Draaddikte gelijkstroom
Geplaatst: 10 jul 2009, 13:00
Anton stuurde mij geruime tijd geleden een heel pakket m.b.t. het berekenen van de draaddikte voor elektrische geleidingen, zoals dat officieel heet. De on-line calculator kan ik helaas niet aan de praat krijgen omdat er een bestandje ontbreekt. Maar het onderstaande wil ik jullie niet onthouden. Het document bevat in heel toegankelijke vorm de benodigde basis van de elektrotechniek, zodat je niet alleen weet wàt je moet doen, maar ook waaròm...
Bedradingsdikte/diameter berekenen voor gelijkstroom
In praktijk komt het veel voor dat de bedrading in campers verkeerd is gedemensioneerd. Dit is jammer en veroorzaakt veel ongemak. Ook kan te dunne bedrading heet worden en zo brand veroorzaken. Dit document is bedoeld als hulpmiddel om de bedrading juist te dimensioneren.
INLEIDING
In kleine campers wordt over het algemeen een boordspanning gebruikt van 12 Volt. De grotere, van vrachtwagens of touringcars afgeleide, campers maken gebruik van een 24 Volts systeem.
De op de aanwezige motoren gemonteerde dynamo's wekken (soms na gelijkrichten van een wisselspanning) een gelijkspanning op. Via een spanningsregelaar en de bedrading kan de energie worden opgeslagen in een accu.
Willen we bv. verlichting laten branden dan sluiten we deze aan op de accu. Er gaat een stroom lopen van de accu via een zekering, een schakelaar en de bedrading naar het lampje en via de bedrading weer terug naar de accu. We noemen dit een stroomkring.
De helderheid van het lampje wordt bepaald door:
* de spanning in de accu
* de dikte van de bedrading
* de lengte van de bedrading
* het materiaal van de bedrading
* de temperatuur
Naast de ladingstoestand van de accu is de bedrading bepalend voor het resultaat.
SOORT BEDRADING
In een camper is alles veelvuldig in beweging. Dit houdt in dat ook de bedrading beweegt. De meeste bedrading is gemaakt van koper. Koper heeft de onhebbelijke eigenschap hard te worden door het te bewegen. Als het hard is geworden kan het makkelijk breken. Daarom moet de bedrading uit veel dunne draadjes bestaan. We noemen dit snoer. Met een massieve kern noemen we draad en met meer aders in een isolatie noemen we kabel. Deze termen zijn spraakgebruik en niet gestandariseerd. Er zijn folders waar ze alles kabels noemen...
Door het continue bewegen kan de isolatie gemakkelijk beschadigen. Gebruik daarom de draad met een dikkere isolatie zoals in de autobranche gebruikelijk is. Om het bewegen binnen de perken te houden moeten we de bedrading veelvuldig vastzetten met beugels of kabelbandjes.
Dunne bedrading is kwetsbaar en mechanisch niet erg sterk. Daarom het advies niet dunner te gaan dan 1.5 qmm.
SPANNING
De klemspanning van een volle accu is ongeveer 12.5 Volt. De stroom die een accu kan leveren is gelijkstroom en loopt in één richting.
De spanning thuis is ongeveer 230 Volt. De stroom die uit een stopcontact kan komen is wisselstroom (verandert periodiek van richting).
STROOMKRING
Sluiten we een lampje aan op een batterij dan hebben we een stroomkring gemaakt. De stroom kan vanuit de batterij door de bedrading, door het lampje en door de bedrading weer terug naar de batterij. Het lampje brandt als de stroomkring gesloten is.
STROOM
De spanning van de batterij zorgt ervoor dat er een stroom gaat lopen door de stroomkring. De stroom wordt uitgedrukt in Ampère
WEERSTAND
Het lampje en de bedrading hebben beide invloed op de stroom die door de stroomkring loopt. Een kleine lamp en een lange dunne bedrading zorgen ervoor dat er een lage stroom loopt.
Een dikke bedrading laat de electriciteit (electronen) gemakkelijker passeren. Er kan veel stroom door. De weerstand wordt uitgedrukt in Ohm.
WARMTEONTWIKKELINGWanneer stroom door een geleider stroomt, wordt er warmte ontwikkeld. Een enkele ader wordt beter gekoeld dan 2 of meer aders in een mantel.
Daarom moet de maximale stroom lager zijn. Aanvaardbaar is een maximale temperatuur van 60 graden Celcius bij een omgevingstemperatuur van 45 graden Celcius.
