Segeln mit Yachten
3. Elektrik
1. Ursachen von Bränden
2. Praktische Arbeiten
3. Hinweise für den Alltag
4. Batterien
5. Halogen, Xelogen, LEDs
6. Berechnung von Kabelstärken
7. Auszüge aus Marine Electrical Check List
8. Literatur
3. Hinweise für den Alltag
4. Batterien
5. Halogen, Xelogen, LEDs
6. Berechnung von Kabelstärken
7. Auszüge aus Marine Electrical Check List
8. Literatur
1. Ursachen von Bränden
Ursachen von Kurzschlüssen und Bränden sind Funkenstrecken.
- Zerstörung der Isolierung (Abrieb, UV-Strahlung)
- Ein schlecht befestigtes Kabel rutscht aus der Verbindung.
- Überhitzung: zu dünnes Kabel; nicht oder falsch abgesichert
- Korrosion: das Kabelende rostet ab und das Kabel rutscht aus der Verbindung
- Es entstehen Funkenstrecken, wenn zwei Kabel nur lose verbunden sind.
- Nicht abgedeckte Pole von Batterien.
2. Praktische Arbeiten
- Kabelverbindungen
Grundlagen für ein gutes Bordnetz (nach Philippi):
Nicht löten!
- Kabelverbindungen
Grundlagen für ein gutes Bordnetz (nach Philippi):
Nicht löten!
„Werden Verbindungen gelötet, besteht bei größeren Querschnitten die Gefahr von kalten Lötstellen.
Dies bedingt einen hohen Kontaktwiderstand und dadurch Brandgefahr.
Generell versteifen die Kabellitzen durch das Lötzinn. Bei auftretenden Vibrationen und Schlägen kann dies zu Kabelbruch
Generell versteifen die Kabellitzen durch das Lötzinn. Bei auftretenden Vibrationen und Schlägen kann dies zu Kabelbruch
führen. Das im Lötzinn enthaltene Lötfett fördert außerdem die Korrosion der Kabel.
Um die Nachteile einer gelöteten Verbindung zu vermeiden, werden Profi-Crimpzangen für die sichere und dauerhafte
Um die Nachteile einer gelöteten Verbindung zu vermeiden, werden Profi-Crimpzangen für die sichere und dauerhafte
Verbindung von Kabel und Kabelschuh eingesetzt. Diese Crimpungen genügen den besonderen Anforderungen an Bord.
Die nicht isolierten Kabelschuhe erhalten mit der dafür speziell vorgesehenen Crimpzange eine wesentlich bessere
Verbindungsqualität, als dies bei isolierten Kabelschuhen der Fall ist."
(Katalog No 12, 2012)
E - Installation mit Profi-Werkzeug ausführen.
Nur gutes Werkzeug kann den notwendigen Press-Druck für die Kabelverbindungen erzeugen.
Dadurch wird verhindert, dass an den Verbindungsstellen ein Spannungs-Abfall entsteht.
- Presszange für Ader-Endhülsen
- Presszange für Rohrkabelschuhe
- Crimpzange für Flach-Stecker mit Isolation
- Heißluftpistole für Schrumpfschläuche
Zum Schutz gegen Feuchtigkeit:
- Presszange für Ader-Endhülsen
- Presszange für Rohrkabelschuhe
- Crimpzange für Flach-Stecker mit Isolation
- Heißluftpistole für Schrumpfschläuche
Zum Schutz gegen Feuchtigkeit:
Schrumpfschläuche mit Innenkleber über die Verbindungsstellen schieben und mit Heißluft (Heißluftpistole) erhitzen.
Das Tüpfelchen auf dem i: Die Stirnseite des Kabels mit einer Dichtmasse gegen eindringende Feuchtigkeit versiegeln.
Lüsterklemmen
… sind schlechter als gecrimpte Verbindungen.
Dort wo Verbindungen regelmäßig getrennt werden müssen, sind sie aber vorzuziehen.
Beispiel: Die Zuleitungen in den Mast, die unter Deck verbunden werden müssen und immer dann getrennt werden müssen,
Das Tüpfelchen auf dem i: Die Stirnseite des Kabels mit einer Dichtmasse gegen eindringende Feuchtigkeit versiegeln.
Lüsterklemmen
… sind schlechter als gecrimpte Verbindungen.
Dort wo Verbindungen regelmäßig getrennt werden müssen, sind sie aber vorzuziehen.
Beispiel: Die Zuleitungen in den Mast, die unter Deck verbunden werden müssen und immer dann getrennt werden müssen,
wenn der Mast abgenommen wird.
- Sammelschienen
… vereinfachen die Installation erheblich. Die Stromzuführung erfolgt mit einem (dicken) Kabel.
Niemals blanke Drahtenden um einen Schraubbolzen wickeln. Immer Crimp-Augen verwenden.
- Polklemmen der Batterien
- Die Klemmen sollen nicht verformt, die Flächen der Backen müssen plan sein.
- Klemme möglichst weit auf den Pol schieben, soweit dass sie auf der Batterie aufsitzt.
- Befestigungsschrauben nur mäßig anziehen. Verformung vermeiden! Die Flächen des Spalts sollen
parallel bleiben.
- Batteriepole mit Polkappen aus Plastik abdecken (= isolieren).
- Verbindung von Antennenkabel (Koaxialkabel) mit Schraubgewinde
Zur Verbindung eines Antennenkabels mit dem Schraubgewinde eines Geräteanschlusses braucht man einen F-Stecker.
