Instalaciones eléctricas de un buque
La capacidad de sobrecarga, tal como se especifica
La resistencia al frío de todos los circuitos
El equilibrio eléctrico
El equilibrio mecánico
Los interruptores automáticos instalados de baja tensión deben cumplir los siguientes requisitos para la clase de servicio previsto, estos parámetros específicos son los que exigen la norma IEEE para las instalaciones a bordo y deben cumplirse estrictamente cada una de ellas: Interruptores de circuito de potencia instalados en baja tensión deben cumplir con
los requisitos de la norma IEEE C37.13-1990 o la norma IEC 60947-2. Cuando se instala en baja tensión, metal-enclosed, de conformidad con el estándar IEEE C37.20.1-1993 o IEC 60947-2, los interruptores serán del tipo extraíble .
Los interruptores de potencia con las barreras de aislamiento adecuadas también puede ser instalado en cuadros de distribución de frente muerto por UL o IEC 60947-2 891-1998. Estos interruptores serán del tipo extraíble.
Los interruptores automáticos en caja con aislamiento de circuitos serán del tipo removible, y los interruptores automáticos de caja moldeada serán montados en marinas de frente muerto extraíbles (plug-in) (conectores de línea y carga) para facilitar el mantenimiento y la sustitución, sin un corte de cuadro completo.
Todos los autobuses, tanto de alimentación y de conexión a tierra, en el cuadro de distribución será de cobre. Todas las juntas deberán ser de estaño y se instala por medio de tuercas, pernos y arandelas de tipo Belleville o medios similares de bloqueo.
Los bloques de terminales deben ser proporcionada en el marco o en los paneles interiores montados en el marco, estrechamente adyacente al bucle del cableado para paneles articulados para desconectar los cables.
Las transformador de corriente (TC) devanados secundarios no se fusionan. Los cables secundarios de los transformadores de corriente deberán ser conectados a través del transformador de corriente de cortocircuito bloques de terminales antes de conectar a los componentes o bloques de terminales.
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Instalaciones eléctricas de un buque El cableado de panel de control interno para el control y los circuitos del instrumento deben ser de tipo SIS, equivalente de tipo para el SIS y el cumplimiento del requisito de la prueba VW-1 llama, o un hilo conductor que cumpla los requisitos de la norma IEC 60502-1 y IEC 60332-1. Los tamaños mínimos serán los siguientes: Para los circuitos de control de 15 AWG (1,5 mm2 para los sistemas de cableado IEC, ver 1.7), para los circuitos de instrumentos de 18 AWG (1.0mm2), o según lo permitido por el estándar IEEE C37.201987 o IEC 60947.
Las conexiones a paneles con bisagras debe ser con alambre de tipo extra-flexible. Todos los grupos de cableado interno deberán sujetarse adecuadamente a los paneles de la centralita o el marco, de tal manera que para evitar el roce, el corte del aislamiento, o un movimiento excesivo causado por la vibración.
Todos los cables de alimentación deben asegurarse adecuadamente para evitar el movimiento.
Cabe mencionar que la IEEE (Institute Electrical and Electronics Engineers ) regula todos las bases eléctricas de un buque mediante el IEEE Standard 45que constituye la base de toda ingeniería eléctrica marina en los Estados Unidos.
El estándar IEEE 45 la práctica eléctrica a menudo se aplica a los buques de apoyo mar adentro y buques de perforación GOM, especialmente aquellos que están Estados Unidos IEEE 45 es la práctica recomendada para la instalación eléctrica de a bordo sobre la base de las prácticas estadounidenses. transatlánticos
y
buques
El alcance de esta norma se aplica a los buques
para
el
uso
en
ríos,
lagos,
bahías,
etc.
A pesar de ABS ha sido la migración hacia la CEI basadas en reglas, se sigue reconociendo el equipo estadounidense y las prácticas.
ABS está involucrado en el
proceso de revisión en curso de la IEEE 45 para ayudar a garantizar la norma se considera una norma reconocida de la práctica eléctrica aceptable con arreglo a las Normas.
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Instalaciones eléctricas de un buque Normas exigidas por la United Stades Coast Guard United Sated Coast Guard es responsable por el cumplimiento de las normas y regulaciones de los barcos en los Estados Unidos. El equipo erétrico para toda la gama de buques que caen bajo la jurisdicción del Coast Guard está sujeto a las reglas emitidas por este organismo.
Generalidades que exigen el Coast Guard: Instalaciones eléctricas en los buques debe asegurarse de: Mantenimiento de los servicios necesarios para la seguridad en condiciones normales y de emergencia condiciones. Protección de los pasajeros, tripulación, otras personas, y el buque de la eléctrica peligros. El mantenimiento de la integridad del sistema mediante el cumplimiento de la aplicación requisitos del sistema (IEEE, NEC, IEC, etc) a la que tiene la revisión del plan sido aprobada. El
material
combustible
debe
ser
evitarse
en
la
construcción
de
eléctrica
equipo.
La colocación de los equipos. El equipo eléctrico debe ser arreglado, en la medida de lo posible, para evitar daños mecánicos a los equipos de la acumulación de polvo, vapores de aceite, vapor o líquidos que gotean. Los aparatos que el arco puede ser ventilado o estar en compartimentos ventilados en el que los gases inflamables, ácidos humos y vapores de aceite no se pueden acumular.