SPANNINGSVAL
Met een Voltmeter kunnen we de spanning meten die over de accu staat. Evenzo kunnen we de spanning meten die over het lampje staat. Het verschil in spanning tussen de accu en het lampje noemen we de spanningsval. Bij een dunne bedrading zal er veel spanning verloren gaan in de bedrading.
De volgende waarden zijn aanvaardbaar:
2% Acculaders
4% Startmotoren
5% Navigatieverlichting
7% Andere gebruikers
FORMULES
Spanning = Stroomsterkte x Weerstand
Volt = Ampère x Ohm
U = I x R
Vermogen = Spanning x Stroomsterkte
Watt = Volt x Ampère
P = U x I
Draadopp in qmm = [2 x Afstand x Stroomsterkte x koperfactor (0.0175)] / [maximaal spanningsverlies in Volt]
ZEKERING
Er zijn twee standaarden: IEC (International Electrotechnical Commission) wordt in Europa gebruikt en UL (Underwriters Laboratories), die in de VS gebruikt wordt.
De IEC norm kan direkt 1 op 1 gebruikt worden, dat wil zeggen de stroom van de zekering is gelijk aan de nominale stroom.
De UL norm moet met 1.4 vermenigvuldigd worden om gelijk te zijn aan de IEC norm, anders houdt een zekering het maar 4 uur uit bij maximale belasting.
Bij inductieve belastingen (spoelen, motoren en dergelijke) moet de waarde wel eens groter gekozen worden daar de inschakelpiek veel hoger is dan bij een ohmse belasting.
SOORTEN ZEKERINGEN
Bij het kiezen van de zekering moet er op gelet worden of de zekering bij aanspreken een open vlam geeft. In de buurt van brandbare stoffen vinden we een open vlam niet zo geweldig. Berucht zijn de autozekeringen met een uitwendige smeltdraad. Veel beter zijn de glaszekeringen en dan bij voorkeur met een zandvulling. Zekeringen met een open vlam monteren in een waterdichte (gasdichte) kast
of doos (Plexodoos).
De voorkeur gaat uit naar automatische zekeringen die Installatieautomaten worden genoemd. Er zijn zeer veel fabrikaten. De automaten hebben ook een thermische beveiliging die meestal aanspreekt tussen 1,13 a 1,45 maal de nominale stroom. Verkijgbaar in één- en meerpolige uitvoering.
Gebruikelijk is dat startmotoren niet gezekerd worden.
TABELLEN
Gestandaardiseerde oppervlakte
Eerste kolom: werkelijke oppervlakte van de doorsnede in qmm; tweede kolom: VDE (Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V.) standaard
0.128 --- 0.12
0.163 --- 0.14
0.205 --- 0.18
0.259 --- 0.25
0.41 --- 0.4
0.52 --- 0.5
0.82 --- 0.75
1.04 --- 1.0
1.65 --- 1.5
2.63 --- 2.5
4.17 --- 4
6.63 --- 6
10.55 --- 10
16.77 --- 16
26.66 --- 25
33.62 --- 35
53.52 --- 50
67.43 --- 70
107.21 --- 95
135.35 --- 120
170.50 --- 150
Bij meer aders in een omhulling wordt niet meer de gehele omtrek gekoeld door de omgevingslucht. Daarom wordt de toegelaten stroomsterkte lager gekozen.
Tabel met de relatie draaddoorsnede en de nominale stroomsterkte.
De veiligheid (glaszekering of automaat) heeft altijd een lagere waarde dan de maximaal toegestane stroomsterkte.
Eerste kolom: kabeldiameter; tweede en derde kolom: maximale stroom en zekering (een-aderig); vierde en vijfde kolom: twee-aderig; zesde en zevende kolom: drie- en vier-aderig
[NB de voorloopnullen heb ik ingevoegd om het geheel een beetje recht in kolommen te krijgen]
1.5 --- 012 --- 010 --- 010 --- 010 --- 008 --- 006
2.5 --- 017 --- 016 --- 015 --- 016 --- 012 --- 010
004 --- 023 --- 020 --- 020 --- 020 --- 016 --- 016
006 --- 030 --- 025 --- 025 --- 025 --- 021 --- 020
010 --- 041 --- 036 --- 035 --- 036 --- 028 --- 025
016 --- 054 --- 050 --- 045 --- 036 --- 038 --- 036
025 --- 071 --- 063 --- 059 --- 050 --- 050 --- 050
035 --- 086 --- 080 --- 071 --- 063 --- 061 --- 063
050 --- 106 --- 100 --- 088 --- 080 --- 074 --- 063
070 --- 132 --- 125 --- 110 --- 100 --- 092 --- 080
Maar mocht dit alles je toch boven de pet gaan, hou je dan vast aan mij aloude vuistregeltje. Dan zit je aan de veilige kant.:
* flexibele draad
* niet meer dan 4 A per qmm
Bedradingsdikte/diameter berekenen voor gelijkstroom
In praktijk komt het veel voor dat de bedrading in campers verkeerd is gedemensioneerd. Dit is jammer en veroorzaakt veel ongemak. Ook kan te dunne bedrading heet worden en zo brand veroorzaken. Dit document is bedoeld als hulpmiddel om de bedrading juist te dimensioneren.
