Sửa chữa bảo trì máy tàu và hệ thống điện 3

Điện trở được coi là lực cần trở sự chuyển động có hướng của các điện tử trong dây dẫn.. Nguễn điện được cung cấp từ máy phát điện gắn với động cơ die- sel, do đó bạn cần biết sự tiêu t

(ương 10

HỆ THỐNG ĐIỆN TRÊN TÀU THUYỀN

AN TOÀN ĐIỆN

Nước bình ắc quy

Chất điện phân trong bình ắc qui là

dung dich acid sulfuric Néu dung dich này

văng vào người bạn, sẽ làm thủng áo quần

và gây phỏng da Đừng bao giờ ghé sát

mắt để xem xét mực nước bình vì khí độc

trong bình bốc ra ngoài đủ để làm hại

mắt, thậm chí gây mù Bạn nên đeo kính

bảo hộ khi làm việc gần các bình ắc qui

Nếu chẳng may nước bình văng vào bạn,

hãy rửa ngay bằng nước sạch (không rửa

bằng nước biển, vì phản ứng giữa dung

dịch acid của bình ắc qui với nước biển sẽ

cho khí clor bay ra, có thể gây tử vong)

Hãy dùng bicacbonat natri (Na,CO,) để

trung hòa những chỗ nước bình vương vãi

Khi chạm hai đầu dây dẫn từ hai cực

ắc qui, bạn thấy chỗ chạm phát ra tia lửa

Hình 10.3 Chú ý khi vặn ví cọc bình

điện Dây dẫn nhỏ cũng tạo tia lửa điện

nhưng yếu hơn vì dòng điện bị bạn chế

bởi kích cỡ dây dẫn và cầu chì Tuy nhiên

tia lửa sẽ rất nguy hiểm nếu gặp khí dễ

cháy Vì vậy, bạn phải lau kỹ sàn tàu,

không còn hơi nhiên liệu hoặc propane,

sau đó mới kiểm tra hệ thống điện

Khí dễ cháy nổ

Khi dang nap dién, hydro và oxy sẽ

thoát ra, do chúng nhẹ hơn không khí nên

chúng không lắng xuống đáy mà tích tụ

trong buồng máy Do đó, điều quan trọng

là buồng máy phải thoáng khí

it

Hình 10.4 Nổ khí trong bình acquy

Đừng bao giờ vận hành hệ thống điện

trong khi đang nạp bình Các bình điện

dù được đặt ở nơi rất thoáng vẫn tích tụ

khí hydro và oxy ở phía trên các ngăn

bình điện

Hỏa hoạn

Cháy là hậu quả thường thấy nhất của

việc đặt đường dây điện không chuẩn hoặc

bất cẩn Điện trở làm cho dây dẫn nóng

lên Dây điện nhỏ, nối kết sơ sài, vỏ dây

ran, nứt, đều có thể tạo nên trở kháng

mạnh và nguy hiểm Dây dẫn bị nóng sẽ

gây hậu quả nguy hiểm nếu tiếp xúc với

chất dễ cháy như giấy, vải, nhựa polyester

hoặc đồng thau ở các cọc acquy, không

dùng loại bằng thép hoặc nhôm

Cầu chì Mạch điện chuẩn đôi khi cũng gây nguy

cơ cháy nếu bị quá tải Sự ẩm ướt và rung động trên tàu thuyển làm cho đường dây dẫn điện đễ bị chạm mạch bất ngờ, gây

ra sự quá tải dòng điện Cầu chì hoặc cầu

đao có tác dụng ngăn chặn sự cố này bằng

cách ngắt nối kết dây dẫn nếu đồng điện

vượt mức an toàn

Mọi mạch điện trên thuyén đều phải

có cầu chì hoặc bộ ngắt điện ở bên đây

nóng (Ngoại lệ là mạch cung cấp cho động

cơ khởi động) Cầu chì bảo vệ dây dẫn,

không bảo vệ thiết bị mà dây dẫn cung

cấp điện Cầu chì và bộ ngắt điện cần đặt

Đa số thuật ngữ bạn cần biết khi lắp

đặt đường dây trên thuyển sẽ được trình

bày theo từng tình huống cụ thể Còn phần

này nói về 4 thuật ngữ là những khái niệm

cơ bản về điện mang tên các nhà khoa

học thế kỷ 18,

Amp

Amp, viết tắt của chữ ampere, là đơn

vị đo cường độ đòng điện Dòng điện di

qua dây dẫn được xác định về lý thuyết là

số lượng electron (điện tử) đi qua một đơn

vị tiết điện đây dẫn trong một đơn vị thời

gian

Volt

Volt là đơn vị đo điện áp Về lý thuyết,

điện áp là sự chênh lệch số lượng điện tử

giữa hai đầu dây dẫn

Ohm

Ohm là đơn vị đo điện trở Điện trở

được coi là lực cần trở sự chuyển động có

hướng của các điện tử trong dây dẫn

thực hiện hoặc tiêu thụ công Động cơ công

suất cao sẽ hoạt động nhiều hơn (chẳng hạn đẩy chiếc thuyền lớn hơn hoặc đẩy thuyền chạy nhanh hơn) Đơn vị đo công suất động cơ diesel thường là mã lực (HP), còn điện năng thường được đo bằng watt

Số watt của bóng đèn càng cao, ánh sáng càng mạnh

Công suất điện được tính theo công thức P = V x I trong đó P là công suất

(watt); V la điện áp (volt); và I là cường

độ dòng điện (ampere)

Tính toán tải điện

Trên tàu thuyển thường dùng nhiều

trang thiết bị điện Nguễn điện được cung

cấp từ máy phát điện gắn với động cơ die-

sel, do đó bạn cần biết sự tiêu thụ điện

của các thiết bị này, tránh gây quá tải

cho động cơ động cơ Bảng 10.1 giới thiệu

định mức tiêu thụ điện năng của một số

thiết bị điện thông dụng Định mức này

được tính theo công thức P=V.I, trong đó

V được quy chuẩn theo điện áp acquy 12

volt thông dụng, bạn chỉ cần nhân giá trị

dòng điện (amp) trong bảng với 12 là có

kết quả tính theo Watt

MẠCH ĐIỆN

Điện năng cung cấp cho các trang thiết

bị trên tàu thuyền đều từ acquy hoặc máy

phát điện thông qua các mạch điện tương

ứng Mạch điện là hệ thống khép kín gồm

nguồn điện, dây dẫn, thiết bị bảo vệ (câu

chì, câu dao,.), khí cụ đo (nếu có), công

tắc điều khiển, bộ nối kết và thiết bị tiêu thụ điện năng Theo quy ước, dòng điện

từ cực đương sang cực âm, nhưng trong

thực tế, dòng điện trong dây dẫn kim loại

là dòng điện tử chạy từ cực âm sang cực đương

Dòng điện từ acquy là dòng điện một

chiêu (dc) Khi đảo cực nối kết, chiêu đồng điện cũng thay đổi, điều này được gọi là

đảo cực tính Các thiết bị chiếu sáng và cấp nhiệt sẽ vận hành bình thường từ

nguồn acquy nếu đảo cực tính, nhưng động

cơ điện dc sẽ đổi chiều quay nếu đảo cực

tính, các mạch điện tử khi đảo cực tính sẽ không vận hành, thậm chi bi hu héng Mạch điện chỉ hoạt động khi có dong

điện đi qua, được gọi là mạch kín Nếu mạch điện bị gián đoạn ở vị trí bất kỳ (đứt dây dẫn, mở công tác hoặc cầu dao,

) dòng điện sẽ đừng lại, được gọi là mạch

Bảng 10.1 Công suất tiêu thụ của một số thiết bị trên tàu thuyền (điện 12V)

Tdi neo 150.0 Đèn lái (3 màu} 0.8

Bộ lái tự động 07 Đèn pha 10.0

Quạt buồng lái 92 TV (13 inch) 3.5

Quạt buồng lái kiểu xoay 1.2 Buồng vệ sinh 40.0

Đèn buồng lái (8w) 97 Máy ghỉ tốc độ 0.1

Đèn hải đồ (25w) 0.8 Máy tầm ngư (phát) 30.0 Đèn la bàn 0.1 Bộ khởi động 150.0 Đèn sản tàu 6.0 —(diesel 1800W)

Máy dò độ sâu 0.2 Đèn chớp 10

Bộ báo khí cháy 03 VHF (thu) 05

Bộ định vị hàng hải 05 VHF (phát) 5.0

Radio phat 30.0 Xử lý chat thai 45.0

Lò viba (600W) 100.0 Phong kế 9.1

Bdm (nước tắm) 2.0 Td fanh hodc ham lanh-nhd 5.0

180

Áp thấp (su sụt ap)

bạn tắt công tắc đèn, hoặc do sự cố (quá

tải, chạm mát, ngắn mạch, ), nếu không

có thiết bị bảo vệ (cầu chì, bộ ngắt mạch,

.) có thể xảy ra sự cố nghiêm trọng (hỏa

hoạn, hư thiết bị điện, .)

