Versio SÄHKÖ ja VENE - ohjeita veneilijöille turvalliseen sähkönkäyttöön -

Transkriptio

1 Versio SÄHKÖ ja VENE - ohjeita veneilijöille turvalliseen sähkönkäyttöön -

2 Sähköturvallisuuden edistämiskeskus STEK ry STEK on sähköistysalaa edustava yleishyödyllinen yhdistys - ei viranomainen STEK kerää, tuottaa ja jakaa tietoa: 1. sähkön turvallisesta ja luotettavasta käytöstä 2. sähköisistä energiatehokkuusratkaisuista 3. älykkäästä sähkön käytöstä. Kysy sähköstä:

3 Uudistettu Sähkö ja vene opas Ilmainen Ilmestyi maaliskuussa 2015 Lataa pdf-muodossa

4 Veneilyturvallisuus Sähköturvallisuus on osa veneilyturvallisuutta Sähkön aiheuttamat vaaratilanteet ovat joko suoria tai välillisiä

5 Veneen sähköjärjestelmät Pienjännite 12 V tai 24 V veneen pienjännitelaitteet 230 V maasähkö generaattori invertteri

6 Sähkön peruskäsitteet Sähkövirran tunnus on I ja sen yksikkö on ampeeri (A) Sähköjännitteen tunnus on U ja sen yksikkö on voltti (V) Ominaisuutta, jolla aine vastustaa sähkön kulkua kutsutaan resistanssiksi. Resistanssin tunnus on R ja sen yksikkö on ohmi (Ω) Teho ilmaisee laitteen tehokkuuden. Tehon tunnus on P ja sen yksikkö on watti (W). U = R*I P= U*I

7 P (W) = U (V) x I (A) Koska veneessä nimellisjännite on vakio, niin teho kasvaa virtaa lisäämällä: 10 W (lamppu) = 12 V x 0,83 A 5 kw (keulapotkuri) = 12 V x 417 A (1 kw = 1,36 hv 5 kw (keulapotkuri) = 6,8 hv!)

8 Kapasiteetti veneen sähkövaraston koko Akut toimivat veneen sähkövarastona Akkuihin voidaan varastoida rajallinen määrä sähköä Varaston suuruus kapasiteetti ilmaistaan ampeeritunteina (Ah) Lataus/purku-syklien määrä on rajallinen

9 IP-luokitus sateenpitävä roiske- vedenpitävä suihkuveden pitävä suojaamaton tippuvedenpitävä vedenpitävä paineveden pitävä Suojaamaton IP00 IP01 kosketussuojattu (>50mm esineellä) kosketussuojattu (>12,5mm esineellä) IP10 IP11 IP13 IP20 IP21 IP23 Lankasuojattu IP40 IP41 IP43 IP44 IP45 Pölysuojattu IP54 IP55 pölytiivis IP66 IP67 IP68

10 Kuiva paikka?

11 Kuiva paikka?

12 Pienjännitepuoli standardisoitu riittävä suojausluokka ja olosuhteisiin sopivat laitteet kaikissa laitteissa ja kytkennöissä joko johdonsuojasulakkeet / -kytkimet vene saatava nopeasti virrattomaksi ilman työkaluja

13 Veneen pienjännitejärjestelmän keskeisiä komponentteja ovat: akku; yksi tai useampia akun latausjärjestelmä moottorin generaattori aurinkokenno tuuligeneraattori polttokennot latauksen jakolaitteet erotusdiodit älykkäät erotusdiodit / erotusreleet pääkytkinjärjestelmä päävarokkeet johtimet laitevarokkeet ja kytkimet kulutuslaitteet

14

15

16

17 Sähkövirta I (A) on johtimessa aikayksikössä kulkeva sähkömäärä. Huomaa, että elektronien suunta on miinus-navasta plus-napaan, kun taas sähkövirran suunta on päinvastainen.

18 Akkujen toimintaperiaate * Akku varastoi energiaa sähkökemiallisessa muodossa * Ladattaessa sähkö kemialliseksi energiaksi * purettaessa kemiallinen energia sähköksi * Lataus / purku -syklien määrä rajallinen ( = akun käyttöikä ) * Kaikissa lyijyakuissa kemiallinen prosessi samanlainen

19 Akkutyypit - käyttötarkoituksen mukaan Starttiakku Suunniteltu purkamaan suurta virtaa lyhyen ajan - starttimoottori on usean kw laite 800 A 400 A Aika sekuntteja Starttivirta Monikäyttöakku Toimii kohtuullisesti eri käyttötarkoituksiin Varusteakku Suunniteltu tuottamaan pientä virtaa pitkään = kapasiteetista voidaan käyttää enemmän kuin muilla akkutyypeillä A Varaus % 5 Aika tunteja Akun jännite laskee alle 11V jolloin Varusteet kärsivät alijännitteestä 2 0