F-Stecker auf Koaxialkabel montieren: https://www.youtube.com/watch?v=YY1jRG5iO-E
Dann wird der F-Stecker (mit dem Kabel) auf das Gewinde geschraubt.
- - - - -
- Sammelschienen
… vereinfachen die Installation erheblich. Die Stromzuführung erfolgt mit einem (dicken) Kabel.
Niemals blanke Drahtenden um einen Schraubbolzen wickeln. Immer Crimp-Augen verwenden.
- Polklemmen der Batterien
- Die Klemmen sollen nicht verformt, die Flächen der Backen müssen plan sein.
- Klemme möglichst weit auf den Pol schieben, soweit dass sie auf der Batterie aufsitzt.
- Befestigungsschrauben nur mäßig anziehen. Verformung vermeiden! Die Flächen des Spalts sollen
parallel bleiben.
- Batteriepole mit Polkappen aus Plastik abdecken (= isolieren).
- Verbindung von Antennenkabel (Koaxialkabel) mit Schraubgewinde
Zur Verbindung eines Antennenkabels mit dem Schraubgewinde eines Geräteanschlusses braucht man einen F-Stecker.
F-Stecker auf Koaxialkabel montieren: https://www.youtube.com/watch?v=YY1jRG5iO-E
Dann wird der F-Stecker (mit dem Kabel) auf das Gewinde geschraubt.
- - - - -
3. Hinweise für den Alltag
Landstrom
- Manche Landinstallationen sind sehr schwach ausgelegt.
- Manche Landinstallationen sind sehr schwach ausgelegt.
Wenn man die Kaffeemaschine (mit 1.000 Watt und mehr) einschaltet, fällt durch die hohe Einschaltspannung
u. U. die Sicherung des Stromverteilers an der Pier aus.
Deshalb lieber eine Kaffeemaschine mit 600 Watt benutzen.
Deshalb lieber eine Kaffeemaschine mit 600 Watt benutzen.
Die gleiche Überlegung gilt für ein elektrisches Heizgerät.
- Die Landanschluss-Steckdosen (auf der Pier) sind dreipolig. Aber in unterschiedlicher Ausführung:
- normal
- mit Drehstrom (übergroße Steckdose)
- mit Schalter (den man zusätzlich betätigen muss)
- mit "Drehschalter": Man muss den Stecker drehen; gleichzeitig wird der Stecker arretiert.
Bei diesem System muss man beim Abnehmen zuerst "entsperren", also den Stecker zurückdrehen.
- mit Münzeinwurf
- mit "Coin" (Chip, Plastik-Münze), den man beim Hafenmeister erwirbt.
- Die Landanschluss-Steckdosen (auf der Pier) sind dreipolig. Aber in unterschiedlicher Ausführung:
- normal
- mit Drehstrom (übergroße Steckdose)
- mit Schalter (den man zusätzlich betätigen muss)
- mit "Drehschalter": Man muss den Stecker drehen; gleichzeitig wird der Stecker arretiert.
Bei diesem System muss man beim Abnehmen zuerst "entsperren", also den Stecker zurückdrehen.
- mit Münzeinwurf
- mit "Coin" (Chip, Plastik-Münze), den man beim Hafenmeister erwirbt.
- Übernahme von Landstrom
Wenn das Kabel aus Versehen ins Wasser fällt, sollte es stromlos sein.
Daher zuerst das Stromkabel am Schiff anstecken und erst dann mit der Steckdose an Land verbinden.
Wenn der Landstrom abgetrennt wird, umgekehrt verfahren:
Wenn das Kabel aus Versehen ins Wasser fällt, sollte es stromlos sein.
Daher zuerst das Stromkabel am Schiff anstecken und erst dann mit der Steckdose an Land verbinden.
Wenn der Landstrom abgetrennt wird, umgekehrt verfahren:
Zuerst die Verbindung an der Landsteckdose trennen, dann am Schiff.
- Kein Landstrom !? - Fehlersuche
- zuerst an der Stromsäule auf der Pier; Test mit Messgerät oder z. B. Leselampe
(in diesem Fall ... mit Hilfe von "Weiche" von 3-polig auf 2-polig)
- Kein Strom: Hafenpersonal rufen (UKW).
Wenn nicht möglich:
Die Stecksäulen sind meist gleichzeitig Sicherungskästen. Öffnen.
Hat der Automat oder der FI-Schalter ausgeklinkt?
Das passiert z. B. bei hoher Feuchtigkeit oder Starkregen.
- bei Gewitter: Landstrom-Stecker abnehmen
Kühlschrank
Der Kühlschrank ist in der Regel der größte Verbraucher.
Meine Konzeption:
Der Kühlschrank soll unterwegs nur eingeschaltet werden,
- wenn die Maschine läuft,
- oder wenn die Yacht am Landstrom hängt.
Der Kühlschrank sollte vollgefüllt werden mit Wasser oder Getränken in Plastikflaschen,
- Kein Landstrom !? - Fehlersuche
- zuerst an der Stromsäule auf der Pier; Test mit Messgerät oder z. B. Leselampe
(in diesem Fall ... mit Hilfe von "Weiche" von 3-polig auf 2-polig)
- Kein Strom: Hafenpersonal rufen (UKW).
Wenn nicht möglich:
Die Stecksäulen sind meist gleichzeitig Sicherungskästen. Öffnen.
Hat der Automat oder der FI-Schalter ausgeklinkt?
Das passiert z. B. bei hoher Feuchtigkeit oder Starkregen.
- bei Gewitter: Landstrom-Stecker abnehmen
Kühlschrank
Der Kühlschrank ist in der Regel der größte Verbraucher.
