Pumpwerk Lidwil Nord 1986 - 20**

Standort Aussenwerk 1986 - 20**
Standort Pumpstation Lidwil Nord Altendorf

Standort Pumpwerk
PW-Lidwil Nord Altendorf

am 03.07.2011

Standort Aussenwerk 1986 - 20**
Aussenansicht Pumpstation Lidwil Nord Altendorf

Aussenansicht Pumpwerk
PW-Lidwil Nord Altendorf

am 05.12.2006


Standort und Aufbau

  • Das Pumpwerk Lidwil Nord befindet sich am Seeweg 32 in Altendorf.

  • Besitzerin des Aussenwerkes ist die Gemeinde Altendorf.

  • Das Aussenwerk wird 1986 durch die Besitzergemeinde Altendorf erstellt. Die Steuergeräte sind in einer Betonkabine untergebracht.

  • Das Pumpwerk Lidwil-Nord kann grob in zwei Ebenen unterteilt werden. Der Pumpenschacht, zugleich Hauptteil des Pumpwerkes, befindet sich unter dem Boden.

Die zwei Ebenen des Pumpwerkes.

  • Im Pumpenschacht aus Ortsbeton befindet sich der Pumpensumpf. Eine Betondecke unterteilt den Ortsbeton Schacht in zwei Ebenen. In der unteren Ebene sind 2 Tauchpumpen installiert. In der oberen Ebene sind 2 Handschieber und je 1 Rückschlagklappe angeordnet. Diese verhindert dass bereits gepumptes Abwasser, in der Druckleitung, zurück in den Pumpenschacht gelangt.

  • Die obere Ebene ist über dem Boden angeordnet und besteht aus einer Betonkabine. In dieser befinden sich die Bedienelemente der Elektromechanischen Steuerung. Für den Betrieb 1986 - 1993 sind 5 mechanische Schwimmerschalter für die Steuerung eingebaut. Im Betriebsjahr 1993 wird die bestehende Steuerung der Firma Häny ersetzt. Die Firma Ruoss baut eine Steuerung mit aktueller Messtechnik (Drucksonde) und für die Alarmierung eine Funkanlage der Firma Forster ein.



Technische Daten: Entleerung Pumpe "West"

Bezeichnung:   Entleerungspumpe 1   "West"
[ME 8S 0001]

Fabrikat:     Häny: 92.86.83540/9 
2421-KE Form 5     Kabel:  8m  7x2.5 mm2

Schutzart:   Kein Atex Schutz
F / IP68

Spannung:     3 x 400VAC 50Hz

Leistung:      5.20 kW

Strom:      9.75 A

Drehzahl:      1'450 min-1

Leistungsfaktor:      cosPhi  ...

Fördermenge:      12 l/s

Förder Höhe:      8.30 m

Laufrad Art:      Freistrom Laufrad

Laufrad Typ / Mass:      F 80


Technische Daten: Entleerung Pumpe "Ost"

Bezeichnung:   Entleerungspumpe 2   "Ost"
[ME 8S 0002]

Fabrikat:     Häny: 92.86.83540/10 
2421-KE Form 5     Kabel:  8m  7x2.5 mm2

Schutzart:   Kein Atex Schutz
F / IP68

Spannung:     3 x 400VAC 50Hz

Leistung:      5.20 kW

Strom:      9.75 A

Drehzahl:      1'450 min-1

Leistungsfaktor:      cosPhi  ...

Fördermenge:      12 l/s

Förder Höhe:      8.30 m

Laufrad Art:      Freistrom Laufrad

Laufrad Typ / Mass:      F 80


Situation und Anordnung 1986 - 1993 der Installationen im Pupmenschacht
Bild: 3
Pumpenschacht aus Beton mit 2 Pumpen 4 Schwimmerschalter Pumpen und Schwimmerschalter Hohes Niveau

Aufbau Pumpwerk Lidwil Nord 1986 - 1993
2 Tauchpumpen 4 Schwimmerschalter für Pumpengrenzwerte und
1 Schwimmerschalter Alarm hoher Wasserstand


Ablauf der Programmschrittketten: 1986 - 1993

  • Die Beschreibung beginnt in der Grundstellung. Das heisst alle Schwimmerschalter hängen.