20 Akkutyypit rakenteen mukaan Nesteakku AGM akku Hyytelöakku Akkuhappo Nestemuodossa * Vuotovaara + / - kennojen välissä & ympärillä Huokoinen lasikuitumatto, Johon akkuhappo on imeytynyt Akkuhappoon lisätty Piiliuosta joka saa Hapon muuttumaan hyytelöksi Eri akkutyyppien rakenteet poikkeavat merkittävästi toisitaan Tämä on huomioitava käytössä, huollossa ja latauksessa

21 Akkujen valinta Kaikista akkutyypeistä löytyy eri käyttötarkoituksiin sopiva akku / akusto Tarpeet ovat erilaisia (perämoottori vene varusteltu matkapursi) Käytä koko akustossa saman tyyppisiä akkuja! LATAUSOHJELMA AKKUTYYPIN MUKAAN! Kapasiteettia valittaessa arvioi: Mitä laitteita käytetään ja mikä on niiden tehontarve? Miten pitkään niitä käytetään? Mikä on toivottu jälleenlatausaika?

22 Kulutus eri laitteet / eri tekniikka laite kpl Teho (W) käyttö h/vrk perinteinen tekniikka (Wh) uusi tekniikka (Wh) Lamput (LED) Stereot VHF standby VHF lähetys , TV , (LED) Jääkaappi (vesij.) Lämmityslaite Ankkurivintturi min navigointi-instrum YHTEENSÄ

23 Tarvittava akkukapasiteetti (Q) Oletetaan, että lataus tehdään kerran vuorokaudessa Oletetaan, että akuista voidaan purkaa 65% Päivittäinen laskennallinen kapasiteettitarve Q = (W/U) perinteisellä tekniikalla Q = 2264 / 12V = 189 Ah uudella tekniikalla Q = 1586 / 12V = 133 Ah Kun huomioidaan käytettävissä oleva 65 %:n kapasiteetti akkujen nimelliskapasiteetista perinteisellä tekniikalla = 290 Ah uudella tekniikalla = 205 Ah HUOM: Tässä tarkastelussa kyseessä on matkavene, joten em. laskelmien ohella veneessä on erillinen moottorintoimittajan ohjeiden mukaan määritelty starttiakku

24 Akkujen kytkentä

25 Akkujen lukumäärä Matkaveneessä on hyvä olla starttiakun ohella kaksi varusteakkua Yhden akun rikkoutuessa on toinen vielä varalla Halutun kapasiteetin saavuttamiseen tarvittavan akkujen määrän määrittelee lähinnä niiden sijoittelu ja käytettävissä oleva tila Muistutus: kaikkien akkujen tulee olla keskenään samaa tyyppiä!

26 Akkujen turvallisuus Akun jännite ei ole vaarallinen, mutta kyky tuottaa suurta virtaa aiheuttaa paloturvallisuusriskin Täyteen ladattu akku voi tuottaa hetkellisesti tuhansien ampeerien virran Ulkoisen syyn takia oikosulkuun menevä akku voi paloriskin ohella räjähtää ja levittää akkuhappoja ympäristöön Nesteakun kaatuminen tai halkeaminen aiheuttaa riskin, jos sitä ei ole suljettu tiiviiseen koteloon akkuhappojen levitessä ympäristöön

27 Akkujen hoito ja säilytys Hoito Pidä akut puhtaana ja poista hapettumat likaisuus lisää itsepurkautumista ja hapettuminen huonontaa kontaktia Avoimissa akuissa haihtuu vettä lataamisen aikana -muista valvoa nestepintaa ja lisää tarvittaessa akkuvettä Huoltovapaiden akkujen, AGM-akkujen ja hyytelöakkujen nestepintaa ei tarvitse/voi tarkkailla Säilytys Akuissa tapahtuu itsepurkautumista vaikka akkukengät on irroitettu Viileys ja kuivuus hidastavat purkautumista Akkuja tulee ladata 2-3 kertaa talven aikana varaustila pysyy riittävänä ja jäätymisvaara pienenee

28 Nesteakkujen jäätymislämpötila riippuu varaustilasta Varaus % ominaispaino lepojännite V jäätyminen ⁰C 100 1,28 12, ,23 12, ,16 12, ,10 10,5-7