Meine Konzeption:
Der Kühlschrank soll unterwegs nur eingeschaltet werden,
- wenn die Maschine läuft,
- oder wenn die Yacht am Landstrom hängt.
Der Kühlschrank sollte vollgefüllt werden mit Wasser oder Getränken in Plastikflaschen,
welche in heruntergekühltem Zustand später als Kälte-Speicher dienen.
Törn
Vor dem Ablegen prüfen:
- die Funktion der Navigationslichter,
- die Spannung der Batterien.
- Reservebirnen für die Navigationslichter vorhanden?
Die Navigationslichter haben absolute Priorität.
Sollte die Spannung unter 12,5 V abfallen,
- müssen alle anderen Verbraucher abgeschaltet werden.
- Wenn möglich: Motor starten, selbst wenn man unter Segeln läuft.
Die Maschine erzeugt soviel Ladestrom, dass die anderen Verbraucher bald wieder angeschaltet
werden können.
Törn
Vor dem Ablegen prüfen:
- die Funktion der Navigationslichter,
- die Spannung der Batterien.
- Reservebirnen für die Navigationslichter vorhanden?
Die Navigationslichter haben absolute Priorität.
Sollte die Spannung unter 12,5 V abfallen,
- müssen alle anderen Verbraucher abgeschaltet werden.
- Wenn möglich: Motor starten, selbst wenn man unter Segeln läuft.
Die Maschine erzeugt soviel Ladestrom, dass die anderen Verbraucher bald wieder angeschaltet
werden können.
Allgemeine Grundsätze
Man darf nie …
- den Motor-Hauptschalter ausschalten, solange die Maschine läuft.
- an der E - Installation arbeiten, wenn sie nicht abgeschaltet ist.
- Sicherungen erhöhen.
- die Drahtstärken (Durchmesser der Kabel) vermindern.
- elektrische Geräte installieren, welche die Belastbarkeit der Kabel und Sicherungen überschreiten.
- das Verkabelungsnetz oder den E - Plan ändern. Das ist Aufgabe von Fachleuten.
- die Yacht unbeaufsichtigt lassen, wenn die Elektrik eingeschaltet ist
(ausgenommen Bilgepumpen oder Alarme).
- das Landkabel ins Wasser hängen lassen.
Man darf nie …
- den Motor-Hauptschalter ausschalten, solange die Maschine läuft.
- an der E - Installation arbeiten, wenn sie nicht abgeschaltet ist.
- Sicherungen erhöhen.
- die Drahtstärken (Durchmesser der Kabel) vermindern.
- elektrische Geräte installieren, welche die Belastbarkeit der Kabel und Sicherungen überschreiten.
- das Verkabelungsnetz oder den E - Plan ändern. Das ist Aufgabe von Fachleuten.
- die Yacht unbeaufsichtigt lassen, wenn die Elektrik eingeschaltet ist
(ausgenommen Bilgepumpen oder Alarme).
- das Landkabel ins Wasser hängen lassen.
- - - - -
4. Batterien
Ladezustand von 12 V - Batterien (nach Pat Manley)
in Ruhespannung
12,8 Volt entsprechen ca. 100 % Ladung
12,6 80 %
12,5 70 %
12,3 50 %
12,2 40 %
12,0 20 %
11,9 10 %
Batterien (Gel, Blei) sollten höchstens zu 50 % (12,3 V) entladen werden.
Meine Praxis:
12,5 V : Maschine an!
Gelbatterien
Ladespannung (nach Exide): 14,1 – 14,4 V
Gute Ladegeräte haben verschiedene Ausgänge oder Umschalter für Gel-, AGM- und Bleibatterien.
4. Batterien
Ladezustand von 12 V - Batterien (nach Pat Manley)
in Ruhespannung
12,8 Volt entsprechen ca. 100 % Ladung
12,6 80 %
12,5 70 %
12,3 50 %
12,2 40 %
12,0 20 %
11,9 10 %
Batterien (Gel, Blei) sollten höchstens zu 50 % (12,3 V) entladen werden.
Meine Praxis:
12,5 V : Maschine an!
Gelbatterien
Ladespannung (nach Exide): 14,1 – 14,4 V
Gute Ladegeräte haben verschiedene Ausgänge oder Umschalter für Gel-, AGM- und Bleibatterien.
Denn die Batteriesorten haben unterschiedliche Lade- und Ladeschluss-Spannungen.
Vollladen (von Gelbatterien)
- zum Saisonstart,
- zum Saisonende.
- Am Steg wird automatisch vollgeladen.
Verbrauch
Die großen Verbraucher sind
- Kühlschrank 36,0 Ah (in 24 Std.)
- Autopilot 20,0
- Positionslaternen 16,8 (nicht LEDs)
(Angaben nach Palstek 2/07)
Wie oft laden?
Die Zyklenzahl erhöht sich je schneller man wieder auflädt.
Das gilt im Prinzip für jede Art von Batterie.
Beispiel: 12 V Deep Cycle GEL (von Victron Energy)
500 Zyklen bei 80 % Entladung
750 Zyklen 50 % Entladung
1800 Zyklen 30 % Entladung
Langstrecke
Maßnahmen, wenn man auf die Batteriekapazität achten muss:
- Unterwegs:
- Autopilot durch Windsteueranlage ersetzen
- Kühlschrank abschalten; anschalten nur, wenn unter Motor
- Kartenplotter aus. Wieder an, nur wenn notwendig.
- So oft als möglich mit Ladegerät (Landstrom) laden.
