Как создать электрическую систему на катере

Нет двух похожих между собой катеров, а значит не бывает универсальной схемы подключения электрооборудования, подходящей для всех случаев жизни. Однако общие правила существуют и их можно использовать при создании электросистемы на небольшом катере.

Планирование

Решите, какое оборудование вы планируете использовать и где оно будет установлено. От мощности оборудования зависит количество и тип аккумуляторов, которые вам придется установить на катер.

Создание схемы

Нарисуйте простую электрическую схему и изобразите на ней все электрические устройства, предохранители, переключатели и соединения между ними. Не переживайте, если вы не знаете электрических символов. Просто рисуйте кружок или квадрат и подписывайте рядом его обозначение.
зарядка ps-схема

Скачать список оборудования представленного на схеме

До тех пор, пока вы понимаете, что куда идет и как между собой соединяется элементы цепи все нормально. Помните, что к 12 вольтовым устройствам постоянного тока должен быть подсоединён один положительный и один отрицательный проводник. Рисуйте плюс рядом с положительным и минус рядом с отрицательным проводом или обозначайте их красным(положительный) и черным(отрицательный) цветом. На металлических лодках не используйте корпус в качестве участка цепи. Ни один из проводов не должен быть электрически подсоединен к корпусу.

Аккумуляторы

Аккумуляторы – это источник энергии для освещения и установленного на катере оборудования. Стартовые аккумуляторы используются для запуска двигателя, а для остального оборудования требуются отдельные тяговые аккумуляторы

Лоток для установки аккумулятора на катер
Лоток для установки аккумулятора на катер. Красная крышка закрывает положительную клемму от попадания посторонних предметов и замыкания

Тип и емкость аккумуляторов можно выбрать позднее, на данном этапе важно знать, где они будут стоять. Из-за того, что пусковой ток при запуске двигателя очень высок и провод, идущий к стартеру как правило не защищают предохранителем, стартовый аккумулятор устанавливают максимально близко к мотору.

Два лотка для установки аккумуляторов на катере
Два лотка для установки аккумуляторов на катере и погружной автоматический трюмный насос, который включается встроенным поплавковым выключателем. К черному разъему, который вставляется в насос, подходит две пары черных и красных проводов. Одна пара подключение питания, вторая — ручное включение насоса на консоли.

Для тяговых аккумуляторов вариантов установки больше. Однако аккумуляторы много весят, поэтому необходимо учесть, как они повлияют на распределение нагрузки в катере, особенно если вы устанавливаете их на той же стороне, что и консоль. Возможно потребуется переместить их на другой борт, чтобы уравновесить лодку. Если транец катера слишком низкий, задумайтесь как установка аккумуляторов повлияет на его положение относительно воды.

При установке рекомендуется оставлять по 30 сантиметров свободного пространства с каждой стороны аккумулятора и не ставить их близко от предметов, которые могут вызвать короткое замыкание. Не устанавливайте аккумуляторы под топливопроводами, инверторами или зарядными устройствами. Если места не хватает и другой возможности нет, установите разделяющую перегородку. Помните, что аккумуляторы должны оставаться неподвижными при любых условиях.

Развязывающее реле помогает зарядить два аккумулятора от генератора лодочного двигателя:

Под каждой батареей должен быть поддон для разлитого электролита (для жидко-кислотных АКБ) или аккумулятор необходимо установить в надежно закрепленный к корпусу ящик. Клеммы аккумулятора в ящике защищены от случайного короткого замыкания, а если аккумуляторы стоят на поддонах, то клеммы надо прикрыть защитными крышками.
Зарядные устройства как правило устанавливают рядом с аккумуляторными батареями. Если на катере установлен носовой электромотор, то потребуется не две, а три группы аккумуляторов. При этом они могут быть разного типа и напряжения.  Схема зарядки аккумуляторов на катере с носовым электромотором представлена здесь

Зарядные устройства для открытого катера: 