29 Akkujen lataaminen ja käyttöikä Akkujen käyttöikää voidaan pidentää Välttämällä akun tyhjenemistä kokonaan (syväpurkautuminen) Käyttämällä ko. akkutyypille suunniteltua latausohjelmaa AGM- ja hyytelöakkujen yhteydessä tulisi käyttää lämpötila-anturia ja kompensointia Akut tulee ajoittain ladata 100 % täyteen Moottorilla ajettaessa akut eivät saavuta 100% latausta, koska käytössä on erilaisia kulutuslaitteita (mittaristo, autopilotti yms.) Akut saa ladattua täyteen esim. maasähköllä, aurinkopaneelilla, tai tuuligeneraattorilla Lämpötilakompensointi +/- 0,3 V +/- 10 o C -5 o C +5 o C +15 o C +25 o C +35 o C Latausjännite 15,3 V 15,0 V 14,7 V 14,4 V 14,1 V Taulukko: Käytettäessä AGM- tai hyytelöakkuja tulee laturissa olla liitäntä akun lämpötilan mittaamiselle, jotta lataus onnistuu kylmässä, ja jotta akkuja ei tuhota lämpötilan ollessa korkea.

30 Akkujen kunnon seuranta Akkujen kuntoa on hyvä seurata ja sen voi tehdä kolmella eri mittarilla: 1. volttimittari 2. ampeerimittari 3. akunvalvontamittari

31 Volttimittari yksinkertainen ja luotettava kertoo sekä varaustilasta, että latausjärjestelmän toiminnasta Volttimittaria käytettäessä on erotettava kolme eri jännitearvoa: 1. lepojännite: akkuihin ei ole kytketty kulutuslaitteita 2. käyttöjännite: akuista otetaan virtaa kulutuslaitteille 3. latausjännite: akkuja ladataan ilman kulutusta 10% varaus 30% varaus 50% varaus 85% varaus 100% varaus lepojännite 11,7 12,0 12,3 12,7 käyttöjännite 10,5 11,5 12,5 latausjännite 13,5 14,0 14,4 Taulukossa tyypillisiä nesteakun arvoja. Jännitteen mittauspaikka vaikuttaa merkittävästi lukemaan; 0,5-1 V Mittausarvossa voi olla merkittävä ero akun napojen ja kytkintaulun välillä johdinten ja liitinten aiheuttaman jännitehäviön takia

32 Jännitteet vaihtelevat mitä tämä tarkoittaa? Erityyppisten akkujen tyypillisiä lepojännitearvoja (akkuja ei kuormiteta kulutuslaitteilla) akkutyyppi tyhjä akku 30% varaus 50% varaus täysi akku huoltovapaa akku 11,7 V 12,0 V 12,3 V 12,7 V AGM akku 11,8 V 12,2 V 12,5 V 12,85 V Hyytelöakku 11,9 V 12,3 V 12,5 V 12,8 V Akkuja ladataan moottorilla / maasähkölaturilla jolloin jännite aluksi matalampi ja nousee, kun akut latautuvat akkutyyppi tyhjä akku 50% varaus täysi akku ylläpito varaus huoltovapaa akku 13,5 V 14,0 V 14,4 V 13,5-13,6 V AGM akku 13,7 V 14,1 V 14,7 V 13,6-13,8 V hyytelöakku 13,7 V 14,1 V 14,5 V 13,6-13,8 V

33 Ampeerimittari Perinteinen mittari Shuntti-mittari Perinteisessä mittarissa kaikki mitattava virta kiertää laturilta mittarille ja takaisin = aiheuttaa jännitehäviötä ja on paloturvallisuusriski Shuntti-mittarissa virta mitataan jännitteenmuutoksena shuntissa, jonka vastus on kalibroitu Ampeerimittarien näyttö on tehty siten, että nollakohta on keskellä, jolloin mittari näyttää sekä kulutus- että latausvirrat

34 Akunvalvontamittari kaikki akunvalvontamittarit perustuvat shunttimittaukseen akunvalvontamittari voi näyttää useita arvoja: useiden akkupiirien jännitteet yhden akkupiirin kulutus- ja lataustiedot yhden akkupiirin kapasiteetti (% tai Ah) kykenee seuraamaan aurinkopaneelien toimintaa joissain mittareissa mahdollisuus seurata maasähkön tulolinjaa

35 AKKU OTTAA RAJALLISESTI VIRTAA VASTAAN! eri tyyppisillä / käyttötarkoituksiin suunnitelluilla akuilla on erilaiset latautumisominaisuudet väärä latausohjelma jättää akun vajaaksi tai rikkoo sen Käyrä osoittaa tyhjän akun (=jäännöskapasiteetti 30%) latauksen kulun. Kun akku on lähes tyhjä se ottaa vastaan paljon virtaa, mutta viimeisen 10% lataaminen vie monta tuntia 10% varaus 50% varaus 100% varaus ampeerimittari 50 A 10 A 5 A volttimittari 13,5 V 14,0 V 14,4 V Ampeeri- ja volttimittarin arvot lataustilanteessa

