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lunes, 24 de septiembre de 2012

La Caída de Tensión en Corriente Continua y su aplicación en la náutica


La resistencia al pasaje de una corriente eléctrica a lo largo de un conductor produce una merma en la tensión al final del mismo y ésta es conocida como “Caída de tensión”. 
La resistencia del conductor es directamente proporcional a la conductividad del material y a la longitud e inversamente proporcional a la sección.


R= ρ*L
        S


Donde:
R es la resistencia en ohms,
ρ es la conductividad del material empleado (para el cobre 0,017 Ω mm2 / metro),
L es la longitud en metros y
S es la sección del conductor en mm2.



En los catálogos o manuales del usuario del equipamiento náutico es muy común que se hable de la caída de tensión porcentual. Por ejemplo, en una bomba de achique es admisible una caída porcentual del 5%, en una línea de iluminación, inodoro eléctrico y bomba presurizadora de agua de un 3%, mientras que en la línea de alimentación de un inverter es admisible una caída de tan sólo el 0,5%.

Hay fabricantes que incorporan en sus manuales tablas que indican  la sección del conductor a utilizar en función de la distancia al banco de baterías (si hacen referencia a cables AWG, ver además el Anexo I); si no lo hicieran así, para una correcta instalación debería utilizarse la ecuación siguiente:



S= L  *  I
     28*∆T


Donde:
S es la sección en mm2,
L es la longitud del conductor desde la batería hasta el artefacto eléctrico conectado,
I es la corriente eléctrica medida en Amperes y
∆T es la caída de tensión en voltios.

Esto significa que si nosotros ponemos un cable de menor sección, la resistencia será mayor y hará aumentar la caída de tensión pudiendo superar el límite operacional del artefacto en cuestión provocando su mal funcionamiento o incluso un daño permanente.

Entre los tantos trabajos que tuve que realizar corrigiendo errores de instalación en barcos, citaré dos que tienen relación directa con la caída de tensión.



Caso 1



El propietario manifestó que cuando el motor del barco se encontraba apagado el motor del inodoro eléctrico giraba muy lentamente (casi sin fuerza) y solamente giraba al régimen correcto de revoluciones cuando el alternador cargaba por encima de 13,3 volts (con el motor encendido y reponiendo carga).


A priori podría suponerse que las baterías podrían estar dañadas, pero revisando la instalación encontré que habían utilizado cable de 0,75 mm2 de sección cuando, de acuerdo a la distancia, debió haberse utilizado cable de 2,50 mm2.



Caso 2



Fui llamado por el dueño para cambiar una bomba presurizadora de agua, quien me comentó que ya se le habían quemado dos bombas anteriormente en el lapso de 3 años. Al revisar la instalación encontré cables de mucha menor sección a la requerida por la distancia al banco de baterías.



Estos dos casos son claros ejemplos de aplicación de las fórmulas antes mencionadas.



En el Anexo II puede observarse una guía de la sección de los conductores a utilizarse de acuerdo a la corriente que circula por el circuito.

Anexo I

Tabla comparativa entre los calibres AWG (American Wire Gauge) estadounidenses y los mm2 de nuestro Sistema Métrico Decimal.


AWG
mm2
18
0.75
17
1.0
16
1.5
14
2.5
12
4.0
10
6.0
8
10
6
16
4
25
2
35
1
50
1/0
55
2/0
70
3/0
95





Anexo II


Según la Norma IRAM 2183 deben utilizarse las siguientes secciones según la corriente nominal circulante por el conductor:


 Sección del conductor de cobre en mm2
Corriente máxima admisible  en Amperes
1
9,6
1,5
13
2,5
18
4
24
6
31
10
43
16
59
25
77
35
96
50
116
70
148





martes, 6 de marzo de 2012

Aprendiendo de un incendio.



Hace unos pocos meses un gran amigo se encontraba alistando su velero para correr  la Copa Buquebus a Punta del Este mientras un mecánico reparaba el burro de arranque del motor interno.   Un rato después  arranca el motor y luego de un par de pruebas el mecánico le pregunta a mi amigo "ya está maestro,  lo dejo en marcha?".  El motor queda en marcha para recuperar la carga de las baterías según la indicación del dueño mientras él plegaba las velas y repasaba el Spi,  pasados unos quince minutos huele a quemado y al mirar hacia su barco ve salir una columna de humo de su interior.  Sube al velero y encuentra la cabina completamente cubierta de negro humo , infructuosamente quiere apagar el motor (diesel) desde el cockpit y no logra detenerlo, con mucha dificultad respiratoria baja a la cabina y corta el suministro eléctrico desde la llave conmutadora de batería, abre la tapa del motor y ve grandes llamaradas, descarga el contenido de su matafuego y no logra controlar al fuego.  Llega entonces el personal del club con dos enormes matafuegos  al descargar el contenido de polvo químico tampoco es controlado el fuego,  comienzan entonces a  arrojar agua a presión y al rato logran extinguir el fuego y un rato después se detiene solito el motor.