Mắc nối tiếp

Mạch điện được gọi là mạch nối tiếp khi

mọi thiết bị tiêu thụ điện trong mạch đều

mắc liên tiếp nhau Trong mạch nối tiếp,

cường độ dòng điện đi qua các thiết bị

điện là như nhau, điện trở toàn phần trong

Hình 10.8 Mạch điện đơn giản

mạch là tổng điện trở của từng thiết bị mắc nối tiếp, do đó, trong điều kiện lý

tưởng bỏ qua tổn thất điện, bạn sẽ có:

Iténg =I, =1,=1,= =1,=1

R tổng = R, + R,+R,+ + R,=R

Và điện áp là U = R,/1+R,/1+ +R,/I=R/1 Mắc song song

Nếu các linh kiện hoặc thiết bị tiêu

thụ điện được mắc song song với nguồn

điện, mạch được gọi là song song Trong mạch song song, điện áp giữa từng thiết

bị đúng bằng điện áp nguồn Cường độ

dòng điện toàn phần trong mạch bằng tổng

các dòng điện đi qua từng thiết bị Từ định

luật Ohm áp dụng cho mạch dc trong điều

kiện lý tưởng, bỏ qua tổn thất điện, bạn

Mạch điện trong thực tế thường kết

hợp giữa mác nối tiếp và song song Chẳng

tắc, cầu chì và công tắc điều khiển luôn

luôn mắc nối tiếp với tải để tăng tính bảo

o 12 volts -@

E1

Nếu có nhiều tải (chẳng hạn ba bóng

đèn) trong cùng mạch điện, chúng phải

được mắc song song Với ba bóng đèn mắc

song song, điện áp là 12V, dòng điện qua

từng bóng là 12/6 = 2A, tương đương giá

trị định mức, đèn sẽ sáng Bạn có mạch

kết hợp gồm ba bóng đèn mắc Song song,

một cầu chì và hai công tắc mắc nối tiếp

Nếu có sự cố, cầu chì cháy, cả ba bóng đèn

sẽ tắt, cầu chì này phải có định mức bằng

hoặc cao hơn 6A

ĐIỆN XOAY CHIỀU

VÀ MỘT CHIEU

Dién mot chiéu (de) hiéu mot c4ch don giản là dòng điện không đổi chiều trong suốt thời gian sử dụng, nghĩa là nguồn điện (chẳng hạn acquy) không thay đổi cực tính Còn điện xoay chiều (ac) là dòng

điện đổi chiều liên tục, từ nguồn điện liên

tục thay đổi cực tính Điện xoay chiều được tạo ra từ máy phát điện xoay chiều theo

nguyên lý cảm ứng điện từ Khi nam châm (vĩnh cửu hoặc điện) quay sẽ tạo ra từ

trường quay Nếu nam châm này có (các)

cuộn dây dẫn bao quanh, dòng điện sẽ xuất

hiện trong (các) cuộn dây đó Số lần thay

đổi chiều (cực tính) trong một đơn vị thời gian được gọi là tần số dòng điện Điện ac thông dụng có tân số đổi chiều 50 lần trong một giây, đơn vị tần số là Hz, do đó tần

số là 50Hz

Tính toán điện xoay chiều có phần phức tạp hơn điện một chiều Trong mạch xoay chiều, cả điện áp và dòng điện đều biến

thiên theo thời gian Bạn cần phân biệt giữa giá trị điện áp hoặc đòng điện lớn

nhất trong một chu kỳ, giá trị tức thời được tính vào thời điểm bất kỳ trong chu

kỳ Các giá trị trung bình được dùng để

đánh giá mạch điện xoay chiều

Riêng điện trở trong mạch xoay chiều,

được gọi là tổng trở, gồm hai đến ba thành phần Thành phần thức nhất là điện trở của dây dẫn, tương tự điện một chiều, được gọi là trở kháng Thành phần thứ hai,

được gọi là cảm kháng Đó là trở lực của

cuộn dây đối với khả năng cảm ứng điện

từ Hai thành phần này luôn luôn hiện

diện trong mạch xoay chiều Để đánh giá

cảm kháng, trong mạch xoay chiều thường

sử dụng hệ số công suất Nói chung dong

điện và điện áp luôn luôn đông thời trong

mạch một chiều do đó hệ số công suất

bằng đơn vị và bạn có P = U.I, còn trong

mạch xoay chiều, điện áp và đòng điện

không xảy ra đồng thời mà luôn luôn lệch

nhau theo khoảng thời gian xác định được

biểu thị bằng góc lệch pha (o) Hệ số công

suất trong mạch xoay chiều được tính bằng

cosine của góc lệch pha (coso) Do đó công

suất trong mạch xoay chiều được tính theo

công thức P = U I cos ọ, nhỏ nhất khi ọ =

|

Điện trở trung bình của cơ thể người

khỏe mạnh khoảng 1000 ohm Nếu bạn

chạm vào hai cọc bình điện 12Vde, dòng

điện đi qua cơ thể bạn khoảng 12mA bạn

chỉ bị tê tay Mạch ac thường có điện áp trung bình 120 Vae hoặc 220 Vac, dong điện đi qua người bạn sẽ lên đến 0.12 — 0.24 A, đủ để gây chết người, do đó cần rất thận trọng khi làm việc với mạch xoay

chiều

BÌNH ẮC QUY

Ở các chương trước đã trình bày tóm tắt về bình aequy sử dụng trên tàu thuyền,

do tâm quan trọng của bình điện trong

các chuyến đi biển đài ngày, phân này sẽ nêu các chi tiết cần thiết và lựa chọn, sử

dụng, và bảo trì acquy

Acquy hiểu một cách đơn giản là nguồn

điện năng được tích trữ dưới dạng năng lượng hóa học Khi phóng điện, các phản

ứng điện hóa chuyển năng lượng hóa học

thành điện năng Khi nạp điện, các phản

ứng điện hóa xảy ra theo chiều ngược lại, chuyển điện năng thành năng lượng hóa

học, quá trình này xảy ra trong dung dịch

điện điện phân giữa hai điện cực, được

gọi là pin điện hóa Để tăng điện áp, bộ

acquy gồm nhiều pin điện hóa ghép nối

tiếp

Pin điện hóa

Pin điện hóa có nhiễu loại tùy theo dung địch và bản chất điện cực được sử dụng Phổ biến nhất là loại acquy chứa

acid Điện cực âm 1a chi (Pb), điện cực đương là oxid chì (PbO,), dưng dịch điện phan la acid sulfuric (H,SO,) Khi phóng

H;SO/ min

HO max

Trọng lượng riêng cực tiểu

Trọng lượng

riêng

Hình 10.15 Phản ứng điện hóa trong acquy chì - acid

điện, điện tử tự do ải từ eực âm (Pb) đến

cực dương (PbO,) qua mạch điện làm thay

đổi sự cân bằng trong dung dịch điện phân

Acid sulfuric phan ly thanh cdc ion H*

và SO,? Các ion H* đến điện cực âm (Pb)

thực hiện phản ứng điện hóa tạo thành

Pb*t va khi hydro thoát ra, ion Pb*t tác

dụng với SO,? đến cực dương (PbO,) phản

ứng với PbO, cùng tạo thành PbSO, nhưng

Hình 10.16 Tấm lắc chì

giải phóng khí O,, đồng thời các ion H* va

O? kết hợp với nhau tạo thành H,O Kết

quả của quá trình phóng điện là cả Pb và

PbO, đều giảm, PbSO, tích tụ ở các điện cực tăng dân, H, và O, thoát ra ngoài, nông độ dung dịch aeid giảm dần Sự chênh

lệch điện áp giữa hai điện cực giảm dần, khả năng phóng điện cũng giảm

Khi nạp điện acquy, các phản ứng điện hóa xảy ra theo chiều ngược lại Nước trong dung dịch phân ly thành các ion H* và

