Corrosión galvánica

La conexión a tierra (toma de tierra o puesta a tierra) constituye una vía de retorno común para la corriente eléctrica de un circuito eléctrico

La corrosión galvánica se debe a una corriente eléctrica que entra en un barco a través del conductor de tierra de la alimentación del puerto y vuelve al puerto por el agua. Estas corrientes pueden causar corrosión en los metales del barco que están debajo del agua, como el casco, la hélice, el eje, etc. Esta corriente se llama corriente galvánica.

La corriente galvánica es una corriente CC. La causa la diferencia natural de tensión entre metales. Una corriente galvánica solo puede existir si hay un circuito eléctrico cerrado. Un conductor de otro circuito eléctrico puede formar parte del circuito de corrosión galvánica. Si un barco con un casco de metal está cerca de la orilla, hay una diferencia natural de tensión de 0,1-1 Vdc entre el casco y el agua.

Esta diferencia de potencial no tiene ninguna consecuencia siempre que no se cierre el circuito eléctrico.

En cuanto la alimentación del puerto se conecta al barco, la tierra del puerto se conecta automáticamente al casco del barco y el circuito eléctrico se cierra. Se establece el siguiente circuito: casco - agua - puerto - pica de tierra - cable de tierra - casco. Una corriente galvánica pasará por este circuito. La corriente galvánica pasa en parte por el circuito de CA pero no está relacionada con ese circuito. Seguirá pasando corriente hasta que la diferencia de potencial desaparezca. La intensidad de la corriente depende de la resistencia del circuito eléctrico. La resistencia viene determinada por factores como la longitud del cable de alimentación del puerto y la resistencia de la tierra local.

Hablando en términos químicos, el metal “más débil” del circuito galvánico será el primero en separar sus moléculas para permitir el paso de la corriente. Si el casco del barco es parte del circuito galvánico y el casco contiene el metal más débil, el casco empezará a corroerse con el tiempo. Se puede llegar a una situación muy desfavorable, que puede resultar muy cara y poco segura si no se revisa. Se conocen casos de barcos que se han hundido por la corrosión galvánica. Los cascos de aluminio son especialmente vulnerables a este tipo de corrosión.

También puede haber corrosión galvánica entre las distintas piezas metálicas que están unidas a un barco, como la hélice, el motor y el casco, entre otros. Todas estas piezas está conectadas a tierra y por lo tanto habrá pequeñas corrientes adicionales entre ellas. Por esta razón se montan los ánodos de sacrificio.

Un ánodo de sacrificio es una pieza de un metal más débil que los metales que la rodean. De modo que se sacrifica para proteger al resto de los metales. Solo evitan la corrosión retrasándola. El tipo de ánodo de sacrificio que se debe usar depende del tipo de metal que proteja y del tipo de agua en la que se encuentre el barco. Se recomienda revisar estos ánodos regularmente.

Prevención de la corrosión galvánica

La respuesta es bastante sencilla. Para evitar la corrosión el circuito eléctrico debe romperse. Aunque esto es casi imposible de conseguir con los pequeños circuitos que se establecen entre las diferentes piezas metálicas adheridas al barco, sí se puede hacer con la conexión a la alimentación del puerto.

La forma más sencilla de romper el circuito es no conectar la tierra del puerto al casco. Sin embargo, esto no es ni seguro ni recomendable, porque hace que el casco no esté suficientemente protegido y por lo tanto ya no se puede garantizar que el ID vaya a funcionar bien, produciéndose situaciones inseguras a bordo.

Hay formas seguras de evitar la corrosión galvánica sin poner en juego la seguridad. Esto puede lograrse usando un aislamiento galvánico o usando un transformador de aislamiento.

El aislamiento galvánico

El aislamiento galvánico evita la corrosión galvánica. Bloquea las corrientes CC de baja tensión que entran en el barco a través del conductor de tierra del puerto. Estas corrientes pueden causar corrosión en los metales del barco que están debajo del agua, como el casco, la hélice, el eje, etc.

El aislamiento galvánico está formado por dos diodos conectados en antiparalelo. El aislamiento galvánico se conecta entre la conexión de tierra del puerto y el punto central de tierra del barco.

Los diodos de esta configuración conducen electricidad en las dos direcciones solo cuando se alcanza una determinada tensión umbral. La tensión umbral es de aproximadamente 1,4 Vdc. La tensión umbral es mayor que la diferencia de potencial galvánico entre distintos metales. De este modo, la corriente galvánica no puede pasar. Por otro lado, se permitirá el paso de una tensión de fallo de tierra mayor en el circuito de CA, permitiendo el correcto funcionamiento del ID conectado.

La ventaja del aislamiento galvánico es su pequeño peso y tamaño, la desventaja es que esta unidad necesita un buen conductor de tierra. Otra consideración es que la corrosión galvánica también puede aparecer es través del conductor neutro. Esto en los casos en los que el conductor neutro se ha conectado a tierra a través de uno de los aparatos eléctricos de a bordo, como un filtro de supresión.

El transformador de aislamiento

Una solución mejor para detener la corrosión galvánica es usar un transformador de aislamiento. En un transformador de aislamiento la electricidad que entra se convierte en electromagnetismo y luego se vuelve a transformar en electricidad.

La entrada y la salida están totalmente aisladas y romperán el circuito eléctrico entre punto estrella - conductor de tierra - casco - agua - punto estrella, bloqueando así de forma eficaz la corriente galvánica.

Otra característica del transformador de aislamiento es que en términos eléctricos es una fuente de electricidad, alimentada por otra fuente de electricidad. En el lado de salida del transformador una de las fases salientes está conectada al casco, creando así una fase, neutro y tierra, lo que garantiza el correcto funcionamiento del ID.

Un transformador de aislamiento aportará la misma seguridad que en una instalación doméstica. La instalación está también completamente aislada de los problemas eléctricos de los barcos de los alrededores.

Una ventaja adicional es que un transformador de aislamiento puede a menudo incrementar o reducir la tensión entrante del puerto Esto puede ser útil cuando un barco de 230 Vac tiene que conectarse a un suministro de 120 Vac o al revés.

Fuente: Wiring Unlimited de Victron Energy