Come allestire un impianto elettrico efficiente: i cavi

L’efficienza di un buon impianto elettrico e il perfetto funzionamento degli strumenti di bordo passa anche per la corretta scelta dei cavi e la loro accurata posa in opera. Tipologia, diametro, marchiatura e lunghezza sono alcuni dei parametri fondamentali per sceglierli correttamente, poi vanno allestiti rispettando gli schemi originali e soprattutto le regole di sicurezza. Una guida completa sui cavi di corrente, di segnale e a radiofrequenza.

Troppo spesso a bordo delle barche da diporto si vedono impianti elettrici ridotti a un groviglio di cavi ammassati come tele di ragno, molto lontani dallo schema originale dell’impianto così come si presentava il giorno del varo. Uno scempio causato dall’aggiunta sistematica di cavi a ogni stagione da parte degli armatori per imbarcare il nuovo gadget tecnologico di tendenza, ma sopratutto dalla mancanza di criterio nell’apportare tali modifiche dovuta a scarsa competenza e poca manualità. Il risultato di questo fai-da-te un po’ pasticcione è un impianto elettrico non solo disordinato e poco efficiente, ma anche per nulla sicuro per la vita in barca. Avarie, black out e corto circuiti in casi simili sono molto probabili.

Vediamo allora come allestire in maniera corretta questo fondamentale componente di bordo a partire dalla scelta e dalla posa dei singoli cavi, districandosi tra diametro, potenza, giunzioni e connettori.

Posa dei cavi: canalette, fasci e supporti

I cavi elettrici, di qualsiasi tipo siano, dovrebbero essere posati all’interno della barca rispettando lo schema dell’impianto elettrico originale, di cui peraltro è buona regola conservare a bordo una copia. Lo stesso schema in caso di modifiche dovrebbe essere accuratamente aggiornato da parte dell’armatore. Rispettare lo schema originale significa che i nuovi cavi devono passare dove passano i cavi esistenti. Per far scorrere i nuovi cavi all’interno delle canalette corrugate già esistenti ci si può aiutare utilizzando una sonda da elettricista e un po’ di grasso spray per far scorrere meglio i fili al loro interno. Se invece le canalette sono piene, è meglio provare a stendere una canaletta nuova oppure passare i fili seguendo il percorso di quelli già esistenti.

I cavi vanno stesi con abbondanza di metratura raccogliendo sempre i cavi in fasci stretti assieme da fascette di plastica da elettricista in modo che ogni fascio reagisca alle sollecitazioni meccaniche come un corpo unico e rigido. Importante è anche la tensione dei singoli cavi che deve essere il più possibile uniforme: se un cavo è più teso degli altri diventerà il supporto di tutti gli altri rovinandosi e rompendosi.

È bene inoltre fissare i fasci di cavi ogni 20-30 centimetri mediante un supporto applicato sulla barca o sulla paratia all’interno del quale far passare una fascetta in modo che il fascio non oscilli in caso di sollecitazioni. Insomma fascette e ferma fascette sono preziosi alleati dell’armatore-elettricista: più ce ne sono più i cavi dureranno in quanto non si agiteranno durante la navigazione. In caso di successive pose di cavi sarebbe bene non tagliare le vecchie fascette, ma aggiungerne altre in modo da sfruttare la rigidità del fascio di cavi precedente.

Impianto efficiente: quali cavi scegliere?

In barca si utilizzano tre tipi di cavi: i cavi di corrente (continua a 12 o 24 Volt per alimentare l’elettronica, e alternata a 220 volts per alimentare il caricabatterie, il boiler e gli elettrodomestici), i cavi di segnale (digitale o analogico per collegare e interfacciare le apparecchiature elettroniche) e infine i cavi coassiali a radiofrequenza che collegano gli apparecchi come per esempio il Vhf alle loro antenne.

Per quanto riguarda i cavi di corrente vale la regola generale che l’impianto a 220 Volt va separato da quello a 12 o 24 Volt e non si devono confondere: i relativi fasci di cavi devono quindi correre in canalette diverse accuratamente contrassegnate e distinti fra basso e alto voltaggio. I cavi per l’impianto a 220 volts devono essere muniti di un interruttore differenziale, il cosiddetto “salvavita”, e da magnetotermici che accendono e proteggono ciascun utilizzatore ovvero il caricabatteria, il boiler, le prese elettriche e gli eventuali elettrodomestici fissi. Le uscite da eventuali inverter devono innestarsi su questo impianto.