OH, sulfate chì phân ly thành SO,? và Pb*, các ion đó tác dụng với nhau tạo thành Pb và H,SO, tại cực âm Tại cực đương, Pb*! tác dụng với O? thành PbO,,

khôi phục sự cân bằng ban đầu Nếu dòng

điện nạp quá cao, các phân tử H, và O, sẽ

thoát ra dưới dạng bọt khí, điều này làm

tăng tốc quá trình nạp điện, nhưng có hai

tác hại Thứ nhất, O, và H, là các khí dễ cháy do đó có thể gây hỏa hoạn nếu tiếp

xúc với tia lửa điện và hơi nhiên liệu trong

buông máy, thứ hai, lượng nước trong

acquy gidm lam thay déi sự cân bằng hóa

học dẫn đến giảm tuổi thọ acquy

Do Pb, PbO,, và PbSO,, có tỷ tróng

khác nhau, các phản ứng thuận nghịch

trong quá trình phóng và nạp điện làm

cho điện cực (tấm lắc bình điện) co dan,

kết quả là điện lượng acquy giảm đần sau

mỗi chu kỳ nạp/phóng điện Sulfate chì

hình thành trên các điện cực trong quá

trình phóng điện, ban đầu rất mềm, dễ

đàng tách khỏi điện cực khi nạp điện Tuy

nhiên, khi không có dòng điện nạp, sul-

fate sẽ kết tính trong vài giờ Các tỉnh

thé sulfate rất khó phản ứng, do đó bình

điện bị giám điện lượng rõ rệt Quá trình

sulfate hóa (tỉnh thể hóa) xảy ra khi acquy

ở trạng thái phóng điện lâu, đù chỉ phóng

điện một phần

Acquy

Acquy về bản chất là các pin điện hóa

mắc nối tiếp để đạt điện áp định mức,

6V, 9V, 12V, 24V, thông dụng nhất là

12V và 24V

Điện áp phụ thuộc vào bản chất của

phản ứng điện hóa, pin điện hóa chì-acid

sau khi nạp điện có điện thế khoảng 2.1V

Cường độ dòng điện phụ thuộc lượng phản

ứng điện hóa, trọng lượng điện cực và chấp

điện phân Trong acquy chứa acid, các điện

cực dạng tấm chữ nhật với khung là lưới

dẫn điện Các tấm Pb và PbO, được đặt

Hình 10.17 Cấu tạo của acquy

xen kẽ nhau cách điện bằng vách ngăn có

các lỗ cho dung dịch acid đi qua Tất cả các tấm đương được nối với nhau, tương

tự các tấm âm cũng nối với nhau Các pin điện hóa được mắc nối tiếp, mỗi pin có

điện áp khoảng 2.1V, do đó bình acquy

12V có 6 pin điện hóa (được gọi là ngăn bình) mắc nối tiếp Chiểu dày điện cực (tấm lắc bình) càng lớn, tuổi thọ acquy

càng dài, tốc độ giảm điện lượng acquy

càng thấp, nhưng phản ứng với dung địch

điện phân càng chậm Do đó khó cung

cấp đòng điện lớn Tấm điện cực chì luôn luôn có rỗ xốp bên trong để tăng diện tích tiếp xúc với dung dịch điện phân Độ xếp

càng cao, điện cực chì càng nhẹ, cung cấp

186

đồng điện càng cao, nhưng dễ bị rã và

mau hết bình Ngược lại điện cực chì càng

nặng, cung cấp dòng điện càng thấp, nhưng

tuổi thọ lâu Bình acquy dùng trên tàu

thuyền với nhiệm vụ chính là khởi động

máy phải có trọng lượng và chiều dày điện

cực thích hợp

Khung lưới điện cực được đúc bằng hợp

kim Pb-Sb Sb (antimon, stibium) lam tăng

độ bên nhưng tạo ra dòng điện nhỏ giữa

chì và antimon, dẫn đến hiện tượng tự

phóng điện khoảng 1%/ngày khi thời tiết

nóng dù acquy không hoạt động Do đó

vào mùa hè, acquy sẽ giảm khoảng 30%

điện lượng trong một tháng Acquy khô

(dung dịch điện phân ở đạng nhão, sệt

thay vì lỏng) không chứa Sb do đó sự tự

phóng điện rất thấp

LỰA CHỌN ACQUY

Trên thị trường hiện có nhiều loại

acquy chì — acid lỏng, acquy chì ~ acid

hầu như không cần bảo trì, còn gọi là acquy

kín, acquy chu kỳ sâu và acquy khô Tùy

theo yêu cầu sử dụng trên tàu thuyền ban

có thể lựa chọn một hoặc hai loại acquy

đó, do mỗi loại đều có các ưu nhược điểm

riêng

Acqguy chì ~ œcid lỏng Đây là loại

acquy tiêu chuẩn dùng trên xe hơi, nếu

đừng trên tàu thuyền, công dụng chính là

khởi động máy Acquy có các điện cực (lắc

bình) mỏng với trọng lượng riêng thấp để

tăng tối đa dòng điện phát ra trong thời

gian ngắn và được thiết kế để vận hành

với ít nhất 95% điện lượng định mức Khi

sử dụng trên tàu thuyền, loại acquy này

có nhiều nhược điểm Thứ nhất là sự tự

phóng điện khá lớn, thứ hai là acquy có

thể bị hư sau khoảng 20-30 chu kỳ phóng/ nạp điện Hơn nữa, tàu thuyển đi biển luôn luôn bị rung lắc đo sóng biển, các đầu đây cọc bình có thể bị lỏng, acid bị văng ra ngoài, điện cực bình dễ bị rã

Acguy không cần bảo trì Loại acquy

này về cơ bản tương tự acquy chì — acid

lông được đặt trong hộp kín Khi duy trì

tốc độ nạp điện đủ thấp, khí oxi và hydro

được giữ bên trong acquy để tái phản ứng thành H,O thay vì thoát ra ngoài Phía đưới bình là valve an toàn, xả khí ra ngoài khi áp suất khí trong bình vượt quá giá trị cho phép Loại acquy này không thích

hợp đối với tàu thuyền Thứ nhất là mạch

nạp điện trên tau thuyén lam cho acquy này thoát khí nhanh, do đó giảm lượng

nước bình Thứ hai là bình không có lễ châm nước bình, đo đó có tuổi thọ ngắn, thứ ba là loại này đắt tiền hơn acquy chì

— acid lồng

Không có nắp châm dung dịch điện phản

cam belo (ri

1000 chu.kỳ Loại này thường được dùng

Các nắp thông hợi

trén tau thuyén nhung phai nap dién va

bảo trì hợp lý Khi lựa chọn, bạn cần chú

ý trọng lượng thực của acquy Hai acquy

có cùng điện lượng định mức, acquy nặng

hơn sẽ có tuổi thọ eao hơn

Acquy khô Tuy được gọi là acquy khô,

nhưng thực chất dung dịch điện phân trong

acquy ở dạng sệt với độ nhớt rất cao Các

bản cực và tấm cách điện được ép sát xen

kế với nhau, chất điện phân không có khả

năng khuếch tán qua các lớp bản cực, do

đó có thể dùng bản cực mồng với tỷ trọng

tương đối thấp Các lớp bản cực và tấm

cách điện xen kẽ ép sát nhau làm tăng độ

bền, do đó khung lưới có thể được chế tạo

bằng Pb hoặc Pb-Ca, làm giám rõ rệt hiện

tượng tự phóng điện

Không có lỗ tràn

Không có nắp châm dung dịch điện phân

Ưu điểm của loại aequy này là có đồng

điện lớn thích hợp cho sự khởi động máy

và các thiết bị đòi hỏi dòng điện cao (tai

quay dây neo, bộ đổi điện, ) Sơ với acquy

chu kỳ sâu, acquy khô có thời gian nạp

điện ngắn hơn, tuổi thọ bằng khoảng 25-

30%, với B00 chu kỳ phóng điện (đến 50%

điện lượng định mức) Acquy khô không

có acid lỏng, đo đó không văng acid ra

ngoài Nhưng nhược điểm cơ bần của loại

này là không chịu được sự nạp điện quá

mức Điện áp nạp đến 14.1V sẽ phân hủy

chất điện phân thành các khí, gây hư hỏng

acquy Tuy nhiên, loại aequy này là sự lựa

chọn tốt cho các ứng đựng trên tàu thuyền

Acquy tấm thủy tính hấp thụ Acquy

tấm thủy tính hấp thụ (AGM) là biến thể

của công nghệ acquy khô Các tấm cách

điện bằng thủy tỉnh xốp được bão hòa với

chất cách điện xếp xen kẽ ép chặt với

nhau Loại này có tính ổn định cao hơn

acquy khô, sự tự phóng điện rất thấp,

nhưng cũng không chịu được sự phóng điện

quá mức

Bạn có thể dựa vào Bảng 10.2, yêu cầu

sử dụng, và tính kinh tế để lựa chọn acquy thích hợp Nói chung, trên tàu thuyền đi biển, bạn có thể dùng hai loại acquy, một dùng để khởi động máy, và một dùng cho các thiết bị phụ (chiếu sáng, kéo neo, vô tuyến điện, ) mỗi loại đều có tính năng

và công dụng riêng

ĐIỆN LƯỢNG ACQUY Sau khi chọn loại acquy bạn cần xác định điện lượng theo nhu cầu sử dụng

