Подключение к береговому электричеству

Успешный монтаж электропроводки в собственной квартире или загородном доме еще не означает, что вы правильно выполните эту работу на катере или яхте. В правилах установки устройств переменного тока на берегу и на судне существуют принципиальные отличия.

Схема подключения

Прежде чем приступать к монтажу, нарисуйте на листе бумаге то, что вы хотите получить. Чем больше деталей войдет в рисунок, тем меньше вероятность допустить ошибку в процессе установки оборудования. Рисунок можно привязать к контуру лодки, указав на нем точки расположения розеток или места подключения устройств переменного тока. Но лучше ограничится принципиальной схемой. Она выглядит менее запутанной и точнее показывает взаимодействие различных устройств.

Схема подключения катера или яхты к береговому электропитанию
Схема подключения катера или яхты к береговому электропитанию. Условные обозначения: 1 — береговой заземляющий электрод; 2 — незаземленный проводник (коричневый); 4 — заземленный проводник (синий). 6 — проводник заземления (зеленый или желто-зеленый); 7 — береговое силовое подключение; 8 — береговой силовой кабель; 9 — соединитель берегового силового кабеля с соответствующим штепселем; 11 — 2-полюсная заземленная вилка и розетка; 12 — выключатель основного берегового питания и УЗО; 14 — дополнительный гальванический разъединитель: 19 — индикатор обратной полярности; 20 — к общей точке заземления 21 — бортовой генератор 22 — переключатель Берет/Выкл/Генератор; 23 — выключатель основного питания с УЗО; 24 — выключатель основного питания; 25 — распределительный выключатель ; 28 — устройство или щит управления 220/240; 30 — заземленная розетка 220/240;

Любое устройство подключается к электрической цепи двумя проводниками. В цепях постоянного тока они называются положительным и отрицательным. В цепях переменного — фаза и нейтраль. Несмотря на то, что ток течет по обоим проводникам, они не являются взаимозаменяемыми. Фаза идет от источника напряжения к устройству, а нейтраль обратно к источнику напряжения и затем к заземляющей пластине.

Если фазу и нейтраль на борту поменять местами, оборудование продолжит нормально работать. Но поскольку переключатели и автоматы окажутся на заземленной стороне, то даже отключенные устройства по-прежнему будут находится под напряжением, представляя потенциальную опасность для окружающих.

Фазный проводник имеет изоляцию черного или коричневого, а нейтральный синего цвета

Пометьте все провода на вашем рисунке черным и синим и «подключите» черный провод к каждому устройству со стороны предохранителя или выключателя

Заземляющий провод

Третий проводник в цепях переменного тока называется заземляющим. В нормальных условиях ток по нему не течет. Назначение этого провода — создать путь на землю от металлических корпусов оборудования или розеток. При серьезной утечке, например, при коротком замыкании на корпус, по защитному проводнику потечет ток большой силы, сработает автомат и разомкнет цепь

Заземляющий провод должен иметь зеленую или желто-зеленую изоляцию. Провода такого цвета запрещено использовать для других целей

В квартире защитный заземляющий провод соединяется с нейтральным внутри электрического щитка. На катере или яхте нейтральный и заземляющий проводники соединяются только в колонке берегового питания, бортовом генераторе, инверторе или вторичной обмотке изолирующего трансформатора.

Если ни инвертора, ни генератора, ни изолирующего трансформатора на судне нет, то

Нейтральный (синий) и заземляющий (желто-зеленый) проводники на лодке никогда не соединяют между собой – только на берегу

Когда нейтраль заземлена не только на берегу, но еще и на лодке, небольшая разница потенциалов в двух точках «земли» или дополнительное сопротивление в цепи самой нейтрали приведут к тому, что ток найдет путь на землю через бортовую DC цепь. Корпус и оборудование постоянного тока окажутся под напряжением. Если же нейтральный разъем в розетке берегового подключения окажется неисправен или на берегу будет перепутана полярность, то напряжение в системе постоянного тока на лодке вырастет до смертельно опасного