Cavi di corrente: doppio isolamento e marchiatura CEI

In genere questi impianti sono assemblati dal cantiere costruttore e raramente vengono modificati. Nel caso si debba apportare qualche intervento o ripristinarli in virtù della manutenzione ordinaria è imperativo utilizzare sempre cavi a doppio isolamento, muniti cioè di una guaina che avvolge ciascun condutture di rame più una seconda guaina che avvolge i tre fili, accorgimento ancora più importante nel caso i cavi stessi siano posati in sentina. Ogni cavo deve presentare inoltre la marchiatura CEI antincendio che garantisce l’auto-estinzione in caso di incendio da cortocircuito.

Il diametro di ciascun conduttore deve rispettare la regola di 1 millimetro quadro per ogni 4 ampère di assorbimento. Come calcolare l’assorbimento di ampère? Si fa riferimento alla legge di Ohm per cui A=W/V ovvero gli ampère si ottengono dividendo la potenza in Watt massima di tutto quello che si può attaccare nello stesso momento alimentato a 220 volts per la tensione di esercizio in Volt, ovvero 220. Per esempio se calcoliamo di avere un assorbimento massimo di 1.800 Watt sommando tutte le utenze possibili, avremo A=1800/220 ovvero 8,18 ampère per cui il cavo giusto avrà conduttori da 2 millimetri quadri, o meglio ancora, per prudenza, 2,5. Ultimo accorgimento è quello di collegare sempre il cavo di terra (bicolore) a tutte le masse metalliche alimentate a 220 Volt e al centrale delle prese a paratia per i 220 Volt.

Cavi a 12 o 24 Volt: occhio al diametro corretto

Anche per i cavi a 12 o 24 Volt è necessario prevedere il doppio isolamento per i cavi nel caso questi siano posati in sentina, mentre se corrono solo lungo le fiancate della barca o in aree dove non vi sia il rischio di gocciolamenti o surriscaldamento si può ricorrere ai cavi a singolo isolamento. La regola di 1 millimetro quadro per ogni 4 ampère di assorbimento vale anche per configurare il diametro ideale di ciascun cavo considerando tuttavia che negli impianti a 12 o 24 Volt le correnti (gli ampère) sono molti di più: un alternatore di potenza da 1500 Watt a 12 Volt erogherà 125 ampère quindi necessiterà di un cavo da almeno 35 millimetri quadri che con alternatori da 2300 Watt diventeranno 50. Occorre rispettare infine il codice colore (rosso per positivo, nero per negativo). Nota: fino a una trentina di anni fa si usava allestire impianti nautici con il negativo blu anziché nero.

Altrettanto importante è proteggere ogni utilizzatore con un adeguato magnetotermico o fusibile con valori che devono essere il più possibile vicini alla massima corrente assorbita dall’apparecchio. I magnetotermici rispetto ai fusibili sono più pratici in quanto se saltano si vedono subito mentre per i secondi bisogna sempre smontare qualcosa, inoltre servono anche da interruttori, per cui si può decidere quando dare corrente a un particolare apparecchio.

Cavi di segnale: sottili e deboli, vanno protetti

Per quanto riguarda i cavi di segnale, un tempo sulle barche i vari apparecchi (radar, radio, log, ecoscandaglio) non erano collegati tra loro. In tempi più recenti invece l’utilizzo del gps ha reso necessaria l’interconnessione dei diversi dispositivi per lo scambio dei dati. A bordo vengono dunque allestite reti Nmea183, Nmea2000, Seatalk, Ethernet, etc. Nel caso si voglia aggiornare il parco strumenti, queste reti vanno modificate o nel caso di vecchie barche si devono allestire ex novo. Vediamo come procedere.