Điện lượng được tính theo ampere giờ, viết tat la Ah Nhu da dé cập, định mức điện lượng ở Mỹ được tính trong 20 giờ, được gọi là định mức C20, dòng điện acquy cung

cấp tối thiểu trong 20 giờ liên tục trước

khi điện áp pin điện hóa giảm từ 21.V

(nạp đẩy) xuống đến 1.7BV (điện áp tối thiểu để nạp lại) Định mức điện lượng acquy theo tiêu chuẩn quốc tế thường chỉ

tính trong 10 giờ, được gọi là định mức

C10, một số acquy chu kỳ sâu chỉ có định

rnức ð giờ (Cð) Sự khác biệt thứ hai là định mức ở Mỹ được tính ở 80°E (27°C),

còn tiêu chuẩn quốc tế tinh theo 15°C

Bên cạnh định mức ampere — giờ (Ah),

tiêu chudn ky thaat thi hai của acquy là thời gian chu ky Acquy hoan tat mét chu

kỳ gôm phóng điện hoàn toàn và tái nạp điện đây đủ Với từng chu kỳ, acquy giảm đân điện lượng Nhà sản xuất xác định

Gao Thấp Không Thuyền nhỏ

Xe sân golf Khô Thấp Cao

220 85 (T-105) (Nhom 27)

AGM

Cao

95 (Nhóm 27)

400 - 1,000

Tốt

Cực tốt Tốt Kém Thấp Thiết bị trên tàu

TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTYTr[r

8

giá trị tới hạn phóng điện sâu bằng cách

dém sé chu kỳ cho đến khi điện lượng

acquy giảm đến ð0% giá trị định mức Điện

áp pin điện hóa 1.75V được quy định là

chuẩn phóng điện toàn phân, và đây cũng

là độ sâu phóng điện được sử dụng Tuy

nhiên, trong thực tế, nếu acquy chỉ còn

75% gid trị định mức sẽ không thể đáp

ứng đầy đủ các yêu cầu sử đụng điện

Khi khới động, đặc biệt là động cơ die-

sel trên tàu thuyển, điện áp giảm rất

nhanh theo thời gian nhất là khi phải

khởi động lại nhiều lần, điều này làm giảm

nhanh điện lượng acquy

TÍNH TOÁN TẢI ĐIỆN

Điện lượng tiêu thụ phụ thuộc ba yếu

tố, số lượng thiết bị điện đang có trên tàu

thuyển, công suất của từng thiết bị, và

thụ điện trung bình hàng ngày là 2.1A x 4

giờ = 8.4 Ah Cộng tất cả các thiết bị điện

khác trên tàu, bạn sẽ có giá trị tiêu thụ điện trung bình hàng ngày (Báng 10.3)

Phương pháp tối ưu để giảm tiêu thụ

điện là lựa chọn thiết bị thích hợp và sử dụng tiết kiệm Ví dụ, đèn bóng tròn có

công suất phát sáng 13 lumen/watt, đèn

halogen 30 lumen/watt, còn đèn huỳnh

quang đến 50 lumen/watt Thiết bị lạnh

trên tàu sẽ giữ lạnh tốt hơn và tiêu thụ

điện năng ít hơn, nếu bạn tăng cường lớp

cách nhiệt bao quanh thiết bị đó

Acquy khởi động

Điện lượng tối thiểu của acquy khởi động phụ thuộc vào yêu cầu dòng điện của

bộ khởi động Điều này được ghi rõ trong

sổ tay hướng dẫn sử dụng động cơ, nhưng nếu chưa biết điều này, bạn có thể tính 2A cho một inch khối thể tích cylinder

Bộ khởi động

Thông gió hầm tàu

Quạt buồng lái (2)

Đèn báo chạy tàu

Đèn báo chạy tau—ba mau

0.2 0.7

21

08 0.1 6.0 0.2 0.3

0.5

25 30.0 0.2 100.0

18.0

6.0 2.0 6.0 4.0

08

5.0

25 0.8

10.0

1.0 3.5 40.0 0.1

25 30.0 150.0 1.0 2.0 0.5

5.0

450 1.0

tắt

của động cơ diesel Động cơ còn tốt chỉ

cần khởi động trong vài giây, do đó bạn

chỉ tính cường độ dòng điện Khi khởi động

nguội, có thể bạn phải khởi động vài lần

cho đến khi thành công Do đó cường độ

dong điện khởi động sẽ là 2A x thể tích

cylinder (in*) x 4,.do acquy cung cấp trong

khoảng vài giây

LẮP ĐẶT ACQUY

Acquy trên tàu thuyền luôn luôn được

đặt trong thùng chịu acid và được định vị

chắc chắn, không bị đổ dù tàu lác đến

180° hoặc quay đến 3609

Loại acquy chì ~acid lống phải được

thông gió tốt để thoát khí H,, Khí O, phát

sinh dễ gây ra sự oxi hóa kim loại

Mắc nối tiếp Bạn có thể mắc nối tiếp

các acquy để tăng điện áp Nói chung,

trong thực tế thường mắc nối tiếp hai acquy

6V để có điện áp 12V Nguyên tắc rất đơn

giản, hai acquy phải cùng loại (thường là

chu kỳ sâu), cùng nhà sản xuất, cùng giá

Mắc song song Mắc song song hai

acquy điện áp sẽ không đổi nhưng cường

độ dòng điện có thể tăng gấp đôi, hỗ trợ

tốt cho sự khởi động máy Nguyên tắc chọn acquy để mắc song song cũng tương tự mắc nối tiếp Hai aequy 100 Ah, 12V khi mắc

song song sẽ có điện lượng đến 200Ah Nối mát Bình điện phải được nối mát,

điểu này được thực biện bằng dây điện

giữa cực âm (-) của acquy đến block máy, nối acquy với “đất” thông qua trục chân

vịt Nhiều nối kết đến mát có thể được

thực hiện thông qua thanh góp nối mát chung

Nhiệt độ Khi nạp điện, đặc biệt là

giai đoạn nạp nhanh, nhiệt độ bên trong

acquy tăng rõ rệt Nếu nhiệt độ vượt quá 120°F (50°C), tuổi thọ acquy sẽ giảm rõ rệt Để tránh điều này, bạn cần đặt acquy

Hình 10.26 Khơng đặt acquy gần máy tàu

ở nơi mát và thơng giĩ tốt Trên tàu thuyễn,

khơng nên đặt acquy trong hầm máy

BẢO TRÌ ACQUY

Trong thực tế, mọi acquy đều phải được

bảo trì thường xuyên và đúng quy trình

Phĩng điện Acquy phĩng điện càng

lâu, điện lượng càng giảm, các điện cực bị

hư hại, dẫn đến giảm tuổi thọ acquy

Nguyên tắc chung để cân bằng giữa điện

lượng và tuổi thọ acquy là sự phĩng điện

phải giới hạn theo giá trị khoảng 50%

điện lượng định mức Ví dụ, bạn khơng

nên sử dụng quá ð0 Ah từ acquy 100Ah

mà khơng nạp điện lại cho acquy

Hình 10.27 Tuổi thọ acquy và sự phĩng điện

(số lượng chu kỳ) - độ phĩng điện, cĩ thể

thấy rõ tuổi thọ acquy giảm nhanh khi

mức độ phĩng điện vượt quá 40% Trong

thực tế, độ phĩng điện aequy thơng dụng chỉ khoảng 30-40% để bảo đảm tuổi thọ

lâu đài cho acquy

Nap lại Khi động cơ diesel hoạt động,

bạn cần nối máy phát điện xoay chiều với

động cơ Máy này cung cấp điện xoay chiều,

qua mạch chỉnh lưu Để cĩ điện một chiều,

và qua mạch nạp sẽ liên tục nạp điện cho

acquy Điều này sẽ được trình bày ở phần sau

Nước Trong khi vận hành, lượng nước

trong acquy sẽ giảm đần Lượng nước cũng

giảm khi nạp điện cho acquy do nhiệt độ tăng Nếu dung dịch điện phân giảm quá mức, các điện cực sẽ bị oxy hĩa dẫn đến

sự hư hỏng acquy Về nguyên tắc, bạn cần

duy trì mực nước trơng acquy eà hơn các điện cực khoảng 6mm (1⁄4")

Nắp acquy

„ hơn các tấm

1/4"

Hình 10.28 Châm nước bình

Để tăng tuổi thọ acquy; bạn cân dùng nước cất để châm vào bình acquy, do các tạp chất trong nước (dù là nước sạch) làm giảm tuổi thọ acquy Bạn cần châm nước

sau khi nạp điện Nếu châm trước khi nạp điện, sự dãn nở do nhiệt trong khi nạp

điện cĩ thể làm tràn dung dịch điện phân

ra ngồi, gây hư hỏng các cọc bình và giảm

nồng độ acid trong acquy

Sạch và khơ Ẩm ướt, bụi, hoặc acid trên mặt acquy cĩ thể tạo ra mạch điện

giữa các cọc bình, làm giảm nhanh điện

lượng, do đó bạn cần giữ cho mặt acquy

luôn luôn sạch và khô

Ấn mòn cọc bình Nhiễu sự cố hệ

thống điện phát sinh từ các cọc bình acquy

bị ăn mòn Nếu cọc bình và kẹp dây dẫn

ngả màu sim, bạn hãy tháo bulông giữ

kẹp định vị ở cọc bình Nếu kẹp này bị

kẹt, bạn không được dùng dao hoặc cây

văn vít để nạy ra, do điều đó sẽ làm hư

Bạn hãy tháo dây nối cực âm (-) trước

và nối lại đây này sau cùng Nếu có cọc bình và kẹp định vị bị rí sét quá mức, bạn

hãy làm sạch bằng bàn chải sắt, rửa sạch bằng dung dịch Na,CO,, rửa lại bằng nước

và lau thật khô Sau khi lắp lại, bạn nhỏ

vài giọt nhớt ở cọc bình và kẹp định vị

(không dùng mỡ) để tránh rỉ sét

Điện áp Với volt kế digital bạn có

thể xác định trạng thái nạp điện của acquy

bằng cách đo điện áp Điện áp acquy tiếp

tục tăng sau khi dừng nạp điện, số đo điện

áp tức thời sẽ thấp hơn trạng thái nạp đủ

điện khoảng 0.1V Tương tự, sau khi phóng , điện áp acquy sẽ “hổi phục” sau vài giờ, do đó để có số đo chính xác bạn nến