36 Millä akkuja voi ladata? Akkujen lataamiseen on olemassa useita eri keinoja: moottorin generaattori maasähkölaturi, aggregaatti, apukone aurinkokenno, tuuligeneraattori polttokennot

37 Moottorin generaattori tasavirtageneraattori monimutkainen rakenne heikko teho vaihtovirtageneraattori yksinkertainen rakenne hyvä jännitteen ja virran tuotto vaativa asennus

38 Tehokkaampi laturi - kitkakerroin 64 A x 13,5 V = 0,864 kw = 1,2 hv 110 A x 13,5 V = 1,485 kw = 2,0 hv 64 A 110 A = tuplapaksut kaapelit

39 Maasähkölaturi, aggregaatti ja apukone Akkuja ladataan usein laturilla, joka saa virtaa; maissa olevan sähköverkon (maasähkö) tai erillisen aggregaatin tai apukoneen kautta Veneen 230 V AC järjestelmää käsitellään myöhemmin tässä esityksessä

40 Aurinkokenno ja tuuligeneraattori Virrantuotto rajallista ja pientä, mutta toiminta jatkuu pitkiä aikoja Aurinkokennoissa ei ole liikkuvia osia ja hinnat ovat laskeneet reippaasti viime vuosina Aurinkokennojen sijoittelu suhteellisen helppoa Latauksen säädin välttämätön ilman säädintä akku voi ylilatautua

41 Polttokennot Toimivat metanolilla sähkökemiallinen laite, jossa metanoli muutetaan katalyytin avulla sähköksi, hiilidioksidiksi ja vedeksi Laite on lähes äänetön Laitteesta riippuen latausvirrat ovat 3 9 A Tyypillinen kulutus: 1 litra metanolia tuottaa 100 Ah

42 Latauksen jako akustojen välillä eri akkupiirit tulee erottaa toisistaan käytössä kolme eri tapaa: 1. erotuspäävirtakytkin 2. jakodiodi ja älykäs jakodiodi 3. jänniteohjattu erotusrele

43 Erotuspäävirtakytkin kykenee erottamaan akkupiirit toisistaan toimii samalla päävirtakytkimenä vaatii käyttäjältä muistamista! Jakodiodi ja älykäs jakodiodi automaattinen edellyttää moottorin johdotuksen muuttamista jakodiodilla on tehtävä jännitekompensointi älykäs jakodiodi on elektroninen kytkin, jota käytettäessä ei tarvitse tehdä jännitekompensointia Jänniteohjattu erotusrele automaattinen releen toimintaa ohjaavat kynnysjännitteet ja moottorin käynnistäminen maasähkölatauksen jako

44

45 Pääkytkinjärjestelmä Vene tulee saada nopeasti virrattomaksi Jokaiselle akkupiirille oltava oma pääkytkin Jatkuvaa virtaa tarvitseville laitteille oma pääkytkin Galvaaniset ja vuotovirrat voidaan estää kaksinapaisella pääkytkimellä Päävarokkeet Kaikkiin pääkytkimiltä lähteviin johtimiin on laitettava oikean arvoiset varokkeet Varokkeet voivat olla automaattisia tai perinteisiä vaihdettavia varokkeita

46 yhden akun ja pääkytkimen järjestelmä

47 kahden akun ja pääkytkimen järjestelmä

48 kahden akun ja kaksinapaisen pääkytkimen järjestelmä

49 Johdinten valinta Veneessä saa käyttää vain monisäikeisiä johtoja yksisäikeinen johto murtuu tärinän vaikutuksesta Johtosäikeiden tulee olla tinattuja hapettumisen vähentämiseksi Mikään johto ei ole vesitiivis - kaikki muovit päästävät kosteutta läpi PVC, polyeteeni ja öljynkestävä kumi ovat hyviä materiaaleja PVC kovettuu nopeasti ja kestää huonosti polttoaineita Kapillaari-ilmiö kuljettaa kosteutta pitkiäkin matkoja - hapettaen johdot jopa 10 metrin matkalta.