Variaciones de Tensión y frecuencia A menos que se indique lo contrario, el equipo eléctrico debe funcionar a las variaciones de al menos ± 5 por ciento de la frecuencia nominal y 6 por ciento a '10 por ciento. A continuación una tabla que indica las tensiones normalizadas:
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Instalaciones eléctricas de un buque Alumbrado
Potencia
Generadores
115 A (DC)
115 A y 230 A (DC)
120 y 240 A (DC)
115 A (AC)
115-220-440 A (AC)
120-230-450 A (AC)
Fuente de alimentación Los requisitos de energía, la generación de fuentes: La capacidad total de las fuentes de la nave de generación eléctrica de servicios requeridos debe ser suficiente para las cargas de servicio del buque. Con fuente de servicio de la generación del buque de mayor capacidad se detuvo, la capacidad combinada de la fuente de la nave restante del servicio de generación eléctrica o de las fuentes debe ser suficiente para alimentar los servicios necesarios para proporcionar las condiciones normales de funcionamiento de propulsión y la seguridad, y condiciones mínimas de habitabilidad. Los servicios de habitabilidad se encuentran la cocina, calefacción, aire acondicionado (si están instalados), la refrigeración doméstica, la ventilación mecánica, el saneamiento y el agua dulce. La capacidad de servicio del barco de fuentes generación debe ser suficiente para el suministro de las cargas de la nave de servicios sin el uso de una fuente generadora que es dependiente de la velocidad o la dirección de los motores de propulsión principales o de los ejes. Los generadores de funcionamiento deben proporcionar una continua e interrumpida fuente de poder para el servicio del buque y cargar bajo condiciones normales de funcionamiento. Cualquier cambio de velocidad o movimiento del buque el acelerador no debe causar una interrupción en el servicio de carga del buque. Un generador accionado por un propulsión principal unidad (tal como un generador de eje) que es capaz de proporcionar eléctrica potencia continuamente, independientemente de la velocidad y dirección de la propulsión eje, puede ser considerado uno de los generación de buques de servicio establece requerido.
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Instalaciones eléctricas de un buque Un motor principal-dependiente Es un generador que no es capaz de proporcionar energía eléctrica continua puede ser utilizado como un generador suplementario siempre que un buque del servicio requerido generador o generadores que tienen suficientes capacidad para suministrar el del buque cargas de servicio puede ser automáticamente puesta en acción antes de la-de los motores principales generador dependiente de disparo en línea debido a un cambio en la velocidad o la dirección de la unidad de propulsión principal.
Múltiples fuentes de energía. La falta de cualquier fuente de energía generadora de un solo conjunto, como una caldera, diesel, turbinas de gas, turbina de vapor, o no debe hacer todos los grupos electrógenos se requieren a ser inoperable .
Barco muerto La planta generadora de cada recipiente autopropulsado debe proporcionar los servicios eléctricos necesarios para iniciar la planta de propulsión principal de un barco en condición muerta. Si el generador de emergencia utiliza una parte o la totalidad de la electricidad, la energía necesaria para iniciar la propulsión principal el generador de emergencia debe ser capaz de proporcionar energía a todos los sistemas de alumbrado de emergencia interna sistemas de comunicaciones, y detección de incendios y sistemas de alarma, además de la potencia utilizada para iniciar el planta de propulsión principal.
Servicio de suministro de transformadores Si los transformadores que se utilizan para suministrar energía a la nave el servicio del sistema de distribución requerido por esta parte para los buques y las unidades móviles de perforación mar adentro, deben poseer ser al menos dos transformadores instalados, independientemente de potencia. Con el transformador más grande fuera de servicio, la capacidad de las unidades restantes debe
ser suficiente para suministrar el servicio del
buque cargas.
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Instalaciones eléctricas de un buque El sistema de suministro de un barco constará de los transformadores de corriente dispositivos de protección, y cables, normalmente se encuentra en el sistema de media tensión y baja tensión del buque.
Equipos eléctricos y accesorios. En los compartimentos o zonas que contienen los tanques o bombas de manejo que no sea de grado E productos derivados del petróleo, no hay instalaciones eléctricas, ni los equipos eléctricos deberán ser instalados o utilizados sin la aprobación de una Clase I, Grupo D lugar peligroso y etiquetado así por Underwriters Laboratories, Inc., u otros laboratorios reconocidos. Todo el equipo eléctrico, instalaciones y accesorios dentro de 10 pies de una toma de salida de humos o una toma de dispensación deberá ser a prueba de explosión y se etiquetarán como prueba de explosión por Underwriters Laboratorios, Inc., o de otro reconocido laboratorio de la oratoria, como adecuado para la clase I , Grupo D atmósferas.
Tablero de alumbrado normal Cada
tablero
debe
cumplir
con
la
sección
23.1
de
la
norma
IEEE
45.
[CGD 94-108, 62 FR 23908, 01 de mayo 1997]. Cada tablero debe tener un incombustible recinto que cumple [CGD 94-108, 61 FR 28279, 4 de junio de 1996]
Ubicación Cada tablero debe ser accesible pero no en un bunker o una bodega de carga, excepto una bodega de carga en un ro-ro buque. [CGD 94-108, 61 FR 28279, 4 de junio de 1996] La puerta de cada gabinete del tablero que sea accesible a cualquier pasajero debe tener un dispositivo de bloqueo. (a) Cada tablero unidad de conmutación deben estar numeradas. (b) Cada tablero debe tener: (1) Un titular de la tarjeta de circuito directorio; (2) Un directorio circuito que cuenta con: (i) La designación de cada circuito; (ii) Una descripción de la carga de cada circuito, (iii) el régimen o el ajuste de la sobre corriente dispositivo de protección para cada circuito.