để acquy ổn định sau ít nhất 2 giờ Khi đo điện áp, acquy phải hoàn toàn ngắt nối kết với các mạch liên quan

12.6 1.265

12.4 1.225

điện áp, để bảo đảm chính xác bạn cần đo

tỷ trọng dung dịch điện phân sau khi để

acquy trong ít nhất 24h không sử dụng,

thời gian này đủ để dung dịch acid ổn định

Phương pháp này đo tỷ trọng của dung

dịch điện phân so với nước tỉnh khiết có

giá trị chuẩn là 1.000 Acid sulfuric néng

độ 100% có tỷ trọng là 1.830 Dung dịch

nuéc/acid trong acquy chi ~ acid nap đủ

điện có tỷ trọng 1.265 (thay đổi theo nhiệt

độ đo) Trong quá trình phóng điện, nồng

độ aeid trong acquy giảm dần, giá trị tỷ

trọng cũng giảm

Quan hệ giữa tỷ trọng và điện áp ngăn

bình (pin điện hóa) theo hàm tuyến tính

Điện áp ngăn bình bằng tỷ trọng cộng

với 0.84, do vậy khi được nạp đầy điện áp

sẽ là 1.265 + 0.84 = 2.105V, điện áp acquy

với sáu ngăn bình là 2.105 x 6 = 12.63 V

trong điều kiện nhiệt độ chuẩn

DÂY ĐIỆN

Dây điện trên tàu thuyển rất quan

trọng, sự cố dây điện thường đưa đến nhiều

hậu quả xấu, có thể làm hư hỏng trang

thiết bị điện, hư hại bình acquy, thậm chí

gây ra hỏa hoạn Tàu thuyền khi hoạt động

thường bị rung, lắc, môi trường ẩm ướt

Hình 10.32 Cấu tạo dây điện

với nước mặn Các đầu nối dây dễ bị lỏng, lớp cách điện bảo vệ bị xuống cấp nhanh

chóng do tác động của môi trường, dẫn đến các sự cố thường gặp là hở mạch và ngắn mạch, do đó việc lựa chọn dây điện phù hợp là ưu tiên hàng đầu

Lựa chọn dây điện

Dây điện trên tàu thuyền phải đủ bền

nhỏ bện xoắn với nhau Bạn không nên

dùng loại một dây, do sự rung động trên tàu làm cho dây bị rạn nứt và đứt gãy Tốt nhất là dùng loại nhiều dây bện xoắn Dây Cu sẽ bị ăn mòn trong môi trường

biển, giảm tính dẫn điện, đặc biệt ở các đâu mối nối Dây Cu dẫn điện được mạ

lớp thiếc (Sn) mỏng ở bề mặt để chống ăn

mòn Lựa chọn tốt nhất trên tàu của bạn

là loại nhiều dây nhỏ được mạ thiếc và bọc bằng vật liệu cách điện

Dây đôi Dây đơn thường được dùng

lam day dẫn chính trong mạch điện Các day nhánh hầu hết là loại dây đôi Bạn

cần chọn loại dây đôi an toàn có hai lớp

bảo vệ, lớp ngoài và lớp trong, đây đó là

dây nóng và đây mát có màu vàng Bạn

nên dùng loại có dây mát màu vàng thay

vì màu đen để tránh nhằm lẫn giữa dây

nối mát điện một chiêu với đây nóng điện

xoay chiễu (thường có màu đen)

Chiêu dài Mọi công thức và bảng

hướng đẫn xác định chiều dai day từ nguồn

điện đến thiết bị và trở lại nguồn điện

Việc nhân đôi khoảng cách thẳng đến

acquy là không đủ chiểu dài Bạn phải

xác định chiều đài thực của dây bằng cách

đo theo đường dẫn lên, xuống, hoặc vòng

qua vật cản Mỗi đây phải chạy liên tục

giữa các đầu nối dây, bạn nên cắt dây dư

khoảng 300 — 500mm so với chiêu đài đã

đo Phần dư này sẽ bù cho sự rung động

trên tàu, không nên để đây điện quá căng

mà cần hơi chùng, điều đó cũng giúp bạn

kiểm tra và bảo trì dé dang hon

Cỡ đây Đề biết cỡ dây thích hợp trên

tàu thuyễn, bạn cân xem ký biệu in trên

lớp vỏ bảo vệ Số cỡ dây càng nhỏ, đường

kính dây càng lớn Định mức dây được

ghi theo AWG (cỡ dây điện Mỹ), các bảng

kỹ thuật thường ghi định mức theo tiêu

chuẩn SAE (Hiệp hội kỹ sư ôtô) Nói chung,

nếu có cùng chỉ số, cỡ đây AWG lớn hơn

SAE khoảng 10%, do đó bạn có thể yên

tâm sử dụng

Cỡ dây được chọn theo định mức đòng

điện chuyển tải, trên tàu thuyền, cỡ nhỏ

nhất là 16 AWG và thông dụng là cỡ 13

AWG,

Định mức dòng điện Bước thứ nhất

trong xác định cỡ đây là xác định cường

độ dòng điện cực đại đi qua dây dẫn Mạch

với một bóng đèn 25W chỉ cần dòng điện

3A (25W/12V), nhưng nếu có 6 đèn trong

mạch này, dây phải có khả năng tải ít

nhất 12A Dòng điện càng lớn, dây dẫn

càng nóng Khả năng chịu nhiệt của dây

dẫn phụ thuộc vào lớp vỏ cách điện bên

ngoài,

Từ Bảng 10.3 bạn có thể thấy cỡ đây nhỏ nhất trên tàu thuyền AWG 16 có thể dẫn dòng điện đến 25A (nhưng chỉ 21,3 A trong buông máy do nhiệt độ ở đây rất cao) Do có vài mạch điện trên tàu vượt

quá giá trị này, bạn chỉ cần xét cỡ dây

cho mạch nạp điện bình, bộ cuốn đây neo,

và các bộ đổi điện dc-ac

Độ sụt điện áp Nếu không có sự quá

tải trong mạch điện, bạn chỉ cần dùng cỡ

đây AWG 16 là đủ Dây càng nhỏ, điện

trở càng lớn (Bảng 10.4) và cần điện áp

càng cao để vượt qua điện trở đó Ví dụ,

khoảng cách từ acquy đến bơm rửa sàn ở

mũi tàu là 100ft (30m) Từ Bảng 10.4 bạn

có thể xác định điện trở dây AWG dài

100ft là 0.41 ohm, dòng điện cần cho bơm

là 10A, từ định luật Ohm có thể tính U =

TR = 10A x 0.41 ohm = 4.1V, giá trị này

được gọi là độ sụt điện áp Nếu điện áp acquy 1a 12.6V, ban bi mat 4.1 V do điện

trở của đây này, điện áp thực tế cấp cho bơm chỉ còn bằng 12.6V — 4.1V = 8.5V

Ix Lx 10,75

cho phép bạn tính cỡ đây cân thiết để cung cấp đủ điện áp cho thiết bị CM là tiết điện đây tròn, từ đó bạn có thể tìm

được cỡ đây tương ứng I là dòng điện, hệ

số 10.7 là điện trở suất của Cu, còn L là chiều đài đây E là độ sụt điện áp cho

phép, thường là 8% điện áp acquy thấp

nhất (acquy 12V, giá trị này là 0.36V)

Bảng 10.3 Định mức dòng điện cho phép

` DONG BIEN CHOPHEP _-

C8 dây Trong/ngoài Trong/ngoài Trong/ngoài Trong/ngoai

(AWG) buồng máy buồng máy buồng máy buồng máy

Ị E Day điện hàng hải

cụ = Tiết diện dây tròn Chịu nhiệt (định muc 75°C)

It = Déng dién Chiu nhiét cao (d.m 90°C)

L = Chiểu dải day ae poe nylon

E = Độ © Sut ap cho phep - thuong sụt áp cho phép - thường la 0.36 Nhya nhiét déo to dau