- Unterwegs:
- Autopilot durch Windsteueranlage ersetzen
- Kühlschrank abschalten; anschalten nur, wenn unter Motor
- Kartenplotter aus. Wieder an, nur wenn notwendig.
- So oft als möglich mit Ladegerät (Landstrom) laden.
- Systemverbesserungen
- Windsteueranlage zusätzlich zu Autopiloten anschaffen
- Navigationslichter durch LEDs ersetzen
- Hochleistungsladegerät (Ladebooster) installieren
Lihium-Eisenphophat-Akkus (LiFePO4-Akkus)
s. I Theorie / 10. E-Anlage
- - - - -
5. Halogen, Xelogen, LEDs
Halogenbirnen:
- Lebensdauer verkürzt sich durch Voltschwankungen
- zulässig sind 11,5 – 11,8 V
- Reihenschaltung
Xelogen:
Xelogen hat kein UV-Licht
Birnen mit Xelogengas: G4-Sockel, Firma Frensch (www.frensch.de)
LEDs
Navigationslichter:
Für den Tausch benötigt man eine Posilampe (BAY 15d); diese Birne passt auf einen Bajonett-Verschluss.
Die kleinen Nippel im Sockel, welche die Lampe festhalten, sind nicht auf gleicher Höhe.
Birnen, deren Nippel auf gleicher Höhe sind, lassen sich in einen Bajonett-Verschluss
nicht festsetzen.
Beim Anschließen ist auf richtige Polung zu achten. Sollte die LED nicht brennen,
müssen die Anschluss-Pole vertauscht werden.
Innenräume:
Glüh- und Halogenlampen werden in Watt gekennzeichnet, LEDs in Lumen.
Die Lichtausbeute von 1 Watt entspricht "etwas mehr" als 10 Lumen.
Wenn man eine 40 Watt - Birne ersetzen würde, müsste man sie gegen eine LED mit 470 Lumen austauschen,
um gleiche Helligkeit zu erzielen.
Genauere Angaben:
40 Watt-Glühbirne erfordern 470 Lumen (LED) = 11.75 Lumen pro Watt
60 806 13.43
100 1400 14.0
(Quelle: NZ/ 17. 8. 2018)
s. auch:
I Theorie / E – Anlage / Komponenten / LEDs
- - - - -
5. Halogen, Xelogen, LEDs
Halogenbirnen:
- Lebensdauer verkürzt sich durch Voltschwankungen
- zulässig sind 11,5 – 11,8 V
- Reihenschaltung
Xelogen:
Xelogen hat kein UV-Licht
Birnen mit Xelogengas: G4-Sockel, Firma Frensch (www.frensch.de)
LEDs
Navigationslichter:
Für den Tausch benötigt man eine Posilampe (BAY 15d); diese Birne passt auf einen Bajonett-Verschluss.
Die kleinen Nippel im Sockel, welche die Lampe festhalten, sind nicht auf gleicher Höhe.
Birnen, deren Nippel auf gleicher Höhe sind, lassen sich in einen Bajonett-Verschluss
nicht festsetzen.
Beim Anschließen ist auf richtige Polung zu achten. Sollte die LED nicht brennen,
müssen die Anschluss-Pole vertauscht werden.
Innenräume:
Glüh- und Halogenlampen werden in Watt gekennzeichnet, LEDs in Lumen.
Die Lichtausbeute von 1 Watt entspricht "etwas mehr" als 10 Lumen.
Wenn man eine 40 Watt - Birne ersetzen würde, müsste man sie gegen eine LED mit 470 Lumen austauschen,
um gleiche Helligkeit zu erzielen.
Genauere Angaben:
40 Watt-Glühbirne erfordern 470 Lumen (LED) = 11.75 Lumen pro Watt
60 806 13.43
100 1400 14.0
(Quelle: NZ/ 17. 8. 2018)
s. auch:
I Theorie / E – Anlage / Komponenten / LEDs
- - - - -
6. Berechnung von Kabelstärken
Bezeichnungen:
Stromstärke: I (Ampere)
Spannung: U (Volt)
Widerstand: R (Ohm)
Leistung: P (Watt)
Formeln
1) Ohm`sches Gesetz: U = R * I (Volt = Ohm * Ampere; * bedeutet "mal”)
2) Zusammenhang von Leistung, Stromstärke und Spannung:
P = I * U (Watt = Ampere * Volt)
3) Widerstand von Kabeln:
R = L(änge) / (Querschnittfläche * Widerstandswert des Materials) (Ergebnis in Ohm)
Andere Schreibung:
R = L : (Querschnittsfläche * Widerstandswert des Materials)
- Länge:
L Gesamt = Länge in Metern
Sie setzt sich zusammen aus Hinleitung (L1) und Rückleitung (L2),
also LGesamt = 2 * L (L = "einfache" Länge)
Bezeichnungen:
Stromstärke: I (Ampere)
Spannung: U (Volt)
Widerstand: R (Ohm)
Leistung: P (Watt)
Formeln
1) Ohm`sches Gesetz: U = R * I (Volt = Ohm * Ampere; * bedeutet "mal”)
2) Zusammenhang von Leistung, Stromstärke und Spannung:
P = I * U (Watt = Ampere * Volt)
3) Widerstand von Kabeln:
R = L(änge) / (Querschnittfläche * Widerstandswert des Materials) (Ergebnis in Ohm)
Andere Schreibung:
R = L : (Querschnittsfläche * Widerstandswert des Materials)
- Länge:
L Gesamt = Länge in Metern
Sie setzt sich zusammen aus Hinleitung (L1) und Rückleitung (L2),
also LGesamt = 2 * L (L = "einfache" Länge)
- Widerstandswert von Kupfer: 56
Beispiel: Drei-Farben-Licht (bei Summertime)
Wie stark muss das Kabel zur Lampe im Masttop sein?
