Pumpwerk Seestatt Altendorf ab 2020
Standort und Aufbau
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Das Pumpwerk befindet in der Seestattstrasse 31 direkt gegenüber dem Seehotel Hecht, in Altendorf
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Der Pumpenschacht befindet sich zirka 5 m von der Steuerkabine entfernt durch eine Hecke getrennt, in einer Rabatte.
Totalsanierung: Oktober und November 2020
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Nach der Total Sanierung, im Oktober und November 2020, findet die Inbetriebnahme am Freitag, 4. Dezember 2020 statt
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Das Betriebspersonal baut an diesem Freitag die neuen Pumpen und die Messtechnik in Eigenleistung ein
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Aussenwerk Besitzerin ist die Gemeinde Altendorf
Aussenwerk PW Seestatt Luftaufnahme
Standort Pumpwerk
PW-Seestatt Altendorf
am 03.07.2011
Aussenwerk PW Seestatt Westansicht
Aussenansicht Pumpwerk
PW-Seestatt Altendorf
am 22.12.2020
Geschichte zum Bauwerk
Erstellung und die Teilsanierungen:
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Baubeginn 1975 Aussenwerk durch die Gemeinde Altendorf als Pumpwerk erstellt
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Die Inbetriebnahme findet am Donnerstag, 13. November 1975 statt
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Im Betriebsjahr 1986 die erste Teilsanierung:
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Feststellungen:
- Grosser Aufwand 4 Schwimmer
- 4 Schwimmer alle 2 Jahre ersetzt
- Steuerung: 2 Häny Norm-Steuerungen
- Kein Betriebstunden Ausgleich
- 2 Steuerkasten in Betonkabine
- Keine Alarmierung zur ARA
- Drehlicht Vorort Steuerkabine -
Massnahmen:
- Ersetzt wird die «Messtechnik»
- Neue Erfassung mit Drucksonde
- Grenzwerte in Steuerkabine einstellbar
- Ersatz: Schaltanlage aufgebauter Rost -
Für die Betriebs Sicherheit
- Funkanlage für die Alarmierung -
Im Betriebsjahr 2016 nach 41 Jahren, Ersatz der Verrohrung im Pumpenschacht.
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Im Betriebsjahr 2002 nach 27 Jahren Einsatz, Tauchpumpe Jahrgang 1974 wird ersetzt.
Die Totalsanierung nach 45 Betriebsjahren:
Realisierung im Oktober - Dezember 2020
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Pumpwerk Provisorium:
- Erstellung Vorschacht Pumpenschacht
- Im Vorschacht provisorische Pumpe
- Provisorium an der Druckleitung -
Pumpenschacht Totalsanierung:
- Entfernung Pumpenschachtdach
- Aufbau Pumpenschacht Deckel 80 cm
- Schachtdeckel mit Hubzylinder
- Beschichtung Pumpenschacht
- Pumpenverrohrung rostfrei
- Steigleitungen Kunststoff
- 2 Handschieber 2 Rückhalteklappen
- 2 ATEX Tauchpumpen rostfreie Ketten
- Pumpenkabel: für Direktanschluss -
Ersatz Beton Steuerkabine:
- Steuerkabine Alu auf Edelstahl Sockel
- Vorort SPS mit Bedienpaneal
- Messtechnik: Drucksonde analog SPS
- Messtechnik: Konduktive Sonde Alarm
- Sicherheit: Alarm auch bei Netzausfall
- Batterie gestützte USV
«Unterbruchsfreie Stromversoprgung»
- Alarmierung GPRS-Router,
«General Packet Radio Service»
- 2 Stunden Messwert Übertragung
Für eine Totalsanierung ⇒ Das Provisorium ist in Betrieb
Sanierung Pumpwerk Seestatt Altendorf
Das Schacht Dach ist sehr tief gesetzt
Der Pumpenschacht ist freigelegt
am 24.10.2020
Gross Aufgebot Sanierung Pumpwerk Seestatt Altendorf
Grosses Aufgebot zum Start der Saniewrung
Das Provisorium wird Inbetrieb gesetzt
am 24.10.2020
Provisorium in Betrieb Pumpwerk Seestatt
Der Vorschacht wird nach der Sanierung als
Einlauf Sammelschacht des Pumpwerkes genutzt
