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Comprendre l'électrolysis

 Autheur / Kevin Hughes
27 April 2002

Information provenant de : http://www.sailnet.com/forums/gear-maintenance-articles/20111-understanding-electrolysis.html

Le mois dernier, j’ai abordé le problème de la corrosion sur les bateaux et sur la manière dont un système de métallisation et de mise à la terre adéquat peut concentrer l’action corrosive sur des «anodes» peu coûteuses et remplaçables correctement installées dans le système du bateau. Avant cela, j’avais articulé les objectifs simples de la métallisation et de la mise à la terre et abordé brièvement les problèmes qui résultent du fait que les propriétaires de bateaux ne fournissent pas la métallisation et la mise à la terre appropriées. Néanmoins, il convient de rappeler le message principal: la métallisation (l’interconnexion intentionnelle de composants métalliques séparés) et la mise à la terre (la connexion intentionnelle d’un métal ou d’un système de composants métalliques à un point de référence spécifique) des parties métalliques non conductrices d’un courant d’un bateau peut atteindre trois objectifs spécifiques et distincts:

  1. Réduire les effets corrosifs de la corrosion galvanique des différente métaux sur des pièces de bateau coûteuses et critiques.
  2. Éliminez l’électrolyse qui provient du “mise à terre” d’un autre bateau ou d’une marina entière en raison de défauts de câblage.
  3. Protégez les personnes et le matériel des dommages causés par la foudre.

Les marinas surpeuplées comme celle ci-dessus offrent de nombreuses possibilités de problèmes électrolytiques dus à l’utilisation de l’alimentation à quai par quiconque.
Les systèmes électriques reposent sur le principe selon lequel l’électricité qui est envoyée sur un fil depuis sa source jusqu’à un équipement d’utilisation, quel que soit le but, doit avoir un chemin de retour vers la source d’alimentation. Dans les systèmes électriques à domicile, il y a toujours un fil chaud et un fil neutre. À bord d’un bateau, il devrait y avoir des fils positifs rouges et des fils négatifs noirs. Dans une automobile, un fil alimente un dispositif et le châssis du véhicule est souvent utilisé pour compléter le chemin électrique menant au fil de batterie «mise à terre»(ground). Comparativement, l’eau de mer est un très bon conducteur d’électricité. Ainsi, toutes les parties métalliques exposées sous-marines de votre bateau sont essentiellement connectées électriquement à toutes les parties métalliques exposées sous-marines de tout autre bateau ou de bateaux situés à une distance raisonnable. (La capacité d’un conducteur à faire passer l’électricité est fortement réduite par la distance, et cela est vrai que son fil ou l’eau conduise.) Pensez donc à ces bateaux proches comme étant en contact. Cela ressemble un peu à l’exemple des différente métaux que j’ai mentionné ci-dessus.
Une erreur ou un défaut dans le câblage qui alimente votre bateau, les quais de la marina ou l’un des autres bateaux à proximité peut entraîner une différence de potentiel entre les parties métalliques immergées de votre bateau et les pièces métalliques immergées raccordées au câblage défectueux. Avec l’eau de mer complétant le circuit entre ces pièces métalliques, une corrosion accélérée se produira sur l’une ou les deux pièces en raison de la migration forcée des électrons ou des ions métalliques. (Si les métaux sont différents, il s’agit d’une action galvanique que nous avons décrite le mois dernier; la différence de potentiel forcée dans cette situation est définie par électrolyse). Si vous pensiez que la corrosion par des métaux différents était facile à réparer, les courants vagabonds qui menacent les pièces métalliques de votre bateau sont encore plus faciles à réparer. Vous avez déjà fait le premier pas en assemblant tous les composants métalliques du bateau. Maintenant, en supposant que votre câblage électrique soit installé conformément au code électrique national, le câblage DC est mis à terre au système de métal collé créé en connectant tout le métal ensemble. Le câblage CA doit également être relié à ce système pour assurer le bon fonctionnement des dispositifs de protection contre les surintensités qui protègent l’équipage et l’équipement à bord.

Lorsque l’alimentation à quai est connectée au navire, la corrosion par électrolyse due au courant parasite peut exister si un conducteur neutre ou la mise à terre défectueux touche un conducteur porteur de courant à terre ou sur un autre bateau et fuit une quantité de courant trop faible pour déclencher un disjoncteur ou faire sauter un fusible. Ce flux de courant minuscule peut ne pas être détecté et peut exister pendant des années sans dommage ni indication au point du défaut. Les prises électriques mal câblées peuvent créer une inversion de polarité, ce qui fait généralement partie du problème. Des flux de courant aussi infimes conduisant à l’électrolyse peuvent également être présents lorsque des défauts partiels dans les fils de terre existent. Cette condition est évitée en faisant trois choses :

  1. Vérifiez toujours la polarité de l’alimentation à quai avant de connecter votre bateau à l’alimentation. Vérifiez-le séparément ou installez un indicateur de polarité sur la ligne d’alimentation de votre panneau à partir de la fiche montée sur votre bateau. Faites en sorte que toute différence de polarité soit résolue avant de connecter et de faire fonctionner (chargeur et autre) votre bateau et ses équipements.
  2. Installez une plaque ou un sabot de mise à terre correctement câblé à l’extérieur de votre coque. Le but de cette composante est de fournir un point de référence qui connecte l’ensemble du système de mise à terre à un seul potentiel (l’eau de mer environnante). Cette plaque de base est indispensable à la protection contre la foudre. J’y reviendrai donc plus en détail lorsque je traiterai de ce sujet dans un prochain article.
  3. Installez un isolateur galvanique dans le fil de terre entre le panneau de votre bateau et la prise d’alimentation à quai de votre bateau. Il s’agit d’un dispositif qui ne permettra pas au petit courant destructeur de circuler sur votre fil de terre CA (et votre système de terre relié), mais supportera le courant de surtension important d’un défaut, permettant ainsi au dispositif de protection de surintensité d’ouvrir le circuit et de protéger votre vie et propriété.

Nous avons maintenant protégé le bateau de la destruction corrosive causée par la génération chimique de sa propre tension (corrosion des métaux dissemblable) ou par la transmission de tensions parasites à votre marina. En appliquant ces correctifs, vous bénéficiez d’une longueur d’avance avec la protection contre la foudre, que je traiterai dans mon prochain article.

Si vous regardez de plus près, vous verrez que le propriétaire de ce bateau a coupé un fil de fer à la base du linceul; la fin dans l’eau a un zinc sacrificiel attaché. C’est une pratique courante chez les bateaux de course qui ne sont pas équipés de zinc pour prévenir les dommages causés par l’électrolyse.
Sauf s’il est correctement protégé et connecté, le cordon d’alimentation à quai branché sur le côté gauche du quai peut entraîner des problèmes pour tous les bateaux à proximité.

Directives électriques à bord

Vous voudrez peut-être approfondir vos recherches sur les normes et les directives relatives au câblage électrique des bateaux et, dans l’affirmative, voici quelques sources que vous pouvez consulter :

1. NFPA 302 Fire Protection Standard for Pleasure and Commercial Motor Craft

2. NFPA 70 National Electrical Code

3. ABYC standards E-2,4,8,9, &10
abycinc.org/mpage/wherestandardsapply
http://www.osha.gov/SLTC/electrical/standards.html
Vous pouvez également consulter d’autres sites :
http://yachtpals.com/how-to/electrolysis


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