Daten, Überlegungen
Masthöhe 16.50 m, 25 W - Birne
Kabellänge einfach: im Mast 16.5 m, im Schiffsinneren ab E-Panel 4.50 m;
also 21 m einfach. Der Strom fließt hin und zurück, also 42 m Gesamtlänge
Rechengang
1) Was ist die schlechteste Ausgangslage: Batterie zu 75 % entladen.
Wie hoch ist dann die Spannung?
s. weiter oben Batterien: ... 12.2 V
2) Der Germ. Lloyd erlaubt 5 % Verlust. Wieviel ist das?
12.2 : 100 * 12 = 0.61 (Volt)
Masthöhe 16.50 m, 25 W - Birne
Kabellänge einfach: im Mast 16.5 m, im Schiffsinneren ab E-Panel 4.50 m;
also 21 m einfach. Der Strom fließt hin und zurück, also 42 m Gesamtlänge
Rechengang
1) Was ist die schlechteste Ausgangslage: Batterie zu 75 % entladen.
Wie hoch ist dann die Spannung?
s. weiter oben Batterien: ... 12.2 V
2) Der Germ. Lloyd erlaubt 5 % Verlust. Wieviel ist das?
12.2 : 100 * 12 = 0.61 (Volt)
3) Wieviel würde dann "oben" ankommen (bei 12.2 V) ? :
12.2 - 0.61 = 11.59 (Volt)
12.2 - 0.61 = 11.59 (Volt)
4) Wieviel kommen tatsächlich oben an?
Dazu braucht man die Stromstärke und die Verluste.
Dazu braucht man die Stromstärke und die Verluste.
5) Stromstärke
Stromstärke bei einer 25 Watt-Lampe und 12.2 V ? (Formel 2)
P = I * U
I = P : U
= 25 : 12.2 = 2.05 A
Stromstärke bei einer 25 Watt-Lampe und 12.2 V ? (Formel 2)
P = I * U
I = P : U
= 25 : 12.2 = 2.05 A
6) Verluste? Hier kommt die Kabellänge und der Kabeldurchmesser ins Spiel.
Wir berechnen den Widerstand für 2,5 mm2 (Formel 3)
Der Widerstand auf dieser Strecke beträgt
R = L : (Querschnittsfläche * Widerstandswert des Materials)
= 42 : ( 2,5 mm2 * 56)
= 42 : 140
= 0.3 (Ohm)
Wir berechnen den Widerstand für 2,5 mm2 (Formel 3)
Der Widerstand auf dieser Strecke beträgt
R = L : (Querschnittsfläche * Widerstandswert des Materials)
= 42 : ( 2,5 mm2 * 56)
= 42 : 140
= 0.3 (Ohm)
7) Dieser Widerstand verursacht einen Spannungsverlust. Wie groß ist dieser?
Stromstärke: 2.05 Ampere, Widerstand: 0.3 Ohm
U - Verlust: ? (Formel 1)
= R * I
= 0.3 * 2.05
= 0.615 Ohm
Stromstärke: 2.05 Ampere, Widerstand: 0.3 Ohm
U - Verlust: ? (Formel 1)
= R * I
= 0.3 * 2.05
= 0.615 Ohm
8) Ausgangslage ist 12.2 V. Die Verluste sind 0.61 V.
Wie viel kommt an:
12.2 - 0.615 = 11.585 Volt
Ergebnis: 11.58 V kommen im Masttop an.
Nach GL müssten 11.59 V ankommen.
Bei 3 mm2 ?
Bei einem 3 mm2 – Kabel kommen unter den gleichen Bedingungen 11.74 V an.
Diskussion des Ergebnisses:
- Das 2.5 mm2 - Kabel ist um weniges zu dünn; ausreichen würden 3 mm2,
besser wäre ein 4 mm2 – Kabel.
- Es gibt von der Batterie bis zum STV (E-Panel) auch noch Verluste.
Sie belaufen sich bei einer 6 m langen Zuleitung von der Batterie zum STV mit 35 mm2
(das ist bei meinem Schiff der Fall) auf 0.024 V.
11.585 – 0.024 = 11.516 V
Auf die geforderten 11.59 V fehlen (11.59 - 11.516 = ) 0.07 Volt.
Gerechnet wurde unter Anname der schlechtesten Bedingungen.
Praxis
Kabel gibt es in Rollen, üblicherweise zu 50 oder 100 m.
Wie viel kommt an:
12.2 - 0.615 = 11.585 Volt
Ergebnis: 11.58 V kommen im Masttop an.
Nach GL müssten 11.59 V ankommen.
Bei 3 mm2 ?
Bei einem 3 mm2 – Kabel kommen unter den gleichen Bedingungen 11.74 V an.
Diskussion des Ergebnisses:
- Das 2.5 mm2 - Kabel ist um weniges zu dünn; ausreichen würden 3 mm2,
besser wäre ein 4 mm2 – Kabel.
- Es gibt von der Batterie bis zum STV (E-Panel) auch noch Verluste.
Sie belaufen sich bei einer 6 m langen Zuleitung von der Batterie zum STV mit 35 mm2
(das ist bei meinem Schiff der Fall) auf 0.024 V.
11.585 – 0.024 = 11.516 V
Auf die geforderten 11.59 V fehlen (11.59 - 11.516 = ) 0.07 Volt.