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Instalaciones eléctricas de un buque
Equipos de Protección Sobre la protección actual de los equipos eléctricos deben cumplir con los siguientes lineamientos: (a) Los aparatos (b) Los generadores, (c) Los motores, circuitos de motores y controladores (d) Transformadores,
Sistema de la Integración Las características eléctricas de cada dispositivo de protección más corriente debe ser compatible con otros dispositivos y su coordinación deben ser considerados en el diseño del sistema de protección completa.
Las características eléctricas de los dispositivos de protección más actuales pueden diferir entre las normas. La intercambiabilidad y compatibilidad de los componentes que cumplen con estándares diferentes no se puede asumir. [CGD 94-108, 61 FR 28279, 4 de junio de 1996]
Protección de los conductores. El propósito de protección sobre corriente para conductores es abrir el circuito eléctrico si la corriente alcanza un valor que va a causar una temperatura excesiva o peligrosa en el conductor o aislamiento del conductor.
Un conductor de puesta a tierra está protegido contra sobre corriente si un dispositivo de protección de una calificación adecuada o ajuste es en cada conductor no puesto a tierra del mismo circuito.
Cada conductor debe ser protegido de acuerdo con su capacidad de conducción de corriente, a excepción de un conductor para los circuitos siguientes, que deberán cumplir las siguientes características: (1) circuitos de propulsión, (2) circuitos de dirección, en el capítulo (3) circuitos de motor,
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Instalaciones eléctricas de un buque (4) Cable flexible cable y accesorio para los circuitos de iluminación
Sistemas por debajo de 1.500 kilovatios. En los siguientes cortocircuitos hay que hacer hipótesis para un sistema con una capacidad de generación agregada por debajo de 1500 kilovatios, a menos que los cálculos detallados de conformidad con se presenta: La máxima corriente de cortocircuito de un sistema de corriente directa se debe asumir que es 10 veces el total de las corrientes normales de clasificación generador de más de seis veces el total de las corrientes asignadas de todos los motores que pueden estar en funcionamiento. La máxima asimétrica de cortocircuito de un sistema de corriente alterna se debe asumir que es 10 veces el total de las corrientes normales de clasificación, además de generador de cuatro veces los agregados corrientes asignadas de todos los motores que pueden estar en funcionamiento. El promedio del circuito asimétrica de cortocircuito de un sistema de corriente alterna debe ser asumida como 81/2 veces el total de las normales de corrientes nominales del generador más 31/2 veces el total de las corrientes asignadas de todos los motores que pueden estar en funcionamiento.
Sistemas de 1.500 kilovatios o más. Los cálculos deben ser presentados para sistemas con una capacidad de generación total de 1.500 kilovatios o más mediante la utilización de uno de los métodos siguientes:
Los cálculos exactos con impedancia real y los valores de la reactancia de los componentes del sistema.
Los cálculos estimados con el Mar del Comando Naval de Sistemas de Diseño de Hoja de Datos DDS 300-2.
Los cálculos estimados con la norma IEC 363.
Los cálculos estimados fueron dados usando un procedimiento de análisis de mercado establecido para utilidad o aplicaciones industriales.
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Instalaciones eléctricas de un buque Reglamentaciones de la American burea Of Shiping (ABS) para las instalaciones eléctricas en los barcos .
Los planes por lo general deben ser enviados electrónicamente a ABS. Sin embargo, las copias impresas también serán aceptadas.
Diagrama de una línea
Un diagrama de la línea de sistemas de distribución principal y de emergencia de energía para mostrar:
Generadores: Valoración del KW, voltaje, corriente, frecuencia, número de fases, factor de potencia.
Motores: kW o hp, voltaje y corriente.
Controladores de Motor: tipo (directo en línea, estrella-triángulo, etc), desconectar los dispositivos, sobrecarga y las protecciones de mínima tensión, paradas de distancia, según corresponda.
Transformadores: kVA, tensión nominal y la corriente, conexión de bobinado.
Circuitos: designaciones, el tipo y tamaño de los cables, ajuste de disparo y la clasificación del circuito de protección dispositivos, la carga nominal de cada circuito, las características de disparo de emergencia de disparo y preferenciales.
Pilas: tipo, voltaje, capacidad nominal, la protección del conductor, placas de carga y descarga.
Diagramas esquemáticos Manual de usuario para los siguientes sistemas deben ser presentados. Cada circuito en los diagramas es para indicar el tipo y el tamaño de ajuste de disparo por cable, y clasificación del dispositivo de circuito de protección, y clasificar capacidad de la carga conectada.
