ПРОВЕРКА КОНТУРА ЗАЗЕМЛЕНИЯ
Niegel Calder объясняет, как узнать правильно ли работают электрические цепи контура заземления вашей лодки.
Система контура заземления подразумевает под собой электрическое соединение всех металлических объектов на борту. Существует некоторое различие во взглядах на то, насколько далеко такое соединение должно быть проведено, но не подлежит сомнению тот факт, что заземление необходимо не только для того, чтобы обеспечить защиту бортовой сети постоянного тока от неисправных приборов или проводки, но также и от удара молнии, от блуждающих паразитных токов, и (если контур подсоединен к цинковым анодам за бортом) от гальванической коррозии.
Однако вы не сможете оценить ни одного преимущества вашей системы, если соединение между его отдельными элементами (приборами, механизмами, проводами) не будет близко к безупречному в электрическом смысле. Противоположностью этому будет то, что мы называем «плохой контакт». Поэтому проверка цепи важна, и здесь предлагается несколько простых методов ее проведения.
Тест на берегу
Когда лодка на берегу, обзаведитесь качественным цифровым омметром и проверьте электрическое сопротивление между различными металлическими объектами, которые соединены проводами в контур заземления (Рис.1 и 2). Вы должны получать значения меньше одного Ома. Вероятно, вам придется хорошенько поцарапать металлическую поверхность щупом прибора для получения надежного контакта. Имейте в виду, что дешевые электронные и аналоговые приборы могут давать неверные результаты.
Если прибор показывает значения большие, чем 1ом, то этому может быть две причины: плохой контакт в соединениях контура, или в тестируемой цепи находится объект большого сопротивления. Нужно просмотреть измеряемый участок цепи и навести порядок – зачистить, залудить проводники в месте контакта, подтянуть гайки и т.д. Особенно важно проверить цепь между цинковыми анодами и остальным контуром заземления, чтобы убедиться в надежной защите от гальванической коррозии (Рис.3). |
Рис.1 Проверка цепи между двумя кингстонами. Значение сопротивления 3120 ом, очень большое, что говорит об очень плохом электрическом контакте между ними
Рис.2 Проверка между цинковым протектором на гельмпортовой трубе и винтом. Прибор показывает 0,2ом – очень малое сопротивление - хороший электрический контакт между цинком и винтом
Рис.3. Тест между цинковым анодом и кингстоном .Показания прибора «OL» -overload, что означает полное отсутствие электрического контакта между ними
|
Простой тест на воде
У лодки на воде вследствие гальванического процесса между разными металлическими деталями, находящимися под водой, генерируется электрический ток совсем малого вольтажа, который, тем не менее, влияет на омметр и делает его неэффективным для измерений в этом случае. Однако большинство хороших приборов имеет миллиамперметр постоянного тока, который в данном случае можно использовать. Установите миллиамперметр на измерение наименьшего тока (т.е. на наибольшую чувствительность) и пробуйте измерить ток между двумя металлическими подводными объектами, включенными в контур заземления. Естественно, это делается изнутри лодки, если эти предметы доступны. Прибор должен показать отсутствие какого-либо тока (разве что десятую долю миллиампера). Если показания больше, то это означает, что объекты плохо соединены электрически, скорее всего по причине все того же плохого контакта в соединительных терминалах. Причиной может быть их коррозия. (Рис. 4 и 5) |
Рис.4. Проверка между двумя выходящими под воду кингстонами (лодка на воде). Миллиампер показывает значение 0,05ма – очень малый ток, что означает хороший контакт в контуре между ними.
Рис.5. Проверка контакта между двигателем и кингстоном. На приборе 25,58ма. Это означает, что двигатель не включен в контур заземления.
|
Лучший тест
 Наиболее эффективный тест может быть проведен с помощью так называемой серебряно/серебряной хлоридной полубатарейки. Этот маленький прибор расположен на конце длинного шнура, который включается в положительный контакт милливольтметра. Полубатарейка опускается за борт рядом с корпусом судна, а щупом отрицательного контакта милливольтметра последовательно прикасаются ко всем металлическим подводным частям контура, доступным изнутри. При каждом прикосновении прибор должен показать значение 1 милливольт. Если прибор не дает показаний, то предмет оборудования находится выше уровня воды или возникли проблемы у прибора. Если контур заземления работает правильно, то к какой бы части подводного оборудования вы не прикоснулись, показания прибора должны быть именно 1 мв. Если показываются другие значения, то объект или не включен в контур заземления или плохо с ним соединен.
Более изощренные методы
С помощью вышеуказанных тестов можно оценить физическую целостность контура, но они не установят, имеется ли защита от гальванической коррозии. Применив несколько больше усердия, можно определить насколько цинковые протекторные аноды, включенные в контур, защищают подводные металлические детали судна от коррозии.