Nel caso di reti Nmea2000 l’impianto di connessione prevede cavi, hub e connettori già intestati, quindi vanno solo acquistati e posizionati. Per le altre reti invece occorre costruire la rete con un cavo e giuntare i connettori. Poiché spesso i cavi e i connettori vengono forniti dai produttori dei singoli apparecchi, nel caso occorra allungare un cavo bisogna usare un cavo delle stesse caratteristiche di quelli che si deve allungare. Per allestire prolunghe, giunti e connessioni, occorre seguire le seguenti regole: i cavi dati non dovrebbero mai passare in sentina e nel vano motore poiché sono troppo sottili e delicati, ad eccezione dei cavi Nmea2000 piuttosto robusti; le prolunghe vanno realizzate saldando fra di loro i cavi e coprendo le saldature con guaina termorestringente; non usare faston o mammuth per le prolunghe dati, poiché alla prima sollecitazione si staccano o si rompono; eventuali “Y” debbono essere fatte con apposite morsettiere chiuse in scatole di tipo elettrico; quando si attaccano più apparecchi in parallelo bisogna rispettare i requisiti di ciascun tipo di rete (3-4 apparecchi in parallelo per reti Nmea183, 2-3 per reti Seatalk, etc.), mentre se si ha la necessità di utilizzare più apparecchi in parallelo è necessario l’uso di appositi multiplexer o amplificatori di segnale.

Cavi coassiali a radiofrequenza: di qualità e giuntati ad arte

In mare un cavo di antenna sbagliato o non allestito correttamente non è immediatamente rilevabile, lo strumento infatti anche se meno sensibile continua a funzionare. Inoltre i cavi di antenna sono spesso soggetti a una maggiore usura dei cavi elettrici, soprattutto il cavo del Vhf che corre nell’albero che è soggetto a forti sbalzi termici, pioggia e continui scuotimenti e sfregamenti da parte delle drizze. Esistono due tipi di cavi a radiofrequenza: a impedenza 50 Ohm e a impedenza 75 Ohm. Il primo è usato per Vhf e HF e Ais, il secondo per Navtex e tv. Spesso per il Vhf e la sua antenna in testa d’albero i diportisti usano l’RG58, un cavo sottile ed economico, ma dalle pessime caratteristiche radioelettriche e meccaniche che generano dissipazioni del segnale in ingresso e in uscita. In alternativa per le radio HF e Vhf si potrebbe utilizzare il cavo RG213, molto più prestante ma anche molto più grande come diametro e con un ridotto raggio di curvatura. Il compromesso migliore da adottare in barca per le radio HF e Vhf è il cavo H155, praticamente sconosciuto ai diportisti ma molto usato dai militari e dai radioamatori. È leggermente più grande del RG58 ma ne conserva la duttilità e morbidezza e ha una resa di poco inferiore al RG213. Il costo è superiore a quello del RG213, ma un buon cavo dura oltre 10 anni.

Importante: le giunte fra cavi coassiali per radiofrequenza vanno fatte esclusivamente intestando ciascun moncone da giuntare con un maschio PL259 e connettendoli con una doppia femmina volante. Solo questo metodo assicura il mantenimento delle caratteristiche del cavo nonostante la giunta. Non è raro purtroppo imbattersi in giunte fatte con nastro isolante, mammuth o fastom vanificando le caratteristiche radioelettriche dell’intero cavo. Per l’Ais si può usare sempre il cavo H155 o l’RG213 sia per l’antenna radio, che per l’antenna gps.

Per quanto riguarda i cavi a 75 Ohm di impedenza, vanno benissimo quelli da parabola satellitare domestica per tv-sat. Si comprano nei negozi di tv e parabole e devono essere del tipo da esterni, dotati di una guaina più spessa ed elastica che meglio regge gli sbalzi termici di una barca. Dispongono dei loro connettori e giunzioni che funzionano egregiamente anche in barca essendo stati studiati per stare sui tetti delle case sia in estate che in inverno e quindi con delle discrete caratteristiche tecniche e meccaniche.

Insomma un buon impianto di cavi elettrici allestito in maniera corretta e con i materiali giusti non solo garantisce la perfetta efficienza degli apparati e gli strumenti di bordo ma può resistere per decine di anni senza sentire l’usura del tempo.

David Ingiosi

Appassionato di vela e sport acquatici, esperto di diporto nautico, ha una lunga esperienza come redattore e reporter per testate nazionali e internazionali dove si è occupato di tutte le classi veliche, dalle piccole derive ai trimarani oceanici