Gerechnet wurde unter Anname der schlechtesten Bedingungen.
Praxis
Kabel gibt es in Rollen, üblicherweise zu 50 oder 100 m.
Soll man also allein für das Positionslicht im Masttop zwei eigene Rollen (blau und rot) kaufen?
Der Konstrukteur fordert "für Beleuchtung und Instrumente": 2,5 mm2.
Das entspricht auch der Praxis, denn man kann nicht für jede Lampe einen eigenenKabelquerschnitt
Der Konstrukteur fordert "für Beleuchtung und Instrumente": 2,5 mm2.
Das entspricht auch der Praxis, denn man kann nicht für jede Lampe einen eigenenKabelquerschnitt
und die zugehörige Sicherung verbauen.
- Um die Differenzierungen nicht ausufern zu lassen, legt man sich auf eine gemeinsame Kabelstärke
- Um die Differenzierungen nicht ausufern zu lassen, legt man sich auf eine gemeinsame Kabelstärke
für die gängigen Lichter (z. B. 2, 5 mm2) fest
- und damit gleichzeitig auf entsprechende Sicherungs-Automaten (16 A).
- Denn die Sicherungen sind von den Kabelstärken abhängig: je dünner das Kabel umso empfindlicher die Sicherung.
- Extrem lange Kabel (Dampferlicht, Ankerlicht, 3-Farben- Laterne) brauchen evtl. stärkere Kabel.
Auch hier ist es sinnvoll, einen gemeinsamen Querschnitt für alle langen Leitungen zu wählen.
- Für diese dickeren Zuleitungen bräuchte man andere Sicherungsautomaten (16 A).
Aber es spricht nichts dagegen, wenn man stärkere Kabel durch empfindlichere Automaten absichert,
- und damit gleichzeitig auf entsprechende Sicherungs-Automaten (16 A).
- Denn die Sicherungen sind von den Kabelstärken abhängig: je dünner das Kabel umso empfindlicher die Sicherung.
- Extrem lange Kabel (Dampferlicht, Ankerlicht, 3-Farben- Laterne) brauchen evtl. stärkere Kabel.
Auch hier ist es sinnvoll, einen gemeinsamen Querschnitt für alle langen Leitungen zu wählen.
- Für diese dickeren Zuleitungen bräuchte man andere Sicherungsautomaten (16 A).
Aber es spricht nichts dagegen, wenn man stärkere Kabel durch empfindlichere Automaten absichert,
2,5 mm2–Kabel und dicker also ebenfalls mit Automaten für 1,5 mm2 (10 A).
Das vereinfacht die Automaten-Installation auf dem E – Panel.
Nachtrag: März 2018
Die LED-Birnen haben sich durchgesetzt. Die Strommengen sind so gering, dass 1,5 mm2 ausreichen.
(s. nächstes Kapitel)
LED - Kabel
Auch Zuführungen für LED-Lichter sind "power cables".
"… power cables shall have a minimum cross sectional area of 1,5 mm 2 … " (GL)
Genügen 1,5 mm2 für Leitungen in den Mast?
Beispiel: Masthöhe 16.50 (L = 42 m bei Summertime; s. oben)
AWN – Katalog (2015)
LED-Positionslaternen haben „weniger als 30 % einer Standard-Glühlampe“.
1/3 von 25 W sind 8.33 W.
Das vereinfacht die Automaten-Installation auf dem E – Panel.
Nachtrag: März 2018
Die LED-Birnen haben sich durchgesetzt. Die Strommengen sind so gering, dass 1,5 mm2 ausreichen.
(s. nächstes Kapitel)
LED - Kabel
Auch Zuführungen für LED-Lichter sind "power cables".
"… power cables shall have a minimum cross sectional area of 1,5 mm 2 … " (GL)
Genügen 1,5 mm2 für Leitungen in den Mast?
Beispiel: Masthöhe 16.50 (L = 42 m bei Summertime; s. oben)
AWN – Katalog (2015)
LED-Positionslaternen haben „weniger als 30 % einer Standard-Glühlampe“.
1/3 von 25 W sind 8.33 W.
Das o. g. Beispiel mit einer LED-Positionslaterrne durchgerechnet ergibt
nach 5) I = P : U = 8.33 : 12 = 0.68 A
nach 6) R = L : (Querschnitt * Widerstandswert von Kupfer)
= 42 : (1.5 * 56) = 42 : 84 = 0,5 (Ohm)
nach 7) U = R * I = 0.5 * 0.68 = 0.34 V (Spannungsabfall)
nach 8) Es kommen an: 12,2 V - 0,34 V = 11.86 V
Das ist mehr als die vom GL geforderten 11.7 V (bei den o. g. Bedingungen).
nach 5) I = P : U = 8.33 : 12 = 0.68 A
nach 6) R = L : (Querschnitt * Widerstandswert von Kupfer)
= 42 : (1.5 * 56) = 42 : 84 = 0,5 (Ohm)
nach 7) U = R * I = 0.5 * 0.68 = 0.34 V (Spannungsabfall)
nach 8) Es kommen an: 12,2 V - 0,34 V = 11.86 V
Das ist mehr als die vom GL geforderten 11.7 V (bei den o. g. Bedingungen).