50 Jännitehäviö / johtimen pituus ja paksuus Johdossa tapahtuu aina jännitehäviötä Johtimen pituus ja paksuus vaikuttavat jännitehäviöön Johtimen pinta-ala (paksuus) on suhteessa johdon kykyyn siirtää virtaa liian ohut johto lämpenee. HUOM: johtimen pituus on 2 x etäisyys (12 m vene ja 17 m masto)

51 Oheinen kaavio kertoo johdon poikkipinnanriippuvuuden siirrettävästä tehosta ja johdon pituudesta. Kun yhdistetään viivalla reunimmaisilla asteikoilla olevat tehoa ja johdon pituutta esittävät pisteet voidaan keskimmäiseltä asteikolta lukea tarvittava johdon poikkipinta. HUOM: Koska virran pitää kulkea kohteeseen ja sieltä takaisin, tulee johdon pituus kertoa kahdella.

52 Johdotuksen värit ja merkintä Maasähköjärjestelmä: SFS-EN ISO vaiheet: musta, harmaa, ruskea nolla: suojamaa: sininen keltavihreä Pienjännitejärjestelmä: SFS-EN ISO (+) johto: punainen (-) johto: keltainen HUOM: - ole looginen - johtimen kumpaankin päähän merkintä

53 Varokkeet, kytkimet ja liitokset Kaikkiin johtimiin varoke lähtöpäähän oikea arvo; johdon suoja vai laitesuoja? automaatti, kytkinautomaatti, laattavaroke Keskitä varokkeet mahdollisuuksien mukaan samaan paikkaan vältetään piilovarokkeita ja turhia liitoksia Valitse varokkeen ja kytkimen IP-luokka sijoituspaikan mukaan (huomioi olosuhteet veneen ollessa liikkeellä!) Tarkista kytkimen virrankesto Mitkä kaikki laitteet tarvitsevat kytkimen? Kaikki johtoliitokset puristusliitoksilla Juottamista ei saisi käyttää! Juotos hapettuu helposti Juotoksen loppumiskohta muodostaa murtumakohdan

54 Kulutuslaitteet Valitse laitteen oikea IP-luokka sijoituspaikan mukaan Arvioi materiaalin sopivuus venekäyttöön Arvio laitteen mekaaninen kestävyys suhteessa sijoituspaikkaan ja olosuhteisiin (tärinä, tuuli, kosteus, kallistus jne.) 12 V vai mobiili 12 V? kaikki 12 V laitteet eivät välttämättä kestä venekäytössä akkuja ladattaessa jännite nousee yli 14 V

55 Häiriösuojaus ja maadoitus Ongelmia aiheuttavat erityisesti vanhemmat laitteet tasavirtalaturi kärjellinen virranjakaja akku on hyvä häiriösuodin; vanha Wallas-lämmitin suoraan akkuun EMC(=sähkömagneettinen yhteensopivuus) säännöstö on ollut voimassa 1990-luvulta lähtien määrittelee rajat häiriön lähetykselle ja siedolle Navigointilaitteet ja häiriöestomaadoitus Poista ensisijaisesti häiriön lähde älä hoida oiretta!

56 Mikä maa Suojamaa * standardin mukainen tunnusväri kelta/vihreä * tarkoitetaan 250V AC järjestelmän suojamaa -johdinta * Tätä värikoodia ei tulisi käyttää muuhun tarkoitukseen Pienjännitejärjestelmän ( V DC ) Minus ( - ) * standardin mukainen tunnusväri keltainen * tarkoitetaan pienjännitejärjestelmän Minus -johtoa Ukkossuoja -maa * Tarkoituksena johtaa salamavirta hallitusti veteen * Ei tunnusväriä * COM0 * 12 DC ( - ) * Vaippa 12 DC ( + ) Data OUT + Data IN + Häiriönsuoja maa, Data ( - ), COM0 * Ei tunnusväriä * Perustuu Faradayn -häkki ilmiöön * Tyypillisesti kaapelin metallikuori / verkko HUOM: Suojavaippa saattaa olla yhtaikaa Häiriönsuoja, COM0, 12 / 24V DC ( - )

57 NMEA 183 maadoitus? Teollinen standardi 5 johdon kytkentä Johdon vaippa ja ( - ) erillään Data IN + Data IN - Teollinen standardi Johdon vaippa ja ( - ) yhdessä Virta & Data - johto Vaippa Data OUT + Data OUT - 12 V DC + 12 V DC ( - ) & COM ( - ) Vaippa & COM ( - ) Dat a OUT + Data IN +

58 Merkkikohtaiset & NMEA2000 tietoliikenne Merkkikohtainen 3 johtimen rakenne Ei teollinen standardi 12 V DC + Vaippa & 12V ( - ) & COM ( - ) Data In & OUT + NMEA johdin rakenne Teollinen standardi 12 V + 12 V - Vaippa NET - L NET - H

