Autor Wątek: Instalacja elektryczna  (Przeczytany 2017 razy)

Styczeń 07, 2013, 14:06:08
źródło: http://www.kulinski.navsim.pl/art.php?id=2112&page=15

Dziękuję wszystkim jawno i skrytoczytaczom SSI za listy. Wybaczcie, że odpowiadam lakonicznie, ale trudny okres w firmie nie pozostawia mi zbyt wiele czasu na radość kontaktu z Wami.
Tym niemniej, ponieważ pewne wątki stale wracają w listach i rozmowach, postanowiłem podzielić się z Wami moją skromną praktyką projektowania i budowy instalacji jachtowych – tym razem elektrycznej.
Płyną z niej dwa ważne wnioski:
a)      możesz na nią wydać (u profesjonalistów) mnóóóóóóstwo pieniędzy – a potem ze zgrozą w oczach ją poprawiać (to bardzo, bardzo prawdopodobne)
b)     możesz na nią wydać umiarkowane pieniądze i być bardzo zadowolony (na razie w życiu tylko raz tak trafiłem z Piotrkiem Kwiatkowskim ze Szczecina)
c)      możesz ją bardzo tanio i profesjonalnie zrobić samemu lub z niewielką pomocą przyjaciela (bo są momenty kiedy dwie pary oczu lub dwie pary rąk są bardzo przydatne).
Jeżeli tylko masz czas (nie chce tworzyć iluzji, że zrobisz to z prędkością światła – dwa, trzy weekendy będziesz na to musiał poświęcić włączają to testy końcowe) – to opcja ta wydaje mi się idealna.
Ten artykulik traktuje jako wstępny apetizer – jeśli ta przystawka Wam zasmakuje w porozumieniu z Jurkiem rozpracujemy w dalszych częściach cyklu ważne i mało znane szczegóły, które jeśli je poznasz i zastosujesz się do naszych sugestii, to przez następne 20 lat obsługa instalacji na Twojej łódce sprowadzi się do włączania przełączników na głównej tablicy (lub tablicach – gdyż będę chciał Wam pokazać, jak nietrywialne zaprojektowanie instalacji na małych jachcie może Wam zaoszczędzić sporo pracy i pieniędzy, dając ponadprzeciętnie niezawodne rozwiązanie). Wykorzystamy to, że świat elektryki i elektroniki jachtowej bardzo się zmienił w ciągu ostatnich 10-15 lat – i warto jest wykorzystać to, co ma nam najlepszego dziś do zaoferowania.
Ale zacznijmy od elementarza – czyli od bezpieczeństwa przeciwpożarowego. Dlaczego tak? Ponieważ w okresie, gdy intensywnie żeglowałem na czarterowych łódkach mogłem doświadczyć, jak pod tym względem potrafią być one cholernie niebezpieczne – z powodu drastycznych oszczędności kosztów masowej produkcji. Na naszych własnych łódkach nie będziemy tego robić. Zatem zacznijmy od koncepcji okablowania i rozdziału zabezpieczeń.

Jeżeli potem badamy szczątki spalonych jachtów, to bardzo wyraźnie widać, że właśnie tam zaczął się pożar. Niestety – kable te są drogie , ale z tym sobie poradzimy w następny odcinku– raczej sprytem i inteligencją, niż brutalnym skokiem na bank.
Ale wracamy do rzeczy. Kable muszą mieć właściwe przekroje. Na rysunku podałem przekroje typowej instalacji dla jachtu 25-40 stóp LOA. Za duże?
Nie. Dobrze jest tak projektować instalację jachtową, aby spadek napięcia między węzłami przy typowych obciążeniach wynosił nie jak zwykle przyjmuje się 10%, ale 3%.
Dlaczego tak? Ponieważ te 7% różnicy przy współczesnej elektronice oraz oświetleniu LED wbrew pozorom robi kolosalną różnicę w częstotliwości uruchamiania silnika doładowującego akumulatory. Jak pisałem to już wcześniej, dla silnika wysokoprężnego jest korzystniejsze, aby ładował rzadziej, ale za to mocniej rozładowane akumulatory – wyjaśnienie we wcześniejszych artykułach.
