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Manutenzione e realizzazione Impianto elettrico della
barca
L’impianto elettrico a bordo di una barca funziona in corrente continua ed è distribuito come segue:
Batteria motore, ( riservata alla messa in moto dello stesso )
Batteria servizi, ( di solito composto da più batterie con una serie di alternative )
Stacca batterie, ( un commutatore a tre vie, oppure con interruttori appositi, uno per ognuna )
Quadri di distribuzione/comando, ( centralina generale nella zona navigatore, eventuali sottoquadri distribuiti anche in altre zone e il quadro motore ).
 L’impianto elettrico di una barca necessita un controllato periodico, quasi come il resto della barca, specialmente quando questa è datata, evitando così diversi inconvenienti, a cominciare dalla dispersione elettrica con la conseguente perdita di carica delle batterie,mal funzionamento degli strumenti elettrici ed elettronici, cortocircuiti e pericoli d’incendi. Non ultima la possibilità non trascurabile di corrosione su tutti i metalli, come motore, timone, elica, prese a mare ecc., aggiungendo danni a volte molto gravi ai problemi dell’impianto stesso.
La parte più importante dell`impianto elettrico è la centralina, cioè, il “quadro elettrico”, dove risiedono tutti gli interruttori centrali delle utenze con i vari strumenti di controllo.
Infatti il primo controllo da eseguire è proprio nel quadro elettrico dove spesso risiede la causa dei frequenti mal funzionamenti elettrici, perciò va controllato periodicamente per constatarne lo stato e il buon funzionamento.
Nelle barche di costruzione non proprio recenti, il quadro elettrico è costituito da una serie di normalissimi interruttori, a ognuno dei quali è collegata una protezione con un fusibile a filo interno, che in caso di corto circuito o sovraccarico, viene surriscaldato fino a fonderlo, così da interrompere il passaggio della corrente.
In questo caso l’ideale sarebbe sostituire integralmente il quadro elettrico con uno nuovo, dotato di sistema di protezione con interruttori Magneto-Termici il quale, ad ogni esigenza, si ottiene un intervento tanto rapido quanto semplice, perché non si ha la necessità di sostituire il fusibile, ma solamente riattivare la levetta del magneto-termico per riottenere la continuità dell’energia. Naturalmente se in atto non c’è nessun corto circuito o sovraccarico, altrimenti il magneto-termico risalta subito in pochi secondi.
A differenza della fusibile, il magneto-termico racchiude, come si evince dal termine stesso, due diversi sistemi d’interruzione della corrente: il primo avviene istantaneamente per un rapido e consistente aumento della corrente oltre il limite. E’ la tipica situazione causata da un cortocircuito. Il secondo sistema d’interruzione della corrente, avviene per effetto termico, in altre parole quando si sovraccarica l’impianto oltre l’assorbimento consentito dal sensore all’interno del termico stesso, che surriscaldandosi provoca l’interruzione. In pratica ha la stessa funzione dell’interruttore che abbiamo nel contattore dell’ENEL per evitare di sovraccaricare l’impianto di casa oltre la potenza accordata col gestore della rete.Il magneto-termico ha la caratteristica di una tensione nominale per il normale utilizzo, come per i fusibili, data dal fabbricante, ossia, il massimo valore di tensione a cui l’interruttore può lavorare.
.Prendiamo in esame prima di tutto il vecchio quadro elettrico. Fino a quindici vent’anni fa, erano tanti i cantieri in cui realizzavano l’impianto elettrico poco professionale, e oggi, queste barche col passare degli anni, hanno subìto ulteriori modifiche per la sempre crescente esigenza di apparati a bordo, al punto che dopo una ventina d’anni siamo costretti a sostituire completamente il vecchio impianto.
Quando apriamo il pannello, ci troviamo spesso davanti a un groviglio di fili messi apparentemente alla rinfusa, senza cablaggi, di colore unico e senza sigle o numeri identificativi. Questo naturalmente spavento un po’ il profano, perché non riesce a capirci un gran che. Noi però tralasciamo l’aspetto tecnico della costruzione e verifichiamo l’efficienza, controllando tutti i connettori faston o capi corda e le morsettiere ecc. Nel caso in cui ci sia dell’ossido, va rimosso con appositi prodotti specifici per circuiti elettrici.
