就是要讓你自己動手: 15分鐘搞定水塔浮球開關, 解決液位開關故障問題~水塔浮球原理

1/5/2018

15分鐘搞定水塔浮球開關, 解決液位開關故障問題~水塔浮球原理

蛤!家裡的水塔沒有水了......, 若不是自來水公司停水, 這很有可能是你家的水塔水位開關故障需維修更換了, 無法適時補充水源, 造成家裡沒水......本文以介紹水塔浮球開關動作原理及安裝實務做說明。

水塔液位(水位、浮球)開關是負責偵測水塔水位的感知器, 它的原理是--利用水塔水位高低, 藉由上下兩浮球的浮力及重力作用, 傳遞給水位開關(微動開關)作為自來水揚水(補水、抽水)馬達啟停之"緩衝"控制; 水位開關會以on 或off來控制(通知)地面的揚水馬達送水或停止, 藉以達到自動控制水位之目的。液位開關(水位開關)也有人稱雷達(廠牌名字)、浮球開關等都是...... 五金賣場價格約在130元台幣上下(2022 時價160), 不同廠家會有些許不同, 但一分錢一分貨, 選購更換時要稍加留意!

水位開關(微動開關)情境動作

  • 水塔無水--低於水位下限: 上浮球+下浮球重量,此時微動開關要送on訊號給補水馬達
  • 補水中--水位高過水位下限: 剩上浮球重量, 此時微動開關仍然是緩衝在on
  • 水塔滿--水高過水位上限: 沒上浮球與下浮球重量, 此時微動開關一定是在off
  • 用水中--水位低於水位上限: 僅上浮球重量, 此時微動開關仍然是緩衝在off
水塔浮球開關內部示意圖



水塔浮球開關水位控制情境模擬


水塔浮球開關保護罩: 別小看這個醜醜的塑膠盒,它可抗UV、隔熱讓浮球開關多用幾年

維修前要如何確認水位開關是否故障? 第一步驟可先試著打開水塔蓋, 拉下浮球固定線來模擬低水位狀態;  此時水位開關應該會導通(on)並通知揚水馬達打水到水塔。稍待幾秒鐘或聽水管有無聲音, 若確認沒有水進水塔來, 這應該就是開關故障了(另一可能是揚水馬達掛了, 但機會較低)。

水塔浮球開關故障~零件鏽蝕變形, 因長期接觸不良, 高溫造成外觀變形

水塔浮球開關故障零件, 鏽蝕嚴重...嚇人

拆換開關前前務必先把揚水馬達電源總開關關掉, 很重要!很重要!!很重要!!!別小看110V的電壓, 千萬別賭運氣!! 曾有過不少新聞報導過因施工疏忽造成電擊致死的憾事, 小心最重要!! 老實說開關電源總開關上下來回時間, 跟更換液位開關所需的時間差不多,越有經驗的人反而越容易忽略!

另外, 南臺灣的太陽是很兇的, 強大的UV常對物品造成壽命減少, 所以依照慣例我會在外殼上做簡單防曬, 如貼上錫箔膠帶來反射一部分UV及熱量, 這樣外殼才不會一下子就破掉!!別懷疑......這樣做真的很很有效, 對液位開關的壽命、可靠度改善都會有正面影響, 包括塑膠老化減緩、金屬接點都也會減低氧化, 真的很神奇吧!
若覺得防曬一層不夠, 還可再找個罐子把水位開關的塑膠外殼罩起來,  但要留意塑膠外殼要固定牢不要被風吹走! 這樣防曬防雨效果又會更好!

