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AD News
2009 - N° 8
La carta de información Accastillage Diffusion
ARCHIVO: A
CÓMO
OPTIMIZAR SU
INSTALACIÓN
ELÉCTRICA
imagen de la red de una
vivienda, la creación de
una red de a bordo no se improvisa. Se puede comprender una
red de abordo según varias
fases : su concepción, su realización y una vez acabadas, su vigilancia y su diagnóstico.
El AD news “Cómo optimizar su
instalación eléctrica” les propone
abordar estas distintas fases que
permitirán determinar las bases
Archivo realizado en colaboración con
indispensables a una buena instalación eléctrica y su vigilancia.
Tu tienda AD
Los cortacircuitos, acopladores, separadores, y distribuidores de carga
Corta-baterías
Según la norma ISO 10133 impuesta por las Directivas Europeas, un
corta-baterías debe instalarse sobre el conductor positivo de la batería o
en el banco de baterías conectado a la alimentación del sistema eléctrico,
en un sitio de fácil acceso.
Salvo en los casos siguientes :
a / Barcos fueraborda con circuito de arranque motor y luces de
navegación solamente.
b / Los equipamientos electrónicos con memoria y los aparatos de
seguridad como las bombas de achique o las alarmas, si están
individualmente protegidos por un cortacircuitos o un fusible cerca de los
bornes de la batería.
c / Los extractores de aire del compartimiento motor/depósitos si están
individualmente protegidos por un cortacircuitos o un fusible cerca de los
bornes de la batería.
d / Los aparatos de carga que están previstos para estar en
funcionamiento cuando el barco no se utiliza (ejemplos: los paneles
solares, aerogenerador,…), si están individualmente protegidos por un
cortacircuitos o un fusible lo más cerca posible de los bornes de la batería.
La capacidad mínima del corta-baterías debe ser como mínimo igual al
calibre del disyuntor o del fusible principal o a la carga intermitente del
circuito de arranque o del calibre del conductor más grande. Un cortabaterías independiente debe instalarse para el circuito de arranque del
motor.
Los corta-baterías con mando a distancia deben permitir un control
manual de seguridad.
En la práctica los corta-baterías más comunes son los de llave o con
botón/puño rotatorios, unipolares o bipolares, que permite el corte
simultáneo de los circuitos positivos y negativos (se puede también utilizar
un corta-baterías unipolar para el negativo). Un fusible de protección
principal de distribución se colocará cerca.
Separadores y distribuidores de carga
En el caso de un sistema eléctrico de al menos dos baterías distintas (1 batería motor y 1 batería de servicio), poseyendo un único alternador para la
carga se ofrecen varias técnicas :
Ventajas
Separador /
acopladores
Distribuidores
con diodos
Distribuidores
sin caída de tensión
• Carga simultánea de varias baterías
• Sin caída de tensión
• Utilización del conjunto de las baterías conectadas para la alimentación de a bordo
• Desacoplamiento de las baterías a un determinado límite de baja de
tensión para proteger la batería motor
• Carga simultánea de varias baterías
• Aislamiento perfecto entre las baterías conectadas con tensiones
y capacidades diferentes
• Posibilidad de compensar la caída de tensión por un diodo externo o
un diodo de referencia
• Alta capacidad en intensidad
• Muy robusto
• Carga simultánea de varias baterías
• Aislamiento perfecto entre las baterías conectadas con tensiones
y capacidades diferentes
• Escasa caída de tensión
• Alta capacidad en intensidad
• Muy robusto
Inconvenientes
• Utilización de la batería motor (si conectada)
en la descarga
• Efecto dañino de vasos comunicantes entre las
baterías de tensiones y capacidades diferentes
• Todas las baterías reciben la misma tensión
• Baja capacidad de intensidad
• Caída de tensión entre el sistema de recarga
(alternador u otro) y las baterías al menos del
valor
de un diodo : 0,6 V
• Todas las baterías reciben la misma tensión
• Disipación térmica según intensidad
• Solución más costosa
• Todas las baterías reciben la misma tensión
• Disipación térmica según intensidad
El cuadro eléctrico
Este cuadro recapitula las distintas soluciones de protección para los cuadros eléctricos de distribución en corriente continua.
Ventajas
Fusibles auto enchufables ATO
Fusibles/cortacircuitos electrónicos PTC
con rearme automático
Cortacircuitos magneto / térmico
Cortacircuitos electrónicos programables
con transistor Mosfet
• Universalidad de los fusibles ATO
• Facilidad de sustitución/enchufables
• Gran abanico de disparo
• Estado del circuito por LED
• No hay sustitución de fusible
• Rearme automático
• Estado del circuito por LED
• Indicación de defecto
• Gran abanico de disparo y fiabilidad
• Componentes robustos
• Sustitución fácil
• Estado del circuito por LED
• Gran gama de intensidad y precisión
• Componentes robustos
• Gran precisión de disparo
• Modo de utilización ajustable
• Calibre ajustable independientemente por circuito
• Rearme automático
• Estado del circuito por LED
• Indicación de defecto
• Indicación de anomalía de consumo
• Componentes robustos
Inconvenientes
• Límite de intensidad por circuito
• No bipolar
• Calibre fijo por modelo de cuadro
• Límite de intensidad por circuito
• No bipolar
• No hay rearme automático
• No hay información sobre el tipo de defecto
• Solución más costosa
• Límite de intensidad por circuito
• No bipolar
Protección de los circuitos
No olvidar : el aspecto modular (instalación de varios cuadros), la
indicación de las funciones por etiquetas textos o pictogramas, el retroiluminado, las indicaciones de estado del/de los circuitos.
