Cosa fa realmente un alimentatore da terra
Un'alimentazione da terra è la connessione che consente a una nave ormeggiata di funzionare con l'elettricità terrestre anziché con i propri generatori o motori. In pratica si tratta di un sistema completo, non solo di un cavo: un pannello di distribuzione e una presa sul lato del porto turistico, un cavo di alimentazione da banchina classificato per uso marittimo e una presa di bordo che alimenta il quadro elettrico dell'imbarcazione, spesso attraverso un isolamento o un isolatore galvanico per prevenire la corrosione da corrente vagante tra l'imbarcazione e altre imbarcazioni che condividono la stessa terra costiera.
Il vantaggio principale è semplice: l'alimentazione da terra elimina il motore al minimo in banchina , riducendo il consumo di carburante, il rumore e le emissioni di scarico continuando a far funzionare HVAC, refrigerazione, caricabatterie ed elettronica di bordo 24 ore su 24.
Standard di tensione, corrente e connettori
I sistemi di alimentazione da terra sono costruiti attorno a una manciata di configurazioni standardizzate e abbinare correttamente la presa dell'imbarcazione al piedistallo del porto turistico è la prima cosa da verificare prima del collegamento:
Al di fuori del Nord America, la maggior parte dei porti turistici fornisce 230 V monofase o 400 V trifase a 50 Hz, motivo per cui le navi che effettuano crociere a livello internazionale spesso trasportano un convertitore di frequenza/tensione anziché fare affidamento sull'impianto elettrico standard a 60 Hz della barca per funzionare in sicurezza con un'alimentazione portuale a 50 Hz.
Componenti principali di un sistema di alimentazione da terra
Cavo di alimentazione da terra
Un cavo marino con connettori bloccabili su ciascuna estremità, rivestito per resistere ai raggi UV, all'abrasione e agli spruzzi di acqua salata. La sezione del cavo deve corrispondere alla corrente nominale del connettore per evitare cadute di tensione sulle distanze dal molo all'imbarcazione.
Ingresso e pannello di alimentazione
La presa di bordo e il pannello di distribuzione principale che alimenta, che in genere include un interruttore principale, interruttori di derivazione e un amperometro o un display di tensione per monitorare la qualità della fornitura in entrata.
Isolatore galvanico
Blocca la corrente vagante CC a bassa tensione sul conduttore di terra della riva consentendo al tempo stesso il passaggio della corrente di guasto CA per sicurezza, proteggendo i metalli sott'acqua dalla corrosione galvanica accelerata.
Monitor di potenza da terra/ELCI
Un interruttore automatico per dispersioni dell'apparecchiatura fa scattare l'alimentazione se viene rilevata una corrente di dispersione, un livello di sicurezza fondamentale dato che l'acqua dolce e salmastra del porto turistico conduce molto più facilmente dell'acqua di mare aperta.
Dimensionamento di un collegamento elettrico da terra al carico della nave
Il sottodimensionamento di un collegamento da terra è la causa più comune di fastidiosi spostamenti degli interruttori al molo. Un approccio pratico consiste nel sommare il carico collegato (compressori dell'aria condizionata, caricabatterie, scaldabagno, elettrodomestici) e applicare un fattore di diversità, poiché è raro che tutti i sistemi funzionino simultaneamente a piena potenza.
- Elencare la potenza di esercizio di tutti i principali carichi CA previsti per il funzionamento presso la banchina.
- Applicare una diversità di circa il 70-80% per le navi con più zone AC, poiché i compressori eseguono un ciclo ciclico anziché funzionare continuamente insieme.
- Dividere i watt totali regolati per la tensione di alimentazione per ottenere l'amperaggio richiesto, quindi arrotondare per eccesso al valore nominale del connettore standard successivo (30 A, 50 A, 100 A).
- Laddove il margine è stretto, un secondo cavo da terra su un ingresso da 50 A a fase divisa raddoppia efficacemente la capacità disponibile senza ricablare l'imbarcazione.
Pratiche di sicurezza per i collegamenti elettrici da terra
- Collegare sempre prima il cavo all'ingresso dell'imbarcazione, quindi alimentare il piedistallo della banchina: collegando un'estremità del cavo sotto tensione si rischia la formazione di archi attraverso i perni di bloccaggio.
- Ispezionare i pin del connettore per individuare eventuali vaiolature o scolorimento prima di ogni utilizzo; una connessione allentata o corrosa è una delle principali cause di incendio dei cavi portuali.
- Non immergere mai il collegamento alla presa di corrente da terra, nemmeno momentaneamente; utilizzare un copricavo dedicato o sollevare il punto di connessione al di sopra della marea e degli spruzzi di scia previsti.
- Testare periodicamente la protezione ELCI/RCD utilizzando il pulsante di test integrato, poiché un rilevatore di perdite guasto non fornisce alcun avviso visibile finché non si verifica effettivamente un guasto.
- Verificare la continuità della terra a terra prima di fare affidamento su trasformatori di isolamento o isolatori galvanici: una terra mancante vanifica completamente la loro funzione protettiva.
Alimentazione da terra, generatore di bordo e trasformatore di isolamento
Questi tre approcci risolvono problemi sovrapposti ma distinti:
- Solo potenza costiera è l'opzione più economica per le navi che attraccano regolarmente in porti turistici compatibili, ma non offre protezione contro la corrosione galvanica o gli squilibri di tensione senza apparecchiature di isolamento aggiuntive.
- Generatori di bordo rimangono necessari per l'ancoraggio o la navigazione lontano dalle infrastrutture costiere, e molte navi utilizzano entrambi i sistemi: generatore all'ancora, alimentazione da terra al molo.
- Trasformatori di isolamento fai un passo avanti rispetto a un isolatore galvanico separando completamente elettricamente il sistema dell'imbarcazione dalla terraferma, risolvendo anche i disallineamenti di tensione e frequenza quando si viaggia tra regioni con standard di rete diversi.
Domande frequenti
Posso utilizzare una prolunga domestica per l'alimentazione da terra?
No. I cavi di alimentazione da terra marini utilizzano connettori sigillati e bloccabili adatti all'uso all'aperto e in luoghi umidi; I cavi domestici standard non hanno il grado di isolamento, la tenuta all'acqua e la capacità di corrente per l'uso continuo in banchina e presentano un grave rischio di scossa elettrica e incendio.
Perché la mia alimentazione da terra continua a far scattare il demolitore della banchina?
Questo di solito è un segno che il carico collegato supera l'amperaggio nominale del piedistallo o che un connettore deteriorato sta creando un riscaldamento resistivo che fa scattare prematuramente l'interruttore: è necessario controllare sia il calcolo del carico dell'imbarcazione che il collegamento fisico.
Un isolatore galvanico è uguale a un trasformatore di isolamento?
No. Un isolatore galvanico blocca solo la corrente vagante CC di basso livello mantenendo l'imbarcazione collegata elettricamente alla terra; un trasformatore di isolamento separa completamente i due sistemi e gestisce anche la conversione di tensione/frequenza, rendendolo la soluzione più completa ma più costosa.