新買的水塔浮球開關


水塔浮球開關保護: 外殼貼上鋁箔隔離UV, 然後再找個罐子或盒子遮陽, 對使用壽命很有幫助

水塔浮球開關使用保護外殼4.5年後風化嚴重,但未使用會更早老化。(2022/11更新)


安裝時, 把新的水位開關沿水塔開關舊孔穿入引線, 然後設定好適當距離綁好浮球, 浮球間距要調好, 才不會造成水塔水位過高或過低以造成揚水馬達無法適切動作。若沒把握就參考舊浮球的綁法設定就可以。

裝好浮球並旋緊裝好水位開關, 再把原電線裝到新開關上。 裝置上的微動開關是A接點( 常開型開關, Normal Open, NO), 通常製造廠家都已經把固定電線螺絲鎖在A接點上了, 除非有特殊用途才會用到B接點。

水塔水位設定:

1. 水位閥(溢水閥), 這是機械閥, 只要水位達到就會強制把補水動作給停止, 揚水馬達的滿水位停止設定, 一定要低於水位閥的滿水位, 否則會造成水管爆裂或揚水馬達故障等問題!!
特別在水塔設置地點較低的用戶, 或是自來水廠有足夠加壓力的地方...... 不需啟動揚水馬達就能藉由自來水壓補滿水塔。
水塔的滿水位通常都不會是水塔最大容量的100%,  水位閥滿水位設定頂多7~80%...我看我家的水塔結構, 應只有70%左右。金屬(黃銅)製的水位閥蠻耐操的, 不太會故障。
水位閥的原理構造圖我已補充如下, 看了構造就瞭解它如何來補水及擋(止)水。注意: 此處的止水僅適合於自來水廠的水壓,若用於自家的揚水馬達加壓水壓, 液位開關的最高水位一定要低於此止水點一些, 否則進水端水管會爆掉!

水塔溢水閥原理, 水滿了浮球就會頂住出水口強制止水


2. 固定水位開關在水塔上: 拆掉並移除舊水位開關及固定線。再把新浮球固定線穿過白色固定座進入水塔, 順著螺牙適當旋緊水位開關完成定位。

新水塔液位開關安裝:浮球固定線先穿過白色固定塑膠座進入水塔; 不同廠家浮球固定線徑也差很大

3. 上下浮球:  設定兩浮球距離越短, 揚水馬達啟動越頻繁。上浮球一定要低於水位閥的水位設定, 否則滿水時揚水馬達還會一直送水上來.... 但出水口卻又給水位閥關住, 這種矛盾錯誤的設定會造成水管爆掉或是馬達要燒毀.....
下浮球是設定揚水馬達啟動的水位, 有人擔心自來水廠停水, 水塔的儲存水量會不夠用, 但又有人擔心長期裝滿水可能會把屋頂壓壞..........反正低水量不想太低就調高底浮球....., 浮球間距怎麼設端看個人喜好!

浮球在上下水位時會有明顯的微動開關off跟on動作, 但補水及用水中微動開關還有巧妙的"緩衝起停"作用,讓馬達不致過度的起停!


水塔溢水閥與浮球開關的高低設定

全部裝好後再實際觀察模擬浮球動作是否正常。

送電後若水塔還有半桶水, 揚水馬達則還不會動作, 待兩顆浮球懸空後, 此時重量才會觸動(拉)水位開關(on)進行打水。水位開關的機械動作原理: 兩顆水位浮球一起浮起時(滿水)才關斷(off), 兩顆水位浮球一起懸空時(缺水)才導通(on), 如此來控制地面的揚水馬達送水上水塔。

不同廠商的產品稍微比對一下, 很快就會知道為什麼購買價格會有差異了。


水塔浮球: 不同廠家水塔浮球固定也不同, 左邊較好綁



自行施工難易度評估:

所需工具: ★☆☆☆ 十字、尖嘴鉗、斜嘴鉗

所需金錢: ★☆☆☆☆  不同廠家略有差異, 約130元上下。請人換修約500元起跳, 自行施工工資無價^^
                                     2022換新購買一組160元。

所需時間: ★☆☆☆  約15分鐘可完成

組裝難易: ★★ 浮球間距設定要留意, 注意安裝時用電安全


......瞎覓, 還有不清楚? 可以留言給水電工, 水電工會盡快回覆你!


用水相關連結


水塔怎麼沒水了!液位(浮球)開關故障維修~水塔液位開關可靠度改善




34 則留言:

Unknown 說...

理論上是不容易溢流的喔!那麼溢流出來是什麼情況呢?抽水馬達式供水的水塔!謝謝您的熱心幫忙回答

冒牌水電工 Fake Plumber 說...

