Este important să utilizați cablurile electrice de dimensiuni adecvate pentru orice proiect de la bord. Folosirea unei greșeli ar putea crea o mulțime de probleme.

Foto: Mark Corke

curent alternativ

Una dintre întrebările obișnuite pe care le pun bărcarii DIY este dimensiunea firului de care au nevoie atunci când efectuează o instalare de accesorii electrice. Aceasta este o întrebare bună de solicitat atât pentru siguranță, cât și din motive de performanță. Echipamentele electrice pur și simplu nu își pot oferi cele mai bune performanțe dacă nu primesc suficientă energie, iar cablarea prea mică pentru sarcină este o modalitate sigură de a distruge o instalare ordonată și ordonată și de a limita capacitatea echipamentului. Din partea de siguranță, firul prea mic pentru lucrări creează o rezistență electrică excesivă. Efectul secundar principal al rezistenței electrice excesive este căldura și suficientă căldură poate declanșa un incendiu.

Opriți toată alimentarea înainte de a începe orice lucrare la cablajul bărcii.

Având în vedere aceste gânduri, să parcurgem pașii pentru a selecta cablajul de dimensiune corectă pentru noul aparat electric pe care trebuie să îl aveți.

Este AC sau DC?

Primul lucru pe care va trebui să îl identificați este dacă circuitul electric în cauză funcționează de la bateria de curent continuu, de la un panou solar sau de la un generator eolian sau dacă este furnizat de o sursă de curent alternativ, de un generator sau de un invertor DC-AC. Criteriile pentru determinarea dimensiunii gabaritului firului sunt complet diferite în funcție de aceste surse de alimentare.

Cu circuitele de curent continuu (DC), una dintre principalele preocupări este ceea ce ne referim la „cădere de tensiune”. Deoarece de obicei avem de-a face cu 12 sau 24 de volți - valori relativ scăzute - suntem îngrijorați de orice pierdere de tensiune datorată rezistenței electrice. Cu puterea țărmului și altele asemenea, avem de-a face cu 120 sau 240 volți CA - valori mult mai mari - astfel încât o mică pierdere are un impact mai puțin dramatic asupra performanței echipamentelor. Acestea fiind spuse, deoarece avem de-a face cu tensiuni mai mari și deseori amperaje mai mari din partea echipamentelor de curent alternativ în cauză, rezistența electrică cauzată de conexiuni slabe, defecte și cabluri prea mici pentru sarcină pot genera căldură semnificativă și periculoasă mai repede decât o defecțiune la un circuit DC.

Dimensionare pentru circuite de curent alternativ

Deoarece dimensionarea cablului circuitului AC este puțin mai simplă decât DC, vom începe de aici. Din nou, cu AC, preocuparea noastră principală este acumularea de căldură, deoarece cablurile sunt direcționate prin barca dvs. Dimensionarea conductoarelor individuale se bazează pe trei lucruri: (1) cât de mult amperaj va avea circuitul care îl parcurge, (2) dacă cablul este direcționat printr-un spațiu fierbinte în sala de mașini și (3) temperatura nominală pentru izolarea cablurilor. O preocupare suplimentară este atunci când mai multe cabluri sunt îmbinate împreună, ceea ce mărește potențialul de căldură și mai mare.

Cablurile sunt evaluate pentru temperatura lor de izolație - cât de multă căldură pot tolera. Această evaluare este deosebit de importantă pentru cablurile de curent alternativ direcționate prin spațiile camerei de mașini. (Diagrama din Ghidul de studiu al certificării electrice ABYC)

Cablarea de curent alternativ este în primul rând ceea ce numim „triplex” și uneori cablu „cu patru conductori”. Conductorul de împământare verde nu este numărat atunci când se ia în considerare dimensiunea fasciculului. Trebuie doar să numărați conductori normali care transportă curent. Deci, o singură bucată de cablu triplex are doi conductori de curent: firul fierbinte și cel neutru sau firele alb-negru. În cazul cablului cu patru conductori de 240 volți, vor exista trei fire care transportă curent per cablu: două fire fierbinți și unul neutru. Din nou, firul de împământare verde nu este contorizat. (Notă: dacă aveți de-a face cu o barcă construită în străinătate, codarea culorilor și numărul conductoarelor pot fi puțin diferite de cele descrise aici.)

O altă problemă importantă are legătură cu cablurile de curent alternativ direcționate prin spațiile camerei de mașini, din cauza potențialului de căldură mai mare. Această căldură poate necesita „reducerea” la o dimensiune mai mare a firului. Sunt deseori întrebat în felul acesta: „Cablul are o lungime de 14 picioare și toate, cu excepția a 8 inci, sunt direcționate în afara sălii de mașini. Trebuie să devalorizez ca și cum ar fi direcționate toate prin camera mașinilor?” Pentru a respecta standardele, răspunsul aici este „da”. Trebuie să evaluați întotdeauna pe baza celei mai slabe verigi dintr-un circuit. Cablurile sunt, de asemenea, evaluate pentru temperatura lor de izolație sau pentru cât de multă căldură pot tolera. Majoritatea cablurilor pentru bărci de astăzi sunt evaluate la cel puțin 105 C, iar această temperatură ar trebui să se regăsească pe izolația exterioară a cablului.