Все металлы, погруженные в соленую воду, имеют некоторый электрический потенциал, и этот потенциал у каждого металла разный (см. таблицу).
Металлы и сплавы |
Электрический потенциал, вольт |
Магний |
-1,6 |
Цинк |
от -0,98 до -1,03 |
Алюминиевые сплавы |
-0,76 до -1,0 |
Кадмий |
-0,7 до -0,73 |
Чугун |
-0,6 до -0,7 |
Сталь мягкая |
-0,6 до -0,7 |
Нерж. сталь 18-8, тип 304 (активна в соленой воде) |
-0,46 до -0,58 |
Бронза алюминиевая |
-0,31 до -0,42 |
Латунь (морская, красная, желтая) |
-0,30 до -0,40 |
Олово |
-0,31 до -0,33 |
Медь |
-0,30 до -0,57 |
Бронза магниевая |
-0,27 до -0,34 |
Сталь хромистая (15%), тип 401 |
-0,26 до -0,35 |
Свинец |
-0,19 до -0,25 |
Никель |
-0,10 до -0,20 |
Нерж. сталь18-8 молибденовая (3%), тип 316 |
-0,00 до -0,1 |
Титан |
-0,05 до +0,06 |
Платина |
+0,19 до +0,25 |
Графит |
+0,2 до +0,3 |
|
|
Если два металла с разным потенциалом погружены в электролит (морская вода) и соединены проводником (контур заземления яхты), то между ними возникнет электрический ток, при котором металл с меньшим потенциалом (анод) будет корродировать, отдавая с током частички своего металла. В этом и смысл установки цинкового протектора – позволить корродировать ему (как более «анодистому» металлу) прежде, чем начнет корродировать, например, алюминиевый винт, отдавая свой металл стальному гребному валу. Этот процесс обуславливает защиту важных деталей, жертвуя цинковым анодом, но происходит правильно только в том случае, если все металлические подводные части электрически соединены, т.е. включены в контур.
Для проверки такой ситуация на вашей лодке нужно сделать следующее. Отсоединить проводник контура от сквозного болта, крепящего цинковый протектор к корпусу, и затем проверить напряжение (потенциал) на этом болту с помощью серебряной полубатарейки (как рассказано выше). Показания вольтметра могут падать в течение минуты (или около того), а затем установятся на каком-то значении. Это и будет тот «натуральный вольтаж» данного метала, указанный в таблице выше. Теперь снова присоедините провод контура на место, и проверяйте напряжение. Если цинковый анод проводит защитный ток, то показания милливольтметра заметно изменятся. Опять же, может пройти несколько минут, прежде чем показания стабилизируются. Считается, что цинк, обеспечивающий адекватную защиту, даст изменение показаний прибора на 200 милливольт. Если это изменение больше, то налицо «сверхзащита», и цинковый протектор будет «таять» слишком быстро. Изменение напряжения на величину значительно меньшую 200мв означает недостаточно эффективную работу протектора, и соответственно, плохую защиту. Причинами могут быть: плохой контакт протектора с контуром, маленький его размер (а поэтому малая площадь поверхности для поддержания необходимого тока), износ протектора.
Имея некоторый опыт и зная «натуральный вольтаж» металла, из которого изготовлена та или иная подводная деталь (из таблицы потенциалов), можно оценивать степень его эффективности, даже не отсоединяя его от цепи контура. Например, натуральный вольтаж бронзы в среднем -260милливольт. Если измерить напряжение на бронзовой детали, проходящей сквозь корпус (кингстон, к примеру), и показания будут -700мв, то защита ее обеспечена хорошо.
Блуждающие токи
И, наконец, с помощью серебряно-серебрянной хлористой полубатарейки можно узнать, имеются ли паразитные блуждающие токи в бортовой электроцепи. Для этого милливолтметр соединяют с каким-либо элементом забортной арматуры, включенной в контур, а зарядное устройство переменного тока, всякий генератор и инвертор при этом должны быть выключены из сети, и аккумуляторные батареи отсоединены. Далее, аккумуляторы подсоединяют, активируя тем самым цепи постоянного тока, и смотрят на показания прибора. Если в какой то момент заметно изменение показаний более чем на несколько милливольт, и это значение затем остается постоянным, то в цепях присутствуют блуждающие токи, которые нужно устранять.
Затем зарядное устройство включают в сеть 220в. Если при этом показания прибора изменяются, то это означает, что контур заземления лодки, соединился с береговым заземлением зарядного устройства (как и должно быть), но последнее является некачественным. Гальваническая коррозия через береговую сеть может иметь место, что неприемлемо.
Подводя итоги, можно сказать, что эти тесты, проведенные в течение нескольких минут, обеспечивают физическую проверку контура заземления лодки – очень важной, но так часто принебрегаемой системы.
From YM
Перевод Сергей СВИСТУЛА.
Опубликовано в журнале "Фарватер" |