• Iluminación general, normal y de emergencia • Luces de navegación • Interior de las comunicaciones
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Instalaciones eléctricas de un buque
• Alarma de emergencia general • Los sistemas de seguridad intrínseca • Generador de emergencia de partida • Sistema de dirección de engranajes • Detección de incendios y sistema de alarma
Los datos de cortocircuito Los máximos calculados de cortocircuito valores actuales, tanto los valores simétricos y asimétricos, disponible en los cuadros de distribución principal y de emergencia y las juntas de aguas abajo de distribución. Calificación de última hora y las capacidades de toma de los dispositivos de protección. Se puede hacer referencia a la publicación IEC 61363-1 instalaciones eléctricas de los buques y unidades móviles fijas de alta mar - Parte 1: Procedimientos para el cálculo de corrientes de cortocircuito en las tres Fase A.C. Dispositivo de protección de Estudio de Coordinación. Esto es para ser una organizada tiempo actual
estudio
de
todos
los
dispositivos
de
protección,
tomada
en
serie,
desde
el
la utilización del equipo a la fuente, bajo diversas condiciones de corto circuito. El tiempo actual estudio es para indicar la configuración de largo tiempo de retardo de disparo, a corto tiempo de retardo de disparo, e instantáneo disparo, según corresponda. Cuando un relé de sobre intensidad se proporciona en serie y adyacente al circuito dispositivos de protección, las características de funcionamiento y el tiempo actual-del relé se deben considerar para la coordinación. Típicos térmicas resistir curvas de capacidad de los generadores son para ser incluidos, según corresponda.
Máquinas Rotativas Para las máquinas rotativas de 100 kW (135 CV) y otra destinada a los servicios básicos (primaria y Servicios de enseñanza secundaria) o para indicados en 4-8-3/Table 7, planos que indiquen los siguientes datos son : el montaje, distribución de los asientos, los arreglos de terminales, ejes, de acoplamiento, el acoplamiento de tornillos, el estator del rotor y los detalles junto con los datos de
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Instalaciones eléctricas de un buque calificación completa, la clase de aislamiento diseñado, temperatura ambiente y aumento de la temperatura, el grado de protección de los cerramientos, pesos y velocidades de piezas giratorias.
Cuadros de distribución Los planes que muestran los arreglos y detalles se indican a continuación deben presentarse para la principal y cuadros de distribución de emergencia, servicios esenciales, servicios indicados en 4-83/Table 7, carga de la batería y descarga de tablas para emergencia o una fuente transitoria de energía:
• Vista frontal • Diagrama esquemático • Capacidad de dispositivo de protección y ajuste • Las características de disparo de emergencia de disparo y preferenciales • Alimentación interna para el control y la instrumentación • Tipo y tamaño de los controles internos y el cableado de la instrumentación • El tamaño, el espaciado, los acuerdos de refuerzo, la capacidad nominal de transporte de corriente y de cortocircuito actual de barras. Además de una descripción escrita de las funciones automatizadas y las operaciones de la planta eléctrica.
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Instalaciones eléctricas de un buque
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Instalaciones eléctricas de un buque Fase inicial Para los controladores de motor de 100 kW (135 CV) y otra destinada a los servicios básicos (primaria y Servicios de enseñanza secundaria) o para indicados en 4-8-3/Table 7, planos que indiquen los siguientes datos son que deben presentarse: vista frontal, el grado de protección de la caja, diagrama esquemático, corriente de ejecutar la protección de motor, y el tipo y el tamaño de cableado interno.
Centros de Control de Motores Para los centros de control de motores con cargas totales de 100 kW (135 CV) y otra destinada esenciales los servicios (primaria y secundaria) o para los servicios indicados en 4-8-3/Table 7, planos que indiquen la siguientes datos deben ser presentados: vista frontal, el grado de protección de la caja, esquemática diagrama, número actual de funcionamiento de la protección del motor, y el tipo y el tamaño de cableado interno.
Sistemas Eléctricos Las disposiciones de esta sección se aplican a la generación de energía eléctrica a bordo y los sistemas de distribución. Los sistemas de alta tensión y sistemas de propulsión eléctrica, además, están sujetos a las disposiciones de la Sección 4-8-5. Para los sistemas de CC, a menos que se especifique lo contrario en esta Sección y 4-8-5 / 7, véase la Norma IEC 60092 Publicaciones – 201, 60092-202 y 60092-301.
Fuente de energía eléctrica El número y capacidad de los generadores El número y la capacidad de los grupos electrógenos de ser suficiente en condiciones normales de navegación marítima uno cualquiera de ellos en reserva para llevar a las cargas eléctricas de los servicios esenciales y para condiciones mínimas de habitabilidad, según se define en 4-8-1/7.3.3 y 4-8-1/7.3.4, como aplicable. Véase también 4-8-2/3.11. Además, cuando la energía eléctrica es necesaria para restablecer propulsión, la capacidad de ser suficiente para restablecer la propulsión de la embarcación en conjunción con otro tipo de maquinaria, en su caso, de una condición de buque apagado, como se define en 4-1-1/1.9.6, dentro de treinta minutos después del apagón. Véase también 4-8-2/3.1.3.
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Instalaciones eléctricas de un buque Consideración de arranque del motor de corriente En la selección de la capacidad de un grupo electrógeno, una atención particular es que debe darse a la partida corriente de los motores que forman parte del sistema. Con uno cualquiera de ellos en reserva como un modo de espera, los grupos electrógenos restantes, que operan en paralelo y en un principio llevar las cargas en 4-8-2/3.1.1, han de tener capacidad suficiente con respecto al más grande que el motor inactivo esencial en la embarcación de manera que el motor se puede arrancar y la caída de tensión ocasionada por su corriente de arranque no causará ningún ya se está ejecutando el motor a los equipos de control de pérdida o abandono. Los límites de la tensión transitoria variación bajo cargas aplicadas repentinamente-deben estar en conformidad con 4-8-3/3.13.2 Para los buques equipados con hélices de babor a estribor eléctrica a motor para ayudar a las maniobras, el arranque y funcionamiento de este motor puede ser apoyado por todos los generadores instalados, siempre se hacen arreglos de manera que su partida está condicionada a que los generadores son necesarios disponible y que no causará restricción de la carga inadvertida. En la restauración de la propulsión de una condición de buque apagado (ver 4-1-1/1.9.6), no hay energía almacenada es ser supone disponibles para el inicio de la planta de propulsión, la fuente principal de energía eléctrica y otros máquinas auxiliares esenciales. Se supone que los medios están disponibles para iniciar el generador de emergencia en absoluto veces.
