Electricidad marina: Cómo solucionar cualquier problema a bordo

Jun 26, 2023

Después de las averías del motor, la falla eléctrica es la segunda razón más común por la que un yate queda varado. Duncan Kent explica cómo solucionar problemas con su sistema eléctrico marino

Si tiene problemas con su electricidad marina, comience con las baterías.

Electricidad marina: Cómo solucionar cualquier problema a bordo

Si alguna vez sufre una pérdida total de energía, el lugar obvio para comenzar a solucionar el problema es en las baterías.

A los barcos más antiguos con varios propietarios anteriores se les habrán agregado muchos extras a lo largo de los años e, inevitablemente, algunos no se habrán instalado con el estándar adecuado, lo que puede causar todo tipo de problemas al tratar de localizar una falla.

Si las terminaciones de su batería están corroídas o cubiertas con residuos ácidos (a menudo causados ​​por falta de ventilación), afloje y retire todos los cables conectados, teniendo cuidado de marcar primero su designación.

La clave para una fácil resolución de problemas es etiquetar cada cable de forma indeleble, idealmente agregando esta información al diagrama de cableado de la embarcación.

Revisa periódicamente la correa de tu alternador. El calor y la fricción eventualmente lo desgastarán.

Luego, limpie el interior y el exterior de los terminales de la batería con un paño húmedo, antes de lijar ligeramente con papel de lija fino (no lana de alambre) y untarlos con grasa de silicona antes de volver a apretar cada conexión.

Mientras lo hace, tenga en cuenta que las abrazaderas de la batería suelen ser cónicas, por lo tanto, afloje completamente los pernos de sujeción de los terminales antes de volver a colocarlos en los terminales, asegurándose de que encajen bien.

Si se realizan demasiadas conexiones directamente a los terminales de la batería, pueden surgir complicaciones.

Un mejor método es usar barras colectoras positivas y negativas, tomando un solo cable a la barra colectora desde cada terminal de la batería, con el fusible grande apropiado en la alimentación positiva.

Esto le permitirá utilizar terminales de anillo engarzados y aislados adecuados, preferiblemente del tipo sellado termorretráctil.

Si sufre de bajo voltaje constante, desconecte y separe las baterías, deje que cada una se asiente durante unas horas antes de medir el voltaje en sus terminales, luego cargue cada batería por separado con un cargador de red simple de una sola etapa hasta que esté al 100 %. cargado.

La mejor manera es leer la corriente que ingresa a la batería y cuando cae alrededor del 2 % de la capacidad de la batería (es decir, 2 A para una batería de 100 Ah), con un voltaje de alrededor de 14,4 V+, se puede considerar que está completamente cargada.

Un regulador externo ayudará a controlar el alternador de un yate con mayor precisión y eficiencia

Deje que las baterías se asienten durante la noche y, por la mañana, si una todavía muestra un voltaje particularmente bajo (por ejemplo, <12,5 V), intente colocar una carga conocida a través de ella (lo ideal es un foco o una bombilla de filamento de faro delantero de automóvil) y ver cuánto tiempo. la batería tarda en descargarse al 50% (12,15 V).

Si es cuestión de minutos, es poco probable que la batería sea buena.

Puede llevarlos a un garaje y hacer que prueben la carga, pero esto solo es realmente útil para los tipos de arranque y tal vez algunas baterías de "ocio" económicas, no para las baterías de tracción de ciclo profundo y AGM.

Identificar una falla eléctrica puede ser una tarea desalentadora

Muy a menudo, en un banco de baterías múltiples, una celda puede sufrir un cortocircuito en una sola batería, lo que hace que las otras buenas fallen.

Las pistas obvias son si una batería se está calentando, secando, hinchando o gaseando excesivamente mientras consume una cantidad de corriente sin precedentes.

Eliminar el defectuoso lo antes posible podría permitir que los demás se recuperen, pero no siempre.