Зарядное устройство Sterling Power PS 1255
  • Sterling Power PSP1255
  • Напряжение 12 или 24 Вольта
  • 10 Ампер     
    10 Ампер при напряжении 12 Вольт. 5 Ампер при напряжении 24 вольта
  • 2 выхода
  • 1 режим зарядки
  • IP68
Зарядное устройство Sterling Power BBW1224
  • Sterling Power BBW1212
  • Напряжение 12 Вольт     
    Входное напряжение 12 Вольт. Выходное 12, 24 или 36 Вольт. Зависит от модели
  • 28 Ампер     
    Максимальный потребляемый ток. Выходной ток зависит от модели устройства
  • 1 выход
  • 8 программ зарядки     
    AGM(2), GEL(2), жидко-кислотные обслуживаемые и необслуживаемые, кальциевые и LiFePO4 аккумуляторы. Всего 8 зарядных профилей
  • IP68
Зарядное устройство Victron IP67-2412
  • Victron IP67 24/12
  • Напряжение 24 Вольта
  • 12 Ампер     
    Регулируемый ток зарядки
  • 1 выход     
  • 3 программы зарядки     
    AGM, GEL, жидко-кислотные и LiFePO4 аккумуляторы. Возможность создать собственный зарядный профиль
  • IP67
    Полностью водонепроницаемое

Главный выключатель

Главный выключатель отсоединяет нагрузку от аккумуляторов во время стоянки и позволяет обесточить электрическую систему в аварийной ситуации. Главный выключатель устанавливают в легко доступном месте, рядом с аккумуляторной батареей

Не устанавливайте переключатели АКБ, не сертифицированные для морского использования, они могут греться и плавится под нагрузкой. Выключатель, как и электрические автоматы, должен иметь защиту от возгорания. Защита от возгорания означает, что находящие в воздухе газы или пары бензина не воспламенятся от соприкосновения с устройством. Это важно, если бак с топливом установлен в непосредственной близости от выключателя. Аккумуляторы не считаются источником возгорания, так как не имеют движущихся частей, которые могут вызвать искру. Однако при попадании на клеммы металлического предмета такая искра иногда возникает, именно поэтому клеммы аккумуляторов должны быть надежно защищены.

Выключатели аккумуляторов: 

Переключатель аккумуляторов Blue Sea 6006
  • Blue Sea 6006
  • 1 аккумулятор
  • 2 положения
  • Не объединяет аккумуляторы
  • 900 Ампер     
    Максимальный ток в одной цепи в течении 30 сек
  • 300 Ампер     
    Длительный непрерывный ток в одной цепи
  • 48 Вольт     
    Максимальное напряжение в цепи
Переключатель аккумуляторов Blue Sea 6007
  • Blue Sea 6007
  • 2 аккумулятора
  • 4 положения
  • Объединяет аккумуляторы
  • 900 Ампер     
    Максимальный ток в одной цепи в течении 30 сек
  • 300 Ампер     
    Длительный непрерывный ток в одной цепи
  • 32 Вольта
    Максимальное напряжение в цепи
Переключатель аккумуляторов Blue Sea 6011
  • Blue Sea 6011
  • 2 аккумулятора
  • 3 положения
  • Объединяет аккумуляторы
  • 675 Ампер     
    Максимальный ток в одной цепи в течении 30 сек
  • 300 Ампер     
    Длительный непрерывный ток в одной цепи
  • 32 Вольта     
    Максимальное напряжение в цепи
Выключатель может отключать нагрузку от одного или от двух аккумуляторов, а также объединять аккумуляторы между собой. Если аккумуляторная батарея расположена на носу, а батарейный выключатель на консоли, то вместо того, чтобы прокладывать между ними провод большого сечения, ручной переключатель лучше заменить автоматическим. Автоматический выключатель устанавливают рядом с аккумуляторной батареей, а активирующую его кнопку, на консоли. Кабель от кнопки до переключателя может быть сечением 1.5-2.5 мм2