Teraz nieco o końcówkach. Natychmiast zapominamy o tanich wsuwkach samochodowych – ich żywot na morzu jest zadziwiająco krótki, a korodując (śniedziejąc) w środku robią nam mnóstwo kłopotów. Jeżeli dobrze odbierająca UKF-ka, naraz zacznie Wam wierzgać przy nadawaniu tracąc zasięg – to zanim ją wymontujecie i zaniesiecie do serwisu, sprawdźcie najpierw zasilanie. Radiostacja przy odbiorze pobiera w czasie czuwania zaledwie od 50 do 250 mA. Ale przy nadawaniu z pełną mocą pobór rzędu 5-10 A nie jest czymś rzadkim. Przy złych połączeniach spadek napięcia będzie tak duży, że zakłóci lub uniemożliwi prawidłowe działanie stopnia mocy.
Końcówki muszą być równie dobrej jakości jak kable – patrz fotografia. Zwróćcie uwagę, że są one od czoła zamknięte (w przeciwieństwie do samochodowych) i dla zabezpieczenia antykorozyjnego pokryte specjalnym powleczeniem cynowym.
 Zaciskamy je specjalnymi szczypcami – patrz foto. Nie mogą to być jednak tanie szczypce z supermarketu lub stacji benzynowej. Przyzwoite szczypce kupicie w Europie za około 130-180 zł – ale starczą Wam na lata ulepszeń instalacji elektrycznej jachtu – o czym w następnych odcinkach.
To nie pomyłka. Pomożemy Wam tak ją zaprojektować, aby mogła być ona rozbudowywana o kolejne sekcje bez rewolucji pod pokładem – ale musimy to przewidzieć na samym początku. Samo dobre zaciśnięcie końcówek nie wystarczy. Muszą być one profesjonalnie zabezpieczone koszulkami termokurczliwymi. Są to jednak specjalne koszulki (inne niż samochodowe).  Kupicie je tam, gdzie kable jachtowe. Czym się różnią? Dwoma rzeczami. Są bardziej miękkie niż samochodowe i odporne na sól i promienie UV oraz wypełnione są w środku specjalnym silikonem bezoctanowym. Po nałożeniu ich i ogrzaniu gorącym powietrzem silikon jest wyciskany z obu stron koszulki tworząc idealne połączenie które wygląda jak na rysunku. Możecie też na zamówienie kupić gotowe, przycięte na wymiar, kable z końcówkami oczkowymi – duże mniej pracy i o dziwo mniejsze koszty. Gdzie? Na przykład tutaj (www.tinnedmarinewire.com ).
Mamy już kable. Ale jak je teraz łączyć w sekcje? Do tego służą listwy zaciskowe, które wyglądają tak, jak na fotografii. Są dwa typy listew. Pierwszy dla bieguna dodatniego. Druga dla bieguna ujemnego oraz uziemień (przypatrzcie się uważnie – czym się różnią?).  Grube kable musimy jakoś podłączyć do baterii akumulatorów. Sugerowałbym tutaj użycie specjalnych zacisków, wykonanych z tą samą jakością jak końcówki oczkowe. Na fotografii przykład takiej końcówki. Ale jeśli nie możemy ich dostać, to końcówki z brązu również będą się nadawały – ale powinniśmy pamiętać, aby dość regularnie pokrywać je smarem miedziowym w sprayu.
Teraz ostatni rodzaj elementów w tym odcinku. Bezpieczniki (fuse). Występują w trudno policzalnych odmianach. Sugeruje, aby kupować u renomowanych dostawców najtańsze topikowe, szybko działające  – ale wyłącznie renomowanych firm (np. BlueSea, Ancor, itp.). Oto najpopularniejsze, rekomendowane przeze mnie typy:
a. Bezpiecznik szybkiego działania, wysokoprądowy osadzony w specjalnym uchwycie (foto)
b. Bezpieczniki szybkiego działania, średnioprądowe (do 30A), typu nożycowego. Lubię je, gdyż są bardzo tanie i ich garść można kupić na każdej stacji benzynowej na tej planecie – w przeciwieństwie do rurkowych bezpieczników topikowych, które zwolna wymierają w instalacjach jachtowych.
c) Po stronie odbiorników niskoprądowych – ostatnia gałąź naszej instalacji - najwygodniej jest użyć zintegrowanych wyłączników-bezpieczników automatycznych (circuit breakers). Na moim "Donaldzie" bardzo dobrze się sprawdzają takie jak na fotografii (foto). Mają tę własność, że w przypadku zwarcia nie pozwolą załączyć obwodu – to znaczy nie da się ich przełączyć w położenie ON zwartym obwodzie.