Origen del fuego y secuelas

Cuando el motor arranco  el bendix del burro quedo acoplado y los bobinados de este último se recalentaron, produjo un gran corto circuito  y el calor generado derritió la manguera de combustible. El gasoil no se enciende a temperatura ambiente pero el calor generado por el cortocircuito calentó al combustible hasta el temperatura de ignición, la llama generada  encendió al panel Fonac (el mismo utilizado en la tragedia de Cromagnon) y como consecuencia de dicha combustión se produjo la emisión de arsénico que sumado al negro humo impedían la correcta visión y respiración.
La llama también derritió la vaina del cable de apagado mecánico del motor (vulgarmente conocido como estrangulador) y este recién se detuvo cuando se vació totalmente el circuito de combustible.
Debió reemplazarse la totalidad de los cables eléctricos que pasaban por la caja del motor ya que se daño la aislación de estos y toda la línea de combustible.
Como  consecuencia de haber arrojado tanto polvo químico y de una manera “no centralizada” en el foco ígneo (también ayudo la  gruesa nube de negro humo que impedía la correcta visión) las partes metálicas del interior de la cabina comenzaron a corroerse muy rápidamente.

 


Tips para minimizar el riesgo de incendio en nuestro barco.

1.  Mantener bien aireado el barco, libre de aceite y combustible la sentina.  Si el motor de su barco utiliza nafta como combustible haga instalar un aireador automático.

2.  No dejar estopa, trapos ni esponjas de poliéster embebidas en aceite, grasa o combustible en el compartimiento de motor.

3.  Revise la instalación de gas de la cocina y de ser posible instale una electro válvula de corte (en algunos países de origen sajón es obligatorio sus uso en embarcaciones independientemente de su eslora).  
Electrovalvula para gas  con bobina para corriente continua de 12 o 24 Volts.



Algunas compañías aseguradoras internacionales no toman embarcaciones de más de 53 pies con cocinas y hornos que no sean eléctricos por el mayor riesgo que representa tener una garrafa a bordo.



El círculo rojo señala el orificio para el extintor.
4.   Al igual que en las turbinas de los aviones debería existir una tapa de inspección (un orificio con tapa roscada de acceso rápido) a la caja del motor, de manera que podamos inyectar por él el polvo del extintor en caso de ser necesario sin tener que abrir la tapa de motor evitando así el ingreso de oxigeno que haga que se reavive el fuego



. 

Interior de la tapa plastica dela  caja de motor revestida con paneles Halyard  de fabricación inglesa.






5.   Colocar una electro válvula de corte de combustible para poder cortar rápidamente el  suministro de combustible desde el tablero de mando del motor ubicado en el cockpit . No son caras y  puden  evitarnos un gran dolor de cabeza si hay un principio de incendio en el barco.











Cinta Autoadhesiva de Aluminio.

Debe ser utilizada para sellar la unión entre dos placas. 





6. Para aislar y proteger  el interior de la caja de motor Utilizar unicamente paneles ignífugo-acústicos con barrera de aluminio, son caros pero  son de excelente calidad y desempeño. estan recubiertos en la cara exterior por una película de aluminio  que y en el medio posee una plancha de un polimero que posee identicas propiedades mecánicas que el plomo , deben sellarse entre sí con cinta autoadhesiva de aluminio.



NO UTILIZAR NUNCA pegamentos a base de tolueno como el conocido Cemento de  contacto,  utilizar  cementos  libres de solventes como el SikaBond® AT-Universal.

























Panel aislante marca Halyard de fabricación inglesa.  Es ignifugo y no libera arsenico  con el fuego como los paneles acusticos  utilizados en salas de audio.







7.   Si su barco no está en un club o marina y lo tiene en el fondo de su casa instalar un detector de humo y fuego.

8.  Haga instalar en el tablero eléctrico llaves termo magnéticas en lugar de fusibles o relevadores térmicos ya que tienen un tiempo de corte muy inferior a estos últimos.

9.  No deje conectado ventiladores, calo ventores o demás artefactos eléctricos en su barco mientras usted no permanezca a bordo.

10.   Si su barco aun posee fusibles cuando cambie los quemados hágalo por elementos similares y no por otros de mayor amperaje al requerido en ese circuito.

11.  Tómese el tiempo necesario para imaginar qué haría en su barco si tuviese fuego a bordo,  un extintor descarga la totalidad de su contenido en aproximadamente  10 segundos si usted recién se pone  a pensar el procedimiento a seguir cuando libera la válvula del matafuegos lo más probable es que se vacié este antes de que usted haya decidido que va a hacer.   






lunes, 23 de enero de 2012

Alternador auxiliar acoplado a la línea de eje


Básicamente consiste en acoplar mecánicamente un nuevo alternador a la línea de eje, de modo que cuando gira la hélice impulsada por el agua al desplazarse el barco a vela, el generador entregue corriente eléctrica para cargar las baterías. 
Naturalmente debemos poner el motor en punto muerto para que la hélice gire libremente impulsada por la corriente de agua generada por el desplazamiento del barco. 

