Un yate o una embarcación comercial es un activo importante que merece la mejor protección disponible contra la corrosión y la puesta a tierra de seguridad. Aunque los revestimientos protectores y los ánodos pueden ayudar a proteger su embarcación, se necesita un método más fiable para hacer frente al circuito de corrosión galvánica creado por la conexión a tierra.

El problema de la corrosión galvánica:

Cada vez que una embarcación se conecta a la red de tierra, el casco y el sistema de propulsión se conectan al sistema de tierra de la costa y a otras embarcaciones adyacentes (también conectadas a la red de tierra) a través del conductor de tierra del cable de tierra. Esta conexión, aunque necesaria por motivos de seguridad, crea una célula de corrosión galvánica en la que intervienen metales distintos entre embarcaciones y entre una embarcación y el sistema de puesta a tierra en tierra.

 

1. Ánodo: superficie metálica que cede iones metálicos (se corroe).
2. Electrolito: medio que conduce la corriente iónica entre el ánodo y el cátodo.
3. Cátodo: superficie metálica que capta iones metálicos.
4. Enlace metálico: una vía metálica continua que permite el paso de la corriente del cátodo al ánodo.

 

Los aislantes galvánicos Dairyland combaten la corrosión galvánica

Un método sencillo que elimina esencialmente este problema de corrosión galvánica consiste en insertar un aislador galvánico debidamente clasificado y certificado en serie con el conductor de puesta a tierra del cable de alimentación del barco a tierra. La función del aislador galvánico es proporcionar continuidad de CA al conductor de puesta a tierra (necesaria para la seguridad en caso de fallo de CA) y bloquear el flujo de la corriente galvánica causante de la corrosión. De este modo se elimina eficazmente el circuito de corrosión galvánica al tiempo que se mantiene la puesta a tierra de seguridad.

 

Selección de productos:

Los aisladores galvánicos de Dairyland están dimensionados para corresponder a la capacidad de corriente alterna en estado estacionario del servicio de energía en tierra, que también proporciona una capacidad de falla de corriente alterna asociada apropiada. Si se planea una ubicación alternativa o se espera una corriente de fallo más alta, hay otros métodos disponibles para clasificar los productos. Esto puede incluir el dimensionamiento de los productos en función de las corrientes de defecto conocidas, la coordinación con los disyuntores aguas arriba o la coordinación con el tamaño y la ampacidad del conductor de puesta a tierra. Póngase en contacto con nosotros si necesita más información.

Tamaño de la alimentación desde tierra	30A	Doble 30 A	50A	Doble 50 A	100A	200A
Recommended Dairyland Galvanic Isolator	GI-50/60A-FSP	GI-50/60A-FSP	GI-50/60A-FSP	GI-100A-FSM	GI-100A-FSM	GI-200A-FSM

 

Método alternativo de selección de productos - Corriente alterna de defecto

Los aisladores galvánicos de Dairyland normalmente se dimensionan para que coincidan con el valor nominal de CA en estado estacionario del servicio de energía en tierra, que normalmente también proporciona un valor nominal de falla de CA asociado apropiado. Si se planea una ubicación alternativa o se espera una corriente de fallo más alta, hay otros métodos disponibles para clasificar los productos. Esto puede incluir el dimensionamiento de los productos en función de las corrientes de defecto conocidas, la coordinación con los disyuntores aguas arriba o la coordinación con el tamaño y la ampacidad del conductor de puesta a tierra. Póngase en contacto con nosotros si necesita más información.

Cada vez que una embarcación se conecta a una toma de corriente de CA, se establece un circuito galvánico que puede provocar la corrosión de la embarcación y de los componentes de su sistema de propulsión. Cuando existe una unión directa entre metales distintos en un electrolito, se establece una célula de corrosión galvánica. En esta aplicación, la unión directa es el conductor de puesta a tierra del cable de alimentación del barco a tierra, el electrolito es tierra y agua, y los metales del puerto deportivo y del sistema eléctrico de puesta a tierra del puerto deportivo son normalmente diferentes de los metales de una embarcación.

