Наблюдая за страданиями скважинного насоса на просаженной сети, возникли некоторые теории и идеи, которые и решил тут записать.

Исходные данные: скважина глубиной около 150 метров, кабель до насоса сечением 2,5 квадрата, длина кабеля от щитка основного до щитка насоса – метров 50. Ранее там был только кабель на те же 2,5 квадрата, но удалось восстановить старый, который сечением 6 квадрат (с небольшой вставкой на пару метров на 4 квадрата – ну, уж что было под рукой на момент восстановления); оба кабеля параллельно, так что можно считать, что между щитками сечение 8 квадрат и падение напряжения минимально.

Так или иначе, но в щитке насоса напряжение могло просаживаться без нагрузки до 180-190В. Насос в среднем потребляет около 3 КВт. После запуска напряжение могло просаживаться в местном щитке до 160В, а то и ниже – начинались перескоки между фазами и “мигание” автопереключателя на одной фазе (там порог 150В), если остальные отваливались. Ток при этом достигал 20А.

Несложно посчитать, что в таком случае на медном кабеле падение выходит: 150 (метров) * 2 (провод туда/провод обратно) * 0.0068 (сопротивление метра медного провода сечением 2,5 квадрата) = [ 2.04 Ом  * 20А = { 40В ] * 20А = 800Вт }

Т.е., во-первых, от 160В у нас остается 120 на насосе (160 в щитке – 40 падения на кабеле), плюс у нас еще и 800 Вт теряется на этом самом кабеле в виде тепла.

Насос в этом случае почти не перекачивал воду.

Возникло предположение, что он близок к полному клину и поэтому выжирает ток, еще более усугубляя ситуацию. Напряжение нужно было как-то повышать, но все зависело от того, в какой точке вольт-амперной характеристики находится насос. Если он за точкой перегиба, то повышение напряжения до определенного уровня улучшит ситуацию. После точки ток будет расти линейно с повышением напряжения (насос начнет работать с перегрузкой), но до этого мне было явно далеко :).

Для подпитки решил использовать переделанный трансформатор ТС-270 от старого лампового телевизора. Подпитка, конечно, тоже требовала бы какую-то мощность, но я был готов смириться с потерей нескольких сот ватт, если насос станет уверенно работать и меньше будет дергать сеть.

Так как провод вторичной обмотки на нем не должен был ограничивать ток насосу – нужно было брать те же 2,5 квадрата. А так как искать обмоточный провод на такое сечение не представлялось возможным – решил использовать обычный монтажный провод. Места на каркасе после сматывания всех вторичных обмоток (остался только экран) хватало только на 2 слоя; провода потребовалось около 12 метров на обе “половинки” трансформатора. В общей сложности на одну половинку влезло около 45 витков.

Результаты того, что получилось:

Повышение напряжения на насосе действительно помогло снизить ток! Теперь, несмотря на низкую сеть, насос вполне уверенно качал воду. Мало того, если присмотреться к цифрам, то на входе вольтдобавки у нас 173В*18,28А = 3162W, а потребление непосредственно насоса 3147W. Т.е., ценой всего 15Вт (а не дополнительным потреблением вольтдобавки на уровне ~300Вт, как ожидалось) я получил более стабильную работу. Уведя насос дальше от точки перегиба ВАХ и снизив ток через кабель, мы выиграли несколько сотен ватт, которые можно пустить на вольтдобавку, получив в итоге околонулевые затраты.

На деле мощность с вольтдобавки оказалась даже выше – порядка 370Вт (25.9*14.36), что превышало мощность трансформатора и тот ощутимо грелся. Можно было или смотать несколько витков, что мне делать не хотелось – надо было разбирать все обратно, плюс снизилась бы эффективность вольтдобавки; или добавить небольшой вентилятор для обдува, запитанный параллельно насосу – как я в итоге и поступил.

Осталось все это как-то красиво оформить в перфорированном корпусе и повесить на стену.

Для сравнения – фото работы без трансформатора:

Ток на уровне 16,5А – и это, как уже говорил, еще не предел. Мощность насоса в зависимости от режима работы плавает до 2,8 до 3,5КВт. На сильно низкой сети видел падение до 2,5 КВт, но в диапазоне выше потребление больше зависит, похоже, от необходимого давления в системе – видел, например, высокое потребление при пустом баке, которое постепенно снижалось по мере его наполнения.

P.S.: сеть скачет – это не значит, что с трансформатором 183В с последнего фото просели до 173 с первого 🙂