W tym artykule pominiemy sprawę zaprojektowanie idealnej topologii (rozkładu przestrzennego) kabli na jachcie – o tym w następnym odcinku. Na zakończenie chciałbym odpowiedzieć schematem na często powtarzające się i świadczące o dobrej intuicji inżynierskiej pytaniu – co z minusem (masą) na laminatowym jachcie. Oto idealne rozwiązanie (rys.). Wbrew pozorom nie ma na nim pomyłki. Mamy tutaj dwie szyny – nie tylko logicznie. Ich fizyczne rozdzielenie ma sens. Dlaczego? Wczytajmy się uważnie w rysunek. W przeciwieństwie do środkowej szyny stanowiącej minus instalacji, wykonanej ze skrętki,  dolna szyna, wykonana z grubego płaskownika miedzianego umieszczonego w zęzie pełni istotną rolę w instalacji odgromowej. Jest ona łączona istotnie cieńszym kablem z minusem głównym instalacji.
Rysunek 1 pokazuje główną ideę kaskadowego rozdziału obciążeń oraz stosownych zabezpieczeń. Co powinniśmy na nim zauważyć? Dwie rzeczy:
a)      Okablowanie musi mieć właściwe przekroje, malejące w kierunku odbiorów o zmniejszających się mocach
b)     Część odbiorników i źródeł wpinamy przed głównym przełącznikiem (obowiązkowo), a część – wyłącznie za nim
Teraz kilka istotnych szczegółów. Przede wszystkim okablowanie. Wykonujemy jest zawsze wysokiej jakości przewodami do zastosowań morskich (tinned wire, tinned cable). Każda miedziana żyła jest tutaj cynowana (rys. 2). Dlaczego tak? Ponieważ musimy się liczyć z tym, że może się zdarzyć, iż mimo starannego wykonania końcówek, czoło kabla będzie narażone na kontakt z powietrzem (uwaga! nawet nie wodą morską, ale powietrzem zawierającym słoną wilgoć). Wtedy wilgoć dyfunduje bardzo szybko ze względu na to, że miedziane druty z których skręcona jest linka tworzą doskonałą kapilarę. Słona wilgoć zaczyna się gromadzić w przegięciach kabli. Tam jest zresztą największa oporność. Kabel w tym miejscu zaczyna się lekko grzać, co przyspiesza korozję drutów. Łatwo jest zrozumieć zjawisko, jeżeli w czasie nudnego zebrania będziecie bawili się przeginanym spinaczem.
Jeżeli potem badamy szczątki spalonych jachtów, to bardzo wyraźnie widać, że właśnie tam zaczął się pożar. Niestety – kable te są drogie , ale z tym sobie poradzimy w następny odcinku– raczej sprytem i inteligencją, niż brutalnym
Poprzestańmy na razie na tym – temat rozwiniemy przy okazji szczegółowego omówienia projektu instalacji odgromowej – co na małym, laminatowym jachcie wcale nie jest taką trywialną sprawą.
Podsumujmy zatem to wprowadzenie do zaprojektowania naszej własnej instalacji elektrycznej. Najważniejsze rzeczy, które warto zapamiętać są następujące:
a) Instalacje wykonujemy dzieląc ją na sekcje wysoko, średnio i niskoprądową
b) Każda sekcja ma swoje własne zabezpieczenia  - wysokoprądowa i średnioprądowa, bezpieczniki topikowe, a sekcja niskoprądowa – automatyczne, zintegrowane z wyłącznikami tablicowymi
c) Instalacje wykonujemy specjalnymi przewodami. Przewody muszą mieć końcówki zabezpieczone koszulkami z klejem.
d) Przewodów nie skręcamy ze sobą – łączymy je na specjalnych listwach zaciskowych. O szczegółach zabezpieczeń połączeń w artykułach o montażu instalacji.
Następny artykuł – o planowaniu rozkładu przestrzennego instalacji, tak, aby minimalizować jej sumaryczne koszty. W kolejnych – o różnych strategiach zapewnienia jej niezawodności w warunkach ekstremalnych.
Zobacz projekt Mojej DataLine Suva
  -> Kliknij tutaj : link do tematu <-