Una forma sencilla de eliminar este circuito causante de corrosión es instalar un dispositivo de desacoplamiento, como un aislador galvánico Dairyland, en serie con el conductor de puesta a tierra de seguridad en el circuito de alimentación del barco a tierra. Esto se puede hacer de dos maneras. Un dispositivo de desacoplamiento puede ser instalado por la marina o el operador del puerto en el lado de tierra del circuito, o puede ser instalado en el barco por el propietario. Cualquiera de los dos lugares de instalación impedirá el flujo de la corriente galvánica causante de la corrosión, conservando al mismo tiempo las características de seguridad del conductor de puesta a tierra, siempre que se utilice un dispositivo de desacoplamiento debidamente clasificado y certificado. La siguiente guía de aplicación trata específicamente de las medidas preventivas que puede adoptar el operador del puerto deportivo o portuario.

 

Toma de tierra efectiva

Cuando se utiliza un desacoplador en el conductor de puesta a tierra de seguridad de un equipo eléctrico, debe cumplir determinados requisitos del código. En EE.UU., el código aplicable es el Código Eléctrico Nacional (NFPA 70). Las secciones más importantes del código son 250.4(A)(5), que define el requisito de "una ruta de puesta a tierra de CA efectiva", y 250.6(E), que permite el uso de un dispositivo de desacoplamiento certificado para "bloquear el flujo de corriente continua objetable". Otros países tienen códigos similares. Un requisito clave de la sección 250.4(A)(5) es que si un desacoplador falla, debe fallar como "cortocircuito". En el modo de cortocircuito, debe seguir siendo capaz de cumplir todos los valores nominales de corriente publicados. Si no se cumple este requisito, no es "una vía de puesta a tierra eficaz". Los productos de Dairyland recomendados para esta aplicación cumplen y exceden este criterio. Es decir, cuando el desacoplador de Dairyland recomendado para esta aplicación se prueba a niveles de corriente que causarán falla, el producto fallará en el modo de cortocircuito y será capaz de transportar corriente muy por encima de cada clasificación de corriente (es decir, corriente de estado estacionario, corriente de falla y corriente de rayo).

En una nota relacionada, los desacopladores que se instalan en una embarcación deben cumplir los requisitos que se definen en la norma A-28 del American Boat and Yacht Council (ABYC). La norma ABYC no exige ni hace referencia a las secciones de la NFPA 70. Sin embargo, ABYC A-28 define una clase de aisladores galvánicos que se consideran "a prueba de fallos" y que, cuando se prueban para garantizar un funcionamiento a prueba de fallos, proporcionan la conexión a tierra efectiva necesaria. El uso en un sistema eléctrico en tierra dependería de la certificación del dispositivo del fabricante y de si permite dicho uso. Dairyland tiene una certificación específica para el uso del producto en sistemas eléctricos en tierra cubiertos por el NEC. Otros dispositivos definidos en A-28 que no se consideran a prueba de fallos deben tener un sistema de supervisión que indique si la unidad funciona, y estos tipos de dispositivos no cumplirían los códigos de conexión a tierra en tierra y no podrían utilizarse.

 

Aplicación típica

En la figura 1 se ilustra esquemáticamente la instalación típica de un dispositivo de desacoplamiento en el lado de tierra de un circuito de corriente alterna de barco a tierra para un servicio monofásico. Criterios similares se aplican a otros tipos de servicios monofásicos o trifásicos que utilizan un conductor de puesta a tierra de seguridad. El dispositivo típico utilizado es uno de los modelos de aislador galvánico de Dairyland elegido para la clasificación de corriente de cable de tierra adecuada, que también selecciona indirectamente la clasificación de corriente de falla de CA. Cuando se coloca en serie en el conductor de puesta a tierra que alimenta el receptáculo del cable de tierra, el Aislador Galvánico de Dairyland bloqueará la corriente de corrosión, permitirá que fluya cualquier corriente alterna y cambiará al modo de cortocircuito según sea necesario para tratar fallas de corriente alterna o conducir corriente de rayos.

