Serie Parallel schakelaar

Door op de foto's te klikken worden ze groter  

Op onze vereniging kwam iemand (Henk) met een defecte serie/parallel schakelaar. Deze schakelaar gebruikt hij om zijn 24Volt boegschroefmotor te laten draaien op zijn 12Volt boordnet. Bij de schakelaar die hij liet zien, was de zekering bij aansluiting 31 gesmolten. Dit was een metaal zekering die op het plastic van het relais was gemonteerd. Ik kon hem niet vertellen hoe dit mogelijk was, dus heb ik eerst een tekening van de betreffende schakelaar gemaakt.  Hieronder heb ik de serieparallel schakelaar getekend. Ik heb de schakelaar gedemonteerd. Hieruit bleek dat contact R2 erg heet was geweest en zijn warmte waarschijnlijk aan de zekering had doorgegeven. Hierdoor was deze aansluiting in het plastic gesmolten. Contact r2 werkte nu niet meer.

Op bovenstaande foto's is te zien hoe de zekering die in serie met r2 zit, in het plastic is gesmolten. Op dezelfde manier is ook r1 gezekerd, alleen is deze zekering die rechts op de eerste foto te zien is, nog in een goede staat. Op de zekering staat geen waarde, dus weet ik niet hoeveel ampére door het schakelcontact r2 kan lopen. Op het onderste schema zijn de contacten r1 en r2 te zien. 

 
Op de bovenstaande foto's is te zien hoe het vaste gedeelte van contact r2 door het smelten verplaatst is. Hierdoor maakt r2 geen contact meer. Op alle drie de foto's is de lip met instelschroef te zien, die de schakelarm van contact r2 bedient. Deze lip zit aan de stift die uit de elektromagneet wordt gedrukt. Onderaan deze stift zit ook het zware contact r3. Als de instelschroef niet goed is ingesteld, kan de contactdruk van r2 te laag zijn, waardoor er een vlamboog tussen de contacten van r2 kan ontstaan. Dit geldt ook voor r1. Hierdoor wordt het contact zeer heet en zou de oorzaak kunnen zijn van het smelten van het plastic. Op foto 3 is ook te zien dat het stukje plastic van de instelschroef gesmolten is.
Ook een mogelijkheid van het smelten van het plastic zou kunnen zijn, dat de stroom door het contact te groot is geweest waardoor het contact te warm is geworden. Als de zekering de juiste waarde van de maximale stroom door het contact zou hebben, zou de zekering gesmolten zijn. Omdat de zekering maar aan één zijde warm is geworden, zoals op de bovenste foto's te zien is, lijkt het er op, dat de contact druk van r2 de oorzaak is geweest.

---

 Schema (De 24volt is er alleen als de schakelaar bediend wordt)

Als de zekeringen die voor de contacten r1 en r2 zitten te zwaar zijn, zouden de contacten kunnen verbranden als er uit de tweede accu te veel stroom wordt gevraagd. De accu's worden namelijk bij een in rust zijnde schakelaar parallel gezet via de contacten r1 en r2. Wordt er op het boordnet een zeer grote stroom afgenomen door bijvoorbeeld een startmotor van 12Volt, dan moet de stroom die uit de tweede accu wordt afgenomen door de contacten r1 en r2. Zoals je in het schema kan zien is de onderste accu via aansluiting 51 of 30 aan het boordnet gekoppeld. De dynamo staat ook zonder schakelcontacten op deze accu. De bovenste accu staat parallel aan de onderste accu via contacten r1 en r2. Zou de onderste accu leeg of slecht zijn en de bovenste in een goede conditie, dan gaat alle afgenomen stroom door de twee contacten. 

De rode lijn geeft de 24Volt stroomkring aan als contact r3 wordt gesloten.
De blauwe lijn geeft het parallel schakelen van de twee plussen aan via r1.
De bruine lijn geeft het parallel schakelen van de twee minnen aan via r2.

Aansluiting 50 wordt gebruikt om bij ingeschakelde boegschroef 24Volt voor de relaissturing van de boegschroef te hebben.