  • Die Steuerung ist einfach: Im Pumpenschacht befinden sich zwei Tauchpumpen. Bei 2 Tauchpumpen sind 4 Schwimmerschalter im Einsatz. Je zwei Schwimmer bilden zusammen einen «EIN» Schaltpunkt, einem Steuerrelais das mit seiner Selbsthaltefunktion die Hysterese bildet, und einem «AUS» Schaltpunkt.

  • Die Grundstellung ist wenn: (siehe im Bild 3 oben)

  1. Schwimmerschalter 1.1 Pumpe 1 «AUS» hängt, der Schaltkontakt ist «offen»

  2. Schwimmerschalter 2.2 Pumpe 2 «AUS» hängt, der Schaltkontakt ist «offen»

  3. Schwimmerschalter 3.1 Pumpe 1 «EIN» hängt, der Schaltkontakt ist «offen»

  4. Schwimmerschalter 4.2 Pumpe 2 «EIN» hängt, der Schaltkontakt ist «offen»

  5. Schwimmerschalter 5 «hohes Niveau» Pumpenschacht hängt, der benutzte Öffnerkontakt schwarz + braun ist «geschlossen»: Das Alarmrelais ist angezogen. (siehe Bild 6 unten)
    Grund: Hoher Wasserstand ist eine Alarmmeldung und steht in der Praxis selten an, ist aber sehr wichtig. Darum muss dieser Schaltkreis überwacht werden.
    Die Lösung: ist die Drahtbruch Sicherheitschaltung:
    Das Alarmrelais muss, wenn Schwimmer «Hoher Wasserstand» hängt, immer angezogen sein. Auch bei einem Drahtbruch fällt das Relais sofort ab. Weil dieses Relais den Öffnerkontakt benutzt wird bei Drahtbruch Alarm ausgelöst. Auch bei einem Stromausfall wird eine Alarmmeldung generiert und muss durch eine Rückstelltaste manuell oder durch einen automatischen Reset nach einem Netzausfall rückgesetzt werden.

    Die Grundstellung ist erreicht

  1. Der nächste Punkt beschreibt die  «TROCKENWETTER»  Situation

  2. Die Schwimmerschalter 1.1 und 3.1 sind hintereinander geschaltet und bilden zusammen das Grenzwertpaar für den «TROCKENWETTERBETRIEB» (siehe Bild 4 unten) bei genau 100cm  ist Schwimmer 3.1 zuständig die erste Pumpe mit dem Selbsthalterelais, das die Hysterese von 80 cm überbrückt, in Betrieb zu setzen. Der Betrieb der Pumpe bewirkt: Das Niveau im Pumpenschacht sinkt. Nach genau 80 cm ist Schwimmerschalter 1.1 erreicht. Sobald dieser frei hängt unterbricht der in Reihe geschaltet Schwimmer 1.1 «AUS» genau bei 20 cm die erste Pumpe (Bild 4 unten) «TROCKENWETTER»