INLEIDING
In kleine campers wordt over het algemeen een boordspanning gebruikt van 12 Volt. De grotere, van vrachtwagens of touringcars afgeleide, campers maken gebruik van een 24 Volts systeem.
De op de aanwezige motoren gemonteerde dynamo's wekken (soms na gelijkrichten van een wisselspanning) een gelijkspanning op. Via een spanningsregelaar en de bedrading kan de energie worden opgeslagen in een accu.
Willen we bv. verlichting laten branden dan sluiten we deze aan op de accu. Er gaat een stroom lopen van de accu via een zekering, een schakelaar en de bedrading naar het lampje en via de bedrading weer terug naar de accu. We noemen dit een stroomkring.
De helderheid van het lampje wordt bepaald door:
* de spanning in de accu
* de dikte van de bedrading
* de lengte van de bedrading
* het materiaal van de bedrading
* de temperatuur
Naast de ladingstoestand van de accu is de bedrading bepalend voor het resultaat.
SOORT BEDRADING
In een camper is alles veelvuldig in beweging. Dit houdt in dat ook de bedrading beweegt. De meeste bedrading is gemaakt van koper. Koper heeft de onhebbelijke eigenschap hard te worden door het te bewegen. Als het hard is geworden kan het makkelijk breken. Daarom moet de bedrading uit veel dunne draadjes bestaan. We noemen dit snoer. Met een massieve kern noemen we draad en met meer aders in een isolatie noemen we kabel. Deze termen zijn spraakgebruik en niet gestandariseerd. Er zijn folders waar ze alles kabels noemen...
Door het continue bewegen kan de isolatie gemakkelijk beschadigen. Gebruik daarom de draad met een dikkere isolatie zoals in de autobranche gebruikelijk is. Om het bewegen binnen de perken te houden moeten we de bedrading veelvuldig vastzetten met beugels of kabelbandjes.
Dunne bedrading is kwetsbaar en mechanisch niet erg sterk. Daarom het advies niet dunner te gaan dan 1.5 qmm.
SPANNING
De klemspanning van een volle accu is ongeveer 12.5 Volt. De stroom die een accu kan leveren is gelijkstroom en loopt in één richting.
De spanning thuis is ongeveer 230 Volt. De stroom die uit een stopcontact kan komen is wisselstroom (verandert periodiek van richting).
STROOMKRING
Sluiten we een lampje aan op een batterij dan hebben we een stroomkring gemaakt. De stroom kan vanuit de batterij door de bedrading, door het lampje en door de bedrading weer terug naar de batterij. Het lampje brandt als de stroomkring gesloten is.
STROOM
De spanning van de batterij zorgt ervoor dat er een stroom gaat lopen door de stroomkring. De stroom wordt uitgedrukt in Ampère
WEERSTAND
Het lampje en de bedrading hebben beide invloed op de stroom die door de stroomkring loopt. Een kleine lamp en een lange dunne bedrading zorgen ervoor dat er een lage stroom loopt.
Een dikke bedrading laat de electriciteit (electronen) gemakkelijker passeren. Er kan veel stroom door. De weerstand wordt uitgedrukt in Ohm.
WARMTEONTWIKKELINGWanneer stroom door een geleider stroomt, wordt er warmte ontwikkeld. Een enkele ader wordt beter gekoeld dan 2 of meer aders in een mantel.
Daarom moet de maximale stroom lager zijn. Aanvaardbaar is een maximale temperatuur van 60 graden Celcius bij een omgevingstemperatuur van 45 graden Celcius.
SPANNINGSVAL
Met een Voltmeter kunnen we de spanning meten die over de accu staat. Evenzo kunnen we de spanning meten die over het lampje staat. Het verschil in spanning tussen de accu en het lampje noemen we de spanningsval. Bij een dunne bedrading zal er veel spanning verloren gaan in de bedrading.