你說的溢流是機械式水位閥的溢流嗎? 水塔設置較低的樓層有可能不需地面的揚水馬達加壓, 自來水廠就有足夠的水壓送上水塔來, 這時機械式水位閥就是防止自來水補滿水後的溢流。越是人口密集的區域, 自來水壓就會較小, 揚水馬達就非用不可。我居住的區域, 4樓頂早幾年前是不需揚水馬達送水上水塔的, 偶爾在年節用水量大時, 水壓低才需要打水, 但現在住戶變多, 水壓已經送不上去了.....

平平 說...

1.舊水泥水塔原本水位開關是三條電線,安裝不銹鋼水塔後水位開關變成兩條線,請問安裝時要注意什麼嗎?
2.即然都安裝水位開關了,看你的圖式為何還要安裝浮球閥?
浮球閥裝不裝差在那?

冒牌水電工 Fake Plumber 說...

1. 先確認你的三條電線是否是電極棒液位開關?若是,想改成浮球液位開關,則原有搭配電極棒液位開關的"液位控制器"就不使用。選用3條線的其中兩條來接浮球開關的2個接點, 並且此2線的接線也須修改成與揚水馬達串聯再接電源。如果是你的揚水馬達馬力超過1馬力以上或是三相電源就須加裝電磁開關, 浮球開關接點的壽命才能有保障!
2. 有些地方自來水廠水壓大, 或水塔安裝樓層不高, 不需揚水馬達就能把水塔加滿, 所以還是需要強制的機械式浮球關斷閥。我住的地方水塔在4樓, 早期揚水馬達是不太動作的, 可是近年來住戶增加, 自來水壓已無法自己跑到水塔了。

Unknown 說...

請問浮球太輕需要灌水嗎?

冒牌水電工 Fake Plumber 說...

液位開關的浮球重量是經過設計的, 剛好適用於自來水的使用, 它讓開關能在低水位ON及高水位OFF; 當開關無法精確動作也有可能是微動開關本身已經故障! 大部分的浮球廠商出廠前已經密封, 一般用戶不能打開自行修改浮球重量......因為會影響到開關的正常動作; 所以建議往微動開關查詢或是或掉整組開關較妥當

Unknown 說...

請問一下,我的水位每次都停在下浮球就不繼續進水了,會是微動開關的問題還是浮球本身的問題呢,明明下拉都還有水…另外一般我看到浮球都只會設定上下2顆,不知道為什麼我家的裝了3顆,這樣是有什麼特別的好處嗎?目前我是先把一顆浮球拿掉,然後2顆綁在一起,但我知道這樣馬達會很常作動,能否聽聽你的建議?謝謝!

冒牌水電工 Fake Plumber 說...

謝謝分享你的案例。我的直覺是微動開關壞了--但不是接點故障,而是on->off->on動作時的出廠設定力道偏差了!
浮球開關本身是利用上下浮球在無水時的重量(上+下)來下拉送出on的訊號給補水馬達,微動開關巧妙地運用了浮球的重量來控制on-off及常被忽略的"緩衝"!當無水補水時,水高過下限浮球時,下限浮球的重量扣除,微動開關仍停在"緩衝"未off,一直到水高過上限浮球時,微動開關才跳到off狀態。
若你想自己再試試看,建議你在上限浮球部分增重; 若目前2顆浮球是放下限,請改放一顆在下限就好另一顆放上限(1+1顆)。避免你洗澡洗一半還要上去水塔看水量......建議你直接去五金量販店買一組浮球開關來換(1百多塊),卡安心^^

Unknown 說...

感謝回答,不過我現在是把2顆都綁在上限,所以只要水位一低馬達就會打水上來,這樣頻繁打打停停是不是會很傷馬達呢…

冒牌水電工 Fake Plumber 說...

哇!竟然兩顆浮球都綁在上限了....不建議再綁第三顆了><, 建議找時間換組新的浮球開關組; 馬達頻繁運轉的確很傷, 換揚水馬達也一定比換這組開關傷荷包^^

Unknown 說...

Ok,感謝你~趁現在停水趕快換一換XD

說...