Si sus baterías están cargadas y hay energía en el panel de interruptores, pero no llega a su dispositivo, entonces no tiene más remedio que "hacer sonar" el cable con un multímetro o una batería pequeña y una bombilla.

Compruebe que el terminal del interruptor esté limpio y bien conectado antes de seguir el cable por la embarcación.

Si hay energía en un extremo y no en el otro, es muy probable que haya un fusible, un disyuntor o un cruce dudoso en algún lugar de la línea.

No es raro encontrarse con cables que son demasiado pequeños para el trabajo, a menudo debido a que los propietarios agregan elementos adicionales al circuito sin actualizar el tamaño del cable.

Retirar los cables facilita la resolución de problemas con la electricidad marina

Hay muchas tablas en línea que muestran el tamaño correcto de la sección transversal del cable para una distancia de circuito conocida, corriente de carga y caída de voltaje.

Si encuentra un fusible o disyuntor fundido o quemado a lo largo de la línea, verifique la carga máxima con la capacidad de carga del cable.

Si se ha vuelto demasiado pequeño para el aumento de la carga, tendrá que eliminar parte de la carga o actualizar el cable, asegurándose de reemplazar los cables positivo y negativo.

El cableado de tamaño insuficiente puede provocar problemas con el sistema eléctrico marino

Las causas más probables de una mala conexión son los bloques de terminales baratos e inadecuados, como las tiras de "bloques de chocolate" de las tiendas de bricolaje con bloques de acero y tornillos.

Estos odian la humedad y se corroerán en unas pocas semanas a menos que se unten con grasa y se sellen en una caja hermética.

Si los encuentra durante la solución de problemas, reemplácelos con bloques de grado marino decentes.

Mientras lo hace, corte, recorte y vuelva a terminar los cables con casquillos engarzados o terminales de anillo.

No use soldadura, ya que esto crea un punto duro que puede hacer que el cable se rompa.

Otra causa común de falla es el uso de disyuntores clonados y baratos, que se ha descubierto que se disparan muy por debajo de su capacidad indicada o se derriten lentamente bajo carga continua.

Nunca ahorre dinero en protección de circuitos o algún día se arrepentirá.

La herramienta más útil para solucionar problemas con el sistema eléctrico marino es un multímetro.

Los simples son baratos y, a menudo, adecuados para tareas básicas, aunque le recomiendo que gaste un poco más para obtener uno con una pinza amperimétrica de CC que le permitirá medir el flujo de corriente a través de un cable sin tener que desconectar ningún cable.

También es de gran ayuda si tiene instalado un monitor de batería, que indicará de un vistazo (algunos incluso de forma remota en un teléfono inteligente) qué corriente entra y sale del banco de baterías y su estado de carga (SoC) aproximado.

Hay algunas cosas importantes que debe recordar acerca de las baterías. Una batería de plomo-ácido de cualquier tipo nunca debe descargarse por debajo del 50% de su capacidad o morirá prematuramente.

Un monitor de batería le permite ver la salida de un vistazo, lo que lo ayuda a identificar problemas con sus sistemas eléctricos marinos

Una estimación aproximada para aquellos con solo un voltímetro es de 12,15 V en reposo (sin carga ni carga durante al menos cuatro horas).

Las baterías inundadas de celda abierta deben revisarse y rellenarse con agua destilada al menos una vez al mes, o una vez a la semana si extrae cargas pesadas y las recicla regularmente.

A las baterías de plomo-ácido también les gusta recargarse completamente de forma regular. La recarga parcial es una de las causas más comunes de falla prematura de la batería.

Los medidores de estado de carga (SoC) del monitor de batería no siempre son precisos para mantenerlos, por lo que requerirían reinicios de parámetros frecuentes.

El corazón del sistema eléctrico marino de un barco

Pero hay otras formas de verificar el SoC de un banco al recargarlo, como se mencionó anteriormente.

Una vez descansado después de la carga, el voltaje debe permanecer alrededor de 12,7 V-12,8 V sin carga.