Неправильное подключение судна к береговому электричеству
Неправильное подключение судна к береговому электричеству. Нейтраль и защитный проводник соединены на борту. Дополнительное сопротивление в розетке берегового питания создает для тока параллельный путь на землю и бортовые устройства постоянного тока могут оказаться под напряжением

Зеленый заземляющий провод обеспечивает для тока путь с низким сопротивлением к земле, если металлический корпус оборудования, входящего в систему переменного тока, оказывается под напряжением. Но что, если переменный ток попадает в систему постоянного? Например, из-за случайного контакта проводов, утечки в изоляции, короткого замыкания в зарядном устройстве, инверторе или другом оборудовании с двойным напряжением?

Попав в цепь постоянного тока, переменный будет искать землю и автоматически пройдет по проводникам к общей точке заземления и далее через вал двигателя к воде.  Однако сила тока, текущего в пресной или слабосоленой воде, по цепи «судно – вода – земля» может оказаться меньше номиналов автоматических выключателей, установленных на лодке и на берегу.  Из-за этого защита скорее всего не сработает и не разорвет цепь. В результате вся отрицательная часть системы постоянного тока на лодке окажется под высоким напряжением.

Опасность возникнет и для тех, кто находится на лодке, и для тех, кто плавает в воде. В пресной воде возникнет реальный риск поражения током.  В соленой смертельный удар током маловероятен, но электрическое поле может парализовать мышцы пловцов

Чтобы избежать подобных ситуаций на катерах и яхтах защитный заземляющий проводник цепи переменного тока всегда подключают к общей точке заземления постоянного тока

Изложенного достаточно, чтобы составить схему берегового подключения на небольшой яхте или катере. Три провода от береговой электрической сети входят на борт лодки через розетку берегового подключения, которая является началом бортовой цепи переменного тока. Черный и синий провода идут от входа к двухполюсному автоматическому выключателю, размыкающему фазу и нейтраль, а затем к самому удаленному устройству. Остальное оборудование в той же цепи подключаются к этим двум проводам, как ступеньки на лестнице. Желто-зеленый заземляющий провод обходит главный автоматический выключатель и соединяет клеммы заземления каждого устройства с выводом заземления входной розетки берегового питания и с общей точкой заземления цепи постоянного тока

Установка оборудования

Как только электрическая схема создана, можно приступать к установке различных компонентов системы берегового подключения. Первый элемент в ней – 16 амперная водонепроницаемая розетка берегового питания. Для небольших лодок такого номинала розетки достаточно, однако если на борту запланировано много мощных потребителей существуют модели, рассчитанные на 32 ампера.

Входную розетку устанавливают так, чтобы она не погружалась в воду и ее нельзя было механически повредить. Задняя сторона розетки при этом должна хорошо проветривается.

Главный автомат

Устанавливать на катерах и яхтах входные автоматы для переменного тока не принято. Многие владельцы считают лодку еще одним «прибором», подключенным к цепи марины, которая и так уже защищена. Но неисправная проводка на пирсах общего пользования слишком распространена и доверять свою безопасность неизвестному устройству защиты, расположенному в нескольких сотнях метрах от лодки, не стоит.

Розетка берегового подключения Кабель берегового подключения Переходник  для кабеля
Водонепроницаемая розетка для установки на катер или яхту. 16 А Кабель для подключения к береговому электричеству. 16 А длина 15 м Переходник для кабеля берегового подключения
ЗАКАЗАТЬ ЗАКАЗАТЬ ЗАКАЗАТЬ

Согласно ГОСТ ИСО 13297-2018 на катерах и яхтах рядом с источником питания необходимо устанавливать «автоматический выключатель с механизмом свободного расцепления».  На лодке автомат устанавливают на расстоянии не более 0,5 метра от входной розетки. Если из-за конструктивных особенностей судна это сделать нельзя, автомат разрешается перенести. Но не далее, чем на 3 метра от розетки. При этом кабель между розеткой и автоматом должен быть уложен в короб или гофру.