 

Corriente de defecto CA

El valor nominal clave de un aislador galvánico utilizado para esta aplicación es la corriente de fallo de CA. La norma ABYC relaciona los valores nominales de corriente alterna en estado estacionario con los valores nominales de corriente alterna de fallo, pero lo más importante es el valor nominal de fallo. Si se selecciona un Aislador Galvánico Dairyland basado en su capacidad de corriente en estado estacionario a la capacidad del cable de tierra, y un usuario siente que hay una mayor corriente de falla de CA disponible en este punto en el sistema, un Aislador Galvánico de mayor capacidad de falla puede ser necesario. La clasificación de falla del producto Dairyland debe exceder la corriente de falla disponible en el sistema, considerando la magnitud de la corriente y el tiempo de duración de la falla. Hay tres métodos típicos para determinar la corriente de falla si este valor no ha sido proporcionado.

1. La corriente de defecto de CA puede controlarse mediante la característica corriente-tiempo de despeje del disyuntor para el circuito de interés y seleccionando un dispositivo con valores nominales que superen los ajustes de la curva del disyuntor. Si se elige correctamente, el disyuntor se disparará antes de que se superen los valores nominales del dispositivo.

2. La corriente de falla puede determinarse indirectamente examinando la capacidad de corriente-tiempo del tamaño del conductor de puesta a tierra en el cual se insertará el dispositivo de Dairyland y seleccionando un dispositivo que tenga valores nominales que excedan los valores nominales de capacidad del cable. Estos datos pueden determinarse a partir de las tablas de capacidad de cortocircuito de los cables, como la de ICEA en la norma P-32-382-2007.

3. El enfoque más conservador es determinar la máxima corriente de falla disponible en las terminales del transformador aguas arriba y clasificar el dispositivo de Dairyland para cumplir con ese valor. Los datos de la placa de características del transformador contienen la información adecuada para calcular este valor.

Si necesita ayuda con cualquiera de estos métodos, o con otros aspectos de clasificación y aplicación con respecto a los aisladores galvánicos o desacopladores de Dairyland, por favor contáctenos.

 

 

Notas:

1. Desacoplador: Dispositivo de aislamiento CC/acoplamiento CA. Recomendado: Modelos de aisladores galvánicos de Dairyland. Listado según NFPA 70, Artículo 250.4(A)(5), 250.6(E).
2. No instale el desacoplador en serie con el neutro secundario.
3. Observe las marcas de polaridad al instalar el desacoplador.
4. No puede haber ninguna unión entre el conductor neutro y el conductor de puesta a tierra aguas abajo del dispositivo de desacoplamiento porque esto puentearía el desacoplador.
5. Se recomienda un dispositivo de desacoplamiento por recipiente, (para evitar la unión de los recipientes entre sí a través de los conductores de puesta a tierra, lo que establecería una célula de corrosión galvánica de recipiente a recipiente). Sin embargo, esto dependerá de si este panel de alimentación da servicio a varios recipientes y de si el desacoplador puede situarse en un pedestal o caja de conexiones de modo que el recipiente de interés quede aislado de todas las demás tomas de tierra/recipientes.
6. Se aplican procedimientos de instalación similares a otros servicios monofásicos y trifásicos que utilizan un conductor de puesta a tierra de seguridad.
7. Si tiene alguna duda sobre los procedimientos de instalación adecuados, póngase en contacto con Dairyland para obtener ayuda.

Los sistemas de puesta a tierra de seguridad en tierra están diseñados para proteger su embarcación y otras cuando están conectadas a la red eléctrica de tierra. Sin embargo, esta medida de seguridad puede afectar a los cascos y componentes metálicos de las embarcaciones debido a la presencia de metales distintos en el sistema de toma de tierra y en su embarcación. Ayudada por las propiedades electrolíticas del agua, esta corrosión galvánica acabará dañando el sistema de propulsión y el casco de su yate.