No tiene sentido medir el voltaje de una batería cuando está bajo carga a menos que esté verificando la caída de voltaje o específicamente probando para ver cómo se mantiene bajo presión.

Ninguno de estos consejos es relevante para un banco de baterías de iones de litio de ningún tipo, ya que tienen características y parámetros de carga totalmente diferentes a los de las baterías de plomo-ácido.

Los voltajes de la batería por debajo de 13,5 V cuando el motor está en marcha pueden deberse a numerosos problemas.

Los yates de crucero suelen tener un medio para dividir la carga entre la batería de arranque y el banco doméstico, manteniéndolos aislados cuando el motor está apagado.

Pero estos dispositivos fallan, haciéndole creer a uno que el alternador no está funcionando.

Algunos alternadores, particularmente en yates de aguas azules, tienen instalado un regulador externo.

Un alternador es esencialmente un generador eléctrico. Crédito: Graham Snook/Yachting Monthly

Esto pasa por alto el regulador incorporado y controla el alternador de manera mucho más precisa y eficiente, a menudo teniendo en cuenta las temperaturas tanto del alternador como de las baterías.

Estos pueden fallar, haciendo que parezca que el alternador ha fallado.

La única forma de determinar si ese es el caso es desconectarlo y volver al regulador interno original, un proceso que podría implicar volver a soldar algunos cables en el interior.

En el mar, o lejos de la asistencia profesional, casi siempre habrá formas de superar los problemas de carga, pero pueden ser complejos, por lo que necesitará un poco de conocimiento interno.

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En pocas palabras, la salida de un alternador depende del nivel de voltaje en su terminal de detección (campo).

A 12v completos, emitirá su carga máxima en la terminal B+.

Por lo tanto, siempre que su rectificador esté funcionando y haya desconectado cualquier regulación externa, puede alimentar el voltaje de la batería directamente a la terminal de campo a través de un interruptor, para que se cargue, después de lo cual la mayoría de los alternadores se autoexcitan, por lo que puede apagarlo nuevamente. .

Si los diodos rectificadores explotan, son relativamente económicos de reemplazar, por lo que siempre vale la pena intentarlo antes de deshacerse de todo el alternador.

Muchos yates de crucero están equipados con relés de aislamiento de batería, el más popular es el relé de detección de voltaje (VSR) o el relé de carga automática (ACR), que detectan una fuente de carga en cualquiera de los terminales y luego se encienden si ese voltaje alcanza la parte superior del relé. umbral de voltaje de conmutación (generalmente 13.3v+).

Esto conecta las baterías de inicio y ocio para cargar ambas simultáneamente. Algunos de los primeros modelos solo detectaban en un terminal, pero esto cambió rápidamente a detección dual.

Aunque generalmente es confiable, un VSR a veces puede fallar o causar problemas con la vibración de contacto (encender y apagar rápidamente), generalmente solo aparente cuando hay una fuente de carga adicional, como energía solar directa al banco doméstico, en cuyo caso es mejor usar un relé de detección de encendido más simple o reemplace el relé por completo con un cargador de batería a batería (DC-DC).

Un cargador de batería DC-DC a batería

Este último se comporta como un cargador de red 'inteligente', excepto que descarga la batería de arranque y alimenta la carga al banco doméstico de manera controlada en varias etapas, esencial si tiene un banco doméstico de iones de litio, ya que los diferentes voltajes cargados forzarán un VSR/ACR para permanecer encendido permanentemente.

Un problema común con un relé es cuando se alimenta una corriente demasiado alta a través de él.

Si agota las baterías de su casa muy bajas, cuando enciende el motor y el VSR detecta la carga en la batería de arranque, se encenderá y enviará inmediatamente una corriente muy alta desde el alternador.

Un relé de detección de voltaje

Por esta razón, el relé debe tener la misma clasificación que la corriente de salida máxima de su alternador, con los tamaños de los cables coincidentes y con fusibles en consecuencia.

He visto casos en los que los contactos del relé se han soldado, manteniendo las baterías conectadas de forma permanente, agotando así la batería de arranque junto con las domésticas.