Главный автомат на катере или яхте должен быть двухполюсным. В отличии от однополюсного он защищает цепь при перепутанной на берегу полярности. Для простой цепи одного автомата достаточно. В цепи, состоящей из нескольких параллельных ответвлений, свой автоматический выключатель должен быть предусмотрен для каждого из них

Схема подключения зарядного устройства на катере или яхте
Схема подключения устройства для зарядки аккумуляторов на катере или яхте к береговой электрической сети
Наименование Sterling Power LPCU1230 Sterling Power PCU1250
Зарядное устройство Sterling Power LPCU 1230 Зарядное устройство Sterling Power PCU1250
Подходит для: Всех типов свинцово-кислотных и LiFePO4 аккумуляторов. 9 программ зарядки Всех типов свинцово-кислотных и LiFePO4 аккумуляторов. 12 программ зарядки
Напряжение, В 12 12
Максимальный ток зарядки, А 30 50
Количество выходов 2 3
Размеры, мм 199 х 158 х 70 315 х 215 х 90
Вес, кг 2 3
ЗАКАЗАТЬ ЗАКАЗАТЬ

Автоматы параллельных цепей устанавливают в расположенном на кокпите влагостойком щитке или встраивают в панель переменного тока. Главный автомат также устанавливают в панель, а если расстояние от нее до розетки берегового подключения превышает три метра, то рядом с розеткой ставят небольшой бокс, переносят туда главный автомат и от него ведут кабель к панели.

Номинал главного автоматического выключателя никогда не должен быть больше номинала розетки берегового питания. Однако номинал автомата определяться не ей, а нагрузкой в защищаемой цепи. Номинал устройства защиты не должен превышать токонесущую способность кабеля и быть как минимум равным максимальной непрерывной нагрузке в цепи. При этом сама нагрузка так же не должна превосходит токонесущую способность кабеля.

Если подключается единственная цепь,  например бортовое зарядное устройство, и используется с розетка на 16 ампер, главный автомат должен иметь номинал не более 16 ампер. Если электрическая система состоит из двух цепей, каждая из которых имеет компоненты по 16 А, то автоматы, защищающие эти цепи должен быть рассчитан на 16 А, а главный автомат может иметь номинал до 32 ампер.

При перепутанной полярности однополюсный автомат делает цепи переменного тока на лодке незащищенными, ведь выключатели теперь находятся на нейтральном проводнике. Но и с двухполюсным устройством неверная полярность перемещает переключатели типа ВКЛ-ВЫКЛ на неправильную сторону, оставляя под напряжением даже выключенное оборудование. Чтобы узнать об изменившейся полярности используют специальные индикаторы.

Розетки

Все соединения в цепях переменного тока на лодке должны быть расположены в защитном кожухе. Для розеток хорошей защитой служат пластиковые розеточные коробки. Они широко распространены, живут вечно, стоят недорого и защищают внутреннюю часть розетки от случайного короткого замыкания. Чтобы не создавать путь для влаги провода вводят и выводят из нижней части коробки.

Розетки, в которых конец провода вставляется в подпружиненный разъем и автоматически фиксируется в нем использовать нельзя. Такие разъемы предназначены для проводов с цельной жилой, которые никогда не применяют на катерах и яхтах. Так же не стоит обматывать зачищенный конец провода вокруг клемного винта, так как это обычно делается на берегу. На лодках это запрещено.

Вместо этого концы проводов обжимают кольцевыми или вилочными клеммами и уже их подключают к розетке. Вилочные клеммы должны быть фиксируемыми, с загнутыми концами.

Защита от замыкания на землю

Стандартные автоматические выключатели в первую очередь защищают от пожара, а не от поражения электрическим током. Для защиты от поражения током используется защитный выключатель замыкания на землю (GFCI) или устройство защитного отключения (УЗО). Если вы случайно дотронетесь до провода или корпуса оборудования, находящегося под напряжением, и окажетесь при этом заземлены, УЗО отключит цепь примерно за 0,025 секунды.