¿Nos vamos de crucero?

Quienes me conocen bien saben  mi admiración por  Nueva Zelanda, su gente  y costumbres; las siguientes líneas son una traducción de un artículo que leí de la revista neozelandesa “BOATING New Zealand” sugiriendo una manera sistemática para hacer la lista previa a una singladura en crucero de más de 50 millas con algunos agregados de mi autoría.
Es muy importante tener una buena caja de herramientas a bordo, aunque usted no sepa arreglar su barco puede encontrar a alguien que si sepa pero si no cuenta con las herramientas adecuadas poco podrá hacer.

El método consiste en hacer una lista con todas las  tareas a realizar.  Una vez realizada la lista propia, hable con algún amigo/conocido que ya haya ido al destino elegido y pregúntele como  fue su viaje, luego haga lo mismo con  alguien que navegue mucho más  que usted o con su viejo instructor y pregúntele qué llevaría en su lugar (seguramente de estas conversaciones surjan varios elementos para agregar a su lista).
A la derecha de la columna con los elementos/tareas agregue 3 columnas: A, B y C.  

La columna A corresponde a todo lo imprescindible (en esta columna ponga una cruz a aquellas tareas que indefectiblemente deban hacerse antes de la partida: reparaciones y mantenimiento,  compra de  repuestos, elementos de seguridad y supervivencia, documentos,  caja de herramientas, reaprovisionamiento de agua y combustible).

La columna B es lo necesario: básicamente está compuesta por las provisiones y medicamentos.

La columna C corresponde a lo deseado: como ser vino, cerveza,  champagne,  whisky y toda bebida espirituosa que apetezca;  chocolate, golosinas y todo aquello que le guste a usted y los suyos. Y que no sea vital para su alimentación y supervivencia.

Al momento de estibar asegúrese de que estén cumplimentadas todas las Tareas A,  comience a guardar lo B y si queda espacio, lo C.


Caja de herramientas
  • Alicate de corte oblicuo.
  • Atornillador/Agujereadora de mano recargable.
  • Cizalla (adecuada para cortar la jarcia y eslabones de la cadena de su barco).
  • Cuter.
  • Destornilladores Planos y Phillips de varias medidas y buena calidad.
  • Espátulas de 1 y 4  pulgadas de hoja.
  • Juego de llaves combinadas.
  • Juego de llaves Allen.
  • Juego de tubos.
  • Linterna y pilas de repuesto.
  • Llave de cadena.
  • Llave inglesa (2 medidas).
  • Llave saca filtros.
  • Llave saca bujías.
  • Martillo (2 medidas).
  • Mechas (medidas varias).
  • Pinceles de 2  o 3 medidas.
  • Pinza de fuerza (tipo chapista).
  • Pinza de puntas.
  • Pinza para aros Seeger  internos y externos.
  • Pinza pico de loro.
  • Pinza tipo electricista.
  • Pinza Amperométrica o Tester.
  • Soldador eléctrico y estaño.


Repuestos
  • Aceite para motor.
  • Aceite para caja de cambio.
  • Aceite hidráulico.
  • Aerosol WD40.
  • Ánodo.
  • Agua destilada y líquido anticongelante (cantidad y tipo que lleve el circuito interno de su motor).
  • Cemento de contacto.
  • Chavetas de acero inoxidable (varios tamaños).
  • Cinta 3M.
  • Cinta aisladora y termo contraíbles de varios diámetros.
  • Cinta auto soldable para cables.
  • Cinta de termo fusión para caños y mangueras (también conocida como cinta SOS)
  • Crema Epoxi.
  • Fusibles varios.
  • Filtro de aire  (2).
  • Filtro y Pre filtro de combustible  (2).
  • Guindola.
  • Hélice de fortuna con una chaveta ajustada para el eje.
  • Juego de correas (2).
  • Juego de juntas para motor,  bomba de agua.
  • Kit de reparación de inodoro.
  • Manguera para combustible del mismo calibre que la utilizada en el barco.
  • MANUALES (motor,  VHF, GPS, tridata, piloto automático, inverter, etc.)
  • Sellador a base de siliconas (con y sin protección UV).
  • Rotores para bomba de agua (2).
  • Sella roscas.
  • Timón  de fortuna.
  • Tornillos y arandelas de acero inoxidable (varios tamaños).
Si la embarcación es de una eslora considerable y usted va a un país lejano no estaría de más llevar un juego de inyectores, mangueras de presión para línea de combustible.


Usando la guindola en puerto



Sellador aplicado en la fogonadura del mástil



Pinza de fuerza, suplantando a un morse averia

Atornillador y agujereadora de puño 

recargable




Portamechas (se puede conseguir
 en casas donde venden artículos
 de plástico)


Kit para bomba de agua, rotor, junta
 y glicerina.


Pinza amperométrica























Forma práctica de guardar tornillos, 
arandelas,  tuercas y chavetas.




Pinza para aros seeger



Llave de cadena