在水電站基坑（kēng）開（kāi）挖及其它深挖（wā）工程施工時，由於基坑滲水，必須利用排汙泵將（jiāng）大量積水抽上地麵排到下遊河床中去（qù），將積水（shuǐ）控製在最低水位線(底閥處)以上。若再多抽水，水泵體內就會因充滿大量（liàng）氣體而（ér）空（kōng）轉不上水，從而會危（wēi）害水泵的安全運行，造成能源的損耗。在施工實踐中，為了（le）能確保控製最低水位，必須要：
①調節水泵閥門來控製流量（liàng），以避免水抽幹後泵體內進氣;
②關閉水泵閥門，水位低於最低限製水位線時就人為（wéi）停機。
基於以上兩種情況（kuàng），本著利用現有的設備，隻添加一些附件（jiàn）和電（diàn）路，使輕載水泵能（néng）全載運（yùn）行，從而達到（dào）既可自動控（kòng）製（zhì）減（jiǎn）輕勞動強度的目的，又（yòu）能節約能源消耗並減少工程投資。
1 排汙泵自動化控製元器件
1.1 磁鋼浮子式水位（wèi）信號器
磁（cí）鋼浮子式水位信號器基（jī）本上是由浮子、導管、幹簧管以及（jí）外管等組成（chéng）。幹簧管是把兩片鐵鎳合金簧（huáng）片封閉在玻璃管內，常開的舌（shé）簧片分別固定在玻璃管的兩端，在永磁（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，克服簧片的作用力矩，使（shǐ）簧片動作，從而使電路（lù）閉合，當永磁體遠離幹簧管時，簧片即斷（duàn）開。
浮子是一個內裝永磁鐵的可浮動的塑料球。水位的（de）升（shēng）降使浮子相應地產生變化，永久磁鐵的磁力使導管內的幹簧接點動作，發出相應的水麵信號（hào），水位（wèi）信號器原理見圖1。
1.2 示流信號器
示流信號器的原理見圖2。
當（dāng）管中流量大於信號器規（guī）定的動作流量值時，靶及靶杆受力並帶動微動（dòng）開關，使其常閉接（jiē）點斷開（kāi），常開接點閉合，發出（chū）正常信號;當管中水（shuǐ）流量減小時，靶杆上的（de）作用力矩也減小。當流量小到低於信號器動作整定值時，微動開關常閉接點閉合、常開接點斷開發出報警信（xìn）號。
1.3 水位自動檢測與顯示電路
1.3.1 水位檢測電路（lù）圖
若水（shuǐ）位的（de）相應變化（huà）能通過信號燈顯示出來，則為水（shuǐ）泵的（de）開停機（jī）提供了良（liáng）好的監（jiān）測作用。圖3即為水位（wèi）自動控製與顯示電（diàn）路圖。
1.3.2 水位（wèi）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限水位位置時，浮球中的磁鐵靠近下限水位幹簧管0G，幹簧管中的鐵鎳合金片受磁力影響，常開接點閉合。見圖1和圖3。
路，OZJ繼電器線圈通電，繼電器吸合，OZJ常開觸點閉合，常閉觸點（diǎn）斷開，電（diàn）流經A點→1ZJ常閉
當水位到達低水位時，浮子的（de）磁鐵靠近低水位幹簧管1G，1G常開接（jiē）點閉合。電流（liú）經A點→1C
信號燈亮表示（shì）水位處於低水位。依此類推，2G閉合時，1XD信號燈滅，2XD中水位信（xìn）號燈亮，表示水位處於中水位。3G閉合時，2XD信號燈滅，3XD高水位信號燈（dēng）亮，提醒運行人員注意設備安全。
2 水位自動控製
2.1 排汙泵自動、手動排水示意圖(見圖4)。
(1)潛水泵自動控製（zhì）電路，見圖（tú）5。
潛水泵自動排水（shuǐ）簡單可（kě）靠（kào），可實現無人值班看守運行，適用於滲水、積水量不大的低窪地區。
(2)潛水泵自動、手動排水工（gōng）作原理控製（zhì）電路見圖5。
合上HK開關，拉開ZK開關即為手動排水，原理（lǐ）簡（jiǎn）單，不再贅述。
2.2 有底（dǐ）閥灌水的離（lí）心泵自動控製
(1)有底閥的離心泵（bèng）自動灌水示意圖見圖6。
做一水箱專為離心泵灌水，使水泵泵體內時刻（kè）充滿水。水泵的吸水管（guǎn）徑在300 mm以下的小型水泵，可在（zài）吸水（shuǐ）管（guǎn）上設置底閥，開泵前向吸水管中灌水啟動，設備和方法都較簡單。由於吸水管水頭損失較大，且底閥易被雜質、泥沙等堵塞而關不嚴，影響灌水啟動（dòng），需經常清理，故隻適用於小型水泵。每台離心泵出水管（guǎn）上一般都安置逆止閥，當揚程在20 m以下時，可以不設逆止閥。
(2)水箱澆灌水自（zì）動控製電路設計見圖7。