La fuente de energía de emergencia puede ser utilizada para restaurar la propulsión, siempre que su capacidad ya sea sola o combinada con otras fuentes disponibles de energía eléctrica es suficiente para ofrecer al mismo tiempo, esos servicios deben ser suministrados por 4-8-2/5.5.1 de 4-8-/5.5.8. La fuente de energía de emergencia y otros medios necesarios para restablecer la propulsión son tener una capacidad tal que la energía de propulsión de partida necesario se encuentra disponible dentro de 30 minutos del apagón, según se define en 4-1-1/1.9.7. Generador de emergencia almacenado a partir de energía no es ser utiliza directamente para
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Instalaciones eléctricas de un buque iniciar la planta de propulsión, la fuente principal de energía
eléctrica y / o otros
auxiliares esenciales (generador de emergencia no incluidos). Para los buques de vapor, el plazo de 30 minutos debe ser tomado como el tiempo de apagón a la luz-off de la primera caldera.
Energía suministrada por generadores de propulsión Para los buques propulsados por energía eléctrica y la generación de haber dos o más de potencia de voltaje constante conjuntos, el recipiente de servicio de energía eléctrica se puede derivar de esta fuente.
Generadores accionados por un motor de propulsión Accionamiento de Velocidad Constante Un generador accionada por un motor de propulsión capaz de operar de forma continua a una temperatura constante velocidad, por ejemplo, aquellos equipados con hélices de paso variable, puede ser considerado como uno de los generadores requerido por 4-8-2/3.1.1, siempre que el régimen indicado en i) a iii) a continuación se cumplió con: i) El generador y los sistemas de generación son capaces de mantener la tensión y frecuencia de la variación dentro de los límites especificados en 4-8-3/3.13.2 4-8-3/1.9 y bajo todas las condiciones meteorológicas durante la navegación o las maniobras y también en que el barco se detiene. ii) La capacidad nominal del generador y los sistemas de generación esté garantizado durante toda la operaciones dado bajo i) y es tal que los servicios requeridos por 4-8-2/3.1.1 puede ser mantenido en la pérdida de cualquier generador en el servicio. iii) En un acuerdo se hace para poner en marcha un generador de reserva y de la conexión a la central de conformidad con 4-8-2/3.11.
Accionamiento de Velocidad Variable Un generador accionada por un motor de propulsión que no sean capaces de operar de forma continua a una temperatura constante velocidad puede ser utilizado para condiciones
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Instalaciones eléctricas de un buque normales de funcionamiento y habitabilidad del buque, siempre que el régimen indicado en i) a v) siguiente se cumplan. Este tipo de generador no se contará como uno de los generadores requeridos por 4-8-2/3.1.1. i) En adición a este tipo de generador, generadores de calificación suficiente y adecuada son siempre, que constituyen la fuente principal de energía eléctrica requerida por 4-82/3.1.1. ii) Cuando las variaciones de frecuencia en la barra colectora principal exceder los límites siguientes debido a la variación de la velocidad de la maquinaria de propulsión que acciona el generador, los acuerdos son realizado para cumplir con 4-8-2/3.11. Variación de frecuencia permanente: ± 5,5% Variación de frecuencia transitoria: ± 11% (5 segundos) iii) Los generadores y los sistemas de generación son capaces de mantener la tensión y frecuencia de la variación dentro de los límites especificados en 4-8-3/3.13.2 y 4-8-3/1.9. iv) En caso de restricción de la carga-se han tomado medidas, que están instalados de conformidad con 4-8-2/9.9. v) Cuando las máquinas de propulsión es capaz de ser accionada desde el puente de navegación, se dispone de medios o procedimientos están en su lugar para asegurar que la fuente de alimentación a esencial servicios se mantiene durante las condiciones de maniobra con el fin de evitar una situación apagón.
Transformadores y Convertidores Continuidad del suministro (en este caso los transformadores y / o convertidores de formar parte del sistema eléctrico del buque el suministro de servicios esenciales y servicios necesarios para un mínimo de condiciones de habitabilidad, según se definen en el 4-81/7.3.3 y / 4-8-1 7.3.4, el número y la capacidad de los transformadores y / o convertidores son para ser tal que, con cualquier transformador o un convertidor, o cualquiera de las fases uno solo de un transformador fuera de servicio, los transformadores restante y / o convertidores o permanecer fases del transformador son capaces de suministrar energía a estas
cargas
en
condiciones
normales
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de
navegación
marítima.
Instalaciones eléctricas de un buque
Arreglos Cada transformador requerido es que se encuentra como una unidad separada con recinto separado o equivalente, y es para ser servido por circuitos separados en los lados primario y secundario. Cada circuito primario es estar provistos de dispositivos de conmutación de protección en cada fase. Cada uno de los circuitos secundarios se va a proporcionar con un interruptor multipolar aislar. Este interruptor multipolar aislamiento no debe ser instalado en la carcasa del transformador o de sus alrededores, para evitar su daño por el fuego u otro incidente en el transformador.