Polyme liên kết chéo Tiết diện dây tròn Cỡ dây Điện trở ohm/100 ft —T—————————————————————T

Ghi chú: Tiết diện tròn (CM) được tính bằng cách bình phương

đường kính dây điện tính theo mils (phần ngản inch)

điên” 102030 40 60 80 100 120 ` 140

(Amp) Cỡ dây tối thiểu (AWG)

Đối với bơm nêu trên, giá trị CM= 29861, sử dụng cỡ dây quá nhỏ Bảng 10.5 giúp

từ Bảng 10.3, cần chọn cỡ dây là AWG 4 bạn xác định cỡ dây tối thiểu theo cường Một số tài liệu cho phép độ sụt điện độ dòng điện và chiều dài dây dẫn

áp đến 10%, nhưng trong hàng hải độ sụt "Trên tàu thuyền, bạn có thể dùng acquy

này không được quá 3% cho các bộ phận 24V Với loại acquy này, độ sụt điện áp

cơ bản, chàng hạn thông gió hầm tàu, đèn - 3% trong hệ thống là 0.79V, do điện áp pha, và các thiết bị điều khiển Dù một số ' cao hơn, cường độ dòng điện đi qua dây thiết bị khác có thể cho phép độ sụt điện thấp hơn, bạn có thể dùng cỡ đây nhỏ

áp cao hơn, nhưng bạn cũng không nên hơn Ví dụ bơm rửa sàn 120W chỉ cần dòng

2 AWG (UL) BOAT CABLE 600V 108°C DRY 78°C WET ON REST (định mức 75°C)

go on nhưng ere ow wen sere) || (ah mae 75

(định mức 70°C)

N = Lép boc nylon

M = Chiu dau

T = Nhựa nhiệt dẻo

Cáp hang hat P< Định mức nhiệt - Ẩm | |W = Chịu ẩm -

1= 60°C X: = Polyme liên kết chéo

2= 75C Chịu ẩm

Hình 10.35 Ký hiệu dây điện

198

Dây âm dc (nên dùng) Đây âm dc (ít dùng) Dây mát dc

Đồng hồ đo và đèn trong buồng lái Đèn pha, vận tốc kế

Bơm, đèn báo nạp điện acquy Thông gió hầm máy

Cấp điện cho các thiết bị phụ Cấp điện cho các đồng hồ đo Mạch khởi động máy

Áp suất dầu Nhiệt độ nước Đồng hồ nhiên liệu

điện 5A (120W/24V), cỡ dây CM = 5A x

100 (ft) x 10.75/0.72 = 7.465, AWG 10 là

đủ an toàn thay vì cỡ AWG 4 nếu dùng

acquy 12V, hơn nữa giá tiền 100ft đây

AWG10 thấp hơn so với dây AWG4

Lớp cách điện Lớp cách điện bảo vệ

đây dẫn, tránh tiếp xúc với các bộ phận

kim loại Dây điện dùng trên tàu thuyền

có các ký hiệu trên bể mặt lớp cách điện

Ví dụ THWN có lớp cách điện là nhựa

nhiệt dẻo, định mức nhiệt độ là 759C, thích

hợp ở nơi ẩm ướt, và có lớp bọc nylon

chống rỉ sét XHHW, lớp cách điện poly-

mer liên kết chéo (bên hơn PVC), định

mức nhiệt độ 90°C, thích hợp ở nơi ẩm

ướt Điện áp đánh thủng lớp cách điện,

600V, được ghi cùng với cỡ dây trên mặt

lớp cách điện

Mã màu Mã màu dây điện chỉ có tính

hướng dẫn sử dụng, đôi khi chưa được tuân

thủ chặt chế đo trong quá trình sửa chữa

có thể phải thay các đây không đúng mã

màu Bạn nén ding màu đỏ cho dây dương

và màu vàng cho day âm trong mạch điện

dc Dây âm trên tàu thuyền có thể là màu

đen, nhưng như đã để cập, bạn nên dùng

dây vàng để phân biệt với dây nóng (màu

đen) trong mạch điện ae

DI DAY

Bạn nên lập sơ đỗ mạch, dự kiến tình

huống, và chuẩn bị mọi vật dụng cân thiết

Hình 10.36 Hộp gỗ bảo vệ các dây điện

trước khi đi dây để lắp các mạch điện

Bạn nên chọn đường đi dây ở nơi cao và khô ráo, tránh xa nơi có nước và nhiệt độ

cao Bạn có thể chọn đặt dây trong hộp

gỗ hoặc trong ống luồn dây bằng nhựa PVC, nhưng không nên dùng ống PVC trong hầm máy Khi lắp dây qua các lỗ vách, bảng đồng hồ, bạn phải lót các lỗ này bằng cao su, tránh sự cọ xát giữa dây với các lễ Dây cần được định vị chắc chắn

bằng các kẹp chuyên dùng (nylon hoặc thép lót cao sư)

Khi nối với la bàn, bạn cần chú ý dòng điện dc có thể phát sinh từ trường, để bảo

đảm la bàn chính xác, bạn phải xoắn các

dây dương và âm với nhau để khử từ trường

đó

Trong trường hợp bị rạn nứt lớp bảo

vệ hoặc tiếp xúc với nhiệt độ cao (lửa,

kim loại nóng, ), dây điện ít khi bị hư

hỏng Hầu hết các vấn đề về dây điện chủ

yếu xảy ra ở các nối kết

Đầu nối kẹp xoắn

Để giảm thiểu các vấn để dây điện,

bạn nên nối các đầu dây với nhau bằng

đầu nối kẹp xoắn

Vật liệu Các đầu nối được dùng trên

tàu thuyên phải là Cu có mạ Sn để chống

rỉ sét, bạn không nên dùng loại bằng thép

hoặc nhôm

Kích cỡ Việc lựa chọn đầu nối thích

hợp đòi hỏi đầu nối phù hợp với cỡ đây và

vào mạch điện đang có.

Bạn hãy cất bỏ lớp vỏ bảo vệ đây vừa

đủ, không nên cắt quá dài, khi cắt không

được chạm vào dây bên trong Vết xước

trên mặt dây Cu sẽ làm cho dây dễ gãy

Bạn nên mua và sử dụng bộ chuốt dây

điện chuyên dùng

Tạo oòng xoắn Bạn hãy uốn cong

đầu đây, luôn vào đầu nối và siết chặt

Một số đầu nối có ống Cu nhỏ bọc ngoài

đây điện để tăng độ bến, bạn nên dùng

loại đầu nối này

Vòng xoắn thứ hai ôm chặt lớp cách điện

Hàn chì

Nấu bạn sử dụng dây Cu mạ thiếc (8n),

nhiều người cho rằng không cần phải hàn

chì Tuy nhiên, mối hàn chì sẽ cải thiện

nối kết điện và kéo dài tuổi thọ của nối

kết đó Nối kết sẽ bị rÍ sét nếu một trong

hai dây nối không được mạ thiếc (8n)

Đầu dây không có lớp cách nhiệt Nếu bạn muốn hàn chì, hãy dùng các đầu

dây không có lớp cách nhiệt bên ngoài

Tuy nhiên, bạn cần chú ý nếu nối kết hàn

bị lổng sẽ phát sinh nhiệt đủ lớn để làm

chảy mối hàn

BAO VE QUA TAI

Dòng điện quá mức sẽ làm dây điện

nóng đến mức có thể gây cháy cho các vật

liệu đễ cháy, do đó mọi mạch điện trên

tàu thuyển đều phải được bảo vệ chống

quá áp và/hoặc quá dòng

Ghi chủ: Các số bên phải kềm cắt dùng cho dây đơn, loại dây không nên dùng trọng hàng hải

Sơ với bộ ngắt mạch, cầu chì rẻ hơn,

nhưng bất tiện hơn, đo sau khi cháy bạn

phải thay cầu chì mới nhưng trước đó cần

kiểm tra mạch cẩn thận để tìm nguyên

nhân gây ra quá tải

Bộ ngắt mạch

Bộ ngắt mạch, còn gọi là cầu đao tự

động, có chức năng bảo vệ tương tự câu

của dây dẫn nhỏ nhất trong mạch Ví dụ,

dây AWG 12 được bảo vệ bằng bộ ngắt mạch 50A Tiêu chuẩn hàng hải cho phép ngưỡng ngắt mạch đến 150% định mức

đây điện (dây AWG 12 là 45A), nhưng do tải bình thường trên mạch này không quá

2 A, do đó cần dùng bộ ngắt mạch 5 A để

bảo vệ.