am 24.10.2020
Neues Pumpenschacht Dach PW Seestatt Altendorf
Das höher gesetzte Pumpenschacht Dach
Im Hintergrund die neue Steuerkabine
am 24.11.2020
Die Total Sanierung ⇒ Bilder von den Arbeiten
Sanierung Pumpenschacht Süd konduktive Alarmsonde
Der Pumpenschacht Deckel hat 80cm Durchmesser
Sicht Pumpenfuss Süd und konduktive Alarmsonde
am 04.12.2020
Sanierung Pumpenschacht Nord mit Hängedrucksonde
Der Pumpenschacht Öffnung D=80cm Sicht zum
Schutzrohr hydrostatischer Hängedrucksonde
am 04.12.2020
Einlaufbauteil im Vorschacht Pumpwerk Seestatt
Der so bestückte Vorschacht liefert dem
Pumpenschacht einen gleichmässige Zulauf
am 04.12.2020
Steuerkabine Aluminium Antrazit beschichtet
Steuerkabine Aluminium Antrazit beschichtet
mit SPS Vorort Steuerung und Bedienpaneal
am 04.12.2020
Der Aussenbereich mit dem Einstieg Pumpenschacht
Die Umgebungsarbeiten Pumpenschacht
Einstiegbereich wird gepflästert
am 22.12.2020
Musterbild Querformat
Musterbild Querformat
Musterbild Querformat
am **.12.2020
Aufbau Pumpwerk Seestatt Altendorf
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Definition / Einteilung ATEX-Zonen:
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Die Steuerkabine aus Aluminium, ist «keiner ATEX Zone» zugeteilt.
Dieser Anlagen Teil ist gegenüber dem Pumpenschacht gasdicht getrennt. -
Der Pumpenschacht: «ATEX Zone 2»
Die Tauchpumpen: Ex d IIB T4 Gb- TUV ⇒ 19 ATEX 020X -
Bedeutung: «ATEX Zone 2»
Bereich, in dem nicht damit zu rechnen ist, dass bei normalem Betrieb eine explosionsfähige Atmosphäre aus einem Gemisch von Luft mit brennbaren Substanzen in Form von Gas, Dampf oder Nebel auftritt, und wenn, dann nur selten und auch nur kurzzeitig. -
Die Messtechnik im Pumpenschacht wird «eigensicher Ex ia» ausgeführt.
Ex ia, ist die sicherste Variante. -
Bedeutung: «eigensicher Ex ia»
Die Definition des eigensicheren Stromkreises «eigensicher Ex ia, Ex ib, oder Ex ic» beinhaltet die Forderung, dass auch unter bestimmten Fehler- Bedingungen kein zündfähiger Funke entstehen darf. In der «ATEX Zone 2» müssen die Geräte im Pumpenschacht: (EX) II 3 G Ex ic IIC T6. -
Die «eigensicher» Stromkreise, Messtechnik sind erkennbar an der hellblauen Kabelfarbe.
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Steuerungs Konzept
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Die Steuerkabine ist aus Aluminium und aussen in der Farbe Anthrazit eingefärbt. Sie steht auf einem Edelstahlsockel zirka 5 Meter vom Pumpenschacht entfernt. Im Innern befinden sich die elektrischen Komponenten.
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Das Pumpwerk wird «autonom», mit einer Simatic SPS mit Bedienpaneal Vorort, betrieben. Die Anbindung zum Prozess Leitsystem zur ARA Untermarch ist, mit «GPRS» (General Radio Service), realisiert.
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Notstrom Betrieb
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Bei «Stromnetz Ausfall» schalten Leistungsanlagenteile Pumpen aus.
Die eingebaute «USV» (Unterbruchfreie Spannungs Versorgung) Anlage 24 VDC,
versorgt die SPS und die dezentrale Peripherie sowie die Alarmierung.
Dadurch wird, während einem Stromnetz Ausfall, sicher alarmiert. -
Vorort SPS mit Bedienpanel, Messtechnik und Alarmierung bleiben bei Netzausfall, für zirka 1 - 2 Stunden Batterie gestützt aktiv. Die Alarm Meldung: Netz Ausfall, sowie weitere Messwerte, werden dieser Zeit zur ARA Untermarch übertragen.
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Nach Wiederkehr der Stromnetz Energie Versorgung erfolgt, immer eine gestaffelte, automatische Einschaltung der Anlagenteile.
