在水電站基坑開挖及其它深（shēn）挖工程施工（gōng）時，由（yóu）於（yú）基坑滲水，必須利用排汙泵將大量積水（shuǐ）抽上地麵排到下遊河床中去，將積水控製在最低水位線(底閥處（chù）)以上。若再多抽水，水泵體內就會因充滿大量氣體而空轉不上水，從而會危害水泵的安全運行，造成能源的損耗。在施工實踐中，為了能確保控製最低水位，必（bì）須要：
①調節水泵閥門來控製流量，以避免（miǎn）水抽幹後泵體內進氣;
②關閉水（shuǐ）泵閥門，水位低於最低限製水位線時就人為停機。
基於（yú）以上兩種情況，本著利用現有的設備，隻添加一些附件和電路，使輕載水泵（bèng）能全（quán）載運行，從（cóng）而達到既可自動控製（zhì）減輕勞動強度（dù）的目的，又能節約能源消耗並減少工程投資。
1 排汙泵自動化（huà）控製元器件
1.1 磁鋼浮子式水位（wèi）信號器
磁鋼浮子式水位信號器基本上是由浮子（zǐ）、導管、幹簧管以及外（wài）管等組成。幹簧管是把兩（liǎng）片鐵鎳合（hé）金簧片封閉在（zài）玻（bō）璃（lí）管內（nèi），常開的舌簧片分別固定在玻璃管的兩端，在（zài）永（yǒng）磁（cí）場的作用下，簧片被磁化，其自由端產生的磁性正好相反，利用“異性相吸”的原理，克服簧片的（de）作用力矩，使簧片動作，從而（ér）使電路閉合，當永磁體（tǐ）遠（yuǎn）離幹簧管時（shí），簧片即斷開。
浮（fú）子是一個內裝永磁鐵的可浮動的塑（sù）料球。水位的升降使浮子相應（yīng）地產生變化，永久磁鐵的磁力使導管內的（de）幹簧接點動作，發出相應（yīng）的（de）水麵信號，水位信號器原理見圖（tú）1。
1.2 示流信號（hào）器
示流信號器的原理見圖2。
當管中流量大於信號器規定的動作流量值時，靶及靶杆受力並帶動微動開關，使其常閉接（jiē）點斷開，常開接點閉合，發出正常信號;當管中水流量減小時，靶杆上的作（zuò）用力矩也減小（xiǎo）。當流量小（xiǎo）到低於信號器動作整定值（zhí）時（shí），微動開關（guān）常閉接點閉（bì）合、常開接點斷開發出報（bào）警信號。
1.3 水位自動檢測與顯示電路
1.3.1 水位（wèi）檢測電路圖
若水位的相應變化能（néng）通過信號燈顯示出來，則為水泵的開停機提供了良好的（de）監測（cè）作用。圖3即為水位自動控製與顯示電路圖。
1.3.2 水位自動檢測與顯示電路原理
當水位的變化使水位信號器中的浮子移動到下（xià）限（xiàn）水位位置時，浮球中的磁鐵靠近下限水位幹簧管0G，幹簧（huáng）管中的鐵（tiě）鎳合金片受磁力影響，常開接點閉合。見圖1和圖3。
路，OZJ繼（jì）電器線圈通電，繼電器吸合，OZJ常開觸點閉合，常閉觸點斷開（kāi），電（diàn）流經A點→1ZJ常閉
當水（shuǐ）位到達低水位時，浮子的磁鐵靠近低水位幹簧管1G，1G常開接點閉合。電流經A點→1C
信號燈亮表示水（shuǐ）位處於（yú）低（dī）水（shuǐ）位。依此類推，2G閉合時，1XD信號燈滅（miè），2XD中水位信號燈亮，表示（shì）水位處於中水位。3G閉合時，2XD信號燈滅，3XD高水位信號燈亮，提醒（xǐng）運行人員注意設備安全。
2 水位自動控製
2.1 排汙泵自動、手動排水示意（yì）圖(見圖（tú）4)。