Vereinfachung der Installation bei LED-Lampen
Damit verringert sich der Aufwand: Man kann durchgängig mit 1,5 mm2 und einem
einzigen Sicherungsautomaten-Typ (10 A) für die Navigationsbeleuchtung arbeiten.
s. Komponenten: Sicherungen, Kabel, Stromkreisverteiler; weiter unten
- - - - -
Damit verringert sich der Aufwand: Man kann durchgängig mit 1,5 mm2 und einem
einzigen Sicherungsautomaten-Typ (10 A) für die Navigationsbeleuchtung arbeiten.
s. Komponenten: Sicherungen, Kabel, Stromkreisverteiler; weiter unten
- - - - -
7. Marine Electrical Check List
www.islandnet.com/robb/marine.html
Diese Internet-Seiten bearbeiten die gesamte elektrische Problematik an Bord.
Englische Fachbegriffe: weiter unten; Übersetzung von mir.
www.islandnet.com/robb/marine.html
Diese Internet-Seiten bearbeiten die gesamte elektrische Problematik an Bord.
Englische Fachbegriffe: weiter unten; Übersetzung von mir.
Ausschnitte:
Batterien
- Starter- oder Winschenmotoren lassen Batterien normalerweise auf 9 - 10 V abfallen.
- Starter- oder Winschenmotoren lassen Batterien normalerweise auf 9 - 10 V abfallen.
Sie sollten sich innerhalb Sekunden auf "at rest" voltage (Ruhe-Spannung) erholen.
Eine 50% entladene Batterie hat eine Ruhe-Spannung von 12,1 – 12,2 V
(Anm.: Pat Manley sagt 12,3 V; s. oben)
- Wenn Batterien nicht benutzt werden, sollten sie wenigstens alle 3 Monate voll geladen werden.
- Es ist viel besser, Batterien in Ruhe zu lassen und sie einmal innerhalb einiger Monate zu laden, als sie
Eine 50% entladene Batterie hat eine Ruhe-Spannung von 12,1 – 12,2 V
(Anm.: Pat Manley sagt 12,3 V; s. oben)
- Wenn Batterien nicht benutzt werden, sollten sie wenigstens alle 3 Monate voll geladen werden.
- Es ist viel besser, Batterien in Ruhe zu lassen und sie einmal innerhalb einiger Monate zu laden, als sie
an zu hohe Spannungen (float voltage) anzuschließen.
Wiring & Connections / Leitungen & Verbindungen
- Mechanische Verbindungen (gecrimpt, geschraubt) vor dem Zusammenfügen mit Dichtungsmittel versehen.
- Mechanische Verbindungen (gecrimpt, geschraubt) vor dem Zusammenfügen mit Dichtungsmittel versehen.
Der hohe Verbindungsdruck zwingt das Dichtmittel zur Seite und es entsteht guter metallischer Kontakt.
Als Dichtmittel eignet sich Vaseline oder Lanacote.
- Birnen, Sicherungen etc. sollten ebenfalls vor dem Zusammenfügen mit Dichtungsmittel versehen werden.
- Birnen, Sicherungen etc. sollten ebenfalls vor dem Zusammenfügen mit Dichtungsmittel versehen werden.
Einige Male hin und her bewegen!
- Endverbindungen sollten mit Ring-Kabelschuhen hergestellt werden (nicht gabelförmig oder Flachsteckhülsen).
- Endverbindungen sollten mit Ring-Kabelschuhen hergestellt werden (nicht gabelförmig oder Flachsteckhülsen).
Ringverbindungen sollten ebf. abgedichtet werden.
Wires & Cables
- Beschriften
Nicht mit Ziffern oder Farben, sondern mit Worten.
Mit Filzschreiber auf weißem Isolierband.
- Beschriften
Nicht mit Ziffern oder Farben, sondern mit Worten.
Mit Filzschreiber auf weißem Isolierband.
Sicherungen, Automaten, Schalter
- im 12 V – System immer in den positiven Leitungen anbringen.
Generator
- Erdung: dicker Draht zum Erdungspunkt oder zum Motorblock
- Bei laufender Maschine und vollen Batterien und 1 oder 2 A (1 Licht): 13,9 – 14,4 Volt
Während die Maschine läuft, darf der Batterie-Strom zur Maschine nicht abgeschaltet werden.
- im 12 V – System immer in den positiven Leitungen anbringen.
Generator
- Erdung: dicker Draht zum Erdungspunkt oder zum Motorblock
- Bei laufender Maschine und vollen Batterien und 1 oder 2 A (1 Licht): 13,9 – 14,4 Volt
Während die Maschine läuft, darf der Batterie-Strom zur Maschine nicht abgeschaltet werden.
Wenn doch, wird der Generator zerstört.
- Verbindungen nach außen: Der Pluspol der Batterie sollte abgedeckt sein.
- Verbindungen nach außen: Der Pluspol der Batterie sollte abgedeckt sein.
220-Volt-System (Wechselstrom)
- Die Systeme müssen vollständig getrennt sein. Auch keine gemeinsame Erdung!
- RCBO-Schutzschalter in die Bord-Einspeisung.
- Die Systeme müssen vollständig getrennt sein. Auch keine gemeinsame Erdung!
- RCBO-Schutzschalter in die Bord-Einspeisung.
Also nicht einzelne Geräte durch FI-Schalter (RCBO) schützen sondern das ganze System!
- AC system warning device (ein empfohlenes amerikanischers Warngerät) indicates
- AC system warning device (ein empfohlenes amerikanischers Warngerät) indicates
reverse polarity (Verpolung),
open safety-ground (ground = Erde; nicht mit der Erde verbunden ?),
hot on ground (Plusleitung an Erde ?),
etc. (all are dangerous conditions)
Robb empfiehlt einen entsprechenden, amerikanischen Tester. (bei Philippi: Netzkontrolle AC)
In der Tat war eine neu elektrifizierte Marina in Dänemark falsch verpolt.