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Pumpenschacht: ⇒ Die untere Ebene
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Befindet sich unter dem Boden und besteht aus einem vorgefertigen konischen Rohrschacht.
Der tiefste Punkt im Pumpenschacht ist 350 cm unterhalb Schachtring Oberkante.
Der Zugang für das Betriebspersonal und die Pumpen führt über den zwei 80 cm Guss Servicedeckel.
Die Schachtringe sind mit 2 Scharnieren und 2 Gasdruck Federn für den erleichtert Zugang ausgerüstet.
Diese Massnahmen ermöglichen dem Betriebspersonal einen sicheren Zugang. -
Im Pumpenschacht befinden sich zwei Tauchpumpen.
Diese sind «ATEX Zone 2 geschützt» installiert.
Die Messtechnik besteht aus zwei Sonden.
Die «Niveau Messsonde» und die «Alarm Niveausonde» -
In der vertikalen Steigzone der Druck- Leitung sind die Apparaturen angeordnet. Es sind dies 2 Handschieber, für Revisions Arbeiten. Noch wichtiger für den Betrieb sind aber die 2 Rückhalteklappen für den Betrieb eingebaut. Die Rückhalteklappen verhindern den Rückfluss, des gepumpten Rohabwasser aus der Druckleitung, bei jeder Abschaltung der Pumpen im Schacht.
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Unmittelbar neben dem Pumpenschacht ist für die Totalsanierung im Jahr 2020, ein Vorschacht erstellt worden. Dieser Schacht wird genutzt um das eingeleitete Abwasser ruhig in den Pumpenschacht zuleiten.
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Die «Niveau Messsonde» ist eine hydro- statische Drucksonde und befindet sich:
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Im Schutzrohr, aus Kunststoff das bis 20 cm über den Pumpensumpfgrund geführt ist. Diese Sonde misst dort den Wasserdruck und wandelt diesen in das Füllstand Niveau um. Weil der Messwert mit 4 - 20 mA Stromkreis an der SPS angeschlossen ist sie Drahtbruch überwacht.
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Dieses Füllstandsniveau wird in Echtzeit in der ARA Untermarch aufgezeichnet und archiviert. Die autonome Vorort SPS bildet zusammen mit den Parameter Vorgaben die 4 Grenzwerte Die «EIN» und «AUS» Schaltpunkte für die Pumpen- Ansteuerung.
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Damit die beiden Pumpen die gleiche Anzahl Betriebstunden aufweisen, ordnet die SPS abwechslungsweise einer der beiden Pumpen die Priorität zu.
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Die «Alarm Niveausonde» ist eine konduktive Sonde und befindet sich:
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Auf der Füllstands Höhe von 150 cm wo sich der Alarm Grenzwert «Hoher Wasserstand» befindet.
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Die «Alarm Niveausonde» ist mit einem hellblauen Kabel installiert. Aus Sicherheitsgründen ist diese Sonde mit der Drahtbruch Überwachung ausgeführt.
Pumpenschacht unter dem Boden
Pumpwerk Seestatt in Altendorf
Aufbau Pumpenschacht
Prozessbox Einstellungen im PLS
PW Seestatt Prozessleitsystem Bild
Eingabe Grenzwerte Entleerungspumpen
Zeitenbox Einstellungen im PLS
PW Seestatt Prozessleitsystem Bild
Eingabe Überwachung und Zeitfunktionen
Typenschild technische Daten: Pumpe 1 «Nord» 2020
Bezeichnung:
Pumpe 1 «Nord»
[ME 8V 0001] Seestatt
Fabrikat / Typ / Jahr:
Caprari: 7x2.5mm2 / L=20m
KC00514H112X1/2 614867/1 ⇒ 09/20
Schutzart:
Ex d IIB T4 Gb-TUV ⇒ 19 ATEX 020X
F / IP68
Spannung:
3x x 400VAC
50Hz
Leistung: P1 = 5.10 kW P2 = 6.60 kW
Strom: 11.50 A
Drehzahl: 1'395 min-1
Leistungsfaktor: cosPhi 0.83
Fördermenge: 0.01 / 36 l/s
Förder Höhe: 17.60 / 3 m
Laufrad Art: Freistrom Laufrad
Laufrad Typ / Mass:
Typenschild technische Daten: Pumpe 2 «Süd» 2020
Bezeichnung:
Pumpe 2 «Süd»
[ME 8V 0002] Seestatt
Fabrikat / Typ / Jahr:
Caprari: 7x2.5mm2 / L=20m
KC00514H112X1/2 614867/2 ⇒ 09/20
Schutzart:
Ex d IIB T4 Gb-TUV ⇒ 19 ATEX 020X
F / IP68
Spannung:
3x x 400VAC
50Hz
Leistung: P1 = 5.10 kW P2 = 6.60 kW
Strom: 11.50 A
Drehzahl: 1'395 min-1
Leistungsfaktor: cosPhi 0.83
Fördermenge: 0.01 / 36 l/s
Förder Höhe: 17.60 / 3 m
Laufrad Art: Freistrom Laufrad
Laufrad Typ / Mass:
Steuerungskonzept:
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Das Pumpwerk wird autonom mit der SPS Vorort betrieben. Die Anbindung an das Prozessleitsystem zur ARA Untermarch ist mittels GPRS «General Packet Radio Service» realisiert.
