船闸管线廊道排水系统设计

船闸管线廊道排水系统设计

秦云

（长江三峡通航管理局 443000）

摘要：船闸管线廊道常出现积水现象，为了防止船闸安全事故的发生，本文设计了一套适用于船闸的排水系统，对排水系统的设备选型和电路图设计进行了重点分析。本文设计的自动排水系统分为主要排水系统和备用排水系统两部分，能实现自动切换，可为船闸安全稳定性运行增加了一份保障。

1. 引言

船闸管线廊道敷设着各种船闸设备的电力电缆。由于船闸砼结构缝、海底阀等问题，管线廊道常存在渗漏积水的现象。解决渗漏积水的办法是在积水漫出水槽前，依靠船闸自动排水系统对渗漏积水进行抽排。经调研，目前自动排水系统故障次数较多，常出现软管脱落、电气故障等问题。廊道漫水事件时有发生，为了减少排水系统故障次数，防止廊道漫水险情的发生，本文设计了一套适用于船闸的廊道自动排水系统[1]，对保障船闸设备运行安全具有非常重要的意义。

2设备选型分析

排水系统主要是由排水泵、浮子开关、软管、电气控制系统四部分。下面重点进行排水泵和浮子开关设备选型分析[2]。

2.1抽水泵及软管

根据现场观察，廊道水渗漏是逐渐累积的过程，一般潜水泵每秒流量都远大于U型廊道渗漏水量。市场上的排水泵几乎都满足需求。

为保证软管连接处具有更大的紧固接触面，泵出水接口长度需要大于原泵的4cm。

2.2浮子开关

浮子开关是控制排水系统自动启停的开关，其可控制排水泵在高水位启动运行，在低水位停机，本文主要介绍分析电缆浮子开关和FY-AB型水位控制开关。

     图1电浮子控制开关启停示意图

图1为电缆浮子控制开关的示意图，电缆式浮子开关是在水面上的浮球开关，浮球中有水泵运行控制回路，当浮球上升至图示高水位时，浮球内部开关接通，水泵开始运行，当水位下降至停机水位时，浮球内部开关断开，水泵停机。控制开关启停水位差就是每次运行水位下降量[3]。

电缆浮子开关通过调节水下电缆长度调节启停水位差。所以水位控制和电缆状态息息相关，使用一段时间后，由于水质和电缆老化等原因，电缆容易硬化，其控制水位差随时间逐渐发生变化，且电缆浮子开关的控制回路在水下，极易发生漏电危险。

                图2 FY-AB拉线开关控制图

图2为FY-AB型水位控制开关安装示意图所示，浮球用拉绳连接在高处，在重力作用下垂挂于水槽中。其开关的启动主要是由拉绳承受的浮球重力控制。当水位上升时，浮球浮于水面，拉绳承受重力随之减少，当水位下降时，浮球由拉绳悬挂，拉绳承受重力随之增大。那么改变两个浮球之间的拉绳长度，即可对启停水位差进行调节。FY-AB型开关的控制回路在水外，开关的启停主要是由浮球之间的拉绳长度决定。

综上所述，在船闸廊道排水系统中，FY—AB水位开关性能更优，其稳定性更佳，本文选取FY—AB水位开关为船闸廊道排水系统的浮子开关。

3.廊道排水系统电气设计

图3排水系统电气原理图

图3为本设计排水系统的电气原理图，图中QF为断路器，KM1、KM2为交流接触器，FR1、FR2为热继电器，SA1、SA2为转换开关，SQ1、SQ2为浮子开关，SB1-2为常开按钮，SB3-4为常闭按钮。该自动排水系统可以分为主要排水系统和备用排水系统两部分，能实现主备排水系统的切换。

备用排水系统管路和主要排水系统基本相同。当主要排水系统为当前的运行系统时，正常情况下备用排水系统不会运行，当主要排水系统出现故障时，备用排水系统可自动投入运行以防止发生漫水事故。备用排水系统也可以进行切换作为当前的运行系统，当备用排水系统出现故障时，主要排水系统可自动投入运行。该功能是通过调整主要主排水系统水位开关和备用排水系统新增的水位开关的启停水位来实现。

一般在设置排水系统的开关位置时，备用排水系统水位开关启动位置要高于主要排水系统水位开关的启动位置。在正常情况下，水位保持在自动排水系统控制水位下。当主排水系统故障没有正常工作时，水位才会升至备用排水系统水位开关的启动位置，备用排水系统即启动运行。

进行主要排水系统和备用排水系统切换运行时，只需要将主排水系统和备用排水系统的浮子开关进行互换，即可实现系统切换运行。船闸维护人员每个季度进行自动排水系统和备用排水系统切换，切换后，主要排水系统运行时间可减少一半，由此大幅减少了排水运行对软管连接处的冲击，从而显著减少软管脱落故障，也可为船闸排水系统的稳定性增加了一份保障。

4. 小结

本文该设计了一种适用于船闸廊道的排水系统，并从设备选型、电路图设计方面分析了该排水系统，具有一定的实用价值，可为船闸排水系统的建设提供一定的参考意义。

5. 参考文献

[1]朱育兵,张亦龙.基于智能化控制的煤矿井下自动排水系统[J].电气传动自动化,2023,45(03):26-28+37.

[2]陈沁.水电站渗漏排水系统升级改造设计[J].工程技术研究,2020,5(19):221-222.

[3]乔小东.某大型船闸U型廊道自动排水系统故障处理[J].现代工业经济和信息化,2021,11(11):263-265.