선상에서 부식 방지

이종금속 부식 방지는 선상 전기 시스템을 설치할 때 중요한 고려사항입니다. 이종금속 부식은 전류의 영향으로 인해 금속이 부식되어지는 현상입니다. 밑에 표에서 확인할 수 있듯이, 모든 종류의 금속은 다른 금속에 대한 전위차를 가지고 있습니다. 두 종류의 다른 금속으로 만들어진 구성품은 액체에 담가서 단락이 되면 (낮은) 전류가 흐르게 됩니다. 이 전류 때문에 전위차가 가장 낮은 금속에 대해 부식이 발생하게 되고 결국 해당 금속은 완전히 용해됩니다.

두 종류의 금속이 선박의 전해질에 잠기게 될 수 있는 세 가지 상황이 있습니다. 그리고 소금물은 뛰어난 도체이며 짠물과 민물도 전기를 전도할 수 있다는 점을 명심하여야 합니다.

첫 번째 상황은 그러한 점에서 선상 전원 회로와 직접적인 관련은 없지만 부식, 특히 구멍이나는 주요 원인입니다. 예를 들어 망간청동으로 제작된 프로펠러는 프로펠러 샤프트, 엔진 및 배터리의 음극을 경유하여 선체에 연결됩니다. 강철제 선박의 경우, 선체와 프로펠러 사이에 전위차가 발생하게 됩니다. 선박의 바닥은 보통 페인트로 보호가 되므로 이론상으로는 절연되어 있습니다. 그러나 페인트의 흠집은 서로 다른 두 금속이 전해질에 잠기게 되어 단락이 되면서 전류가 즉시 흐르게 됩니다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 선체보다 더 낮은 전위를 가진 아연, 알루미늄과 같은 금속으로 제작된 희생산화 전극을 장착해야 합니다. 양극과 프로펠러 간의 전위차는 선체가 아닌 양국이 부식됩니다.

두 번째 상황은 선상 전원 시스템과 관계가 있습니다. 배터리의 음극은 보통 선체에 연결되어 있습니다(예를 들면 엔진을 통해). 아마도 전기 시스템의 음극이 배터리에 직접 배선이 되지 않고 선체를 통해 연결되기 때문에 선박이 도선으로 사용되면 두 연결 부 사이에 작은 전위차가 발생할 수 있습니다. 이러한 상황은 부식의 원인이 될 수 있으며 만약 선체가 도선으로 사용될 경우 특히 알루미늄 선박의 경우 위험이 높습니다. 이 경우, 엔진, 발전기, 알터네이터 및 항법 장치를 포함한 모든 장비의 접지를 해제하고 배터리의 음극을 선체의 단일 지점에만 연결해야 합니다.

세 번째 상황은 해안 전원 접지 연결과 관련이 있습니다. 전원 설치물에서 중성선과 보호 접지는 발전소에서 서로 연결되어져 있고 두꺼운 강철봉을 통해 지하수와 연결됩니다. 즉, 항구의 모든 보호 접지 연결은 서로 연결되어져 있습니다. 강제 널 말뚝 벽면과 부두 또한 지하수를 통해 보호 접지에 연결되어집니다. 예를 들어, 알루미늄 선박이 강철로 제작된 선박 옆에 정박할 경우 서로 다른 두 금속(강철과 알루미늄)이 전해질(물)에 잠기게 되어 그들 사이에 작은 전위차가 발생하게 됩니다. 만약 두 선체가 모두 보호 접지에 연결되어져 있다면 단락이 발생하여 부식을 일으킵니다.

강철 선박이 강제 널 말뚝 벽면 옆에 정박하는 경우에도 같은 상황이 발생하게 됩니다. 서로 다른 재료로 인하여 다른 전위차가 발생하게 됩니다. 이들이 보호 접지를 통해 연결되어져 있기 때문에 부식은 다시 발생하게 됩니다. 보호 접지는 귀하의 전기 시스템을 보호하는데 있어서 매우 중요한 역할을 하기 때문에 절대 생략 되서는 안됩니다. 사실 현재 법(ISO 13297)에서는 선박에 철저한 접지 시스템을 갖출 것을 법적으로 요구하고 있습니다.

위 그림은 이종금속 부식이 일어날 수 있는 잠재적으로 위험한 상황입니다.

절연 변압기 사용

부식의 위험으로 인하여 선박 선체에 보호 접지 장착을 원하지 않을 수도 있습니다. 그러나 전원 시스템의 안전을 확보하기 위해서는 절연 변압기를 설치하여야 합니다. 절연 변압기를 사용하면 안정상의 이유로 접지선이 전원 케이블 내에 남아있게 되며 선박에 연결되지 않습니다. 그 대신 전원 연결의 상과 중성선은 변압기의 일차측(해안)에 연결되며, 변압기가 전압을 같거나 또는 필요한 경우 다른 전압으로 ‘변환’ 합니다. 해안에서 전기적으로 분리된 새로운 상과 주성선은 변압기의 이차측(선박)에서 사용할 수 있습니다. 중선선은 선상 보호 접지 시스템에 연결되어지는데 이 때 접지 시스템은 전원 연결의 보호 접지와 전기적으로 아무런 관련된 일을 하지 않습니다. 이러한 방법으로 서로 다른 두 가지 금속(또는 같은 금속의 서로 다른 두 종류) 사이의 연결이 차단되어, 전해질에 의한 부식의 위험이 사라지게 됩니다.

발전기나 인버터와 같은 다른 선상 전원 공급 장치의 중성선 연결도 선상 보호 접지 시스템에 연결되어야 합니다. 접지 누출 스위치는 최대 24m의 레저용 선박의 경우 지침 ISO 13297에 따라서 규정되고 있습니다. 접지 누출 스위치와 절연 감시를 위한 여러 옵션들은 이 지침에 적용됩니다.

더 자세한 내용은 전문가에게 문의하십시오.

절연 변압기의 적절한 사용으로 이종금속 부식을 피할 수 있습니다.

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