Para verificar esto, desconecte el relé con el motor apagado y mida a través de sus dos terminales grandes de batería con un ohmímetro (multímetro probador de continuidad).

Un cortocircuito total indica que el relé está permanentemente activado.

Para superar este problema temporalmente, puede colocar un interruptor de aislamiento de servicio pesado o un relé simple (clasificado para la corriente del alternador) entre los dos para cargar, pero recuerde apagarlo para desconectar la batería de arranque cuando el motor no esté funcionando.

Cada vez más propietarios que desean que sus barcos se parezcan más a sus hogares están instalando inversores para alimentar sus numerosos dispositivos de 220v.

Sin embargo, muchos tienen poca idea de cuánta energía puede extraer un inversor cargado de su banco de baterías doméstico.

Los inversores no solo consumen energía, incluso cuando están inactivos, sino que también extraen corrientes de CC masivas.

Por ejemplo, un secador de pelo de 1kW consumirá alrededor de 100 A, un microondas 150 A y un calentador de ventilador 200 A+, lo que requiere un cableado grueso con fusibles y terminaciones de alta calidad para evitar que una mala conexión arrastre todo el lote.

El bajo voltaje puede causar problemas en el molinete del ancla. Crédito: Graham Snook/Yachting Monthly

Las baterías de plomo-ácido no se llevan bien con un consumo de 200 A y reducirán seriamente la capacidad de su banco.

Un nuevo banco de baterías AGM de 200 Ah completamente cargado estaría al 50 % de SoC después de unos 15 minutos de una carga tan pesada, incluso menos a medida que la batería envejece.

Escucho tantas historias de inversores que entran en modo de alarma, o simplemente se apagan después de unos segundos, casi siempre causados ​​por baterías descargadas, conexiones deficientes, cables de tamaño inadecuado o disyuntores y fusibles quemados.

La primera prueba fácil es colocar un voltímetro en los terminales de CC del inversor y tomar una lectura cuando enciende la carga de CA.

Muchos dispositivos de CA requieren una avalancha inicial de corriente, que vuelve a caer a un nivel inferior continuo después de unos segundos.

Por esta razón, al especificar su inversor, debe tener en cuenta al menos un aumento de potencia inicial del 50 %.

Lleve siempre consigo un multímetro digital de calidad para resolver los problemas con su sistema eléctrico marino

Otras cargas pesadas que comúnmente causan dolores de cabeza son los propulsores de proa y los molinetes de ancla.

Algunas embarcaciones los conectan a la batería de arranque del motor, pero esto generalmente requiere una longitud muy larga de cable de gran diámetro desde la popa hasta la proa.

Escatimar en el tamaño provoca una caída de voltaje, lo que a su vez aumenta la corriente consumida y, a menudo, quema los cables y los interruptores, lo que provoca incendios.

Otros tienen baterías separadas hacia adelante para llevar la carga a través de cables más cortos, pero esto presenta problemas para cargarlos.

Para tomar la carga desde el alternador hasta la batería de proa también se requieren cables bastante grandes, especialmente cuando el motor está en marcha y la batería de proa está baja, lo que obliga al alternador y a la batería de arranque a proporcionar gran parte de la corriente requerida.

La forma más segura es instalar un dispositivo limitador de corriente, como un relé sensor de voltaje limitador de corriente (CVSR), que permitirá que la batería de proa se cargue automáticamente, pero desconecte el enlace si la carga se acerca a los límites del circuito.

Una vez más, los problemas de baja tensión se detectan fácilmente utilizando un voltímetro sobre los terminales del molinete cuando está en funcionamiento.

La energía solar trae un nuevo conjunto de complicaciones, la más común es la carga baja, casi siempre debido a la sombra del panel, cableado de tamaño insuficiente o conexiones deficientes.

La mayoría de los paneles solares vienen con conectores a prueba de agua tipo MC4, pero si necesita extenderlos, obtenga los cables de extensión adecuados con enchufes y tomas correspondientes.