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Alle Betriebszustände werden rund um die Uhr registriert und in der ARA Untermarch vom PLS in Diagramme aufgezeichnet und archiviert. Es bietet uns die Möglichkeit der Fernwartung oder natürlich die «Live Beobachtung» der Betriebszustände. Weiter ist es möglich Parameter der Steuerung online zu verändern.
Automatik Betrieb: «Trockenwetterbetrieb»
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Die Steuerung ist wie folgt aufgebaut: beim Überschreiten des «EIN» Schaltpunktes erste Pumpe wird eine Tauchpumpe in Betrieb gesetzt. Durch den Betrieb der Pumpe sinkt das Niveau im Pumpenschacht. Sobald das Niveau unter den «AUS» Schaltpunkt erste Pumpe sinkt wird sie ausgeschaltet.
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Beim nächsten Überschreiten des «EIN» Schaltpunktes erste Pumpe wird automatisch die andere Tauchpumpe in Betrieb gesetzt. Damit ist gewährleistet dass beide Pumpen in etwa die gleiche Anzahl Betriebstunden aufweisen. Beide Pumpen werden mit je einem Frequenz- Umrichter stufenlos betrieben.
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Bei Trockenwetterbetrieb ist immer nur eine der beiden Pumpen in Betrieb. Für die Alarmmeldung «hoher Wasserstand» ist eine konduktive Stabsonde installiert.
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Für die Reinigung des Pumpenschachtes ist eine Steuerfunktion eingebaut. Nach jeder 5. Einschaltung werden beide Pumpen gleichzeitig in Betrieb gesetzt. Sobald der «AUS» Schaltpunkt unter- schritten wird beginnt die «Nachlaufzeit» 2 Minuten abzulaufen. Die Nachlaufzeit ist so bemessen dass beide Pumpen eine definierte Zeit schlürfen und somit zur Reinigung des Pumpenschachtes beitragen.
Notstrom Betrieb:
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Die Vorort SPS mit Bedienpaneal, Messtechnik und die Alarmierung bleibt auch während einem Netzausfall, für zirka 1 - 2 Stunden Batterie gestützt aktiv. Die Alarmmeldung Netzausfall, sowie weitere Messwerte werden in dieser Zeit weiter zur ARA Untermarch übertragen.
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Bei einem Stromausfall schalten die Leistungsanlageteile des Pumpwerkes aus. Die eingebaute USV (Unterbruchfreie Spannungs Versorgung) 24 VDC wird für die Alarmierung der SPS, die dezentralen Peripherien sowie die Steuerspannung verwendet. Dadurch wird während des Stromnetzausfall sicher alarmiert. Nach der Wiedereinschaltung der Energie- Versorgung erfolgt, immer eine gestaffelte, automatische Einschaltung der Anlagenteile.
Automatik Betrieb: «Regenwetterbetrieb»
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Die Steuerung ist wie folgt aufgebaut: Beim Überschreiten des «EIN» Schaltpunktes erste Pumpe wird eine Tauchpumpe in Betrieb gesetzt. Bei Regenwetter gelangt sehr viel Regen- Wasser in die Mischkanalisation und aus diesem Grund steigt das Niveau im Pumpenschacht. Obwohl die erste Pumpe bereits in Betrieb ist. Beim Überschreiten des «EIN» Schaltpunktes zweite Pumpe wird auch die zweite Tauchpumpe in Betrieb gesetzt. Sobald das Niveau unter den «AUS» Schaltpunkt zweite Pumpe sinkt wird diese Pumpe ausgeschaltet. Bei der Regenwettersituation steigt das Niveau wieder an und bewirkt das die Pumpe die als erste in Betrieb ist bis zum Ende des Regens im Dauerbetrieb bleibt.