59 Antennit Kaikki antennit vaativat toimiakseen ns. maatason Monet antennit tulee kytkeä galvaanisesti mastoon tai muuhun metallipintaan ko. metallipinta toimii maatasona, mutta samalla veneen Minus (-) kytkeytyy ko. pintaan Tämä voidaan välttää käyttämällä ns. sähköisellä maatasolla varustettuja antenneja

60 230 V järjestelmä Standardisoitu Olennaista riittävä suojausluokka Olosuhteisiin sopivat laitteet ja varusteet Loogisuus kytkennöissä Maasähkötolppa vene Laiteet veneen sisällä

61 Veneen 250V AC järjestelmä SFS EN ISO standardi Tämä järjestelmä koostuu seuraavien osien yhdistelmistä: kytkentäpiste laiturilla ja veneessä sekä liitosjohto maasähkökeskus kulutuslaitteet erotusmuuntaja veneen sisäinen verkontunnistin aggregaatti ja apukone invertteri Suomessa on käytössä 230 V AC

62 Kytkentäpiste rannassa ja veneessä sekä liitäntäjohto IP-luokan tulee olla riittävä; IP 44 IP 67 Rannassa oltava vikavirtasuojaus jokainen virranulosotto tulee varustaa omalla vikavirtasuojalla Käytettävä CEE-pistoketta vaihe/nolla/suojamaa eivät tällöin vaihda paikkaa muista veneessä erityisesti sijoituspaikan IP-vaatimus! Liitäntäjohdon sovelluttava ulkokäyttöön; polyuretaanikuorinen johto sietää parhaiten kosteutta, UV-säteilyä, liuottimia ja mekaanista kulutusta

63 Riittääkö suojausluokka?

64 Mennäänkö verkkoon? * Laituritolpassa liitäntä / vene * Vikavirtasuoja / ulostulo * Onhan vaihe / nolla / suojamaa kaikilla järjestyksessä? * Haaroituksia ei saisi käyttää Yhden vika pimentää kaikki! * lämpiääkö juomat? * pilaantuuko ruuat? * tyhjeneekö akut kaikilta?

65 keskitetty Maasähkökeskus hajautettu

66 Kulutuslaitteet Veneessä käytettävien ( 230V AC) kulutuslaitteiden tulee olla: venekäyttöön suunniteltuja kaksoiseristettyjä Tyypillisiä laitteita ovat esim: akkulaturi lämminvesivaraaja puhallinlämmitin

67 Minkä kokoinen laturi? Laturin kokoa määritettäessä pitää arvioida: Paljonko virtaa kuluu laitteille samalla kun akkuja ladataan? Kuinka pitkään akkuja voidaan ladata? Paljonko virtaa akut voivat ottaa vastaan?

68 Laitteiden virrankulutus laite kpl Teho (W) / virta (A) virta (A) / perint. tekniikka virta (A) / uusi tekniikka lamput (perint.) 8 10W / 0,8A 6,4 A - lamput (LED) 8 3W / 0,25A - 1,9AA stereot 1 10W / 0,8A 0,8 A 0,8A VHF standby 1 4W / 0,5A 0,4A 32A TV (perint) 1 100W / 8A 8,0A - TV (LED) 1 40W / 3,4A - 3,4A jääkaappi (ilmaj)* 1 120W / 10A 5,0A* - jääkaappi (vesij.)* 1 60W / 5A - 2,5A* lämmityslaite 1 70W / 5,8A 5,8A 5,8A navigointi-instrum. - 80W / 6,6A 6,6A 6,6A YHTEENSÄ 33A 21,5A * Virrankulutuksessa oletuksena 50% käyntiaika käyntiaikaan vaikuttaa lauhdutuksen tehokkuus

69 Riittääkö lataus? Max latausvirta (A) kulutettu virtaperint. tekniikka (A) kulutettu virtauusi tekniikka (A) akkujen lataukseen perint.tekn.(a) akkujen lataukseen uusi tekn.(a) koneen generaattori *perinteinen tekniikka 110 A 36,5 A 73,5 A *uusi tekniikka 110 A 24,9 A 85,1 A maasähkölaturi *perinteinen tekniikka 40 A 36,5 A 3,5 A *uusi tekniikka 40 A 24,9 A 15,1 A HUOM: Yli 74 kw nykyaikaiset elektronisella ruiskutuksella varustetut vähäpäästöiset diesel&bensiini-moottorit saattavat kuluttaa 20-40A virtaa pysyäkseen käynnissä Moottorilla ajettaessa latausvirta riittää mutta riittääkö aika? Maasähkölaturia arvioitaessa on huomioitava: Käytettävissä oleva aika Mitkä kulutuslaitteet ovat jatkuvasti päällä