Главный предохранитель

На этом этапе рядом с переключателем устанавливают главный предохранитель или автомат. Предохранитель защищает кабель, идущий от аккумуляторной батареи от повышенной нагрузки, вызванной коротким замыканием или неисправным оборудованием. Предохранитель располагают на расстоянии не более 20 сантиметров от выключателя, а если это невозможно, расстояние увеличивают до метра, а провод укладывают в гибкую изоляционную трубку. Держатель может быть рассчитан на один или на два предохранителя. Иногда удобно установить блок на три силовых предохранителя, через которые в одном месте к сервисному аккумулятору можно подключить зарядное устройство, солнечный контроллер и бортовое оборудование

Блок предохранителей Blue Sea 7725
  • 7725
  • 12 VDC
  • 20 - 200 Ампер     
    Максимальный ток для блока 280 Ампер. Максимальный ток для ножевых предохранителей 50 А
  • AMI/MIDI и ATO/ATC     
    3 силовых и 4 ножевых предохранителя
  • IP66
Держатель предохранителей Blue Sea 2151
  • 5191
  • 58 VDC     
    Максимальное рабочее напряжение
  • 30 - 300 Ампер     
    Максимальный ток 300 Ампер на блок
  • MRBF
  • IP66
Держатель предохранителя Blue Sea 7720
  • 7720
  • 32 VDC
  • 100 - 300 Ампер     
    Номинал предохранителей. Максимальный ток для блока 300 Ампер
  • MEGA     
    Аналогичная модель 7720 для предохранителей MIDI
  • IP66     
    Класс защиты

Размещение оборудования

Определите место установки каждого устройства. Эхолоты устанавливают там, где их легко использовать, при этом они не должны мешать обзору и управлению лодкой. Радио должно быть на расстоянии вытянутой руки, а если используете морскую VFH радиостанцию, то ее микрофон также должен быть под рукой. Место расположения лодочного электромотора, лебедки, дополнительных датчиков эхолота, требующих подключения к источнику питания, как правило предопределены назначением устройства.

Блоки предохранителей

Используйте размещенное на предыдущем шаге оборудование для расположения блоков предохранителей, клемных колодок и блоков выключателей. Все электроустановочные изделия должны быть расположены рядом с оборудованием для которого они предназначены, быть легко доступны и защищены от брызг и дождя.

Некоторые устройства подключают к аккумуляторам минуя главный переключатель. Например трюмный насос должен автоматически включится, после того как вода достигнет заранее заданного уровня. Однако подключать его напрямую к аккумулятору не правильно. Вместо этого соедините его с входной клеммой главного переключателя и дополнительно установите тумблер на консоли, которым будете включать помпу вручную.

Блок предохранителей Blue Sea 5035
  • 5035
  • 32 VDC
    Максимальный ток в одной цепи 30 Ампер. Максимальный ток на блок 100 А
  • 6 цепей
  • ATO/ATC     
    Тип предохранителей
Блок предохранителей Blue Sea 5025
  • 5025
  • 32 VDC     
    Максимальный ток в одной цепи 30 Ампер. Максимальный ток на блок 100 А
  • 6 цепей и отрицательная шина
  • ATO/ATC     
Блок предохранителей Blue Sea 5032
  • 5032
  • 32 VDC
    Максимальный ток в одной цепи 30 Ампер. Максимальный ток на блок 100 А
  • 2 изолированных группы по 6 цепей. Отрицательная шина     
    Позволяет одновременно защищать отключаемые цепи и цепи 24-часовой готовности
  • ATO/ATC     
    Тип предохранителей

Размещение на чертеже

Нарисуйте вид катера сверху и расположите на нем блоки предохранителей, выключатели и все оборудование, ранее размещенное на электрической схеме. Сравнивайте рисунок с реальной лодкой, чтобы не забыть чего-нибудь.Схема размещения оборудования на катере

Помните, кабель не может проходить сквозь оборудование, патрубки и прочие сплошные объекты. Проводку прокладывают через стенки, переборки и панели. Закрепляйте кабель как минимум через каждые 45 сантиметров, чтобы он не болтался и не бился о борт при движении. В местах прохода через переборки или панели устанавливайте прокладки, защищающие изоляцию от повреждения.