(1)潛水泵自動控製電路，見圖5。
潛水泵自動排（pái）水簡單可靠（kào），可實現無人值班看守運行（háng），適用於滲（shèn）水、積水量不大的低窪地區。
(2)潛水（shuǐ）泵自動、手動排水工作原理控製電路見圖5。
合上HK開（kāi）關，拉開ZK開關即為手動（dòng）排水，原理簡單，不再贅述。
2.2 有底閥灌水的離心泵自動控製
(1)有底閥的離心泵自動灌水示意圖見圖6。
做一水箱專為離心泵灌（guàn）水，使水泵泵體內時（shí）刻充滿水。水泵（bèng）的吸水管徑在300 mm以下的小型水泵，可在吸水管上設置（zhì）底閥（fá），開泵（bèng）前向吸水管中灌水（shuǐ）啟動，設備和方法都較（jiào）簡單。由（yóu）於吸水管水頭損失較大，且底閥易被雜質、泥沙（shā）等堵塞而關不嚴，影響灌水啟動，需經常清理（lǐ），故隻適用於小型水泵。每台離心泵出（chū）水管上一般都安置逆止閥，當揚程在20 m以下時，可以不設逆止（zhǐ）閥。
(2)水箱澆（jiāo）灌水自動控製電路設計（jì）見圖7。
為確保（bǎo）水箱內有足夠量的水為離心泵灌水（shuǐ），水箱的體積以至少能灌滿一台離心（xīn）泵為準，可采用防腐處理過的開口油箱即可（kě）。
工作原理：電流經C相→TA按鈕→ZK開（kāi）關→C1→C常閉→ZJ1線圈→A相，中間繼電器ZJ1通電吸合後常開（kāi）接點閉合，接通接觸器C線（xiàn）圈，電流經C相（xiàng）→TA按（àn）鈕→ZJ1常開(已閉合)→ZJ0常閉→C線圈→RJ常閉→A相。同時，接（jiē）觸器（qì）常開觸（chù）點（diǎn）閉（bì）合自保，鎖定自保回路;接（jiē）觸器常閉觸點斷（duàn）開，切斷ZJ線（xiàn）圈回路，ZJ1繼電器斷電，常開、常閉接點回原位。由此（cǐ）不難看出，接觸器C常閉的作用是避免ZJ1常開接點啟動接觸器C時間過長而設置的，以免在此時按停止按鈕時鬆開後又再次啟動。
(3)有底閥（fá）的離心（xīn）泵水位自動控製與顯示電（diàn）路設計見圖8。
(4)有底閥（fá）的離心泵自動控製電路原理見（jiàn）圖9。
和0XD信號燈斷電（diàn），繼電器斷電，銜接回歸原位，下限（xiàn）水位（wèi）信號燈滅。1ZJ常閉接點的斷開，使得2號電機回路中2C線圈回路切斷，2號電機不能運行。
1ZJ常開觸點的閉合發生下列動作：
(a)電流（liú）經A點→1ZJ常開(已閉合)→0ZJ常閉→2ZJ常閉→1SJ常閉→1ZJ線（xiàn）圈→0點，低水（shuǐ）位
控製線路自鎖（suǒ）;
(b)1號（hào）電機控製（zhì）回路電流經C點→1TA按鈕→1ZJ常開(閉合)→0ZJ常閉→1C線圈→1RJ常閉→A點。
1ZJ常開接點啟動1號電（diàn）機，1C接觸器吸合後（hòu），自保觸點閉合，自鎖回路，(注：1ZJ常開接點1 s後會（huì）斷開，因此，1ZJ常開（kāi）觸點隻（zhī）閉合1 s)。
1SJ時間繼電器通電延時1 s後，1SJ常開接點閉合，自鎖（suǒ）回路（lù）;1SJ常閉觸點（diǎn）斷開切斷1ZJ線圈回（huí）路。
依此（cǐ）類推，中水位幹簧管常開接點2G閉合時（shí），和上（shàng）述情況相似，分別（bié）會使2XD信號燈亮（liàng）顯示中水位和啟動2號離（lí）心泵電機運行。
