Sähköt

Kohteesta hWiki
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Sahkotaulu.jpg

Yleisesti H-veneissä tarpeisiin riittää melko yksinkertainen sähköjärjestelmä. Päiväretkeilyssä tai ratakilpailuissa ei sähköjä tarvita lainkaan ja luokkasääntö jopa kieltää sähköisten instrumenttien käytön kisoissa. Retkeillessä sähköä tarvitsevat kuitenkin esimerkiksi seuraavat laitteet:

  • Kulkuvalot (purjehtiessa sivuille näyttävät punainen ja vihreä, sekä taaksepäin valkoinen. Koneella ajaessa lisäksi eteenpäin näyttävä valkoinen)
  • Sisävalot
  • Loki (eli nopeusmittari)
  • 12v -liitäntä esim. GPS:n tai kännykän käyttöön/latailuun
  • Lämmitin
  • Jotkut keittimet tarvitsevat sähköä toimiakseen (ainakin Wallaksen Safeflame-valopetrolikeittimet)
  • VHF-Radio
  • Kaikuluotain tai kiinteä GPS
  • Autopilotti
  • Muu akun virralla toimiva elektroniikka kuten audiojärjestelmä


Kaikkien laitteiden turvallisen ja varman toiminnan takaamiseksi tulee veneessä olla looginen ja helposti hallittava sähköjärjestelmä.


Yleistä huviveneiden sähköjärjestelmistä

H-Sähkökaavio.jpg

Veneiden sähköjärjestelmät ovat yleisesti 12-volttisia tasavirtajärjestelmiä. Tämä tarkoittaa tuttuun 220-volttiseen verkkovirtaan verrattuna sitä, että siinä missä töpselin sähkön jänniteen napaisuus sahaa edestakaisin 50 kertaa sekunnissa, tasavirta kulkee koko ajan samaan suuntaan akun navasta toiseen. Edelleen, siinä missä verkkovirrassa vaarallisinta on suuri jännite, tasavirrassa vaarallisemmaksi koituu hetkellinen suuri sähkövirta. Esimerkiksi sydämen pysäyttämiseen tarvittava virtamäärä on jo pienessäkin akussa moninkertaisena.

Niinpä tasavirta on toisaalta turvallisempi, toisaalta sen ohjaamisessa ja suunnassa pitää olla verkko- eli vaihtovirtaa tarkempi. Tämän tiedostaminen on polttimoita lukuunottamatta tärkeää käytännössä kaikkia laitteita kuten led-kulkuvaloja ja useimpia mittareita asennettaessa. Väärät asennukset ovat matalasta jännitteestä huolimatta jopa hengenvaarallisia, joten kytkentöihin ei pidä suhtautua ylimalkaisesti.

Veneessä säilytettävien papereiden joukossa tulisi olla aina kytkentäkaavio veneen sähköjärjestelmästä ja sellainen on hyvä laatia itse uuteen veneeseen tutustuttaessa. Samalla oppii tuntemaan veneensä ja tietää mikä johto menee minnekin. Kaaviota tehdessä on hyvä merkitä johtojen napaisuus ja käyttötarkoitus joko sanoin tai kaavioon liittyvin numerokoodein johtoihin mikäli niin ei ole jo valmiiksi tehty. Tästä on apua kun tilanne on tukala ja korjaus pitää saada aikaan vaikeissa oloissa.

Yleistä akuista

H-akku3.JPG

Veneessä yhdellä "tavallisella" n.60 Ah auton akulla pärjää jo melko pitkälle, vaikka jotkut veneet onkin varustettu kahdella tai jopa kolmella akulla. Pidemmille reissuille voi mukaan ottaa irtonaisen akkulaturin, jolloin akun lataaminen onnistuu vierasvenelaitureiden sähköistä. Nopeasti yleistyvät aurinkopaneelit ovat yhä suositumpia akkujen jännitteen ylläpitäjiä. Myös useista perämoottoreista saa myös virtaa akun lataamiseksi vaikkakin tämä edellyttää pitkää ja toistuvaa moottorin käyttöä.

Akkua hankittaessa on hyvä laskea veneen virrankulutus lataamisten välillä olevien esimerkkivuorokausien aikana. Periaate on, että veneen laitteet kuluttavat tietyn määrän ampeereja tunnissa josta voi sitten laskea moneenko tuntiin tietyn akun kapasiteetti (ampeeritunnit) riittävät. Tässä on hyvä huomioida, että suurin osa virtaa kuluttavista laitteista ei ole käytössä jatkuvasti vaan osan vuorokaudesta kuten esimerkiksi sisävalaistus, kulkuvalot, termostaatilla varustettu kylmälaukku tai lämmitin. Siinä suhteessa tämä virtalaskuri vaatii hieman lisäpohdintaa mutta antaa osviittaa miten laskutoimitukset tehdään.