De volgende waarden zijn aanvaardbaar:
2% Acculaders
4% Startmotoren
5% Navigatieverlichting
7% Andere gebruikers
FORMULES
Spanning = Stroomsterkte x Weerstand
Volt = Ampère x Ohm
U = I x R
Vermogen = Spanning x Stroomsterkte
Watt = Volt x Ampère
P = U x I
Draadopp in qmm = [2 x Afstand x Stroomsterkte x koperfactor (0.0175)] / [maximaal spanningsverlies in Volt]
ZEKERING
Er zijn twee standaarden: IEC (International Electrotechnical Commission) wordt in Europa gebruikt en UL (Underwriters Laboratories), die in de VS gebruikt wordt.
De IEC norm kan direkt 1 op 1 gebruikt worden, dat wil zeggen de stroom van de zekering is gelijk aan de nominale stroom.
De UL norm moet met 1.4 vermenigvuldigd worden om gelijk te zijn aan de IEC norm, anders houdt een zekering het maar 4 uur uit bij maximale belasting.
Bij inductieve belastingen (spoelen, motoren en dergelijke) moet de waarde wel eens groter gekozen worden daar de inschakelpiek veel hoger is dan bij een ohmse belasting.
SOORTEN ZEKERINGEN
Bij het kiezen van de zekering moet er op gelet worden of de zekering bij aanspreken een open vlam geeft. In de buurt van brandbare stoffen vinden we een open vlam niet zo geweldig. Berucht zijn de autozekeringen met een uitwendige smeltdraad. Veel beter zijn de glaszekeringen en dan bij voorkeur met een zandvulling. Zekeringen met een open vlam monteren in een waterdichte (gasdichte) kast
of doos (Plexodoos).
De voorkeur gaat uit naar automatische zekeringen die Installatieautomaten worden genoemd. Er zijn zeer veel fabrikaten. De automaten hebben ook een thermische beveiliging die meestal aanspreekt tussen 1,13 a 1,45 maal de nominale stroom. Verkijgbaar in één- en meerpolige uitvoering.
Gebruikelijk is dat startmotoren niet gezekerd worden.
TABELLEN
Gestandaardiseerde oppervlakte
Eerste kolom: werkelijke oppervlakte van de doorsnede in qmm; tweede kolom: VDE (Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V.) standaard
0.128 --- 0.12
0.163 --- 0.14
0.205 --- 0.18
0.259 --- 0.25
0.41 --- 0.4
0.52 --- 0.5
0.82 --- 0.75
1.04 --- 1.0
1.65 --- 1.5
2.63 --- 2.5
4.17 --- 4
6.63 --- 6
10.55 --- 10
16.77 --- 16
26.66 --- 25
33.62 --- 35
53.52 --- 50
67.43 --- 70
107.21 --- 95
135.35 --- 120
170.50 --- 150
Bij meer aders in een omhulling wordt niet meer de gehele omtrek gekoeld door de omgevingslucht. Daarom wordt de toegelaten stroomsterkte lager gekozen.
Tabel met de relatie draaddoorsnede en de nominale stroomsterkte.
De veiligheid (glaszekering of automaat) heeft altijd een lagere waarde dan de maximaal toegestane stroomsterkte.
Eerste kolom: kabeldiameter; tweede en derde kolom: maximale stroom en zekering (een-aderig); vierde en vijfde kolom: twee-aderig; zesde en zevende kolom: drie- en vier-aderig
[NB de voorloopnullen heb ik ingevoegd om het geheel een beetje recht in kolommen te krijgen]
1.5 --- 012 --- 010 --- 010 --- 010 --- 008 --- 006
2.5 --- 017 --- 016 --- 015 --- 016 --- 012 --- 010
004 --- 023 --- 020 --- 020 --- 020 --- 016 --- 016
006 --- 030 --- 025 --- 025 --- 025 --- 021 --- 020
010 --- 041 --- 036 --- 035 --- 036 --- 028 --- 025
016 --- 054 --- 050 --- 045 --- 036 --- 038 --- 036
025 --- 071 --- 063 --- 059 --- 050 --- 050 --- 050
035 --- 086 --- 080 --- 071 --- 063 --- 061 --- 063
050 --- 106 --- 100 --- 088 --- 080 --- 074 --- 063
070 --- 132 --- 125 --- 110 --- 100 --- 092 --- 080
Maar mocht dit alles je toch boven de pet gaan, hou je dan vast aan mij aloude vuistregeltje. Dan zit je aan de veilige kant.:
* flexibele draad
* niet meer dan 4 A per qmm