Belangrijk:
De contactdruk van r1 en r2 regelmatig controleren.
De accu's moeten in orde zijn. Ga niet met slechte of te lege accu's bijvoorbeeld starten op 12Volt. 


Later werd ik op een ander jacht gevraagd om eens te kijken waarom de boegschroef niet werkte.

Bij het inspecteren van de bekabeling bleek dat er in de kabelboom een volledig gesmolten kabel zat.
In de installatie was een acculader geplaatst, maar er was geen rekening gehouden dat er een serieparallelschakelaar aanwezig was. De boegschroef was namelijk 24Volt en de verdere installatie 12Volt.
Het jacht had twee accu's.
Er was een diodebrug geplaatst met twee pluskabels naar de twee accu's.
De plus van de acculader was op de dynamo ingang van de diodebrug aangesloten.
Bij een installatie met een serieparallel schakelaar heb je al geen diodebrug nodig, want de twee accu's worden als de boegschroef niet wordt gebruikt, parallel geschakeld. Omdat er een diodebrug was gebruikt, kon dit verder geen kwaad.
Het probleem was eigenlijk dat men de twee accu's ook had voorzien van min kabels, die samen kwamen bij de acculader.
Hierdoor kwam het dat als de boegschroef werd gebruikt, één accu kortgesloten werd door een 6mm kabel die ongeveer 6meter lang was. Deze kabel was dan ook geheel in de kabelboom gesmolten.
Deze kabel werd naar gelang de tijd dat de boegschroef werd gebruikt warm tot zeer heet.
Na deze kabel verwijderd te hebben en één nieuwe min kabel naar de accu te hebben gebracht die met de min aan de massa hing, werkte alles weer goed.
Omdat de accu's nu volgens het schema parallel zouden hangen, had ik de eigenaar uitgelegd, dat hij te maken had met eigenlijk maar één accu die het dubbele vermogen had. De eigenaar dacht namelijk dat hij een gescheiden systeem had.
Na een week kwam hij  bij mij terug met de klacht dat zijn koelkast die op het systeem was aangesloten was uitgevallen doordat de spanning van één van de twee accu's te laagt was. 
Na verder onderzoek bleek dat de min van de twee accu's die door contact R2 verbonden moesten worden, niet verbonden waren. Na het deksel van de serie parellelschakelaar te hebben verwijderd bleek dat de zekering die in serie zit met contact R2 los zat. Hierdoor was er een grote contact overgangsweerstand waardoor accu 2 niet werd geladen.
De twee schroeven aandraaien waarmee de zekering gemonteerd was loste het probleem op.
Gelijk de zekering gecontroleerd die in serie met contact R1 zat en ook deze zekering zat niet goed vast.


Hopende dat iemand iets aan deze informatie heeft. 

Reacties op het artikel.

Hallo Jan,

Ik ben sinds enkele dagen aan het klussen bij een maat die een 12 Volt boordnet heeft en een 24 Volt boegschroef. Omdat hij problemen heeft met de serie-parallelschakeling ben ik op zoek gegaan naar info en kwam daarbij op jouw site met de duidelijke beschrijving van het relais en de zeer bruikbare tips.
De klus is zo wat geklaard dus wilde ik je bedanken voor de geplaatste info waar ik heel veel aan heb gehad.
Kleine opmerking m.b.t. de uitgaande spanning in schema 2 (kontakt 50) want de uitgaande spanning is daar volgens mij 24 Volt als de schakeling in werking is. De twee zekeringen op het relais zijn overigens 80 Amp. (volgens Wolf1) Ik heb ook het schema van Wolf1 op het web gevonden maar daar zitten enkele "onduidelijkheden" in die mij een paar keer behoorlijk op het verkeerde been hebben gezet. Ga daar ook nog een mailtje naar Wolf1 aan besteden om e.e.a. duidelijk te krijgen want ik denk dat er meer watersporters zo'n systeem aan boord hebben en baat hebben bij de gegeven info. Ik lees met veel plezier de door jou beschreven vaartochten en als ik meer tijd heb, dan zal ik die zeker die routes gaan varen.

Met vriendelijke groet, Erwin

http://www.watersport.nl/forum/forum_posts.asp?TID=6652&KW=Serie