AGU - Dịng điện cà

an AGC - Tiêu chuẩn

Cầu chì 5 amp Cầu chì 50 amp

lê -9— lê “a

Hình 10.44 Cầu chì và cầu dao

Câu chì và bộ ngắt mạch luôn luôn mắc

nối tiếp trên đây dương (đây nóng) trong

mạch, vị trí càng gần nguôn điện càng

tốt Trong thực tế, chúng được lắp trên

bảng điều khiển điện, gần acquy

Phía điện nguôn

Nếu không bảo vệ quá tải giữa điện

nguồn và bảng điện điều khiển, khả năng

xảy ra sự cố rất cao, từ hư hỏng đồng hỗ

đo, trang thiết bị, đến hỏa hoạn trên tàu

thuyền Ngày nay câu chì cường độ đồng

điện cao và/ hoặc bộ ngắt điện có khả năng

tải dòng điện khởi động có giá cả tương đối hợp lý Dây chính từ cực dương của acquy phải được bảo vệ quá tải ở acquy,

và dây chính từ công tắc bộ chọn acquy đến bảng phân phối điện 1 cling phải được bảo vệ Ngoài ra, bạn cần bảo vệ bằng cầu chì trên đây dẫn đến bảng điều khiển

động cơ

Câu chì trong mạch khởi động phải đủ

để bảo vệ định mức dòng điện cực đại của mạch này Trên đường dây đến bảng phân

phối điện, kích cỡ cầu chì hoặc bộ ngất

mạch không được vượt quá định mức dòng điện của day đó hoặc khả năng chịu tải

trên bảng phân phối

Bao vé thiét bi

Các bộ ngắt mạch trong bảng phân

phối được dùng để bảo vệ quá tải Sự bảo

vệ từng thiết bị đòi hỏi pHải có thêm cầu

chì, lắp gần thiết bị, hoặc mắc nối tiếp

trong day dương với khối cầu chì riêng

kiểm tra tính liên

tục của công tắc , „uc ome

——"o

—

SPDT

B— Ra Vac A @

Công tắc ba cực (DT) Công tắc ba cực A, B, C, nếu kéo theo một chiều sẽ nối

A với B, kéo theo chiều ngược lại sé néi A với C, và ngắt mạch khi công tắc ở vị trí

giữa

Công tắc đơn bốn cực (DP) Công

tắc này cho phép bạn đóng/ngắt đồng thời hai dây dẫn (mạch) Được lắp ở cả hai

phía dương và âm của mạch điện, công

tác DP cho phép bạn ngắt toàn bộ mạch phía sau công tắc này Mặc dầu ít được

ding trong cách mạch 12V, nhưng có ưu

điểm so với công tắc đơn hai cực (SPST)

do ngắt toàn bộ mạch thay vì chỉ làm hở mạch Ngoài ra bạn còn có thể sử dụng công tắc đôi 4 cực (DPDT),

Bộ chọn acquy

Bộ chọn acquy là công tắc xoay, cho

phép hệ thống điện nối với acquy 1, acquy

2, cá hai acquy, hoặc ngắt nối kết với acquy

Hình 10.48 Bộ chọn acquy

GỌN GÀNG VÀ RÕ RÀNG Sau khi sử dụng đúng các thành phan

và thực hiện các nối kết chuẩn xác, bạn cần làm cho mạch điện gọn gàng và ghi dấu rõ ràng

Bạn nên dùng băng keo trong và bút

kim để đánh số hoặc ghi dấu các đầu dây nối trong từng mạch điện, khi cần xử lý

sự cố hoặc sửa chữa bạn sẽ không mất

công tìm kiếm

Không nên gắn hơn

bốn dây điện vào một

vít cực nối

Dãy đầu nối Bảng cầu chì của dãy đầu nối

Hình 10.49 Sắp xếp các dây dẫn

Các dây cần được sắp xếp gọn gàng,

đặt trong các ống luồn dây và nối đến

hộp nối Một đâu nối (bằng vít) không được

có quá 4 dây dẫn Càng gọn gàng và ghi

Các đầu nối dây và khối cầu chì cần được đặt trong hộp bảo vệ Các dây cần được sắp xếp hợp lý, không nên để các dây bị rối hoặc tiếp xúc với nhau, do điều này có thể dẫn đến sự cố chạm mạch và

dễ nhầm lẫn khi cần sửa chữa

Vị trí bảng điện Bảng điện cần được bố trí ở nơi khô ráo, an toàn, dễ tiếp cận và cách xa hầm

máy (nơi có nhiệt độ cao) Các dây điện

cũng không được dẫn qua hầm máy trừ

các mạch điện động cơ

Cầu thang trên tàu

Hình 10.51 Không nên bố trí bằng điện và các

dây dẫn ở trong hoặc gần buồng máy.

CAP DONG TRUC

Dây nối antene trên tàu thuyền phải

là loại cáp đồng trục, gồm lõi dây Cu mạ

thiếc (Sn), lớp cách điện, lớp dây đan chéo

mạ thiếc và lớp bảo vệ bên ngoài tín hiệu

truyền trên mặt ngoài dây Cu và mặt trong

lớp dây đan chéo (dây bện), được bảo vệ

bên trong cáp

Trong hàng hải, lớp bảo vệ cáp đồng

trục phải có tính “không bị ô nhiễm” Dây

dẫn và dây đan chéo đều được mạ Sn để chống ăn mòn hóa học Để tránh sự rò rỉ

tín hiệu, dây đan chéo phải có độ sít chặt

cao, bọc kín ít nhất là 96% Lớp cách điện

làm giảm sự tổn thất công suất đồng thời

chặn được môi trường biển

Ban không nên dùng đầu nối kiểu kẹp

để nối cáp đông trục, do điện trở của lớp

rỉ sét bên trong sẽ làm suy giảm tín hiệu

thu từ antene Mọi nối kết cáp đồng trục

đều được hàn chì

MẠCH ĐIỆN

Mạch điện là cấu hình nối kết điện

cho các linh kiện và thiết bị Để dẫn điện,

mạch phải khép kín, một đầu mạch nối

với phía đương (nóng) của nguồn điện và

đầu kia nối với phía mát Mọi mạch điện

trên tàu thuyển đều phải nối qua bảng

điều khiển điện

Sơ đồ mạch

Mạch điện được biểu diễn bằng sơ đồ

mạch, với các ký hiệu nguồn điện, linh

kiện, bảo vệ và thiết bị

Ký hiệu

Các bộ phận trong mạch điện đều được

biểu diễn bằng ký hiệu tương ứng

Dây dẫn Đường nét liên trên sơ đồ

mạch biếu thị dây dẫn nối các linh kiện

với nhau Khi hai đường nét liền giao nhau

nếu có chấm tròn, các đây đó nối với nhau,

nếu không có chấm tròn hoặc có đoạn cong

đi qua, hai dây đó không nối với nhau

Acquy Đối với mạch 12V, acquy vừa

là đầu vừa là cuối mạch điện, do đó acquy

có ký hiệu.với cực âm và cực đương riêng

biệt

Tải Bạn có thể biểu thị tất cá các tải chỉ bằng ký hiệu điện trở, tuy nhiên, mỗi loại tải đều có ký hiệu riêng

Công tắc Ký hiệu công tắc đơn giản nhất là đoạn dây dẫn với hai chấm tròn trắng và một đoạn nối giữa hai chấm đó, tuy nhiên mỗi loại công tắc đều có ký hiệu

riêng

Công tắc đơn cực một tiếp điểm (SPST) —°+—

Công tắc nút nhấn thường mở (PBNO)}

Công tắc đơn cực hai

Đầu nối Để dễ hiểu bạn nên ký hiệu

đầu nối với hai nửa riêng biệt

Nối mứt Ký hiệu nối mát biểu thị

đây nối tắt trên tàu thuyển, mát thường

được nối vào động cơ diesel, trục chân vịt,

hoặc qua tấm nối mát riêng

+ sè /27

Mạng điện trên tàu thuyền là hệ thống

hai dây, với phía âm của tải được nối với

cọc âm (-) của acquy Ký hiệu nối mát trong

mạng điện ở nơi dây âm của acquy được

Đực

nối mát, thường là nối vào bloek máy Nói,

chung, máy phát điện xoay chiêu cũng được

nối máy tương tự, sử dụng động cơ để làm

đường mạch trở về

Trên tàu thuyển ký hiệu nối mát được

dùng nhiễu trong các mạch của hệ thống

liên kết nhằm giảm rỉ sét và/ hoặc giảm

khả năng thiệt hại do sét đánh, Một số

mạch điện tử, đặc biệt là mạch tần số cao

(radio), cũng đòi hồi nối mát

Diode Diode chủ yếu được sử dụng

làm các valve, chỉ cho đòng điện đi theo

một chiều, và khóa chiều ngược lại Các

diode phat quang (LED) ngày nay được

ding lam các đèn báo trên bảng điều

khiển Do chỉ cần cường độ dòng điện rất

thấp, các LED dân dân được dùng thay

cho đèn có tim sử dụng điện 12V dc Máy phát điện Máy phát điện xoay

chiều được truyền động từ động cơ là nguồn

nạp điện cho acquy

@-©)