Robb empfiehlt einen entsprechenden, amerikanischen Tester. (bei Philippi: Netzkontrolle AC)
In der Tat war eine neu elektrifizierte Marina in Dänemark falsch verpolt.
Das hat mich ein Ladegerät gekostet; und es hätte fast einen Brand verursacht.
Compass
- Any DC current flow and most electronic devices can affect the compass if they`re nearby.
AC current does not affect compasses.
- No single wires near compass.
- If wiring is nearby, it has both conductors tightly twisted together.
- No speakers … or other magnetic devices nearby.
- No metal objects nearby unless they are non-magnetic.
- Autopilot and steering compasses separated by 1 m or more (check their effect on each other).
- Any DC current flow and most electronic devices can affect the compass if they`re nearby.
AC current does not affect compasses.
- No single wires near compass.
- If wiring is nearby, it has both conductors tightly twisted together.
- No speakers … or other magnetic devices nearby.
- No metal objects nearby unless they are non-magnetic.
- Autopilot and steering compasses separated by 1 m or more (check their effect on each other).
Electrical Interference
- No electric device should be "on" while the engine is being started or the winch is operating
- No electric device should be "on" while the engine is being started or the winch is operating
unless they are in an isolated circuit.
The voltage transients (Spannungssprung? Durchgänge?) or "spikes” (Stromspitzen) generated by starter
and winch motors can cause damage to sensitive electronics.
Miscellaneous
- Solar panels have diodes in their circuits.
Without diodes, solar panels can take power from the batteries at night.
- Solar panels have diodes in their circuits.
Without diodes, solar panels can take power from the batteries at night.
- - - - -
Fachbegriffe Englisch
AC Wechselstrom (alternative current)
alligator clip Krokodilklemme
alternator Generator
ammeter Amper-Meter
battery isolator Batterie-Trennschalter
bonding elektr. Masseverbindung, Potentialausgleich
bracket Halter, Schelle
breaker Sicherungs-Automat
bus bar Sammelschiene
common ground point gemeinsamer Erdungspunkt
DC Gleichstrom (direct current)
device Gerät, Apparat
diode Gleichrichter
electrical interference Störung, Rauschen, Interferenz
fuse Schmelz-Sicherung
GFCI RCBO, s. dort (ground fault circuit interrupter)
ground Erdung, Erde
hot Plus-Leitung
insulating cover Isolier-Abdeckung
labelling Beschriften, Kennzeichnen
meter Messgerät
petroleum jelly Vaseline
RCBO früher: FI-Schalter (residual current circuit breaker with overload protection)
FI/LS-Schalter (Fehlerstrom-Leitungsschutz-Schalter)
shock hazard Elektroschock-Gefahr, - Risiko
shrink tubing Aufbringen von Schrumpfschläuchen
solenoid Magnetspule
spade connector Flachsteckhülse
spring tension Feder-Spannung (z. B. Krokodilklemme)
stray current Fehlerstrom, Kriechstrom
switch Schalter
terminal connector End-Verbinder
- - - - -
AC Wechselstrom (alternative current)
alligator clip Krokodilklemme
alternator Generator
ammeter Amper-Meter
battery isolator Batterie-Trennschalter
bonding elektr. Masseverbindung, Potentialausgleich
bracket Halter, Schelle
breaker Sicherungs-Automat
bus bar Sammelschiene
common ground point gemeinsamer Erdungspunkt
DC Gleichstrom (direct current)
device Gerät, Apparat
diode Gleichrichter
electrical interference Störung, Rauschen, Interferenz
fuse Schmelz-Sicherung
GFCI RCBO, s. dort (ground fault circuit interrupter)
ground Erdung, Erde
hot Plus-Leitung
insulating cover Isolier-Abdeckung
labelling Beschriften, Kennzeichnen
meter Messgerät
petroleum jelly Vaseline
RCBO früher: FI-Schalter (residual current circuit breaker with overload protection)
FI/LS-Schalter (Fehlerstrom-Leitungsschutz-Schalter)
shock hazard Elektroschock-Gefahr, - Risiko
shrink tubing Aufbringen von Schrumpfschläuchen
solenoid Magnetspule
spade connector Flachsteckhülse
spring tension Feder-Spannung (z. B. Krokodilklemme)
stray current Fehlerstrom, Kriechstrom
switch Schalter
terminal connector End-Verbinder
- - - - -
8. Literatur
- Katalog von Philippi https://www.philippi-online.de
- Pat Manley, "Bootselektrik", Delius Klasing, 2009
Klar, übersichtlich, verständliche Sprache, alles bebildert.
Das beste Fachbuch, das ich kenne.
2020: Vergriffen. Evtl. erhältlich als gebrauchtes Buch.
Englische Neuausgabe: "Electrics Companion" https://fernhurstbooks.com
- Hirche/Kinsberger, "Blauwassersegeln heute", 2004, Pietsch-Verlag
- Marine Electrical Check List www.islandnet.com/robb/marine.html
- Katalog von Philippi https://www.philippi-online.de
- Pat Manley, "Bootselektrik", Delius Klasing, 2009
Klar, übersichtlich, verständliche Sprache, alles bebildert.
Das beste Fachbuch, das ich kenne.
2020: Vergriffen. Evtl. erhältlich als gebrauchtes Buch.
Englische Neuausgabe: "Electrics Companion" https://fernhurstbooks.com
- Hirche/Kinsberger, "Blauwassersegeln heute", 2004, Pietsch-Verlag
- Marine Electrical Check List www.islandnet.com/robb/marine.html
März , 2018