Los conectores multivía MC4 están disponibles para conectar paneles en paralelo.

Un controlador de carga ayuda a identificar el bajo voltaje del panel solar

Al conectar un controlador con terminaciones tipo tornillo, es mejor engarzar una férula al cable para proporcionar una conexión sólida contra el tornillo desnudo.

Otros controladores están diseñados específicamente para conexiones de cables desnudos y generalmente tienen placas de sujeción en sus terminales.

Sin embargo, estos a menudo pasan desapercibidos, lo que hace que el instalador coloque el cable en el lado equivocado de la placa al apretar, lo que provoca que se caiga o se haga una conexión de alta resistencia.

Siempre tira del cable cuando hayas terminado para asegurarte de que esté bien asegurado.

El sombreado o las malas conexiones podrían ser la razón por la que sus paneles solares no funcionan

Otro error común es conectar los paneles al controlador antes de conectar el controlador a las baterías.

Los controladores solares deben conectarse primero a la batería para que puedan detectar el voltaje del sistema y configurarse con los parámetros correctos.

Hacerlo en el orden incorrecto a menudo significa que el controlador no se enciende y puede dañar los modelos menos protegidos.

Un voltímetro digital (DVM) es invaluable para solucionar problemas eléctricos de CC o CA.

Son baratos de comprar y la mayoría ofrece un rango de voltios, amperios y ohmios (resistencia), además de un zumbador de prueba.

Para medir el voltaje, enchufe el cable de prueba +ve (Rojo) en el enchufe VΩmA y el -ve (Negro) en el común (Comm).

Luego configure el rango, generalmente 20vdc para cableado de 12v. Para voltios de CA, deje los cables en los mismos orificios pero cambie al rango de CA.

Los DVM baratos solo miden hasta 10Adc y no AC. Para medir miliamperios (mA), deje los cables en los enchufes de voltios pero configure el DVM en el rango de mA.

Por encima del rango de mA, mueva el cable de prueba +ve al enchufe 10Adc.

Luego ingrese al circuito quitando un cable de un dispositivo, colocando una sonda en el cable y la otra nuevamente en el dispositivo.

Dará una lectura negativa si tiene la polaridad incorrecta, pero no se hará daño.

Si dejas el cable +ve en la toma de Volts (muy común), el fusible interno se quemará, al igual que si te pasas de los 10A.

Para corrientes más altas, compre un DVM 'estilo abrazadera', que cuesta un poco más pero le permite medir la corriente sin desconectar ningún cable.

Medir la resistencia puede ayudar a localizar conexiones deficientes o cables dañados.

Coloque los cables en los mismos enchufes que para la prueba de voltios, pero establezca el rango DVM en ohmios (Ω) o kiloohmios (KΩ).

Para comprobar si hay una rotura en un cable, coloque los cables en los enchufes VΩmA y cambie a la configuración de continuidad (símbolo de altavoz).

Al tocar ambas sondas, sonará un zumbador. Para cables largos, es posible que deba extender los cables de la sonda.

El mejor método para terminar un cable en un bote es con una terminal engarzada o férula.

Trate de encontrar aquellos que tienen un cilindro de cobre estañado y una cubierta termorretráctil autosellante que calienta para envolver la junta.

Estos brindan una seguridad óptima tanto en la fuerza física como en la resistencia a la humedad.

Si está haciendo muchos cambios de cableado, entonces compre una engarzadora estilo trinquete de buena calidad.

En un yate, los cables deben terminar con un anillo ondulado para mayor seguridad y resistencia a la humedad. Crédito: Duncan Kent

Tenga en cuenta que los terminales y las férulas vienen con cubiertas de diferentes colores que representan el tamaño de cable recomendado.

Recuerda, no asumas nada. Comience en la fuente de alimentación y avance metódicamente hacia el elemento defectuoso, no al revés.

Tome notas claras y fotografías antes de desconectar cualquier cable.

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