為確保水箱內有足夠量的（de）水為離心泵灌水，水箱的體積以至少能灌滿一（yī）台（tái）離心泵為準（zhǔn），可采用防腐處理過的開口油箱即可。
工作原理（lǐ）：電流經C相→TA按鈕→ZK開關（guān）→C1→C常閉→ZJ1線圈→A相，中間繼電器ZJ1通電吸合後常開接點閉合，接（jiē）通（tōng）接觸器C線圈，電流經C相→TA按鈕→ZJ1常開(已閉合)→ZJ0常閉→C線圈→RJ常閉→A相。同時，接觸器常開觸點閉合自（zì）保，鎖定自保回路（lù）;接觸器常閉觸點斷（duàn）開，切（qiē）斷ZJ線圈回路，ZJ1繼電（diàn）器斷電，常開、常閉接點回原位。由此不難看出，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（de），以免（miǎn）在此（cǐ）時按停止按鈕時（shí）鬆開後又再次啟動。
(3)有底閥的離心泵水位自動控製與顯示電路設計見圖8。
(4)有底閥的（de）離心泵自動控（kòng）製電路原理見圖9。
和0XD信號燈斷電，繼電（diàn）器斷電，銜接（jiē）回歸原位，下限水位（wèi）信號燈（dēng）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（xià）列動作：
(a)電流經A點→1ZJ常開(已（yǐ）閉合)→0ZJ常閉→2ZJ常閉→1SJ常閉（bì）→1ZJ線圈→0點，低水位
控製線路（lù）自鎖;
(b)1號電機控製回路（lù）電流經C點→1TA按（àn）鈕→1ZJ常開(閉合)→0ZJ常（cháng）閉→1C線圈→1RJ常閉→A點。
1ZJ常開接（jiē）點啟動1號電機，1C接觸器吸（xī）合後，自保觸點閉合，自鎖回路，(注：1ZJ常開接點1 s後會斷開，因此，1ZJ常開觸點隻閉合1 s)。
1SJ時（shí）間繼電器通電延時1 s後，1SJ常開接點閉合，自鎖回（huí）路;1SJ常閉觸點斷開切斷1ZJ線圈回（huí）路。
依此類推，中（zhōng）水位幹簧管常開接點2G閉合時，和上述情況相似，分別會使2XD信號燈亮顯示中水位（wèi）和啟動2號離心泵電（diàn）機（jī）運行。
綜上所述，水位到達下限水位時停1號電機;水位到達低水位時啟動1號泵（bèng）電機，停（tíng）2號泵電機;水位到達中水位時啟動2號泵電機。
另外（wài），從（cóng）電路圖中還可看出，當1號泵上水量小或流量（liàng）中斷時（shí），示流信號器1SLX常閉接點閉合。電流經（jīng）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（líng）2DL報警鳴叫。
(5)帶（dài）底（dǐ）閥的離心（xīn）泵自動控製失靈時，可改為手動操作。這時隻需拉下HK開關（guān），按（àn）常規（guī）方法進行手工操作。
2.3 無底閥的離心泵排水自動化
2.3.1 真空吊水分析
吸水管不設（shè）底閥，水頭損失小，常用真（zhēn）空泵啟動。真空泵引水啟動迅速，效（xiào）率較高（gāo），適用於各種規模的（de）水泵。尤其是大型水泵和（hé）吸水管較長的水（shuǐ）管。水（shuǐ）泵引水時間一般為3～5 min。
據有關（guān）資料統計，有不少大型的（de）給水（shuǐ）泵站、排水泵站用的是水環式真（zhēn）空（kōng）泵真空引水方式（shì）。這種方式中采用（yòng）了真空罐（guàn）、水封罐、汽（qì）水分離器、自（zì）動排（pái）氣閥、電接（jiē）點真空壓力表等（děng）設備。通過對它們的剖（pōu）析不難看出（chū），真空度越高（gāo），引水管中的水位被提得越高。盡管如此，由於離（lí）心泵泵體、進水管中難免漏氣（qì），實際上並不（bú）是很理想。筆者認（rèn）為，去掉真（zhēn）空罐、水封罐、自動排氣閥後的真空泵仍能保持原有的排氣流量（liàng），保持其（qí）氣、水混合物在離（lí）心（xīn）泵體內的比值。
為了檢測氣、水的各自流量，製作了一個氣、水檢測器（qì）。該檢測器節省投資、安裝（zhuāng）方便，適用於工地排水。結構簡圖見圖10。
圖10中氣管（guǎn）、水管有一定高度差（chà）。氣管到積水水麵的高度應大於真空泵的吸程，以保證氣、水的正常分離。當從離心（xīn）泵裏的氣、水混合物經過氣、水檢測器時，根據氣、水分離原理，氣體的比重輕，大部分從氣管道中經過;水的比重比較大，絕大部分從水管中通過。氣道中的示（shì）流器檢測氣體流量;水管道中的示流器檢測水的流量。其氣體流量加水量就是氣、水混合體的（de）總流量。