綜上所述（shù），水位到達下限水位時停1號電（diàn）機;水位到達低水（shuǐ）位時啟動1號泵電機，停2號泵電（diàn）機;水位（wèi）到達（dá）中水位時啟動2號泵電機。
另（lìng）外，從電路（lù）圖中還可（kě）看出（chū），當1號（hào）泵上（shàng）水量小或流量中（zhōng）斷時，示流信號器（qì）1SLX常閉接點（diǎn）閉合。電流經A點→1C常開(已閉合)→1SLX常閉→1DL→0點，電鈴1DL報警、鳴叫。2號泵流量小或不上水時，電鈴2DL報警鳴叫。
(5)帶底閥的離心泵自動控製（zhì）失靈時，可（kě）改（gǎi）為手動操作。這時隻需拉下HK開關，按常規方法進行手（shǒu）工操作。
2.3 無（wú）底閥的離心泵排水自動化
2.3.1 真空吊水（shuǐ）分析
吸水管不設底閥，水頭損失小，常用真空泵啟（qǐ）動。真空泵（bèng）引水啟動迅速，效率較高，適用於各（gè）種規模的水泵。尤其是大（dà）型水泵和吸水管較長的水管。水泵引水時（shí）間（jiān）一般為3～5 min。
據有關資（zī）料統計，有不少大型的給水（shuǐ）泵站、排水泵站用的是水環式真空泵真空引水方式。這種方式中采用了真空罐、水封罐、汽水分離器、自動排氣閥、電接點真（zhēn）空壓（yā）力表等（děng）設備（bèi）。通過對（duì）它們的剖析不難看出，真空度越（yuè）高，引水管中的水位被提得越高。盡（jìn）管如此，由於離心（xīn）泵泵體、進水（shuǐ）管（guǎn）中難免漏氣，實際上並不是（shì）很理想。筆者認為，去（qù）掉真空罐（guàn）、水封罐、自動（dòng）排氣閥（fá）後的真空泵仍能保持（chí）原有的排氣流（liú）量，保持其氣、水混合物在離心泵體內的（de）比值。
為了檢測氣、水的各自流量，製作了一個氣、水檢測器。該檢測（cè）器節省投資、安裝方便（biàn），適用於工地排水。結構簡圖見（jiàn）圖10。
圖10中氣管、水管（guǎn）有一定高（gāo）度差。氣（qì）管到積水水麵的高度應大於真空（kōng）泵的吸程，以保證氣、水的正常分離。當從離心泵裏的氣、水混合物經過氣、水檢（jiǎn）測器時，根據氣、水分（fèn）離原理，氣體的比重輕，大部分（fèn）從氣管道中經過;水的（de）比重比（bǐ）較（jiào）大，絕大部分從水管中通過。氣道中的（de）示流器（qì）檢測氣體流量;水管道中的示（shì）流器檢測水的流量。其氣體（tǐ）流量加水量（liàng）就（jiù）是氣、水混合（hé）體的（de）總流量。
氣體流量臨界值是指在離心泵內充滿水、氣的情（qíng）況下，離心泵內葉片旋轉能抽（chōu）上水時，氣體在（zài）氣水混合物中所占的（de）最小百分比（bǐ）。不同型號的（de）水泵有其不同的氣體流量臨界值，需要在（zài）實踐中測定。
氣、水檢測器的原理就是氣體（tǐ）流量大於（yú）整定動作（zuò）流量時，示流器1SLX的電接點閉合或斷開，
出信號，水流量大於（yú）整定動作流量時，2SLX的電接點閉合或（huò）斷開，發出信號（hào）見圖11。它們的（de）組合接點回路的開、斷會發（fā）出（chū）開啟離心泵的信號（hào）。
2.3.2 真（zhēn）空泵吊水示意圖（tú）(見圖12)