您好~因為中部限水,很需要解釋水塔內浮球的原理,您的文章相當清楚,可以引用截圖在一般的教學上面嗎?謝謝您!

冒牌水電工 Fake Plumber 說...

本文章的本意就是經驗分享及交流,若是拿去當教材參考,讓更多人有機會建立正確認知,當然歡迎!

Double 說...

您好,請教問題:
我有一個兩噸水塔在下方處接屋頂雨水,想設定自動打水至上方10m高的大水塔存放,那浮球開關組on與off的設定是否有相反連結馬達,或是有其他的方式,謝謝。

冒牌水電工 Fake Plumber 說...

浮球開關的微動開關本身有兩組接點: 1A1B(1常開1常閉), 當高樓水塔控制水無水時,浮球重量觸動開關由OFF變ON就是A接點(控制地面揚水馬達補水);你當地面蓄水塔使用時,浮球重量觸動開關(無水)由ON變OFF就是B接點(控制補水馬達蓄水塔停止)。所以裝地面蓄水塔應該使用原開關另一邊的B接點就可以。很環保的作法。試的如何歡迎再留言告知^^

Unknown 說...

您好,我家透天屋,樓下一個水塔,樓頂二個水塔,樓頂二個水塔各別都有加裝了浮球開關(一為進水控制,一為加压保護裝置~各個水電維修說法不一,每次維修說法不一,每次都調整了浮球高度),近日(因水压不大,影响日常用水)故頂樓又換裝新的加压馬達,甚至又調整了浮球開闗的六顆(上下樓三個水塔),但惡夢又來了(一會水压又變小,一會水又没自動抽到樓頂),一問又說"浮球開關可能壞了",要我直接換掉就好,(我乾脆一次又全換新的),但情況還是發生水压又變小,~~因社區位處重劃區,管線未端,傍晚煮飯時進水很小,甚至没有水,家人又習慣晚上用水,故我希望水塔都能又較滿水位,故有人說把浮水球二顆拉近些,但又有人說浮球拉近會損壞加压馬達,請問三個水塔內的浮球要如何安置高度,才不會一再發生同樣情況(目前水压又變小)

冒牌水電工 Fake Plumber 說...

你好。感謝實例分享。幾個想法供你參考: 1.整體系統越簡單越好。建議樓頂的兩顆水塔直接連通並聯蓄水量,且使用一組液位開關即可。2.地面的補水塔容量>=樓上2水塔的補水設定。例如地面是1噸, 則樓上兩顆水塔用水量到1噸就是樓下揚水馬達該把地上補水塔送到樓頂水塔的時機。3.樓下補水塔直接使用機械浮球閥,水滿自動關水,使用浮球液位開關應該是防止補水塔無水空抽(最低水位偵測)。4.安全的水位要看你樓上及實際用水量來設定。設越高,樓下的楊水馬達會越常運轉;理論上是會減少一點壽命, 但減多少也沒人知曉...折衷即可。5.若頂樓有加壓馬達,除非沒水, 否則屋內用水壓力變化應該不會相差太大?!

J 說...

請問一下, 我的水塔沒有抽水機, 進水必須手動轉凡而開關, 水塔有浮球, 有什麼辦法可以另外接警報器或燈號, 當水位到上浮球知可以發出警告嗎?

冒牌水電工 Fake Plumber 說...

若你也是使用圖中的浮球開關,就把兩顆浮球纏在同一水位(也就是你要設定的滿水位),然後再把警報器串聯在浮球微動開關的B接點(滿水位才導通), 那應該就可以如你的需求滿水警報了。

Unknown 說...

如果水塔浮球感應時好時壞,
水位掉到第二顆浮球有時沒感應到進水,
有時卻又可以,
才換沒幾天就這樣,
原來安裝的水電工也來看過2次,
沒用,不專業,
沒解決問題

冒牌水電工 Fake Plumber 說...