70 UioU latauskäyrä Nesteakku AGM akku AGM latausvirta Varaus Aika tunteja Aika tunteja V 100 % 100 % 14,7 14,4 75 % 50 % 50% 13,6 13,8 13,5 13,6 40 % Ylläpito 13,6 13,8 13,5 13,6 Tyhjän akun latausjännite 13,5 V / 13,7 V I -vaihe : max virta / nouseva jännite Uo -vaihe : max jännite / laskeva virta

71 Erotusmuuntaja Perustuu muuntajaan tai hakkurivirtalähteeseen Katkaisee verkkovirran ja veneen 230 V AC järjestelmän galvaanisen yhteyden Vähentää vuotovirtariskiä Veneen sisäinen verkontunnistin Estää vaaralliset ristiriidat eri virransyöttötapojen välillä Sisältää useimmiten sekä maasähkökeskuksen että virranhallintatoiminnot Veneen sisäisessä verkontunnistimessa voidaan määrittää ensisijainen syöttötapa, toissijainen syöttötapa jne. Virtalähteitä voivat olla: maasähkö, aggregaatti-apukone, invertteri

72 Aggregaatti ja apukone Aggregaatti on siirrettävä laite ja se on turvallisinta kytkeä maasähköpistorasiaan mikäli virrantuotto ei riitä kaikille käytössä oleville laitteille, voi maasähkökeskuksesta valita käytettävät linjat 1,8kvedenkeitin + akkulaturi 40A 50% + LVV W / 7,8A + 0,2kW / 1A + 0,7kW / 3A = 2,7kW / 12A * 2 kw agregaatti * 10 A varoke maasähkötolpassa Apukone on kiinteästi asennettu laite ja se on turvallisinta liittää verkontunnistimeen.

73 Invertteri Pienitehoiset invertterit kytketään itsenäisinä yksiköinä yhdelle laitteelle Suuritehoiset on turvallisinta liittää verkontunnistimeen Modifioitu siniaalto vai todellinen siniaalto?

74 Yksinkertainen päiväristeilijän maasähköjärjestelmä

75 Matkaveneen tyypillinen maasähköjärjestelmä

76 Monipuolinen matkaveneen maasähköjärjestelmä

77 Korroosio 1. Galvaaninen korroosio Syynä metallien eriarvoisuus 2. Vuotovirroista johtuvaa korroosio Syynä ennakoimaton virran kulku

78 Galvaaninen korroosio Galvaaninen korroosio johtuu eri metallinen erilaisesta arvosta metallinen jännitesarjassa Korroosion voimakkuus riippuu ko. parin erosta jännitesarjassa teräsvene / sinkkianodi = sinkki uhrautuu alumiinivene / kuparipitoinen myrkkyväri = vene uhrautuu! Galvaaninen korroosio ei tapahdu nopeasti, mutta voi edetä pitkään huomaamattomana Galvaanista korroosiota voidaan rajoittaa valitsemalla materiaalit oikein, eristämällä ja käyttämällä sopivia suoja-anodeja

79 Kaksi elektrolyyttiin upotettua metallia muodostaa pariston. Siitä metallista, joka on alempana jännitesarjassa tulee anodi, ja siitä joka on ylempänä, katodi. Jos ne kytketään yhteen, kulkee ioneja elektrolyytin läpi anodilta katodille ja anodi syöpyy hitaasti pois.

80 Yleisimmin käytettyjen metallien jännitesarja KATODI metalli potentiaali käyttökohteita kulta + 0,20 V Elektroniikkakorttien kantojen liittimissä titaani - 0,10 V kaiteet, akselit, maston osat Monel - 0,11 V pop-niiteissä haponkestävä teräs - 0,20 V kaiteet, akselit, heloitus kupari - 0,22 V sähköjohtimet, maadoituskiskot pronssi - 0,25 V potkurit. Laakerit ruostumaton teräs - 0,35 V kaiteet, akselit. Heloitus messinki - 0,35 V helat lyijy - 0,55 V köli valurauta - 0,78 V köli, moottorin osat rauta - 0,79 V tukirakenteet, runko, peräsin alumiini - 0,85 V masto, kaiteet sinkki - 1,05 V pinnoitteet, sinkkianodit magnesium - 1,09 V makean veden anodit ANODI Taulukon oletuksena on käytetty Suomenlahden 20C merivettä. Alempana taulukossa oleva metalli syöpyy, jos metallien välinen potentiaaliero on yli 0,25 V

