施工管理

水中ポンプの選定方法と配線(200V三相)

こんにちは!まさあき(@pooloyolo)です。

今回は工事現場で使用する発電機と水中ポンプについてのお話をします。

動力200V の配線を現場の作業員さんからよく質問されます。

「配線の順番は赤黒白だっけ?」みたいな感じです。

「赤白黒~!!」っと答えるのですがね(*´▽`*)。

「赤、白、黒」というのは、電線の色のことです。

電線を左側から正しく接続しないと、水中ポンプが水を吸ってくれないんです。

そこで水中ポンプを準備するための仮設計画を簡単な現場を例にして、実際に水中ポンプを選定してみましょう。

水中ポンプを準備しよう

例えば

現在、水が流れている古い水路を新しい水路(内側の幅が60㎝高さが60㎝)に入れ替える工事をするとします。

水が流れている状態では工事ができませんので、水を切回す仮設工事を組み込んだ作業として検討します。

作業の順序としては以下の通りになります。

  1. 流れている水を水中ポンプで施工範囲の上流側で汲み上げて、施工範囲の下流側へ放流します。(仮設工事)
  2. 古い水路を撤去します。
  3. 測量して丁張を掛けます。
  4. 新しい水路を設置する際の作業スペースを確保しながらきれいにバックホウで掘削します。
  5. 新しい水路の基礎となる砕石を敷きならしてしっかりと締め固めます。
  6. モルタルの混ざった砂で微調整をしながら新しい水路を下流側からクレーンで設置していきます。
  7. 目地などの仕上げをします。
  8. 作業スペース部分を掘削した土で埋め戻していきます。
  9. 水中ポンプを撤去して、新しい水路に水を流して完成です。

仮設工事の水中ポンプを設置する計画を立ててみましょう。

水の流れている状況によって使用するポンプの大きさ、そのポンプを動かす電力、電源の位置から水中ポンプの位置までの距離、水中ポンプから排水できる位置までの距離、排水する水が土砂等で濁っている場合はそのまま排水を放流できませんので、沈殿用の水槽を設置するのかを検討します。

  • 水の量・・・流れている現状の水路の断面と流れている速さでおおよその水量を求めます。
  • 水を上げる高さ・・・ポンプを設置する場所からホースのはけ口までの高さを測ります。
  • キャプタイヤケーブルの必要な長さ・・・発電機がおけそうな場所から水中ポンプまでの距離を測ります。水中ポンプについているケーブルだけでは足りない場合があります。
  • 水中ポンプに接続するホースの長さ・・・水中ポンプを設置するところから水を放流する下流側までの長さを測ります。

さっそく現場を調査します。

  • 水の量は1分間当たり何㎥流れているかを簡単に測ってみます。現在水が流れている水路の断面積(例えば幅0.6m×深さ0.05m=0.03㎥)と1分間に流れてくる量を水路に浮きを流し10秒間で何m流れたかを測ります。そして距離に6を掛けると1分当たりの水量が求められます。例えば10秒で5m浮きが流れたとすると5m×6=30mです。これに断面積を掛けると0.03㎡×30m=0.9m^3/minと求められます。
  • 水を上げる高さは1m程度
  • 水中ポンプから発電機までの距離(キャプタイヤケーブル)は7mなので余裕をもって10m準備します。
  • ホースの長さは100m。在庫のホースの長さとジョイントの数を確認します。

これらの調査結果から、吐き出し量0.9m^3/min<1.0m^3/minの4インチ水中ポンプ口径100㎜(低楊程)を選択します。ちなみに6インチ水中ポンプの吐出し量は2.0m^3/minです。

次に4インチ水中ポンプを稼働させる発電機の大きさを検討します。水中ポンプ4インチは出力11KWなので発電機は少し出力に余裕をもって出力19KWの20KVA発電機を使用します。

以上で仮設計画は終了です。

発電機に水中ポンプを配線してみよう

ではさっそく水中ポンプと発電機を配線でつないでみましょう。

大型の水中ポンプを使用するにあたって動力200Vが必要となります。

動力200Vはキャプタイヤケーブルに4本(赤・白・黒・緑)の線が入っています。

この線を図のようにそれぞれ配線します。

ということで配線完了!!

試運転をしてホースのジョイントなどに不具合がないかを確認します。

キャプタイヤケーブルは地べた配線をしないように杭などで吊り下げます。

ちなみに配線を間違えると水中ポンプは逆回転しますが、遠心力である程度は水を吸い上げます。

試運転した時点で水の吸う力が弱いなっとおもったら配線が間違っている可能性があります。

現場で水中ポンプを設置した場合は、水中ポンプの吸い口にゴミが徐々に詰まってきますので、網や籠などで水中ポンプの吸い口が詰まらないような対策を予め考えておくのがおススメです。

ということで水中ポンプの配線について解説してみました。

最後まで読んでいただきありがとうございました。

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ABOUT ME
まさあき
「まさあき」といいます。 山形県の自然豊かな場所で親子3人と猫2匹でほのぼの生活しています。 只今51歳!剥げちゃって「髪なし」です! 2020年5月からブログ開始。 2021年からギター初心者がYouTubeに初投稿。 Twitter好き!朝活継続中。 一日一日をポジティブに、そして「良い一日」にできるように行動しています。 このブログは、そんなおじさんの思い付きを「ゆる~く」発信しています。