生活裡如果有缺水是很不方便, 供水時好時壞真的很難想像! ^^ 以你提供的訊息, 我會先假設以下幾個可能的問題原因:
1. 是否有更換新浮球微動開關(有人叫雷達)? 若有,新浮球微動開關可能不良。可在水塔拉浮球來模擬水位,看1F加壓馬達有無依浮球水位進水。
2. 水塔浮球到1F加壓馬達間的線路接觸不良,通常線路前後接觸點比較可能出問題, 線路中間不容易出問題。
3. 水位浮球已毀損或無固定好,浮球重量無法反應正確水位。
4. 1F加壓馬達不良。機率不高,除非連續長時間運轉過熱。
最有可能是1, 其他幾項機會不高。但也有可能。

匿名 說...

您好,
因不想每天跑去四樓水塔拉浮球,
有什麼方法能在一樓手動控制、
強制馬達在還沒到低水位時補水,
並在高水位時自動停止呢?

冒牌水電工 Fake Plumber 說...

你好。若是使用浮球開關的水塔,需再增加另一組浮球開關,這才能進行強制補水又能滿水自動停止。即在原舊浮球開關A接點, 並聯新浮球開關的B接點且此迴路要串接手動強制A接點開關。但大部分的水塔只有一個浮球開關安裝孔, 需在蓋子找地方挖孔裝第二個新浮球開關。

OUT 說...

謝謝你的文章,相當受用。
最近購入新屋,位於一樓的住家,後陽台有獨戶專用的1500L舊有水塔,如您前文述,自來水供水管的水壓足以供水塔進水。
但前屋主的舊水塔上有同時安裝了"液面控製開關(電子)"以及"浮球水位閥(機械)",且"液面控制開關"的線路是沒有接通任何設備的。想請教,在自來水供水管水壓足夠的情況下,是否可不需要配設"液面控制開關",僅需"浮球水位閥"足矣?
另外想再請問一下,"液面控制開關"是否一定需要接在"揚水馬達上才能作用,是否能跳過揚水馬達,直接控制進水閥門。

OUT 說...

關於您前文中提到:「水位開關(微動開關)的上浮球高度,需低於水位閥滿水線,若是沒有則可能造成馬達毀損或管路高壓損壞」,文中的馬達是否指舊式沒有保護的開關功能馬達,即新式的抽水馬達似乎都有斷水啟停功能;如果是新式馬達,是否就不需要使用水位開關(微動開關),僅安裝機械式水位閥即可。依靠水位閥來制動馬達啟停即可。

冒牌水電工 Fake Plumber 說...

先恭喜你買新屋^^ 你提到1F的1.5T水塔因為高度不高, 自來水公司的水壓應足以自動補滿此水塔的水位。你當然可以使用一組液位開關來做為進水口端(自來水入)的電磁閥關斷控制使用。但我會建議你直接裝一個溢位閥在水塔自來水的進水口即可(傳統的水塔工法也是這樣)。此方式既不需使用到任何控制電力、也能讓水塔自動裝滿水後關斷, 一舉兩得。個人的經驗: 管路越簡單越好, 非必要的元件裝越少越好,將來出問題的機率會較低、供水系統的穩定性較好。你提到為使用的電子液位開關, 可能是偵測此水塔低液位時,控制揚水馬達(抽水機)停止供水給另一顆頂樓的水塔使用。
另外,水塔的最高液位通常都有溢流關斷閥(機械式水位閥), 若浮球開關的最高水位高於此, 則會在水塔滿水位時水口端關閉, 但揚水馬達受浮球開關(不正確的設定)控制所以還繼續打水上來, 水管壓力一直上升無法宣洩,對管路或揚水馬達都不好。即使抽水機都有溫度或壓力保護, 但這都是在預防設備故障的最後手段, 不可以把它當作是正常的控制方式來用。希望以上說明對你有幫助。

OUT 說...

謝謝版主回覆, 「…可能是偵測此水塔低液位時,控制揚水馬達(抽水機)停止供水給另一顆頂樓的水塔使用…」,真的令人茅塞頓開,的確有可能是這樣子,原本的房子是透天型式1~5樓的,前屋主有可能是這樣配置的;版主果然經驗豐富,佩服。

關於新式抽水馬達的疑問,我指的是透過使用者端的出水龍頭來做遮斷及啟停的馬達類型。即目前一樓用水因水壓不足,所以在水塔出水處加裝了抽水馬達,供1樓室內用水加壓使用,該加壓馬達會隨著使用者開關水龍頭而啟停。

若是使用上述類型的加壓馬達,用做水塔儲水進水的動力,是否就不需要透過"水位開關"(微動開關)來控制馬達的啟停?僅用機械式的水位閥裝在水塔的進水口即可?