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Nach dem Regen geht der Betrieb früher oder später wieder in den Trockenwetter- Betrieb zurück das Niveau im Pumpen- Schacht sinkt wieder nach dem die 2. Pumpe ausschaltet. Sobald das Niveau unter den «AUS» Schaltpunkt 1. Pumpe sinkt sind wieder beide Pumpen ausgeschaltet. Ab diesem Zeitpunkt gilt wieder die Situation: Automatik Betrieb: «Trockenwetterbetrieb».
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Für die Alarm Meldung «hoher Wasserstand» ist eine konduktive Stabsonde installiert.
1. Funktionsablauf:
Trockenwetter Betrieb: 1. Pumpe
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Übersteigt das Niveau im Pumpenschacht den Parameter «EIN» Schaltpunkt 1. Pumpe wird die Pumpe 1 Nord in Betrieb gesetzt. Durch den Betrieb der Pumpe 1 Nord sinkt das Niveau im Pumpenschacht. Unterschreitet das Niveau den Parameter «AUS» Schaltpunkt 1. Pumpe wird die Pumpe 1 Nord ausgeschaltet. Jetzt wechselt die Priorität durch den Schrittschalter zur Pumpe 2 Süd.
2. Funktionsablauf:
Trockenwetter Betrieb: 1. Pumpe
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Übersteigt das Niveau im Pumpenschacht den Parameter «EIN» Schaltpunkt 1. Pumpe wird die Pumpe 2 Süd in Betrieb gesetzt. Durch den Betrieb der Pumpe 2 Süd sinkt das Niveau im Pumpenschacht. Unterschreitet das Niveau den Parameter «AUS» Schaltpunkt 1. Pumpe wird die Pumpe 2 Süd ausgeschaltet. Jetzt wechselt die Priorität durch den Schrittschalter zur Pumpe 1 Nord.
Funktion: Schacht entleeren
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Damit im Pumpenschacht keine Ablagerungen entstehen, ist die Funktion «Schacht entleeren» programmiert.
Das heisst die Entleerungspumpen erhalten nach erreichen des «Vorgabe Sollwertes» und erreichen des «AUS» Schaltpunkt eine einstellbare Nachlaufzeit. -
Der Parameter «Vorgabe Sollwert» «Schacht entleeren» wird mit einer ungeraden Zahl eingegeben.
Die ungerade Zahl bewirkt: Dass bei zwei vorhandenen Pumpen die Funktion «Schacht entleeren» abwechselnd die Pumpe Nord und das nächstemal Pumpe Süd angefordert wird.
Der Parameter «Nachlaufzeit» wird in Sekunden eingegeben.
Überwachung: Niveau sinkt nicht
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Die Überwachung stellt sicher dass bei Betrieb einer Pumpe oder beider Pumpen das Niveau während dem «Sollzeit Sollwert» um den «Niveauwert Sollwert» sinkt. Sollte dies nicht der Fall sein wird die Pumpe gestoppt und danach für eine kurze Zeit Rückwärts betrieben. Durch diesen kurzen Rückwärtsbetrieb befreit sich die Pumpe von einer allfälligen Verstopfung. Jetzt wird wieder zum Normal Betrieb zurückgekehrt und weiter abgepumpt.
Überwachung: maximale Stillstandszeit
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Die Überwachung misst die Stillstandzeit und vergleicht mit dem Sollwert maximale «Stillstandzeit». Wenn keine der beiden Entleerungspumpen in Betrieb ist beginnt der Sollwert «Stillstandzeit» abzulaufen. Wenn eine Pumpe in Betrieb geht bevor der Sollwert «Stillstandzeit» abgelaufen ist wird er zurückgesetzt. Wenn die Stillstandzeit länger dauert als der Sollwert «Stillstandzeit», wird keine Alarm- Meldung sondern eine Hinweismeldung abgesetzt.
Handbetrieb: «Wartungsbetrieb»
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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.
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