Transformadores y convertidores para el cargador de la batería Cuando las baterías conectadas al cargador de la batería solo son el único medio de suministro de alimentación de CC a los equipos para los servicios esenciales, tal como se definen en el 4-8-1/7.3.3, el fracaso del cargador de batería sola, en condiciones normales no debe dar lugar, en total la pérdida de estos servicios una vez que las pilas están agotadas. Con el fin de garantizar la continuidad del suministro de energía a ese equipo, una de las siguientes disposiciones se va a proporcionar: (A) Duplicar los cargadores de baterías (B) Un cargador de batería individual y un transformador / rectificador (o de conmutación del convertidor) que es independiente del cargador de batería, siempre con un interruptor de conmutación c) Duplicar transformador / rectificador (o de conmutación del convertidor) unidades dentro de una sola carga baterías, provisto de un conmutado. Los requisitos anteriores no se aplican a lo siguiente: i) El equipo de los servicios esenciales, que contiene un solo transformador / rectificador con
un
alimentador
de
la
oferta
única
de
alimentación
de
CA
al
equipo.
ii) Los servicios que no se utilizan de forma continua, tales como cargadores de baterías para el arranque del motor baterías, etc
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Instalaciones eléctricas de un buque Ubicación de los generadores Al menos una estación de generación (uno o más generadores suficientes para suministrar a los servicios esenciales) se va a colocar en el mismo espacio que el cuadro principal (y transformadores, según sea el caso) de manera que, en la medida de lo posible, la ocurrencia de un incendio, inundaciones o accidentes similares en no más de un espacio no del todo puede interrumpir el suministro eléctrico normal. En un recinto ambiental para la placa interruptor principal tal como puede ser proporcionado por una sala de control centralizado situado dentro de los límites principales del espacio, no debe ser considerada como la separación de la centralita de los generadores.
Sistema de Disposición Cuando la fuente principal de energía eléctrica es necesaria para la propulsión y de dirección de la embarcación, el sistema va a ser dispuestos de modo que, en el caso de la pérdida de cualquiera de los generadores en servicio, el suministro eléctrico al equipo necesario para la propulsión y la dirección y para garantizar la seguridad del buque se mantienen o se restablecen, de conformidad con lo dispuesto en el 4-8-2/3.11.2 o 4-82/3.11.3. Cargar el desprendimiento de los servicios no esenciales y, cuando los servicios necesarios, esenciales secundarios (ver 4-8-1/7.3.3) u otros acuerdos, que puedan ser necesarias, deben ser proporcionados para proteger a los generadores de sobrecarga sostenida. Véase también 4-8-2/9.9.
Operación de un generador único Cuando la energía eléctrica se suministra normalmente por un solo generador, la provisión se debe hacer en caso de pérdida de energía para el arranque automático y la conexión con el cuadro principal de un generador de reserva (s) de capacidad suficiente con el re arranque automático de las máquinas auxiliares esenciales en el funcionamiento secuencial, si es necesario, para permitir la propulsión y de dirección y para garantizar la seguridad del buque. Arranque y conexión al cuadro principal del generador de reserva es para ser preferiblemente dentro de los 30 segundos después de la pérdida de la fuente de alimentación eléctrica, pero en ningún caso en más de 45 segundos.
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Instalaciones eléctricas de un buque Generadores de Operación Múltiple Cuando la energía eléctrica se suministra normalmente por más de un grupo electrógeno de forma simultánea en el funcionamiento en paralelo, el sistema va a ser dispuestos de modo que en el caso de la pérdida de cualquiera de los generadores en servicio, el suministro eléctrico al equipo necesario para la propulsión y la dirección y para garantizar la seguridad de la embarcación será mantenido por el generador restante (s) en el servicio.
Panel de control principal Cuando la fuente principal de energía eléctrica es necesaria para la propulsión del buque, la barra colectora principal es la que se subdivide en al menos dos partes, que están normalmente conectadas mediante interruptores de circuito u otros medios aprobados. En lo que va de lo posible, la conexión de grupos electrógenos y otros equipos duplicados es el caso de empate entre las partes. Instalación a bordo Las disposiciones de esta sección se aplican a todas las instalaciones eléctricas a bordo de los buques. Requisitos aplicables a los tipos de buques específicos, en particular en lo que respecta a las instalaciones en áreas peligrosas
Grado de Caja El equipo eléctrico ha de ser protegido de la intrusión de cuerpos extraños durante el servicio. Para este fin, el grado de confinamiento del equipo eléctrico ha de ser adecuada para su ubicación de la instalación. Los grados mínimos de caja necesaria para lugares típicos a bordo de los buques se encuentran en 4-8-3/Table 2 y han de ser respetadas Panel de control Conmutadores se encuentra en un lugar seco. Espacio de trabajo libre de al menos 900 mm (35 pulgadas) en el la parte delantera del centralita y una distancia mínima de 600 mm (24 pulgadas) en la parte trasera han de ser proporcionado. El aclaramiento en la parte trasera se puede reducir en forma de refuerzos o marcos siempre que no poner en peligro la operatividad y funcionalidad de los cuadros de distribución. Para
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Instalaciones eléctricas de un buque cuadros encerrados enla parte trasera y totalmente útil desde el frente, el aclaramiento en la parte trasera no se requiere, excepto que necesario para el enfriamiento.