Sono proprio in questi punti che si creano i problemi al nostro impianto che, a causa dell’ossido, interrompe il passaggio della corrente, provocando una resistenza di contatto che ha l`effetto di disperdere calore e quindi di aumentare l`assorbimento e ancora peggio la caduta di tensione non semplice da rilevare, perciò ci farà impazzire a intercettare la causa.
Per ovviare a questo inconveniente senza sostituire tutto l’impianto elettrico, possiamo intervenire tagliando uno alla volta tutti i faston o capi corda, stagnare i fili e rimontare i nuovi faston.
Per ripulire il filo di rame dall’ossido e sostituire i capi corda occorre procedere come segue: tagliare un faston, togliere circa un centimetro di rivestimento dal filo, raschiare con una lama smuovendo i filetti di rame per ripulirli bene dall’ossido. Riscaldare il filo con un saldatore per stagno e immergerlo nel disossidante, ripetere l’operazione fino a che l’ossido non scompare del tutto. Riscaldarlo nuovamente e applicare qualche goccia di stagno. Pressare un nuovo capo corda e rifare il collegamento. Procedere in questo modo per tutti i terminali.
Se invece vogliamo sostituire il vecchio quadro elettrico con uno a magneto-termici, dobbiamo comunque ripulire e stagnare tutti i terminali come prima descritto, poi in base alle utenze, possiamo scegliere quella più adatta alle nostre esigenze con il numero di magneto-termici che desideriamo. In commercio vi sono quelli che hanno la serigrafia della barca divisa in zone con dei led che si accendono quando sono attivate, ma non sempre rispondono alle nostre esigenze.
In questo caso possiamo decidere di costruirla noi e inserirci tutte le utenze che desideriamo, con il giusto calcolo di tensione nominale di esercizio in funzione all’amperaggio richiesto da ciascuna linea di alimentazione dei nostri strumenti.
Per fare questo abbiamo bisogno di sapere quanti accessori elettrici dobbiamo alimentare attraverso i magneto-termici. Cominciamo a fare il calcolo delle utenze da alimentare attraverso ogni interruttore, per arrivare al numero ideale, oltre a questi, consideriamo di montarne un paio in più nell’eventualità di un futuro aumento di utenze.
Individuata la misura dello spazio che dovrà occupare il frontalino del nostro quadro elettrico, procuriamo un pannello di plexiglass di colore nero, o in alluminio, su cui dovremo far serigrafare l’immagine della barca con la posizione dei led indicante la zona o lo strumento su cui agirà il magneto-termico. In alto andranno inseriti gli strumenti di controllo, mentre in basso, o lateralmente, saranno inserite due fila di interruttori, una per la 12 Volt, e l’altra separata e ben distinta per la 220 Volt.
Facciamo ora il calcolo di ogni utenza per determinare l’amperaggio che il magneto-termico dovrà sopportare, e quanti montarne. Per fare il calcolo dell’amperaggio che dovrà sopportare ogni interruttore, bisogna sommare l’assorbimento in ampere di ogni singolo strumento o accessorio che vi saranno collegati, come per l’impianto elettrico, dovremo fare la somma della potenza di tutte le lampadine che dovremo proteggere. A ogni strumento elettrico o elettronico è attaccata una targhetta nella quale è riportata una serie di dati, tra cui l’amperaggio da rilevare per il nostro calcolo. Una volta rilevato l’amperaggio degli accessori e fatta la somma, dobbiamo tenerci più alti arrotondando in eccesso, avremo così il dato occorrente per ogni singolo magneto-termico.
Non sempre però nelle targhette è riportato il dato che ci occorre, in questo caso dobbiamo trovarlo con un calcolo molto semplice usando la sua formula. Se nella targhetta sono riportati i Watt e i Volt, per avere gli Ampère divideremo i primi con i secondi, cioè, uno strumento da 100 Watt di potenza alimentato a 12 Volt, faremo 100:12 =8,33 che saranno gli Ampere di assorbimento di questo strumento, meglio però arrotondarlo in eccesso a 10 Ampere per ogni eventuale caduta di tensione dell’impianto di questo strumento. In questo caso, il nostro magneto-termico sarà di 10 Ampere.