Tosiasiassa yleisimpiä akkuja voi purkaa vain 70-80% niiden ampeerituntimäärästä nk. syväpurkauksen välttämiseksi jolloin tavallinen akku saattaa rikkoutua. Uudempia AGM- ja hyytelöakkuja voi usein purkaa tyhjemmäksikin mutta yleisesti ottaen sitä tulisi välttää. Käytännössä tämä tarkoittaa, että esim. uuden 60Ah akun käytännön ampeerituntimäärä onkin luokkaa 40-50Ah.

Tavallinen lyijyakku painaa n. 20kg, joten akun kiinnityksen tulee olla erittäin tukeva ja se olisi hyvä olla veneen keskilinjalla mahdollisimman alhaalla parhaan sivuttaistasapainon aikaansaamiseksi. Akkua ei kannata sijoittaa aivan perään tai keulaan, jotta veneen kulkuasento pysyisi oikeana ja veneen rullaus aallokossa ei häiriintyisi painopisteen kohotessa. Ideaalitilanteessa akun sijoituspaikka on lähellä veneen painopistettä eli H-veneessä kölin yläpintaa. Toki rajallisen pilssitilan ja säilytystilojen kannalta parhaat paikat akulle löytyvät juuri peräboksista tai keulapunkan alta jossa akun paino kompensoi perässä olevan perämoottorin epätasapainottavaa vaikutusta.

Akun sijoittamisella suhteessa etäisyyteen sähkökaapista on vaikutusta mm. seuraavassa esiteltyyn johtimen valintaan. Halvimmalla pääsee asentamalla akut ja sähkökaappi lähekkäin, mutta H-veneissä se voi olla vaikeaa käyttäjäystävällistä ja kokonaisedullista ratkaisua haettaessa.

Sähkökeskus

Asiallinen sähköasennus edellyttää jonkinlaisen pääkeskuksen/sähkötaulun asentamista. H-veneessä yksinkertaisin sähkökeskus voi olla veneliikkeestä tai vastaavasta hankittu sähköpaneeli sulakkeineen, joskin silloinkin virran jakaminen mm. kulkuvaloille samalla kytkimellä vaatii perehtymistä.

Asentamisen tärkeimpiä seikkoja on helppo ja selkeä rakenne ja huollettavuus, mm. keskuksen yhteyteen asennettavat sulakkeet pitää pystyä erottamaan toisistaan esimerkiksi nimilapuin ja niitä tulee olla oma sulake per laite tai järjestelmä kuten oma sulake hytin valoille ja kulkuvaloille. Tällöin vian paikallistaminen helpottuu, onhan sulakkeen palaminen aina oire isommasta ongelmasta joka tulee korjata muutenkin kun sulake vaihtamalla. Tärkeää on myös asentaa mielellään lähelle akkuja helposti käsiteltävään paikkaan riittävän tukeva pääkytkin.


Johtimet ja sulakkeet

Pienoiskuvan luominen epäonnistui: Esikatselukuvaa ei voitu tallentaa kohteeseen
Liian isot sulakkeet eivät pala vaan polttavat

Väärin mitoitetut johtimet ja mm. sulakkeiden puutteesta syntyvät oikosulut voivat pahimmillaan aiheuttaa akun räjähtämisen minkä voiman sanotaan riittävän reikään rungossa! Tämän vuoksi asiaan tulee perehtyä ennen sähköjärjestelmään kajoamista.

Johtimet

Sähköjohdot ovat sähköjärjestelmän verisuonisto ja niihin pätevät jo matalalla 12V jännitteelläkin vakavasti otettavat lainalaisuudet. Paitsi, että liian ohuet johtimet kuluttavat akun virtaa tarpeettomasti lämmetessään, voi syntyä myös todellisia vaaratilanteita. Mikäli johdin on ohut "hehkulanka", matalampikin sähkövirta (eli veneen laitteiden käyttäminen) saattaa saada sen ylikuumenemaan ja lisää siten venepalon riskiä. Johtimien pitäisi olla riittävän suuria poikkipinta-alaltaan, jolloin sähkövirta "mahtuu" johtimeen eikä synny "ruuhkautumisen" aiheuttamaan kuumenemista. Paksu johdin on kalliimpi joten allaolevat linkit ohjaavat oikein mitoitettujen johtimien maailmaan.

Johtimia asentaessa täytyy muistaa ottaa huomioon erilaisten digitaalisten antureiden johdot ja kompassien sijainnit. Johtimissa kulkeva virta synnyttää oman magneettikenttänsä joka saattaa häiritä muita laitteita. Siksi suuret virtajohtimet tulee asentaa erilleen näistä häiriöalttiista kojeista ja johdoista.

Sulakkeet

Sulakkeet tehtävä on toimia varokkeena ja katkaista virta kun johtimet syystä tai toisesta ylikuumenevat. Toisin sanoen, johtimien tulisi kestää enemmän virtaa kuin sulakkeiden tai käry käy päinvastoin kuin oli tarkoitus(kuvassa)!