  3. Verfolgen wir Schritt für Schritt im Detail

Funktionsablauf detailliert: ohne Alarm

  1. Das Niveau steigt höher als Schwimmerschalter 1.1 Pumpe 1«AUS»

  2. Schwimmerschalter 1.1 Pumpe 1 «AUS» schwimmt auf und schaltet «EIN»

  3. Schwimmerschalter 2.2 Pumpe 2 «AUS» schwimmt auf und schaltet «EIN»

  4. Schwimmerschalter 3.1 Pumpe 1  «EIN» hängt noch und ist «AUS»

  5. Obwohl Schwimmer 1.1 und 2.2 «EIN» Die erste Pumpe ist immer noch «AUS»

  6. Es fliesst weiter Abwasser in den Pumpenschacht.

  7. Das Niveau im Pumpenschacht steigt höher als Schwimmerschalter 3.1 erste Pumpe  «EIN»

  8. Schwimmerschalter 3.1 erste Pumpe «EIN» schwimmt auf und schaltet die erste Pumpe «EIN»

  9. Jetzt kommt die Funktion Selbsthaltung nicht Schwimmer 3.1 erste Pumpe «EIN» schaltet nach kurzer Zeit wieder aus sondern Relais K1 mit einem eigenen Schliesserkontakt überbrückt Schwimmer 3.1 erste Pumpe «EIN» solange bis Schwimmer 1.1 erste Pumpe «AUS» erreicht ist und die Selbsthaltung auflöst: Diese Schaltung wird auch 2 Punkt Schaltung genannt.

    Befüllung: Auch beim Befüllen soll erst wenn Schwimmer 3.1 erste Pumpe «EIN» in Betrieb ist die Selbsthaltung mit dem eigenen Schliesser den Schwimmer 3.1 überbrücken bis die Selbsthaltung durch Schwimmer 1.1 erste Pumpe «AUS» die Selbsthaltung auflösen.

  1. Der nächste Punkt beschreibt die  «REGENWETTER»  Situation

  2. Das gleiche gilt auch für die Schwimmer 2.2 und 4.2 auch sie sind hintereinander geschaltet und weil durch Schwimmer 3.1 bereits die erste Pumpe in Betrieb ist, sollte das Niveau sinken. (Siehe Bild 7 oben) das Steuerrelais zweite Pumpe «EIN» ist im Grunde nur bei «REGENWETTER» möglich. Nehmen wir an dass Regenwasser in die Mischkanalisation fliesst. Wir sehen dass das Niveau trotz der In Betrieb stehenden Pumpe das Niveau steigt. Das Niveau ist höher als Schwimmer 4.2 bei genau 125 cm ist Schwimmer 3.1 zuständig die zweite Pumpe mit dem Selbsthalterelais, das die Hysterese von 90 cm überbrückt, in Betrieb zu setzen. Der Betrieb der Pumpe bewirkt: Das Niveau im Pumpenschacht sinkt. Nach genau 90 cm ist Schwimmerschalter 2.2 erreicht. Sobald dieser frei hängt unterbricht der in Reihe geschaltet Schwimmer 2.2 «AUS» genau bei 35 cm die zweite Pumpe (Bild 4 unten) «REGENWETTER»ausschaltet.


Selbsthaltung für die «Hysteresen» Bildung im Pumpwerk
Bild: 4
Prinzip Darstellung Selbsthaltung AUS

Darstellung Steuerrelais
mit elektrischer Selbsthaltung
in der Grundstellung Relais «AUS»

Bild: https://de.wikipedia.org

Bild: 5
Prinzip Darstellung Selbsthaltung Grundstellung

Prinzip Steuerrelais
mit elektrischer Selbsthaltung
animierte Bild Darstellung

Bild: https://de.wikipedia.org

Bild: 6
Prinzip Darstellung Selbsthaltung EIN

Alarmrelais hoher Wasserstand
mit elektrischer Selbsthaltung
mit Drahtbruchsicherung

Bild: https://de.wikipedia.org


Situation und Anordnung 1993 - 20** der Installationen im Pupmenschacht
Pumpenschacht aus Beton mit 2 Pumpen Drucksonde und Schwimmerschalter Hohes Niveau

Aufbau Pumpwerk Lidwil Nord 1993 - 20**
2 Tauchpumpen 2 Grenzwertpaare 1 Drucksonde und
1 Schwimmerschalter Alarm hoher Wasserstand


Funktionsbeschreibung hydrostatische Drucksonde DBC32C

Automatikbetrieb 1993 - 20** (Normalbetrieb)

Funktionen + Schaltpunkte

  • Im Pumpenschacht ist eine hydrostatische Niveaumessung installiert.