氣體流量臨界值（zhí）是（shì）指（zhǐ）在離心（xīn）泵內充（chōng）滿水（shuǐ）、氣的情況下，離心泵（bèng）內葉（yè）片旋轉能（néng）抽（chōu）上水時，氣體在氣水混合物中所占的最小百分比。不同型號的水泵有（yǒu）其不同的氣體流量臨界值，需要在實踐中測定（dìng）。
氣、水檢測器（qì）的原（yuán）理就（jiù）是氣體（tǐ）流量大於整定動作流量時，示流器1SLX的電接點（diǎn）閉合或（huò）斷開，
出信號，水流量（liàng）大於整定動作流（liú）量（liàng）時，2SLX的電接點閉合或斷開，發（fā）出（chū）信號見圖11。它們的組合接點回（huí）路的開、斷（duàn）會（huì）發出開啟離心泵的信號。
2.3.2 真空（kōng）泵吊水示意圖(見圖12)
此電路和（hé）上一節中（zhōng）所講（jiǎng）的差不多，隻不過多加了兩個電磁閥線圈。在（zài）開啟離（lí）心泵前先（xiān）開啟（qǐ）真空泵抽出離（lí）心泵中（zhōng）的空氣，當空氣和水的混合體被（bèi）抽上（shàng）來時（shí），由於真空泵的吸程較氣管的高度低（dī），所以（yǐ）氣體和水在（zài）氣水檢測器中分離。氣體經過氣體管道，水經過水管道（dào）後被真空泵抽入氣體分離器。氣體分（fèn）離器中的（de）水是專（zhuān）為真空（kōng）泵密封和冷卻用的。
圖12中的電磁（cí）閥隻在真空泵運轉時打開，而在離（lí）心泵運（yùn）轉時關閉。
真空泵（bèng）開啟後，電磁閥1DCF通電打開閥門，真空泵吊水（shuǐ），氣（qì）、水經過氣、水檢測器時發出開1號離（lí）心泵信號，1號（hào）離心泵啟動運行。
同理，當（dāng）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（diàn）磁閥2DCF打開，氣、水經過氣、水檢測器（qì）時發出開啟（qǐ）2號離心泵的信（xìn）號，2號離心泵啟（qǐ）動運（yùn）行，見圖13。
當自動控製失靈時，可拉下HK開關，合上（shàng）1SK，開啟真空泵（bèng）吊水，最後開啟1號離心泵。同理，合（hé）上2SK，開啟（qǐ）真空泵吊水（shuǐ），再（zài）開（kāi）啟2號離心泵就達到了手動控製的目的。
2.3.3 真空泵（bèng）吊（diào）水自動控製（zhì）及1號離心泵、2號離心泵自動控製線路設計(見圖14)
當積水水位到達低水位時，1ZJ常（cháng）開接點的閉開啟真空泵（bèng），如在3～5 min內1號泵（bèng）不開啟時（shí）電鈴報警。真（zhēn）空泵開啟後，電磁閥1DCF通電打開閥門，真空吊（diào）水、氣、水經過氣、水檢測器時（shí）發出（chū）開1號離心泵信號，1號離心泵啟動進行。
同理，當積水水位（wèi）到達中水位時，2ZJ常（cháng）開接點的閉合開啟真（zhēn）空泵，電磁（cí）閥2DCF打開，氣、水經過氣、水檢測器時發出開啟2號離心泵的信號，2號離心泵啟動運行，見圖13。
當自動（dòng）控（kòng）製失靈時，可拉下HK開關，合上1SK，開啟真空泵吊水，最後開啟1號（hào）離心泵。同理，合上2SK，開啟真空泵吊水，再開啟2號離心泵就達到了手動控製的（de）目的。
工地排水是每一個工地不可缺少的重要工序，消耗能源大、投入人力多，對排水控製電路要求簡單、可靠。以上介紹（shào）的自動控製原理，能節省勞力投入，在控製電路出故障（zhàng）時能（néng）很方便地改為人工操作，以（yǐ）保證排水工作不間斷，因此（cǐ），節電（diàn）效果明（míng）顯。
以一枯為例，某一泵點（diǎn）設置了一台8(20.3 cm)泵（bèng），流量為400 m\+3/h，揚程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。基坑滲水量為150 m\+3/h。由（yóu）於閥門關小了，水泵負載減輕，實測電機運行電流60 A左右，折合功率，按此推算，每（měi）台8(20.3 cm)泵每月可節約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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