81 Muu hapettuminen Kosteus aiheuttaa hapettumista useimmilla metallipinnoilla Erityisen haitallista on liitospintojen hapettuminen sähkölaitteissa: jännitehäviöt / virrankulkuongelmat Erityisen tärkeää on suojata ulkona sään armoilla olevat mittarit, valot ja muut sähkölaitteet Kosteuden syrjäyttävä kontaktispray ja rasva estävät hapettumista tehokkaasti

82 Vuotovirroista johtuva korroosio Vuotovirroista johtuva korroosio on galvaanista korroosiota nopeampaa Syynä on virran kulku suunnittelematonta ja poikkeavaa reittiä pitkin Oman veneen lähistöllä olevat veneet saattavat kuulua tähän piiriin Vuotovirta hakee helpoimman reitin Yleisimpiä syitä ovat: Maasähkökaapelit ja liitokset, joissa vaihe/nolla/suojamaa eivät pysy järjestyksessä Kosteus aiheuttaa hallitsemattomia yhteyksiä

83 Vuotovirroista johtuvan korroosion rajoittaminen Käytä CEE-pistoketta maasähkön kytkentään Pidä maasähkökaapelit kunnossa: ei kosteusvuotoja Veneseurojen tulisi kertoa jäsenilleen vuotovirtojen ehkäisystä Kulutuslaitteina (230 V) tulisi käyttää vain kaksoiseristettyjä laitteita Veneen moottoripiirin voi varustaa kaksinapaisella pääkytkimellä, jolloin myös minus katkeaa koneelta satamassa kytkimen ollessa OFF-asennossa Maasähköjärjestelmän voi varustaa suojaerotusmuuntajalla, jolloin veneen sähköjärjestelmä saadaan eristetyksi ympäristöstä.

84 Ukkonen ja salamointi Parasta suojautumista on välttää ukkosrintamaan joutumista Ukkoseen liittyy salamoinnin ohella muitakin riskejä: kova ja nopeasti nouseva tuuli, aallokko, voimakas sade Salamanisku veneeseen aiheuttaa käytännössä aina vaurioita veneelle tai sen laitteille Laitevaurioita voi syntyä vaikka ukkonen ei ole aivan lähellä ilmassa oleva varaus voi vahingoittaa esim. tuulimittarin maston päässä olevaa anturia.

85 Ukkonen ja salamointi - suojautuminen Koska ukkosrintamaan joutumista ei voi aina välttää on sähkö ja vene-oppaassa esitetty erilaisia keinoja joilla salamointiin liittyviä riskejä voidaan vähentää. Salaman energia on erittäin suuri ja virta kulkee aina helpointa reittiä joka ei välttämättä ole se reitti, joka tuntuu todennäköiseltä! Salama kulkee ilmassa useita kilometrejä, joten muutaman sentin turvaväli tai eriste ei ole salamalle mikään ongelma

86

87

88

89 Keväthuollon tarkistuslista Mittaa jokaisen akun lepojännite. Onko se kaikissa sama? Mikäli jonkun akun jännite on muita alempi, voi akku olla vaurioitunut vaihda akku Lataa akut ja seuraa latausvirran ja jännitteen muutosta. Käynnistä sähköjärjestelmät ja tarkista, että jännite pysyy käyttöalueella. Mikäli jännite ei nouse ja virta ei laske, on jokin akuista vaurioitunut vaihda akku Jos jonkun akun jännite on laskenut merkittävästi voi akku olla vaurioitunut vaihda akku Käy läpi kaikki veneessä olevat sähkölaitteet ja sähköliitokset. 1. Toimiiko laite? 2. Ovatko liitokset tukevasti kiinni? 3. Poista hapettumat ja suojaa liitokset

90 Seurantalista veneilykauden aikana Toimiiko vikavirtasuoja oikein? Maasähköjärjestelmäsi on kunnossa. Vastaako akkujen lepojännite täyden akun varausta? Akkulaturi toimii ja akkujen varaustila on OK Käynnistä sähköjärjestelmät ja tarkista, pysyykö jännite käyttöalueella. Akut ovat kunnossa eikä sähköjärjestelmässä ole merkittäviä vikoja. Käynnistä kone. Nouseeko jännite latausalueelle? Koneen laturi toimii. Jos järjestelmässä on useampia akkupiirejä tarkista, että niihin kaikkiin saadaan lataus. Toimivatko kaikki sähkölaitteet? Jos kaikki laitteet toimivat niin sähköjärjestelmän osalta on kaikki kunnossa. Viihtyisää ja turvallista veneilyä!

91 Sähköturvallisuuden edistämiskeskus ry Särkiniementie Helsinki