Гальванический изолятор на катере

Защитный заземляющий проводник в цепи переменного напряжения обеспечивает для тока путь на землю и снимает опасный электрический потенциал с корпуса неисправного оборудования. В электрических системах TN защитный проводник присоединяют к тому же заземлителю, что и нейтраль источника питания, которым для катера служит колонка берегового подключения, инвертор или бортовой дизельный генератор

Соединение бортового PE проводника с землей защищает людей на катере от поражения электрическим током, но создает гальваническую связь между рядом стоящими судами и становится причиной коррозии на борту. Подробнее об этом написано здесь

Принцип работы изолятора

Для защиты катера от коррозии можно использовать зарядное устройство, изолирующий трансформатор или основанный на диодах гальванический изолятор.

Полупроводниковый диод проводит ток, когда приложенное к нему в прямом направлении напряжение превышает 0,5-0,7 Вольт. Через два последовательно соединенных диода ток потечет, если падение напряжения на них превысит 1 Вольт. В гальваническом изоляторе две пары диодов подключены параллельно навстречу друг другу.  Таким образом установленный на защитном заземляющем проводнике изолятор блокирует напряжение, возникающее как со стороны катера, так и со стороны берега.

В нормальной ситуации напряжение на диодах меньше 1 Вольта, и они заперты. Цепь с берегом разорвана, гальванический ток по защитному проводнику не течет и источник коррозии на катере отсутствует. Но как только в бортовой АС цепи происходит утечка или замыкание на корпус, напряжение на диодах возрастает, они открываются и ток беспрепятственно уходит на землю.коррозия на катере

Ток, текущий по защитному проводнику, нагревает диоды, поэтому их устанавливают на радиатор, который рассеивает образующееся тепло. Гальванические изоляторы, состоящие только из диодов и радиатора широко распространены. Однако они мало эффективны для борьбы гальванической коррозией, а если размеры радиатора рассчитаны неправильно, то и опасны, поскольку могут стать источником пожара

Диоды проводят ток, когда падение напряжение на них превышает 1 Вольт. При этом вид напряжения, переменное или постоянное, значения не имеет. Поскольку металлы, применяемые на катерах известны, то известно и постоянное напряжение, которое может возникнуть между ними в результате гальванического взаимодействия. Не сложно убедиться, что ни для одной пары металлов оно не превышает 1 Вольта. А раз так, то диоды останутся запертыми до тех пор, пока не появится переменное напряжение и на первый взгляд изолятор, состоящий из одних диодов, легко справится со своей задачей

Однако в заземляющем проводнике не редко возникает вызванное не аварийными ситуациями переменное напряжение более 1 Вольт. Если его не контролировать, диоды перейдут в проводящее состояние, откроют путь для постоянного гальванического тока, и защита от коррозии перестанет действовать.

В профессиональных гальванических изоляторах параллельно диодам всегда устанавливают конденсатор. Конденсаторы пропускают переменный ток, но не проводят постоянный. Поэтому если в РЕ проводнике появляется переменное напряжение небольшой амплитуды, переменный ток уходит на землю через конденсатор, а постоянный блокируется диодами. Защита от коррозии таким образом продолжает работать.

Конденсаторы рассчитаны на определенную величину тока и напряжения. Если реальные значения окажутся выше номинальных, диоды откроются, и защита от коррозии перестанет действовать. Однако заземляющий проводник продолжит выполнять свою функцию, и предохранит от поражения током. Связь с береговым заземлителем сохранится и тогда, когда диоды выйдут из строя, но останутся в проводящем состоянии. Но, если в результате повреждения они окажутся разомкнутыми, защитное заземление окажется потерянным, что обернется для находящихся на борту смертельным риском. Чтобы предотвратить его, гальванический изолятор должен информировать владельца судна о своем текущем состоянии.

Где устанавливать гальванический изолятор

Может показаться, что лучшее место для гальванического изолятора – это точка между защитным проводником переменного и отрицательным проводником постоянного напряжения. Ведь стоящее здесь устройство не нарушает связь заземляющих проводников бортовой и береговой электрической систем, даже когда выходит из строя.Схема подключения гальванического изолятора на катере

Однако на практике для установленного в этом месте устройства невозможно гарантировать что ни одна цепь не проходит в обход него. Если это произойдет, изолятор потеряет свою эффективность, но владелец катера будет убежден, что его лодка защищена. Кроме того, если изолятор выйдет из строя и между АС и DC цепями произойдет короткое замыкание, то у тока не окажется безопасного пути на берег.

Гальванический изолятор необходимо устанавливать на PE проводнике сразу после розетки берегового питания на катере. Для устройства, установленного в этом месте, существует простой способ убедиться, что ни одна бортовая цепь не обходит его. На клемме, обращенной к розетке берегового питания, должен быть только один провод — защитный заземляющий проводник желто-зеленого цвета.

Задайте вопрос,

и получите консультацию по лодочным электромоторам, аккумуляторам или зарядным устройствам для катера или яхты

captcha