Cablurile prea mici pentru lucrări pot genera căldură semnificativă și periculoasă.

Există două modalități de a găsi dimensiunea corectă a firului de curent alternativ: prima este să consultați diagramele de dimensionare a firului de curent alternativ American Boat & Yacht Council (ABYC) care se găsesc în standardul ABYC E-11. Navigatorii pot accesa standardul ABYC E-11 accesând site-ul web ABYC. Navigați la zona de agrement pentru bărci și faceți clic pe linkul „deveniți membru”. Înscrieți-vă pentru abonamentul de încercare gratuit și utilizați acea fereastră de cinci zile pentru a obține acces la standardul E-11. În E-11, veți găsi o serie de tabele care vă vor ajuta să dimensionați corect conductoarele de curent alternativ folosind criteriile prezentate aici.

O a doua alternativă mult mai ușoară este descărcarea aplicației ABYC Wire Sizer (4,99 USD) pentru smartphone-uri iOS sau Android. Aplicația face o treabă excelentă pentru a vă aduce la dimensiunea standard a firelor conforme atât pentru instalațiile de curent alternativ, cât și de curent continuu și, spre deosebire de alte aplicații disponibile, se va converti și la dimensionarea firului metric pentru cei dintre voi cu bărci construite în Europa. Rețineți că căutarea nu realizează că dimensiunea minimă a indicatorului de sârmă din S.U.A. Garda de Coastă va permite să fie de 16 AWG (ecartament de sârmă american), cu o excepție pentru utilizarea a 18 AWG în anumite circumstanțe specificate de standarde. Acest lucru se aplică atât circuitelor de curent alternativ, cât și celor de curent continuu.

Dimensionare pentru circuite de curent continuu

După cum sa menționat deja, ne preocupă în mod deosebit căderea de tensiune cu circuitele de curent continuu, astfel încât o parte din criteriile de proiectare a circuitului determină cât timp este circuitul. Prin aceasta, mă refer la distanța de la sursa de alimentare la încărcare sau aparat și înapoi la sursa de alimentare. Amintiți-vă, toate firele au rezistență electrică inerentă și, cu cât firul este mai lung și cu cât firul este mai mic, cu atât va fi mai mare rezistență. Amintiți-vă, de asemenea, că rezistența inerentă este mai mică pentru firul mai greu decât firul subțire.

Scăderea tensiunii datorată rezistenței electrice în sistemele de joasă tensiune poate avea un impact dramatic asupra performanței echipamentelor. (Diagramele din Ghidul de studiu al certificării electrice ABYC)

Tensiunea și amperajul sistemului fac, de asemenea, o diferență. Cu tensiuni mai mari, sârmele cu ecartament mai mic pot fi utilizate pentru a conduce cantități mai mari de amperaj. Acest lucru creează un motiv convingător pentru a utiliza tensiuni mai mari, dar asta este o poveste pentru o altă zi.

Cealaltă problemă care trebuie luată în considerare la dimensionarea conductoarelor de curent continuu este ce nivel de cădere de tensiune va fi acceptabil pentru circuitul în cauză. Aceasta este o zonă pe care Garda de Coastă o abordează în reglementările sale pentru bărcile de agrement. ABYC reflectă reglementările din standardul său E-11. Alegerile aici sunt de 3% și 10%. Luați în considerare că o scădere de tensiune de 10% înseamnă că, cu o baterie complet încărcată, mai degrabă decât 12,6 volți, doar 11,3 volți vor fi prezenți la dispozitiv. Va funcționa corect la tensiunea respectivă? Dacă nu, veți avea nevoie de un fir mai mare.

Nivelul maxim de 3% al căderii de tensiune este rezervat pentru ceea ce Garda de Coastă și ABYC consideră că sunt circuite „critice pentru misiune”. Aceste circuite sunt identificate ca conductori primari de la baterie la panoul de distribuție, lumini de navigație, electronice critice pentru comunicații și navigație și circuite de suflare de santină.

Îmbinarea cablurilor crește potențialul de a genera căldură.

Mulți oameni întreabă de ce circuitele pompei de santină nu sunt pe această listă de 3%. Este important să înțelegem că Garda de Coastă nici măcar nu necesită pompe de santină și, în ochii ABYC, pompele de santină sunt destinate îndepărtării acumulării accidentale de apă în santină de la ploaie, spălare și cutia de umplutură care picură pe un arbore de elice. O pompă de santină nu vă va salva dacă puneți o gaură de 6 inch în barca dvs. sub linia de plutire! Toate celelalte cabluri ale circuitului pot fi conectate la un nivel maxim de cădere de tensiune de 10%.