Precauciones contra descargas eléctricas A menos que el centralita está instalado en un eléctricamente aislados del piso, no la realización de esteras o rejillas deben ser proporcionados en la parte delantera y la trasera
de
los
cuadros
en
que
las
operaciones
de
mantenimiento
o
Se espera. Cuando el suelo sobre el que está instalado el cuadro de distribución es de eléctricamente aislante la construcción, el nivel de aislamiento de la planta a la tierra es tener al menos 50 MW. Una placa de aviso es que se publicarán en la entrada a la sala central o en el panel frontal panel de control para indicar que el suelo de la habitación es de aislamiento eléctrico de la construcción.
Protección de la fuga del líquido Tubos no están para ser transferido en la vecindad de cuadros. Cuando esto no puede evitarse, tales tuberías han de ser de todas las juntas soldadas o medios deben ser proporcionados para evitar cualquier fuga conjunta en el marco la presión para incidir en el cuadro de distribución.
Instalación del cable Los cables no están para ser instalado detrás ni incrustada en el aislamiento. Pueden, sin embargo, pasan a través aislamiento tal en ángulo recto, siempre que estén protegidos por un tubo continuo con un tubo de embutir en un final. Para penetraciones de cubierta, estos tubos rellenos son para estar en el extremo superior del tubo y para mamparo penetraciones, en el lado sin aislamiento del mamparo. Instalación
Eléctrica
en
la
sala
de
máquinas
de
refrigeración
y
de
carga
Los accesorios eléctricos tales como interruptores, detectores, cajas de empalme, etc instalada en el equipo de refrigeración las habitaciones son para tener IP44 caja y todos los equipos eléctricos es tener IP22 caja. El equipo eléctrico instalado en las bodegas de carga debe ser protegido de daños mecánicos. Todo equipo eléctrico en las bodegas debe tener de carga t IP55.
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Instalaciones eléctricas de un buque Baterías secundarias para la ayuda en la navegación Las Ayudas a la Navegación Marítima (AtoN) son sistemas críticos pensados para estar disponibles para el servicio el 99% del tiempo a lo largo de su vida operativa. Las baterías de acumuladores son una parte esencial de los sistemas de alimentación, por lo que deben estar bien diseñadas, instaladas, utilizadas y mantenidas para poder conseguir este nivel de disponibilidad. Esta guía proporciona directivas de mantenimiento, criterios de operación y manipulación segura de baterías normalmente utilizadas en las Ayudas a la Navegación Marítima. Mientras este documento da recomendaciones generales, los fabricantes de la batería pueden aportar instrucciones específicas de funcionamiento y mantenimiento de la misma.
Tipos de baterías como sistema de alimentación Los tipos de baterías como sistema de alimentación en los servicios de AtoN son: Baterías Primarias (no recargables) y Secundarias (recargables). Baterías Secundarias (recargables)
Baterías de plomo-ácido a. Baterías selladas (sin mantenimiento, válvula de regulación) b. Baterías de electrolito líquido (a las que hay que agregar agua destilada)
Baterías de níquel-cadmio a. Baterías de placa de bolsillo con ventilación b. Baterías de placa sinterizada con ventilación c. Baterías selladas Varios países están haciendo ensayos con baterías de Níquel-metal hidruro y de ion-Litio. Estos tipos se definen en la sección 2.2 G. y 2 H. La elección del tipo de batería se hará en la fase de diseño. Los párrafos siguientes perfilan las ventajas y desventajas de la mayoría de tipos en uso.
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Instalaciones eléctricas de un buque Baterías agm (electrolito absorbido en fibra de vidrio) Ventajas:
- No hay derramamiento (electrolito absorbido) - Alta velocidad de carga
Desventajas: - Las mismas que las baterías de plomo-ácido - Coste más alto
Baterías de níquel-cadmio (placa de bolsillo) con ventilación (industriales) Ventajas: - Fiabilidad excelente - Larga vida (más de 2.000 ciclos, la vida total puede variar entre 8 y 25 años o más, dependiendo de la aplicación y las condiciones en que opere) - Puede resistir problemas eléctricos (como la inversión o sobrecarga), abuso físico y manejo duro en general - Buena retención de carga - Puede tolerar la descarga profunda, lo que habilita el uso de la capacidad total de la batería - La respuesta es buena tanto a alta como a baja temperatura - Almacenamiento a largo plazo excelente (en cualquier estado de carga) - Bajo mantenimiento - Ausencia de ataques corrosivos del electrolito en los electrodos y otros componentes de la celda.
Desventajas - El desprendimiento de hidrógeno puede producir explosiones. - Sobrecalentamiento en baterías por cargadores o instalaciones inadecuadamente diseñadas.
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Instalaciones eléctricas de un buque - Densidad de energía baja. - Coste inicial más alto que las baterías de plomo-ácido. - Contiene cadmio, lo que puede aumentar el coste del reciclaje.
Protección de sobre descarga Las baterías de plomo-ácido se protegerán contra sobre descargas para evitar la pérdida de capacidad debido al sulfatado irreversible. Esto puede lograrse desconectando el consumo cuando la tensión es inferior a la que corresponde a la máxima profundidad de descarga permitida.
NOTA - Las baterías de Níquel-cadmio normalmente no requieren este tipo de protección.