Провода

На лодках используют только многожильные медные проводники. Изоляция должна быть устойчивой к воздействию масла, а ее материал не должен поддерживать горение в отсутствие пламени.  Допустимая температура нагрева изоляции для проводников, проходящих внутри двигательного отсека должна быть выше 70°

Какого сечения должен быть провод идущий от аккумулятора к стартеру? Ток, потребляемый стартером во время запуска двигателя может составлять 300 – 900 А, поэтому и положительный и отрицательный проводники должны иметь сечении не менее 25 мм2. Если провод к стартеру уже имеется, провод от аккумулятора к главному переключателю можно выбрать такого же или немного меньшего сечения. Положительный провод (красный) подсоединяется к входному контакту главного переключателя, а отрицательный (черный) — к соединительной шине.

Соединительная шина – это блок с 4-6 контактами на нем. Один из них служит для подключения отрицательного провода от аккумулятора к двигателю, остальные для подключения отрицательных контактов от устройств.

Таблица выбора сечения кабеля в зависимости от нагрузки
Таблица выбора сечения провода в зависимости от нагрузки и падения напряжения. Длина провода в данном случае — это суммарная длина положительного и отрицательного проводников

Скачать таблицу определения сечения провода в зависимости от нагрузки

Положительный провод должен быть красным, отрицательный черным или желтым. Все отрицательные повода на лодке должны быть одного и того же цвета. Для положительных проводов, идущих от блока предохранителей до устройств, иногда используют цветовую кодировка, которая помогает понять назначение проводов. Дополнительно на оба конца каждого проводника крепят кусочки ленты или кембрик, на которых также указывают название цепи.

Не экономьте на проводах. Одним из отличий надежной электрической системы от той, которую приходится постоянно ремонтировать являются дешевые провода. На катерах используют только многопроволочные медные провода и кабели. Луженые меньше окисляются и служат дольше, но стоят дороже.

Какой диаметр использовать? Чем больше сечение, тем меньше сопротивление. Чем проводник длиннее, тем сопротивление больше и больше падение напряжения между его концами. Задача —  уменьшить сопротивление и падение напряжения, поэтому в первую очередь определите сечение провода исходя из нагрузки которую он несет, а затем сделайте поправку на длину. Для определения диаметра проводников используйте специальные таблицы.

Пример. Предположим, вы подключаете три электронных устройства к блоку предохранителей. Каждое имеет свой собственный предохранитель и подключается отдельным проводом. Один провод идет от главного предохранителя к блоку на консоли, второй проходит назад от отрицательной шины к аккумулятору. Сумма длин этих проводов дает общую длину провода, принимаемого для расчета. Каждое электронное устройство во время работы потребляет ток 1 ампер при напряжении 12 вольт. Общая сила тока — 3 Ампера. Поэтому провод от аккумулятора к блоку предохранителей и обратно должен выдерживать ток три ампера без нагрева и заметного падения напряжения. Таким образом мы можем определить сечение провода для этого участка цепи.

Клеммы и наконечники

Для подключения всегда используйте клеммы. Не оборачивайте оголенные концы проводов вокруг винтов и не прижимайте их в таком виде к клемной пластине. Винт может ослабнуть от вибрации и сопротивление соединения возрастет. Рост сопротивления приведет к нагреву контакта и возможно к пожару. Используйте кольцевые или вилочные кабельные наконечники. У вилочных наконечников должны быть загнутые края, препятствующие выпадению провода при ослаблении контакта.U-образные и кольцевые клеммы

В электрических соединениях на катере разрешается использовать пайку, но она не должна быть единственным средством соединения провода с клеммой, клемма должна быть дополнительно обжата. Припой создает уплотнение, провод в этом месте перестает быть гибким и устойчивым к изгибу и вибрации.
Никогда не используйте болты и гайки для соединения проводов на лодке! Этот вид соединения слишком неустойчив к вибрации и коррозии.
Герметизируйте контакты хорошим водонепроницаемый герметиком. Это не обязательное требование, но герметик предотвращает попадание воды в соединение и проникновение влаги внутри изоляции.