Sulakkeet kuten johtimetkin tulisi mitoittaa käytettyjen laitteiden mukaan ja oikeat sulakkeiden ja laitteiden ampeerimäärät tulee tarkistaa laitteiden käyttöohjeista. Sulakkeita on lukuisille eri virtamäärille ja niiden virrankatkaisu vaihtelee kertakäyttöisestä rikki palamisesta muista sähköjärjestelmistä tuttuihin automaattisulakkeisiin joita voi myös käyttää harkinnan mukaan.

Aurinkopaneelit

Pienoiskuvan luominen epäonnistui: Esikatselukuvaa ei voitu tallentaa kohteeseen
Aurinkopaneeli perinteisesti luukkutallin päälle asennettuna

Aurinkokennot yleistyvät nopeasti sähkön kulutuksen kasvun myötä. Tekniikka alkaa tarjota kestäviä, tehokkaita ja edullisia vaihtoehtoja H-veneen kaltaisiin pienempiinkin veneisiin.

Aurinkokennoa valitessa on hyvä ensin perehtyä tehontarpeeseen, joka kennon tulisi täyttää. Yleisiä virtaa vieviä varusteita ovat mm. plotteri, lämmitin ja jääkaappi, joita käytetään tilanteen mukaan eri pituisia jaksoja eri aikoihin vuorokaudesta. Aurinkopaneelit toimivat myös akkujen latauksen ylläpitäjina, sillä pitempiä matkojen ulkopuolella paneeli ehtii ladata satunnaisen käytön aiheuttaman virtavajeen veneen ollessa laiturissa.

H-veneessä yleisimmät paikat aurinkopaneelien asennuksille ovat takaluukun kansi ja luukkutalli. Erilaisten käärittävien kennojen yleistyessä paneeleita on asennettu tilapäisesti myös esimerkiksi puomipeitteen yhteyteen.

Latauksen säädin on oleellinen osa aurinkokennolla varustettua sähköjärjestelmää. Siinä missä kenno lataa akkuja päivisin, se myös kuluttaa niitä öisin, ellei järjestelmään ole asennettu säädintä virran pitämiseksi yksisuuntaisena. Pahimmassa tapauksessa tyhjiin käytetty akku saattaa jopa rikkoutua. Uusimmat säätimet tehostavat lisäksi lataamista siten, että latauksen aikaiset sähköimpulssit ovat oikean tehoisia.

Esimerkiksi Sähkö ja vene-julkaisussa esitellään tarkemmin aurinkokennon latauksen toimintaa ja tehokkuutta.

Maasähkö

Maasähköllä tarkoitetaan laiturilta tai maista otettavan 220-volttisen verkkovirran käyttöä veneessä, oli se sitten akkujen lataamista tai muiden verkkovirralla toimivien laitteiden kuten vaikka kylmälaukun käyttämistä. Veneen tasavirtajärjestelmä on pelkkä taskulamppu verkkovirran jännitteeseen ja mahdollisen oikosulun vaaraan verrattuna joten johtoja laiturilta veneeseen tulee käyttää varoen ja huolella ja niiden liitännät pitää suojata tarkoin kosteudelta. Suojattukin verkkovirtajohto pitää pitää poissa kosketuksista meriveteen ja johtoa ei saa litistää siten, että se voisi vaurioitua. Verkkovirta-asennuksia saa suorittaa vain valtuutettu sähköasentaja!

Etenkin matkalla vierassatamien maasähköä käytettäessä kannattaa hankkia nk. schuco-CEE-adapteri, joka toimii sovittimena vedettäessä maadoitettu tavallinen virtajohto laiturin siniseltä sähköpisteeltä veneeseen. Satamissa CEE-töpselit ovat usein ainoa vaihtoehto akkujen lataamiseen.

Vikavirtasuojakytkimet

H-veneessä on harvoin maasähkön käyttöön tarkoitettua järeämpää maasähkökeskusta jossa olisi tarvittavat sulakkeet ja vikavirtasuojakytkin. Vikavirtasuojakytkin on maasähkökeskuksen tärkein osa maasähkön vaaroilta suojauduttaessa ja sen toimintaperiaate on karkeasti seurata veneeseen lähtevän ja palaavan sähkövirran määrää ja mikäli virrat muuttuvat, kytkin katkaisee virransyötön millisekunneissa minimoiden syntyviä vahinkoja.

Siinä missä maasähkökeskukset maksavat halvimmillaan toista sataa euroa, saa irrallisen ulkokäyttöön sopivan vikavirtakytkimen halvimmillaan alle kympillä ilman asennustarvetta vaikka vain töpseliksi johtojen väliin. Maasähköä käytettäessä se onkin halvin henkivakuutus ja siksi myös maasähköjärjestelmän katsastusvaruste.

Linkkejä

  • Sähkö ja vene, Sähköturvallisuuden edistämiskeskus ry:n ilmaisjulkaisu


Artikkeleita

Seuraavissa artikkeleissa on käsitelty sähkön käyttöä veneessä.

Keskustelua

Sähköä on käsitelty myös seuraavissa hFoorumin keskusteluissa:

  • led poltimoita? - alkoi keskustelulla kulkuvalojen muokkaamisesta, mutta sisältää myös yleistä johdatusta sähkötekniikkaan.