Robustez mecánica Las baterías para aplicaciones fotovoltaicas estar diseñadas para resistir las tensiones mecánicas durante el transporte normal y el manejo rudo. Es posible que se necesite un embalaje y protección adicionales durante el transporte en terrenos difíciles. En boyas ligeras se elegirán las que puedan resistir impactos, vibraciones y aceleraciones, ya que estas pueden estar sujetas a movimientos violentos. El diseño de la batería debe prevenir cualquier fuga del electrolito, dando salida adecuada y proporcionando escape para cualquier gas generado, pero previniendo que el agua no entre en el interior de la batería.
Reciclaje y eliminación de residuos Las leyes y normativas que regulan el reciclado y la eliminación de las baterías están siendo más estrictas cada año. En muchos países, son consideradas residuos peligrosos. Los metales pesados usados, si se gestionan inadecuadamente, dañarán el ambiente; la naturaleza corrosiva de los electrolitos también pueden causar daños si se producen vertidos. Aunque las baterías de litio tienen menor riesgo de polución que las otras, deben tratarse todavía como residuos peligrosos debido a que pueden producir explosiones en algunas circunstancias. Las de plomoácido y de níquel-cadmio son reciclables en la mayoría de los países, aunque las restricciones en el reciclaje de las de níquel-cadmio parecen estar aumentando, junto con los costes asociados. Hay que hacer el esfuerzo de ocuparse de estas baterías correctamente cuando llega
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Instalaciones eléctricas de un buque momento de deshacerse de ellas. En la mayoría de los países hay leyes estrictas que regulan el manejo de los residuos peligrosos. Deben mantenerse además archivos detallados para responder del paradero de las baterías durante todas las fases de su eliminación. Hay que usar transportistas serios para asegurarse que los materiales llegarán al destino y no se quedarán tirados en el borde del camino. El primer punto de contacto para establecer las normas de gestión de residuos debe ser el vendedor de la batería.
Seguridad en su manipulación Las baterías son una parte integral de cualquier sistema, ya sea solar, eólico o híbrido utilizado para ayudas a la navegación. Sin embargo se ha escrito poco acerca de su instalación, mantenimiento, reciclaje, eliminación y seguridad.
Elementos de seguridad en el manejo de baterías Los sistemas de baterías de gran capacidad son una fuente potencial de corrientes de cortocircuito extremadamente altas. Hay que tener mucha precaución en la instalación y puesta en servicio de cualquiera de los componentes del sistema para prevenir cortocircuitos. Las baterías secundarias generan hidrógeno durante el proceso de carga. Cuando la batería alcanza la plena carga, se generan cantidades significativas de hidrógeno. El hidrógeno es muy inflamable y produce explosiones especialmente violentas. Por tanto se deben observar las siguientes medidas de seguridad en todo momento: 1. No fumar y evitar llamas, chispas o arcos en las proximidades de la batería. 2. Examinar el interior del habitáculo donde están instaladas las baterías con un detector de gas apropiado antes de entrar. El compartimento debería disponer de una canalización desmontable y antichispa para la inserción de la sonda y el sensor. 3. Ventilar el emplazamiento cerrado (dejar las puertas abiertas) durante al menos 5 minutos antes de efectuar las labores de mantenimiento. 4. El operario debe descargarse de electricidad estática antes de entrar en contacto con los vasos, tocando una superficie puesta a tierra, como por ejemplo un conductor.
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Instalaciones eléctricas de un buque 5. Los hidrómetros (densímetros) para baterías de níquel-cadmio y de plomo ácido se deben mantener separados y no intercambiarse. 6. Las baterías primarias del tipo despolarizado de aire húmedo y las secundarias de níquelcadmio normalmente contienen un electrolito fuertemente cáustico. Las secundarias de plomoácido contienen una solución fuertemente ácida. Durante la instalación y puesta en servicio de estos tipos de baterías los operarios deberán usar gafas protectoras, delantal y guantes de goma, y tener disponible un punto de suministro de agua dulce para aclararse los ojos.
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Instalaciones eléctricas de un buque Bibliografía American Bureau of Shipping, Guide for crew habitability on workboats. Code of Regulation shipping, United Stated Coast guard. Miguel, Figuera. Electricidad para el barco. Madrid, Editorial escuela Náutica Balear. Sandia National Labs, Handbook for Battery Energy Storage in Photovoltaic Power Systems, May 1980. Sandia National Laboratories, PO Box 5800, Albuquerque, NM 87185-0753, USA.
Sandia National Labs, handbook of Secondary Storage Batteries and Charge Regulators in Photovoltaic Systems, August 1981. Sandia National Laboratories, PO Box 5800, Albuquerque, NM 87185-0753, USA.
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Instalaciones eléctricas de un buque Conclusiones
El sistema eléctrico en un buque es una arte fundamenta, para el funcionamiento de todas las actividades a realizar en el mismo, debido a ello cada una de sus componentes deben estar en óptimas condiciones.
Los organismos encargados de la supervisión y fiscalización de que cada buque cumplas con las normas establecidas son los responsables y encargados de la inspección rigurosa a la cual debe ser sometido toda embarcación para determinar si cumple con las especificaciones establecidas.
Existen muchas organizaciones que establecen distinto parámetros de seguridad, pero todas en si tiene un mismo objetivo que es, asegurarse que cada embarcación cuente con los recurso necesarios para su operación en alta mar.
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