Предохранители

Таблица выбора номинала предохранителя для проводов заданного сечения
Таблица выбора номинала предохранителя для проводов заданного сечения. Токонесущая способность провода зависит от места его расположения и способа укладки. На темно сером фоне указан номинал предохранителей для провода, проложенного снаружи двигательного отсека, на светло-сером — внутри. Номиналы предохранителей указаны для проводов с температурой изоляции 105 С

Скачать таблицу выбора предохранителей

Задача предохранителей исключить перегрев проводников и предотвратить пожар на лодке. Предохранители должны иметь тоже или меньшее ограничение по току, что и провод. Если провода предназначены для работы с нагрузкой 15 А, используйте 15А предохранитель.  Именно поэтому на больших катерах используются отдельные электрические цепи для различных судовых систем. Каждая цепь рассчитана на определенную силу тока — 15 или 20 А. Новое оборудование не добавляется в цепь, если это ведет к увеличению потребляемого тока, выше того, на который рассчитан предохранитель.

Создавать отдельные цепи придется и на небольшом катере, если там установлено много оборудования или стоит устройство, потребляющее большой ток. Для него придется создать свою цепь и использовать собственный предохранитель.

Сколько предохранителей должно быть в блоке? Это зависит от того, сколько устройств вы используете. Стоит иметь предохранитель на освещение, один для приборов, один для всех электронных устройств, плюс запасные. Итого четыре. С учетом оборудования, которое будет установлено в будущем используйте, используйте блок для шести или восьми предохранителей. В этом случае вам не придется его менять. Подробнее о защите электрических цепей на катере 

Установка оборудования

Начинайте с аккумуляторов, главного выключателя и главного блока предохранителей.

Установите бокс для аккумулятора или поддон для его крепления, затем аккумулятор. Емкость батареи аккумуляторов должна быть как минимум в два раза больше предполагаемой нагрузки.
Затем установите освещение и электронное оборудование. Все должно быть установлено на месте до того, как вы начнете разводить провода

Размер главного предохранителя зависит от количества подключенного оборудования. Постоянная нагрузка в нашем примере составляет 10,5 А. Номинал предохранителя в цепи постоянного тока может составлять 150% от нагрузки, поэтому подойдет предохранитель на 15А.

Для каждого устройства ставим предохранитель на 3А, для радио —  6 А. Перед установкой проверьте рекомендации производителя оборудования по выбору предохранителей. Помните эти предохранители предназначены для защиты провода, ведущего к устройству, а не самого оборудования. Некоторые устройства имеют встроенные или расположенные на силовых кабелях предохранители для этих целей.

Постоянная нагрузка Переменная нагрузка Всего
Устройство Ток, А Время работы, ч Ач Устройство Ток, А Время работы, ч Ач
Освещение 1 8 8 Сигнал 1 0,25 0,25
Помпа 2 8 16 Радио 6 0,5 3
Радио 1 8 8
Эхолот 0,5 8 4
Мотор 2 16 32
Приборы 1 8 8
GPS 1 8 8
Аэратор 2 8 16
Итого 10,5 100 7 3,25 100,3

Прокладка проводов

Прокладывайте провода, начиная от аккумулятора. Двигайтесь к каждому блоку предохранителей и к соединительным шинам, затем подключайте оборудование. Соблюдайте цветовые коды и маркировки проводов на обоих концах. Если вы отклоняетесь от схемы, созданной на этапе проектирования, вносите в нее изменения чтобы схема оставалась актуальной в будущем.

Проверка

Подключите питание и проверьте каждое установленное устройство. Устраните неисправности по мере их возникновения.

ГОСТ Р ИСО 13297-2018 Суда малые. Системы электрические. Оборудование переменного тока Скачать 

ГОСТ Р ИСО 10133-2018 Суда малые. Системы электрические. Установки постоянного тока безопасного напряжения Скачать 

 

Задайте вопрос,

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

captcha