此電路和（hé）上一節中所講的差（chà）不多，隻不（bú）過多加了兩個電磁閥線圈。在開啟離心泵前先開啟（qǐ）真空泵抽出離心泵中的空氣，當空（kōng）氣和水的混合體被抽上來時，由（yóu）於真空泵的吸程較氣管的高度低，所以氣體和（hé）水在氣水檢測器中分離。氣體經過氣體管道，水經過水管道後被真空泵（bèng）抽入氣體分離（lí）器。氣體分離器中（zhōng）的水是專為真空泵（bèng）密封和冷卻用的（de）。
圖12中的（de）電磁（cí）閥隻（zhī）在真空泵運轉時打開，而在離心泵運轉時關閉。
真空泵開啟後，電磁閥1DCF通電打開閥門，真空泵吊水，氣、水經過氣、水檢測（cè）器時發出開1號離心泵信號，1號離心泵啟動運行。
同理，當積水水位到（dào）達中水位時，2ZJ常開接點的閉合開啟真空泵（bèng），電磁閥2DCF打開，氣、水經過氣、水檢（jiǎn）測器（qì）時發出開啟2號（hào）離心泵的信號，2號離心泵啟動運行，見圖13。
當自（zì）動控製失靈時，可（kě）拉（lā）下（xià）HK開關，合上1SK，開啟真空泵（bèng）吊水，最後開啟1號離心泵。同理，合上2SK，開（kāi）啟真空泵吊水，再開（kāi）啟2號離心泵就達到了手動控製（zhì）的（de）目的。
2.3.3 真空泵吊水（shuǐ）自動控製（zhì）及1號離心泵、2號（hào）離心泵自動控製線路設計（jì）(見圖14)
當積水水位（wèi）到達低水位（wèi）時，1ZJ常開接點的閉開啟真空泵，如在3～5 min內1號泵不開啟時（shí）電鈴報警。真空（kōng）泵開啟後，電磁閥1DCF通電打開（kāi）閥門，真空吊水、氣、水經（jīng）過（guò）氣、水檢測器時發出開1號離心泵信號，1號離心（xīn）泵啟（qǐ）動進行（háng）。
同理（lǐ），當積水水位到達中（zhōng）水位時，2ZJ常開接點的閉合開啟真空泵，電磁閥2DCF打開，氣、水經過氣、水檢測器時發出開（kāi）啟2號（hào）離心（xīn）泵的信號，2號離心泵啟動（dòng）運行，見圖13。
當自動控製失靈時，可拉下HK開（kāi）關，合上1SK，開啟真空泵吊水，最後開啟1號離心泵。同理，合上2SK，開啟真空泵吊水，再開啟2號離（lí）心泵（bèng）就達到了手動控製的目的。
工地排水是每（měi）一個工地不可缺少的重（chóng）要工序，消耗能源大、投（tóu）入（rù）人力多，對排水控製電路要求簡單、可靠。以（yǐ）上介紹的自動（dòng）控製原（yuán）理，能節省勞力投入，在控製電路出故障時能很方（fāng）便地改為人工操作，以保證排水工作不間斷，因此，節電效果明顯。
以一枯為例，某一泵點設置了一台8(20.3 cm)泵，流量為400 m\+3/h，揚程（chéng）40 m，電機功率為55kW，通常情況下（xià），控製閥門的出水量24 h運轉（zhuǎn）。基坑滲水量為150 m\+3/h。由於閥門關（guān）小了，水泵負載減輕，實測電機運（yùn）行電流60 A左右，折合功（gōng）率，按此推算，每台8(20.3 cm)泵每（měi）月（yuè）可節約13 500 kW·h電。年節約達162 000 kW·h。節電效果明顯，經濟效益可觀。
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