Revestimientos protectores y ánodos de sacrificio pueden ayudar a prevenir la corrosión, pero el método más fiable de eliminar la corrosión en su barco es mediante la instalación de un dispositivo de aislamiento galvánico. Colocando un Dairyland GI en serie con el conductor de tierra para el cable de toma de corriente:

• Bloquea el flujo de corriente continua (galvánica) que puede corroer su embarcación.
• Garantizar que la corriente alterna pueda fluir a tierra durante un rayo o un fallo de corriente alterna.
• Proporciona tranquilidad con un diseño a prueba de fallos y una vida útil prácticamente ilimitada

Basado en nuestra experiencia con productos similares en la industria de energía, Dairyland fabrica modelos de Aisladores Galvánicos a un nivel más alto de rendimiento porque reconocemos las implicaciones de seguridad y responsabilidad debido a una conexión a tierra inadecuada. Dairyland trae esta experiencia a la industria marítima ofreciendo un enfoque mucho más completo y conservador a la puesta a tierra de barcos y aislamiento galvánico.

 

Diseño fiable y a prueba de fallos

El American Boat and Yacht Council redactó la norma A-28, que incluye criterios para aisladores galvánicos y el requisito NEC de conexión a tierra de seguridad en todas las condiciones. Gracias a los esfuerzos y el ejemplo de Dairyland, la norma incluye disposiciones para el diseño a prueba de fallos, garantizando una conexión a tierra efectiva incluso cuando se prueba hasta los límites de la corriente nominal del conductor. Esta conexión a tierra de seguridad garantizada es una característica de seguridad crítica. Todos los dispositivos de Dairyland están clasificados como a prueba de fallas y vienen con altos niveles de capacidad de falla de CA, que exceden las clasificaciones requeridas por A-28.

Además, cada dispositivo está clasificado con altos niveles de protección contra fallos de CA, así como una clasificación significativa de corriente de sobretensión de rayo. Durante un fallo de CA o un rayo, el aislador cambiará instantáneamente a conducción, pasando toda la corriente de la embarcación a tierra. Estas importantes clasificaciones del producto garantizarán que el aislador resista estas condiciones y minimice las posibilidades de fallo.

 

Construcción marina robusta

Otros aisladores del mercado generan grandes cantidades de calor, lo que no es ideal para un entorno marino. Estos productos están diseñados para compensar el calor mediante disipadores o aletas de refrigeración, rejillas de ventilación abiertas o incluso pequeños ventiladores, todos ellos posibles puntos de fallo.

Diseñado para un entorno marino con condiciones duras, el aislador galvánico Dairyland está herméticamente sellado contra la humedad y hasta la fecha no se conoce ningún límite a su vida útil. Su diseño elimina la necesidad de disipadores de calor o aletas, y cada modelo viene con un alto valor nominal de corriente alterna en estado estacionario, para igualar o superar el valor nominal del cable de barco a tierra. Este robusto diseño hace que el Dairyland GI no requiera mantenimiento alguno. Históricamente, en todas las líneas de productos, en el mundo marino y en la industria energética, la tasa de fallos de Dairyland es inferior al 0,001%, por lo que puede estar tranquilo sabiendo que su compra superará cualquier expectativa.

 

Verificación por terceros

En el núcleo de la filosofía de diseño de Dairyland está el deseo de ofrecer productos robustos que duren. Nuestros clientes pueden mirar nuestras certificaciones extensas de terceros como un indicador de nuestro compromiso al rendimiento del producto. En todas partes, los productos de Dairyland se someten a pruebas de laboratorios independientes y nuestros aisladores galvánicos cumplen y exceden el estándar de la industria marina ABYC A-28 y también están certificados por UL para cumplir con los requisitos del código eléctrico nacional para "trayectoria efectiva de conexión a tierra". Nuestros productos se utilizan por todo el mundo en una variedad de ambientes ásperos, de ajustes marinos a las tuberías del desierto y se confían en para realizarse.

El capitán David Rifkin, experto en cuestiones de puesta a tierra de seguridad en embarcaciones, detalla cómo protegerse de la corrosión galvánica entre componentes unidos de metales distintos en el mismo casco. Este artículo se publicó en el número de febrero/marzo de 2010 de Professional Boatbuilder.

En este artículo, publicado anteriormente en Technical Exchange en diciembre de 2006, el capitán David Rifkin, experto en cuestiones de seguridad de puesta a tierra en embarcaciones, analiza los pormenores de la instalación de transformadores en el sistema eléctrico de una embarcación. En este artículo se tratan los temas de los métodos de polarización y aislamiento, haciendo hincapié en la seguridad del personal en cada uno de ellos.