冒牌水電工 Fake Plumber 說...

直接使用加壓馬達與溢水閥搭配作水位控制管理,若水塔高度在1F,馬達加壓後的水壓應沒太多的損耗,加壓後應該是1.5KG/CM2左右,加壓馬達本身的壓力開關應可以與溢水閥搭配做自動補水控制。

匿名 說...

師傅你好👋,我昨天剛換新的微動開關,換到更換的原因是舊的A1A2接點螺絲生鏽,導致電線接觸不良,但很奇怪的是,舊的那顆接觸不良不是應該不過電,然後水塔就不會注水,但我的情況是有注水但水很小。
再來新換的那個開關也有問題,我剛接好A1A2接點後,注水口注水很大很快就來了,我以為好了就先不管了,結果第二天水塔又沒水了,才發現新的開關會因為切換過一次就不會重新啟動,注水情況變成非常小,跟被換掉的就控制開關有點類似,想請問是什麼原因,謝謝。

冒牌水電工 Fake Plumber 說...

你好歡迎留言交流。以你的描繪,我會認為是微動開關所控制的抽水機端出問題,反而微動開關沒問題。你可以直接把A1A2接一起再送電, 看是否進水量還是不正常?微動開關若接點阻抗太大是無法觸發啟動馬達的, 你可拆下A1A2電線用電阻計量看接點阻抗有無正常。要斷電作業再送電, 注意安全!
抽水機嫌疑最大。若你的抽水機是加壓機型, 也有可能壓力開關壞了造成你看到的水塔端出水異常。也有可能抽水機裡面有積氣造成出水沒飽水。另一可能就是抽水端的來源進水不足也有可能。

匿名 說...

請問版主
家裡一樓有抽水馬達,水塔在3樓頂。水塔莫名的水會溢出來,水位閥換過浮球也換過還是水會溢出。抽水馬達關掉,水位還是蠻高的(5口人都有用水),幾乎超出滿水位沒下降。10/11再把馬達關閉抽水管路的開關把水路切掉,11/4 水塔見底沒水,排除除其它管路直入水塔。這現象會是開關問題嗎?我有打開水塔蓋,拉浮球確認開關正常,拉有水再拉沒水,拉一次浮球開關出水後水位閥手動看來有作用會止水放開會出水,求解是哪裡的問題,謝謝。

冒牌水電工 Fake Plumber 說...

你好。先釐清水塔補水的方式, 照你說關掉1樓抽水機,水塔還是滿水位,那表示不用1樓的抽水機,自來水公司的水壓就可以打到你家的水塔。但你又說關掉1樓抽水機後來水塔又變空了,那表示自來水公司的水壓又不夠打到你家的水塔壓力。所以你家的水塔是自來水公司自動進水壓力的邊緣, 還是要使用1樓的抽水機輔助。

可能的溢水問題對策:
1. 液位開關(兩顆浮球)的高水位太高,要調低於機械式浮球溢水閥的高度。(95%)
2. 若關掉1樓的抽水機水塔還溢水,就是機械式浮球溢水閥故障。(5%以下)
3. 你家的水塔最高水位處有破,但可能性很低。
請依此檢查, 應該就會排除你的困擾。 Good Luck!


Unknown 說...

版主您好,請問這種抽水模式是不是只有水位低於水位下限時補滿至水位閥滿水位線一種模式?如果想要類似多段式補水(避開尖峰用電時段於離峰用電時段進行補水),目前的技術有辦法辦到嗎?

冒牌水電工 Fake Plumber 說...

多買一組液位開關裝在最高水位與浮球關斷(溢水)閥之間,而此電路用B接點串再聯定時開關(A接點)來設定離峰時間,然後再並聯於原浮球開關的A接點。如此應可達成離峰補水之目的。