  • Das Auswertgerät FMC 423 mit Eingang Niveaumesssonde,
    Relaisausgang «EIN / AUS» Schaltpunkt mit Hysterese für die 1. Pumpe
    Analogausgang 0 - 10VDC für weitere Grenzwert Geräte

  • Grenzwertgerät HT 423 mit Eingang 0 - 10VDC,
    Relaisausgang «EIN / AUS» Schaltpunkt mit Hysterese für die 2. Pumpe

  • Schrittschaltrelais Zuordnung «EIN» Schaltpunkt abwechselnd von Pumpe (Nord) zu Pumpe (Süd)

  • Zeitrelais einschaltverzögert für «Sollzeit» langer Pumpenlauf Alarm Schaltpunkt

  • Zeitrelais ausschaltverzögert für «Sollzeit» Nachlauf Pumpen Schaltpunkt schlürfen.

  • Vorwahlzähler für «Sollwert» für Schaltpunkt Pumpenschacht abschlürfen

Grundstellung

  1. Abwasser Niveau Pumpenschacht ist tief

  2. Grenzwert Schaltpunkt: 1. Pumpe «AUS»

  3. Grenzwert Schaltpunkt: 2. Pumpe «AUS»

  4. Grenzwert Schaltpunkt: Alarm hoher Wasserstand «AUS»

  5. Sollwert Schaltpunkt: Alarm langer Pumpenlauf ist «AUS»

  6. Vorwahlzähler: Sollwert = [5] für Schaltpunkt: Pumpenschacht abschlürfen ist Istwert = [0] «AUS»

  7. Schrittschaltrelais: Zuordnung ist Pumpe 1 (Nord)


Programm Schrittkette 1
«Pumpe West aktiv»

  1. Das Rohabwasser Niveau steigt

  2. Pumpen 1 + 2 (West)+(Ost) sind AUS

  3. Schrittschaltrelais: Zuordnung ist Pumpe 1 (Ost)

  4. Grenzwert Schaltpunkt: 1. Pumpe EIN ist erreicht Pumpe 1 (West) EIN

  5. Zeitrelais: Sollwert = [3h] langer Pumpenlauf «Zeit läuft ab»

  6. Das Abwasser Niveau sinkt

Programm Schrittkette 1 ist weiter aktiv

  1. Grenzwert Schaltpunkt: 1. Pumpe AUS ist erreicht Pumpe 1 (West) AUS

  2. Zeitrelais: Sollwert = [3h] lange Pumpenlauf Zeit; Zeit läuft bei Betrieb Pumpe; danach wird rückgesetzt.

  3. Vorwahlzähler: Sollwert = [5] jeder Pumpe «EIN» Schaltpunkt: zählt der Istwert + 1 aufwärts  = [1, 2, 3]

  4. Schrittschaltrelais:      Zuordnung;      jeder Pumpe «EIN» Schaltpunkt:      ändert die Zuordnung

  5. Die Grundstellung ist erreicht

  6. Es beginnt wieder bei Punkt 1;     aber es ist die andere Pumpe in  Punkt 10 zugeordnet


Handbetrieb / Wartungs Betrieb

  • Für die Wartung sind zwei Möglichkeiten vorgesehen, die Pumpen im Handbetrieb oder Rückwärts zu betreiben. Der Rückwärts Betrieb kann sinnvoll sein wenn eine Pumpe durch eine Verstopfung schlecht schöpft.

Störungen (Alarmierung)

Für die Übermittlung der 6 Störungen ist eine Funkanlage der Firma Forster installiert. Diese bietet sich an 1 digitales Signal zuübermitteln. Es ist uns also möglich 1 Sammelalarmmeldung zu übertragen.


Diese Störungen werden erfasst und als «Sammelalarme» zur ARA übermittelt:

  • Netzausfall

  • Fehlerstromschutzschalter ausgelöst

  • Thermische Störung Pumpe 1 (Nord)

weitere Störungen werden als «Sammelalarme» zur ARA übermittelt:

  • Thermische Störung Pumpe 2 (Süd)

  • Hoher Wasserstand

  • Lange Pumpenlaufzeit