La protección de los equipos eléctricos debe hacerse en el inicio de la
alimentación, ej. el cuadro eléctrico de distribución, para poder cortar
toda corriente de sobrecarga en los circuitos conductores antes de que el
calor pueda dañar el aislante del conductor, las conexiones o las fundas
del cableado.
Ejemplos de curvas de desencadenamiento
¿Cómo instalar correctamente los cuadros eléctricos?
Las figuras T1 y T2 muestran una
instalación muy clara y una
localización ideal.
La figura T3 muestra lo que es mejor
evitar (enmarañado de cables
eléctricos)
Figura T1
Figura T2
Figura T3
Para alimentar un cuadro de distribución con baterías en positivo (siempre usar un fusible adaptado
en función del consumo del arranque de la batería) y negativo es preferible utilizar un positivo y
un negativo (busbars) que permitirán llevar varios cables positivos hacia el cuadro o cuadros de
distribución. En el caso de una utilización unipolar, el negativo puede distribuirse directamente
desde el negativo hacia los consumidores. Un terminal de recordatorio (fig. T2) entre el cuadro y
los consumidores ofrece un poco de claridad para la localización o para un posible desmontaje del
cuadro de distribución.
Se tiene que poder localizar todos los cables con salida/llegada en el cuadro. Por eso es preferible
utilizar bridas o manguitos que no se despegarán por los cables localizados. Localizar las tensiones
utilizadas, el conductor positivo o negativo, las zonas (compartimiento motor, cabina, etc.), la
aplicación y eventualmente la intensidad.
Sinopsis de conexión de un cuadro
de 6 circuitos
Instalaciones de los voltímetros y amperímetros CC
La medida de la tensión de una batería debe efectuarse directamente en
los bornes de la batería o baterías en cuestión (fig. 1). En efecto, toda
inserción de equipamiento entre el voltímetro y la batería (corta batería,
cuadro eléctrico) podría hacer caer la tensión obtenida. Toda salida de
batería debe ser protegida por un fusible (protección de la línea de
medición) aunque el voltímetro este protegido internamente.
(fig. 2, el cable de potencia debe pasar por éste, solución limitada en
intensidad) o por un amperímetro que utiliza un shunt (fig. 3) o un
transformador con efecto distribuidor (solución más codiciosa en
energía que el shunt) que permite colocar estos últimos directamente en
el circuito que debe medirse con una enorme precisión de medida
(cargas, consumo de equipamientos o en cabeza de batería).
En corriente continua la medida de intensidad (Amperios) puede
efectuarse de dos maneras : por un amperímetro de lectura directa
Según el tipo de aparato el sentido de la corriente puede ser indicado por
los símbolos +/- o por LED.
Figura 1
Voltímetro digital, mide
directamente la tensión
de la batería
Figura 2
Amperímetro analógico, mide directamente
el circuito
Figura 3
Amperímetro digital, mide
a distancia con un Shunt, par ej.
Un circuito de carga
Control de carga y descarga de una batería
Controlador V y A, sobre circuito positivo
de una batería de servicio, permitiendo
una medida simultánea de la tensión,
de la intensidad de carga y la intensidad
de consumo.
Batería 12 V, especificaciones a 20° C
Estado de carga
20 %
40 %
60 %
80 %
100 %
Batería plomo/ácido
11,95 V 12,15 V 12,35 V 12,55 V 12,65 V
Batería plomo/calcio
líquido
11,95 V 12,40 V 12,80 V 13,10 V 13,80 V
Problemas de la medida
Los regímenes de corriente a los cuales la batería se somete son muy
variables. En el caso de una batería de arranque o de propulsión, se
alcanzan valores muy importantes, lo que requiere disponer de
captadores escalonados o de varios captadores según la derivación
medida. En efecto, en el arranque de un motor eléctrico o del motor
térmico, las puntas de corriente pueden alcanzar desde varias decenas a
varios centenares de amperios durante un tiempo relativamente corto,
pero que el dispositivo de medida debe soportar sin dañarse y
proporcionando una medida correcta.
Según la utilización que se quiera hacer de esta información, la estrategia
de medición podrá ser diferente. Si se trata de obtener una indicación
sobre el valor relativo de la corriente entre dos períodos de observación,
será suficiente con captadores de baja resolución.