Invece se vogliamo sapere la potenza di un accessorio di cui abbiamo gli Ampere e i Volt, moltiplicheremo i primi con i secondi, cioè, 8,33 x 12 =100, questa sarà la sua potenza.
Esaminiamo ora tutte le utenze che dovrà alimentare il nostro quadro elettrico.
Strumenti: a questo magneto-termico saranno collegati tutti gli strumenti elettronici di navigazione che abbiamo a bordo, cioè, Pilota automatico, Gps, Satellitare, Radar, Vhf, Scandaglio, Stazione del vento, log, ecc. Ognuno di questi strumenti avrà a sua volta un pulsante on-off con il quale possiamo tenerlo spento o acceso indipendentemente l’uno dall’altro e sarà protetto a sua volta da un fusibile interno. Mentre per le luci bussola e tavolo da carteggio, saranno opportuni due interruttori derivanti dallo stesso magneto-termico in modo da poterli spegnere separatamente dagli altri strumenti di navigazione. Tutti questi strumenti di solito non hanno un grande assorbimento di corrente.
Luci di via: in questo interruttore è compresa oltre al verde-rosso laterali, anche il fanale di poppa. A ognuna di queste luci va montato un fusibile di protezione separato, difficilmente presente nelle nostre barche, in base al regolamento internazionale.
Fanale per la navigazione a motore
Luce di testa d’albero o di fonda
Faro di coperta
Luce cabina DX : a questo interruttore sarà collegato l’impianto di tutte le luci sottocoperta della parte destra della barca.
Luce cabina SX: a quest’altro sarà collegato l’impianto di tutte le luci della parte sinistra della barca.
Naturalmente per avere effettivamente la luce in cabina, dopo aver attivato il magneto-termico, avremo un interruttore specifico per ognuna. Questo sistema consentirà, nel caso di un’avaria all’impianto, di continuare a utilizzare la parte rimasta efficiente.
Impianto stereo e tv: sono due apparecchi che possono benissimo essere uniti allo stesso Magneto-termico, perché anche questi sono dotati separatamente di un interruttore autonomo per essere accesi. Possiamo invece mettere interruttori on-off posti di fianco agli altoparlanti per spegnerli quando è necessario.
Frigorifero: è risaputo che il frigorifero è un mangiatore di corrente, vale a dire che ha un grande assorbimento per il suo normale funzionamento, ma in fase di spunto, cioè, ogni volta che inizia la refrigerazione, anche se sono pochi secondi, assorbe il 50% in più del normale consumo. Vale a dire che se normalmente il frigorifero consuma 5 ampere ora, all’atto dello spunto, vedremo che l’amperometro salirà a 7,5-8 ampere di assorbimento. Questo ci costringe a considerare che il suo magneto-termico dovrà avere una soglia d’interruzione ben oltre il 50% di quella nominale dell’assorbimento del frigo.
Pompa di sentina: la cosa migliore che possiamo fare per avere la massima efficienza di questo motore è avere due interruttori di alimentazione. Nel quadro elettrico inseriamo il magneto-termico che mette in funzione direttamente la pompa quando è azionato e allo stesso tempo la protegge; mentre in sentina mettiamo un interruttore automatico a galleggiante che alimenta la pompa quando l’acqua arriva a una certa altezza.
Autoclave: questo motore nello spunto ha un assorbimento ancora più alto del motore del frigo, ossia può arrivare anche al 100% in più, quindi bisogna tenerlo presente per la soglia del magneto-termico. Se vogliamo risparmiare sul consumo di energia dell’autoclave, dobbiamo dotare il nostro impianto idrico di un serbatoio a membrana con pressostato, affinché non entri in pressione ogni qualvolta, si apre un rubinetto anche solo per due secondi, mentre col pressostato rimane la pressione nell’impianto per più tempo, quindi se apriamo il rubinetto solamente per qualche secondo, l’autoclave non entra in funzione.
WC elettrico: man mano che proseguiamo con l’elenco dei motori elettrici, abbiamo un assorbimento sempre più alto. In effetti, questo motore è dotato di un trituratore che lo mette a dura prova, creando una grande resistenza allo spunto e un assorbimento ancora più alto.
