Nếu van khóa nước được mở, sẽ có dòng nước chảy qua công tắc cảm biến dòng chảy FLOW SWITCH và máy bơm tiếp tục hoạt động.Nếu van nước bị khóa, sau khoảng thời gian 5 đến 6 giây bơm sẽ ngắt do không có dòng nước chảy qua cảm biến dòng chảy.
Nếu van khóa VALVE được mở ra, dòng nước sẽ chảy qua cảm biến. Việc này sẽ kích hoạt STR10 đóng điện cấp cho máy bơm và tiếp tục lặp lại quá trình như trên khi van khóa nước được đóng lại.
! Lưu ý: 
*Núm chỉnh thời gian TIMER trên STR10 lúc này nên được xoay về vị trí “MIN” để tránh các sự cố do áp lực nước tạo ra trong đường ống quá lớn khi máy bơm hoạt động mà đường cấp nước ra bị khóa trong thời gian dài.
** Bồn chứa cấp nước cho máy bơm phải đặt ở vị trí cao hơn máy bơm 1m trở lên để đảm bảo có dòng chảy ban đầu chảy qua để kích hoạt cảm biến.