En cambio, si la medida se efectúa con el fin de realizar un seguimiento
permanente del estado de carga de la batería, con el fin de administrar lo
mejor posible la energía de a bordo, entonces es necesario orientarse
hacia controladores que indiquen el porcentaje de carga.
Caso particular de los barcos aluminio, control de fuga de corriente
Especificidades de un barco aluminio
Corrosión electrolítica
En los barcos, tengan casco metálico o no, todos los circuitos eléctricos,
comunicación continuos y/o alternativos, deben ser realizados con una
conexión bipolar.
Se debe proceder de la misma manera en los barcos que poseen un
SailDrive (aleación de aluminio).
Está expresamente prohibido servirse del casco metálico para efectuar el
retorno (negativo a la masa). Además, para los circuitos alternativos 115
ó 230 V, una toma de tierra es indispensable (véase los transformadores de
aislamiento para tratar este problema potencial y no dude en pedir
consejo a su tienda AD). Pensemos en el caso particular de un calentador
de agua marino conectado a la corriente alterna del muelle por un lado y
al circuito de agua del motor.
En corriente continua, todo equipamiento está conectado a la fuente de
tensión por 2 conectores (positivo y negativo aislado).
El corte de los equipamientos conectados de esta forma debe ser bipolar.
Una batería motor así equipada podrá fácilmente desconectarse durante
un largo estacionamiento en puerto.
Se produce cuando hay 2 metales, con un potencial eléctrico diferente, en
contacto (directamente, o indirectamente con un medio conductor como
el agua). Se constituye entonces una pila (ánodo/cátodo) y el metal con
menos potencial está atacado y dañado por reacción química.
Para que halla efecto de pila y en consecuencia corrosión galvánica es
necesaria al menos una diferencia de 100 mV entre 2 metales.
Materiales
Platino, oro y plata
Acero inoxidable A2 o A4
Cobre, bronce, bronce de aluminio
Acero inoxidable A2 o A4 activo
Plomo
Acero-Hierro colado
Aluminio y aleación de aluminio
Cinc
Magnesio
Diferencia
Alrededor de 0 mV
– 50 a – 80 mV
– 360 mV
– 500 mV
– 510 mV
– 610
– 750 a – 850 mV
– 1130 mV
– 1600 mV
Fugas de corriente
Lo que solemos llamar una “fuga” en un barco de acero no es el hecho
de un cortocircuito debido a un cable deshilachado : los fusibles están
previstos para estos casos.
El término “fuga” significa que la corriente consumida por un aparato
vuelve en parte (la “fuga”) a la batería por un camino diferente del
previsto (el cableado previsto).
Un comprobador de fugas es un amperímetro que permite materializar el
paso de corriente ya sea entre el negativo batería y el casco, o entre el
positivo batería y el casco.
Las causas pueden ser múltiples ; un defecto de aislamiento en un cable
debido a un choque o un recalentamiento, la acumulación de polvo
conductor o de líquido (agua de mar por ejemplo) entre un terminal y el
casco, etc.
Instalación de un
comprobador de fugas
de corriente continua,
medida a realizar
en cada batería.
En un barco en buen estado la corriente eléctrica medida debe situarse
entre 0,01 mA y 0,1 mA como máximo.
Ver “Cuadros eléctricos” páginas 332 a 334 del
catálogo AD.
Publicación de 5000 unidades, ACCASTILLAGE DIFFUSION, ZI du Bois de Leuze, 13310 Saint-Martin-de-Crau, Francia - Studio graphique : ADEOcom, 0033 491 63 74 80 – Accastillage Diffusion utiliza papel que proviene de bosques administrados duraderamente.
La utilización de un amperímetro en un cuadro permite medir la
intensidad en cabeza de batería, lo que da literalmente cuenta del trabajo
de la batería.
Cuando la corriente es positiva, la batería está en fase de carga.
Cuando la corriente es negativa, es la batería la que proporciona energía
a la red de a bordo.
Para estar equipado, es necesario pues utilizar dos mediciones separadas
para poder diferenciar al estado en el cual se encuentra la batería.
Cuando está en descarga, la batería se somete a las variaciones de los
consumidores que pueden ser variables en número y en intensidad. La
batería tendrá capacidad suficiente para responder a las llamadas de la red.
En el caso de la carga, los proveedores de energía son los alternadores,
los paneles solares, los aerogeneradores y el cargador de muelle cuando
el barco está al puerto.
El seguimiento preciso de la corriente en carga y en descarga permite
administrar lo mejor posible el estado de la batería. Utilizado junto con
un voltímetro, el amperímetro permite alertar al usuario sobre una posible
descarga prematura de la batería. Además
de otras indicaciones, el empleo de un
amperímetro permite darse cuenta
rápidamente si un consumidor en
particular está o no en funcionamiento, lo
que permite detectar por ejemplo el fallo
de un equipamiento.
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