Salpa ancora: il motore del salpa ancora, devo dire che è quello che assorbe più di tutti i motori elettrici che sono a bordo, paragonabile al motorino di avviamento della barca, che però non interessa noi per quanto riguarda il quadro elettrico. Ha un assorbimento che varia da un minimo di 35-40 ampere, fino a 80-90 ampere a 12 Volt. Infatti, questo motore ha bisogno di un interruttore magneto-termico di grandi dimensioni, non utilizzabile nel nostro quadro elettrico a causa proprio della sua grandezza, che sarà sistemato in altro sito, ideale il gavone di prua. Mentre si potrà inserire nella centralina, un magneto-termico che proteggerà i relè dei pulsanti di risalita e discesa dell’ancora che hanno un assorbimento molto più basso del motore. A dimostrazione del suo consumo, per tirare su l’ancora, si usa esclusivamente col motore acceso, per evitare che in poco tempo scarichi la batteria. Spesso, su barche sopra i dodici metri, è dotato di una batteria apposita.
Prese a 12 Volt: per concludere con le utenze a 12 Volt del nostro quadro elettrico abbiamo bisogno d’inserire i magneto-termici per l’apertura e la protezione delle prese di alimentazione a 12 Volt. Questi ultimi comanderanno 2-3 prese al massimo per ognuno, evitando di caricarli troppo, ma soprattutto per non creare problemi all’impianto con conseguenze gravi. Un esempio per tutti può essere se noi alimentiamo un faro per entrare in baia la notte, con una potenza di 500 Watt, abbiamo un assorbimento di 41,66 ampere, quindi, un valore già alto; se poi allo stesso magneto-termico carichiamo altre utenze, creiamo una situazione di pericolo.
Strumenti di controllo per carica e consumi
Amperometro: nel nostro quadro elettrico abbiamo bisogno di inserire gli strumenti indispensabili per tenere sotto controllo lo stato e l’efficienza dell’energia di bordo. A questo proposito montiamo un amperometro in modo da indicarci l’assorbimento delle utenze aperte e quindi il consumo di energia. Un altro amperometro ci consentirà di visualizzare se l’alternatore sta funzionando regolarmente. Nel caso in cui abbiamo installato sul motore due alternatori, dobbiamo avere anche due amperometri.
Voltmetro: questo strumento ci consente di verificare lo stato di carica delle nostre batterie indicandoci appunto il voltaggio, che però potrebbe non essere reale, cioè, segnare 12 Volt ma non sopportare lo spunto del motorino di avviamento del motore, quindi, in questo caso, ci indica 12 Volt ma non è ben carica.
Per questi due strumenti, più ampia è la scala di lettura e più preciso diventa il nostro rilevamento. Come in un orologio, se nel quadrante vi è solamente l’indicazione delle ore “3-6-9-12”, è diverso da quello nel quale vi sono segnate tutte le ore e i minuti.
 Impianto a 220 Volt: terminiamo la nostra centralina con l’ultima parte dedicata all’alimentazione a 220 Volt, inserendo così, due magneto-termici per proteggere le prese distribuite in tutta la barca; uno per la parte DX e l’altro per la SX. Oltre a questi, naturalmente dobbiamo installare anche un salva vita, comunemente usato nelle abitazioni.
Dobbiamo tener presente che in queste prese potremo alimentare delle utenze con un assorbimento anche molto alto, come ad esempio una griglia per l’arrosto, o le stufette per l’inverno, le quali hanno una potenza non indifferente, tipo 1500-2000 Watt, quindi i magneto-termici dovranno essere adeguati a un assorbimento oltre l’indice di questi apparecchi.
Con l’avvento dell’elettronica e le nuove tecnologie, l’impianto elettrico sulle barche ha avuto un rilevante cambiamento; automatismi complessi e molto affidabili sia per la presenza sempre maggiore di utenze interconnesse tra loro, che per la distribuzione dell’energia e il suo controllo completamente elettronico. Più le dimensioni della barca sono grandi, più attenzione è data alla progettazione e realizzazione dell’impianto, poiché aumentano le esigenze, ma soprattutto perché cambia il tipo di acquirente.
Continua a breve
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