Máy phát điện — Máy phát

xoay chiều điện

dòng điện

Volt kế Ampere kế

sử dụng công tắc để tắt đèn sẽ thuận tiện

hơn Các công tắc luôn luôn được lắp ở

phía dương của mạch điện

Bảo oệ quá tải Đề tránh sự cố chập

điện, mọi mạch điện đều phải có cầu chì

hoặc bộ ngắt mạch ở phía dương, càng

Trong mạch điện, các linh kiện được

mắc nối tiếp, mắc song song với nguồn,

hoặc mắc hỗn hợp nối tiếp — song song

Nếu chưa có sơ đô mạch điện, bạn nên

dành thời gian kiểm tra và vẽ lại sơ dé

toàn bộ mạng điện trên tàu thuyền Điều

này sẽ giúp bạn rất nhiều khi cần bảo trì,

sửa chữa, nâng cấp và vận hành mạng

điện một cách an toàn tiết kiệm

Trước khi kiểm tra mạng điện, bạn cần

ngắt nối kết với nguồn điện trên bờ (nếu

có) và ngắt bộ chuyển đổi AC - DC ra

khỏi acquy, để tránh các tai nạn có thể

xây ra

Cách tốt nhất để vẽ sơ đỗ tổng thể là

vẽ phác vị trí các thiết bị (tải), ổ cắm điện,

công tắc, bảng điểu khiển sau đó nối

210

động máy và bảng phân phối, và ít nhất

là 6 mạch chính cung cấp điện cho các đèn, bơm và các thiết bị điện khác Ngoài

ra còn có các mạch nạp điện acquy, mạch

cấp điện cho thiết bi thu, phát vô tuyến

(radio)

Để có mạch điện chính xác, bạn cần theo dõi từng dây điện, các dây ẩn (hoặc khuất) bạn có thể theo dõi bằng đồng hỗ

đo Trong khi theo đõi từng dây, bạn nên

kiểm tra tình trạng đây và các nói kết, siết chặt lại các mối nối bị lồng, làm sạch những nơi bị rỉ sét và đánh dấu các vị trí

đó trên bản vẽ của bạn

Sơ đồ mạch chính Các bảng và từng sơ để mạch là rất hữu ích nhưng chưa đủ, bạn cần có thêm

tính cá nhân với chương trình (phần mềm)

vẽ điện để vẽ sơ đỗ toàn bộ hệ thống mạng

điện Sơ để này được lưu trong máy, khi

cần bạn có thể chính sửa hoặc thay đổi

một cách dễ dàng

SNIFFER] PANEL

tay OUTLETS |e

°

Dây tín hiệu Dây tín hiệu nối bộ biến

năng với các thiết bị, chẳng bạn máy dò

độ sâu, máy tầm ngư, hệ thống điều khiển,

hệ thống antene và các thiết bị thu phát

radio Các đây này phải tách riêng với mạng điện và được vẽ lại trên bản vẽ riêng

aa

Bộ ngắt mạch

#6 (5A)

XỬ LÝ SỰ CỐ

Nói chung quá trình phát hiện vấn đề

và xử lý sự cế điện tương đối đơn giản nếu

bạn nắm vững một số kiến thức cơ bản và

có sơ để mạch Các bước bao gềm phát hiện

dấu hiệu sự cố, kiểm tra, và chỉnh sửa

Dấu hiệu sự cố

Đèn bị mờ Đèn bị mờ là do điện áp

thấp Điện áp thấp còn làm chậm các quạt

và các bơm, mạch điện tử hoạt động không

ổn định Nếu chỉ có một hoặc vài đèn trong

mạch bị mờ, nguyên nhân thường do mối

nối lỏng hoặc dây điện quá nhỏ Khi tất

thể giải quyết được vấn để Nhưng nếu

bạn xác định nguyên nhân là đo điện bình

bị giảm, việc nạp ở ện bình có thể chưa

đủ Bạn cần kiểm tra lại acquy và các thiết

bị khác, chẳng hạn đai truyền động máy

phát điện bị lỏng, bộ ổn áp hoạt động

không chuẩn

Khởi động máy không chuẩn Tiếng

gõ bất thường của solenoid khi bạn nhấn

nút khởi động là đấu hiệu về acquy bị giảm

điện lượng, nhưng nối kết lồng cũng biểu

thị hiện tượng tương tự Bạn hãy quan

sát đèn chiếu sáng, buông lái khi nhấn

nút khởi động Đôi khi đèn hị mờ là điều

bình thường Đặc biệt là loại acquy chu

kỳ sâu, nhưng nếu đèn tắt hoặc mờ hẳn, hầu như chắc chắn là do acquy không đủ

điện Nếu đèn vẫn sáng, bạn hãy tìm nối

kết bị lồng hoặc rỉ sét giữa acquy và bộ

khới động

Bộ khởi động trong thực tế ít khi bị

hư, nhưng bạn cũng cần chú ý đến thiết

bị này

Đèn chớp nháy Sự chớp nháy này có

thể là “bình thường” khi có sự biến thiên

tải, chẳng bạn chu kỳ bơm Đèn chớp nháy thường đo nối kết lỏng, bị rỉ sét, hoặc day

Cháy cầu chì Khi đèn tắt, chắc chắn

do sự cố về điện Nhưng cầu chì chỉ là

triệu chứng, có nghĩa là mạch bị quá tải

Để tránh lặp lại điêu này, bạn cần xác

định nguyên hân quá tải và chỉnh lại

Nếu quá tải là do bổ sung thêm thiết

bị hoặc dùng thiết bị mới có công suất cao

hơn, việc thay cầu chì lớn hơn có thể là

giải pháp, tuy nhiên chỉ khi toàn bộ dây

trong mạch có khả năng chuyển tải dòng

điện lớn hơn, do đó đôi khi bạn phải thay

đây mới có định mức đòng điện cao hơn

Mạch nối mát

Các bộ phận điện trên máy thủy hầu

như đều sử đụng mạch nối mát khép kín

nghĩa là động cơ định dùng làm phía mát

của mạch điện, thay vì đây nối trở về

acquy Do các bộ phận này được nối điện

với mạch mát bằng các bulông nối ghép,

bạn cần xem xét các bulông này khi nghỉ

ngờ mối nối bị hỏng Ri sét tích tụ ở bể

mặt nối ghép có thể gây ra sự hở mạch

Các cáp điện quang, mạch nối mát khép

kín, thường thông qua cáp nối block máy

với cọc âm acquy, bạn cần kiếm tra kỹ

đây cáp và nối kết này

Các nối kết điện

Nhiệt Dây quá nhỏ đối với tải thường

phát sinh nhiệt, nếu dây đủ nóng, lớp vỏ

nhựa sẽ bị mềm dần và bốc cháy Sự nóng

chảy lớp bảo vệ là đấu hiệu đây bị hư do nhiệt Cỡ đây đúng, dây sẽ không bị nóng Nhiệt thường phát sinh ở nơi tiếp giáp, các mối nối bị lỏng

Mui khét Lép nhua bi néng chay sé

có mùi khét thậm chí có khói, nguyên nhân

đo dây bị nóng hoặc tiếp xúc với vật nóng Mùi khó chịu có thể còn do khí ozone xuất hiện từ hiện tượng phóng điện hồ quang Dòng điện máy phát điện có thế phóng

hồ quang ở các chổi than

'Tổn thất nhiệt Ở phần trước đã tính

toán 100 ft (30 m) dây AWG 16 có điện

trở 0.41 ohm, nếu có dòng điện đi qua sẽ

có độ sụt áp 4.1V (10A x0.41 ohm), chuyển

từ điện năng thành nhiệt P = UI = RI? = 41W Phân bố đọc theo 100 ft đây điện,

nhiệt này sẽ tiêu tán ra xung quanh nhưng

nếu tập trung ở mối nối, nhiệt này đủ

làm nóng chảy lớp nhựa bảo vệ dây Tổn

thất công suất này được gọi là tổn thất

nhiệt, được biểu thị bằng công thức PR,

đo đó còn gọi là tổn thất I2R

Ri sét Các mối nối kết điện phải sạch

và sáng Bạn dùng bàn chải làm sạch rỉ

sét Rỉ sét thường xảy ra giữa dây điện và

cọc nối hoặc dưới lớp cách nhiệt, bạn cần

cắt bỏ phần bị rỉ sét và thay mới

Thay toàn

Đây bị ướt Bạn chú ý, đừng để nước

đọng trên mặt dây dẫn (do mưa, ẩm, hoặc

so máy), Tủ điện hoặc hộp nối dây phải

luôn luôn khô ráo Nứơc, đặc biệt là nứơc

biển, chứa các chất hòa tan, sẽ làm tặng

mạch, gây ra sự cố về điện Bạn cần sắp xếp các dây gọn gàng, có thứ tự, và được ghi dấu rõ ràng để đễ xác định nguyên

tra mạch điện

Bạn có thể tự tạo đèn kiểm tra bằng cách hàn hai dây dẫn vào đuôi đèn 12V,

Đinh đồng làm đầu dò