Этого времени не хватит, чтобы ток поднялся до опасного уровня. Из-за повышенного риска поражения током во влажной среде каждая розетка на катере или яхте должна быть защищена УЗО. Устройство дифференциального тока, реагирует только замыкание на землю. При замыкании фазы и нейтрального провода, УЗО не сработает.

Кабель

Сплошной электрический провод предназначен для использования внутри неподвижной стены здания. На борту лодки он будет сгибаться, до тех пор, пока не сломается, как проволока для скрепок. На катерах и яхтах всегда используют многожильный и желательно луженый провод. Для системы переменного тока, подходит трехжильный кабель — три изолированных провода внутри изолирующей оболочки.

Сечение, мм² Максимально длительный ток для одного проводника при следующих температурных номиналах изоляции, А Минимальное кол-во жил, шт
60 °С 70°С 85-90°С 105°С 125°С 200°С Тип А Тип В
0,75 6 10 12 16 20 25 16
1 8 14 18 20 25 35 16
1,5 12 18 21 25 30 40 19 26
2,5 17 25 30 35 40 45 19 41
4 22 35 40 45 50 55 19 65
6 29 45 50 60 70 75 19 105
10 40 65 70 90 100 120 19 168
16 54 90 100 130 150 170 37 266
25 71 120 140 170 185 200 49 420
35 87 160 185 210 225 240 127 565
50 105 210 230 270 300 325 127 1064
70 135 265 285 330 360 375 127 1323
95 165 310 330 390 410 430 259 1666
120 190 360 400 450 480 520 418 2107
150 220 380 430 475 520 560 418 2107

Как и остальную проводку кабель переменного тока прокладывают как можно выше и протягивают через верхнюю, а не через нижнюю часть переборок. Длинные кабеля укладывают в жесткий короб или закрепляют кабельными зажимами максимум через 45 см.

Если береговое подключение выполняется через 16 А розетку, то для прокладки по лодке достаточно кабеля с сечением жилы 2,5 мм. Однако на практике часто используют сечение 4 мм, поскольку такой кабель меньше греется и сможет выдержать большую нагрузку, если в будущем на борту появится мощное оборудование.

Коррозия

Два судна подключены к береговой электрической сети
Два судна подключены к береговой электрической сети. На обоих цепи заземления переменного тока соединены с общей точкой заземления. Защитный заземляющий проводник создает прямое электрическое соединение между подводными частями обоих лодок. Таким образом создается гигантский аккумулятор в котором электроды — металлические элементы лодок, а электролит окружающая вода. Между электродами разного химического состава возникнет напряжение, в замкнутой цепи потечет ток и на судне возникнет коррозия.

Подключение желто-зеленого провода к общей точке заземления на катере или яхте имеет нежелательный побочный эффект. Между двумя соседними лодками с заземленными защитными проводами может возникнуть электрическая цепь, и как следствие, коррозия. Лучшее решение в этом случае — изолирующий трансформатор, который устраняет прямую связь между электрической системой лодки и берегом. Однако поскольку эти устройства тяжелые и относительно дорогие вместо них часто используют более дешевые гальванические изоляторы.

Безопасность прежде всего

Если вы одновременно коснетесь положительного и отрицательного проводников в 12-вольтовой электрической цепи, то вы вряд ли получите травму, поскольку сила тока, проходящего через тело, окажется менее 0,01 ампер. При напряжении 220 вольт, ток возрастет до 0,2 ампер и может смертельно нарушить ритм сердца. Вот почему при работе с переменным током так важно соблюдать меры предосторожности:

  • Никогда не работайте с кабелем, находящимся под напряжением
  • Прежде чем прикасаться к проводу тщательно проверьте его с помощью тестера напряжения
  • Никогда не оставляйте кабель берегового питания рядом с колонкой подключения на пирсе. Заботливый прохожий может подключить его
  • Всегда работайте в обуви на резиновой подошве
  • Никогда не работайте в одиночку

 

 

Задайте вопрос,

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

captcha